CuZn40 분말
황동 분말이라고도 하는 CuZn40은 40% 아연과 나머지 구리로 구성된 구리-아연 합금입니다. 강도, 연성, 내식성, 가공성, 경제적인 가격의 우수한 조합을 제공하여 가장 널리 사용되는 합금 분말 중 하나입니다.
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목차
황동 분말이라고도 하는 CuZn40은 40% 아연과 나머지 구리로 구성된 구리-아연 합금입니다. 강도, 연성, 내식성, 가공성, 경제적인 가격의 우수한 조합을 제공하여 가장 널리 사용되는 합금 분말 중 하나입니다.
CuZn40 분말 구성
CuZn40 황동 분말의 구성은 다음과 같습니다:
| 요소 | 구성 |
|---|---|
| 구리(Cu) | 잔액 |
| 아연(Zn) | 39-41% |
- 구리는 연성과 내식성을 부여하는 기본 매트릭스를 형성합니다.
- 아연은 고체 용액을 강화하고 가공성을 향상시킵니다.
이 구성은 40% 아연 함량으로 인한 향상된 성능으로 인해 '자유 가공 황동' 또는 '고가공성 황동'으로 불립니다.
일부 품종에서는 가공성을 더욱 높이기 위해 최대 0.5%의 납이 소량 첨가될 수 있습니다. 식품 접촉 및 환경 안전을 위해 무연 CuZn40 분말이 선호됩니다.
CuZn40 분말의 특성
CuZn40 분말은 다양한 특성이 혼합되어 있어 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 사용할 수 있습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 8.4-8.8g/cm3 |
| 융점 | 900-920°C |
| 전기 전도성 | 26% IACS |
| 열 전도성 | 120 W/m-K |
| 열팽창 계수 | 20 x 10-6 /°C |
| 탄성 계수 | 97-110 GPa |
| 인장 강도 | 330-550 MPa |
| 신장 | 15-40% |
| 경도 | 80-90 브리넬 |
| 열 안정성 | 양호, 최대 400°C |
- 뛰어난 성형성 및 연성 - 높은 연신율로 광범위한 냉간 가공 및 성형이 가능합니다.
- 우수한 가공성 및 마감 - 아연이 적거나 없는 구리 합금에 비해 가공력이 감소합니다.
- 높은 강도 - 고용체에 아연이 함유되어 있어 구리보다 최대 2배 강합니다.
- 부식 방지 -대기 중에 보호 산화물 층을 형성합니다. 일반 탄소강보다 우수합니다.
- 비자기 - 최소한의 자기 특성이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.
- 우수한 열 안정성 - 최대 400°C 범위의 열 사이클링 중에도 안정적인 치수.
이러한 강도, 연성, 열 및 전기적 특성의 조합으로 CuZn40은 전기, 자동차, 해양 및 산업 응용 분야에서 광범위하게 사용하기에 적합합니다.
CuZn40 분말의 응용 분야
CuZn40 분말의 다양한 특성으로 인해 다음과 같은 응용 분야에 적합합니다:
| 애플리케이션 | 혜택 |
|---|---|
| 전기 커넥터 | 고강도, 우수한 전도성, 내식성 |
| 패스너, 기어 | 우수한 가공성, 내마모성 |
| 베어링, 부싱 | 회전축과 호환, 우수한 윤활성 |
| 용접봉 | 강철과의 호환성, 우수한 납땜성 |
| 장식 부품 | 매력적인 골드 색상, 우수한 마감 |
| 열 관리 | 강철보다 높은 열 전도성 |
- 전기 커넥터 및 접점 - 강도, 전도성 및 대체품 대비 비용 이점으로 인해 핀, 커넥터에 널리 사용됩니다.
- 가공 부품 - 가공성이 뛰어나 너트, 볼트, 기어, 밸브 등에 적합합니다.
- 베어링 및 부싱 - 강철 샤프트와 호환되며 우수한 내마모성과 윤활성을 제공합니다.
- 용접 소모품 - 강철 부품을 접합하기 위한 Cu-Zn 필러 로드 및 브레이징 합금에 널리 사용됩니다.
- 장식용 액세서리 - 장식 부품과 장신구에 미려한 금색 마감을 제공합니다.
- 열 부품 - 높은 열 전도성을 활용하여 열 교환기 및 열 관리 부품에 사용됩니다.
CuZn40 분말은 다양한 특성, 성능 및 경제적인 가격으로 인해 산업 부문에서 널리 사용되고 있습니다.
CuZn40 분말 사양
CuZn40 분말은 다양한 크기 범위, 모양 및 순도 수준으로 제공됩니다:
| 사양 | 옵션 |
|---|---|
| 입자 크기 분포 | 10 - 150 미크론 |
| 평균 입자 크기 | 20, 45, 60, 100미크론 |
| 파우더 모양 | 불규칙한 구형 |
| 겉보기 밀도 | 이론상 최대 75% |
| 유량 | 최대 25초/50g |
| 순도 | 최대 99.9% |
| 합금 변형 | CuZn10, CuZn30, CuZn37 |
- 입자 크기가 45마이크론 이하로 작을수록 밀도는 높아지지만 유동성은 감소합니다.
- 구형 분말은 적층 제조에 적합한 더 나은 흐름과 패킹 밀도를 제공합니다.
- 겉보기 밀도와 유속이 높을수록 분말 취급 및 처리가 개선됩니다.
- 보다 까다로운 애플리케이션에 사용할 수 있는 고순도 변형을 제공합니다.
- 다양한 강도 전도성을 위해 10-40% 사이의 아연 레벨 범위를 사용할 수 있습니다.
CuZn40 분말은 응용 분야 요구 사항에 따라 입자 크기, 모양, 밀도, 유동 특성 및 합금 구성 측면에서 맞춤화할 수 있습니다.
CuZn40 분말의 통합 방법
CuZn40 분말은 다음과 같은 기술을 사용하여 전체 밀도 구성 요소로 가공할 수 있습니다:
| 방법 | 세부 정보 |
|---|---|
| 압축 + 소결 | 모양에 제한이 있는 기존의 경제적인 방법. |
| 금속 사출 성형(MIM) | 정밀도와 표면 마감이 뛰어난 그물 모양 부품. |
| 적층 제조 | CAD 모델에서 복잡하고 밀집된 부품을 직접 인쇄합니다. |
| 핫 압출 | 막대나 튜브와 같은 단순한 축 대칭 모양에 적합합니다. |
| 롤 압축 | 우수한 연성이 필요한 시트 및 스트립에 적합합니다. |
- 압착 후 소결하는 방식이 일반적으로 사용되지만 완전한 치밀화를 위해서는 2차 가공이 필요합니다.
- MIM은 최고의 정밀도와 표면 마감을 제공하지만 툴링 비용을 정당화하기 위해서는 대량 생산이 필요합니다.
- 바인더 제팅 및 융착 모델링과 같은 적층 제조 방식은 설계 유연성으로 인해 인기를 얻고 있습니다.
- 연성을 활용하는 바, 시트 등과 같은 간단한 형상에 적합한 압출 및 압연.
통합 방법은 밀도, 정밀도, 표면 마감 및 미세 구조와 같은 최종 속성을 제어합니다.
CuZn40 부품의 열처리
CuZn40 부품의 열처리는 다양한 기계적 특성을 맞춤화하는 데 도움이 됩니다:
| 열처리 | 목적 |
|---|---|
| 솔루션 어닐링 | 냉간 작업 후 연성 회복 |
| 스트레스 해소 | 잔류 스트레스 제거 |
| 강수량 경화 | 용액화 후 숙성을 통한 강화 |
- 700-900°C에서 어닐링한 후 천천히 냉각하면 냉간 가공의 영향을 제거하여 합금을 부드럽게 만들어 추가 성형이 가능합니다.
- 150-350°C 범위의 저온 시효 경화는 구리가 풍부한 상이 침전되어 강도를 최대 50%까지 증가시키지만 연성은 손실됩니다.
- 약 300-500°C에서 응력을 완화하면 이전 성형으로 인한 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.
열처리는 응용 분야의 요구에 따라 물성을 향상시킬 수 있게 함으로써 CuZn40 합금의 다양성을 확장합니다.
CuZn40과 대체품 비교
다음은 다른 인기 있는 구리 합금 분말과 CuZn40을 비교한 것입니다:
| 합금 | CuZn40 | CuSn6 | CuNi18Zn20 | 브론즈 |
|---|---|---|---|---|
| 힘 | 높음 | Medium | 최고 | Medium |
| 연성 | 높음 | Medium | 낮음 | Medium |
| 내식성 | 양호 | 우수 | 우수 | 우수 |
| 열 전도성 | 120 W/m-K | 50 W/m-K | 20 W/m-K | 60 W/m-K |
| 비용 | 낮음 | 높음 | 높음 | Medium |
- CuSn6는 내식성이 우수하지만 강도와 열전도율이 낮습니다. 더 비쌉니다.
- CuNi18Zn20은 강도는 가장 높지만 연성 및 열전도율은 가장 낮습니다.
- CuSn10과 같은 청동은 내식성은 뛰어나지만 강도는 중간 정도에 불과합니다.
- CuZn40은 전체적으로 가장 균형 잡힌 특성을 제공하며 비용이 가장 저렴합니다.
다재다능한 특성, 우수한 성형성, 가공성 및 저렴한 비용으로 인해 CuZn40은 산업 분야에서 광범위하게 사용되는 가장 인기 있는 구리 합금 분말입니다.
CuZn40 분말 제조업체
CuZn40 분말은 주요 금속 분말 생산업체에서 전 세계적으로 대량으로 생산됩니다:
| 제조업체 | 국가 |
|---|---|
| 호가나스 | 스웨덴 |
| CNPC | 중국 |
| 미요 그룹 | 중국 |
| GKN 회가나에 | 미국 |
| 지엔 니켈 | 대만 |
| SCM 금속 제품 | 일본 |
평판이 좋은 제조업체는 엄격한 품질 관리를 하고 있으며 조성, 입자 크기 분포, 겉보기 밀도 및 불순물 수준에 대한 국제 표준을 준수합니다.
특정 응용 분야에 대한 고객 요구 사항에 따라 입자 모양, 밀도, 유량 등과 같은 CuZn40 분말 구성 및 속성을 맞춤화할 수 있습니다.
CuZn40 분말 가격
널리 생산되는 상업용 합금 분말인 CuZn40은 매우 경제적입니다. 표시 가격은 다음과 같습니다:
| 파우더 유형 | 입자 크기 | 가격 ($/kg) |
|---|---|---|
| 누르는 경우 | 150미크론 미만 | $5-15 |
| 소결용 | 45-150 미크론 | $8-20 |
| MIM의 경우 | 10-20 미크론 | $12-25 |
| AM용 | 15-45 미크론 | $15-30 |
| 고순도 | 최대 5미크론 | $25-40 |
- 프레스 및 소결용 불규칙한 모양의 분말이 가장 경제적입니다.
- MIM 및 AM용 구형 분말은 가스 분무 공정으로 인해 비용이 더 많이 듭니다.
- 입자 크기가 작고 순도가 높을수록 가격 프리미엄이 붙습니다.
- 톤 단위의 대량 주문은 킬로그램당 가격을 더욱 낮출 수 있습니다.
CuZn40 분말은 상업적으로 광범위하게 사용되어 대량으로 경제적으로 생산할 수 있기 때문에 가격 경쟁력이 있습니다.
CuZn40 분말에 대한 건강 및 안전 예방 조치
다른 미세 금속 분말과 마찬가지로 CuZn40 분말도 안전하게 취급해야 합니다:
| 위험 | 주의 사항 | PPE |
|---|---|---|
| 흡입 | 가루 먼지를 흡입하지 마세요. 환기 보장 | 호흡기 마스크 |
| 피부 접촉 | 장갑을 착용하세요. 접촉 후에는 씻으세요. | 장갑 |
| 아이 컨택 | 보안경을 착용하세요. 접촉 시 씻어냅니다. | 보안경 |
| 섭취 | 손과 입의 접촉을 피하세요. 손을 씻으세요. | – |
| 먼지 폭발 | 가루 구름을 피하세요. 지상 장비. | – |
- 분말을 취급할 때는 마스크, 장갑, 고글 등 개인보호구를 착용하세요.
- 피부 접촉을 피하세요. 노출 후에는 씻으세요.
- 밀폐된 용기는 불꽃이나 화염이 닿지 않는 곳에 보관하세요.
- 적절한 환기 및 먼지 수집을 보장합니다.
- 전체 안전 지침은 SDS 및 현지 규정을 참조하세요.
보관, 취급 및 처리 시 적절한 예방 조치와 개인 보호 장비를 사용하면 건강 및 안전 위험을 최소화할 수 있습니다.
CuZn40 분말 검사 및 테스트
품질을 보장하기 위해 CuZn40 분말은 다음과 같이 테스트해야 합니다:
| 매개변수 | 방법 | 사양 |
|---|---|---|
| 화학 성분 | 연소 분석 또는 XRF | Zn 40% ± 1%, Pb < 1000 ppm |
| 입자 크기 분포 | 체질, 레이저 회절 | 범위 내 D10, D50, D90 |
| 겉보기 밀도 | 홀 유량계 | 최소 지정 |
| 유량 | 홀 유량계 | 최대 지정 |
| 불순물 | ICP 또는 LECO 분석 | 낮은 산소 및 질소 |
ASTM 표준에 따른 일상적인 테스트를 통해 생산의 일관성과 최종 응용 분야에 적합한 고품질 분말을 보장합니다.
구매자는 평판이 좋은 제조업체의 품질 인증서를 요구해야 합니다. 주기적으로 사내 테스트를 실시하는 것도 좋습니다.
자주 묻는 질문
Q. CuZn40은 어떤 용도로 사용되나요?
A. CuZn40은 강도, 연성, 내식성 및 가공성을 활용하여 전기 커넥터, 배관 피팅, 기어, 장식용 부품 등에 광범위하게 사용됩니다.
Q. 일반 황동 합금과 납이 함유된 황동 합금의 차이점은 무엇인가요?
A. 납 황동은 가공성을 높이기 위해 최대 3%의 소량의 납을 함유하고 있으며 일반 황동은 납이 없습니다. 식품 접촉 및 환경 안전상의 이유로 무연 황동을 선호합니다.
Q. CuZn40은 열처리가 필요한가요?
A. 어닐링을 통해 연성을 연화 및 복원하거나 침전 경화를 통해 강화하기 위해 열처리(선택 사항)를 수행할 수 있습니다.
Q. CuZn40 분말로 부품을 만드는 데 어떤 방법이 사용되나요?
A. 소결, 금속 사출 성형 및 바인더 제팅 및 FDM과 같은 적층 제조 공정에 이은 압축은 CuZn40 분말을 고밀도 부품으로 통합하는 데 널리 사용되는 기술입니다.
Q. CuZn40 분말은 취급해도 안전한가요?
A. 다른 미세 금속 분말과 마찬가지로 흡입 및 피부 접촉을 피하기 위해 예방 조치를 취해야 합니다. 적절한 환기, 개인보호장비 및 안전한 취급 절차를 통해 위험을 최소화할 수 있습니다.
