비철금속과 그합금

[kcwelding]

비철금속과 그 합금

1. 구리 (銅 copper)

① 전기, 열의 양도체이다

② 유연하고 전연성이 좋으며 가공이 쉽다

③ 화학적 저항력이 커서 부식에 강함

④ Zn, Sn, Ni, Ag등과 쉽게 합금을함

가 구리의 성질

① 물리적 성질

㉠ 전기 전도성이 좋다 8.96 1083°

② 화학적 성질

내식성에 있어서 Cu는 좋고 대기중에서 부식속도가 느리며 표면은 약간 흑색 피막이 덮여있다

③ 기계적 성질

㉠ 인장강도：22.7～24.1 Kg/㎟

㉡ 연신율：49～60%

㉢ 상온가공시 인장강도 증가하며 연신율감소

㉣ 가공한 재료를 풀림시

100～150°= 약간 연화

150～250°= 재결정이 이루어짐

350°= 거의 가공전 상태로 되돌아감

600～950°가 가장 완전한 풀림온도다

2.황동 (brass)

① Cu와 Zn의 합금 및 다른 원료를 첨가한 합금

② Zn의 함유량이 낮은 것 : 미술공예품, 장식품에 사용

③ Zn의 함유량에 따라 구분됨

가 황동의 성질

① 황동의 빛깔은 Zn의 함유량에 따라 변화함

② 최대의 연신율：30% Zn부근에서

③ 인장강도 최대치：45% Zn부근에서

④ 50% 이상 아연은 여려서 구조용에 부적합

⑤ 화학적 부식에 대한 저항력이 크고 고온에서 별로 산화하지 않으며 산화 피막이 탈락하지 낞는다

⑥ 화학적 성질

㉠ 탈아연 부식= 불순한 물, 부식성 물질이 녹아있는 수용액의 작용에 의해 황동의 탈아연 현상(염소를 사용한 수도관)

☞ 방지책：아연 30% 이상의 α황동을 쓰거나 1% 정도의 sn첨가

㉡ 자연균열= 응력부식 균열로 잔류응력에 기인되는 현상이며 자연균 열을 일으키는 원소는 수은, 암모니아, 산소, 탄산가스,

☞ 방지책：도료 및 Zn도금 잔류응력제거

㉢ 고온탈아연：고온에서 탈아연되는 현상 표면이 깨끗할수록 심하다

☞ 방지책：황동표면에 산화물 피막 형성

2).황동의 종류

㉮.7.3황동：α고용체

㉠ Cu70%, Zn30% 합금 연성이 풍부하다.

㉡ 상온 가공이 가능하며 판,선,관 등에 사용됨.

㉢ 열간가공은 곤란함

㉣ 강도, 경도를 증가하며 연신율은 작아짐

㉤ 용도：자동차용 방열기, 탄피, 장식품

㉯.6.4황동(Muntz metal)：α+β황동

㉠ Cu60% Zn40% 의 합금

㉡ 강도를 필요로 하는 부분에 사용

㉢ 고온가공에 용이하다.

㉣ 용도：bolt,nut, 대포탄피, 열간단조품 .

㉤ 인장강도는 크나 연신율이 작아 냉간가공이 나쁘며 500～600℃ 로 가열시 유연성이 회복되므로 열간가공에 적당함

㉰.톰백(tombac) Zn 8～20%

㉠ Cu80% Zn20%의 합금 황금색의 색채(zn소량첨가)

㉡ 연성이 크므로 장식용, 전기밸브에 사용된다.

㉢ 5% zn황동：화페 메달

㉱.특수황동：황동에 Pb, Sn, Si, Fe, Mn, Al 등을 첨가시켜 기계적 성질 또는 절삭성을 개량하기 위해서 만든 황동

1)연황동(lead brass)：(쾨삭황동)

㉠ 황동에 Pb을 3% 정도 첨가

㉡ 황동에 Pb 첨가시 결정경계에 석출하여 강도 연신율 감소

㉡ 절삭성을 양호.

☞용도：강도가 필요하지 않는 시계용 기어 등 정밀가공을 요하는 부품에 사용되고 있다.

2)주석황동(tin brass)

㉠ 황동에 약1%의 Sn(주석)을 첨가

㉡ 목적： 내식성 개량

㉢ 에드미럴티(admiralty brass)황동 7.3황동에 주석 1% 첨가

㉣ 네이벌(naval brass): 6.4황동+주석1%

㉤ 내식성이 양호하므로 스프링 선박 기계용

3)델타메탈(delta metal):철황동

㉠ 6.4황동에 Fe 1～2%첨가한 것

㉡ 내식성과 강인성이 증가되고 광산 기계, 선박용 기계,화학기다.

4)강력황동(high brass)

㉠ 6.4황동에 Mn, Al, Fe, Ni, Sn등을첨가 강도를 크게 만든 황동

㉡ 열간 단열성과 내식성이 좋고 강도가 크다

㉢ 용도：주조, 가공용 선박용 프로펠라축 펌프축 피스톤에 적합

●●보충정리●●

종 류	성 분	명 칭	용 도
톰 백 (tombac)	Cu 95% Zn 5%	gilding metal	동전, 메달용
	Cu 90% Zn 10%	commercial brass	톰백의 대표적인 것으로다이프드오잉용 메달, 뺏지용
	Cu 85% Zn 15%	red brass	내식성이 크므로 건축, 소켓용
	Cu 80% Zn 20%	low brass	전연성이 좋고 색깔이 아름답다. 악기용
7.3황동	Cu 70% Zn 30%	cartridge brass	가공용 구리 합금의 대표적인 것으로 판,봉용
6.4황동 문츠메탈	Cu 60% Zn 40%	muntz metal	인장강도가 가장 크며 열교환기,열간 단조용
연황동 (쾌삭 황동)	6.4황동+pb 1.5～3.0%	(free cutting brass)	피삭성이 좋아 시계의 기어용
애드미럴티 황동	7.3황동+ Sn 1%	admiralty brass	내식성 개량
네이벌황동	6.4황동+ Sn 1%	naval brass	내식성이 좋아 선반 부품, 열교환기용

3).황동의 특징

㉠.주조성과 가공성이 매우 우수하다.

㉡.내식성이 우수하다.

㉢.압연단조가 가능하다.

㉣.기계적 성질이 좋다.

㉤.인장강도는 Zn 40% 부근에서 최대이다

2. 청동형 합금(bronze)

1).인청동(phosphon bronze)-

㉠ Cu-Sn에 0.05～0.5%의 P(탈산제)를 첨가

㉡ 탄성 내마모성 내식성이 좋으므로 가공용 주물용에 사용됨

㉢ 유동성이 좋고 경도가 증가한다.(P 첨가시)

㉢ 내마모성과 탄성이 요구된 판, 봉, 선, 펌프부품 기어 선박등

2).연청동

㉠ 청동에 Pb을 3.0～2.6% 포함된 것이다.

㉡ 베어링으로 사용됨

㉢ Pb은 Cu와 합금을 만들지않고 축과 잘 미끄러져 윤활작용을 돕고 청동 부분은 하중을 받치는 역할을 한다

3). 켈밋(kelmet)

㉠ Cu에 30% Pb를 합금시킨 것

㉡ 납청동에서는 청동부분의 강도가 커서 고속 회전시 에는 축이 상하기 쉬우나 이 점을 개량하기 위하여 구리와 납의 합금인 켈밋(kelmet)이라는 베어링 합 금을 고속회전부에 붙여 사용

㉢ 열전도도가 좋고 마찰계수가 작다

㉣ 베릴륨청동= Cu-Cd계, Cu-Ag, Cu-Si, Cu-Mn 등

●● 오일리스 베어링

구리 주석 흑연 분말을 가압하여 성형하고 700～750℃의 수소 기류 중에서 소결하여 만든 소결합금

4).니켈청동

㉠ 양은(German silver) 또는 백동이라 불리운다.

㉡ Ni 15～20%, Zn 20～30%나머지는 Cu를 함유한다.

㉢ 니켈은 황동의 내식성을 향상시키나 다량의 니켈은 내열성, 강도 (스프링 특성 우수)

㉣ 장식품, 기계부품, 전류 조절용 저항, 내열성 전기접점, 온도 조절 용 바이메탈(Bimetal)

5). 구리 니켈계 합금

㉠ 구리-니켈 합금에 소량의 규소 첨가

㉡ 탄소합금 또는 콜손(Colson)합금이라 함

㉢ 강도：105kg/㎟

㉣ 전기 전도도가 높으며 전선 및 스프링용으로 사용

6). 베릴륨 청동 (Be-bronze)

㉠ 2～3%의 베릴륨을 첨가한 합금

㉡ 뜨임 시효 경화성이 있어서 내식성 내열성 내피로성이 좋다

㉢ 인장강도 ：133kg/㎟

㉣용도：베어링 고급스프링

7). 알루미늄청동

㉠ Al을 8～12% 함유하는 합금

㉡ 기계적 성질, 내식성,내열성우수,

㉢ 주조성,단조성 용접성이 나빠 Fe, Mn, Ni, Si, Zn등을 첨가시켜 특 수 알루미늄 청동으로 만든다.

㉣ 560℃에서 β→α+δ의 공석변태를하여 서냉취성을 일으킴

㉤ 서냉취성의 방지 원소 : Mn

㉥ Al청동+Ni, Fe, Mn 등을 첨가 =특수 Al 청동 제조

8). 규소청동(Silcon bronze)

㉠ Cu에 탈산을 목적으로 Si(4.7%)를 첨가한 청동

㉡ 4.7% 정도까지 상온에서 구리에 녹아 인장강도증가 내식성 내열성 향상

㉢ 규소동：Si량 0.03～0.3%

㉣ 에버듀류：

- Si량 3～4% Mn 1～2%함유

- Si량 강력하며 내식성이 강하여 화학 공업용으로 사용

㉤ 실진청동

- Si량 3.2～5% Zn량 9～16%

- 내식성이 강하고 주조성 우수

- 터어빈 날개 선박용부품

9).화페용 청동

㉠ Sn 3～8% 함유

㉡ 주조성을 좋게하기 위하여 Zn 1%배합

㉢ Pb 1～3% 함유하면 절삭성 향상됨

10). 미술용 청동

㉠ Zn첨가=유동성을 좋게하고 선명한 모양을 나타내기 위하여 첨가

㉡ Pb첨가 =가공후 주조성을 쉽게 하도록

㉢ 동상 =Sn=2 ～8%, Zn=1～2%, Pb=1～3%, 나머지 Cu

㉣ 종,방울 =Sn 20%정도 (너무 여리지 않을 정도의 단단한 것)

★보충정리★

☞ 포금(gun metal)

㉠ 대포의 몸체를 만들어 사용하였으므로 포금이라함

㉡ Sn 약10%의 청동에 Zn 약1～9%을 첨가한 합금을 포금(gun metal)이라 하고 기계부품 밸브콕 등의 주물에 이용된다.

3.니켈 합금

1).니켈

㉮ 물리적 성질

- 비중 8.9, 용융점 1453℃, 면심입방격자이고 가공성이 풍부

- 자기변태점 = 353℃

- Ni은 내식성이 매우 풍부한 금속으로서 공기 중에서 매우 안정

- 자연균열은 전혀 보이지 않고 물이나 바닷물에 대해서도 안정하다.

- 염류에 대해서는 산화성이 강한 염류 외에는 상당히 안정하다.

2). 니켈합금

㉮. Ni-Cu합금

-. 큐우프로 니켈(Cupronickel)

ⓐ Ni 20%의 합금

ⓑ 가용성이 매우 좋고 내식성 양호

ⓒ 용도：콘덴서, 튜브등.

㉡. 콘스탄탄(constantan, ferry, eureka)

ⓐ Ni 40～45%합금

ⓑ 전기저항이 높고 온도계수가 낮다.

ⓒ 내산성, 내열성 가공성이 좋다.

ⓓ 콘스탄탄은 철 구리와 쌍을 만들면 그 값이 온도 변화에 대하 여 대체로 비례한다.

ⓔ 용도：온도 측정용 열전대로 쓰인다.

㉢. 모넬 메탈(momel metal)

ⓐ Ni= 65～70%, Fe=1.0～3.0%, 나머지는 Cu로된 합금

ⓑ 내식성과 내마모성이 우수하며, 주조와 단련성이 잘되어 화학 공업용으로 널리 사용됨

ⓒ 모넬메탈+Al 2.75% or Si 3～4%를 첨가하면 시효경화가 된다 주로 강도와 내식성이 필요한 부분에 사용됨

ⓓ 용도： 전기 저항성, 증기터빈의 날개, 스프링등에 사용함

ⓔ R모넬：유황(S)을 0.035%첨가해 피삭성을 개선시킨 것

ⓕ K모넬：A1을 2.75%첨가 강도를 증가시킨것.

ⓖ H모넬은 Si량 3%을 첨가시켜 강도를 증가

㉣. 어드밴스 (constantan)

ⓐ Ni= 44%, Cu=54%, Mn=1%

ⓑ 전기저항의 값이 크며 상온에서의 온도 변화가 있어도 전기 변화에 영향이 거의 없다

ⓒ 용도：정밀한 전기기계의 저항선

나). Ni-Fe합금

ⓐ 철에 니켈 10～40%를 첨가한 합금은 열팽창 계수가 대단히 작 다

ⓑ ⓐ합금의 종류=인바아, 초인바아, 엘린바아, 플래티나이트 등

ⓒ 니켈 50～85%함유 합금

ⓓ ⓒ합금의 효과=약한 자장에서 높은 강도를 얻음

ⓔ ⓒ합금의 종류= 퍼어멀로이, 초퍼어멀로이

다). Ni-Cr합금

ⓐ 특징=내열, 내식 및 전기저항이 크다

ⓑ 인코넬(inconel)≡Ni+Cr 13～21% +Fe 6.5%

ⓒ 하이텔로이(hastelloy)≡Ni+Cr+Fe+Mo

ⓓ ⓑⓒ등은 내식성이 우수하여 내열용으로 사용함

ⓔ 크로멜(chromel)≡Ni + Cr + 소량의 Mn+Si

ⓕ 크로멜의 용도=열전쌍으로 사용

라). 내식용, 내열용 Ni합금

ⓐ 내식 합금으로 Al 4.5%, Ni 94%의 시효성 합금

ⓑ 열처리온도：590℃

ⓒ 인장강도：125～150kg/mm2

마).인코넬(In conell : Ni-Cr-Fe합금)

ⓐ 내열 내식합금으로 Ni 72～80%이다.

4.알루미늄

가).Al합금의 특징

ⓐ 비중：2.69

ⓑ 용융점：660℃

ⓒ 1827년 발견된 Si 다음으로 지구상에 많이 존재함

ⓓ 광석=보오크사이트를 사용하여 제련

ⓔ 주조가 쉽고 금속과 잘 합금되며 냉간 및 열간용이

ⓕ 대기중 내식력이 강함

ⓖ 용도 ※Al판= 자동차 항공기 가정용기 화학용기

※Al박= 약품 포장류

※Al봉= 전기재료 콘덴서

※Al분말=녹 방지 도료 폭약제조등

나). Al의 성질

ⓐ 유동성이 작고 수축률이 크며 가스의 흡수와 발산 이 많으므로 순수한 Al의 주조는 곤란함다

ⓑ 주조성의 개선방법：구리 아연등 합금으로 사용

ⓒ 공기중 얇은 산화막 형성으로 내부를 보호역활

ⓓ 유기산 =잘 침식되지 않으므로 화학 공업에 이용

ⓔ 무기산 =염산, 황산 등의 무기산에 약함

ⓕ 알칼리 수용액 =더욱 약하여 바닷물에는 심하게 침식됨

다). 알루미늄의 열처리

가).열처리의 분류

㉠.풀림처리(annealing treatment)

㉡.시효처리

ⓐ 용체화 처리

ⓑ 급냉 ⓒ 뜨임

라).알루미늄 합금

①가공용 알루미늄 합금

종 류		특 징	용 도
내식용 Al합금	Al-Mn계 Al-Mn-Si계 하이드로날륨 (hydronalium)	열처리를 하지 않고 가공 경화시켜 강도를 얻는다.	차량,선반송전선
		Al-Mg계의 합금으로대표적인 내식성 합금.
고강도용 Al합금	Al-Cu계	시효 경화로 강도를 크게 한다.	항공기,자동차보디,리벳
	듀랄루민 (dralumin)	Al-Cu-Mg-Mn계 합금으로 CuAl2 Mg2Si 등의 금속간 화합물의 시효 경화에 의하여 강도를 크게함 초듀랄민은 듀랄루민에 Mg양을 많게 한 것이다.
	Al-Zn-Mg	강도：50～60kg/mm2, 시효경화로 강도를 크게 한다.
내열합금	Y합금	Al-Cu-Ni과 Mg의 합금으로 Ni은재결정 온도를 높게 하고, Cu,Mg은 시효경화성을 갖게 한다.	피스톤, 실린더용
	로오렉스 (Lo-Ex)	Al-Si계에 Cu,Mg,Ni을 1%첨가한 것이며 열팽창이 적다.

시효경화-

4.0% 정도의 Al합금을 약 550℃에서 담금질(용체 화처리)한후 148℃에서 10～14일간 뜨임 해서 경도 와 강도가 증가하는 것.

㉠ 시효경화(age hardening)=열처리중 시간의

경과와 더불어 성질이 변화되는 현상

㉡ 자연시효(natural aging)=대기중 진행

㉢ 인공시효(artifical aging)=담금질 재료를 160℃ 정도의 온도에 가열하면 시효현상을 촉진

②.주조용 알루미늄 합금

ⓐ 순수한 Al은 내식성이 강한 반면 강도가 작다

ⓑ 항공기 자동차 등의 구조재료나 기관 재료는

가볍기 때문에 강력한 Al합금 사용

㉮. Al-Cu합금

ⓐ 주조성 내열성 연신율 기계적성질 절삭성 양호

ⓑ 열간에서는 메짐현상 발생과 수축에 의한 균열

ⓒ 용도≡ 4% Cu합금≡ 연기관

8% Cu합금≡ 자동차 부품

12% Cu합금≡자동차피스톤, 실린더

기화기 방열기등

ⓓ Cu증가와 함께 인장 강도 항복 점이 상승하고

연신 율이 떨어진다.

ⓔ 라우탈(Lautal)= Cu, 4～5%, Si,3～5%,

Mn 0.5%의 Al합금

㉯. Al-Si합금

ⓐ 실루민(silumin)≡공정형으로 공정점 부근의

성분

ⓑ 주조성은 좋으나 절삭성은 좋지 않고 약하다

ⓒ 실루민은 주조시 냉각속도가 느리며 Si의

결정이 크게 발달하여 기계적 성질 불량함

ⓓ 개량처리= ⓒ항의 대책으로써 주조시

0.05～0.1%의 금속 나트륨을 첨가하 여 주입하면 Si가 미세한 공정으로 되어 기계적 성질이 개선됨

ⓔ 실루민γ= Mg 1% 이하를 첨가하여 시효의

효과를 얻는 방법

ⓕ 로우엑스 (Lo-Ex)=내연기관의 피스톤에 사용

㉰. Al-Mg합금

ⓐ 하이드로날륨(hydronalium)

Mg을 함유하는 Al 합금

ⓑ 주조용 = Mg 12% 이하 사용

ⓒ 내식성이 크고 절삭성도 좋은 합금이지만 용해 될 때 용탕표면에 생기는 산화 피막 때문에 주조가 곤란하고 내압주물로서 부적당하다.

㉱ 와이 합금(Y-alloy)≡고온 강도가 크다

ⓐ 영국에서 개발됨

ⓑ Cu 4%＋Ni 2%＋Mg 1.5%＋Al 92.5%의합금

ⓒ 열처리≡510～530℃에서 더운물에 냉각시킨 다음 약 4일간 상온 시효시킴

ⓓ 인공 시효 처리시≡100～150℃에서 시행함

ⓔ 용도 ≡내연기관의 실린더 피스톤 실린더헤드

㉲ 다이 캐스트용 Al합금

ⓐ 유동성이 좋은 재료가 필요함

ⓑ Al과 Al＋Cu계 합금이 사용됨

ⓒ Mg을 함유하면 유동성이 나빠짐

ⓓ 인장강도≡20kg/㎟

③ 단련용 알루미늄 합금

㉮. 두랄루민

ⓐ 단조용 Al의 대표적인 합금

Cu≡3.5～4.5%

Mg≡1～1.5%

Si ≡0.5%

Mn≡0.5～1%

ⓑ 주물로는 제조가 어렵다

ⓒ 합금의 특성≡주물의 결정조직을 열간가공에 의하여 완전히 파괴하고 이것을 고온에서 물에 급냉후 시효변화를 일으킴

ⓑ 용도≡항공기, 자동차 부품 (무게 중요시)

㉯. 초 두랄루민

ⓐ 두랄루민＋Mg 0.5～1.5% 높인것

ⓑ 열처리후 시효 경화 완료 인장강도≡48kg/㎟

ⓒ 단조 가공성은 두랄루민보다 약간 저하

ⓓ 용도≡항공기 구조재, 리벳, 기계구조재등

㉰. 단련용 Y합금

ⓐ 구리와 마그네슘을 함유하기에 시효경화성이 있으며 니켈을 함유하기에 300℃에서 점성이 있으며 300～450℃에서 단조할수 있고 460～ 480℃에서 압연이 가능하다

㉱. 내식성 알루미늄 합금

ⓐ 하이드로 날륨≡Al＋Mg계

ⓑ 알민(almin)≡Al＋Mn계

ⓒ 알드레이(aldrey)≡Al＋Mg＋Si계

ⓓ ⓐ항≡바닷물과 알칼리에 대한 내식성이

강하고 용접성이 우수하며 인장강도, 피로한도가 온도의 영향을 받지않는 우수한 재료

㉲. 복합재(clading)

ⓐ 고력 Al은 합금은 강하나 내식성이 나쁘고 내식성이 좋은 합금은 시효성이 없거나

또는 적어서 강도가 약하기 때문에 고력

합금의 표면에 내식성이 좋은 합금이나

알루미늄판을 붙여 사용할수 있다 이것을 클랫(clad)이라 한다

표제의 두께는 5-10% 정도로 압착하여 접착 시킨다

★추가 정리★

●● 알루미늄 소결합금

표면에 산화 피막으로 덮인 미세한 분말을 압축 성형하여 500～600℃에서 소결한 다음

이것을 열간 압출하고 압축 등의 가공을 가하

여 여러 가지 형태로 변형하면 각 분말 입자 의 Al 기지 중에 수%～수십%의 Al2O3가 미세 하게 분산된 강화합금이 된다.

☞ 특징： 열간에서 강도의 저하가 적으며 내식성이 크고 열 및 전기의 전도성의 저하가 적다

5. 마그네슘

ⓐ 비중은 1.74

ⓑ Mg의 순도는 99.7～99.9%이다

ⓒ 포함된 불순물은 Al, Fe, Ni, Si, Cu, Ca 등

ⓓ Mg의 물리적 성질 중 특이한 점은 실용되는 금속 재료 가운데 가장 가벼운 금속재료이다 (Al에 비해 35%)

ⓔ 화학적 성질 중 내식성은 아주 떨어지고 또 산화되 기 쉽다. 특히 해수에 대한 내식성이 나쁘다.

ⓕ 순도가 높은 Mg은 공기 중에서 상당히 안정됨.

ⓖ 내식성을 저하시키는 불순물은 Fe, Cu, Ni 등이다.

1). Mg,합금

① 합금 원소로는 Al, Zn, Mn, Ag, Ca, Cd, Sn, Cu,

Th, Zr, Ce 및 Be 등

② 실용 합금으로서는 Mg-Al계, Mg-Zn계, Mg-R․ E계 및 Mg-Th계 합금으로 대별한다.

③ Mg합금은 일반적으로 엘렉트론(Elektron)또는

도우메탈 (Dow metal)이라함.

㉮. Mg-Al합금

ⓐ 인장강도：Al 6%에서 가장 크다

ⓑ 연신율, 다면수축율：4% 최고가됨

ⓒ Al 4～6%가 가장 우수하다

ⓓ 강도를 증가시키고 주조조직을 미세하게하여 강도 를 상승 시키기 위하여 소량의 Mn을 첨가한다.

ⓔ 다우메탈(Dow-metal)≡Al 7% 이상 함유 425℃로 가열하여 급냉하면 특수 조직이 되어 그 전후의 담금질 한 재료에 비하여 기계적 성질이 좋은 상태

㉯. Mg-Al-Zn 합금

ⓐ 엘렉트론(Elektron)≡이 합금의 대표적인 것

ⓑ 성분：Mg 90%이상, Al＋Zn 10%이하

ⓒ 이 계는 주조조직의 미세화로 주물용으로 사용함

ⓓ 용도：내연기관의 피스톤, 봉, 관, 형봉등

㉱. Li을 포함하는 합금

ⓐ Li의 비중은 Mg보다 훨씬 적으므로 중량 감소 효 과도 있으나 이 합금은 내식성이 나쁘며 기계적 성 질도 좋지 않다.

2). Mg의 용해 주조 및 열처리

① 용해-강제 또는 주철제 도가니를 이용

② 주조-사형,금형,다이캐스트 등을 이용

③ 열처리

6. 아연합금

1) 아연(Zn)

ⓐ 아연은 섬아연광을 원공으로 정련

ⓑ 방법에는 전해법과 증류법이 있다.

ⓒ Zn은 침탄도금 또는 전기도금 그밖에 다이캐트용 주물용,전신용,Al합금, Cu합금 등의 합금성분 등으 로 이용됨.

ⓓ 물리적 성질： 녹는점, 끓는점이 모두 낮다

ⓔ 결정구조： 조밀육방격자

ⓕ 재결정온도：5～25°로서 낮기 때문에 상온가공이 가능하다.

ⓖ. 자마크계합금: Al 4%를 포함하는 합금

2). 아연합금

㉮.다이캐스트용 아연 합금

ⓐ 주로 Zn-Al합금이 사용된다.

ⓑ 이 합금에서는 이용되는 Zn의 순도가 대단히 높아 야 하고 불순물로서 Fe, Pd, Cd, Sn 등의 허용량 이 미량으로 엄격히 정해져 있다.

종 류	기 호	인 장 시 험		충 격 치	경 도
		인장강도	연 신 율
1 종 2 종	ZDC 1 ZDC 2	33 29	7 10	16 14	91 82

<아연합금 다이캐스트의 기계적 성질>

㉯.침탄도금용

ⓐ Zn≡40～470℃로 유지된 용융 Zn중에 강판, 강선 또는 주철을 담근다

ⓑ Zn 중에는 소량의 Al, Sn,Sb,Cd 등을 첨가하여

도금된 Zn표면의 광택이나 결정의 크기, 침탄시간 및 Zn의 손실 등을 조절한다.

㉰. 전신용 합금

ⓐ 전신재는 압연,압출,일발 등에 이용한다.

ⓑ Zn의 순도：99.8～99%

ⓒ 가공범위 온도： 120～225℃가 적당

ⓓ 용도：일반용,건전지용,인쇄용으로 사용.

㉱. 베어링용 합금

ⓐ Sn이나 Pb베어링 합금보다 일반적으로 단단함

ⓑ 청동의 베어링 합금 대신 하중이 큰 베어링용으 로 사용한다.

ⓓ배빗메탈(Babbit metal)：Sn을 기지로한White metal이라하며 저속기관의 베어링에 사용함

7).주석 및 납 합금

1) 주석

㉮ 변태온도：18℃

㉯ 백주석：18℃이상

ⓐ 강도：2～4kg/㎟

ⓑ 연신율：35～40%

ⓒ 전성이 풍부하고 내식성이 크므로 철에 도금하여 양철을 만든다

ⓓ 용도：선박, 식기, 장식구, 표면 부식 방지

㉰ 회주석

ⓐ 온도：18℃이하

ⓑ 회색분말

2).활자합금

㉮ Sb 3～20%, Sn 2～10% 나머지는 Pb의 범위

㉯ 경도,내마모성이 요구되는 곳에 사용.

3).땜용 합금

㉮.연납-Sn 61.9%, Pb 38.1%의 공정으로 만든다.

㉯.경납-연납에 비해 융점이 높다.

7.희금속

① 희금속이란 地金屬에 함유량이 적은 것

② 함유량이 많아도 현재의 단계로서 산출량이

적은 것을 말한다.

1).Be 및 그 합금

① 물리적 성질： 비중1.848, 녹는점 1277℃

② 결정구조： 조밀육방격자.

③ 용도：시효성 Cu합금의 합금성분으로서 전기용접 용,점용접용전극,전극용스프링 등에 Al 및 Mg 합금의 산화 방지용으로 쓰인다.

2). In 및 그 합금

① 비중이 7.31 녹는점 156.2℃, 끓는점 2000℃

② 결정구조：면심입방격자의 순백색 금속

③ 용도： 베어링 합금,땜납용합금,유리봉착용합금,

치과용합금 등 성분.

3).Zr 및 그 합금

① 내식성이 특히 우수함

② 600℃이상에서 쉽게 열간가공 되고 공기중에서 산화 물이 생성되거나 또는 공기에 의한 오염을 방지하기 위하여 Cu나 Fe로서 피복한다.

③ 용도：핵연료 피복제,원자로재료,전자관재료 등.

4). Si 및 Ge

반도체 재료, 치과용 합금으로 이용된다.

5). Cr,Mo,W 및 그 합금

① Mo

ⓐ Mo는 MoO2,MoO3 등의 산화물을 생성하여 상온 에서도 산화가 진행되나 500℃를 넘으면 격렬하 게 된다. N2,H2와는 작용하기 힘들다.

ⓑ C 또는 분해하여 C를 생성하는 화합물로서

Mo2C,MoC 등의 카아바이드를 만든다.

ⓒ 산화성의 산인 王水나 HNO3에 침식된다.

ⓓ 용도：미사일용

② W

ⓐ W는 상온에서 안정하나 고온에서는 산화물,

탄화물을 만든다.

ⓑ 산 및 알칼리에 대하여 상당히 안정하다.

ⓒ 용도： 카아바이트 공구 X선 관구용.

[반짝]

자료 감사합니다