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니오븀을 함유한 고장력 회주철

전문가 제언: ○ 자동차 엔진 내의 연료가 연소될 때 연소실의 가스 온도는 704.4℃(1,300℉) 이상이고 압력은 160MPa 이상이다. 이 열은 실린더 헤드에 작용을 하게 된다.

○ 반복되는 실린더 헤드의 가열과 냉각으로 실린더 벽은 높은 기계적 응력을 받아 열피로와 크리프(creep)를 받게 된다. 회주철 실린더 헤드의 열피로와 크리프 저항성은 합금성분에 많이 의존되는 것으로 지금까지는 Mo과 V 첨가로 해결하여 왔다.

○ 일반적으로 Mo과 V은 주철에서 열피로 저항에 가장 효과적이며 주철의 공정 셀 크기를 미세하게 하여 열피로 저항을 높이는 것으로 알려져 왔다. 그러나 Mo은 고가품으로 자동차용 회주철의 원가를 높이고 있어 새로운 값싸고 열피로 저항과 높은 강도를 가진 주철의 개발이 요구되고 있다.

○ Nb은 Mo보다는 저가품으로 주철에 첨가하면 질화물을 형성하여 결정립을 미세화하여 강도와 열피로 저항을 높이면서 주철의 내열성과 내식성을 높이고 가공성을 높이는 역할을 한다.

○ 디젤 엔진은 높은 출력에 견딜 수 있는 주철 재료가 요구되어 CV 주철로 주조하기도 하나 CV 주철은 회주철보다 수축이 많아 어려움이 있다. 이 특허의 니오븀 주철과 CV 주철의 특성과 기계적 성질을 비교검토 하여 엔진부록 소재로 검토해 볼 만한 주철 자료라고 생각된다.

저자: CATERPHILLAR INC.
자료유형: 특허정보