[쉽게 배우는 철강용어] 가단주철(malleable cast iron)

송고 2013.11.09 05:00 | 수정 2013.11.08 17:29
문은혜 기자 (mooneh@ebn.co.kr)

철강업종을 영위하는 사람들에게는 상식적이며 이미 익숙한 용어들을 일반인들은 의외로 잘 모르는 경우가 많다. EBN은 매주 생활 속에서 접하지만 헷갈리는 철강용어와 개념들을 누구나 알기 쉽게 정리한다.<편집자주>

가단주철이란, 철과 탄소의 합금인 주철에 적당한 열을 가해 가단성(충격에 깨지지 않고 늘어나는 성질)을 부여한 것을 말한다.

가단주철은 보통 주철보다 점성이 강하고 충격에도 잘 견디는 특성이 있어서 넓은 용도로 사용된다.

일반적인 주철의 성질은 강도도 약하고 가단성도 부족하다. 이는 주철속에 큰 흑연결정으로 이뤄진 탄소가 약 2~6% 포함됐기 때문인데, 흑연은 강도가 약해 균열 발생의 원인으로 작용한다.

가단주철을 만들기 위해서는 먼저 백선화 과정이 필요하다. 백선화란 주철에 포함된 탄소가 흑연 전단계인 시멘타이트(Fe3C)까지 분해되는 것으로, 여기에 약 900℃의 열을 가해 시멘타이트를 분해시킨다.

또한 추가로 발생하는 탄소는 산화를 통해 제거해 순수한 철로만 이뤄지는 부분을 만듦으로써 주철에 가단성을 부여하는 것이다.

이때 열처리 방법으로는 탈탄열처리와 흑연화 열처리, 2가지 방법이 있다. 이 방법에 따라 가단주철은 백심(白心)가단주철, 흑심(黑心)가단주철, 특수기지가단주철 등으로 나뉘게 된다.

백심가단주철은 가단주철 중 역사가 가장 오래된 것으로 1722년에 유럽에서 처음 발명됐으며 현재도 상당량 생산되고 있는 상황이다.

또한 흑심가단주철은 1826년에 발명돼 미국에서 발전됨에 따라 ´미국가단주철´이라고도 불린다. 재질적으로 높은 강도가 요구되기 때문에 탄소 함량은 2~2.6%를 유지하는 것이 보통이다.

가단주철은 주조성과 절삭성이 뛰어나기 때문에 주강을 사용하기엔 너무 작거나 구조가 복잡하고, 주철을 사용하기엔 큰 강도와 연성이 필요한 부품에 사용된다.

흑심가단주철의 경우 자동차 부품, 관이음쇠, 차량 부품, 자전거 부품, 밸브, 공구 등을 만드는 데 사용되며 백심가단주철은 두께가 얇고 무게가 적은 작은 부품에 쓰인다.

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