[기계재료 Day 7] 비철금속(구리, 알루미늄, 마그네슘, 니켈 등)

1. 구리

 

비중: 8.96, Tm: 1083

전연성이 좋아 가공이 용이하다.

내식성이 커서 거의 부식되지 않는다.

비자성체

 

구리합금

 

1) 황동(놋쇠 Cu+Zn)

 

Zn 40%: 인장강도 최대

Zn 30%: 연신율 최대

 

톰백(Cu 80% + Zn 20%): 강도는 낮으나 전연성이 좋다. ex) 화폐

 

카트리지(Cu 70% + Zn 30%): 연신율 최대                  ex) 탄피

 

문쯔(Cu 60% + Zn 40%): 전연성 낮으나 강도는 크다. 탈아연 부식 일으키기 쉽다.

 

*철황동(델타메탈): 광산기계, 선박용기계

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황동의 화학적 성질

 

1) 자연균열: 냉간가공 후 잔류응력에 의해 저장 중 균열이 생김-> 도금, 도색, 풀림처리

 

2) 탈아연 현상(탈아연 부식): 해수에 침식되어 Zn이 용해, 부식

-> 아연편 도선으로 연결

-> 주석황동(탈아연 억제)

    1) 애드미럴티(카트리지 + Sn 1%)

    2) 네이벌황동(문쯔 + Sn 1%)

 

3) 고온탈아연: 고온에서 증발에 의해 Zn이 탈출->산화물 피막 형성

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2) 청동(Cu+Sn)

 

Be청동: 구리 합금 중 경도, 강도 최대. 고급 스프링재료

켈밋합금: Cu+Pb, 고속 고하중 베어링용

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2. 알루미늄

 

비중: 2.7, 공업용 금속 중 Mg다음으로 가벼움

면심입방격자

 

주물용 알루미늄

 

1) 라우탈: Al-Cu-Si 계

2) 실루민(알팩스): Al-Si 계, 개량처리 가능, 공정반응, 시효경화 없음

3) 하이드로날륨: Al-Mg 계, 내식성 가장 우수(Mg 때문)

4) Y합금: Al-Cu-Ni-Mg, 피스톤, 실린더

5) 로엑스: Al-Cu-Ni-Mg-Si, 피스톤

6) 코비탈륨: Al-Cu-Ni-Mg-Ti

 

 

가공용 알루미늄

 

1)두랄루민: Al-Cu-Mg-Mn, 비행기

 

*알루미늄열처리: 용체화처리(석출경화)-담금질-인공시효처리-풀림

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3. 마그네슘

 

비중: 1.74 (실용금속 중 가장 가볍), Tm: 650

조밀육방격자

산에는 침식되나 알칼리에는 강하다. 

전기전도도는 알루미늄보다 낮다.

 

Mg 합금

 

1) 다우메탈: Mg-Al 계

2)일렉트론: Mg-Al-Zn 계

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4. 니켈

 

비중: 8.85

 

1) 콘스탄탄(Ni 40~50%): 전기저항이 크다. 전기저항선 재료

2) 모텔메탈(Ni 60~70%): 터빈, 펌프 임펠러

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5. 베어링용 메탈

 

1) 화이트메탈-베밋메탈(Sn계): Cu+Sb+Sn+Zn

2) 오일리스베어링: Cu+Sn+흑연, 기름보급 곤란한 곳

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6. 티타늄

 

강한 탈산제, 흑연화 촉진제

전기전도도에 가장 유해