회주철은 일반적으로 탄소, 규소, 망간 함량이 높지만 황 함량이 낮은 주철을 말합니다. 액체 철이 천천히 냉각될 때 흑연화 과정을 통해 형성됩니다. 흑연은 플레이크 형태로 분포되어 있습니다. 파쇄가 짙은 회색이기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 회주철은 흑연 플레이크가 있는 주철을 말합니다. 주요 성분은 철, 탄소, 규소, 망간, 황, 인입니다. 가장 널리 사용되는 주철이며 생산량은 전체 주철 생산량의 80% 이상을 차지합니다. 특정 조성을 가진 용철은 간단한 전로 처리를 거쳐 붓고 난 후 회주철이라고도 하는 플레이크 흑연이 있는 주철을 얻습니다.
회주철의 구성, 구조 및 성능 특성
회색 주철의 화학 성분
회주철 HT150의 화학 성분은 대략 다음과 같습니다: 탄소 3.2% ~ 3.5%, 실리콘 1.9% ~ 2.3%, 망간 0.5% ~ 0.8%, 유황 0.12% 미만, 인 0.2% 미만입니다.
회주철 HT200의 화학 성분은 일반적으로 탄소 3.0% ~ 3.3%, 규소 1.4% ~ 1.6%, 망간 0.8% ~ 1.0%, 유황 0.15% 미만, 인 0.15% 미만입니다.
회주철 HT250의 화학 성분은 일반적으로 탄소 함량은 3.16% ~ 3.30%, 규소 함량은 1.79% ~ 1.93%, 망간 함량은 0.89% ~ 1.04%, 유황 함량은 0.094% ~ 0.125%, 인 함량은 0.120% ~ 0.170% 범위 내에 있습니다.
회색 주철 구조
회주철의 구조는 금속 매트릭스와 플레이크 흑연으로 구성됩니다. 금속 매트릭스에는 페라이트, 펄라이트, 페라이트+펄라이트의 세 가지 주요 형태가 있습니다. 다른 매트릭스 구조에 따라 회주철은 다음과 같은 유형으로 나눌 수 있습니다:
페라이트 회색 주철: 거친 플레이크 흑연이 페라이트 금속 매트릭스에 분포되어 있습니다. 강도와 경도가 낮고 주조 성능이 우수하며 요구 사항이 낮은 주물이나 얇은 부품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.
페라이트 펄라이트 회색 주철: 펄라이트와 페라이트로 구성된 금속 매트릭스에 플레이크 흑연이 분포되어 있습니다. 흑연 플레이크는 약간 더 두껍고 더 많습니다. 주조 중에 제어하기 쉽고 절삭 성능이 우수하며 널리 사용됩니다. .
펄라이트 회색 주철: 펄라이트 매트릭스에 미세하고 균일한 플레이크 흑연이 분포되어 있습니다. 강도와 경도가 높으며 주로 중요한 기계 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
회색 주철의 성능 특성
회주철의 주조 성능 특성
회주철은 주조 특성이 뛰어납니다. 화학 성분이 융점에 가깝고 용융 철의 유동성이 좋으며 매우 복잡한 부품을 주조 할 수 있습니다. 또한 흑연의 비 용적이 크기 때문에 응고 중 주물의 수축이 감소하여 공정을 단순화하고 주물의 응력을 줄이며 조밀 한 구조를 얻을 수 있습니다.
회주철의 기계적 특성
회주철의 기계적 특성은 상대적으로 낮습니다. 인장 강도가 강철보다 낮고 가소성과 인성 또한 열악합니다. 흑연은 플레이크에 분포되어 있고 유효 베어링 영역이 상대적으로 작으며 흑연 팁은 응력 집중이 발생하기 쉽기 때문에 회주철의 강도, 가소성 및 인성은 다른 주철보다 낮습니다. 그러나 회주철의 압축 강도는 상대적으로 높으며 일반적으로 인장 강도의 3-4 배입니다. 펄라이트 매트릭스가 있는 회주철은 경도와 내마모성이 높습니다.
회주철의 내마모성 특성
회주철은 내마모성이 더 좋습니다. 이는 흑연 자체가 윤활 효과가 있고 흑연이 떨어진 후의 공동이 윤활유를 흡수하고 저장할 수 있어 주물의 내마모성이 우수하기 때문입니다. 또한 주물에는 경도가 높은 공융 인이 포함되어있어 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
회주철의 내식성 특성
회주철은 어느 정도 부식에 강합니다. 회주철은 일부 약산성, 약알칼리성, 물 및 가스 환경에서 부식에 저항할 수 있습니다. 그러나 회주철의 내식성은 일부 특수 내식성 소재에 비해 상대적으로 제한적입니다.
회주철의 절단 성능 특성
회주철은 공구에 대한 플레이크 흑연의 윤활 및 칩 브레이킹 효과로 인해 절삭 성능이 우수합니다. 회주철 자체의 절삭 성능은 매트릭스 구조와 경도에 따라 달라집니다. 페라이트 매트릭스가 가장 우수하고 펄라이트 매트릭스가 그 뒤를 잇습니다. 자유 시멘타이트가 존재하면 절삭 성능이 급격히 떨어집니다.
회색 주철 등급 및 용도
회주철에는 여러 등급이 있으며, 일반적인 등급은 HT100, HT150, HT200, HT250, HT300, HT350 등입니다.
| HT100 | HT100은 커버, 외부 커버, 팔레트, 오일 팬, 핸드휠, 핸드 프레임, 바닥판, 핸들, 강철 잉곳 몰드, 야금 장비의 고로 평형추, 제강 용광로 추 등과 같이 가벼운 하중만 견디는 단순 주물을 제조하는 데 사용됩니다. |
| HT150 | HT150은 적당한 굽힘 응력을 견딜 수 있으며 농업용 차량의 기어박스, 배기관, 공기 흡입 파이프는 물론 작업대와 같이 상대적으로 움직임과 마모가 많은 부품을 제조하는 데 사용됩니다. |
| HT200 | HT200은 공작 기계 작업대, 슬라이드, 베이스, 자동차 기어박스, 흡배기관, 펌프 본체, 밸브 본체, 밸브 커버 등과 같이 적당한 굽힘 응력을 견디고 마찰 표면 사이의 압력이 500MPa 이상인 주물을 제조하는 데 사용됩니다. |
| HT250 | HT250은 주철 플랫폼, 주철 평판, 마킹 평판, 주철 작업대, 조립 평판, 용접 평판, 기어, 레벨, 공작 기계 베드, 편향 측정기, 대형 주물 등을 제조하는 데 적합합니다. |
| HT300 | HT300은 3차원 플렉시블 용접 플랫폼, 중장비 툴 베드, 기어, 캠, 대형 엔진 크랭크샤프트, 실린더 블록, 고압 실린더, 압연기 베이스 등과 같이 굽힘 응력이 높고 높은 기밀성이 필요한 주물을 제조하는 데 적합한 제품입니다. |
| HT350 | HT350은 기계 베이스, 강철 롤링 슬라이드, 롤러, 코킹 컬럼, 원통형 믹서 링 기어, 지지 휠 시트 등과 같이 큰 응력을 받는 선반, 펀치 프레스 및 기타 중장비 제조에 사용됩니다. |
회주철의 열처리
회주철에는 주로 다음과 같은 다양한 열처리 방법이 있습니다:
스트레스 완화 어닐링
주물의 잔류 응력을 제거하고, 기하학적 치수를 안정화하며, 절단으로 인한 왜곡을 줄이거나 제거하려면 주물을 응력 제거 어닐링해야 합니다. 응력 제거 어닐링 온도를 결정할 때는 주철의 화학 성분을 고려해야 합니다. 일반 회주철의 응력 제거 어닐링 온도는 일반적으로 550°C, 저합금 회주철의 경우 600°C, 고합금 회주철의 경우 650°C까지 올릴 수 있습니다. 가열 속도는 일반적으로 60°C입니다. ~120℃/h. 유지 시간은 가열 온도, 주물의 크기와 구조적 복잡성, 필요한 응력 완화 정도에 따라 달라집니다. 주물의 응력 제거 어닐링의 냉각 속도는 일반적으로 20~40°C/h로 느리게 제어되어야 하며, 200~150°C 이하로 냉각하면 용광로에서 공랭식으로 냉각할 수 있습니다.
흑연화 어닐링
주물에 공융 시멘타이트가 없거나 그 양이 적은 경우 저온 흑연화 어닐링을 수행할 수 있으며, 주물에 공융 시멘타이트의 양이 많은 경우 고온 흑연화 어닐링을 수행해야 합니다. 저온 흑연화 어닐링 중에 주철은 흑연화 및 유텍토이드 시멘타이트의 과립화를 거쳐 주철의 경도를 감소시키고 가소성을 증가시킵니다. 고온 흑연화 어닐링 공정은 주물을 Ac1의 상한 온도보다 높은 온도로 가열하여 주철의 유리 시멘타이트가 오스테 나이트와 흑연으로 분해되도록하는 것입니다. 일정 시간 동안 따뜻하게 유지된 후 필요한 매트릭스 구조에 따라 다양한 방식으로 냉각됩니다.
정규화
회주철을 정규화하는 목적은 주물의 강도, 경도 및 내마모성을 향상 시키거나 매트릭스 구조를 개선하기 위해 표면 담금질을위한 예비 열처리로 사용됩니다. 일반적인 정규화는 주물을 Ac1 30 ~ 50 ℃의 상한까지 가열하여 원래 구조가 오스테나이트로 변형 된 다음 용광로에서 방출되어 일정 시간 동안 보관 된 후 공냉되는 것입니다. 복잡한 모양이나 중요한 모양을 가진 주물은 내부 응력이 제거되기 전에 정규화됩니다. 어닐링.
담금질 및 템퍼링
담금질 공정은 주물을 Ac1 상한 + 30~50℃, 일반적으로 850~900℃의 온도로 가열하여 구조가 오스테나이트로 변형되도록 한 다음 이 온도에서 유지한 다음 일반적으로 오일 담금질을 사용하여 담금질하는 것입니다. 템퍼링 흑연화를 방지하기 위해 템퍼링 온도는 일반적으로 550°C보다 낮아야 합니다.
표면 담금질: 특정 주물의 표면 경도, 내마모성 및 피로 강도를 개선하기 위해 표면 담금질을 사용할 수 있습니다. 회주철과 연성 주철 주물 모두 표면 담금질을 할 수 있습니다. 일반적으로 고(중)주파수 유도 가열 표면 담금질과 전기 접촉 표면 담금질이 사용됩니다.
이 기사에서는 회주철 주물의 다양한 특성, 생산 공정 및 응용 분야에 대한 심도 있는 논의와 분석을 제공합니다. 회주철 주물의 조성에 대한 연구를 통해 탄소, 실리콘, 망간 및 기타 원소의 함량이 성능에 큰 영향을 미친다는 것을 명확히했습니다. 예를 들어, 실리콘 함량을 적절히 늘리면 회주철 주물의 강도와 인성을 효과적으로 향상시킬 수 있지만 과도한 실리콘은 주물의 경도를 감소시킬 수 있습니다. 적용 분야에서 회주철 주물은 우수한 내마모성, 충격 흡수 및 비용 이점으로 인해 자동차 제조, 기계 산업 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
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