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 자연 균열을 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 기계적성질 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

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
네이벌 황동	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 수소기류 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 조절용 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 특수 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

        밸브콕등의 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 대하여 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 전기변화에 영향이 거의 없다
       ⓒ 용도：정밀한 전기기계의 저항선
 
    나). Ni-Fe합금
       ⓐ 철에 니켈 10～40%를 첨가한 합금은 열팽창 계수가 대단히 작다   
       ⓑ ⓐ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 발산이 많으므로 순수한 Al의 주조는 곤란하다
     ⓑ 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, 자동차 보디,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(용체화 처리)한후 148℃에서 10～14일간
            뜨임 해서 경도와 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 항복점이 상승하고 연신율이 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 나트륨을첨가하여 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 용해될 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 시효경화성이있으며 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 분말을압축 성형하여 500～600℃에서 소결한 다음
               이것을 열간 압출하고 압축 등의 가공을 가하여 여러 가지 형태로 변형하면

               각 분말 입자의 Al 기지 중에 수%～수십%의 Al2O3가 미세하게 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 산화되기 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 강도를 상승 시키기 위하여
           소량의 Mn을 첨가한다.
        ⓔ 다우메탈(Dow-metal)≡Al 7% 이상 함유 425℃로가열하여 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 효과도 있으나
            이 합금은 내식성이 나쁘며 기계적 성질도 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 다이캐트용주물용,전신용,Al합금, Cu합금 등의
           합금성분 등으로 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 높아야 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

 

     ㉯.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, 침탄시 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 베어링용 으로 사용한다.
          ⓓ배빗메탈(Babbit metal)：Sn을 기지로한 Whitemeta l이라하며 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 전기용접용,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 산화물이 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 상온에서도 산화가 진행되나 500℃를

              넘으면 격렬하게 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.

비철금속과그합금.hwp