흑연

흑연은 순수한 탄소가 부드러운 층상 형태로 된 것이다. 주철에서는 응고 시 과잉 탄소가 흑연으로 석출된다. 이 석출물의 형태(편상, 구상, 충상)가 주철이 취성인지 인성인지를 결정한다.

흑연이란

흑연은 탄소의 순수하고 부드러운 형태로, 연필심에서 볼 수 있다. 층으로 되어 있어 쉽게 미끄러지므로 부드럽고 검다.

주철에서는 탄소 함량이 2 % 이상이다. 철 격자에 맞지 않는 과잉 탄소는 응고 시 흑연으로 석출된다. 이 흑연이 어떻게 성장하는지가 모든 것을 결정한다: 미세한 편상(회주철 GJL), 구상(구상흑연주철 GJS), 또는 충상(컴팩트 흑연 GJV).

편상 흑연은 수많은 미세한 노치처럼 작용하여 재료를 취성으로 만든다. 반면 구상은 노치가 아니므로 재료가 인성해지고 변형 가능해진다. 흑연 형태가 취성 회주철과 인성 구상흑연주철의 실제 차이다.

아크에서 흑연이 녹고, 그 후 질량이 빠르게 냉각되는 곳에서는 흑연 대신 단단한 탄화철 – 취성 마르텐사이트와 레데부라이트가 열영향부에 생긴다. 따라서 주철은 다시 흑연이 형성될 수 있도록 천천히 냉각해야 한다.

GusseisenGefügeSchweißtechnik