Cast iron (주철)

  Fe가 1.7~6.7% C를 함유한 Fe-C계의 합금이다. 그러나 실제로 사용되고 있는 주철의 C%는 2.5~4.0으로 C외에 Si, Mn, P 또는 S가 약간 함유되어 있다. 

주조하기에 따라 여러 가지 기계 부품을 만들어 쓴다. 취약해서 가단성은 없으나 주조가 쉽고 어떤 형의 것으로도 만들 수 있고, 절삭가공도 쉬우며 가격도 싸므로 대형으로 형상이 복잡한 것을 만들 때 많이 사용한다. 

  주철 중의 C%는 낮은 쪽이 강한 주물이 되므로 적으면 주조는 곤란하다. P가 많으면 취약하게 되지만 탕의 유동성이 좋게 되므로 엷은 주물로 힘을 요하지 않는 경우에는 P를 1% 정도까지 하는 것이 있다. 

  Si는 주철 중의 Fe3C를 분해해서 흑연을 만드는 힘이 있는 것으로, Si가 지나치게 적으면 백주철이 된다. S는 철을 취약하게 하고, 주축(鑄縮)을 많게 하며, 주물 표면을 거칠게 하므로 될 수 있으면 적게 해야 한다. Mn은 S의 해를 방지하는데 소용된다. 그러므로 보통주철의 성분 비율은 3.00~3.75 C, 2.0~2.5 Si, 0.2~0.8 Mn, 0.4~0.8 P, 0.08 이하 S로써 그 인장강도는 13~18㎏/㎟, 압축강도는 42~100㎏/㎟이다. 

  그러나 주철의 강도는 단순히 성분 비율만으로 되는 것이 아니고, C가 결합탄소(Fe3C)로 되느냐 흑연이 되느냐 또 그 분포 상태가 어떻게 되고 있는가에 의한 것으로(미소한 흑연편이 펄라이트 바탕에 한모양으로 분포된 것이 가장 강하다)그러기 위해서는 용해할 때 이것에 강설(steel scrap)을 가하든가 Ni 또는 Cr 등을 가하든가 혹은 특별한 주조 방법을 이용해야 한다. 그렇게 해서 만들어진 주철을 고급 주철이라 말하고 있으나, 그 인장강도는 20~30㎏/㎟에 미치는 것도 있다.