【기계기사】 기계재료 6강. 비철금속재료

6강. 비철금속재료

 

추천글 : 【재료역학】 재료역학 목차

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1. 구리 [본문]

2. 알루미늄 [본문]

3. 마그네슘 [본문]

4. 니켈 [본문]

5. 티탄 [본문]

6. 베어링용 합금 [본문]

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1. 구리(Cu) [목차]

⑴ 성질 : 전연성 높음(가공도 높음). 열·전기의 양도체. P, Fe, Ti, Si 첨가시 전기전도도 감소

⑵ 종류 1. 황동 : Cu + Zn

① 자연균열, 탈아연현상, 고온탈아연

② 통백(tombac) : Zn 5 ~ 20%. 황금색. 강도 낮음. 전연성 높음 (예 : 금 대용 화폐, 메달, 건축용)

③ 7-3 황동 (캐트리지 브래스, cartridage brass) : Zn 30%. 연신율 최대

④ 6-4 황동 (문쯔메탈) : Zn 40%. 인장강도 최대. 저렴. 내식성 낮음 (예 : 기계부품)

⑤ 쾌삭황동 : 6-4 황동 + Pb (예 : 대량생산부품, 정밀한 시계용 기어)

⑥ 델타메탈 : 6-4 황동 + 1~2% Fe. 강도 높음. 내식성 높음 (예 : 광산, 선박, 화학기계)

⑦ 애드미럴티 황동(admiralty brass) : 7-3 황동 + 1% Sn

⑧ 양은 : 7-3 황동 + Ni. 은색

⑨ 네이벌 황동(naval brass) : 6-4 황동 + 0.75% Sn

⑶ 종류 2. 청동 : Cu + Sn

① 특징 : 내식성, 내마멸성

② 포금 : Cu + Sn + Zn (예 : 대포)

③ 인청동 : P. 유동성 높음. 탄성, 내삭성, 내마멸성 높음 (예 : 주물재료, 스프링재료)

④ 켈멧 : Cu + Pb (예 : 고속, 고하중용 베어링)

⑤ Be 청동 : 경도·강도 최대. 피로한도 높음. 뜨임 시효 경화성 → 내식성, 내열성, 내마모성. (예 : 고급 스프링)

⑷ 종류 3. 켈밋 합금 : Cu + Pb

 

 

2. 알루미늄(Al) [목차]

⑴ 열처리

① 용체화 처리 → 담금질 → 인공시효 처리 → 풀림

② 금속재료 석출, 경화. 내부응력 제거

⑵ 개량처리 : Na, NaF, NaOH 첨가에 따른 Si 결정 미세화

⑶ 종류 1. 주물용 (주조용)

① 라우랄 : Al-Cu-Si. Cu에 의해 절삭성 높음. Si에 의해 주조성 높음

② 실루민 : Al-Si. 주조성 높음. 절삭성 낮음. 시효경화성 없음. Si의 조대한 육각 판상을 미세화시킴

③ Y합금 : Al-Cu-Ni-Mg

④ 로엑스 (Lo-Ex)

⑤ 하이드로날륨

⑷ 종류 2. 가공용

① 두랄루민 Al-Cu-Mg-Mn. 시효경화 시 기계적 성질 증가 (예 : 항공기, 자동차 재료)

② 초두랄루민 : Mg 높음

③ 초초두랄루민 : Al-Cu-Mg-Mn-Zn-Cr

 

 

3. 마그네슘(Mg) [목차]

⑴ 성질 : 가장 가벼움. 용융점 650 ℃

⑵ 종류

① 다우메탈 : Mg-Al

② 엘렉트론(elektron) : Mg-Al-Zn + Mn

○ (주석) Mg의 환원력, Mn의 다양한 산화수와 '전자'랑 연결시키면 좋을 듯

 

 

4. 니켈(Ni) [목차]

⑴ 종류 1. 니켈-구리계

① 콘스탄탄(constantan) : 40 ~ 45% Ni에 Cu를 첨가한 것

○ 전기저항 높음. 온도계수 낮음.

○ 예 : 전기저항선, 열전쌍 재료

○ (참고) 열에 대해서 일정한 성질을 보이기 때문에 그런 이름이 붙음

② 모넬메탈 : 60 ~ 70% Ni에 Cu를 첨가한 것

○ 내열, 내식성 높음

○ 예 : 터빈날개, 펌프 임펠러

⑵ 종류 2. 인바, 엘린바 → 니켈-철계

 

 

5. 티탄(Ti) [목차]

⑴ 성질 : 강한 탈산제, 흑연화 촉진제라는 게 특징. 전기전도도에 유해

 

 

6. 베어링용 합금 [목차]

⑴ 화이트메탈 : 주석 + 납 (예 : 자동차, 철도 차량)

① 주석계 ＞ 베빗메탈 : Sn-Sb-Zn-Cu

⑵ 구리계 : 청동, 인청동, 납청동, 켈멧

⑶ 오일리스 베어링

① Cu + Sn + 흑연 분말 → 소결

② 기름 보급 곤란, 고속 중하중 곤란

 

입력: 2020.08.18. 22:27