구리 및 구리 합금의 분류 및 특성
구리 및 구리 합금은 상업용 금속의 주요 범주 중 하나입니다. 우수한 전기 및 열 전도성, 탁월한 내식성, 우수한 강도 및 피로 저항성, 외관 등 다양한 특성을 제공합니다. 쉽게 기계로 가공하고 납땜하고 용접할 수 있습니다.
구리 및 구리 합금 선택
구리 및 구리 합금의 주요 선택 기준은 다음과 같습니다.
전기 전도성: 구리는 엔지니어링 금속 중에서 가장 전도성이 높습니다. 은이나 기타 원소를 첨가하면 전도도를 크게 잃지 않고 강도, 연화 저항성 또는 기타 특성을 높일 수 있습니다.
열전도율: 이 특성은 전기 전도성과 유사합니다. 구리 합금은 이러한 특성에 유용하며, 우수한 내부식성이 합금의 전도성 손실 증가를 보상합니다.
색상 및 외관: 많은 구리 합금은 물체의 풍화에 따라 변할 수 있는 독특한 색상을 가지고 있습니다. 대부분의 합금의 경우 불리한 부식 조건에서도 표면을 높은 수준으로 준비하고 유지하는 것이 쉽습니다. 많은 합금은 원래 형태로 또는 금속 도금 후에 장식 용도로 사용됩니다. 이러한 합금은 구리의 경우 연어 핑크색부터 노란색, 금색, 녹색을 거쳐 풍화 조건에 따라 진한 청동색까지 다양한 특정 색상으로 제공됩니다. 대기에 노출되면 녹색 또는 청동색 마감이 생성되며 일부 제품 형태에는 사전 합금이 제공됩니다.
제조 용이성: 대부분의 합금은 쉽게 주조, 열간 또는 냉간 성형, 기계 가공, 접합 등이 가능합니다. 이러한 합금은 종종 다른 금속을 비교하는 표준이 됩니다.
합금 특성
많은 합금은 고용 강화되었지만 구리 결정 구조를 기반으로 하며 우수한 연성을 갖습니다. 대부분의 합금은 냉간 가공을 통해 더욱 강화될 수 있으며, 이를 통해 유용한 연성을 유지하면서 인장 강도와 피로 강도를 높일 수 있습니다. 일부 합금은 분산 강화될 수 있고 일부는 매우 높은 강도 수준으로 시효 경화될 수 있습니다.
다양한 종류의 금속 합금
구리는 본질적으로 상업적으로 순수한 구리로 일반적으로 매우 부드럽고 연성이 있으며 총 불순물 함량은 최대 약 0.7%입니다. 이러한 소재는 전기 및 열 전도성, 내식성, 외관 및 색상, 가공 용이성 등을 이유로 사용됩니다. 이 금속은 모든 엔지니어링 금속 중에서 가장 높은 전기 전도성을 갖고 있으며 매우 연성이 있고 납땜이 용이하며 흔히 용접됩니다. 일반적인 응용 분야에는 전기 배선 및 부속품, 버스 바, 열 교환기, 지붕, 벽 클래딩, 수도관, 공기 파이프 및 공정 장비가 포함됩니다.
높은 구리 합금에는 베릴륨, 크롬, 지르코늄, 주석, 은, 황 또는 철과 같은 다양한 합금 원소가 소량 포함되어 있습니다. 이러한 요소는 강도, 크리프 저항성, 가공성 또는 납땜성과 같은 구리의 하나 이상의 기본 특성을 변경합니다. 대부분의 용도는 위에서 설명한 구리와 유사하지만 적용 조건은 더욱 극단적입니다.
황동은 최대 45%의 아연을 함유한 구리-아연 합금으로, 작업성을 향상시키기 위해 소량의 납을 첨가하고 강도를 높이기 위해 주석을 첨가할 수 있습니다. 구리-아연 합금은 단상이며 단조 조건에서 최대 약 37%의 아연을 함유합니다. 단상 합금은 우수한 연성을 가지며 일반적으로 더 나은 강도를 위해 냉간 가공 조건에서 사용됩니다. 약 37% 이상의 아연을 함유한 합금은 이중 합금이며 단상 합금보다 강도가 크지만 실온에서 연성이 제한됩니다. 이중 황동은 일반적으로 주조되거나 열처리됩니다. 황동의 일반적인 용도로는 건축, 인발 및 회전 컨테이너 및 부품, 라디에이터 코어 및 탱크, 전기 터미널, 플러그 및 조명 장치, 자물쇠, 문 손잡이, 명판, 배관공 하드웨어, 패스너, 카트리지, 펌프 세트용 실린더 등이 있습니다.
청동은 구리와 주석에 인, 알루미늄, 규소, 망간, 니켈 중 적어도 하나를 더한 합금입니다. 이 합금은 높은 강도를 달성하고 내식성이 우수합니다. 이는 스프링 및 고정 장치, 금속 성형 다이, 베어링, 부싱, 단자, 접점 및 커넥터, 건설 액세서리 및 기능에 사용됩니다. 동상에 주조 청동을 사용하는 것은 잘 알려져 있습니다.
큐프로니켈은 구리와 니켈의 합금으로, 소량의 철과 때로는 크롬이나 주석과 같은 다른 합금도 소량 포함되어 있습니다. 이 합금은 수중 내식성이 우수하며 열 교환기, 응축기, 펌프 및 배관 시스템, 선박 선체 덮개 등 해수 응용 분야에 널리 사용됩니다.
양백에는 니켈과 아연이 합금된 구리가 55~65% 함유되어 있으며, 가공성을 높이기 위해 납을 첨가하는 경우도 있습니다. 이 합금은 은을 포함하지 않지만 스털링 실버와 유사한 외관 때문에 이름이 붙여졌습니다. 이들은 보석과 명판, 은판(EPNS)의 베이스, 스프링, 패스너, 동전, 열쇠 및 카메라 부품으로 사용됩니다.
