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종 별 |
기 호 |
주방 지름 (mm) |
인장강도 N/㎟{㎏f/㎟} |
항절 시험 |
경 도 HB | |
최대하중(kg) |
휨(mm) | |||||
1 종 2 종 3 종 4 종 5 종 6 종 |
FC 10 FC 15 FC 20 FC 25 FC 30 FC 35 |
30 〃 〃 〃 〃 〃 |
98{10} 이하 147{15} 〃 196{20} 〃 245{25} 〃 294{30} 〃 343{35} 〃 |
700 이하 800 〃 900 〃 1000 〃 1,100 〃 1,200 〃 |
3.5 이하 4.0 〃 4.5 〃 5.0 〃 5.5 〃 6.0 〃 |
201 이하 212 〃 223 〃 241 〃 262 〃 277 〃 |
1, 보통주철
인장강도가 98~147N/㎟{10~15㎏f/㎟} 정도의 회주철로서, 주조성이 좋고 값이 싸다. 표 1-15의 1~3종이 이에 속한다. 성분은 탄소 3.2~3.8%, 규소 1.4~2.5%. 망간 0.4~1.0%, 인 0.3~1.5%, 황 0.06~1.3% 정도로 특히 두께가 얇은 것은 규소를 많이 넣지 않으면 백주철이 되어 가공이 어렵게 된다. 일반 기계부품, 주철관, 난방용품, 가정용품, 농기구 등에 쓰인다.
2. 고급주철
인장강도가 245N/㎟{25㎏f/㎟} 이상인 회주철로서, 강력하고 내마모성이 요구되는 부품에 사용된다. 표 1-15의 4~6종이 이에 해당한다. 조직은 흑연이 미세하고 균일하게 분포하였으며, 바탕은 펄라이트 조직으로 된 주철로서 보통 펄라이트 주철(pearlite cast iron)이라 한다.
3. 미하나이트 주철
흑연의 형상을 미세, 균일하게 하기 위하여 Si, Ca-Si 분말을 첨가하여 흑연의 핵형성을 촉진시킨 주철이다. 인장강도 343~441N/㎟{35~45㎏f/㎟} 정도로서, 고강도, 내마모, 내열, 내식성을 가진 주철로서 내연기관의 실린더, 공작기계의 안내면 등에 쓰이며 담금질이 가능하다.
4. 합금주철
주철의 성질을 개선하기 위하여 여러 가지 특수원소를 배합한 주철이다. 배합하는 원소로는 니켈, 크롬, 구리, 몰리부텐 바라듐, 티탄, 알루미늄, 텅스텐, 마그네슘 등의 원소를 단독 또는 함께 첨가하던가 규소, 망간, 인을 많이 넣어서 강도, 내열성, 내식성, 내마모성 등을 개선한다.
5. 구상흑연주철
주철은 강에 비하여 강도 및 연성이 나쁜 취성재료로서, 사용범위에 제한을 받고 있으나 그 원인은 주로 편상흑연 때문이다. 이 편상흑연은 오랜 시간 열처리를 해야 하는 결점이 있다. 이에 대해 용융상태에서 흑연을 구상(球狀)으로 석출(析出)시킨 것이 구상흑연주철(nodullar cast iron)로서 응용범위가 광범위하다. 주조상태의 경우 인장강도 490~686N/㎟{50~70㎏f/㎟}, 연신율 2~6%이고 풀림(annealing)한 상태는 인장강도 441~539N/㎟{45~55㎏f/㎟}, 연신율 12~20% 정도이다.
구상흑연주철 (KS D 4302)
종 류 |
기 호 |
인 장 강 도 N/㎟{㎏f/㎟} |
내 력 N/㎟{㎏f/㎟} |
연 신 율 (%) |
1 종 2 종 3 종 4 종 |
NC 40 NC 45 NC 55 NC 70 |
392{40} 441{45} 539{55} 686{70} |
275{28} 294{30} 373{38} 471{48} |
12 이상 5 〃 2 〃 1 〃 |
6. 칠드주철
보통주철에 비하여 규소가 적은 용선에 적당량의 망간을 가하여 금형에 주입하면 금형에 접촉한 부분은 급냉되어 아주 가벼운 백주철로 된다. 이것을 칠드주철(chilled cast iron) 또는 냉각주철이라 한다.
칠드된 부분은 시멘타이트 조직이 되어 경도가 높아서 내마모성과 압축강도가 크게 된다. 내부는 회주철이므로 전체를 백주철로 만드는 것보다 잘 파손되지 않는다. 기차의 차륜, 분쇠기의 롤 등이 그 예이다.
7. 가단주철
회주철은 주조성이 좋으나 취약하여 거의 연신율이 없다. 그러나 가단주철(malleable cast iron)은 백주철의 주물을 만들어 이것을 장시간 열처리하여 탈탄(脫炭)과 시멘타이트의 흑연화에 의하여 연성(연신율 5~12%)을 가지게 한 것이다. 처리방법에 따라 파단면이 강과 같은 백색을 나타내는 백심가단주철과, 표면은 탈탄되어 있으나 내부는 시멘타이트가 흑연화하였을 뿐 파면은 검게 보이는 흑심가단주철의 2종류가 있다.
가단주철, 주강 및 회주철의 비교
종 류 |
화 학 성 분 (%) |
인장강도 N/㎟{㎏f/㎟} |
연신율 (%) | ||||
C |
Si |
Mn |
P |
S | |||
백심가단주철 흑심가단주철 회 주 철 주 강 |
2.80~3.20 2.00~2.90 2.50~4.00 0.10~0.60 |
1.10~0.60 1.50~0.80 3.00~1.00 0.25~0.60 |
0.5 이하 0.5 이하 0.5.~1.20 0.5.~1.00 |
0.3 이하 0.2이하 0.05~0.60 0.05 이하 |
0.3 이하 0.2 이하 0.05~0.20 0.06 이하 |
353{36} 343{35} 265{27} 461~598{47~61} |
8 10 - 12 |
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