이산화탄소가스아크용접기능사 구리와 그 합금 — 전도성과 청동·황동의 쓰임

구리의 성질부터 잡는다. 전기와 열의 전도율이 가장 높은 금속은 은이고 구리는 그다음이다. 구리가 가장 높다는 설명은 은을 빼놓은 것이다. 구리는 상온에서 가공하기 쉽고 가공경화로 강도가 올라가며 내식성도 좋다. 인, 타이타늄, 철, 규소, 비소는 구리에 해로운 불순물이다. 비중은 약 8.9로 철의 약 7.9보다 무거우므로 가볍다는 점은 구리의 장점이 아니다.

구리 합금은 첨가 원소로 이름이 갈린다. 구리와 아연의 합금은 황동, 구리와 주석의 합금은 청동이다. 청동에 탈산제로 인을 미량 넣은 것은 인청동이며 기계적 성질과 내식성, 내마멸성이 좋아 기어와 베어링, 스프링에 쓴다. 베릴륨을 넣은 베릴륨동은 시효경화 열처리로 구리 합금 가운데 가장 큰 강도와 경도를 얻으며 내식성, 도전성, 내피로성이 좋아 베어링과 스프링, 전극 재료에 쓴다. 구리 70%와 납 30%의 켈밋은 대표적인 베어링 합금이다.

납은 연하고 윤활성이 좋으며 내식성이 우수하고 방사선 투과도가 낮아 차폐 재료로 쓴다. 납재도 구리 합금과 함께 나온다. 구리와 아연을 주성분으로 한 황동납은 철강과 비철금속의 납땜에 쓰고, 은과 구리와 아연을 주성분으로 한 은납은 인장강도와 전연성이 좋아 구리, 철강, 스테인리스강의 경납땜에 쓴다.

알루미늄은 구리와 자주 비교된다. 전도율 순서는 은, 구리, 금, 알루미늄이며, 실용 도체로는 알루미늄을 구리 다음으로 본다. 비중은 약 2.7, 용융온도는 약 660도로 가볍고, 표면 산화피막 덕분에 대기 중 내식성과 가공성이 좋다. 그러나 해수의 염소이온과 무기산, 알칼리에는 약하다. 알루미늄은 변태점이 없어 강처럼 담금질로 경화되지 않고, 용해도가 온도에 따라 크게 변하는 성질을 이용해 과포화 고용체에서 미세한 석출물을 만들며 강해지는 시효경화를 쓴다. 상온에 두는 것이 자연시효, 가열하는 것이 인공시효이며 두랄루민과 Y합금이 대표적이다.