금속의 용해#3 (금속 용해 재료: 철 지금 재료)

1. 철 지금 재료

 

   1) 선철 (銑鐵, 무쇠선 쇠철) : 선철의 제조는 용광로에서 철광석을 녹여 제조한다. 이렇게 제조한 선철을 주물용선이라 하는데 주물 제조에 사용한다. 선철은 탄소량과 불순물은 많지만 유동성이 좋다. 탄소(약 4.5%)량이 높아 강설을 배합하여 목표 성분을 조절한다. 

주물용선은 표면적이 적기 때문에 산화가 적으며, 선철 고유의 특성으로 GC25 이상의 고급 주물의 원료로 적합하다. 저급의 선철은 산소, 질소 등의 가스를 많이 함유 하고 있거나 불순물 원소 등을 허용 함유량 이상으로 함유하고 있는 것을 말하며, 특히 구상흑연주철을 제조할 때는 불순물 원소의 함유량을 엄격히 규제해야 한다. 

또한 저탄소(3.2%이하), 고황(0.15%),의 선철, 고크롬(0.5%이상)의 재생산철은 일반 수축률 이상으로 심한 수축을 하여 급랭 현상을 일으키게 하거나 제품에 수축공을 발생하게 하므로 주의해야 한다. 

 

   2) 재생철 (再生鐵) : 재생철은 발생처에 따라 자가 발생 철과 구입 철로 분류한다. 자가 발생 고철은 탕도, 압탕 등 불량 제품도 포함하여 일반적으로 주철 주물공장에서는 불량철 및 회수철이라고 한다. 자가 발생 철은 자가에서 발생되는 것이므로 그 재질을 어느정도 알 수 있지만 구입 선설은 종류가 많고 그 성분히 분명치 않고, 일일이 분석을 할수도 없고 분석하여도 그 성분을 완전히 알 수가 없으므로 사용할 때 주의하여 사용해야 한다.

 

   3) 강철 ( 鋼鐵, 강철강 쇠철) : 강고철의 분류는 KS D 2101의 용도에 따라 용해용, 재생용, 잡용으로 구분한다. 저주파 유도로에서는 큐폴라와 비교해서 형상, 크기에 제한 없이 노에 들어갈 수 있으면 되고 주철에 비해서 화학조성의 변동이 적다. 강철은 녹이 적은 것이 좋고, 황성분이 낮으므로 구상흑연주철을 만들 경우에는 중요한 원료가 된다. 

 

   4) 합금철 

      ⓐ 페로실리콘 (Fe-Si) : 철과 규소의 합금으로 규소의 함유량에 따라 분류하며, 저주파 유도로에서 주철의 규소 함유량의 조정과 접종, 탈산의 목적으로도 첨가한다. 용융점은 1,200~1,300'c 정도로 규소 함유량이 50%일 때 용융점이 낮으며 첨가방법은 성분 조정을 위해서 가탄제의 용입 후에 첨가하고, 접종시에는 레이들에 넣으면 녹지 않고 바닥에 달라붙어 남기 때문에 용탕을 레이들에 약 200mm 취하고 용탕이 떨어지는 부분에 조금씩 첨가한다. 

 

      ⓑ 페로망간 (Fe-Mn) : 페로망간은 망간 및 탄소 함유량에 의하여 KS 규격으로 분류하며, 보통 주철 중의 망간 함유량을 조정하기 위해 사용되며 또 탈산, 탈황의 목적으로도 사용된다. 용융온도는 1,250~1,350'c이며 비중은 7.3~7.5이다.

 

      ⓒ 페로크롬 (Fe-Cr) : 페로크롬은 주철의 인장강도 및 경도를 증가하여 내마모성, 내열성을 증가시키며 KS 규격에서는 탄소 함유량에 따라 고탄소, 중탄소, 저탄소 페로크롬으로 분류되고 있으나 일반적으로는 고탄소 페로크롬이 많이 사용된다. 융점은 1,250~1,600'c이며 고탄소 페로크롬은 1,400'c 정도로 용탕에 쉽게 용해 된다.