황동 - H59 CNC 가공

기계적 특성

인장 강도 σb (MPa): ≥294

연신율 δ10 (%): ≥25

비고: 판재의 인장 기계적 특성

시험편 치수: 두께 0.5~15mm

(1) 상온 조직
일반 황동의 상온 조직은 구리-아연 이원 합금으로, 아연 함량 변화 범위가 넓기 때문에 그 상온 조직도 매우 다릅니다. Cu-Zn 이원 상태도에 따르면, 황동의 상온 조직에는 세 가지 유형이 있습니다: 아연 함량이 35% 미만인 황동은 상온에서 단상 α 고용체 조직을 가지며, 이를 α 황동이라고 합니다; 아연 함량이 36%~46% 범위인 황동은 상온에서 (α+β) 양상 조직을 가지며, 이를 (α+β) 황동(양상 황동)이라고 합니다; 아연 함량이 46%~50%를 초과하는 황동은 상온에서 β상만으로 구성된 조직을 가지며, 이를 β 황동이라고 합니다.

(2) 압연 가공 성능
α 단상 황동(H96부터 H65까지)은 우수한 가소성을 가지고 있어 열간 및 냉간 가공을 견딜 수 있지만, α 단상 황동은 단조와 같은 열간 가공 시 중온 취성에 취약하며, 그 구체적인 온도 범위는 Zn 함량에 따라 달라지며, 일반적으로 200~700℃ 사이입니다. 따라서 열간 가공 시 온도는 700℃ 이상으로 유지해야 합니다. 단상 α 황동의 중온 취성 영역은 주로 Cu-Zn 합금계 α상 내에 Cu₃Zn과 Cu₉Zn 두 가지 규칙 화합물이 존재하기 때문이며, 중저온 가열 시 규칙화 전이가 발생하여 합금이 취성화됩니다; 또한 합금 내 미량의 납과 비스무트가 구리와 함께 저용점 공정 막을 형성하여 입계에 분포되며, 열간 가공 시 입계 파단이 발생합니다. 실제 사례에서 미량의 세륨을 첨가하면 중온 취성을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

양상 황동(H63부터 H59까지)은 합금 조직 내 가소성이 좋은 α상 외에도 전자 화합물 CuZn을 기반으로 하는 β 고용체가 있습니다. β상은 고온에서 높은 가소성을 가지지만, 저온에서의 β′상(규칙 고용체)은 본질적으로 단단하고 취약합니다. 따라서 (α+β) 황동은 열간 상태에서 단조해야 합니다. 아연 함량이 46%~50%를 초과하는 β 황동은 단단하고 취성이라 압연 가공이 불가능합니다.

(3) 기계적 성능
황동의 기계적 성능은 아연 함량에 따라 다릅니다. α 황동의 경우 아연 함량이 증가함에 따라 σb와 δ가 증가합니다. (α+β) 황동의 경우 아연 함량이 약 45%까지 증가할 때까지 상온 강도가 증가합니다. 아연 함량이 더 증가하면 합금 조직 내 더 취약한 r상(Cu₅Zn₈ 화합물 기반 고용체)이 나타나 강도가 급격히 떨어집니다. (α+β) 황동의 상온 가소성은 아연 함량 증가에 따라 항상 감소합니다. 따라서 아연 함량이 45%를 초과하는 구리-아연 합금은 실용적 가치가 없습니다.

일반 황동은 넓은 범위의 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어 수계 벨트, 급배수 파이프, 메달, 벨로우즈, 스네이크 파이프, 콘덴서 튜브, 케이싱, 다양한 복잡 형상의 프레스 제품, 소형 철물 등입니다. H63부터 H59까지 아연 함량이 증가함에 따라 열간 가공을 잘 견디며, 주로 다양한 기계 및 전기 부품, 프레스 부품, 악기 등에 사용됩니다.

열처리

열간 가공 온도: 730~820℃
풀림 온도: 600~670℃