NC加工部品の製造分野では、鋳鉄と鋼は2種類の一般的な金属材料であり、それぞれの材料は独特の物理と化学性能を持ち、各種工業プロジェクトに広く応用されている。 この記事では、鋳鉄と鋼の主な違いと、それぞれの長所と短所を検討しました。
鋳鉄とは？
鋳鉄は炭素含有量が2%を超える鉄炭素合金であり、主に鉄、炭素、シリコンから構成されている。 鋳鉄は鋳造技術によって生産され、優れた鋳造性能を持ち、様々な形状の複雑な部品を生産することができる。 鋳鉄は良好な制振性、耐摩耗性、機械加工性及びコスト効果を有し、機械、自動車及び造船業界に広く応用されている。
鉄鋼とは？
鋼は鉄炭素合金であり、炭素含有量は0.02〜2.11%であり、その化学成分は異なる分野の性能要求に応じて調整することができる。 鋼は高強度、高靭性、良好な塑性、溶接可能性、優れた耐食性と耐摩耗性を有する。 鋼は現代工業の基礎材料として、建築、橋梁、機械、自動車、造船などの分野に広く応用されている。
鋳鉄と鋼の主な違い
1. 作文を書く
鋳鉄：2〜4%の炭素とケイ素、マンガン、硫黄などの各種元素を含む。 高炭素含有量で脆くなる。
鋼：通常、炭素含有量は2%未満で、鉄や他の元素、例えばマンガン、クロム、ニッケルを含む。 この低い炭素含有量は鋼に延性と強度を持たせる。
2. 製造プロセス：
鋳鉄：鉄を溶融し、型に流し込んで所望の形状に凝固させることによって製造される。
鋼：各種の技術によって製造され、溶融と鋳造を含むが、圧延、鍛造、押出などの技術によってさらに精錬することも含む。
3. ミクロ構造：
鋳鉄：不均一な構造を持ち、黒鉛フレークまたは結節が鉄基体に埋め込まれ、これはその機械的性質に影響を与える。
鋼：通常はより均一な結晶構造を有し、その一貫した機械的性質に寄与する。
鋳鉄の長所と短所
長所
高耐圧強度：柱、橋梁、重機台座などの高耐圧強度を要求する用途に適している。
耐久性：鋳鉄は非常に耐久性があり、摩耗と変形に強く、重用途に適している。
優れた鋳造性：正確な寸法を持つ複雑な形状に鋳造することができ、複雑な設計とアセンブリの理想的な選択である。
制振：鋳鉄中の黒鉛構造は振動を吸収し、エンジンシリンダと工作機械のフレームなどの応用に適するようにする。
短所：
脆性：高炭素含有量は鋳鉄を脆くし、引張応力下で破断を引き起こす可能性がある。
引張強度差：高い引張強度と柔軟性を要求する用途には適していない。
腐食：特定のタイプの鋼よりも錆びやすく腐食しやすい、特に湿気のある環境で。
重量：鋼より重い、これは重量が重要な要素である応用において欠点かもしれない。
鉄鋼の長所と短所
長所
高引張強度：鋼の低炭素含有量と均一な構造は高引張強度を提供し、構造応用に適用させる。
延性：破断せずに延伸と変形ができ、設計と製造の面で柔軟性がある。
多機能性：さまざまなアプリケーションに合わせてカスタマイズされた特定のパフォーマンスを持つ、さまざまなレベルとタイプを選択できます。
耐食性：ステンレス鋼のようないくつかのタイプの鋼は、良好な防錆と耐食性を持っています。
回収性：鋼は高度に回収可能であり、環境に配慮した材料の選択である。
短所：
コスト：通常は鋳鉄より高く、特にステンレスなどの専門レベルの製品。
複雑な生産：製造の複雑さとコストを増大させる、より複雑な生産プロセスが必要です。
熱伝導率：鋳鉄に比べて熱伝導率が低く、放熱が必要な用途では欠点かもしれない。
鋳鉄と鋼：どちらを選びますか？
プロジェクトの材料として鋳鉄と鋼を選択する際には、プロジェクトの具体的な要件を考慮する必要があります。 以下にいくつかの推奨事項を示します。
プロジェクトが部品に対する減衰と耐摩耗性の要求が高く、強度と靭性の要求が相対的に低い場合、鋳鉄はより良い選択である可能性があります。 例えば、機械設備内のベースやブラケットなどの部品は鋳鉄材料を選択することができる。
部品の強度と靭性に対するプロジェクトの要求が高く、大きな荷重と衝撃に耐えなければならない場合は、鋼がより良い選択である可能性があります。 例えば、建築構造、橋梁、フレームなどの重要な部品は鋼で作られなければならない。
鋳鉄と鋼の応用
鋳鉄：
自動車工業：エンジンシリンダブロック、シリンダヘッド、ブレーキディスク。
構造：柱、配管、基礎。
機械：工作機械のフレーム、歯車箱と重機の台座。
調理器具：優れた保温性のため、小さなキッチン、フライパン、フライパンに使用できます。
スチール
建物：建物と橋の梁、柱、鉄筋。
自動車工業：自動車フレーム、車体パネル及び構造部品。
航空宇宙：航空フレーム、エンジン部品、着陸ラック。
消費財：家電、工具、電子製品ケース。
結論
鋳鉄と鋼の選択は応用の具体的な要求に依存する。 鋳鉄は耐圧強度、耐久性、制振が重要な場合に優れている。 一方、鋼は高い引張強度、延性と多機能性を有し、広範な応用に適している。 各材料の違い、長所、短所を理解することで、メーカーとエンジニアは賢明な決定を下すことができ、プロジェクトのニーズを効果的に満たすことができます。