주철의 특징 (鑄鐵, Cast iron )

주철의 특징 (鑄鐵, Cast iron )

주철은 주로 탄소와 광물 성분들로 이루어진 합금으로, 주로 철과 탄소로 구성되어 있습니다. 기계 요소로서의 주철은 다음과 같은 특징을 가집니다.

주철은 탄소 함량이 2% 이상인 철-탄소 합금입니다. 건설에서 제조에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 다재다능하고 인기 있는 소재입니다. 그러나 주철의 가장 일반적인 특성은 다음과 같습니다.

특성 : 장점
탄소 함량이 높아 단단하고 부서지기 쉬움. 우수한 내마모성 제공
우수한 주조 특성과 유동성을 제공. 다양한 금속 모양으로 쉽게 성형 가능
높은 열전도율을 가짐. 열 분산에 이상적
변형과 충격에 강함
표면의 산화물 보호 층으로 인해 부식 방지 특성 제공

특징 : 단점
부서지기 쉽고 고압에서 균열이 발생하기 쉬움
상대적으로 열악한 인장 강도와 유연성을 제공. 결과적으로 유연성이 중요한 응용 분야에 적합
보호 산화물이 손상되면 주철이 녹슬기 쉬습니다
상대적으로 무거우며 밀도가 높습니다.
주철에 용접하는 것이 어려울 수 있습니다.
탄소 함량이 높고 유연성이 낮기 때문에 수리가 어렵습니다.

 

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백주철 & 회주철

백주철의 특징:

높은 탄소 함량: 백주철은 2.11% 이상의 탄소 함유량을 가지고 있습니다.
부싯돌 모양: 노란색 또는 회색을 띠며 부싯돌 모양의 파편으로 나타납니다.
단단하고 깨끗한 부분과 부서지기 쉬운 부분이 있음: 백주철은 탄소의 형태에 따라 단단한 부분과 부서지기 쉬운 부분으로 나타납니다.

회주철의 특징:

탄소 함량 감소: 회주철은 열처리를 통해 탄소 함량이 줄어들게 되어, 백주철보다 탄소 함량이 낮아집니다.
강도와 인성 향상: 열처리를 통해 탄소 함량이 줄어들면서 결정구조가 세분화되고, 이에 따라 강도와 인성이 향상됩니다.
다양한 산업 분야에서 사용: 회주철은 고장력과 인성을 갖춘 재료로서 자동차, 기계, 건설 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

(회주철은 백주철을 770~870도에서 가열하고 냉각시켜 탈탄시킨 주철로, 탄소 함량이 줄어들어 강도와 인성이 향상된 형태의 주철을 말합니다. 회주철은 고장력과 인성을 갖춘 재료로서 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.)

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주철 사용 용도
- 상수도, 하수 및 배수 시스템용 파이프 및 피팅 - 엔진 블록, 실린더 헤드 및 크랭크축과 같은 자동차 부품 - 프라이팬, 더치 오븐과 같은 조리 장비 - 유지 보수 구멍 덮개 (맨홀 뚜껑), 가로등 기둥 및 난간과 같은 건설 장비 - 쟁기 및 경운기와 같은 농업 장비 - 기계 베이스 및 프레임

 

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문제 : 백주철을 열처리로에서 가열한 후, 탈탄시켜 인성을 증가시킨 주철은?
1) 가단주철
2) 회주철
3) 보통주철
4) 구상흑연주철

답 : 2) 회주철

해설 : 백주철을 열처리하여 가열한 후 냉각시켜서 탈탄시켜 인성을 증가시킨 주철은 '회주철'입니다. 열처리 과정에서 주철 내의 탄소가 시효에 따라 시효경화작용을 통해 더 잘 결정화되어 강도와 인성이 증가합니다. '가단주철'은 주철에 탄소가 고르게 분포된 형태를 의미하며, '보통주철'은 특별한 처리를 받지 않은 주철을 의미합니다.
'구상흑연주철'은 탄소가 주철 내에 흩어지지 않고 구상 흑연의 형태로 존재하는 주철을 가리킵니다.