제선기능사 귀금속, 희토류 금속과 그 밖의 금속 — 합금 명칭과 특성

알루미늄 합금 중 규소(Si)를 약 10~13% 함유한 합금은 실루민이라 부르며 주조성이 좋아 주물 부품 등에 널리 사용된다는 점을 알아야 한다. 고강도 알루미늄 합금 계열에서는 초초두랄루민과 같은 명칭이 강도가 매우 높은 합금을 가리키며, 접두어로 강도 수준을 유추할 수 있고 균열 억제를 위해 Cr이나 Mn을 소량 첨가하는 처리가 활용된다는 점을 이해해야 한다.

Y 합금은 Al-Cu-Ni-Mg 계열로 구리·니켈·마그네슘 등이 첨가되어 고온에서도 강도를 유지하는 특성이 있어 내연기관의 피스톤이나 실린더 헤드 같은 고온 부품에 사용된다는 설명을 포함해야 한다. 황동 계열에서는 납(Pb)을 첨가하면 절삭성이 향상되어 정밀 가공용으로 적합해지며, 납 첨가 황동은 리드 브라스라 한다. Muntz로도 알려진 6-4 황동은 구리 약 60%와 아연 약 40% 조성으로 탈아연 부식에 취약하다는 특성이 있다.

티타늄(Ti)은 녹는점이 비교적 높고 열전도율이 낮으며 비강도가 높고 상온에서는 육방최조격자(HCP) 구조를 가진다. 결정 구조 관점에서 면심입방격자(FCC)에 속하는 금속으로는 Ag, Al, Pt, Cu, Ni, Pb 등이 있으며 이들을 기준으로 결정구조 관련 문제를 판별해야 한다. 금의 순도 표시에 관한 단위로 캐럿(carat, K)은 24분율을 기준으로 18K는 18/24=75% 순금을 의미한다.

금속의 소성 변형 메커니즘으로서 슬립(slip)은 원자밀도가 높은 면과 방향을 따라 미끄러지며 큰 변형을 만드는 현상이고, 쌍정(twin)은 변형부와 비변형부가 거울상 대칭을 이루는 현상으로 슬립보다 변형량이 작다는 점을 숙지해야 한다.