구리 및 구리 합금의 종류, 특징, 용도에 대해서 알아보자

구리 및 구리 합금의 종류, 특징, 용도에 대해서 알아보자

이 포스팅에서는 대표적인 비철 금속 재료인

구리의 종류·성질·용도를 소개합니다.

 

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구리 및 구리 합금의 개요

구리(copper)은 금속 재료를 둘러봐도,열전도성·전도성·가공성·전연성이 뛰어나기 때문에

다양한 전기 전자 제품의 부품 재료로 사용되고 있습니다.

 

특히 구리 전기 저항이 전도율을 나타내는 국제 기준(IACS)가 되고 있습니다.

공업용으로 이용되는 구리 합금(copper alloy)에서는 Cu-Zn계(황동:brass)이 주요하지만, 

여러가지 제3원소를 가해 강도 특성, 절삭성, 내 해수성, 접합성 등을 개선한 합금을 쓰고 있습니다.

 

전신용 구리 합금의 특성과 용도 사례

<표 1>에 주요 전신용 구리 합금의 특성과 사용 예를

<표 2>그것들 기계적 성질을 나타냅니다.

 

<표 1>주요 전신용 구리 합금의 특성과 용도 사례

무산소 구리	C1020	전기, 열 전도성, 전연성 압축 가공성이 뛰어나고, 용접성, 내식성·내후성이 좋다.환원성 분위기 속에서 고온으로 가열해도 수소 취화를 일으킬 우려가 없다.전기용 화학 공업용 등
터프 피치동	C1100	전기, 열 전도성, 전연성 압축 가공성이 뛰어나고, 용접성, 내식성·내후성이 좋다.전기용 증류기, 건축용, 화학 공업용, 개스킷, 기물 등
링 탈산 구리	C1201	전연성·압축 가공성·용접성, 내식성·내후성, 전기, 열 전도성이 좋다.P양이 적다고 환원성 분위기 속에서 고온으로 가열해도 수소 취화를 일으킬 우려가 없다.목욕 솥, 온수기, 개스킷, 건축용, 화학 공업용 등
단동	C2100	색택이 아름답고 전연성·압축 가공성·내후성이 좋다.건축용, 장신구, 화장용 케이스 등
황동	C2600	전연성 압축 가공성이 뛰어나고, 도금성이 좋다.단자 커넥터 등
	C2680	전연성 압축 가공성이 뛰어나고, 도금성이 좋다.스냅 단추, 카메라, 보온병 등의 깊은 조리개용 단자 커넥터, 배선 기구 등
	C2720	전연성 압축 가공성이 좋다.얕은 조리개용 등
	C2801	강도가 높아 전연성이 있다.뚫은 채로 다시는 접쳐서 사용하는 배선 기구 부품, 명찰, 계기판 등
쾌삭 황동	C3560	특히 절삭성이 뛰어나고, 쳐서 구명을 냄성도 좋다.시계 부품, 기어 등
	C3710	특히 쳐서 구명을 냄성이 뛰어나고, 절삭성도 좋다.시계 부품, 기어 등
이 황동	C4250	내 응력 부식 균열성, 내마모성, 탄력성이 좋다.스위치, 릴레이, 커넥터, 각종 스프링 부품 등
애드미럴티 황동	C4430	내식성, 특히 내 해수성이 좋다.널빤지는 열 교환용 관, 박판은 열 교환기, 가스 배관용관 등
네이벌 구리	C4621	내식성, 특히 내 해수성이 좋다.널빤지는 열 교환용 관, 박판은 선박 바닷물 수확 입용 등
알루미늄 구리	C6140	강도가 높아 내식성, 특히 내 해수성, 내마모성이 좋다.기계 부품, 화학 공업용.선박용 등
악기 밸브용 황동	C6711	쳐서 구명을 냄성, 내 피로성이 좋다.하모니카, 오르간, 아코디언의 변 등
백동	C7060	내식성, 특히 내 해수성이 좋으며, 비교적 고온의 사용에 알맞다.열 교환용 용접관 등

(JIS H 3100-2000보다 발췌)

 

<표 2>전신용 구리 합금의 기계적 성질

C1020	O	Cu＞99.96	0.3～30	195<	35<	180°	―
	H		0.3～10	275<	―	180°	80<
C1100	O	Cu＞99.90	0.5～30	195<	35<	180°	―
	H		0.5～10	275<	―	180°	80<
C1201	O	Cu＞99.96	0.3～30	195<	35<	180°	―
	H		0.3～10	275<	―	180°	80<
C2100	O	Zn:5.0	0.3～34	205<	33<	180°	―
	1/2H		0.3～20	265～345	18<	180°	―
	H		0.3～10	305<	―	180°	―
C2600	O	Zn:30.0	1.0～30	275<	40<	180°	―
	1/2H		0.3～20	355～440	28<	180°	85～145
	H		0.3～10	410～540	―	180°	105～175
C2680	O	Zn:34.0	1.0～30	275<	40<	180°	―
	H		0.3～10	410～540	―	180°	105～175
C2720	O	Zn:37.0	1.0～30	275<	50<	180°	―
	H		0.3～10	410<	―	180°	105<
C2801	O	Zn:39.5	1.0～30	325<	40<	180°	―
	H		0.3～10	470<	―	90°	130<
C3560	1/4H	Zn:35.0 Pb:2.5	0.3～10	345～430	18<	―	―
	H		0.3～10	420<	―	―	―
C3710	H	Zn:39.1 Pb:0.9	0.3～10	470<	―	―	―
C4250	O	Zn:9.25 Sn:2.25	0.3～30	295<	35<	180°	―
	1/2H		0.3～20	390～480	15<	180°	110～170
	H		0.3～10	480～570	―	180°	140～200
C4430	F	Zn:27.45 Sn:1.05	30>	315<	35<	―	―
C4621	F	Zn:36.4 Sn:1.1	0.8～20	375<	20<	―	―
C6140	O	Sn:2.5 Al:7.0 Mn＜1.0	4~50	480<	35<	―	―
	H		4~12	550<	25<	―	―
C6711	H	Zn:34.82 Pb:0.55 Sn:1.1 Mn:0.53	0.25～1.5	―	―	―	190<
C7060	F	Fe:1.4 Mn:0.6 Ni:10.0	0.5～50	275<	30<	―	―

주(1)중간값 Cu:잔(2)두께:2mm이하(JIS H 3100-2000보다 발췌)

 

 

 

구리 합금 주물의 특성과 용도 사례

Cu-Sn합금계(청동:bronze)는 예로부터 이용되던 주물용 구리 합금입니다만,

내식성, 특히 내 해수성이나 내마모성이 뛰어나기 때문에

선박용 부품 등에 널리 이용되고 있습니다.

 

<표 3>에 주된 구리 합금 주물 기계적 성질과 특색 및 사용 예를 나타냅니다.

 

<표 3> 주된 구리 합금 주물 기계적 성질과 특색 및 용도 사례

CAC101 (CuCl)	Cu＞99.5	175<	35<	35<(1)	주조성이 좋다. 도전성, 열 전도성 및 기계적 성질이 좋다.우구, 냉각판, 열풍 밸브, 전극 홀더 등
CAC103 (CuC3)	Cu＞99.9	135<	40<	30<(1)	구리 주물 가운데 도전성 및 열 전도성이 가장 좋다.전로용 랜스 노즐, 전기용 터미널, 일반 전기 부품 등
CAC202 (YBsC2)	Zn:24.0～34.0 Pb:0.5～3.0	195<	20<	―	놋 주물 가운데 비교적 주조가 쉽다.전기 부품, 계기 부품 일반 기계 부품 등
CAC203 (XBsC3)	Zn:30.0～41.0 Pb:0.5～3.0	245<	20<	―	CAC202보다 기계적 성질이 좋다.급배수 금구, 전기 부품, 건축용 쇠 장식, 일반 기계 부품, 일용 잡화품 등
CAC301 (HBsC1)	Zn:33.0～42.0 Fe: 0.5～1.5 Al: 0.5～1.5 Mn: 0.1～1.5	430<	20<	―	강함, 경도가 높고 내식성, 인성이 좋다.선박용 프로펠러, 프로펠러 보닛, 베어링, 밸브 자리, 레버 암, 기아.선박용 의장품 등
CAC303 (HBsC3)	Zn: 22.0～28.0 Fe: 2.0～4.0 Al: 3.0～5.0 Mn:2.5～5.0	635<	15<	165<(2)	특히 강함, 경도가 높고 하중의 경우도 내마모성이 좋다.저속액 하중의 슬라이딩 부품, 대형 밸브, 시스템, 부시, 웜 기어, 슬리퍼, 캠, 수압 실린더 부품 등
CAC304 (HBsC4)	Zn:22.0～28.0 Fe:2.0～4.0 Al:5.0～7.5 Mn:2.5～5.0	755<	12<	200<(2)	고력 황동 주물 가운데 특히 강함, 경도가 높고 하중의 경우에도 내마모성이 좋다.저속액 하중의 슬라이딩 부품, 교량용 베어링 판자, 베어링, 부시, 웜 비아, 내마모판 등
CAC403 (BC3)	Sn:9.0～11.0 Zn:1.0～3.0	245<	15<	―	내압성, 내마모성, 기계적 성질이 좋고, 동시에 내식성이 CAC402보다 낫다.베어링, 소매, 부시, 펌프 몸통, 바퀴, 밸브, 기어, 전동 기기 부품 등
CAC502A (PBC2)	Sn:9.0～12.0	195<	5<	60<(3)	내식성, 내마모성이 좋다.톱니 바퀴, 웜 기어, 베어링 러브시. 소매, 일반 기계 부품 등
CAC503A	Sn:12.0～15.0	195<	1<	80<(3)	경도가 높고 내마모성이 좋다.슬라이딩 부품, 유압 실린더, 톱니 바퀴, 제지용 각종 롤 등
CAC701 (AlBC1)	Al:8.0～10.0 Fe:1.0～3.0 Ni:0.1～1.0 Mn:0.1～1.0	440<	25<	80<(3)	딱딱함, 인성이 높은 굴곡에도 강하다.내식성, 내열성, 내마모성, 저온 특성이 좋다.내산 펌프, 베어링, 부시, 톱니 바퀴, 밸브 시트, 플랜 자카리아 제지용 롤 등
CAC703 (AlBC3)	Al:8.5～10.5 Fe:3.0～6.0 Ni:3.0～6.0 Mn:0.1～1.5	590<	15<	150<(2)	대형 주물에 적합하고 강함이 특히 높고 내식성, 내마모성이 좋다.선박용 프로펠러, 바퀴, 밸브, 톱니 바퀴 펌프 부품, 화학 공업용 기기 부품, 식품 가공용 기계 부품 등
CAC801 (SzBC1)	Zn:9.0～11.0 Si:3.5～4.5	345<	25<	―	물 흐름이 좋다. 구운어요. 이성이 적다.강도가 높고 내식성이 좋다.선박용 의장품, 베어링, 기어 등

주(1)(10/500)(2)(10/3000)(3)(10/1000)(JIS H 5120-1997보다 발췌)

 

 

 

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