백주철: 차에 설탕을 넣는 것처럼 탄소는 액체 철에 완전히 용해됩니다. 액체에 용해된 이 탄소가 주철이 응고하는 동안 액체 철에서 분리되지 않고 구조에 완전히 용해된 상태로 남아 있을 때, 그 구조를 백주철이라고 합니다. 매우 취성적인 구조를 가진 백주철은 깨졌을 때 밝은 흰색을 띠기 때문에 백주철이라고 합니다.
회주철: 액체 주철이 응고하는 동안, 차의 설탕처럼 액체 금속에 용해된 탄소는 응고 과정에서 별도의 상으로 나타날 수 있습니다. 이러한 구조를 현미경으로 관찰하면 탄소가 분해되어 육안으로 볼 수 있는 별도의 구조인 흑연의 형태로 나타납니다. 이러한 유형의 주철을 회주철이라고 하는데, 탄소가 층상, 즉 층상으로 나타나는 이 구조가 깨지면 칙칙한 회색이 나타나기 때문입니다.
점무늬 주철: 위에서 언급한 백색 주철은 빠른 냉각 조건에서 나타나는 반면, 회주철은 비교적 느린 냉각 조건에서 나타납니다. 주조된 부품의 냉각 속도가 백색에서 회색으로 변하는 범위와 일치하면 회색과 백색 구조가 함께 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 주철을 얼룩무늬 주철이라고 부르는 이유는 이러한 주철을 쪼개면 백색 배경에 회색 섬(islet)이 나타나기 때문입니다.
템퍼링 주철: 이 유형의 주철은 실제로 백주철로 응고됩니다. 즉, 주철의 응고가 보장되어 탄소가 조직에 완전히 용해된 상태로 유지됩니다. 그런 다음 응고된 백주철을 열처리하여 조직에 용해된 탄소를 조직에서 분리합니다. 이 열처리 후, 탄소가 불규칙한 모양의 구형으로 뭉쳐 있는 것을 볼 수 있습니다.
이러한 분류 외에도 응고의 결과로 탄소가 구조에서 분리될 수 있는 경우(회주철의 경우처럼) 결과적으로 생성된 흑연의 형식적 특성을 살펴보면 또 다른 분류를 할 수 있습니다.
회(층상 흑연) 주철: 탄소가 응고되어 양배추 잎처럼 층상 흑연 구조를 형성하면 이러한 주철을 회(층상 흑연) 주철이라고 합니다. 산소와 황의 함량이 비교적 높은 합금에서 나타나는 이 구조는 높은 열전도도 덕분에 수축 경향을 크게 보이지 않고 응고될 수 있습니다.
구형 흑연 주철: 이름에서 알 수 있듯이, 이 구조에서 탄소는 구형 흑연 볼처럼 보입니다. 흑연이 층상 구조가 아닌 구형 구조로 분해되려면 액체 상태의 산소와 황 함량을 일정 수준 이하로 낮춰야 합니다. 따라서 구형 흑연 주철을 생산할 때는 액체 상태의 금속을 산소 및 황과 매우 빠르게 반응할 수 있는 마그네슘으로 처리한 후 주형에 붓습니다.
버미큘러 흑연 주철: 구상 흑연 주철 생산 시 적용되는 마그네슘 처리가 불충분하여 흑연을 완전히 구상화할 수 없는 경우, 버미큘러(또는 치밀한)라고 불리는 이러한 흑연 구조가 나타날 수 있습니다. 층상 흑연과 구상 흑연 사이의 전이 형태인 버미큘러 흑연은 주철에 구상 흑연의 높은 기계적 성질을 제공할 뿐만 아니라, 높은 열전도도 덕분에 수축 경향을 감소시킵니다. 구상 흑연 주철 생산의 오류로 여겨지는 이 구조는 위에서 언급한 장점 때문에 많은 주조 공장에서 의도적으로 주조됩니다.
게시 시간: 2024년 12월 20일