주철 대 주강 밸브
재료:
주철 밸브는 주로 회주철 또는 연철로 만들어지므로 강도가 상대적으로 낮고 사용 중에 균열 및 부식에 취약합니다.
주강 밸브는 일반적으로 탄소강 또는 합금강으로 꼼꼼하게 주조되어 만들어집니다. 이 밸브는 우수한 내식성과 우수한 강도를 나타냅니다. 고온, 부식 및 마모에 대한 저항력이 있어 서비스 수명이 길어집니다.
구성과 미세구조의 차이
회색 무쇠:
- 탄소 함량 2.5%-4.0%, 실리콘 함량 1.0%-3.0%(출처: Foundry Handbook, 5판). 탄소는 편상흑연의 형태로 존재하며, 매트릭스는 펄라이트나 페라이트이다.
- 흑연 조각이 존재하면 파단 표면이 회색으로 변하므로 "회주철"이라는 이름이 붙었습니다. 흑연은 진동 에너지를 흡수할 수 있지만 금속 매트릭스를 파손시켜 강도를 감소시킬 수도 있습니다.
주강:
- 탄소 함량은 일반적으로 0.1%-0.5%(저-탄소~중탄소강)이고, 실리콘 함량은 0.6% 미만이며, 탄소는 고용체 또는 시멘타이트 형태로 존재합니다. 미세구조는 균일하고 조밀하다.
- 흑연 석출이 없으므로 강도와 연성은 회주철보다 훨씬 우수하지만 진동 감쇠 특성은 좋지 않습니다.
기계적 성질의 비교
회색 무쇠:
- 인장 강도는 낮고(100~400MPa) 경도는 보통(HB150~250)이지만 압축 강도는 높습니다(인장 강도의 약 3~4배).
- 일반적인 특성: 우수한 내마모성(예: 공작 기계 가이드웨이), 탁월한 진동 감쇠(감쇠 능력은 주강의 6~10배, ASTM A48 표준 참조).
주강:
- 높은 인장 강도(400-2000MPa, 합금 구성에 따라 다름), 연신율은 20% 이상에 도달할 수 있어 충격 하중을 견디는 데 적합합니다.
- 단점: 경도가 높아 가공이 어렵고, 주조 시 수축공, 열균열 등의 불량이 발생하기 쉽습니다.
주조 공정 및 경제성
회색 무쇠:
- 낮은 융점(약 1200도), 우수한 유동성, 복잡하고 얇은 벽으로 이루어진 부품 주조에 적합하며{2}}낮은 수축률(약 1%)입니다.
- 주강 가격의 약 60~70%를 차지하는 저비용(데이터 출처: 2023년 금속재료 시장 보고서).
주강:
- 융점이 높아(1500도 이상) 주입 온도를 엄격하게 제어해야 합니다. 큰 수축률(약 2%-2.5%)로 인해 공급을 위한 라이저가 필요합니다.
- 후속 열처리(예: 정규화 및 어닐링)가 필수적이므로 공정 비용이 더 높아집니다.
일반적인 애플리케이션 시나리오
회색 무쇠:
- 공작기계 베드, 엔진 블록, 브레이크 디스크 및 진동 감쇠 및 내마모성이 요구되는 기타 구성요소.
- 크레인 후크 및 고압 밸브와 같이 높은-응력이나 충격 환경에는 적합하지 않습니다.
주강:
- 기어, 샤프트, 압력 용기 및 동적 하중을 받는 기타 부품.
- Cr, Ni 첨가 등의 합금화를 통해 내식성을 향상시킬 수 있어 화학장비에 적합합니다.
자세한 설명:
- 선택 권장사항: 저비용 및 높은 진동 감쇠를 위해서는 회주철이 선호되는 선택입니다. 높은 강도와 용접성을 위해서는 주강이 더 나은 선택입니다.
- 새로운 추세: 연성철(구형 흑연 포함)은 두 가지 장점 중 일부를 결합하여 최대 600MPa의 인장 강도를 달성하고 일부 주강 응용 분야를 점차 대체하고 있습니다.
성능 특성:
주강 밸브는 밀봉 성능이 뛰어나 상대적으로 높은 가격에도 불구하고 고압 및 고온 환경을 쉽게 처리할 수 있습니다.- 이와 대조적으로 주철 밸브는 가격이 더 저렴하지만 압력 및 온도 저항에 한계가 있고 누출 및 마모에 취약합니다.
응용 시나리오
주강 밸브의 탁월한 강도와 내식성은 화학 및 석유 산업과 같은 산업의 고압, 고온-파이프라인에 이상적인 선택입니다.
주철 및 주강 밸브 재고 있음
