비철금속재료 - 아연,납,주석과 그 합금/베어링 합금/구리와 그 합금

4 아연, 납, 주석과 그 합금

 

(1) 아연

납(Pb), 주석(Sn)과 함께 저융점 금속(Sn의 융점 231.9℃보다 낮은 융점을 갖는 합

금의 총칭)이라 불리우며, 그들의 합금도 트r수한 용도로서 공업상 중요하다. 또 이

들의 합금은 색이 백색이므로 화이트 메탈(White metal)이라고도 한다. 아연의 주

요 용도는 아연도금인데 이 경우의 아연은 비교적 고순도의 것이 바람직하다, 압

연하여 건전지 및 인쇄 판재로서 용도가 또한 다이캐스팅(diecasting)으로서

도 수요가 급증되고 있다.

 

(2) 납

융점이 낮고 가공이 쉬워 예로부터 인류가 사용해 온 금속 중의 하나이다. 땜납,

수도관, 활자 합금, 베어링 합금, 건축용에 쓰이고 , 실용 금속 중 가장 밀도가 크고

유연하다. 또한 전연성이 크고 융점이 낮으며, 내식성이 우수하고 방사선의 투과

도가 낮은 것이 특징이다.

 

(3) 주식

주석 도금 철판, 그 밖에 구리 합금, 마모 합금, 땜납 등으로도 이용된다. 달리 독

이 없으므로 의약품, 식품 등의 포장용 튜브로서 사용된다.

 

5. 베어링 합금 

(1) 베어링 합금의 조건

1. 하중에 대한 내구력을 가질 수 있을 정도의 경도, 내압력을 가질 것.

2. 축에 적응이 잘 될 수 있을 정도로 충분한 점성과 인성이 있을 것.

3. 주조성, 피가공성이 좋고 열전도율이 클 것.

4. 마찰계수가 적고 저항력이 클 것.

5. 소작에 대한 저항력이 클 것.

6. 윤활유에 대한 내식성이 좋고 값이 쌀 것.

이상의 성질을 구비한 합금으로서 주식 바탕 또는 Pb 바탕의 화이트 메탈 Cu-Pb

합금 등이 널리 사용된다.

 

(2) 베어링 합금의 종류

1. 주석계 화이트메탈 : Sn-Sb-Cu계 합금으로 배빗 메탈(Babbit metal)이 대표적이

다. 하중이 크며 고속도의 발전기 내연기관 발전기 및 축 베어링으로 사용

2. 납계 화이트메탈 : Pb-Sb-Sn계와 Pb-Ca-Ba-Na계인 러지 메탈(Larigi metal)과

바흔메탈(Bahn metal)이 있다. 하중이 작고 속도가 큰 베어링에 적합. 강도는

주석계보다 낫다.

3. Cu계 베어링합금 : 켈밋(Kelmet)은 내소착성이 좋고 고속, 고하중용으로 적합, 자동

차, 항공기 등의 주 베어링용 발전기, 전동기, 철도차량용, 베어링에 사용된다. Cu

계는 경도, 내압력이 커서 저속의 하중변동이 적은 큰 하중 베어링에 사용된다.

4. 오일리스 베어링 : Cu계 합금으로 Cu-Sn-흑연합금이 많이 사용되며, 부피의 10~

40%의 기름을 함유하고 있고, 내소착성이 크다. 급유 곤란 및 작은 하중의

저속 베어링용으로 사용된다. 이외에 Cd에 Ni, Ag, Cu등을 넣은 Cd계 합금과

Zn계 합금인 알젠(Alzen) 305가 있다.

 

[표 6-3] 각 베어링 합금의 비교

	Sn계 W.M	Pb계 W.M	켈밋	오일리스 베어링
속도	고속	고속	고속	저속
하중	고하중	저하중	고하중	저하중
경도	크다	작다	크다	작다
진동	강하다	약하다	강하다	약하다

 

6. 구리와 그 합금 

(1) 구리의 성질

1. 전기 및 열전도성이 우수하다.

2. 전연성이 좋아 가공이 용이하다.

3. 내식성이 강해 부식이 안 된다.

4. 아름다운 광택과 귀금속적 성질이 우수하다.

5. Zn, Sn, Ni, Ag 등과 용이하게 합금을 만든다.

구리는 철과 같은 동소변태가 없고 재결정온도는 약 200℃ 정도이다. EH 상온 중

크리프 현상이 일어난다.

 

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