금속의 용해#4 (금속 용해 재료: 비철 지금 재료, 기타 부재료)

2. 비철 지금 재로

 

   1) 구리 지금 : 주물에 사용하는 구리 지금은 순도 99.9% 이상이 좋다.  (KS D 2341)

   2) 알루미늄 지금 (KS D 2304)

   3) 아연 지금 (KS D 2351)

   4) 마그네슘 지금 (KS D 2314)

 

3. 기타 부재료

 

   1) 가탄제 : 강을 정련할때는 함유 탄소율을 0.2% 정도로 떨어뜨린 후 목적하는 강종에 맞도록 탄소를 첨가한다. 가탄제는 일반적으로 고정탄소가 높고 황 함유량이 적은 전극흑연설이 사용되며, 코크스 무연탄 등이 사용되며 특히 구상흑연주철을 용해할 때는 황 성분이 적은 가탄제를 사용해야 한다. 

가탄 속도 및 가탄율은 용탕의 교반운동, 가탄제의 종류, 가탄방법, 가탄 온도, 용탕의 조성 등에 따라 결정된다. 용탕의 교반운동이 없으면 가탄제가 용탕 중에 확산되지 않으며 그 가탄속도는 아주 느리며 용탕 표면에서 가열되어 산소와 반응하고 일산화 탄소로 되어 소실한다. 온도가 높을 수록 가탄속도가 증가하여 가탄율이 향상되며, 용탕성분 중의 규소 함유량이 많으면 가탄속도가 느려진다. 그러므로 페로실리콘의 첨가는 가탄제를 용해시킨 후에 한다. 

 

   2) 탈황제 : 일반적으로 칼슘카바이드와 나트륨회가 주로 사용되고 있으며 그 밖에 생석회, 석회질소 및 수산화나트륨 등이 있다. 

 

   3) 접종제 : 동일량의 접종으로 페로실리콘과 칼슘실리케이트(Ca-Si)를 사용할 때 인장강도의 개선되는 정도가 달라진다. 접종제는 첨가된 후 그일부는 산화물과 같고 대부분은 용탕중에 녹아들어가서 흑연생성을 돕기도하고 방해하기도 한다. 예를 들면 강력한 흑연촉진제인 규소가 접종되어 그 양이 대단히 많을 때는 흑연이 조대화되고 펄라이트기지는 페라이트기지는 페라이트로 되어 강도가 내려가서 연한 재질로 된다. 또한 흑연화 저해제인 크롬을 접종하면 흑연을 미세화하고 페라이트기지가 펄라이트화 되지만, 그양이 많으면 흑연화 저해요소가 되어 시멘타이트가 석출하고 강한 재질로 된다. 

구분	정도	접종제로서 쓰이고 있는 원소
흑연화 촉진제	약 중 강	지르코늄(Zr) 칼슘(Ca), 니켈(Ni) 알루미늄(Al), 규소(Si), 티타늄(Ti)
측연화 저해제	약 중 강	세륨(Ce), 테루륨(Te) 몰리브덴(Mo), 망간(Mn) 크롬(Cr)

 

   4) 구상화제 : 구상화제는 마그네슘계, 칼슘계, 리어스계로 분류되고 실제로 사용되고 있는 구상화제는 이들 금속원소들로 되어 있고 처리가 간단하고 안전하며, 용탕에 용해 분산되어 용탕중에 교반을 일으킨다. 마그네슘은 구상흑연주철의 제조에 최초부터 사용되었으며, 증기압이 크고 직접 용탕에 첨가하며 폭발적인 반응을 수반함으로 위험하다.

마그네슘합금으로서는 저비중의 Mg-Si-Ca, Fe-Mg-Si-Ca계와 고비중의 Ni-Mg, Ni-Si-Mg 등이 있다. 이외에도 43%의 마그네슘을 함유하는 마그코스가 있는데 이는 구상화 처리시의 온도강하가 적고 코크스로부터 가탄도 된다.