Pearlite기지 구상흑연주철의 미세조직에 미치는 Nb미량첨가의 영향

초록

회주철에 Nb을 첨가한 경우 Nb rich particles을 형성하여 흑연 nuclei로 작용하며, 칠화경향을 감소시키며, 공정cell의 크기, lamellar spacing을 감소시켜 기계적특성을 향상시킨다고 보고되고 있으나 구상흑연주철에 Nb첨가의 영향은 거의 연구된 바 없다. 따라서 흑연구상화율, 크기, 개수 그리고 ferrite/pearlite비율 등의 미세조직적인 요소와 기계적 성질변화에 미치는 Nb첨가의 영향을 조사하였다. 주철장입재 65㎏을 1550℃에서 고주파용해 후 구상화처리제를 래들에 장입한 후 1480∼ 500℃온도범위에서 구상화처리를 하였다. 이때 구상화 처리시간은 2∼3분 정도를 유지하였다. 구상화처리후 Fe-Si을 이용하여 약 1450℃의 온도범위에서 접종을 실시하였다. 또한 Fe-Nb을 각 설계함량에 따라 구상흑연주철 용탕내부에 첨가한 후 1400 ∼ 1450℃의 온도에서 Y-block형태로 제조한 CO2주형에 신속히 주입하였다. 냉각속도를 달리하기 위하여 주형의 크기를 변화하였다. Nb첨가시 동일한 냉각속도하에서 흑연구상화율은 Mg처리량 및 제조조건에 의하여 변화할뿐 거의 변화없는 것으로 나타났다. 또한 nodule size가 다소 감소하고, ferrite양은 증가하는 경향을 보였으며, 이에 따라 연신율 및 샤피 충격특성은 우수한 성향을 나타내었다.