철과 강철은 세계에서 가장 널리 사용되는 금속 중 두 가지입니다. 이 두 재료는 다른 재료와 차별화되는 특별한 성질을 가지고 있으며, 현대 기술과 공정의 발전으로 주철과 아연 도금강이라는 새로운 하위 유형이 개발되었습니다. 이들은 여러 산업 분야, 가정, 하수 처리 시스템 등 다양한 곳에서 폭넓게 사용됩니다. 이 글에서는 주철과 아연 도금강의 차이점을 설명하고, 이러한 차이점이 파이프라인 및 하수 처리 분야에서의 사용성에 어떤 영향을 미치는지 논의할 것입니다.
구성 요소
주철의 주성분은 철광석입니다. 철, 탄소, 규소를 합금하여 만드는데, 일반적으로 탄소가 2~4%, 규소는 그보다 적은 양으로 구성됩니다. 망간, 황, 인산염과 같은 불순물이 주철에 간혹 함유되기도 하지만, 그 함량이 매우 적어 주철의 특성에 큰 영향을 미치지 않습니다.
아연 도금 강판은 탄소강 또는 일반 탄소강이라는 금속 합금으로 만들어집니다. 탄소강은 철과 탄소라는 두 가지 원소로 구성됩니다. 이 합금에는 망간, 규소, 구리와 같은 다른 금속이 포함될 수 있지만, 일반적으로 합금의 0.60% 미만을 차지하므로 합금의 특성에 미치는 영향은 미미합니다.
준비
주철은 용광로를 이용하여 철-탄소 합금 또는 선철로 만들어집니다. 이 공정에서 주철은 용융된 금속으로부터 직접 성형됩니다. 이 과정에서 앞서 언급한 불순물들이 연소되어 제거될 수 있습니다. 그러나 탄소 또한 같은 방식으로 연소되어 제거될 수 있으므로, 주철 성형이 완료되기 전에 부족한 탄소와 규소를 보충해야 합니다. 주철은 탄소와 규소 성분이 부족하면 결함이 생깁니다. 용광로를 거친 후에는 망치나 다른 도구를 이용한 정련 과정이 필요하지 않습니다. 따라서 정련 공정이 간소화되어 최종 제품의 가격이 저렴해집니다.
아연 도금강은 탄소강 표면에 보호용 아연층을 입힌 것입니다. 이 도금 공정에는 열 스프레이, 용융 아연 도금, 전기 도금 등 여러 종류가 있습니다. 용융 아연 도금 방식에서는 탄소강을 최대 460°C의 고온 용융 아연에 담급니다. 아연층이 완전히 코팅되면 꺼내어 대기에 노출시킵니다. 이렇게 하면 아연이 산소와 반응하여 산화아연을 생성하고, 공기 중의 탄소와 반응하여 탄산아연을 형성하여 강철 표면에 회색층을 만듭니다. 도금이 되었음에도 불구하고, 강철은 여전히 연성이 있어 다른 금속 가공 기계로 쉽게 가공할 수 있습니다.
저항
주철은 일반적으로 대기 부식에 강합니다. 일부 강철 합금보다도 내식성이 뛰어납니다. 또한 주철은 내마모성이 우수하고 진동 감쇠 효과도 있습니다. 그러나 주철은 해수에 매우 취약하여 염분이 높은 환경에 장기간 노출될 경우 쉽게 부식되고 구멍이 생깁니다. 또한 주철은 다른 가공 금속에 비해 취성이 강할 수 있습니다.
아연 도금강은 다른 대부분의 금속에 비해 부식 저항성이 매우 뛰어납니다. 이는 아연 도금 공정에서 비롯된 두 가지 부식 방지 메커니즘 덕분입니다. 녹은 아연이 페인트처럼 탄소강 표면을 코팅하여 매우 견고한 산화막을 형성합니다. 또한, 아연 양극이 강철 대신 부식을 받아내는 역할을 합니다.
아연 도금층이 손상되거나 긁히더라도 아연 양극은 주변 강철을 보호할 수 있습니다. 또한 남아있는 아연은 산화아연 보호막을 다시 형성할 수 있습니다. 알루미늄과 마찬가지로 아연은 산소와 반응성이 매우 높아 접촉하는 산소의 대부분을 흡수합니다. 이는 도금층 아래의 강철이 더 이상 산화되는 것을 방지합니다.
용도
주철은 내구성이 뛰어나고 내열성이 적당한 금속 소재로, 다양한 용도로 사용됩니다. 자동차의 기어, 부품, 파이프 등을 만드는 데 사용될 수 있으며, 금속 공구 금형 및 기계 부품 제조에도 사용됩니다. 또한, 주철은 열전도율이 높아 주방용품에 흔히 사용되며, 가장 대표적인 주철 조리 도구는 프라이팬입니다. 그 외에도 주철로 만든 식기류, 베이킹 틀, 냄비 등을 찾아볼 수 있습니다. 배관에도 사용되지만, 널리 사용되지는 않으며 신축 주택에는 일반적으로 권장되지 않습니다.
아연 도금 강판은 내구성이 뛰어나고 부식에 강하기 때문에 선호됩니다. 대표적인 예로 배관 파이프가 있습니다. 아연 보호층이 녹(부식의 일종)으로부터 파이프를 효과적으로 보호합니다. 아연 도금 강판은 주택 건설의 철골 구조에도 사용됩니다. 또한 대부분의 자동차 차체 부품과 차체 제작에도 사용됩니다. 이 금속은 보호 장비와 도로 표지판에도 사용됩니다.
게시 시간: 2022년 3월 7일