5.3 특수주철
일반적으로 특수주철이란 주철의 기계적 성질과 내마모성, 내열성, 내식성 등과 같은 특성의 개선을 위해 특수원소를 1종 또는 2종 이상을 첨가한 주철을 말한다. 따라서 특수주철을 합금주철이라고도 부르고 있다. 보통 첨가되는 원소로는 Ni, Cr, Mo, Cu, V, B, Al 등이다.
.3.1 특수원소의 영향
(1) Cr
Cr은 강력한 흑연화 저지원소이며 강한 탄화물 형성원소이므로 많이 첨가하면 Cr4C, Cr7C3 등과 같은 탄화물이 형성한다. 보통 첨가되는 양은 0.2∼1.5%이며, 이 정도 첨가될 때에는 탄화물의 양을 증가시키지 않고 펄라이트조직을 미세화 시키고 chill의 깊이도 증가시킨다. 내열성을 위해서는 보통 0.5∼1.5% 정도 첨가된다. 두꺼운 주물에서 조직을 균일하게 하고 주물내부의 결함을 제거하기 위해 0.3∼0.8% 첨가할 때도 있다.
(2) Ni
Ni은 흑연화 촉진원소로 보통 0.1∼1.0% 첨가하며 조직과 흑연을 미세화 시킬 수 있다. 또 Ni은 주물두께의 변화가 심할 때 각 단면의 조직을 균일하게 하는 특징이 있으며 급랭이나 얇은 부분에서의 chill부 발생을 방지하는 효과가 있다. 따라서 백선으로 만들지 않고 경도 및 강도를 높일 수 있다. 내열성, 내식성, 비자성, 고전기저항을 나타내는 오스테나이트주철을 만들기 위해서 14∼38%의 Ni이 첨가되기도 한다.
(3) Cu
Cu는 특수주철에 0.25∼2.5% 정도 함유되어 주철의 강도, 경도, 내마모성, 내식성 등을 향상시킨다. 산에 대한 내식성은 0.4∼0.5% 첨가되었을 때 가장 우수하게 나타난다.
(4) Mo
Mo은 약한 흑연화 저지원소이다. Mo은 특히 항장력, 항절력 및 피로강도가 높은 고력주철을 만들 때 가장 적당한 원소이며 보통 0.25∼1.25% 정도 첨가된다. Mo의 첨가도 흑연이 미세화 되고 강도, 경도 및 내마모성이 우수해진다. 또한 Mo은 Cr과 같이 두꺼운 주물의 조직을 균일화시키는데 유용하며,...
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