주철의 비중, 특성, 종류와 값 표

주철은 철과 탄소 및 기타 원소의 합금입니다. 탄소 함량은 2.14% 이상이어야 합니다. 동하중과 응력이 낮은 주조 부품을 만드는 데 좋은 재료입니다.

강보다 저렴하고 주조성이 좋습니다. 여러 강재보다 절삭가공도 쉬운 편이지만 용접성이 나쁘고 연성과 충격인성이 낮습니다.

주철 비중표

복합 재료라 현장에서 직접 비중을 계산할 수 없고 전문 화학 실험실에서 구합니다. 평균 비중은 회주철 6.6~7.8g/cm³, 백주철 7.0~7.8g/cm³입니다.

아래 표에는 무게와 비중을 단위별로 정리했습니다.

주철의 특성

탄소는 경도를 높이는 한편 인성과 연성을 낮춥니다. 탄소는 주로 흑연과 시멘타이트의 두 형태로 존재합니다. 망간, 규소, 인과 황이 상시 불순물로 들어 있고 니켈, 알루미늄, 크로뮴, 바나듐 등의 합금 원소를 넣기도 합니다.

녹는점은 조성에 따라 다르지만 보통 약 1,150~1,200°C로 순철보다 약 300~400°C 낮습니다.

주철의 종류

시멘타이트 양과 흑연 형태에 따라 네 종류로 나눕니다.

• 백주철: 탄소가 결합 상태로 존재하고 시멘타이트 때문에 파단면이 밝습니다. 탄소 약 4.3%의 공정형과 4.3~6.67%의 과공정형으로 나뉩니다. 열처리해 가단주철을 만드는 데도 사용합니다.
• 회주철: 규소 약 1.2~3.5%, 나머지는 철과 탄소 및 황, 망간, 인 불순물로 이루어집니다. 탄소 상당 부분이 편상흑연 형태이며 파단면이 뚜렷한 회색입니다.
• 가단주철: 백주철을 추가 열처리해 괴상흑연을 만들며 금속 기지는 펄라이트와 페라이트입니다. 인성과 연성, 강도와 내충격성이 높아 브레이크 슈, 엘보, 티와 자동차 뒤차축 하우징 같은 복잡한 부품을 만듭니다.
• 구상흑연주철: 응고 과정에서 만들어진 구상흑연을 포함합니다. 금속 기지를 덜 약화시키고 응력 집중도 작습니다.