H59 황동

인장 강도 σb (MPa): ≥294
연신율 δ10 (%): ≥25
비고: 본 인장 물성 파라미터는 황동 판재에 적용
시편 두께 범위: 0.5 ~ 15 mm
1 일반 황동 상온 미세 조직
일반 황동은 구리-아연 2원 합금으로 아연 함량 범위가 넓어 상온에서 서로 다른 미세 조직을 나타냅니다. 구리-아연 2원 상태도에 근거하여 상온 조직 기준으로 세 가지로 분류합니다.
α 황동: 아연 함량 35% 미만, 상온 조직은 단상 α 고용체;
(α+β) 이상 황동: 아연 함량 36%~46%, 상온에서 α상과 β상이 공존;
β 황동: 아연 함량 46%~50%, 상온 조직이 순수 β상.
2 소성 가공 성능
단상 α 황동(H96~H65 계열)은 연성이 매우 우수하여 냉간, 열간 성형 모두 가능합니다. 단 단조 등 열간 가공 시 중온 취성 현상이 발생합니다. 취성 임계 온도 구간은 아연 함량에 따라 달라지며 보통 200℃~700℃이므로 열간 성형 작업은 반드시 700℃ 이상에서 진행해야 합니다.
α 황동의 중온 취성 발생 주 원인은 두 가지입니다.
Cu-Zn 합금 α상 내부에 규칙 화합물 Cu₃Zn, Cu₉Zn이 생성되며 중저온 구간에서 규칙 상 변태가 일어나 합금을 취성화함;
합금 내 미량 납, 비스무트 불순물이 입계에 저융점 공정막을 형성하여 열간 성형 응력 하에서 입계 파단을 유발함.
실제 생산 현장에서 검증된 바, 미량의 세륨을 첨가하면 이 중온 취성을 완전히 제거할 수 있습니다.
이상 황동(H63~H59 계열)은 연성 좋은 α상과 금속간 화합물 CuZn 기반의 β 고용체로 구성됩니다. β상은 고온에서 연성이 매우 우수하지만 저온 규칙 변태상 β′는 강하고 취성이므로 모든 (α+β) 황동 부품은 열간 단조 가공이 필수입니다.
아연 함량 46%~50%의 β 황동은 본질적으로 단단하고 취성이 강해 어떤 소성 성형 가공도 진행할 수 없습니다.
3 기계적 성질 변화 규칙
아연 함량은 황동의 기계적 성능을 직접 좌우합니다.
α 황동: 아연 함량이 높아질수록 인장 강도 σb와 연신율 δ가 동시 상승;
(α+β) 이상 황동: 상온 인장 강도는 아연 함량 약 45%까지 계속 상승하며 아연이 더 추가되면 취성 γ상(Cu₅Zn₈ 화합물 기반 고용체)이 석출되어 전체 강도가 급격히 하락합니다. 동시에 이상 황동의 상온 연성은 아연 함량 상승에 따라 지속적으로 저하됩니다. 아연 함량 45% 초과 Cu-Zn 합금은 공학 실용 가치가 없습니다.
적용 범위
표준 황동 소재는 방열 스트립, 상하수도 배관, 기념 메달, 벨로우즈, 코일 튜브, 복수기 관, 하우징, 복잡한 형상 프레스 부품, 소형 금속 부속품 등 광범위한 산업 분야에 사용됩니다.
아연 함량이 높은 H63~H59 계열은 열간 성형 능력이 뛰어나 기계 전기 부속품, 프레스 가공품, 악기 부품으로 대량 생산됩니다.
열처리 파라미터
열간 가공 온도: 730～820℃
응력 제거 소둔 온도: 600～670℃