황동, 청동, 구리: 주요 차이점

황동, 청동, 구리 중에서 어떤 금속을 선택할지 처음에는 간단해 보일 수 있습니다. 하지만 실제 사용 환경을 고려하지 않으면 큰 실수를 저지르게 됩니다. 전도율 목표, 부식 화학, 그리고 슬라이딩 마모가 최종 결과를 좌우합니다.

~에 Yonglihao Machinery, 우리는 선택 오류를 목격합니다. 팀들은 단 하나의 이점만을 위해 금속을 선택합니다. 예를 들어, 가공성이 뛰어난 황동은 염분이 많고 스트레스가 가해지는 조립 환경에서 제 기능을 하지 못할 수 있습니다. 또한, 전도성이 높은 구리는 접촉 시 변형되거나 마모될 수 있습니다.

이 가이드는 실용적인 측면을 중시합니다. 각 재료 계열을 부품 수명에 영향을 미치는 특성과 연결하고, 맞춤형 제조에 일반적으로 사용되는 등급을 안내합니다.

구리, 황동, 청동은 무엇인가?

구리는 기본 금속입니다. 황동과 청동은 구리를 주성분으로 하는 합금입니다. 겉모습은 비슷하지만, 주요 합금 원소에 따라 성능이 달라집니다.

황동은 주로 구리와 아연으로 이루어져 있습니다. 아연은 강도를 높이고 가공성을 개선하며 구리에 비해 전도성을 낮춥니다. 황동은 등급에 따라 특성이 매우 다양하기 때문에 "황동"이라고 해서 모두 동일한 특성을 가지는 것은 아닙니다.

청동은 구리에 다른 합금 원소를 첨가한 것입니다. 처음에는 주석을 주재료로 사용했습니다. 많은 청동 제품은 내마모성을 목표로 하며, 내식성 또한 중요하게 여겨집니다. 이러한 특성은 해양 환경이나 슬라이딩 접촉면에 사용되는 용도에 적합합니다. 일부 청동 제품은 가공성을 다소 희생하더라도 강도와 내구성을 높였습니다.

유용한 첫 번째 필터는 간단합니다. 전도성이 중요할 때는 구리가 적합합니다. 가공 속도와 비용 균형이 중요할 때는 황동이 적합합니다. 마모나 심각한 부식이 제품 수명에 영향을 미칠 때는 청동이 적합합니다.

하지만 그 필터가 최종적인 해답은 아닙니다. 등급, 경도, 제품 형태는 동작에 큰 영향을 미칩니다. 제품 형태에는 단조, 주조, 가공 등이 있습니다. "적절한" 선택은 고장 모드, 환경, 제조 공정을 고려해야 합니다.

구리, 황동, 청동 합금의 주요 종류

C10100 (무산소 구리)

C10100은 순도와 전기적 성능이 최우선일 때 선택됩니다. 고급 전기, 전자 및 진공에 민감한 분야에서 흔히 사용됩니다. 성형성이 좋고 기계 가공도 가능하지만, 여전히 부드러운 상태를 유지합니다.

우리는 C10100을 우선적으로 도체로 취급합니다. 마모되는 표면이 아닙니다. 접촉 응력 하에서 순수 구리는 변형되거나 마모될 수 있습니다. 그러므로, 마찰 접촉이 발생할 경우, 설계에 형상 변경이나 표면 보호가 필요합니다.

C11000 (ETP 구리)

C11000(ETP)은 도체용으로 널리 사용되는 "핵심" 구리입니다. 버스바, 커넥터, 접지 부품 및 일반 전기 하드웨어에 사용됩니다. 공급량이 풍부하고 특성이 예측 가능합니다.

맞춤형 부품의 경우, C11000은 안정적인 납품을 위한 가장 빠른 방법인 경우가 많습니다. 조립에 용접이나 고온 접합이 필요한 경우, 접합 계획을 사전에 검토합니다. 산소 함량은 특정 공정 및 온도에서 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.

C12200 (DHP 구리)

C12200은 인으로 탈산 처리된 구리입니다. 배관 및 파이프 용도에 적합하며, 브레이징이나 용접 시 일관성이 중요한 경우에 선택됩니다. 배관, 매니폴드 및 유체 이송 부품과 같은 용도에서 우수한 성능을 발휘합니다.

단점은 무산소 구리 등급보다 전기 전도도가 낮다는 것입니다. 저희는 C12200을 "신뢰할 수 있는 가공용 구리"로 취급합니다. "최대 전도도를 가진 구리"는 아닙니다. 부품이 전기 경로인 경우, 확정하기 전에 필요한 전도도 요구 사항을 확인해야 합니다.

C26000 (탄약통 황동)

C26000은 대표적인 황동 소재입니다. 냉간 성형 부품이나 깔끔한 외관을 원하는 사람들에게 적합하며, 강도와 연성이 균형 있게 갖춰져 있습니다. 이러한 특성 덕분에 스탬핑, 벤딩, 성형 하드웨어 제작에 용이하며, 성형성이 중요한 패널이나 장식용 판금 부품에도 적합합니다.

부식 환경에서 모든 황동을 동일하게 취급해서는 안 됩니다. 염화물, 암모니아, 그리고 지속적인 스트레스는 일부 황동의 응력 부식 위험을 높일 수 있습니다. 조립품이 염분이 함유된 습기와 스트레스에 노출될 경우, 환경 조건을 검토하는 것은 책임감 있는 선택의 중요한 부분입니다.

C36000 (쾌삭 황동)

C36000은 CNC 선반 가공에서 쾌삭 황동에 가장 적합한 소재입니다. 절삭면이 깨끗하고 칩 제어가 우수하며 안정적인 사이클 타임을 지원합니다. 피팅, 밸브 및 소형 정밀 부품 가공에 매우 경제적인 선택이 될 수 있습니다.

주요 제약 조건은 규정 준수입니다. 해당 부품이 식수 또는 규제 대상 소비자 제품에 닿는 경우, 무연 규정이 적용될 수 있습니다. 규정 준수가 중요한 경우, 금형 제작에 투자하기 전에 등급을 조정해 드립니다.

C37700 (황동 단조)

C37700은 열간 단조 및 대량 성형에 적합하도록 설계되었습니다. 단조 효율이 중요한 피팅 및 밸브 본체에 일반적으로 사용되며, 최종 형상에 가까운 제품을 얻기 위해 필요한 가공량을 줄여줍니다.

만약 제조 공정이 봉재를 이용한 CNC 가공뿐이라면 C37700은 최적의 선택이 아닐 수 있습니다. 저희는 제조 공정에 맞춰 합금을 선택하며, 그 반대의 경우는 취급하지 않습니다. 결과적으로, 이는 생산 전반에 걸쳐 비용과 품질을 안정적으로 유지시켜 줍니다.

C46400 (해군 황동)

C46400은 해양 환경에 노출될 때 더 안정적인 황동을 원하는 사람들에게 사용됩니다. 염분, 물 튀김, 해안 환경에 노출되는 하드웨어에 적합하며, 부식 위험이 큰 경우 일반 황동보다 훨씬 뛰어난 성능을 제공합니다.

“"해양 환경"은 하나의 조건이 아닙니다. 스트레스 수준, 틈새 설계 및 화학 물질 노출이 수명을 결정합니다. C46400은 유력한 후보 물질로 보고 있지만, 실제 환경에서의 검증이 필요합니다.

C69300 (무연 황동)

C69300은 무연 황동입니다. 규제 대상인 물과 접촉하는 용도에 사용되며, 배관 부품, 밸브, 하드웨어 등 납 관련 규정 준수가 필수적인 분야에 널리 사용됩니다. 무연 기준을 충족하는 데 도움이 되며, 우수한 강도를 유지합니다.

쾌삭 황동과 비교했을 때 가공 특성이 달라질 수 있습니다. 공구 마모, 칩 제어 및 표면 조도를 조정해야 할 수도 있습니다. 그러므로, 우리는 원료 등급에 맞춰 공급량, 공구, 공차를 계획합니다. 이를 통해 생산을 안정적으로 유지할 수 있습니다.

C93200 (베어링 브론즈)

C93200은 베어링에 특화된 청동 합금입니다. 부싱, 스러스트 와셔, 슬라이딩 부품 등에 사용되며, 내마모성과 매립성이 우수합니다. 또한, 다른 소재들에 비해 불완전한 윤활 조건과 미세한 이물질에 대한 내성이 뛰어납니다.

우리는 이 소재를 범용 청동으로 취급하지 않습니다. 이 소재는 마찰력을 제어하는 것이 목표인 비압력, 슬라이딩 접촉 서비스에 가장 적합합니다. 따라서, 해당 부품이 구조적이거나 압력을 견뎌야 하는 경우, 먼저 기계적 요구 사항을 확인하십시오.

C91000 (주석청동)

C91000은 주석 청동입니다. 내구성이 뛰어나고 중하중이 요구되는 부품에 사용됩니다. 내마모성과 강도가 모두 중요한 펌프 관련 부품 및 기계 부품에 적합합니다. 반복적인 하중과 높은 응력이 가해지는 슬라이딩 접촉 환경에 적합합니다.

전도성이 최우선이라면 일반적으로 구리 재질이 더 적합합니다. 하지만, 마모 및 기계적 안정성 제어 실패 시 C91000이 더 나은 시작점이 될 수 있습니다. 가공성은 절삭이 쉬운 황동보다 더 까다롭기 때문에 공정을 적절히 계획해야 합니다.

C95400 (알루미늄 청동)

C95400은 알루미늄 청동의 일종입니다. 높은 하중을 견뎌야 하는 혹독한 환경에서 사용하기에 적합하며, 뛰어난 기계적 강도와 내식성을 제공합니다. 주로 중장비 산업 부품, 해양 관련 장비 및 까다로운 환경에 사용됩니다.

가공은 황동보다 더 어려울 수 있습니다. 표면 조도와 모서리 수명에 있어서 공구 전략과 열 제어가 중요합니다. 그러므로, 우리는 생산 계획을 조기에 수립합니다. 이를 통해 재작업과 표면 불량을 방지할 수 있습니다.

성능을 결정짓는 주요 속성 차이점

사람들은 이 세 가지 재료 계열을 구리는 전도성이 좋고, 황동은 기계에 사용되며, 청동은 마모에 강하다고 요약합니다. 이는 대체로 맞는 말입니다. 하지만 최종 결과는 등급과 상태에 따라 결정됩니다. 그래서, 아래 추세를 활용하여 우선순위를 정하십시오. 그 다음에, 구체적인 등급을 확인하세요.

구리는 전기 전도성의 기준이 됩니다. 황동은 전도성을 희생하는 대신 가공성과 가격 경쟁력을 확보합니다. 청동은 특히 해수 환경에서 내마모성과 내식성을 목표로 합니다.

강도와 경도 경향은 중요합니다. 순수 구리는 더 부드러워서 접촉 응력 하에서 변형될 수 있습니다. 반면, 많은 청동은 더 높은 강도와 우수한 내마모성을 제공합니다. 그 동안에, 황동 제품은 등급에 따라 중간 정도의 위치에 있습니다.

이 표는 의사결정을 돕기 위한 것이며, 절대적인 보증은 아닙니다. 단조와 주조 조건에 따라 강도, 연성, 가공성이 달라질 수 있습니다. 아무리 좋은 합금이라도 조건이 맞지 않으면 제 기능을 못할 수 있습니다.

선택 속도를 높이려면 애플리케이션을 가장 일반적인 시작점에 맞춰 매핑하세요. 이렇게 하면 필요하지 않은 성능에 과도한 비용을 지불하는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 재작업을 유발하는 "저렴한" 등급을 선택하는 것도 방지할 수 있습니다.

제조 현실: 가공, 접합, 성형 및 공정 경로

가공성은 단순히 "절삭이 가능한가"라는 의미가 아닙니다. 칩 제어, 공구 마모, 열 관리, 표면 조도 안정성 등도 포함됩니다. 절삭성이 좋은 황동은 가공 시간에 큰 영향을 미칠 수 있지만, 구리는 칩이 뭉칠 수 있으므로 각기 다른 전략이 필요합니다.

접합 방식에 따라 선택이 달라집니다. 일부 구리 등급은 브레이징과 용접이 예측 가능하기 때문에 선택됩니다. 황동과 청동은 접합이 가능합니다. 하지만, 등급의 화학적 성질과 열 입력은 균열, 다공성 또는 약한 접합부를 유발할 수 있습니다.

스탬핑이나 벤딩 공정에서는 성형성이 중요합니다. 냉간 성형이 잘 되는 강종은 기계 가공에 비해 총비용을 절감할 수 있습니다. 그러므로, 이것이 바로 우리가 합금과 공정 경로를 초기에 맞춰보는 이유입니다. 도면이 확정된 후에는 그렇게 하지 않습니다.

제조 공정은 예상보다 훨씬 더 제품의 특성에 영향을 미칩니다. 단조 제품은 주조 제품과 결정 구조 및 일관성이 다릅니다. 단조 황동은 주조 황동보다 강도가 더 높을 수 있습니다. 또한, 일부 주조 옵션은 마모가 심한 환경에는 적합하지 않습니다.

규정 준수는 실질적인 제약 조건이며, 고려 대상이 아닙니다. 해당 부품이 식수 또는 규제 대상 소비자 환경에 접촉하는 경우, 무연 요건이 합금 선택에 영향을 미칠 수 있습니다. 그래서, 준수 여부가 불분명한 경우, 달리 입증될 때까지는 필수 요건으로 간주하십시오.

선택 방법: 프로젝트에 적합한 실용적인 선택 워크플로

가장 빠른 선택 방법은 무엇이 먼저 고장날지 파악하는 것입니다. 전도성 손실, 부식, 슬라이딩 마모 또는 제조상의 불안정성 중 어떤 문제가 먼저 발생할지 알아야 합니다. 고장 모드가 명확해지면 적합한 합금 계열이 분명해집니다.

먼저 세 가지 입력값을 적어보세요. 환경을 정의하세요: 염수 분무, 침지, 화학 물질, 습도. 하중 모드를 정의하세요: 정적 하중, 반복 하중, 슬라이딩 접촉, 충격. 제조 공정을 정의하세요: CNC 가공, 단조, 성형, 브레이징/용접.

다음으로 우선순위를 정하십시오. 전도성이 필수적이라면 구리부터 시작하십시오. 접합 및 순도 요구 사항에 맞는 등급을 선택하십시오. 작업 시간과 마감 품질이 비용을 좌우한다면 황동부터 시작하십시오. 관련 규정 준수 요건을 확인하십시오.

부품이 슬라이딩 접촉 상태에 있다면 내마모성으로 설계된 청동 계열 재질부터 고려해야 합니다. 환경이 가혹하고 하중이 높은 경우에는 알루미늄 청동 재질이 더 적합합니다. 하지만 사용 환경이 가벼운 경우에는 적절한 설계만 한다면 황동으로도 충분할 수 있습니다.

마지막으로, 생산 전에 선택을 검증하십시오. 정확한 등급, 경도/상태 및 제품 형태(봉, 판재, 주조품, 단조품)를 확인하십시오. 용도가 중요한 경우 재료 인증서를 요청하십시오.

결론

구리는 전도성의 시작점입니다. 황동은 가공 효율성과 비용 균형의 시작점입니다. 청동은 마모와 심각한 부식의 시작점입니다.

최종 선택은 등급, 환경 및 제조 방식에 따라 결정됩니다. 부품이 사용 중에 어떻게 고장나는지를 기준으로 판단하십시오. 외관이나 일반적인 데이터시트만으로는 판단하지 마십시오.

황동, 청동, 구리 중 어떤 재질을 선택할지 고민하실 때, 사용 환경, 적재 방식, 접합 계획 등을 알려주시면 적합한 재질 한두 가지를 추려드릴 수 있습니다. 이를 통해 금속을 절단하기 전에 잘못된 선택을 방지할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

전기 부품에는 어떤 것이 가장 좋은가요?

구리는 전기 부품에 가장 적합한 소재입니다. 최고의 전기 전도성을 제공하며, C10100이나 C11000과 같은 등급이면 대부분의 용도에 충분합니다. 황동과 청동도 단자에 사용할 수 있지만, 가공성이나 내마모성 때문에 선택되는 경우가 드뭅니다.

해수 및 해양 환경에 더 적합한 것은 무엇일까요?

청동은 해수 노출에 있어 더 안전한 시작점입니다. 많은 청동 종류는 해양 부식에 잘 견딥니다. 여기에는 알루미늄 청동 계열도 포함됩니다. 해군용 황동 또한 해양 장비에 사용될 수 있습니다. 하지만 응력 수준과 틈새 설계가 중요합니다.

CNC 가공에 가장 쉬운 것은 무엇입니까?

황동은 고속 CNC 가공에 가장 적합한 소재입니다. C36000과 같은 쾌삭 황동은 제어 가능한 칩을 생성하며 안정적인 가공 시간을 제공합니다. 구리는 무르고 끈적거릴 수 있습니다. 많은 청동 소재는 더 강한 공구와 엄격한 열 제어가 필요합니다.

부싱과 베어링에 가장 적합한 것은 무엇입니까?

베어링 청동은 부싱과 베어링에 가장 적합한 소재입니다. C93200과 같은 등급은 슬라이딩 마모, 매립성 및 불완전한 윤활 조건에 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 황동은 경부하 용도에는 사용할 수 있지만, 진정한 베어링 청동은 긴 수명 측면에서 더 나은 선택입니다.

학년을 잘못 선택하는 실수를 피하려면 어떻게 해야 할까요?

잘못된 등급 선택을 방지하려면 고장 모드를 먼저 파악해야 합니다. 전도성, 부식, 마모 또는 규정 준수 중 어느 것이 설계에 중요한 요소인지 결정하십시오. 그런 다음 환경 및 제조 공정에 맞는 등급군을 선택하십시오. 생산 전에 등급과 조건을 검증하십시오.