화이트 메탈의 녹는점,용도,성분,종류에 대하여 자세히 알아보자

화이트 메탈의 녹는점,용도,성분,종류에 대하여 자세히 알아보자

화이트 메탈은 상품명인 배빗 메탈로도 알려진 합금으로 

주로 미끄럼 베어링용 합금으로 사용됩니다.

 

녹는점은 후술하는 성분비에 따라 다르지만, 대체로 220℃~240℃ 전후의 것이 많습니다.

 

경도는 브리넬 경도로 15~30 전후, 성분은 「주석」 「안티몬」 「구리」 「납」의 합금으로,

JIS에서는 11종류가 규격화되어 있습니다.

 

용도로는 베어링의 부시(축통) 자체에 사용하는 경우와 강철 등의

바이메탈이라고도 하며 활동부 뒷면 등에 얇게 부착하여

사용하는 경우가 있습니다.

 

또한 안에 구슬이 들어있는 굴림베어링에 자주 사용되는 것은

고탄소 크롬베어링강 혹은 SUJ강이라고 불리는 고탄소강입니다.

베어링(베어링)은 끊임없이 심한 마찰이 일어나는 기계 요소입니다만, 

그 중에서도 미끄럼 축받이에 사용되는 경우가 많은 화이트 메탈에 요구되는 것은 

하중에 대한 강도나 내마모성 외에, 「익숙성」이라고 불리는 성질입니다.

 

접촉 면적이 크고 장기간에 걸쳐 하중이 가해지며 마찰도 발생하는 환경 때문에 

다른 금속과는 조금 다른 성능이 요구됩니다.

 

교환이 전제되지 않는 부품의 일부로 사용되는 경우도 많기 때문에 피로 강도, 내식성도 중요합니다.

 

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반복되는 마찰에 의해 표면이 경화되지 않고, 

닿아 있는 축에 용착하기 어려운 성질을 '익숙성'이라고 하는데, 

화이트 메탈은 이 성능이 뛰어난 금속 재료입니다.

 

마찰열의 발생도 적고, 열전도율이 큰 종류도 있어, 이러한 것은 열을 놓쳐 줄 수 있기 때문에, 

베어링 자체의 온도 상승과 그것에 기인하는 「소부」등을 막을 수 있습니다.

내마모성은 일반적으로는 금속의 경도와 비례합니다만,

미끄럼 축받이와 같이 단순히 마모에 강할 뿐만 아니라, 열융착을 일으키기 어렵고,

친숙성이 요구되는 상황에서는 딱딱한 것만으로는 접촉하는 상대측에 용착하거나

과도한 마찰열을 발생시키는 것이 문제가 됩니다.

마모나 마찰에 대해 경도라기보다는 친숙성과 마찰계수를 크게 하지 않는다는 

발상으로 만들어진 합금이라고도 할 수 있습니다.

JIS에서는 이하의 11종류가 있습니다만, 베이스가 되는 금속에 의해서, 

화이트 메탈에는 Sn계(주석)의 것과 Pb계(납)의 것이 있습니다.

종류	기호	용도
화이트 메탈(1종)	WJ1	고속 고하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(2종)	WJ2
화이트 메탈(2종 B)	WJ2B
화이트 메탈(3종)	WJ3	고속 중하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(4종)	WJ4	중속 중하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(5종)	WJ5
화이트 메탈(6종)	WJ6	고속 소하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(7종)	WJ7	중속 중하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(8종)	WJ8
화이트 메탈 (9 종)	WJ9	중속 소하중의 미끄럼 축받이용
화이트 메탈(10종)	WJ10

　　

화이트 메탈(1종) WJ1의 성분, 용도, 특징

Sn(주석)을 베이스로 한 화이트 메탈로, 그 밖에 Sb, Cu를 첨가한 세 원소를 주성분으로 하는 합금입니다.

열전도율은 40~50W/(m·K) 전후로 Pb계 화이트 메탈에 비해 경도가 뛰어나 

고속 고하중 베어링용으로 적합한 금속입니다.

 

구리의 양은 경도에 영향을 줍니다.고속 고하중용으로는 Cu, Sb의 비율이 가장 낮은 타입입니다.

 

 

화이트 메탈 (2종) WJ2의 성분, 용도, 특징

1종에 비해 구리와 안티몬의 비율을 높인 타입으로, 역시 고속 고하중의 미끄럼 축받이에 적합합니다.

 

화이트 메탈 (2종 B) WJ2B의 성분, 용도, 특징

Sn 계열의 화이트 메탈 중 구리 함량이 가장 많아 경도를 중시한 사양입니다.고속, 고하중용입니다.

 

화이트 메탈(3종) WJ3의 성분, 용도, 특징

1종, 2종의 Sn량을 억제한 타입입니다.고속 회전의 미끄럼 축받이에서 중간 정도의 하중이 걸리는 부분에 적합합니다.

화이트 메탈(4종) WJ4의 성분, 용도, 특징

주석 계열의 화이트 메탈 중 Sb 함량이 가장 많은 타입입니다.

Sn계로서는 가장 많은 Pb를 함유하는 하이브리드 사양이라고도 할 수 있습니다.

 

화이트 메탈(5종) WJ5의 성분, 용도, 특징

Sn 계열의 화이트 메탈인데, Cu와 Zn을 조합한 Sn-Cu-Zn 합금으로, 

총 11종 중에서 제일의 Zn 함유량을 가진 타입입니다.

 

화이트메탈(6종) WJ6의성분,용도,특징

이 WJ6에서 WJ10까지는 Pb 계열의 화이트 메탈로, 베이스에는 납을 사용하고 있습니다.

Pb 계열의 것은 주석 베이스의 것보다 마찰 저항은 작아지지만, 내마모성은 떨어집니다.

열전도율은 30~37W/(m·K) 전후입니다.

경도도 Sn계보다 부드러워지기 때문에 진동이나 충격이 빈발하는 장소에 사용하기에는 그다지 적합하지 않습니다.

주석의 양이 적은 것일수록 고속 회전이나 고하중에는 적합하지 않지만,

중속, 저속의 미끄럼 축받이로 하중도 높지 않은 장소에서는 친숙성도 좋아 사용에 적합합니다.

 

내식성에 대해서는 Sn이나 Sb의 첨가로 향상시켰지만 Sn계에는 뒤떨어집니다.

Pb는 기본적으로 고온 환경하에서의 강도를 저하시킵니다.

 

화이트 메탈(7종) WJ7 성분, 용도, 특징

WJ6에 비해 여기서부터는 Sn량이 크게 줄어듭니다.중속에서 중하중의 축받이에 적합한 사양으로 여겨집니다.

화이트 메탈(8종)WJ8의 성분,용도,특징

WJ7보다 한 단계 더 주석의 양을 억제한 타입입니다.

마찬가지로 고속이나 높은 하중에는 적합하지 않고 중간 용도에 적합합니다.

화이트 메탈 (9종) WJ9의 성분, 용도, 특징

Pb의 비율이 높고 Sn량이 낮게 억제되어 저하중의 축받이 사용에 적합한 타입입니다.

 

화이트메탈(10종) WJ10 성분, 용도, 특징

Sn량이 전체 화이트 메탈에서 가장 적고 편석 방지를 위해 As를 미량 첨가한 특수 화이트 메탈입니다.

윤활제에 부식되기 쉬운 점에 유의해야 합니다.부드러운 합금입니다.

 

 

 

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