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황동, 청동, 구리: 산업용 차이 해독

황동, 청동, 구리의 고유한 특성, 용도 및 역사적 중요성을 탐색하고 현대 산업에서 이들의 중요한 역할을 이해합니다.
하이탑 / 블로그 / <a href="https://hitopindustrial.com/ko/황동-청동-구리-공업용/" title="황동, 청동, 구리: 산업용 차이 해독">황동, 청동, 구리: 산업용 차이 해독

산업용 금속에서는 황동, 청동, 구리 레드 메탈의 삼두정으로 우뚝 선 각 금속은 역사를 통틀어 현대까지 귀중한 자산이 된 고유한 특성의 조합을 자랑합니다.

이 기사에서는 이러한 금속의 미묘한 차이를 조사하고 그 복잡성을 풀어 제조업체와 산업가가 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움을 줍니다. 개별적인 특성, 적용 및 비교 분석을 탐색하면서 우리는 다음과 같은 포괄적인 이해를 제공하는 것을 목표로 합니다. 사출 성형 그리고 신속한 프로토 타입.

구리, 황동, 청동 – 각 금속에 대한 자세한 이해

  1. 구리: 천연 전도체

이 원소는 자연에 존재하는 금속 중 하나로, 그 뛰어난 특성으로 인해 문명 발전의 초석이 되어 왔습니다. 주기율표에서 Cu로 발견되는 이 적갈색 금속은 자연 상태에서 사용할 수 있는 몇 안 되는 금속 중 하나이므로 다양한 생산의 핵심이 됩니다.

CNC 가공 구리 부품
CNC 가공 구리 부품
  1. 속성:

구리 탁월한 열 및 전기 전도성으로 인해 전자 응용 분야 및 전기 시스템에 이상적인 선택입니다. 충격, 마모, 부식 등 다양한 유형의 손상에 대한 저항력으로 인해 적응성이 향상되었습니다. 특히, 음식 준비에 사용되는 장비에 완벽한 구리의 독특한 품질 중 하나는 미생물에 대한 저항성입니다.

  1. 구리 등급:

다양한 등급의 구리는 다양한 산업 요구를 충족시킵니다. 예를 들어:

  • 합금 101: 이 등급의 구리는 무산소로 알려져 있습니다. 전도성이 높고 연성 금속이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 전자 장치나 고급 시청각 시스템과 같은 애플리케이션은 고품질의 전기 전도성이 필요하기 때문에 적합합니다.
  • 합금 110: 이 변형은 가장 높은 전기 및 열 전도성 수준을 제공합니다. ETP 구리라고도 불리는 Alloy 110은 우수한 연성과 전성을 제공합니다. 따라서 회로 기판, 배선 및 기타 전자 부품과 같은 전기 응용 분야에 널리 사용됩니다.
  • 합금 122: 뛰어난 성형성, 브레이징 성능, 용접성을 지닌 이 등급은 일반적으로 튜브 형태로 제공되며 배관에 자주 사용됩니다. 합금 122는 합금 110과 기계적으로 유사하며 다음과 같은 용도에 선호됩니다. HVAC 시스템 스케일링 및 부식에 대한 저항성이 우수하기 때문입니다.
  • 합금 145: 텔루르 구리라고도 불리는 이 금속은 가공성을 크게 향상시키는 약간의 텔루르 함량을 가지고 있습니다. 전기 전도성, 높은 성형성, 우수한 열 전도성 등의 특성으로 정의됩니다. 이 합금은 기계 가공에 특히 적합하기 때문에 간단한 기계 가공이 중요한 전기 커넥터 및 기타 부품을 생산하는 데 자주 사용됩니다.
  1. 특정 용도에 구리가 선호되는 이유는 무엇입니까?
  • 열전달 구성요소: 구리는 강한 열 전도성으로 인해 사출 성형기 냉각 장치 및 방열판과 같이 열을 효과적으로 방출할 수 있는 부품에 적합합니다.
  • 전기 부품: 구리의 탁월한 전기 전도성으로 인해 구리는 신속한 프로토타이핑을 위한 복잡한 전기 부품에 널리 사용되는 소재입니다. 여기에는 커넥터, 터미널 및 회로 기판 프로토타입이 포함됩니다.
  • 금형 제작: 구리는 사출 금형, 특히 깊은 인서트 및 슬라이드와 같은 부품에 자주 사용됩니다. 구리 합금 또는 Ampco 및 Moldmax와 같은 특수 소재 베릴륨 구리, 일반적으로 이러한 응용 프로그램에서 선호됩니다. 균일한 열 분포와 열 전도성으로 인해 성형 부품의 뒤틀림이 적고 품질이 더 좋습니다.

당신은 알고 있나요?

구리가 사용된 역사는 10,000년 이상으로 거슬러 올라갑니다. 구리시대는 청동기시대보다 앞서며 석기에서 금속으로의 전환을 의미합니다. 이는 또한 80톤이 넘는 구리가 들어 있는 자유의 여신상의 핵심 구성 요소이기도 합니다.

  1. 황동: 다재다능한 합금
CNC 가공 황동 부품
CNC 가공 황동 부품

황동은 비철금속이며 구리와 아연이 혼합된 노란색 금속 합금입니다. 주석, 납, 철, 실리콘, 알루미늄, 망간과 같은 원소를 추가하여 고유한 특성을 제공함으로써 성능을 향상할 수 있습니다.

납, 주석, 철, 알루미늄, 실리콘, 망간과 같은 원소를 사용하여 그 구성을 강화할 수 있어 독특한 특성을 제공합니다.

  1. 속성: 

전성과 성형성이 뛰어난 것으로 알려진 황동은 청동보다 녹는점이 높습니다. 비강자성 특성을 갖고 있어 재활용에 도움이 됩니다. 그러나 합금은 응력 균열에 대한 민감성으로 인해 순수 구리와 다릅니다.

  1. 황동 등급:
  • 합금 260(카트리지 황동): 탁월한 냉간 가공 품질로 인해 하드웨어, 패스너, 자동차 부품 및 탄약 케이스에 사용됩니다. 또한 장식용 응용 분야와 악기 사업, 특히 종과 뿔을 만드는데 널리 사용됩니다.
  • 합금 272(황색 황동): 이 등급은 밝은 노란색과 우수한 강도로 인해 산업 및 건축 용도로 자주 사용됩니다. 또한 배관 설비, 역사적인 복원품, 라디에이터 코어 및 탱크도 이를 사용하여 제작됩니다.
  • 합금 330(저납 황동): 물리적 특성으로 인해 장식 품목 및 건축 세부 사항에 적합합니다. 합금 330은 특히 납 오염이 문제가 되는 배관에서 파이프 및 튜브 제조에 적합합니다.
  • 합금 353(시계 황동): 이 합금은 주로 시계, 시계 부품 등 정밀 부품에 사용됩니다. 가공이 간편하여 복잡한 모양과 세밀한 작업에 이상적입니다.
  • 합금 360(쾌삭 황동): 이 황동은 패스너, 부속품, 밸브 및 하드웨어 부품 제조에 광범위하게 사용됩니다. 가공성과 성형성이 우수하여 가공 및 성형이 많이 필요한 부품에 적합한 소재입니다.
  1. 특정 용도에 황동이 선호되는 이유는 무엇입니까?
  • 냉간 가공 특성: 합금 260은 강도와 유연성이 균형 있게 혼합되어 있어 탄약 케이스, 자동차 부품, 패스너 및 하드웨어에 적합합니다. 부식에 강한 특성으로 인해 악기에도 사용됩니다.
  • 건축: 합금 272는 밝은 노란색과 우수한 강도로 인해 건축 목적 및 역사적 복원에 사용됩니다. 내식성이 뛰어나 자동차 부품, 즉 라디에이터에 적합합니다.
  • 배관: 합금 330은 납 함량이 낮은 황동으로 배관 안전에 적합합니다. 또한 성형성 및 내식성이 우수하여 장식용품으로 사용이 가능합니다.
  • 시계: 이 합금은 뛰어난 가공 특성을 제공하므로 시계 및 시계와 같이 복잡하고 세밀한 부품에 선호됩니다. 합금 353은 이러한 특성을 제공합니다.
  • 하드웨어: 피팅, 밸브 등과 같은 하드웨어 품목의 경우 패스너, Alloy 360은 내식성이 우수하고 납을 함유하고 있어 광범위한 가공 공정에 적합합니다.

당신은 알고 있나요?

황동은 기원전 500년경부터 사용되었으며 로마인들이 처음 사용했습니다. 금과 닮았기 때문에 가치가 높았습니다. 황동의 항균 특성은 수세기 전에 알려졌으며 질병 확산을 예방하는 데 사용되었습니다.

3. 청동: 지속적인 합금

청동 CNC 가공 부품
청동 CNC 가공 부품.

주로 구리와 주석으로 구성된 구리 기반 합금인 청동에는 알루미늄, 망간, 인 및 실리콘이 포함될 수도 있습니다. 이 구성은 청동에 독특한 특성을 부여합니다.

  1. 속성: 

구리 및 황동과 많은 특성을 공유하는 청동은 뛰어난 열 전도성과 해수 부식에 대한 저항성이 뛰어나 해양 응용 분야에 이상적입니다. 그러나 황동보다 약간 더 부서지기 쉽고 녹는점이 더 높습니다.

  1. 브론즈 등급:
  • 합금 932 (고납 주석 청동): 이 합금에는 약 83% 구리, 7% 주석, 7% 납 및 3% 아연이 포함되어 있습니다. 가공성이 좋고 내마모성이 우수합니다. 납 함량은 윤활성을 제공하며 베어링에 적합합니다.
  • 합금 954 (알루미늄 청동): 이 금속은 일반적으로 85-89% 구리와 10-11% 알루미늄, 소량의 철로 구성됩니다. 높은 강도와 부식 및 마모에 대한 저항성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 합금 954의 인장 강도는 약 85,000psi이고 항복 강도는 32,000psi입니다.
  • 합금 907 (니켈 주석 청동): 이 합금은 약 10% 니켈과 6-8% 주석이 포함된 구리로 만들어집니다. 합금 907은 높은 강도와 인성을 나타내며 해수 부식에 대한 저항성이 뛰어나 선박 프로펠러, 수중 고정 장치, 착륙 장치 부품용 항공우주 분야 등 해양 응용 분야에 강도와 내식성이 뛰어나 자주 사용됩니다.
  • 합금 510: 이 조합을 흔히 'Phosphor Bronze'라고 부릅니다. 높은 내피로성과 우수한 성형성을 제공합니다. 합금 510은 최대 5%의 주석과 소량의 인을 함유한 95% 구리로 우수한 전도성을 제공하고 내구성이 뛰어납니다.
  • 합금 655: '실리콘 브론즈'라고도 합니다. 주로 구리이며 상당한 양의 실리콘과 소량의 망간 및 알루미늄이 포함되어 있습니다. 합금 655는 우수한 내식성, 고강도 및 우수한 성형성을 제공합니다.

청동 합금은 강도, 부식 및 내마모성을 고려하여 선택되므로 고하중 응용 분야, 해양 환경 및 높은 내구성과 인성을 요구하는 부품에 적합합니다.

  1. 특정 용도에 청동이 선호되는 이유는 무엇입니까? 
  • 비압력 부품: 우수한 내마모성과 적당한 압력 및 속도를 견딜 수 있는 능력으로 인해 부싱, 와셔 및 비압력 부품에 일반적으로 사용됩니다. 납 함량이 높은 주석 청동인 합금 932가 이러한 목적에 적합합니다.
  • 선박: 강도와 마모 및 부식에 대한 저항성으로 인해 고하중 응용 분야에 널리 사용됩니다. 특히 내식성이 중요한 해양 환경에서 기어, 베어링 및 밸브 부품에 이상적입니다. 합금 907은 이러한 목적에 완벽한 구성을 가지고 있습니다.
  • 전기적 용도: 510 등급은 탄력성과 피로 저항성으로 인해 전기 커넥터, 스프링 및 베어링에 이상적입니다.
  • 조각품: 매력적인 색상과 내부식성으로 인해 해양 환경의 프로펠러 및 항해 하드웨어와 조각품 및 금속 예술품에 사용됩니다.

사출 성형/성형에 청동이 어떻게 사용됩니까?

~ 안에 사출 성형청동은 열전도율과 내마모성이 뛰어나 주로 금형 제작에 활용됩니다. 이러한 특성은 대량 생산에 필수적인 효율적인 열 방출과 금형 수명 연장을 보장합니다. 청동의 경도는 또한 일관된 부품 품질에 중요한 정밀한 금형 치수를 유지하는 데 도움이 됩니다.

더욱이, 청동은 금속사출성형(MIM) 공정과의 호환성이 주목할 만합니다. 고유의 강도와 고온 변형에 대한 저항성은 MIM에 적합한 금형 재료입니다. 이러한 호환성을 통해 복잡한 고강도 금속 부품을 생산할 수 있어 MIM 공정의 효율성과 신뢰성이 극대화됩니다.

당신은 알고 있나요?

청동은 예술과 건축 분야에서 풍부한 역사를 가지고 있으며, 그 사용은 청동기 시대까지 거슬러 올라갑니다. 내구성과 미적 매력으로 인해 시간의 시험을 견뎌온 조각품과 기념물에 선택되는 재료가 되었습니다.

황동, 청동 및 구리의 합금 구성:

다음은 선택된 구리, 황동 및 청동 합금의 구성을 요약한 표입니다.

금속 종류합금구성
구리합금 101>99.99% 구리, 무산소
합금 11099.9% 구리, 0.04% 산소
합금 122인 탈산 구리
합금 1450.4-0.7% 텔루륨을 함유한 구리
놋쇠합금 260~70% 구리, ~30% 아연
합금 272~67% 구리, ~33% 아연
합금 330구리, 아연(낮은 납 함량)
합금 353구리, 아연, 납(가공성용)
합금 360구리, 아연, 2-3% 납(쾌삭용)
청동합금 93283% 구리, 7% 주석, 7% 납, 3% 아연(고납 주석 청동)
합금 95485-89% 구리, 10-11% 알루미늄, <4% 철(알루미늄 청동)

재료 선택 가이드 - 귀하의 응용 분야에 적합한 재료 선택

열 전도성:

  • 구리 열전도율이 뛰어나 효율적인 방열이 필요한 부품에 이상적입니다. 그러나 더 높은 비용과 복잡한 가공 요구 사항이 제한 요인이 될 수 있습니다.
  • 놋쇠 적당한 열 관리 시나리오에 적합한 열 특성을 제공하지만 구리의 열 효율과 일치하지 않아 고열 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
  • 청동 적당한 열 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합합니다. 그러나 열전도율이 낮기 때문에 높은 열 전달이 필요한 응용 분야에서의 사용이 제한됩니다.

전기 전도도:

  • 구리 뛰어난 전기 전도성이 뛰어나 중요한 전기 부품에 적합하지만 산화되는 경향이 있어 추가 코팅이 필요할 수 있습니다.
  • 놋쇠 상대적으로 전도성이 있고 일부 전기 응용 분야에 사용할 수 있지만 구리의 높은 전도성이 부족하여 고성능 전기 작업에 사용이 제한됩니다.
  • 청동 낮은 전기 전도성으로 충분할 경우 적합하지만 상대적으로 낮은 전도성으로 인해 까다로운 전기 응용 분야에 더 적합할 수 있습니다.

가공성:

  • 구리 가단성이 있고 일반적으로 가공하기 쉽지만 가공 중 끈적임으로 인해 문제가 발생할 수 있으므로 특수 도구가 필요합니다.
  • 놋쇠 가공성이 뛰어나 복잡한 부품을 제작할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 일부 합금의 납 함량으로 인해 건강 및 환경 문제가 발생합니다.
  • 청동 주조 및 고강도 부품 생산 시 내구성을 제공하지만 황동 및 구리보다 기계 가공이 더 어렵습니다.

비용 효율성:

  • 구리 내구성은 구리의 초기 높은 비용을 상쇄할 수 있지만 황동이나 청동보다 여전히 비쌉니다.
  • 놋쇠 아연 함량 및 추가 합금 원소에 따라 비용이 변동될 수 있지만 광범위한 응용 분야에 보다 예산 친화적인 옵션을 제공합니다.
  • 청동 내구성이 장기적으로 좋은 가치를 제공하는 특정 용도에 가치가 있지만, 특히 주석 함량이 높은 변형의 경우 황동보다 비쌀 수 있습니다.

내구성:

  • 구리 높은 내구성과 탁월한 내마모성을 제공하므로 오래 지속되는 부품에 이상적입니다.
  • 놋쇠 강도와 가단성의 균형으로 우수한 내구성을 제공하며 적당히 까다로운 용도에 적합합니다.
  • 청동 특히 고하중 응용 분야에서 경도와 강도로 인해 내구성이 뛰어납니다.

부식 저항:

  • 구리 부식에 대한 자연적인 저항성을 나타내지만 시간이 지나면 변색될 수 있습니다.
  • 놋쇠 특히 염도가 높지 않은 환경에서 내식성이 우수합니다.
  • 주석 함량으로 인해, 청동 특히 해양 환경에서 탁월한 내식성을 제공합니다.

전도도:

  • 구리 전기 전도성을 위한 최고의 선택이며 높은 열 전도성을 제공합니다.
  • 놋쇠 적당한 전기 전도성을 제공하며 특정 전기 응용 분야에 적합합니다.
  • 청동 구리 및 황동보다 전기 및 열 전도성이 낮아 전도성이 중요한 응용 분야에서의 사용이 제한됩니다.

비교표:

속성구리놋쇠청동
열 전도성훌륭한공정한가난한
전기 전도도훌륭한공정한가난한
가공성공정한훌륭한가난한
비용 효율성공정한훌륭한공정한
내구성훌륭한공정한훌륭한
부식 저항공정한공정한훌륭한
전체 전도도훌륭한공정한가난한

구리, 황동, 청동의 역사적 중요성:

역사적 의미와 진화를 탐구하다 구리, 황동, 청동, 우리는 인간의 발전과 얽혀 있는 이야기를 발견합니다. 선사 시대까지 거슬러 올라가는 구리는 도구와 무기로 가공된 최초의 금속 중 하나였으며 인류 야금술의 시작을 알렸습니다.

제련 공정의 발견으로 구리와 주석의 합금인 청동이 탄생하게 되었고, 이는 농업, 전쟁, 예술 분야에서 심대한 발전을 이룬 청동기 시대의 원동력이 되었습니다. 

로마인들은 나중에 주로 구리와 아연을 합금한 황동을 개발했습니다. 금과 유사한 것으로 알려져 있으며 동전, 장식품 및 해군 응용 분야에 광범위하게 사용됩니다. 시대를 거쳐 진화하는 이러한 금속은 인간의 독창성과 재료 과학 및 그 응용에 대한 깊은 이해를 반영합니다.

결론:

구리, 황동, 청동에 대한 심층적인 탐구를 마무리하면서 다음과 같은 사실이 분명해졌습니다. 궤조 역사적, 현대적 맥락 모두에서 중요한 가치를 지닌다. 그들의 발견과 활용이 인류 문명의 중요한 발전을 이룬 고대부터 오늘날의 산업 응용에 이르기까지 그들의 영향은 부인할 수 없습니다. 

하이탑산업 구리, 황동, 청동을 활용하여 전통적인 전문 지식과 현대 기술을 능숙하게 혼합합니다. 이 접근 방식은 오늘날의 산업 요구 사항을 충족하며 이러한 필수 금속의 지속적인 유산과 지속적인 발전을 존중합니다. 문의하기 귀하의 견적을 돕기 위해.

자주 묻는 질문:

Q1: 구리합금의 가공성에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?

ㅏ: 구리 합금의 기계 가공성은 경도(브리넬 스케일로 측정), 합금 원소 및 미세 구조에 따라 달라집니다. 일부 황동과 마찬가지로 납 함량이 높은 합금은 납의 윤활 특성으로 인해 가공성이 향상되어 공구 마모가 줄어듭니다.

Q2: 아연 함량은 황동 특성에 어떤 영향을 미치나요?

ㅏ: 황동의 아연 함량은 인장 강도와 항복 강도에 영향을 미칩니다. 아연 함량이 높을수록 인장 강도(최대 550 MPa)는 증가하지만 연성 및 내식성은 감소하여 합금이 더욱 부서지기 쉽습니다.

Q3: 해양 환경에서 청동의 내식성을 정량화할 수 있습니까?

ㅏ: 청동의 내식성은 일반적으로 해양 환경에서 연간 0.1mm 미만의 부식 속도로 정량화됩니다. 이 비율은 합금 구성 및 환경 조건에 따라 달라집니다.

Q4: 구리, 황동, 청동 열팽창률은 무엇입니까?

ㅏ: 구리의 열팽창 계수는 약 17 x 10-6 °C당, 황동 약 19 x 10-6 °C당, 청동은 18에서 20 x 10 사이로 다양합니다.-6 특정 합금에 따라 °C당.

Q5: 이들 금속의 전기 전도도는 어떻게 비교됩니까?

ㅏ: 구리의 전기 전도성은 약 59.6 x 106 초/분 황동은 15에서 28 x 10까지 다양합니다.6 S/m, 청동은 더 낮지만 약 7~10 x 106 S/m, 구리를 가장 전도성 있게 만듭니다.

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