황동, 구리의 특성과 용도에 대해서 전문가의 해설!
[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]
출처 - https://mitsu-ri.net/articles/brass-characteristic
황동은 구리와 아연의 합금 입니다.
적당한 끈기가 있고 적당히 부드러운 경도의
황동은 가공이 쉽기 때문에 옛날부터 사람들의 생활에서 사용되어 왔습니다.
이번에는 황동의 발견에서 실용화의 역사와 황동의 특성, 용도를 설명합니다.
황동의 발견에서 실용화까지의 역사
황동이 처음 사서에 등장하는 것은
기원전 20세기 경 로마 제국 초대 황제 아우구스투스의 시대입니다.
당시의 자료 문헌에서 로마 제국의 화폐와 무기의 소재로
구리와 아연의 합금이 이용되고 있던 것이 밝혀졌습니다.
당시 황동의 제조는 칼라민이라는 아연 광석을 분말로 하여
구리와 숯을 도가니로 가열하면서 혼합하는 수법이 이용되었습니다.
로마 제국은 기원전 20세기 경부터 서기 180년까지
황동 화폐가 자주 사용되어 있었지만 점차 황동이 사용되는 일이 줄어 들었습니다.
12세기가 되자 인도에서 솜을 환원제로 한, 금속 아연의 제련이 이루어집니다.
16세기에는 금속 아연의 제련 기술이 중국으로 건너가,
황동이 만들어지게 되었습니다.
1743년에 영국에서 윌리엄 챔피언이
중국에서 전해진 아연의 제련 기술에서 아연의 제조법을 확립하고
유럽에 첫 아연 공장을 건설합니다.
이로 인해 유럽에서는 오랫동안 사용하지 않은 아연이
다시 사용되게 산업 혁명을 추진해 나가게 된 것입니다.
또한 같은 해에 스웨덴에서는,
탄산 아연 및 황화 아연에서 아연을 증류 및 분리하는데 성공 합니다.
중국에서 전해진 제련 기술과는 다른 새로운 제조법이 유럽에서 태어난 것입니다.
이후 유럽에서는 아연의 공정 연구가 활발해지면서
1746년 독일에서 콜라와 산화 아연 공기를 차단시켜 가열하는 방법으로
금속 아연을 효율적으로 생산하는 데에 성공합니다.
1798년에는 독일의 요한 크리스티안 르바그에 의해
내화성 용기에 석탄과 아연 광석을 넣고 가열하여
아연을 증류 제련하는 수평 레토르트 제련에 의한 아연 제련 공장이 건설되었습니다.
이 공정에 의해 금속 아연을 대량 생산하는 것이 가능하게 된 것이
훗날, 황동 생산에 큰 영향을 미칩니다.
1832년에는 구리 60% / 아연 40%의 황동이 발명 됩니다.
1840년대에 저렴한 황동 플레이트가 제조 되었습니다.
내식성이 높은 황동은 지금까지 구리가 주 였지만,
선박용 부품 등에 사용되었습니다.
그 후에도 황동 생산은 발전을 계속하여,
가공의 용이성 · 내식성의 높이 강성의 높이에서
지금도 금관악기와 물 주위의 부품 등의 다양한 용도로 사용되고 있습니다.
황동의 특성
황동은 구리 65%, 아연 35%의 합금을 일반적인 것으로합니다.
구리와 아연의 비율에 따라 물성이 변화하고
아연의 비율을 늘릴수록 경도가 더해갑니다.
그러나 경도가 증가하면 동시에 취성도 증가하기 때문에
아연의 비율이 45%를 넘으면 실용적이지 않게되어 버리기에
다룰 때에는 주의가 필요합니다.
또한 구리와 아연의 비율을 바꿀뿐만 아니라,
철과 주석 등의 소재를 첨가함으로써 절단하기 쉽게하고,
내식성을 향상 할 수 있습니다.
이에 따라 고급 장교는 세분화 될 수 있습니다.
JIS에서는 황동 구리 합금으로 취급하고 있기 때문에,
재료 기호는 C에서 시작하는 4 자리 기호로 나타냅니다.
관련 기사
2020/03/20 - [알루미늄 지식]알루미늄의 원료와 제작 방법에 대해서
2020/03/20 - [알루미늄 지식] 알루미늄의 표시 기호 자리의 의미
2020/03/27 - [도금 지식] 도금처리의 목적, 방법, 종류, 특징에 대해서 해설
2020/03/30 - [SPCC] SPCC의 규격과 두께에 대해 전문가가 해설
2020/04/16 - [금속 가공]금속 가공의 특징과 종류에 대해서 철저 해설
2020/04/18 - [SS400]SS400의 규격과 장점 단점에 대해서 설명한다.
2020/04/20 - [SS400]SS400의 규격 및 SS400 가공에 대해서 알아본다.
<황동의 종류>
● C2600 : 73 황동 (구리 70 %, 아연 30 %)
옐로우 황동이라고도 불리는 황동
● C2801 : 6.4 황동 (구리 60 %, 아연 40 %)
아연의 비율이 높고, 황금색에 가까운 노란색입니다.
● C3604 : 쾌삭 황동 (구리 57 % ~ 61 %, 납 1.8 % ~ 3.7 %, 철 0.05 % 이하, 철 + 주석 1 % 이하, 잔 부가 아연)
피 삭성을 향상시키기 위해 납을 첨가하고 있습니다.
● C3117 : 단조 황동 (구리 57 % ~ 61 %, 납 1 % ~ 2.5 %, 철 + 주석 1 % 이하, 잔 부가 아연)
열간 단조성과 피삭성이 높은 재료.
● C4430 : 해군 황동
(구리 70 % ~ 73 %, 납 0.05 % 이하, 철 0.05 % 이하, 주석 0.9 % ~ 1.2 %, 비소 0.02 % ~ 0.06 %, 잔 부가 아연)
내식성, 내해 수성이 우수하고 특히 해수에 의한 부식에 강하다. 탈 아연 부식을 방지하기 위해 비소를 첨가합니다.
● C4621 : 네바르 황동 (해군 장교) (구리 61 % ~ 64 %, 납 0.2 % 이하, 철 0.1 % 이하, 주석 0.7 % ~ 1.5 %)
내해수성을 높이기 위해 주석을 첨가합니다.
● C6782 : 고강도 황동 (구리 56 % ~ 65 %, 납 0.5 % 이하, 철 0.1 % ~ 1 %, 알루미늄 0.2 % ~ 2 %, 망간 0.5 % ~ 2.5 %, 잔 부가 아연)
6.4 황동을 기반으로 철, 알루미늄, 망간을 첨가하여 고강도의 이름과 같이 강도가 우수합니다.
내식성과 열간 단조 성도 높고, 선박용 프로펠러 축과 펌프 축에 사용되고 있습니다.
● CAC201 : 황동 주물 1 종 (구리 83 % ~ 88 %, 아연 11 % ~ 17 %)
아연을 15 % 정도로 통제 한 황동입니다. 놋쇠로 쉽게 플랜지 및 전기 부품 등에 사용됩니다.
공통점으로, 황동은 강성 및 내식성, 내해수성을 높이는 동시에,
전연성과 열간 단 조성, 절삭 가공성이 손실되지 않고 가공하기 쉬운 것입니다.
따라서 복잡한 형상이나 세세한 장식으로 가공하는 것이 가능하고,
다양한 용도로 고급 장교는 이용되고 있습니다.
이외에도 황동은 전도성이 높은 등 특성이 있습니다.
이 특성을 이용하여 형광등의 병마개 부분의 연결 핀과 콘센트 등에 사용되고 있습니다.
황동의 역사는 고대 로마 제국의 통화에서 시작하여,
오랫동안 사용되어 왔습니다.
아연 제련이 어려웠기 때문에 비싼 소재로 인식되어 왔지만,
제법이 제련 방법이 확립 된 후에는
대량 생산이 상대적으로 저렴하게 되어,
부담없이 손에 넣을 수있는 금속이 되었습니다.
황동은 금과 같은 아름다움과,
전연성, 열간 단조성, 전도성, 내식성이 높은 금속으로
적당한 경도를 가지고 있으면서 가공하기 쉬운
특성상 다양한 부품 및 장식에 사용 됩니다.
관련 기사
2020/06/28 - 알루미늄 도금에 대해 해설! 실제 도금 공정을 소개합니다.
2020/06/22 - [알루미늄 지식]알루미늄 프레임의 종류, 장점, 활용 사례
2020/06/04 - 알루미늄 호일의 앞 뒷면? 호일을 활용하는 방법!
2020/06/04 - [금속 지식]스테인레스 내열 온도를 종류별로 전문가가 해설!
2020/06/02 - [SUS 지식]SUS304와 SUS430의 의미, 특징도 해설해 본다.
2020/05/28 - [알루미늄 지식] 알루미늄 복합 판의 특징을 알아보자
2020/07/10 - 신 재생에너란 무엇인가? 현재 도입 상황은?
-
'소재 및 가공기술' 카테고리의 다른 글
| 비철금속의 종류, 성격, 가공 선정의 포인트를 알아보자 (0) | 2020.08.09 |
|---|---|
| 철강의 차이에 대해 해설 철의 종류에 대해서 알아봅니다. (0) | 2020.08.06 |
| SS400과 S45C의 차이를 철저 해설 (0) | 2020.07.12 |
| [금속 지식] 부식하지 않는 금속 목록 및 목적 별 선택 방법 (0) | 2020.06.08 |
| [금속 지식]스테인레스 내열 온도를 종류별로 전문가가 해설! (0) | 2020.06.04 |
댓글