기계 가공된 주철 주조

원료 관리
분광계를 사용하여 용융 조성(C, Si, Mn, P, S 등)을 실시간으로 모니터링하여 표준(예: HT250: C 3.0-3.3%, Si 1.8-2.2%)을 준수하는지 확인하십시오.
연성 주철은 잔류 마그네슘(0.03~0.06%) 및 희토류 원소 함량을 관리해야 합니다. 탈산: 기공을 줄이기 위해 알루미늄 또는 규소-칼슘 합금을 첨가합니다.
구상화: 연성 주철은 펀칭법 또는 와이어 공급법을 사용합니다(구상화율 ≥ 90%). 금형 정밀도: 주입 및 라이저 시스템의 3D 시뮬레이션 최적화(ProCAST/Magma 소프트웨어 사용), 분할면 정렬 불량 ≤ 0.2mm. 수지 모래: 인장 강도 ≥ 1.2MPa, 수분 함량 ≤ 4%.
로스트폼 공법: EPS 비드, 사전 팽창 밀도 0.018-0.022g/cm³. 온도 제어: 회주철 1300-1400℃, 연성주철 1350-1420℃, 주입 유량 제어 15-25℃. 기공률: 주형 모래의 기공률 ≥80%, 주입 전 진공 처리(로스트폼 공법). 수축률: 두꺼운 벽에 냉각철을 첨가하고, 라이저 부피는 수축 보상 면적의 ≥30%.

용융 공정 제어
회주철: 용광로 온도 1450~1500℃, 주조 온도 1300~1350℃.
연성 주철: 용광로 온도 1500~1550℃ (구상화 반응 촉진).
탄소 당량(CE): 주물의 벽 두께에 따라 조정됨(회주철 CE=3.9~4.3%), 두꺼운 벽 부분의 경우 조대한 흑연 생성을 방지하기 위해 하한값을 적용함.
황 및 인 함량 관리: 연성 주철은 황 함량이 0.02% 이하여야 합니다(황 함량이 너무 높으면 구상화 속도에 영향을 미칩니다).
용광로 전 검출: 분광 분석을 통해 신속하게 조성을 검출하고, 열 분석기를 통해 흑연의 형태를 예측합니다.
접종 처리(회주철/연성주철):
구상화제(예: Mg5~8% 희토류 합금)를 1.0~1.5% 첨가
잔류 Mg 함량은 0.03~0.06%로, 잔류 RE 함량은 0.02% 이하로 관리됩니다(이 함량이 너무 높으면 슬래그 혼입이 발생하기 쉽습니다).
주조 시스템 설계:
(바닥 주입과 같은) 난류를 피하고 산화 슬래그 혼입을 줄이십시오.
주조 시간: 두꺼운 벽 부품은 천천히 붓고, 얇은 벽 부품은 (냉각을 방지하기 위해) 빠르게 붓습니다.
냉각 속도: 주형 모래의 수분 함량은 5% 이하(습식 주형 모래)이며, 수지 모래 내 경화제의 비율을 조절해야 합니다.

선삭: 외경 및 단면 가공 시 칩 파쇄에 주의해야 합니다 (연성 주철의 경우 칩 제어가 중요합니다).
밀링: 절삭력을 줄이기 위해 나선형 날 밀링 커터를 사용하십시오.
드릴링: 드릴 날 끝부분이 뭉치는 것을 방지하기 위해 초경 드릴을 사용하십시오 (속도를 적절히 높이십시오).
연삭: 고경도 주철(예: 백주철)의 경우, 적합한 연삭 휠(예: CBN 연삭 휠)을 선택해야 합니다.

분광 분석(OES, XRF): C, Si, Mn, P, S 등 주요 원소 함량을 신속하게 측정할 수 있으며, 용광로 전단에서 빠른 검출에 적합합니다.
탄소-황 분석기: 탄소 및 황 함량을 정확하게 측정합니다.
인장 강도: 인장 시험으로 측정 (예: 회주철 HT250은 인장 강도가 250 MPa 이상임을 나타냄).
경도 시험: 인성 및 소성 변형 능력을 평가합니다.
금속조직 검사: 현미경으로 흑연의 형태, 기지 구조 및 결함을 관찰하여 주철의 품질을 판단합니다. 흑연의 형태:
회주철: 플레이크 흑연(A형 분포가 바람직함).
연성 주철: 구상흑연(구상화율 80% 이상)
비파괴 검사(NDT)
내부 결함(기공, 수축, 균열 등) 및 표면 결함을 감지합니다.
자기 입자 검사(MT): 표면 또는 표면 근처의 균열 탐지에 사용됩니다(강자성 재료에만 적용 가능).
치수 및 기하 공차 검사: 3차원 좌표 측정기(CMM)
캘리퍼, 마이크로미터, 프로파일로미터:
주조 결함에 대한 특별 검사
수축 및 다공성, 슬래그 혼입물 및 모래 구멍, 금속 조직 관찰 또는 파괴 분석, 냉간 폐쇄 및 불충분한 주입:
육안 검사 또는 침투 탐상 검사.