구상흑연주철로도 알려진 연성철은 뛰어난 강도, 인성 및 연성을 핵심 요소 중 하나인 마그네슘 덕분에 갖고 있습니다. 주조 공장에서 마그네슘은 순수한 형태로 첨가되지 않고 구상화제(nodularizer)라는 합금의 일부로 첨가됩니다.페로실리콘 마그네슘(FeSiMg). 이 구상화기에서 마그네슘이 왜 그렇게 중요한지 이해하려면 연성철 생산의 야금학을 면밀히 관찰해야 합니다.
연성철은 자연적으로 편상 흑연을 포함하는 용융된 회주철로 시작됩니다. 회주철은 진동을 감쇠하고 열을 전도하는 데 능숙하지만, 회주철의 편상 흑연은 부서지기 쉽습니다. 이 재료를 연성철로 변환하려면 흑연 모양이 플레이크에서 구형(단괴)으로 바뀌어야 합니다. 이러한 변형은 구상화 또는 구상화라는 과정을 통해 이루어지며, 마그네슘은 이를 가능하게 하는 주요 물질입니다.
언제FeSiMg 합금용융된 철에 첨가되면 마그네슘은 용융물에 존재하는 산소 및 황과 격렬하게 반응합니다. 이러한 요소를 선택하지 않은 채로 두면 편상 흑연이 촉진됩니다. 마그네슘은 산화마그네슘(MgO)과 황화마그네슘(MgS)을 형성하여 이를 중화하는데, 이는 슬래그로 상부로 떠오릅니다. 용융물이 "깨끗해"지면 남아 있는 용해된 마그네슘(일반적으로 0.03%~0.06% 잔류 Mg)은 응고 중에 탄소가 침전되는 방식을 변경합니다. 날카로운 조각을 형성하는 대신 탄소는 이제 모든 방향으로 균등하게 성장하여 둥근 흑연 단괴를 생성합니다. 이러한 결절은 균열 개시제 역할을 하지 않습니다. 대신, 균열 전파를 차단하여 연성 철의 특징적인 강도와 연신율을 부여합니다.
마그네슘이 충분하지 않으면 구형화가 실패합니다. 마그네슘이 너무 적으면 불규칙하고 압축된 버미큘러 흑연(압축 흑연 철에서와 같이) 또는 심지어 편상 흑연이 생성됩니다. 그러나 마그네슘이 너무 많으면 탄화물이 형성되어 철이 단단하고 부서지기 쉽습니다. 따라서 마그네슘 함량을 정확하게 제어하는 것이 중요합니다.
FeSiMg는 페로실리콘이 단순히 마그네슘을 운반하는 것 이상의 다양한 기능을 제공하기 때문에 선호되는 구상화제입니다. 순수한 마그네슘보다 녹는점이 낮아서 보다 제어되고 안전한 반응이 가능합니다. 실리콘은 용융물의 유동성을 향상시키고 흑연화를 촉진합니다. 또한 FeSiMg에는 종종 소량의 희토류 원소(예: 세륨 및 란타늄) 또는 칼슘이 포함되어 있어 결상화를 방해하는 미량 원소에 대응하는 데 도움이 됩니다.
요약하면 마그네슘은FeSiMg 구상화제이는 편상 흑연을 구형 결절로 확실하게 변환하는 유일한 비용 효율적이고 실용적인 요소이기 때문에 매우 중요합니다.{0}} 이는 유해한 황과 산소를 제거할 뿐만 아니라 응고 과정을 구상 구조로 유도하는 잔류 수준도 남깁니다. 마그네슘을 정확하게 첨가하지 않으면 연철의 뛰어난 기계적 특성-높은 인장 강도, 내충격성 및 기계 가공성-을 간단히 달성할 수 없습니다. 따라서 FeSiMg는 현대 연성철 생산의 중추로 남아 있으며, FeSiMg의 마그네슘 함량은 구상화 공정의 핵심입니다.
