제조 및 건축에 사용되는 금속과 관련하여 주철 대 강철 (주철 대 스테인레스 스틸 및 주철 대 탄소강과 같은 변형 포함) 간의 논쟁은 엔지니어와 설계자에게 중요한 고려 사항으로 남아 있습니다. 주철과 강철의 차이를 이해하는 것은 재료 선택에 대한 정보에 근거한 결정을 내리는 데 필수적입니다.
주철이란 무엇입니까?
주철 재료는 2% 이상의 탄소 함량을 함유하는 철 합금이며, 일반적으로 2% 내지 4% 범위의 실리콘 및 망간과 함께. 주철 특성과 특성은 강철과 구별되며, 많은 사람들이 '주철 강철'입니다. '주철에는 철강이 포함되어 있지만 탄소 함량이 높기 때문에 기술적으로 강철이 아닙니다. 주철의 높은 탄소 함량은 다음과 같은 독특한 특성을 제공합니다.
좋은 압축 강도
우수한 내마모성
높은 진동 댐핑 용량
변형에 대한 저항
가공 가능성
그러나 주철에는 다음과 같은 몇 가지 단점이 있습니다.
낮은 인장 강도
Brittleness
충격 저항이 좋지 않습니다
녹과 부식에 대한 감수성
이러한 단점에도 불구하고 주철은 경제성과 다양성으로 인해 다양한 응용 분야에서 인기있는 선택으로 남아 있습니다.
화학 성분
주철의 화학적 조성은 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 주철의 주요 요소에는
| 요소 | 백분율이 포함됩니다 |
| 탄소 | 2% -4% |
| 규소 | 1% -3% |
| 망간 | 0.5% -1% |
| 인 | 최대 1% |
| 황 | 최대 0.1% |
탄소 및 실리콘 함량은 주철의 미세 구조 및 특성에 크게 영향을 미칩니다. 탄소 수준이 높을수록 응고하는 동안 형성된 흑연의 양이 증가하는 반면, 실리콘은 흑연 형성을 촉진하고 주조를 향상시킨다.
물리적 특성
주철은 몇 가지 뚜렷한 물리적 특성을 나타냅니다.
고밀도 : 주철의 밀도는 약 7.2 g/cm⊃3입니다.
낮은 융점 : 약 1150 ° C ~ 1250 ° C에서 녹아 강철보다 낮아서 캐스트가 더 쉬워집니다.
열전도율 : 주철의 열전도율은 약 50 w/m · k이며, 이는 강철보다 낮습니다.
전기 전도성 : 강철에 비해 전기 전도성이 낮아서 절연이 필요한 전기 응용 분야에 적합합니다.
주철의 종류
주철은 미세 구조 및 특성에 따라 여러 유형으로 분류 될 수 있습니다. 주철의 주요 유형에는 다음이 포함됩니다.
회색 주철
회색 주철은 미세 구조에 흑연 플레이크의 존재를 특징으로하는 가장 일반적인 유형입니다. 그것은 포함한다 :
탄소 : 2.5% -4%
실리콘 : 1% -3%
망간 : 0.4% -1%
회색 주철은 우수한 압축 강도, 우수한 가공성 및 높은 진동 감쇠 용량을 제공합니다. 다음과 같은 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다.
공작 기계 기지
엔진 블록
브레이크 디스크
주택 및 덮개
흰색 주철
흰색 주철은 흑연이 없기 때문에 흰색 골절 표면을 가지고 있습니다. 일반적인 구성은 다음을 포함합니다.
탄소 : 1.8% -3.6%
실리콘 : 0.5% -1.9%
망간 : 0.25% -0.8%
흰색 주철은 높은 경도와 탁월한 내마모성으로 유명합니다. 다음에서 응용 프로그램을 찾습니다.
가단성 주철
가단성 주철은 열처리 흰색 주철에 의해 생성되어 취성 카바이드 구조를보다 연성 페라이트 매트릭스로 변환합니다. 그것은 포함한다 :
탄소 : 2% -3%
실리콘 : 0.9% -1.9%
망간 : 0.15% -1.2%
가단성 주철은 고강도, 연성 및 인성을 결합합니다. 사용됩니다.
연성 (결절) 주철
결절 주철로도 알려진 연성 주철은 용융 철에 마그네슘 또는 세리움을 첨가하여 흑연이 플레이크 대신 구형 결절을 형성하게함으로써 생성된다. 작곡은 다음을 포함합니다.
탄소 : 3.2% -4%
실리콘 : 1.8% -2.8%
망간 : 0.1% -1%
연성 주철은 높은 강도, 인성 및 연성을 제공합니다. 널리 사용됩니다.
vermicular 주철
압축 흑연 철 (CGI)으로도 알려진 vermicular 주철은 짧고 두꺼운 플레이크 형태의 흑연 입자를 갖는 독특한 미세 구조를 갖는다. 회색과 연성 주철 사이의 중간 특성을 제공합니다.
회색 주철보다 더 높은 강도와 강성
연성 주철보다 더 나은 열전도율
연성 주철에 비해 주파수가 향상되었습니다
vermicular 주철은 다음과 같은 자동차 응용 분야에서 점점 더 많이 사용됩니다.
디젤 엔진 블록
배기 매니 폴드
브레이크 디스크
합금 된 주철
합금 된 주철은 특정 특성을 향상시키기 위해 니켈, 크롬, 몰리브덴 또는 구리와 같은 합금 요소를 첨가하여 생산됩니다. 사용 된 합금 요소에 따라 합금 된 주철은 다음을 제공 할 수 있습니다.
강도와 경도 향상
더 나은 내마모성
향상된 부식 저항
더 높은 온도 안정성
합금 주철은 다음과 같은 다양한 산업에서 응용을 찾습니다.
강철이란 무엇입니까?
강철은 2% 미만의 탄소 및 망간, 실리콘, 인, 황 및 산소와 같은 소량의 다른 원소를 함유하는 철 기반 합금입니다. 높은 인장 강도, 연성 및 다양성으로 유명하여 다양한 산업에서 널리 사용되는 재료입니다. Steel의 특성은 조성을 조정하고 열 처리 과정을 통해 조정할 수 있습니다.
화학 성분
강철의 화학적 조성은 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 강철의 주요 요소는 다음과 같습니다.
| 요소 | 백분율 |
| 철 | 90% -99% |
| 탄소 | 0.1% -2% |
| 망간 | 0.1% -1% |
| 규소 | 0.1% - 0.5% |
| 다른 요소 | <1% |
탄소 함량은 강철의 특성에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 탄소 수준이 높을수록 강도와 경도가 증가하지만 연성 및 용접성을 줄입니다.
물리적 특성
강철은 몇 가지 뚜렷한 물리적 특성을 나타냅니다.
높은 인장 강도 : 강철은 영구적으로 파손되거나 변형되지 않고 높은 하중을 견딜 수 있습니다.
연성 : 전선으로 끌어 당기거나 파쇄없이 시트로 굴릴 수 있습니다.
높은 융점 : 강철은 조성에 따라 1370 ° C에서 1540 ° C의 온도에서 용융됩니다.
열전도율 : 열전도율이 상대적으로 높기 때문에 열이 효율적으로 전달 될 수 있습니다.
전기 전도성 : 강철은 구리 나 알루미늄만큼 효율적이지는 않지만 전기의 우수한 도체입니다.
강철의 장점
Steel은 다양한 장점을 제공하여 다양한 응용 분야에서 인기있는 선택입니다.
높은 강도 대 중량비 : 강철은 다른 재료에 비해 비교적 낮은 무게를 유지하면서 탁월한 강도를 제공합니다.
내구성 : 가혹한 환경, 충격 및 마모를 견딜 수있어 오래 지속되는 구조와 구성 요소에 적합합니다.
다목적 성 : 강철은 다양한 방법을 사용하여 형성, 형성 및 결합하여 복잡한 설계 및 구조를 허용 할 수 있습니다.
재활용 성 : 100% 재활용 가능이므로 환경 친화적 인 재료입니다.
비용 효율성 : 강철은 비슷한 특성을 가진 다른 재료에 비해 상대적으로 저렴합니다.
강철의 단점
수많은 장점에도 불구하고 Steel은 몇 가지 단점이 있습니다.
부식 : 강철은 수분과 산소에 노출 될 때 녹과 부식에 걸리기 쉽으며, 방지 코팅 또는 합금 요소가 필요합니다.
피로 : 반복적 인 주기적 하중으로 인해 피로로 알려진 현상 인 항복 강도 이하의 응력에서 강철이 실패 할 수 있습니다.
고밀도 : 강철은 알루미늄과 같은 재료보다 밀도가 높으며, 이는 중량 감소가 중요한 응용 분야에서 단점이 될 수 있습니다.
에너지 집약 생산 : 철강 생산에는 상당한 에너지 투입이 필요하며 온실 가스 배출에 기여합니다.
강철의 종류
강철은 조성 및 특성에 따라 여러 유형으로 분류 할 수 있습니다.
탄소강
탄소강은 주로 철과 탄소를 함유 한 가장 일반적인 유형의 강철입니다. 탄소 함량에 따라 더 분류됩니다.
저탄소 강철 (<0.25% 탄소) : 부드럽고 연성이 풍부하며 쉽게 형성 될 수 있으므로 자동차 차체 패널 및 와이어 제품과 같은 응용 분야에 적합합니다.
중간 탄소강 (0.25% - 0.6% 탄소) : 강도와 연성의 균형을 제공하여 기어, 샤프트 및 철도 트랙과 같은 응용 프로그램에 적합합니다.
고 탄소강 (> 0.6% 탄소) : 단단하고 강하고 내마모하지만 연성이 적으므로 절단 도구, 스프링 및 베어링과 같은 응용 분야에 적합합니다.
합금 강철
합금강은 특정 특성을 향상시키기 위해 망간, 니켈, 크롬 또는 몰리브덴과 같은 합금 요소를 추가하여 생산됩니다. 일반적인 합금 요소와 그 효과는 다음과 같습니다.
망간 : 강도, 경도 및 내마모성을 증가시킵니다.
니켈 : 인성, 연성 및 부식성을 향상시킵니다.
크롬 : 내식성, 경도 및 내마모성을 향상시킵니다.
Molybdenum : 높은 온도에서 강도, 인성 및 크리프 저항을 증가시킵니다.
합금강은 다음과 같은 다양한 산업에서 응용 프로그램을 찾습니다.
자동차 부품 (기어, 샤프트, 스프링)
항공 우주 구조
석유 및 가스 파이프 라인
광업 장비
스테인레스 스틸
스테인레스 스틸은 최소 10.5% 크롬을 함유하는 합금강으로 표면에 보호 산화 층을 형성하여 우수한 내식성을 제공합니다. 스테인레스 강은 또한 종종 니켈, 몰리브덴 및 티타늄과 같은 다른 합금 요소를 포함하여 특정 특성을 향상시킵니다.
스테인리스 강은 다음과 같은 부식 저항이 필요한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
식품 가공 장비
의료 기기
건축 구조
화학 처리장
도구 스틸
공구 강은 고 탄소, 도구, 다이 및 곰팡이를 만들기 위해 설계된 고 탄소, 합금강입니다. 그들은 높은 경도, 내마모성 및 고온에서 특성을 유지하는 능력으로 유명합니다. 공구 강에는 종종 성능을 향상시키기 위해 텅스텐, 몰리브덴 및 바나듐과 같은 합금 요소가 포함되어 있습니다.
도구 강은 다음과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
절단 도구 (드릴, 탭, 다이)
도구 형성 (펀치, 다이)
플라스틱 분사 성형을위한 곰팡이
롤링 밀 롤
주철과 강철의 주요 차이점
주철과 강철은 모두 철분 기반 합금이지만, 그것들을 구별하는 뚜렷한 특성을 가지고 있습니다. 이러한 차이를 이해하는 것은 주어진 응용 프로그램에 가장 적합한 자료를 선택하는 데 중요합니다. 주철과 강철의 주요 차이점을 살펴 보겠습니다.
1. 탄소 함량
탄소 함량은 주철과 강철 사이의 주요 특이점입니다.
2. 용융점
주철 및 강철의 융점은 크게 다르므로 생산 공정 및 응용 분야에 영향을 미칩니다.
3. 힘
주철 및 강철은 다양한 유형의 강도를 나타내므로 다양한 응용 분야에 적합합니다.
4. 연성과 브리티 니스
연성과 브리티드는 스트레스 하에서 물질의 행동에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
5. 주파수
주조의 용이성은 생산 공정과 달성 할 수있는 모양의 복잡성에서 중요한 역할을합니다.
6. 가공 가능성
가공성은 공작 기계를 사용하여 재료를 자르거나 뚫거나 형성 할 수있는 용이성을 나타냅니다.
7. 부식 저항
부식성은 가혹한 환경이나 부식성 매체에 노출 된 응용 분야에 중요합니다.
주철은 중간 정도에서 낮은 부식성을 가지므로 수분 및 기타 부식성 요소에 노출 될 때 녹과 부식에 취약합니다.
강철은 주철과 비교하여 부식성이 높습니다. 특히 크롬, 니켈 또는 구리와 같은 원소와 합금 될 때 부식성 환경에서의 적용에 적합합니다.
8. 내마모성
내마모성은 마찰이나 마모로 인한 표면 손상을 견딜 수있는 재료의 능력을 결정합니다.
9. 충격 저항
충격 저항은 재료의 파쇄없이 갑작스런 영향으로 에너지를 흡수하고 소산하는 능력을 말합니다.
10. 비용
재료, 생산 및 가공 비용은 주어진 응용 분야에 대한 주철 또는 강철의 선택에 중요한 역할을합니다.
주철은 일반적으로 재료 비용, 더 간단한 생산 공정 및 용융 및 주조에 대한 에너지 요구 사항이 낮아 강철보다 저렴합니다.
강철은 주철에 비해 비싸지 만 조립식 형태 및 재활용 재료와 같은 더 넓은 범위의 저렴한 대안을 제공하여 전체 비용을 줄일 수 있습니다.
주철 및 강철의 응용
주철과 철강은 산업 전반에 걸쳐 다양한 목적을 제공하며, 특정 기능적 요구를 충족시키기 위해 별개의 특성을 선택했습니다.
주철 응용
주철의 강도, 가공 가능성 및 비용 효율성은 내구성이 핵심 인 중장비 응용 분야에서 인기있는 선택입니다.
자동차 산업 : 주철은 내열성 및 진동 감쇠가 필요한 부품에 이상적입니다. 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
건축 : 견고성으로 인해 주철은 다음과 같은 건물 요소에 널리 사용됩니다.
제조 : 산업 환경에서 주철의 진동 감미소 특성은 다음과 같습니다.
강철 응용 분야
강철의 인장 강도, 다양성 및 부식 저항은 특히 충격 저항이 중요한 경우 다양한 산업에서 필수 불가결합니다.
건설 : Steel은 인프라 구축에 기본적인 역할을하며 다음에 필수적인 지원을 제공합니다.
자동차 산업 : 차량 생산에서 Steel의 높은 강도 대 중량 비율은 다음을위한 훌륭한 선택입니다.
제조 : 스틸은 다음을 포함하여 내구성 있고 고성능 도구를 만드는 데 필수적입니다.
가정 기기 및 조리기구 : 스테인리스 스틸의 부식 저항 및 미학적 인학적 인 응용 분야에서 인기가 있습니다.
주철과 강철을 선택할 때 고려해야 할 요소
주철과 강철 사이에서 올바른 재료를 선택하려면 여러 요인을 신중하게 평가해야합니다. 각 프로젝트는 고유 한 과제와 요구 사항을 제시합니다. 이러한 주요 고려 사항을 이해하면 정보에 입각 한 결정을 내릴 수 있습니다.
강도 요구 사항
프로젝트를 견딜 수 있어야하는 힘의 유형은 재료 선택을 결정합니다. 주철은 압축 하에서 탁월하므로 기초 및 기계 기지를 구축하는 데 이상적입니다. 강철은 탁월한 인장 강도를 제공하며, 당기기 또는 스트레칭 힘에 대한 저항이 필요한 구조에 적합합니다.
부식 저항
환경 노출은 재료 선택에 중요한 역할을합니다. 주철은 시간이 지남에 따라 보호 녹청을 개발하여 적당한 부식 저항을 제공합니다. 강철, 특히 스테인리스 변형은 녹 및 화학적 부식에 대한 더 나은 보호 기능을 제공합니다. 물질의 수분, 화학 물질 또는 바닷물에 노출되는 것을 고려하십시오.
충격 저항
갑작스런 힘에 대한 프로젝트의 취약성은 물질적 선택에 영향을 미칩니다. 강철은 충격과 갑작스런 하중에 대한 탁월한 저항을 보여줍니다. 주철은 충격을받는 Brittences를 보여 주지만 꾸준한 하중을 잘 처리합니다.
제조 복잡성
다음 측면은 생산 타당성에 영향을 미칩니다.
주철은 우수한 주조 특성과 흐름 특성을 통해보다 복잡한 디자인을 허용합니다.
Steel은 후반 작업 수정 및 결합 방법에 더 큰 유연성을 제공합니다.
복잡한 모양은 더 나은 주파수로 인해 주철을 사용할 때 가공이 적을 필요가 있습니다.
강철은 조립 공정에서 용접 및 기계적 고정을위한 더 많은 옵션을 제공합니다.
비용 고려 사항
| 계수 | 주철 | 강철 |
| 원료 | 저렴한 비용 | 더 높은 비용 |
| 처리 | 더 간단한 주조 과정 | 더 복잡한 제조 |
| 노동 | 덜 집중적입니다 | 더 많은 노동이 필요합니다 |
| 유지 | 정기적 인 보호가 필요했습니다 | 유형에 따라 다릅니다 |
환경 적 요인
온도 및 환경 조건은 재료 성능에 영향을 미칩니다.
주철은 넓은 온도 범위에서 안정성을 유지합니다
강철은 극한의 냉간 조건에서 더 나은 성능을 제공합니다
두 재료 모두 가혹한 날씨 노출로부터 보호해야합니다
실내 응용 프로그램은 실외 설치보다 환경 문제가 적습니다
요약
요약하면 주철과 강철은 구성, 강도 및 비용이 다릅니다. 주철은 압축 강도와 생산 비용이 낮아지고 강철은 더 큰 인장 강도와 충격 저항을 제공합니다. 올바른 자료를 선택한다는 것은 해당 속성을 애플리케이션 요구와 일치시키는 것을 의미합니다. 이러한 주요 차이점을 이해함으로써 프로젝트의 내구성과 효율성을 향상시키는 정보에 근거한 선택을 할 수 있습니다.
참조 소스
철
강철
중국에서 최고의 고압 다이 캐스팅 공장
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q : 주철이란 무엇이며 어떻게 만들어 졌습니까?
주철은 제련 및 주조를 통해 생성 된 탄소 함량이 2%이상인 철-탄소 합금입니다.
Q : 강철이란 무엇이며 주철과 어떻게 다릅니 까?
강철은 2% 미만의 탄소가있는 철-탄소 합금으로 주철보다 더 높은 인장 강도를 제공합니다.
Q : 주철은 왜 강철보다 압축 강도가 우수합니까?
주철의 높은 탄소 함량은 압축 강도를 향상시켜 무거운 하중을 갖는 데 적합합니다.
Q : 주철과 강철은 부식 저항 측면에서 어떻게 비교됩니까?
강철, 특히 스테인레스 스틸은 일반적으로 더 나은 내식성을 제공하는 반면 주철은 보호 코팅없이 녹을 수 있습니다.
Q : 주철과 강철 중에서 선택할 때 어떤 기술적 특성을 고려해야합니까?
최적의 결과를 위해 인장 강도, 압축 강도, 가공성, 부식 저항 및 충격 공차와 같은 요인을 고려하십시오.
Q : 강철에 비해 주철의 가공성은 어떻습니까?
주철은 흑연 구조로 인해 가공하기 쉽기 때문에 강철에 비해 절단 도구의 마모가 줄어 듭니다.
Q : 주철이 복잡한 캐스팅 디자인에 더 적합한 이유는 무엇입니까?
주철은 유동성이 우수하고 수축이 낮아서 냉각 중에 최소한의 변형으로 복잡한 모양을 허용합니다.
Q : 고 충격적인 응용 분야에서 주철에 대한 일반적인 문제를 해결하려면 어떻게해야합니까?
충격을받는 주철 골절이 발생하는 경우 강철을 고려하여 더 나은 충격 저항성을 고려하거나 추가지지 구조를 적용하십시오.
Q : 주철 및 강철을 처리 할 때 어떤 안전 예방 조치를 취해야합니까?
보호 장비를 착용하고 절단 또는 용접 중에 적절한 환기를 유지하고 고장 재료에 대한 평가 된 도구를 사용하십시오.
Q : 주철 및 강철은 산업 응용 분야에서 가장 잘 사용됩니까?
주철은 엔진 블록과 같은 무겁고 고정적인 부품에 적합하며 강철은 구조적, 하중 부유 및 고 충격적인 응용 프로그램에 이상적입니다.
