철-동 계통에서 구리는 매우 큰 농도 범위 내에서 철액과 서로 용해되어 액체 상태의 고용체를 구성할 수 있다.1477 ℃ 에서 구리는γ-Fe의 용해도는 8% 로 온도가 떨어지고 용해도는 심지어 증가한다. 례를 들면 온도가 1094 ℃ 일 때 용해도는 8.5% 에 달한다.온도가 650 ℃ 이하일 때 용해도는 약 0.35% 정도로 정치에 가깝다.실온에서 구리는 철에서 용해도가 매우 작다.액체든 고체든 구리의 양이 각 온도에서의 용해도를 초과할 때 부동상이 형성된다.구리는 용융주철에서의 용해도가 약 3~5% 사이이며, 주철중의 망간, 알루미늄, 니켈 등 원소는 구리의 용해도를 증가시키고, 마그네슘은 구리의 용해도를 감소시킨다.마그네슘이 있으면 구리가 2% 를 넘으면 구리가 97% 를 함유한 황색부동이 석출된다.구리 함량이 3.8% 로 증가하면 이 부동상의 수량이 크게 증가한다.
구리는 주철의 공정 전환 온도에 대한 영향이 크지 않다.구리는 희미한 흑연화 원소로 흰 입 경향을 약간 낮출 수 있다.구리는 공석전환온도를 낮추고 약 1% 의 구리가 증가할 때마다 공석온도가 6-10 ℃ 내려가면 오씨체를 안정시키는 역할을 한다.구리는 또한 주광체의 수량을 증가시키고 공정단을 세분화하여 주철이 정화할 때 주광체 조직을 더욱 쉽게 얻을 수 있도록 한다.따라서 구리는 공석 변환에서 오씨체의 주광체 생성을 촉진하고 흑연화를 방해하는 작용을 한다.구리는 또한 철소체를 강화하여 그것의 강도를 높일 수 있다.
구리 함량이 2.0% 이하일 경우 구화율, 구수, 구경 크기에 현저한 영향을 주지 않아 구화율이 90% 이상에 이를 수 있다.구리 함량이 2% 를 넘으면 구화 효과에 영향을 미쳐 구화율이 급격히 낮아지고 구수가 급격히 감소한다.구리 함량이 2.5% 에 이르면 덩어리 모양의 흑연과 노란색 부동상이 나타난다.부동상의 용해점은 쇳물보다 온도가 낮으며, 흑연이 석출되면 부동상은 흑연의 일부를 둘러싸서 흑연이 구형에서 점차 덩어리형으로 전환될 수 있다.
구리의 반구화 작용은 다른 원소와 관계가 있다.예를 들어 티타늄 0.04% 를 함유한 마그네슘 잉크 주철은 구리 0.94% 급에 덩어리 모양의 흑연이 나타나면 0.02-0.03% 의 세륨을 첨가하면 구리의 이런 반구화 작용을 상쇄할 수 있다.
구리가 구화 효과에 미치는 영향은 주물의 크기와 두께와 관련이 있으며, 벽 두께 300mm 이상의 주물에 구리 3-4%를 첨가하면 주물 중심부의 덩어리 모양의 흑연을 제거할 수 있다.구리의 이런 작용은 희토류 원소와 함께 들어갈 때만 효과가 있다는 점을 지적해야 한다.
구리는 골잉크 주철의 펄 생성을 촉진하는데, 그 능력은 니켈보다 10배 크지만, 주석의 1/10에 불과하다.시험에서 대략 구리 0.5% 를 첨가하면φ25mm의 잉크 주철 시험봉의 펄 체량은 90% 에 달한다;구리 1.5% 를 첨가하면 펄 함량이 100% 에 가깝습니다.1.5%를 넘으면 오히려 철분이 나온다.구리의 이런 좋은 작용은 사람들로 하여금 열처리를 통하지 않고 주형 주광체 잉크 주철을 얻을 수 있게 한다.
구리는 회주철의 성능에 영향을 준다.구리의 가첨량이 0.5% 이하일 때 인장강도, 굴복강도를 증가시키고 탄성계량을 상승시키지만 선형관계를 띠지 않는다.회주철은 구리를 약 0.8% 함유할 때 강도가 높으며 구리 함유량이 증가함에 따라 회주철의 충격 근성이 낮아진다.
구리는 주광체의 생성을 촉진하고 금속기체를 강화하여 잉크주철의 기계성능에 영향을 준다.구리(0.5% 이하)를 소량 넣은 펄의 함량이 급격히 증가하고 인장강도, 굴복강도, 경도도 급격히 높아져 연장률이 급격히 떨어진다.가입량이 0.5% 를 초과하고 기체는 이미 전부 주광체이지만 강도, 경도가 계속 상승하고 연장률이 더는 내려가지 않는다.구리가 금속 기체를 강화시켰기 때문이다.구리는 흑연을 세분화하는 작용을 하여 구리 잉크를 함유한 주철의 피로 강도를 높일 수 있다.
실온에서 구리는 주철에서의 고용도가 0.35% 이고 0.5% 이상의 구리를 첨가하면 오씨체와 공석전환과정에서 탄소원자의 확산속도가 개변되여 주광체의 형성을 촉진하고 주광체를 세분화한다.주물이 냉각될 때, 특히 시효가 있을 때 구리는 고용체에서 침전되어 기체를 강화하여 주광체의 현미경도를 현저하게 향상시켰다.구리 함량을 늘리면 주물의 내마모성을 증가시킬 수 있으며, 탈응력 퇴화 처리를 할 때 구리는 경도를 낮추지 않을 뿐만 아니라 HB10도 정도 증가시킬 수 있다.
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