황동이란 무엇인가: 속성, 유형 및 제조 경로

황동은 찬란한 황금색을 지니고 있어 수 세기 동안 디자이너, 예술가, 인테리어 디자이너들의 마음을 사로잡아 왔습니다. 황동은 그 매혹적인 매력으로 사원, 주택, 건물의 장식에 사용됩니다. 또한 가공성과 경도가 뛰어나 자동차 부품, 건축, 기계 부품 등에 널리 사용됩니다.

황동은 구리와 아연으로 만들어집니다. 신석기 시대에는 황동을 '칼라민 황동'이라고 불렀는데, 이는 구리 광석을 뜻했습니다. 고대 문헌에서는 '황동'이라는 용어가 청동을 뜻했으며, 이는 구리와 주석 합금을 뜻했습니다.

이 기사에서는 황동 합금의 구성, 황동 손잡이와 황동 하드웨어와 같은 황동 응용 분야, 황동 구성 요소 제조 기술에 대해 알아보겠습니다.

황동 사용의 역사

고대 문명에서는 황동과 그 종류인 황동, 금동 유물이 유럽과 중동 등 여러 지역에서 발견되었습니다. 황동은 구리와 아연으로 만들어졌습니다.

역사를 통틀어 황동은 다양한 용도로 사용되어 왔습니다. 로마 제국에서는 황동 동전, 황동 군사 장비, 그리고 황동 조각상이 사용되었습니다. 중세 유럽에서는 황동 조각상과 황동 유물이 널리 사용되었습니다.

황동 제품은 동전과 조각상에서 황동 증기 엔진, 황동 전신 시스템, 황동 조선 제조에 이르기까지 혁신을 이루었습니다.

황동은 무슨 색인가요?

황동은 아연과 구리로 구성되어 황금빛 노란색을 띱니다. 일부 황동 합금은 황동의 구성 성분에 따라 갈색이나 붉은색을 띱니다.
황동은 노란색 황동, 금색 황동, 붉은색 황동과 같은 색깔에서 이름을 따왔습니다.

황동의 정확한 색조는 황동 성분과 황동 표면 처리에 따라 달라집니다[5]. 황동 색상은 아연 성분의 변화에 ​​따라 달라집니다.

황동 합금의 UNS 번호, 일반 명칭 및 색상을 보여주는 표

공통 이름

UNS 아니오 색상

ETP 구리

C11000

소프트 핑크

95/5 도금 금속

C21000

적갈색

90/10 도금 금속

C22000

청동-금

85/15 도금 금속

C23000

황갈색-금색

70/30 황동 C26000

그린골드

황동의 색상 차이

황동의 구성은 무엇입니까?

황동은 주로 구리와 아연으로 만들어집니다. 황동의 구성은 일반적으로 아연 5%에서 45%, 구리 55%에서 95%로 다양하며, 여기에 망간, 규소, 알루미늄, 인, 납과 같은 다른 원소가 소량 첨가됩니다.

이러한 추가 요소는 황동 합금의 특정 속성을 향상시킬 수 있습니다.

합금 이름

구리 (Cu)

구성 (%)

아연 (아연)

구성 (%)

기타 요소

(%)

해군 황동

59-62 39-42 0.75-1.25 주석

해군 경감

71-74 26-29

0.02-0.06로

먼츠 메탈

60-63

37-40

황색 합금

67-70

30-33

알파 브래스

60-70

30-40

카트리지 황동

70-73

27-30

레드 브래스 85

15

황동의 종류는 무엇입니까?

다양한 유형의 황동 합금의 적용 및 특성을 보여주는 표

황동 타입

형질

어플리케이션

알파 브래스

· 냉간 가공 특성

· 내식성이 우수함

· 하드웨어

· 전기 커넥터

카트리지 황동

· 성형성이 좋다

· 높은 인장강도

· 배관 부속품

· 탄약통

해군 황동

· 가공성이 우수함

· 해수부식 저항성

· 선박 프로펠러.

· 해양 하드웨어,

해군 경감

· 내식성

· 열간 가공 특성

· 콘덴서 튜브

· 열교환기

먼츠 메탈

· 탈아연화에 대한 우수한 저항성

· 고강도

· 보트 선체

· 건축 응용 분야

황색 합금 · 우수한 냉간성형성

· 중간 정도의 내식성

· 악기

· 배관 부품

레드 브래스 · 진한 붉은색

· 가공성이 우수함

· 주얼리

· 장식용품

황동 속성

황동의 다양한 특성을 보여주는 표

부동산

기술설명

색상

색상은 황금빛 노란색입니다.

밀도

 범위는 8.4~8.7g/cm³입니다.

녹는 점

900°C에서 940°C로, 화씨 1652°F에서 1724°F입니다.

인장 강도

338 - 469MPa

경도

황동의 경도는 80~140Hv입니다. 다른 금속에 비해 부드럽지만, 다른 원소를 첨가하거나 열처리를 통해 경도를 향상시킬 수 있습니다.

전기 전도도

전기 전도성이 좋기 때문에 황동 전기 부품과 황동 배선을 사용합니다. 전기 전도성은 15.9(S/m)*10입니다.6

열 전도성

우수한 열전도율로 효율적인 열 전달이 가능합니다. 115°C에서 열전도율은 20 W/mK입니다.

부식 저항

전반적으로 모든 황동은 내식성이 좋지만 황동 구성에 따라 다를 수 있습니다.

가공성

 뛰어난 가공성으로 인해 성형 및 제작이 용이합니다.
연성

매우 연성이 좋음

음향 특성

 황동 합금은 뛰어난 음향 특성으로 잘 알려져 있으며, 이것이 우리가 황동 악기를 사용하는 이유입니다.

황동의 종류

1. 알파 브라스

알파 황동의 일반적인 조성은 아연 30~40%, 구리 60~70%입니다. 알파 황동은 내식성이 우수하고 냉간 가공성이 뛰어납니다. 황동 하드웨어와 황동 전기 커넥터는 알파 황동을 사용하여 제조됩니다.

2.알파-베타 브라스
알파-베타 황동은 아연과 구리의 다양한 조성으로 이루어져 있습니다.

알파-베타 황동은 베타 황동과 알파 황동의 결합된 특성을 보여주므로 다양한 응용 분야에 적합합니다.

제목없는 디자인 9 2

3.베타 브라스

베타 브라스는 알파 브라스에 비해 아연 함량이 높습니다. 일반적으로 베타 브라스는 45%의 아연으로 구성됩니다. 베타 브라스는 뛰어난 음향 특성으로 잘 알려져 있으며, 이 때문에 금관악기 제작에 사용됩니다.

4. 화이트 황동

백색 황동은 일반적으로 황동 성분으로 구성되지만 주석, 알루미늄, 실리콘, 마그네슘, 인과 같은 다른 원소가 추가됩니다.

은색을 띱니다. 흰색 황동은 광택성과 변색 방지 특성으로 잘 알려져 있어 주로 장식용으로 사용됩니다.

5.붉은 황동(화염 황동)
적동(黑銅)의 또 다른 이름은 활주 금속(gliding metal)입니다. 적동은 일반적으로 구리 85%, 아연 15%로 구성되어 있습니다.

진한 붉은색이며 가공성이 좋습니다. 황동 제품에는 장식품, 금관악기, 장신구 등이 포함됩니다.

6. 해군 황동
해군용 황동은 아연 39~42%, 구리 59~62%, 그리고 소량의 주석 0.75~1.25%로 구성됩니다. 주석의 존재는 해수 내식성이 뛰어나고 가공성이 우수합니다.

해군용 황동은 선박 프로펠러, 황동 배관 부속품, 세면실용 황동 손잡이, 선박 하드웨어 제조에 사용됩니다.

7.카트리지 황동
카트리지 황동은 구리 70~73%, 아연 27~30%로 구성되어 있습니다. 카트리지 황동은 성형성이 우수하고 인장 강도가 높습니다.

카트리지 황동은 탄약통, 황동 악기, 황동 손잡이, 배관 부속품과 같은 황동 제품을 제조하는 데 사용됩니다.

8.탈아연 저항성 황동
이 황동 합금은 이름에서 알 수 있듯이 황동 합금의 아연 손실을 방지하도록 설계되었습니다.

탈아연화 저항 황동 합금은 비소와 주석과 같은 추가 원소를 포함하여 최대 85%까지 높은 구리 함량으로 구성됩니다.

황동 제조 기술

1.캐스팅
이 방법은 크고 복잡한 황동 부품을 개발하는 데 사용됩니다.

황동 주조는 용융 황동을 주형에 부어 원하는 모양을 만드는 과정입니다. 그 후, 열응력을 해소하기 위해 황동 어닐링을 실시합니다.

2. 압출
황동 막대, 황동 막대, 황동 튜브는 종종 이 공정을 통해 만들어집니다.

압출 공정을 통해 황동은 다이를 이용해 제조되어 균일한 긴 모양을 갖게 됩니다.

3. 절단 및 성형
제조 과정에서 절단 및 성형하는 이 단계는 황동 제품의 특정 모양과 치수를 얻기 위해 수행됩니다.

절단 및 성형은 아래와 같이 다양한 공정을 통해 이루어질 수 있습니다.

  • 단조
  • 스탬핑
  • 금형/기계공작
  • 구르는
  • 그림
  • 딥 드로잉
  • 제사

4. 브레이징
이 공정은 황동 필러를 녹여 접합 부품 사이에 부어 두 황동 부품을 접합하는 방식으로 진행됩니다.

5. 분말야금
황동 제품은 세라믹 제조와 마찬가지로 분말 야금법을 통해 개발됩니다. 분말 야금법은 황동 분말을 압축하고 소결하는 방식입니다.

현대 기술

1.3D 프린팅
황동 3D 프린팅은 황동을 녹여 층층이 적층하여 하나의 제품으로 만드는 적층 제조 방식입니다. 이 방식을 사용하면 황동 제품을 한 번에 제작할 수 있습니다.

또한, 이 방법은 복잡한 모양을 개발하는 데 매우 효과적입니다.
와이어 방전 가공(Wire EDM).
황동 제품은 전기 방전 가공법을 사용하는 와이어 EDM 공법으로 높은 정밀도와 치수 정확도로 개발될 수 있습니다.

2. 레이저 절단
레이저 절단은 다른 어떤 방법보다 훨씬 정밀하게 황동을 아주 작은 부분까지 절단하고 조각할 수 있게 해줍니다. 레이저 빔을 사용하여 황동판과 황동판을 높은 정확도와 정밀도로 절단합니다.

3. 워터젯 절단
고압 분사수와 연마재를 혼합하여 황동 소재를 절단하여 치수가 정확한 황동 부품을 생산합니다. 이 공정은 황동 소재를 절단하는 동안 열을 발생시키지 않습니다.

4.CNC 황동 금형/기계공작
황동 CNC 가공은 황동의 일관된 경도와 안정적인 가공성 덕분에 모든 금속 재료 중에서 가장 손쉬운 작업 중 하나로 꼽힙니다.

숙련된 기계 엔지니어에게 황동은 CNC 공정에 최적의 소재입니다. 황동의 성분은 다양한 환경에서 다양하게 활용될 수 있어 인체 건강에 미치는 위험을 최소화합니다.

따라서 그 적용 분야는 매우 광범위하며, 특히 의료 장비와 칼 붙이 분야에서 두드러진다.

  • 잠금장치
  • 밸브
  • 파이프 피팅
  • 기어
  • 동력 전달 부품
  • 신에너지 배터리 부품
  • 장식부품(항균 도어핸들, 장식패널)
  • 정밀 기기 부품(계측 도구, 항해 기기, 시계)

황동 열처리

황동 제조 후 가장 일반적으로 수행되는 열처리는 어닐링입니다. 황동 어닐링은 제조된 황동 제품의 열적 및 기계적 응력을 해소하기 위해 수행됩니다.

황동 어닐링에서는 황동 제품을 특정 온도까지 가열한 다음 천천히 실온까지 냉각합니다.

표는 다양한 유형의 황동의 어닐링 온도를 보여줍니다.

황동 합금

어닐링 온도(°C)

알파 브래스

450-650

카트리지 황동

400-600

해군 황동

400-600

해군 경감

425-600

먼츠 메탈

450-650

황색 합금

400-600

레드 브래스

400-600

황동 대 청동

황동과 청동은 모두 구리 합금의 다른 합금입니다. 황동은 구리와 아연을 주원료로 하고, 일부 첨가 원소를 첨가하여 황금색을 띱니다. 청동은 구리와 주석을 주원료로 하여 적갈색을 띱니다.

금 황동 vs 황동

금 황동은 구리 함량이 70%, 아연 함량이 30%로 아연보다 높아 '고급 황동'으로 불립니다. 반면, 카트리지 황동이라고도 불리는 황동은 구리와 아연 함량이 모두 67~70%, 아연 함량이 30~33%로 중간 정도입니다.

금동과 황동의 구성적 차이점

황동 응용

황동 장식 응용 분야

황동은 아름다운 마감과 색상으로 인해 주로 장식용으로 사용됩니다. 주방 및 욕실 설비뿐만 아니라 주방용품, 황동 손잡이, 가구 부품, 사무용품 등도 황동으로 제작됩니다.

바 장식 제품에 대한 수요 증가는 황동의 다재다능함과 미적 매력 때문입니다. 고품질 황동은 황동 수전 제작에 사용됩니다. 황동 수전은 현대적인 욕실 디자인과 전통적인 욕실 디자인 모두에 세련되고 시대를 초월하는 스타일을 선사합니다.

황동 기계 응용 분야

  • 황동 배관 설비
    우수한 내식성 덕분에 황동은 황동 배관 설비와 같은 물 관련 분야에 사용하기 적합하며, 오래 지속되는 성능을 보장합니다.
  • 황동 피팅
    황동은 마찰이 적고 내식성이 뛰어나 황동 커넥터, 황동 밸브, 황동 피팅과 같은 배관 시스템 부품에 적합합니다.
  •  황동 패스너 및 하드웨어
    황동 패스너는 높은 강도로 인해 황동으로 개발되었으며 기계 조립 시 안전하고 신뢰할 수 있는 연결을 제공합니다.

금관악기

금관은 독특한 음향 특성과 가단성을 가지고 있습니다. 금관은 소리를 효과적으로 공명시킬 수 있기 때문에 악기 제작에 사용됩니다. 금관악기에는 프렌치 호른, 튜바, 코넷, 트럼펫, 트롬본 등이 있습니다.

트로몬-프렌치-호른

황동 자동차 부품

황동은 기계 가공성, 열전도도, 내식성 등의 고유한 특성을 가지고 있어 황동 자동차 구성품을 제조하는 데 적합합니다.

일반적으로 제조되는 황동 자동차 부품은 다음과 같습니다.
1.라디에이터

2. 연료 분사 시스템

3.브레이크 시스템

4. 냉각 시스템 구성 요소

5.변속기 부품

황동 건축 응용 분야

황동은 기계 가공에 대한 허용 오차, 연성, 전단성, 분해 저항성, 항균 특성이 뛰어나 다양한 건축 응용 분야에 사용됩니다.

  • 난간
  • 문 손잡이와 자물쇠
  • 난간
  • 보호 및 장식 마감
  • 건축용 황동 앵글 바 

황동-외장-클래딩-황동

황동의 장점과 단점은 무엇입니까?

장점

불리

내식성

고급 레벨

매력적인 외모

다른 것보다 강도가 낮음 금속 비교적 연성이 있다.

가공성

낮은 녹는점

전기 전도도

 탈아연화

다재

 변색

재활용 성

고밀도

자주 묻는 질문

황동이 녹슬나요?

황동은 내식성이 좋기 때문에 녹슬지 않지만, 시간이 지나면 변색될 수 있습니다.

파티나란?

자연적인 산화 과정으로 인해 금속 표면에 녹색이나 갈색의 막이 형성되는 것을 파티나라고 합니다.

황동은 물과 관련된 용도에 적합할까요?

네, 황동은 세면실 문 손잡이, 수도꼭지, 배관 부속품 등 물과 관련된 용도에 사용할 수 있습니다. 황동은 구리로 인해 내식성이 뛰어나기 때문입니다.

맺음말

황동은 독특한 결합 특성, 즉 우수한 성형성, 높은 인장 강도, 우수한 기계 가공성, 해수 부식에 대한 저항성, 열간 가공 특성 덕분에 고대부터 다양한 용도로 사용되어 왔습니다.

황동의 특성과 종류를 이해하면 제품에 황동을 선택하는 것이 현명한 선택입니다. Tirapid의 기술자들은 황동 CNC 가공 분야에서 수년간의 경험을 보유하고 있습니다. projects@tirapid.com으로 언제든지 문의해 주세요.

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