주철 캐스팅 파운드리 | 맞춤형 철제 제조업체

소개

주철 주조 산업 제조에서 가장 오래되고 가장 필수적인 금속 형성 공정 중 하나입니다., 복잡한 생산 능력으로 유명합니다, 튼튼한, 비용 효율적인 구성 요소 규모.

이 과정은 주철 합금을 녹이고 용융 금속을 곰팡이에 붓는 것이 포함됩니다., 특정 기계적 및 구조 요구 사항에 맞는 엔지니어링 된 모양으로 고형화되는 곳.

오늘, 주철 주조는 자동차 전역에서 중요한 재료로 남아 있습니다, 건설, 농업, 및 에너지 부문 - 우수한 주파수로 볼 수 있습니다, 우수한 내마모성, 높은 열 안정성.

1. 주철 캐스팅이란 무엇입니까??

주철 주조는 주철의 독특한 특성을 활용합니다. (~ 1,200–1,370 ° C), 용융 될 때 높은 유동성, 복잡한 형상이있는 부품을 생산하기 위해 양호한 금형 채우기 기능, 얇은 벽 파이프에서 중장비 프레임까지.

단조와 달리 (단단한 금속을 형성합니다) 또는 가공 (물질을 제거하는 것), 주조는 액체 금속으로 시작됩니다, 복잡한 내부 기능을 허용 (예를 들어, 속이 빈 구멍, 언더컷) 다른 방법으로는 달성하기가 비실용적이거나 비용이 많이 듭니다..

그 핵심, 이 공정은 주철의 탄소 함량에 따라 달라집니다.: 탄소는 흑연이나 탄화물로 존재, 합금의 특성을 결정.

구성 및 냉각을 통해 미세 구조를 조정하는 이러한 유연성을 통해 주철 주조를 다양한 응용 분야에 적용할 수 있습니다., 진동 감쇠 엔진 블록부터 내마모성 산업용 공구까지.

2. 주조에 사용되는 주철의 종류

주철은 단일 재료가 아니다, 오히려 다양한 특성을 지닌 철-탄소 합금 계열입니다., 미세 구조, 및 성능 특성.

주철 유형의 선택은 의도된 용도에 따라 크게 달라집니다., 기계적 요구 사항, 그리고 근무환경. 다음은 주조 공정에 사용되는 주요 유형의 주철입니다.:

회색 주철

회색 주철은 가장 널리 사용되는 주철 유형입니다., 과도한 설명 70% 글로벌 주철 생산.

골절 표면의 회색 색상에서 이름을 얻습니다., 페라이트 또는 펄 라이트 매트릭스에 내장 된 흑연 플레이크에서 발생합니다..

이 플레이크는 스트레스 농축기 역할을합니다, 인장 강도를 낮추지 만 열 전도도 및 진동 감쇠를 향상시키는 것.

캐스팅의 용이성, 저렴한 비용, 그리고 우수한 가공 가능성은 일반 엔지니어링에서 필수 재료입니다..

• 주목할만한 기능: 플레이크 흑연 구조는 우수한 감쇠 특성에 기여합니다., 진동 감소가 중요한 응용 분야에 이상적입니다.

연성 철 (결절성 주철)

연성 철 개발되었습니다 1948 전통적인 회색 철분에 대한 개선으로.

마그네슘 또는 세륨의 제어 된 첨가를 통해, 미세 구조의 흑연은 플레이크보다는 구형 결절을 형성합니다..

이것은 연성과 같은 기계적 특성을 크게 향상시킵니다, 강인함, 그리고 피로의 힘. 연성 철은 많은 구조 및 압력 응용 분야에서 강철에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다..

• 주목할만한 기능: 회색 철의 주파수와 강철의 주파수를 결합합니다., 순환, 또는 동적 환경.

흰색 주철

흰색 주철은 흰색으로 명명되었습니다, 흑연이없고 철탄의 존재로 인한 결정 골절 표면 (시멘트).

이 탄화물은 합금에 탁월한 경도와 내마모성을 제공하지만 매우 부서지기 쉬우 며 기계를 가공하기가 어렵습니다..

캐스트 흰색 철은 종종 마모 크리티컬 응용 분야에서 사용됩니다, 또는 열처리를 통해 가단성 철의 선구자로서.

• 주목할만한 기능: 높은 경도와 마모에 대한 저항력이 라이너에 이상적입니다., 폭포, 지속적인 연마 접촉을받는 표면.

가단성 주철

가단성 철.

이 과정은 철차화물을 화제 탄소로 분해합니다 (흑연 클러스터), 연성 및 충격 저항성을 상당히 증가시킵니다.

많은 응용 분야에서 연성 철으로 대체되었습니다., 작은 곳에서는 여전히 중요합니다, 복잡한 부품에는 인성과 치수 정밀도가 필요합니다.

• 주목할만한 기능: 힘과 유연성의 균형을 잘 제공합니다, 특히 하드웨어 용 얇은 벽 주물, 자동차, 파이프 시스템.

압축 흑연 철 (CGI)

압축 흑연 철, 또는 CGI, 주철 야금의 현대 진화입니다, 흑연 입자가 짧게 형성되는 것을 특징으로합니다, 두꺼운 벌레.

이 구조는 기계식 및 열 성능 모두에서 회색 철과 연성 철 사이의 간격을 연결합니다..

CGI. 하지만, 캐스팅 중에 더 엄격한 공정 제어 및 전문 접종 기술이 필요합니다..

• 주목할만한 기능: 힘의 균형, 열전도율, 그리고 강성, 고성능 엔진 블록 및 터보 차저 구성 요소를위한 선택의 재료로.

3. 주철의 화학 성분 및 야금

주철 주물의 독특한 성능 특성은 화학 성분 및 결과 미세 구조에서 발생합니다..

4. 주철 주조 과정

캐스팅은 용융 주철을 곰팡이에 부어 다른 방법으로 생산하기가 어렵거나 비용이 많이 드는 복잡한 모양을 만드는 다목적 제조 방법입니다..

주조 프로세스 선택은 구성 요소 크기와 같은 요소에 따라 다릅니다., 복잡성, 표면 마감, 기계적 요구 사항, 생산량.

아래는 주철에 사용되는 일반적인 캐스팅 프로세스에 대한 개요입니다.:

모래 주조

모래 주조는 가장 오래되고 다재다능한 캐스팅 방법입니다., 작은 부품에서 대형 기계 부품에 이르기까지 부품을 생산할 수있는 능력으로 인해 널리 사용됩니다..

모래 기반 금형을 사용합니다, 패턴 주위에서 쉽게 형성 될 수 있습니다, 빠른 변경 및 적응을 허용합니다.

이 유연성은 모래 주조가 프로토 타이핑에 이상적입니다, 낮은 대량, 대규모 생산.

장점:

• 낮은 초기 툴링 및 곰팡이 비용
• 매우 큰 주물을 수용 할 수 있습니다
• 복잡한 형상 및 설계 변경에 유연합니다
• 다양한 유형의 주철 등급에 적합합니다

응용:

• 엔진 블록 및 실린더 헤드
• 펌프 하우징 및 밸브 바디
• 농업 및 건설 장비 부품
• 파이프 피팅 및 맨홀 덮개

쉘 곰팡이 주조

쉘 곰팡이 주조 수지 코팅 된 모래 혼합물을 사용하여 얇은 형성으로 모래 주조 공정을 향상시킵니다., 가열 된 패턴 주위의 단단한 껍질. 이로 인해 차원 정확도가 높아지고 표면 마감 처리가됩니다..

특히 전통적인 모래 주조보다 더 나은 공차와 표면 품질이 필요한 중간 규모의 크기의 구성 요소에 특히 적합합니다..

장점:

• 모래 주조와 비교하여 우수한 표면 마감
• 더 나은 치수 정확도와 일관성
• 가공 요구 사항 감소
• 중간 크기의 주물의 빠른 생산주기

응용:

• 브래킷 및 하우징과 같은 자동차 부품
• 산업용 밸브 바디 및 펌프 부품
• 중소 정밀 기계 부품

원심 캐스팅

원심 캐스팅 회전 금형에 의해 생성 된 원심력을 활용하여 용융 주철을 골고루 분배합니다..

이로 인해 밀도가 높아집니다, 우수한 기계적 특성을 가진 결함없는 주물, 특히 외부 층에서.

이 과정은 대칭 원통형 부품을 생성하는 데 최적화되어 있으며 강도와 신뢰성이 중요 할 때 선호됩니다..

장점:

• 고품질, 내포물을 최소화하는 조밀 한 미세 구조
• 우수한 기계적 특성, 피로 저항을 포함하여
• 원통형 및 관형 부품의 효율적인 생산
• 수축 및 가스 다공성과 같은 결함 감소

응용:

• 물을위한 파이프 및 튜브, 가스, 및 석유 산업
• 베어링 소매와 부싱
• 유압 실린더 및 펌프 부품
• 고압 산업 튜브

투자 캐스팅

투자 캐스팅, 또는 잃어버린 왁스 캐스팅, 우수한 표면 마감으로 매우 복잡하고 정확한 부품을 생산하는 것으로 유명합니다..

사후 처리를 최소화 할 수 있으며 복잡한 형상 및 얇은 벽 구성 요소에 적합합니다..

더 비싸고 크기가 제한적이지만, 타의 추종을 불허하는 세부 사항과 치수 제어를 제공합니다.

장점:

• 탁월한 표면 마감 및 치수 정확도
• 복잡하고 얇은 벽 모양을 주조하는 능력
• 최소 가공 및 마감이 필요합니다
• 중소 생산량에 적합합니다

응용:

• 타이트한 공차가 필요한 항공 우주 구성 요소
• 자동차 터보 차저 부품
• 정밀 펌프 및 밸브 구성 요소
• 소규모 산업 기계 부품

비교 요약

5. 기계적 및 물리적 특성

주철 주물은 다양한 기계적 및 물리적 특성을 위해 가치가 있습니다., 특정 유형의 주철에 따라 크게 다릅니다., 미세 구조, 사용 된 처리 방법.

주철 주조의 기계적 특성

주철 주조의 물리적 특성

6. 주철 주물의 응용

• 자동차 산업:
  엔진 블록, 실린더 헤드, 브레이크 드럼, 기어 하우징, 서스펜션 부품
• 건설 및 인프라:
  파이프, 피팅, 열, 구조 브래킷, 맨홀 덮개
• 농업 기계:
  프레임, 주택, 쟁기, 경작 도구
• 산업 장비:
  슬리퍼, 압축기, 기어 박스, 밸브 바디
• 조리기구 및 가정 용품:
  프라이팬, 스토브, 장식 캐스팅
• 시립 및 수상:
  Waterworks 피팅, 소화전, 펌프 케이싱, 맨홀 덮개

7. 주철 주조의 장점

주철 캐스팅은 수세기 동안 금속 제조의 필수품이 된 수많은 이점을 제공합니다..

이러한 장점은 독특한 미세 구조에서 비롯됩니다, 다재, 비용 효율성.

우수한 가공 가능성

• 회색 주철, 흑연 플레이크 구조로, 뛰어난 가공성을 제공합니다, 도구 마모 및 가공 시간 감소.
• 단지의 생산을 가능하게합니다, 낮은 제조 비용의 정확한 구성 요소.

높은 내마모성

• 단단한 미세 구조를 가진 백색 주철 및 기타 등급은 우수한 내마모성을 나타냅니다..
• 그라인딩 밀과 같은 가혹한 기계식 마모에 노출 된 응용 프로그램에 이상적, 분쇄기 부품, 및 농업 도구.

우수한 진동 댐핑

• 회색 주철의 흑연 플레이크는 진동과 소음을 흡수합니다., 엔진 블록 및 기계 베드와 같은 기계의 성능 및 수명 향상.

대규모 생산에 대한 비용 효율성

• 모래 주조 및 기타 캐스팅 방법은 광범위한 가공없이 복잡한 모양을 경제적으로 제조 할 수 있습니다..
• 원자재와 에너지 비용은 다른 금속에 비해 상대적으로 낮습니다..

우수한 열전도율과 열 보유

• 주철은 열 효율적으로 소실됩니다, 균일 한 열 분배가 필요한 엔진 구성 요소 및 조리기구에 적합하게.

재활용 성과 환경 적 이점

• 주철 스크랩은 품질 상실없이 재활용 가능합니다..
• 에너지 효율적인 용융 및 주조 공정은 지속 가능한 제조에 기여합니다.

기계적 특성의 다양성

• 다른 주철 유형 (회색, 공작, 온순한, CGI) 힘의 맞춤화를 허용합니다, 연성, 경도, 다양한 응용 프로그램에 적합한 인성.

8. 주철 주조의 도전과 한계

Brittleness

대부분의 아이언, 특히 회색과 흰색 캐스트 아이언, 인장 강도가 낮고 연성이 제한적입니다.

이 Brittleness, 동적 또는 충격이 부하 된 응용 프로그램에서의 사용을 제한합니다.

연성 및 가단성 캐스트 아이언은 강인성이 향상되지만 더 높은 비용으로.

수축 및 다공성 제어

주철은 응고하는 동안 체적 수축을 경험합니다, 제대로 관리되지 않으면 내부 다공성 및 표면 결함을 유발할 수 있습니다..

신중한 곰팡이 설계, 게이팅, 그리고 이러한 캐스팅 결함을 최소화하려면 Risering이 필수적입니다.

체중과 밀도

주위에 밀도가 있습니다 7.2 g/cm³, 주철 부품은 비교적 무겁습니다.

이것은 체중 감소가 중요한 응용 분야에서 불리 할 수 있습니다., 자동차 연료 효율 및 항공 우주 구성 요소와 같은.

열 충격 및 균열

빠른 온도 변화는 주철 성분의 열 충격을 유발할 수 있습니다., 크래킹 또는 뒤틀림으로 이어집니다.

이는 특히 온도 변동에 노출 된 조리기구 및 엔진 부품의 관심사입니다..

제한된 부식 저항

주철은 많은 환경에서 적당히 부식성이 있습니다, 코팅 또는 합금 요소에 의해 보호되지 않는 한 습한 또는 산성 조건에서 녹슬 으면 취약합니다..

9. 결론

주철 주조는 현대 제조의 린치 핀입니다, 고대의 지혜와 고급 야금을 혼합하여 비용 효율적인 생산, 내구성있는 구성 요소.

회색 철 엔진에서 댐핑 진동 블록에서 연성 철 크랭크 샤프트에 이르기까지 토크, 다목적 성 산업에 걸쳐 있습니다.

알루미늄 및 고강도 강철과 같은 가벼운 재료에 의해 도전하는 동안, 주철의 독특한 특성 -웨어 저항, 가공 가능성, 그리고 재활용 성 - 관련성을 확보하십시오.

합금의 발전 (예를 들어, CGI) 그리고 프로세스 (예를 들어, 3D 프린트 모래 곰팡이) 기능을 확장하고 있습니다, 이 기초 기술이 계속 발전하고 있음을 증명합니다.

지속 가능성 및 효율성으로 제조, 주철 주조는 필수 불가결하게 유지됩니다, 전통과 혁신 브리징.

FAQ

주철 자기입니다?

예. 모든 주철 유형은 철이 풍부한 매트릭스로 인해 강자성입니다., 오스테 나이트 스테인레스 스틸과 달리.

연성 철은 회색 다리미와 어떻게 다릅니다?

연성 철에는 마그네슘이 들어 있습니다, 흑연을 구형화합니다, 2–18% 신장을 제공합니다 (대. 회색 철 <1%). 이것은 연성과 충격 저항력이됩니다, 스트레스가 많은 부품에 적합합니다.

주철을 용접 할 수 있습니다?

연성 철은 예열로 용접 될 수 있습니다 (200–300 ° C) 니켈 기반 필러, 그러나 회색 철은 Brittleness로 인해 어렵습니다. 용접은 종종 균열을 유발합니다, 따라서 기계적 결합이 선호됩니다.

회색 철분이 엔진 블록에 사용되는 이유는 무엇입니까??

플레이크 흑연은 진동을 소산합니다 (소음 감소), 높은 열전도율 (엔진 열을 관리합니다), 그리고 우수한 주파수 (복잡한 워터 재킷과 기름 통로를 형성합니다).

압축 흑연 철의 주요 장점은 무엇입니까? (CGI)?

CGI, 디젤 엔진 실린더 헤드에 이상적입니다 (예를 들어, 대형 트럭에서) 고온과 압력을 견딜 수 있어야합니다.