일반적으로 주강의 주조 성능은 주철의 주조 성능보다 나쁩니다. 주강은 유동성이 낮아야 방한벽이 형성되기 쉽습니다. 주강의 산화 및 가스 흡수도 상대적으로 크고 슬래그와 기공이 형성되기 쉽습니다. 동시에, 주강의 몸체 수축 및 선형 수축도 너무 커서 수축 공동, 다공성, 열간 균열 및 냉간 균열이 형성되기 쉽습니다. 또한, 주강의 녹는점이 주철의 녹는점보다 높기 때문에 주조 과정에서 끈끈한 모래가 쉽게 형성됩니다.
주강에 함유된 Si, Mn 및 기타 잔류 미량 원소는 주강의 주조 성능과 용강의 유동성에 영향을 미칩니다.
주조 성능과 철강 주물의 다양한 요소 사이의 관계:
1) 유동성을 향상시키는 화학성분 : Si, P, Cu, Ni, Mn
2) 유동성을 감소시키는 화학원소 : Ti, Cr, Al, S, V, Mo, W
3) 수축공 경향을 증가시키는 화학성분 : C, Cr, Mn, V, Mo, Ni
4) 열균열 경향을 감소시키는 화학성분 : V, Mn, Al, Si
5) 열분해 경향을 증가시키는 화학원소 : S, Si, P, Cu, Mn, Cr, Mo, Ni
주강의 주조 특성에 대한 다양한 화학 원소의 영향.
1) 탄소
탄소는 주강의 유동성을 향상시킬 수 있습니다
2) 실리콘
• 실리콘은 주강의 융점을 낮추고 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
• 주강의 실리콘 함량이 0.4% 미만이면 주강의 열간균열 경향이 향상될 수 있습니다. 실리콘의 함량이 높으면 주상결정이 쉽게 형성되어 열균열 경향이 증가한다.
3) 망간
• 망간은 결정화를 감소시키고 주강의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
• 망간은 주강의 부피 수축 및 선형 수축을 증가시키고 냉간 균열 및 열간 균열 경향을 증가시킵니다.
• 망간 원소는 주강에서 MnO를 생성하는데, 이는 주물사에서 실리카와 화학적으로 끈적한 모래를 형성합니다.
4) 유황
황 원소는 주강에 MnS와 삼황화알루미늄을 생성하여 주강의 유동성을 감소시키고 열간균열 경향을 증가시킵니다.
5) 인
인은 유동성을 향상시킬 수 있지만 냉간 균열 경향과 열간 균열 경향을 증가시킵니다.
6) 구리
• 구리는 주강의 융점을 낮추고 결정화 범위를 좁히며 주강의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
• 주강의 구리 함량이 1%보다 높으면 구리 원소가 자유롭게 석출되기 쉬워 열간 균열 경향이 증가합니다. Si와 Mn의 함량을 높이면 주강에서 구리의 용해도가 높아질 수 있습니다.
7) 몰리브덴
• 저합금 범위에서 몰리브덴 합금은 주강의 유동성을 감소시킬 수 있습니다.
• Mo 원소는 주강의 공동 수축 경향을 약간 증가시킵니다.
• 주강의 몰리브덴 함량이 1% 미만이면 MoS가 형성되어 결정립계에 석출되어 주강의 열전도율이 감소하고 수축이 증가하며 냉간균열 및 열간균열 경향이 증가합니다.
8) 바나듐
• 주강의 바나듐 함량이 0.25% ~ 1.0%일 경우 산화 피막이 형성되어 주강의 유동성이 약간 감소합니다.
• 바나듐은 강철 주물의 고온 강도를 높이고 주물의 균열 경향을 개선합니다.
9) 알루미늄
• 탈산제로 주강에 알루미늄을 첨가하면 탈산효과가 좋고 주강의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
• 알루미늄을 합금원소로 첨가하면 산화알루미늄, 황화알루미늄을 형성하기 쉬워 유동성이 저하됩니다.
• 수축 및 열균열 경향 증가
10) 티타늄
티타늄은 주강의 유동성을 크게 감소시킬 수 있습니다
11) 크롬
• 크롬은 주강에 개재물과 산화피막을 쉽게 생성하여 용강을 두껍게 하고 용강의 유동성을 저하시킵니다. 크롬 함량이 상대적으로 높으면 주강에 주름과 냉각 장벽이 쉽게 형성됩니다.
• 크롬은 또한 신체 수축량을 증가시키고 수축 경향을 증가시킵니다.
• 크롬은 주강의 열전도도를 감소시키고 열간균열 경향을 증가시킵니다.
12) 니켈
• 니켈은 주강의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
• 니켈은 주강에 수지상정을 쉽게 생성하여 열간균열 경향을 증가시킵니다.
13) 희토류 원소
• 희토류 원소는 용강의 탈황 및 탈산 역할을 할 수 있습니다.
• 희토류 원소는 용강의 유동성을 향상시켜 열간균열 경향을 감소시킵니다.
