제품소개

동합금제품

청동 주물(Bronze CASTING) - BC

내식성, 내 유압성, 내해수성, 내마모성이 우수하여 일반 기계부품, 선박, 전기, 기계구조용으로 주로 사용

BC 3000년부터 만들어지기 시작했지만, 이것을 가공하여 제품을 만든 것은 훨씬 나중에 일반화되었다. 호메로스의>일리아스 llias<를 보면, 그리스의 불의 신인 헤파이스토스가 용광로에 구리 주석 은 금 등을 넣어 아킬레스의 방패를 만드는 모습이 묘사되어 있다. 청동기 유물을 살펴보면 67~95%의 구리를 사용하는 등 구리와 주석의 비는 매우 다양했지만, 중세에는 특정 효과를 나타내는 비율로 사용되었다. 베네치아의 도서관에 소장된 11세기 그리스어 필사본에 묘사된 합금은 구리와 주석의 비가 8:1로 나타나 있는데, 이것은 나중에 청동포금(靑銅砲金)에 사용된 비율과 비슷하다.

청동은 구리보다 더 단단할 뿐만 아니라 보다 쉽게 용융되므로 주조하기 용이하며, 순수한 철보다 더 단단하므로 합금의 성질을 잘 이용하면 포신이나 기계의 베어링 등에 적합하다. 역사적으로 도구나 무기를 만들 때 청동 대신 철을 사용한 이유는 철 고유의 장점 때문이라기보다는 구리와 주석에 비해 철이 풍부했기 때문이다. 두드릴 때 소리가 울리는 것이 특징인 종동은 주석이 25~44% 정도로 많이 함유된 청동이다. 조상용 청동은 주석이 10% 정도 함유되어 있으며, 때로는 주석과 납을 첨가하기도 한다. 주석은 경도를 증가시키므로 베어링 메탈에는 주로 적은 양이 함유되어 있다. 청동은 소량의 인을 첨가해 품질과 강도를 향상시키기도 하는데, 이 인천동은 1~2%의 소량의 인이 첨가되지만, 펌프 플런저와 같은 장치의 강도를 높여준다. 망간청동은 기계적 성질이 우수하며, 주석이 거의 함유되지 않는 반면 아연과 망간은 상당한 양이 함유된다. 청동은 무기와 도구 이외에도 화폐주조에 널리 사용된다. ‘동전’화폐는 대부분 약 4%의 주석과 1%의 아연이 함유된 청동이다.

비교적 낮은 온도에서 가공해낼 수 있기 때문에 오래전부터 많이 쓰였으며 이 합금에 대한 범용성을 대대적으로 어필, 연금술에서 갈라져 나온 야금술이 세력을 확실히 굳히게 만든 흑막이다.

BC

청동기시대에는 제사용 도구(거울, 방울 등)에 쓰였고 부족의 지도자의 비파형 동검, 청동제 주술 방울 등으로 권력의 상징적 물건으로도 쓰였다.

청동기시대에도 청동기로 농기구나 실생활용 기구는 거의 만들어지지 않았다. 무기나 의장용 도구들이 대부분 그 이유는, 청동은 취성이 너무 커서 철제처럼 휘거나 이빨 빠지는 정도가 아니라 깨져버리기 때문이다. 밭을 갈다가 돌멩이랑 부딪혔는데 괭이가 깨져버리면 난감할 것이다. 하지만 더 큰 문제는 나중에 쓰이기 시작한 철기에 비하면 청동의 재료인 구리나 주석이 훨씬 구하기 힘들다는 점, 즉 농기구로 쓰기엔 비싸다.

철에 비해 매장량이 적고 강도도 약하지만 주석 비율을 조절하면 인장 강도가 높고(즉 잘 깨지지 않고) 물에 부식되지 않기 때문에 동상이나 종, 대포의 재료로 많이 쓴다. 가령 성덕대왕신종(속칭 에밀레종)의 경우 신라가 망한 이후 아무 데나 나뒹굴기도 했지만 천년이 넘는 세월에도 원형이 그대로 보존되어 있으며 수백 년을 실제로 사용한 종이다. 만약 철로 만들어져 있었다면 철종은 옛날에 고철 덩어리가 되었을 것이다.

합금이기 때문에 조합이나 제련법에 따라서 다양한 특성을 가질 수 있다. 일반적으로는 주석 15% 이하인 경우가 많지만 유기를 만들 때 처럼 20~30%에 육박하는 경우도 있다. 구리가 많을수록 유연성이 증가하며 주석이 증가할수록 경도가 강해지는 특성이 있다. 또 구리가 들어갈수록 합금의 색도 불그스럼한 빛으로 변해간다.

미술품 등에서 녹색의 이미지가 강해 많은 사람들이 청동이 녹색인 줄 알고 낚이곤 한다. 실제로 청동의 푸를 청자는 그 색깔 때문에 붙었는데... . 그 푸른빛은 사실 청동의 녹의 색깔이다. 이는 구리가 산화하면서 푸른빛을 내기 때문이다. 원래 이런 색깔은 일반적으로 잘 부식되지 않기 때문에 특수한 조건을 만들어 부식시킨다. 산화되어 초록빛을 띠는 청동 조각품 중 현대에 가장 유명한 것중 하나가 바로 자유의 여신상이다. 원래 갈색이었는데 산화를 거쳐 우리에게 익숙한 초록빛을 띠는 것이다.

종류 기호 Chemical Composition (질량%) 인장강도
(N/mm2)
JIS ASTM
    Cu Sn Pb Zn Fe Ni P Al Mn STD No. Designation STD No. Designation
BC1(1종) CAC401 79.0~83.0 2.0~4.0 3.0~7.0 8.0~12.0 0~0.35 0~1.0 0~0.5 0 0 165 H5111 BC1 B505 C84400
BC2(2종) CAC402 86.0~90.0 7.0~9.0 0.5~0.8 3.0~5.0 0~0.2 0~1.0 0~0.5 0 0 245 H5111 BC2 B505 C90300
BC3(3종) CAC403 86.5~89.5 9.0~11.0 0.5~0.8 1.0~3.0 0~0.2 0~1.0 0~0.5 0 0 245 H5111 BC3 B505 C90500
BC6(6종) CAC406 83.0~87.0 4.0~6.0 4.0~6.0 4.0~6.0 0~0.3 0~1.0 0~0.5 0 0 195 H5111 BC6 B505 C83600
BC7(7종) CAC407 86.0~90.0 5.0~7.0 1.0~3.0 3.0~5.0 0~0.2 0~1.0 0~0.5 0 0 215 H5111 BC7 B505 C92200
품명 합금의 특징 용도
CAC401(1종) 피삭성이 좋고 brazing 및 soldering이 좋다 수도꼭지 부품, 베어링, 명판, 일반 기계 부품 등
CAC402(2종) 내압성, 내마모성, 내식성이 좋고 기계적 성질도 좋다 베어링, 슬리브, 부시, 펌프 몸체, 임펠러 ,밸브, 기어, 선박용 둥근 창, 전동 기기 부품 등
CAC403(3종) 내압성, 내마모성, 기계적 성질이 좋고 내식성이 CAC402보다 좋다 베어링, 슬리브, 부시, 펌프 몸체, 임펠러 ,밸브, 기어, 선박용 둥근 창, 전동 기기 부품, 일반 기계 부품 등
CAC406(6종) 내압성, 내마모성, 피삭성, 주조성이 좋다 밸브, 펌프 몸체 임펠러, 급수밸브, 베어링, 슬리브, 부싱, 일반 기계 부품, 경관 주물 미술 주물 등
CAC407(7종) 기계적 성질이 CAC406보다 좋다 베어링, 소형 펌프 부품, 일반 기계부품