이산화탄소가스아크용접기능사 귀금속·희토류와 그 밖의 금속 — 니켈과 알루미늄 합금의 쓰임

귀금속의 성질부터 잡는다. 전기와 열의 전도율이 가장 높은 금속은 은이다. 구리는 그다음이며, 알루미늄은 구리보다 낮다. 백금은 내식성이 좋은 귀금속이지만 상온에서 강하게 자화되는 강자성체는 아니다.

희토류 금속은 적은 양으로 다른 금속의 성질을 바꾼다. 세륨은 마그네슘, 칼슘과 함께 주철에 넣어 편상 흑연을 구상으로 바꾸는 첨가 원소로 쓰인다. 이렇게 만든 구상흑연주철은 강도와 연성이 좋아 자동차 주물과 특수 기계 부품에 쓴다.

니켈 합금은 내열과 내식이 필요한 곳에 쓴다. 모넬메탈은 니켈 60~70%에 구리를 더한 니켈-구리계 합금으로 내열성과 내식성이 좋아 화학 공업 재료에 많이 쓰이고, 터빈 날개와 펌프 임펠러에도 쓴다. 콘스탄탄은 구리에 니켈 40~50%를 넣은 합금으로 저항의 온도계수가 작아 저항선과 전열선, 열전쌍 재료로 쓴다. 퍼멀로이는 니켈과 철의 합금으로 투자율이 큰 연자성 재료다. 합금 원소가 많은 니켈 합금은 고온 균열에 민감해 철이나 알루미늄, 타이타늄보다 용접하기 어렵다.

알루미늄 합금은 이름과 성분, 용도를 함께 익힌다. 실루민은 알루미늄에 규소를 10~14% 넣은 주조합금으로 알팩스라고도 하며 주물용으로 쓴다. Y합금은 구리, 니켈, 마그네슘을 넣은 내열 합금으로 피스톤과 실린더 헤드에 쓴다. 두랄루민은 구리, 마그네슘, 망간을 넣은 고강도 합금으로 항공기 재료에 쓴다. 라우탈은 구리와 규소를 넣어 규소가 주조성을, 구리가 절삭성과 시효경화성을 좋게 한 합금이다.

알루미늄 자체의 성질도 확인한다. 비중은 약 2.7, 용융온도는 약 660도로 가볍고 용융점이 낮아 고온 강도가 작다. 표면 산화피막 덕분에 대기와 암모니아 중에서는 잘 부식되지 않지만 염산과 수산화나트륨에는 약하다. 용융점이 높다거나 수산화암모늄에서 잘 부식된다는 설명은 틀리다.

구리 합금도 곁들여 나온다. 문쯔메탈은 구리 60%와 아연 40%의 고아연 황동이며, 베릴륨 청동은 강도와 피로한도, 내열성, 내식성이 좋아 베어링과 고급 스프링에 쓴다. 주석 40%와 납 60%의 합금은 대표적인 연납이다.