황 함량이 높으면 주철이 부서지기 쉽고 균열이 발생하기 쉽습니다. 일반적으로 0.02% 미만으로 유지됩니다.
마그네슘 함량(Mg)(연성주철용):
마그네슘은 주철의 흑연을 구상 형태로 변환하여 강도와 인성을 향상시키는 데 사용됩니다. 일반적인 마그네슘 함량은 0.03%~0.05%입니다.
기타 합금 원소(예: 크롬 Cr, 구리 Cu, 몰리브덴 Mo):
크롬: 내마모성을 추가하며 일반적으로 브레이크 디스크, 엔진 블록 및 기타 구성 요소에 사용됩니다.
구리: 내식성을 향상시키며 워터펌프 하우징과 같은 물과 접촉하는 부품에 사용됩니다.
몰리브덴 및 티타늄: 강도, 고온 저항 및 피로 저항을 향상시킵니다.
2. 물리적 특성 요구 사항
주철의 물리적 특성은 주조 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
인장 강도:
주철은 부품의 기능에 따라 일반적으로 150-500 MPa의 인장 강도가 필요합니다. 엔진 블록, 차축, 변속기 부품과 같은 고강도 부품에는 더 높은 인장 강도가 필요합니다.
경도:
주철의 경도는 일반적으로 200~300HB 사이로 제어되며 브레이크 디스크 및 밸브 시트와 같이 마모되기 쉬운 부품에는 더 높은 경도가 필요합니다.
인성:
진동이나 충격을 받는 부품(예: 차축, 컨트롤 암)에는 균열이나 파손을 방지하기 위해 우수한 인성이 필요합니다. 인성은 탄소 함량, 합금 원소 및 주조 공정을 제어하여 향상됩니다.
내마모성:
브레이크 디스크, 엔진 블록과 같은 부품은 내마모성이 높아야 합니다. 이는 일반적으로 내마모성을 향상시키기 위해 크롬, 몰리브덴, 구리와 같은 원소를 추가함으로써 달성됩니다.
3. 주조 성능 요구 사항
원철의 주조 성능은 최종 제품의 품질에 영향을 미칩니다.
유동성:
주철의 유동성은 특히 복잡한 형상의 경우 용융 금속이 주형을 얼마나 잘 채울 수 있는지를 결정합니다. 우수한 유동성으로 인해 금형이 완전히 채워져 다공성 및 콜드 셧과 같은 결함이 줄어듭니다.
수축:
수축은 응고 중에 발생하는 물리적 변화입니다. 과도한 수축은 주물의 변형이나 균열을 초래할 수 있습니다. 수축은 화학적 조성과 주조 공정을 조정하여 제어됩니다.
다공성 및 균열 제어:
다공성과 균열은 주조품의 일반적인 결함이며, 특히 응고 중에 가스 포켓이 형성되는 경우 더욱 그렇습니다. 고품질 주철은 이러한 결함을 방지하기 위해 가스 함량이 낮아야 합니다.
4. 내열성 및 내식성
엔진 블록, 배기 매니폴드, 브레이크 디스크와 같은 자동차 부품은 고온에 노출됩니다. 따라서 주철은 내열성이 좋아야 하고 열 순환을 견딜 수 있는 능력이 있어야 합니다. 또한 워터 펌프 하우징 및 배기 매니폴드와 같은 부품은 열악한 환경에서 성능 저하를 방지하기 위해 내식성을 갖춰야 합니다.
