KR20210157665A - Tensile strength 600MPa grade Elongation of 10% or more Ferrite type scast iron alloy - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a ferritic cast iron alloy with a tensile strength of 600 MPa and an elongation of 10% or more, for manufacturing a silicon solid solution reinforced form with increased tensile strength and elongation, which comprises: 3.9-4.3 wt% of Si, 2.8-3.1 wt% of C, 0.5 wt% or less of Mn, 0.05 wt% or less of P, and the remaining of Fe and inevitable impurities.

Description

인장강도 600MPa급 및 연신율 10% 이상의 페라이트계 주철합금{Tensile strength 600MPa grade Elongation of 10% or more Ferrite type scast iron alloy}Tensile strength 600MPa grade Elongation of 10% or more Ferrite type scast iron alloy

본 발명은 인장강도 600MPa급 및 연신율 10% 이상의 페라이트계 주철합금에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인장강도와 신장율을 증대시킨 실리콘 고용강화형 페라이트계 주철합금에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic cast iron alloy having a tensile strength of 600 MPa class and an elongation of 10% or more, and more particularly, to a silicon solid solution strengthening type ferritic cast iron alloy having increased tensile strength and elongation.

농업용 트렉터 등의 농기계 차축에서 노면의 하중과 충격을 지지함과 동시에 바퀴의 구동력 및 제동력을 프레임에 전달하는 핵심 부품으로 스티어링 너클이 있다.The steering knuckle is a key part that supports the load and impact of the road surface and transmits the driving force and braking force of the wheels to the frame in the axle of agricultural machinery such as agricultural tractors.

스티어링 너클은 조향시스템에 속하는 것으로서, 조향축과 바퀴를 연결하는 부품으로 좌, 우 각각 1개씩 농기계에 사용된다.The steering knuckle belongs to the steering system and is a part that connects the steering shaft and the wheel, and is used in agricultural machinery, one for each left and right.

일반적으로 농기계에 사용되는 너클의 재질은 우수한 강도와 경도 그리고 연신율을 지녀야 한다.In general, the material of knuckle used in agricultural machinery should have excellent strength, hardness, and elongation.

종래에 사용되는 너클은 주철합금인 FCD 500을 주로 적용하여 주조를 하여야 하는데, 이때 상기 너클이 일정한 형태를 지니도록 하기 위하여 주형틀을 제작하되, 완성품의 빼기를 고려하여 빼기 구배를 두어 제작한다.The knuckle used in the prior art must be cast by mainly applying FCD 500, a cast iron alloy. At this time, a mold is manufactured so that the knuckle has a certain shape, but a subtraction gradient is made in consideration of the subtraction of the finished product.

즉, 종래 농기계용 너클은 주철합금을 소재로 하여 주조에 의해 제작한 후, 그후 황삭 및 정삭의 가공을 실시하여 제작하고 있다.That is, the conventional knuckle for agricultural machinery is manufactured by casting using a cast iron alloy as a material, and then performing roughing and finishing processing.

농기계의 지능화에 따른 고출력화 및 전기구동 기반 농기계 추세에 따른 배터리 효율 향상 요구되고 있다.There is a demand for battery efficiency improvement according to the trend of high output and electric drive-based agricultural machinery according to the intelligentization of agricultural machinery.

전기구동방식은 순간적으로 높은 토크량을 발생할 수 있기 때문에 조향 및 액슬 시스템에 부하를 야기하여 부품소재의 강도 또한 기존 소재보다 높아야만 한다.Since the electric drive method can generate a high amount of torque instantaneously, it causes a load on the steering and axle systems, so the strength of the component material must also be higher than that of the existing material.

현재 사용되고 있는 소재인 주철합금의 FCD 500 재질은 인장강도 500MPa, 항복강도 320MPa, 신장율 7%, 경도(HB) 170~230의 기계적 성질을 갖고 있으나, 이보다 높은 수준의 기계적 성질을 갖는 새로운 소재의 개발요구가 높아지고 있다.The currently used FCD 500 material of cast iron alloy has mechanical properties of tensile strength of 500 MPa, yield strength of 320 MPa, elongation of 7%, and hardness (HB) of 170 to 230, but development of a new material with higher level of mechanical properties Demand is rising.

일본특허공보 특허 제4904357호(2012.01.13 등록)Japanese Patent Publication No. 4904357 (registered on Jan. 13, 2012) 한국등록특허공보 10-0218154호(1999.06.08 등록)Korean Patent Publication No. 10-0218154 (registered on June 8, 1999)

이에 본 발명은 상기한 종래 소제에 비해 높은 기계적 성질을 갖는 새로운 소재에 관한 것으로, 인장강도와, 항복강도, 연신율을 증대시킨 실리콘 고용강화형의 고강도 및 고인성을 갖는 페라이트계 주철합금에 주안점을 두고 그 기술적 과제를 달성한 것이다.Accordingly, the present invention relates to a new material having high mechanical properties compared to the above-mentioned conventional cleaning materials, and the focus is on a ferritic cast iron alloy having high strength and high toughness of silicon solid solution strengthening type with increased tensile strength, yield strength and elongation. and achieved that technical task.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, Si 3.9 ~ 4.3 중량%, C 2.8 ~ 3.1 중량%, Mn 0.5 중량 %이하, P 0.05 중량 % 이하, 불가피한 불순물과 잔부인 Fe를 포함하는 것을 특징으로 하는 페라이트계 주철합금을 제공한다.The present invention for achieving the above technical problem, Si 3.9 ~ 4.3% by weight, C 2.8 ~ 3.1% by weight, Mn 0.5% by weight or less, P 0.05% by weight or less, unavoidable impurities and the remainder Fe, characterized in that it contains A ferritic cast iron alloy is provided.

상기 페라이트계 주철합금은 항복강도가 실온으로 450 ~ 470 MPa 인 것을 특징으로 한다.The ferritic cast iron alloy is characterized in that the yield strength is 450 ~ 470 MPa at room temperature.

상기 페라이트계 주철합금은 연신율이 실온에 있어서 10 % 이상인 것을 특징으로 한다.The ferritic cast iron alloy is characterized in that the elongation is 10% or more at room temperature.

상기 페라이트계 주철합금은 실리콘 고용강화형인 것을 특징으로 한다.The ferritic cast iron alloy is characterized in that the silicon solid solution strengthening type.

상기한 본 발명에 의하면 페라이트계 주철합금을 형성함에 있어 Si 3.9 ~ 4.3 중량%, C 2.8 ~ 3.1 중량%, 망간(Mn) 0.5 중량 %이하, 인(P) 0.05 중량 % 이하, 불가피한 불순물과 잔부인 Fe를 포함하여 페라이트계 주철합금을 형성함으로써 인장강도와 항복강도, 연신율을 증대시킴과 아울러, 고강도 및 고인성의 성질이 부여되도록 하는 등의 효과가 있다.According to the present invention, in forming a ferritic cast iron alloy, Si 3.9 to 4.3 wt%, C 2.8 to 3.1 wt%, manganese (Mn) 0.5 wt% or less, phosphorus (P) 0.05 wt% or less, unavoidable impurities and residual By forming a ferritic cast iron alloy including negative Fe, there are effects such as increasing tensile strength, yield strength, and elongation, and imparting high strength and high toughness properties.

도 1은 주철의 조직도
도 2는 주철 재질별 기계적 성질
도 3은 본 발명의 페라이트계 주철합금 내 규소(Si) 함량에 따른 기계적 성질 변화도
1 is an organizational chart of cast iron
Figure 2 shows the mechanical properties of each cast iron material
3 is a change diagram of mechanical properties according to the silicon (Si) content in the ferritic cast iron alloy of the present invention;

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 인장강도와 항복강도, 연신율을 증대시킨 실리콘 고용강화형의 고강도 및 고인성을 갖는 페라이트계 주철합금에 관한 것으로서 규소(Si), 탄소(C), 망간(Mn), 인(P) 및 철(Fe)을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a ferritic cast iron alloy having high strength and high toughness of a silicon solid solution strengthening type having increased tensile strength, yield strength and elongation. Silicon (Si), carbon (C), manganese (Mn), phosphorus (P) and iron (Fe).

본 발명의 페라이트계 주철합금을 제조하기 위해 사용되는 주철(Cast iron)은 2.8% 이상의 탄소를 함유하는 철의 합금으로, 강에 비해 탄소함유량이 높기 때문에 융점이 현저하게 낮고 유동성이 좋다. 또한 응고 시에 흑연이 정출하기 때문에 체적팽창이 일어나서, 응고수축이 적고 주조하기 쉬운 재료이다.Cast iron used for producing the ferritic cast iron alloy of the present invention is an alloy of iron containing 2.8% or more of carbon, and since it has a higher carbon content than steel, the melting point is remarkably low and the fluidity is good. In addition, since graphite crystallizes during solidification, volume expansion occurs, so it is a material that is easy to cast with little solidification shrinkage.

또한, 흑연의 존재와 Si이 많기 때문에 진동흡수능, 절삭성, 내마모성, 열전도성, 내식성, 내산화성 등의 공업으로 우수한 특성을 지니고 있다.In addition, because of the presence of graphite and a large amount of Si, it has excellent industrial properties such as vibration absorption, machinability, abrasion resistance, thermal conductivity, corrosion resistance, and oxidation resistance.

페라이트(ferrite)는 900℃ 이하에서 안정한 체심입방결정(體心立方結晶)의 철에 합금원소 또는 불순물이 녹아서 된 고용체(固溶體)이다. 철강의 금속조직학상의 용어로서, α철을 바탕으로 한 고용체이므로, 외관은 순철과 같으나, 고용된 원소의 이름을 붙여 실리콘 페라이트 또는 규소철이라고도 한다.Ferrite is a solid solution formed by dissolving alloying elements or impurities in iron of body-centered cubic crystals that are stable at temperatures below 900°C. As a metallographic term for steel, since it is a solid solution based on α iron, it has the same appearance as pure iron, but is also called silicon ferrite or silicon iron after the name of the dissolved element.

또한, 페라이트는 α철, α-고용체라고도 불리고 극미량의 탄소를 함유하고 밀도 7.9, 인장강도 200∼400Mpa, 브리넬경도 HB 90∼150 정도의 체심입정의 연질이며, 주철 중에 페라이트는 Si을 고용하여 실리콘-페라이트라고도 불린다.In addition, ferrite is also called α-iron or α-solid solution, contains a very small amount of carbon, is soft with a density of 7.9, a tensile strength of 200 to 400 Mpa, and a Brinell hardness of about 90 to 150. - Also called ferrite.

기존의 구상흑연주철에서 강도를 유지함과 동시에 연성을 향상시킨 합금 중에는 고용강화형 페라이트 구상흑연주철이 있으며, 기존 주철 대비 펄라이트 촉진 합금원소를 배제하고 Si 첨가량을 늘여 페라이트 기지 확보에 따른 연성 향상 및 Fe matrix 내 Si 함량 증가에 따른 고용강화를 꾀한 합금이다.Among the alloys that maintain strength and improve ductility in existing nodular cast iron, there is solid solution strengthening type ferrite nodular cast iron. It is an alloy with solid solution strengthening according to the increase of Si content in the matrix.

차량용 부품의 경량화를 위한 방법으로서, 종래부터 사용되고 있던 구상 흑연 주철을, 비중이 작은 알루미늄 합금과 마그네슘 합금 등의 가벼운 합금으로 바꾸는 것을 들 수 있다. 그러나 가벼운 합금의 영률은 구상 흑연 주철보다 낮기 때문에, 차량 구동부분의 부품과 엔진 부품 등에 가벼운 합금을 적용할 경우에는 강성을 확보하기 위해서 단면적을 크게 할 필요가 있고, 비중에 따른 경량화를 얻기는 어렵다. 또 알루미늄 합금은 구상 흑연 주철보다 재료 원가가 높으므로 차량용 부품에 적용하는 부분에는 한계가 있다.As a method for reducing the weight of vehicle parts, replacing the conventionally used spheroidal graphite cast iron with light alloys, such as an aluminum alloy and a magnesium alloy with a small specific gravity, is mentioned. However, since the Young's modulus of a light alloy is lower than that of spheroidal graphite cast iron, when a light alloy is applied to parts of a vehicle driving part and engine parts, it is necessary to increase the cross-sectional area to secure rigidity, and it is difficult to obtain weight reduction according to specific gravity . In addition, aluminum alloy has a higher material cost than nodular graphite cast iron, so there is a limit to its application to vehicle parts.

이러한 문제점들로 인하여 이전부터 차량 구동부분과 엔진 부품에는 구상 흑연 주철이 주로 사용되어 왔으며, 인장 강도가 400~450MPa의 FCD400재와 FCD450재(JIS G 5502에 준거) 등이 다수 사용되고 있다.Due to these problems, nodular graphite cast iron has been mainly used for vehicle driving parts and engine parts before, and FCD400 and FCD450 materials (according to JIS G 5502) having a tensile strength of 400 to 450 MPa are used.

아래 [표 1]에서는 주철과 타 강종 및 알루미늄 합금과의 특성을 비교한 데이터를 제시한다.[Table 1] below presents data comparing the properties of cast iron with other steel types and aluminum alloys.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기한 본 발명의 페라이트계 주철합금은 규소(Si) 3.9 ~ 4.3 중량%, 탄소(C) 2.8 ~ 3.1 중량%, 망간(Mn) 0.5 중량 %이하, 인(P) 0.05 중량 % 이하, 불가피한 불순물과 잔부인 철(Fe)를 포함하여 이루어진다.The ferritic cast iron alloy of the present invention is silicon (Si) 3.9 to 4.3 wt%, carbon (C) 2.8 to 3.1 wt%, manganese (Mn) 0.5 wt% or less, phosphorus (P) 0.05 wt% or less, unavoidable impurities and the balance iron (Fe).

상기 규소(Si)는 Matrix내에 고용되어 경도 및 인장강도를 높이나 충격치는 감소되고, 강 속의 규소(Si)는 선철과 탈산제에서 잔류된다. SiO2와 같은 화합물을 형성하지 않는 한 페라이트 속에 고용되므로 탄소강의 기계적 성질에는 영향을 미치지 않는다. 그리고 규소(Si)는 강한 탈산제이고 4.5% 첨가량까지는 강도를 향상시키지만 2% 이상 첨가시에는 인성을 저하시키고 소성 가공성을 해치므로 첨가량에 한계가 있는 것으로 알려저 있다. 또한 템퍼링시 연화저항성을 증대시키는 효과가 있다.The silicon (Si) is dissolved in the matrix to increase the hardness and tensile strength, but the impact value is reduced, and the silicon (Si) in the steel remains in the pig iron and the deoxidizer. As long as it does not form a compound such as SiO 2 , it does not affect the mechanical properties of carbon steel as it is dissolved in ferrite. It is known that silicon (Si) is a strong deoxidizer and improves strength up to an amount of 4.5% added, but when added at 2% or more, reduces toughness and impairs plastic workability, so there is a limit to the amount added. In addition, there is an effect of increasing the softening resistance during tempering.

상기 탄소(C)는 주철의 성질을 좌우하는 중요원소로서 강의 기계적 성질에 가장 큰 영향을 주며, 탄소 함량이 증가하면 경도, 강도는 증가하나 연신율, 단면 수축율은 감소된다. 그리고 용접성은 0.20%C 이상인 경우 저하된다. 오스테나이트에 고용하여 ??칭(quenching) 시 마르텐사이트 조직을 형성시키고, 탄소량의 증가와 함께 ??칭 경도를 향상시키지만 ??칭 시 변형유발가능성을 크게 한다. 그리고 Fe, Mo, V 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성하므로 강도와 경도를 향상시킨다.The carbon (C) is an important element influencing the properties of cast iron and has the greatest influence on the mechanical properties of steel. When the carbon content increases, hardness and strength increase, but elongation and cross-sectional shrinkage decrease. And weldability falls when it is 0.20 %C or more. It is dissolved in austenite to form a martensitic structure during quenching and improves quenching hardness with an increase in carbon content, but increases the possibility of inducing deformation during quenching. And since it forms a carbide by combining with elements such as Fe, Mo, and V, strength and hardness are improved.

상기 망간(Mn)은 대부분 강을 만드는 과정에서 용해되나 일부는 황(S)과 결합하여 “MnS” 형태로 존재하여 피삭성, 연신율을 향상시킨다. 이때 연신율을 감소시키지 않고 강도를 증가시키며, 소입성을 향상시킨다. 또한 MnS의 형성으로서 강 속의 S의 양이 감소하므로 결정립계에 형성되는 취약하고 저융점화합물인 FeS의 형성을 억제시킨다. 그리고 망간(Mn)에 의해서 펄라이트가 미세해지고 페라이트를 고용강화시키므로써 탄소강의 항복강도를 향상시킨다. 또한 ??칭 시 경화 깊이를 증가시키지만 많은 양이 함유되어 있을때는 ??칭 균열이나 변형을 유발시키고, 망간(Mn)은 강의 내산성 및 내산화성을 저해하는 원소이다.Most of the manganese (Mn) is dissolved in the process of making steel, but some of it is combined with sulfur (S) and exists in the form of “MnS” to improve machinability and elongation. At this time, the strength is increased without reducing the elongation, and the hardenability is improved. In addition, as the amount of S in the steel decreases as MnS is formed, the formation of FeS, a weak and low-melting compound formed at grain boundaries, is suppressed. And the yield strength of carbon steel is improved by making pearlite fine by manganese (Mn) and strengthening ferrite in solid solution. In addition, quenching increases the hardening depth, but when it is contained in a large amount, quenching cracks or deformation occurs, and manganese (Mn) is an element that inhibits the acid resistance and oxidation resistance of steel.

상기 인(P)은 강 속에 균일하게 분포되어 있으면 문제가 없으나, 보통 철(Fe)과 결합하여 Fe3P의 해로운 화합물을 형성한다. 이 화합물은 극히 취약하고 편석되어 있으며 풀림 처리를 하여도 균질화 되지 않고 단조, 압연 등의 가공을 하면 길게 늘어난다. 또한 충격저항을 감소시켜 상온 취성의 원인이 된다. 그리고 Fe3P는 입계에 편석하고 입자조대화를 촉진시키므로 불순물로 간주된다.If the phosphorus (P) is uniformly distributed in the steel, there is no problem, but it is usually combined with iron (Fe) to form a harmful compound of Fe 3 P. This compound is extremely brittle and segregated, and it does not become homogenized even after annealing, but elongates when processing such as forging or rolling. It also reduces impact resistance and causes room temperature brittleness. And Fe 3 P is regarded as an impurity because it segregates at grain boundaries and promotes grain coarsening.

본 발명은 위와 같은 성질을 갖는 규소(Si), 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 불가피한 불순물과 잔부인 철(Fe)를 포함하여 이루어지도록 하여 항복강도와 연신율을 증대시킨 실리콘 고용강화형의 고강도 및 고인성을 갖는 페라이트계 주철합금을 형성토록 한 것이다.The present invention increases yield strength and elongation by including silicon (Si), carbon (C), manganese (Mn), phosphorus (P), unavoidable impurities and the remainder iron (Fe) having the above properties. It is intended to form a silicon solid solution strengthening type ferritic cast iron alloy with high strength and high toughness.

도 3은 상기 페라이트계 주철합금 내 규소(Si) 함량에 따른 기계적 성질 변화를 나타낸다. 이때 Si는 3.2 ~ 4.3 % 포함하고 있다,3 shows a change in mechanical properties according to the silicon (Si) content in the ferritic cast iron alloy. At this time, Si contains 3.2 ~ 4.3%,

주철내 Si 함량 증가에 따라 인장강도와 항복강도가 증가하다가 임계점 이후 금격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that the tensile strength and yield strength increase as the Si content in the cast iron increases, and then decrease sharply after the critical point.

고용강화(固溶强化)는 합금을 이루면서 재료의 강도가 높아지는 현상으로, 상기와 같이 제조되는 본 발명의 페라이트계 주철합금이 갖는 우수한 연신율, 항복강도와 기계적 성질은 고용강화재질을 더 넓게 사용하게 만드는 중요한 특성으로 아래 그림들은 고용강화 재질의 우수한 기계적 성질을 보여준다.Solid solution strengthening (固溶强化) is a phenomenon in which the strength of a material increases while forming an alloy. As an important characteristic to make, the figures below show the excellent mechanical properties of the solid solution reinforced material.

본 발명에 의한 페라이트계 주철합금은 동일한 인장 강도에 대비 항복강도가 12 ~ 27 % 향상되고, 연신율은 230 ~ 400% 향상되며, 경도의 분포값은 좁아지는 결과를 나타낸다.In the ferritic cast iron alloy according to the present invention, the yield strength is improved by 12 to 27% compared to the same tensile strength, the elongation is improved by 230 to 400%, and the distribution value of hardness is narrowed.

상기 페라이트계 주철합금에 사용되는 구상흑연주철은 용탕이 응고할 때 잉고트의 중심부로 갈수록 냉각속도가 느려져서 흑연과 오스테나이트의 정출 공정응고 시간이 증가되고, 또한, 페이딩 현상에 의한 접종효과의 감소로 흑연구상화율의 저하, 흑연입수의 감소, 구상흑연의 조대화, 흑연립 부유 등의 문제가 발생하며, 특히 Hi-Si base이므로 이상 흑연조직의 하나인 chunky 흑연의 제어하여야 한다. The nodular graphite cast iron used in the ferritic cast iron alloy, when the molten metal solidifies, the cooling rate becomes slower toward the center of the ingot, so that the crystallization time of graphite and austenite is increased, and the inoculation effect due to the fading phenomenon is decreased. There are problems such as a decrease in the graphitization rate, a decrease in the number of graphite input, coarsening of the spheroidal graphite, and floating graphite grains. In particular, since it is a Hi-Si base, chunky graphite, which is one of the abnormal graphite structures, must be controlled.

이러한 용탕 유동성 및 연신율 향상이 가능한 저비용 Hi-Si 구상흑연주철 합금을 개발하기 위해 용탕 내 Si 함량에 따른 용탕 유동성 및 연신율 변화를 확인하고, Ferrite 기지 확보를 위한 고가원소 (ex Cu) 저감 합금을 설계하며, 열역학 계산 기반 Hi-Si 구상흑연주철 합금원소 성분을 설계한다.In order to develop a low-cost Hi-Si nodular cast iron alloy capable of improving the fluidity and elongation of the molten metal, the change in the fluidity and elongation of the molten metal according to the Si content in the molten metal was checked, and an alloy with reduced high-value elements (ex Cu) was designed to secure a ferrite base. and design the elements of Hi-Si nodular cast iron alloy elements based on thermodynamic calculations.

본 발명의 페라이트계 주철합금의 Si 고용강화를 통해 재료를 강화시키는 방법으로는 결정립 미세화, 고용강화, 석출강화, 가공경화가 있다. 합금화에 의한 고용 강화는 크기가 작은 불순물 용질원자는 전위주변의 응력을 완화하기 위해 전위위쪽에 모이고 전위의 이동도를 감소시켜 고용체 합금의 강도를 증가시키고, 크기가 큰 불순물 용질원자의 경우에도 전위주변의 응력을 완화하기 위해 전위아래쪽에 모이고 역시 전위의 이동도를 감소시켜 고용체 합금의 강도를 증가시킨다.Methods for strengthening the material through Si solid solution strengthening of the ferritic cast iron alloy of the present invention include grain refinement, solid solution strengthening, precipitation strengthening, and work hardening. In solid solution strengthening by alloying, small impurity solute atoms gather above dislocations to relieve the stress around dislocations and decrease the mobility of dislocations to increase the strength of the solid solution alloy. It gathers under the dislocations to relieve the surrounding stress and also increases the strength of the solid solution alloy by reducing the mobility of dislocations.

또한, Si의 치환형 고용강화로 고용체내 불순물원자 주변에 격자왜곡과 응력장을 형성하여 슬립이 일어날 때 응력장이 장애물 역할을 하여 인장강도, 항복강도를 증가시키고, 강도가 증가하면서 연신율이 증가하여 고인성 주조품이 되는 것은 Si의 페라이트에 고용되어 실리콘 페라이트화 되어 인성이 증가하는 것이다.In addition, with Si substitutional solid solution strengthening, lattice distortion and stress field are formed around impurity atoms in solid solution, and when slip occurs, the stress field acts as an obstacle to increase tensile strength and yield strength, and the elongation increases as the strength increases. To become a tough casting product, it is dissolved in Si ferrite to form silicon ferrite, and toughness increases.

상술된 바와 같은 본 발명의 고강도 및 고인성을 갖는 페라이트계 주철합금에 의하면 페라이트 주철합금을 형성함에 있어 규소(Si) 3.9 ~ 4.3 중량%, 탄소(C) 2.8 ~ 3.1 중량%, 망간(Mn) 0.5 중량 %이하, 인(P) 0.05 중량 % 이하, 불가피한 불순물과 잔부인 Fe를 포함하여 페라이트계 주철합금을 형성함으로써 항복강도와 연신율을 증대시킴과 아울러, 고강도 및 고인성의 성질이 부여되도록 하게 된다.According to the ferritic cast iron alloy having high strength and high toughness of the present invention as described above, in forming a ferritic cast iron alloy, silicon (Si) 3.9 to 4.3 wt%, carbon (C) 2.8 to 3.1 wt%, manganese (Mn) 0.5 wt % or less, phosphorus (P) 0.05 wt % or less, unavoidable impurities and remainder Fe by forming a ferritic cast iron alloy to increase yield strength and elongation, and to provide high strength and high toughness properties. .

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention described above has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible by those skilled in the art. should be made clear. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be construed by the appended claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (4)

Si 3.9 ~ 4.3 중량%, C 2.8 ~ 3.1 중량%, Mn 0.5 중량 %이하, P 0.05 중량 % 이하, 불가피한 불순물과 잔부인 Fe를 포함하는 것을 특징으로 하는 페라이트계 주철합금.Si 3.9 ~ 4.3% by weight, C 2.8 ~ 3.1% by weight, Mn 0.5% by weight or less, P 0.05% by weight or less, unavoidable impurities and a ferritic cast iron alloy comprising the remainder Fe. 제 1 항에 있어서,
상기 페라이트계 주철합금은 항복강도가 실온으로 450 ~ 470 MPa 인 것을 특징으로 하는 페라이트계 주철합금.
The method of claim 1,
The ferritic cast iron alloy has a yield strength of 450 to 470 MPa at room temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 페라이트계 주철합금은 연신율이 실온에 있어서 10 % 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트계 주철합금.
The method of claim 1,
The ferritic cast iron alloy has an elongation of 10% or more at room temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 페라이트계 주철합금은 실리콘 고용강화형인 것을 특징으로 하는 페라이트계 주철합금.
The method of claim 1,
The ferritic cast iron alloy is a ferritic cast iron alloy, characterized in that the silicon solid solution strengthening type.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100218154B1 (en) 1996-12-31 1999-09-01 추호석 Manufacturing method of nuckle
JP4904357B2 (en) 2005-09-15 2012-03-28 グリード・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー High silicon niobium casting alloy and method for producing the same

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