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용광로에서 철광석을 녹이면 더 강하고 가단성이 높아집니다. 야금 학자들은 용융 된 금속을 주형에 붓고 식히고 굳게하여 주철을 만듭니다. 용광로 온도와 용철에 추가 된 재료 또는 "바인더"는 완제품의 정확한 특성을 결정합니다. 연성 철과 가단성 철은 모두 광석을 제련하여 형성되지만이 두 종류의 금속에는 몇 가지 차이점이 있습니다.
의미
가단성 재료를 깨지거나 부러 뜨리지 않고 다른 모양으로 망치질 수 있습니다. 연성 재료는 와이어와 같은 길고 얇은 필라멘트로 늘어날 수 있습니다. 철과 관련하여 이러한 용어는 다소 오해의 소지가 있습니다. 두 종류의 철은 망치질에 잘 반응하며 필라멘트로 늘어날 수 있습니다. 그러나 연성 철의 경우 이것은 더 많이 발생합니다.
개발
"회색"과 "백색"으로 알려진 최초의 주철 형태는 매우 부서지기 쉽고 압축시 균열이 발생하기 쉽습니다. 현저하게 개선 된 가단성 철은 모양이 더 쉽고 부서지기 쉽습니다. 1943 년까지 미국의 International Nickel Co. 연구소의 Keith Dwight Millis가 훨씬 더 강하고 유연한 금속 인 연성 철을 개발했을 때 주철의 지배적 인 형태가 남아있었습니다.
생산
가단성 철을 생산하기 위해 주조 작업자는 철광석을 녹여 주형에 부어 신속하게 냉각합니다. 천천히 식히기 전에 최대 100 시간 동안 섭씨 926.5도까지 재가열합니다. 이 템퍼링 또는 "어닐링"과정에서 작업자는 적철광 광석을 추가합니다. 연성 철의 제조가 더 간단합니다. 파운드리 작업자는 철광석을 녹일 때 세륨, 나트륨 또는 마그네슘을 추가합니다. 생성 된 합금은 금형으로 녹여 냉각됩니다.
구성
가단성 철의 링잉 과정은 불규칙한 모양의 작은 탄소 입자를 형성합니다. 그들은 이전 시대의 주철보다 금속에 더 많은 강도와 유연성을 제공합니다. 연성 철에서 용융 중에 추가 된 재료는보다 규칙적인 탄소 구체를 형성하는 데 도움이됩니다. 이 스페 로이드 구성은 금속에 내부 결함이 적어 더 강하게 만들고 가단성보다 더 성공적으로 구부러지고 비 틀리고 늘어날 수 있습니다.
조형
가단성 철을 주조하고 성형하면 냉각되면서 상당히 수축됩니다. 주조 야금 학자들은 원하는 모양을 얻기 위해 "공급기"라고 알려진 녹은 광석으로 주형을 덮어야합니다. 연성 철은 몰드에서 굳어 질 때 가단 철보다 훨씬 적게 수축합니다. 수축이 없기 때문에 연성 철은 가단 철보다 주조 공정으로 인한 내부 결함 및 약점을 형성 할 가능성이 적습니다.
속성
야금학자는 원래 길이보다 18 ~ 30 % 더 긴 연성 철의 5cm 테스트 샘플을 추출 할 수 있습니다. 반면에 가단성 철은 10 % 더 길다. 연성 철은 가단 철보다 "탄성 한계"가 더 높기 때문에 더 높은 하중과 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 그러나 미국 파운드리 Kirkpatrick에 따르면 가단성 철은 얇은 부품이나 시트를 성형 할 때 가장 좋은 선택입니다.
비용
연성 철은 금속 피더를 덜 사용합니다. 또한 가단성 철보다 열이 덜 필요하므로 에너지를 덜 사용합니다. 이러한 고려 사항은 제조업체가 가단성 철보다 연성 철을 생산하는 것이 훨씬 저렴하다는 것을 보여줍니다.
용도
두 종류의 철은 강하고 내구성이 뛰어나며 새로운 형태로 가공하기에 좋습니다. 연성 철은 크랭크 샤프트, 트럭 축 및 휠 허브와 같은 파이프 및 자동차 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 가단성 철은 평평하게하고 망치질해야하는 상황에 매우 적합합니다. 야금 학자들은 일반적으로 지지대 및 게이트와 같은 "단철"품목에 사용합니다.