주철과 특수강에 대하여

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주철과 특수강에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◆주철
1. 주철이란 무엇인가?
2. 주철의 역사
3. 주철의 상관계
4. 주철의 종류와 특성
- 회주철
- 구상흑연주철
- 가단주철
- 백주철
- 오스템퍼링된 구상흑연철

◆특수강
1. 특수강이란?
2. 합금원소의 첨가 목적
3. 합금강의 분류
▶용도에 따른 분류
(1) 구조용 특수강
(2) 특수 목적용 특수강
▶ 계에 따른 분류
4. 합금 원소들의 일반적인 성질
5. 특수강의 성질과 용도
(1)일반 특수강
- 고속도강
- 열간 가공 공구강
- 냉간 가공 공구강
- 내충격용 강
- 절삭 공구용 합금강
- 몰드강
(2)특수 목적용 강
-스테인리스 강
- 스테인리스 강
- 불변강
- 자석강
- 베어링 강
- 기타 특수강

《참고 문헌》

본문내용

자유로워 지고 편상은 회전하고 휘어져 2차원적 현미경조직 표면에서 전형적으로 보이는 비 평형 편상 배열을 형성한다. 또한 편상의 가지는 응고 조건에 따라서 발생되고, 그리고 주어진 공정 셀 내의 모든 흑연은 서로 연결되는 경향이 있다.
그림 3 최주철의 미세조직 부식전과 nital부식
회주철의 기계적 특성은 그들의 미세조직과 직접적으로 관련된다. 편상흑연은 거의 강도가 없고 편상이 서로 연결되어 있다는 사실 때문에 인장 또는 굽힘 하중하에서 아주 낮은 파괴 저항성을 나타낸다 그러므로 ferrite계 미세조직을 갖는 미세조직을 갖는 회주철의 최대 인장강도와 연신율은 매우 낮으며 각각 152 Mpa 과 1.0%보다 훨씬 낮은 값을 갖는다.
그러나 인장강와 경도는 기지를 ferrite 대신에 pearlite로 변태시킴으로서, 미세조직에서 연속적인 파괴통로가 감소하도록 편상흑연을 분포시킴으로서 뚜렷하게 증가될 수 있다. 회주철은 압축강도가 크고 이러한 특성과 함께 흑연의 망상구조로 인한 탁월한 진동 감쇠 능력 때문에 회주철은 중설비와 가공공구 기초 분야에 잘 맞는다. 물론 이런 주철은 가공재료를 사용하여서는 제작이 어렵거나 불가능한 다양한 크기의 복잡한 형상을 제작할수 있다. 대부분의 주조품은 약간의 마무리를 가공을 하여야 하고, 회주철의 가공성은 그들의 낮은 강도와 파괴 저항성 때문에 일반적으로 아주 우수하다.
회주철에 적용되는 열처리는 대부분 일정하지 않은 형상을 가진 주조물에서의 불균일한 냉각 때문에 필요한 응력제거 열처리이거나 또는 가공성을 향상시키기 위한 어닐링 열처리이다 응력제거와 어닐링 모두를 위해서 변태점 이하 가열이 사용된다. 강도와 경도를 크게 저하 시키지 않으며 응력을 완화 시키기 위해서 550~650℃ 사이의 온도가 사용되는 반면에 기지pearlite를 구형화함으로서 가공성을 증가시키기 위한 경도감소에는 700~760℃사이의 온도가 사용된다 Astenite-탄화물-흑연 상 영역에서는 매우 단단하고 집단적인 탄화물을 흑연으로 변태 시키기 위하여 900~955℃ 범위의 보다 높은 어닐링 온도가 사용된다.
광범위한 집단 탄화물을 갖는 미세조직, 즉 백주철 미세조직은 회주철의 얇은 단면에서 생성된다 이러한 미세조직은 가공이 거의 불가능 하며 가공이 가능한 열처리보다는 주조와 합금 설계에 의하여 피해야한다.
▶구상흑연주철
구상흑연주철은 구형형상의 흑연을 형성하면서 응고 된다. 구상흑연주철에 대한 다른 명칭은 nodular, spherulic 및 spheroidal 주철이다. 구형의 흑연은 Ce또는 Mg를 용융주철내로 주입시킴으로서 성장한다. 구상흑연은 오스테나이트 형성과는 별개로 액상내 에서 핵생성하고, 그들을 응고된 오스테나이트와 접촉 할때까지 외부로 성장한다. 구상 성장 기구는 아직 논쟁중이다.
그림4 구상흑연주철의 미세조직 부식전과 nital로 부식
오스테나이트가 ferrite, pearlite또는 두 개 구조로는 변태는 합금과 냉각속도의 함수이다 일단 회주철 또는 구상흑연주철이 흑연이나 오스테나이트로 응고되면, 온도감소에 따른 오스테나이트내의 탄소용해도 감소는 추가적인 편상 또는 구상흑연의 석출로 조정된다. 공석온도 구간을 지나 냉각이 더 진행 되면 오스테나이트나 ferrite와 흑연을 생성하고 흑연은 미리 생성된 편상 또는 구상 위에 다시 성장한다. 이러한 공정은 Si, Al 및 소량의 Ti에 의하여 촉진되며, 또한 공정이 오스테나이트로부터 ferrite 을 거쳐 흑연으로 탄소 확산에 따라 좌우되기 때문에 서냉에 의하여 촉진된다. 오스테나이트는 또한 pearlite로 변태되기도 한다. 이 공정은 보다 빠른 냉각과 Mn, Cr및 Mo와 주철에서 발견되는 다른 많은 원소들과 같은 합금원소에 의하여 촉진된다. 그러므로 합금과 공정조건에 따라서, 최주철과 구상흑연주철의 기지 미세조직은 전체 ferrite, pearlite 또는 ferrite 와 pearlite의 조합이된다.
표2 여러 가지 원소가 미세조직에 미치는 영향
원소
응고중영향
공석반응중 영향
Aluminum
강한 흑연화 역할
ferrite와 흑연생성을 촉진함
Antimony
사용범위내에서 거의 영향없음
강한pearlite 잔류 역할
Bismuth
탄화물 촉진, 그러나 형성자는 아님
아주 순한 pearlite 안정역할
Chromium
강한 탄화물 생성 역학, 매우 안정한 복합 탄화물 생성
강한 pearlite 생성 역할
Copper
순한 흑연화 역할
pearlite 형성을 촉진함
Mgannese
순한 탄화물 생성역할
pearlite 형성 역할
Molybdenum
순한 탄화물 생성역할
강한 pearlite 생성 역할
Nickel
흑연화 역할
순한 pearlite 생성 역할
Silicon
강한 흑연화 역할
ferrite와 흑연 형성을 촉진함
Tellurium
매우강한 탄화물 촉진, 그러나 안정화 역할은 아님
매우 순한 pearlite 안정화 역할
Tin
사용양으로는 거의 영향없음
강한 pearlite 잔류 역할
Titanium under 0.25
흑연화 역할
흑연형성을 촉진함
Vanadium
강한 탄화물 형성 역할
강한 pearlite 형성 역할
분리된 구상입자 내로의 흑연 분산은 최주철에 비하여 구상흑연주철의 최대 인장강도, 연신율 및 인성을 극적으로 향상 시킨다. 보다 높은 강도와 낮은 연성은 기지 강도를 증가시킴으로서 얻어 진다. 구상흑연주철의 파괴 저항성은 상호 연결된 망상형의 편상흑연을 가진 회주철의 경우보다 훨씬 더 기지 미세조직에 따라서 영향을 받는다. 분산되 흑연의 장점 때문에, 구상흑연주철 주조는 단조강이 사용되는 많은 응용분야에서 유리하게 경쟁하고 있다.
구상흑연주철의 열처리는 응력저거와 어닐링 뿐만 아니라 강에 전형적으로 적용되는 열처리도 포함된다. 대부분 구상흑연 미세조직은 기지를 ferrite로 완전히 변태시킴으로서 만들어진다. Ferrite화 열처리는 900℃ 오스테나이트 화 그리고 오스테나이트를 ferrite와 흑연으로 완전하게 변태 시키기 위하여 700℃에서 유지함으러 완성된다 노멀라이징과 템퍼링 처리는 높은 강도, 내마멸 pearlite 기지 미세조직을 생성하고

키워드

주철,   흑연주철,   특수강