금속 재료 성질 (출처 인터넷 검색)

 금속재료의 성질 

 [가] 일반적 성질 

 ① 경도 및 내마모성이 우수하다. ② 강도가 높다. ③ 전연성이 풍부하며 가공 변형이 쉽다. ④ 일반적으로 열, 전기의 양도체(良導體)이며 이온화하면 양이온(+)이 된다 ⑤ 대부분 주조성이 좋으며 합금과 회수가 가능하다. ⑥ 고광택을 지니며 열과 빛을 반사한다. ⑦ 내구성이 우수하다. ⑧ 상온에서 대부분 고체이다. ⑨ 고유의 비중을 가지며 대체적으로 무겁다. ⑩ 공기, 물 중에서 산화되며 화학약품 등에 부식되기 쉽다. ⑪ 색상이 한정되어 있다. ⑫ 가공시간, 설비 및 비용이 많이 든다. 

 [나] 기계적 성질 

(1) 경도(hardness): 외부압력에 대한 재료의 단단한 정도로 마멸, 절삭에 대한 저항도 *Brinell H.: 보통 비철 금속에 적용. 강철(직경1㎝)을 동일한 압력으로 눌러 금속에 남는 자국의 깊이나 넓이를 측정하여 금속이 버티는 정도를 측정한다 -금속의 무르고 단단한 정도를 알 수 있다. -재료에 적당한 공구사용을 판가름. 

(2) 전성 (malleabilty-라틴어 hammer) : 부서짐 없이 넓게 늘어나며 펴지는 성질. 금(Au)>은(Ag)>알루미늄(Al)>구리(Cu)>주석(Sn)>백금(Pt)>납(Pb)>아연(Zn)>철(Fe) 

 (3) 연성(ductility): 끊어지지 않고 길게 선으로 뽑힐 수 있는 성질 금(Au)>은(Ag)>백금(Pt)>철(Fe)>구리(Cu)>알루미늄(Al)>니켈(Ni)>아연(Zn)>주석(Sn)>납(Pb) 

 (4) 인장강도(tensile strength): 형태의 길이 방향으로 압력을 가하거나 잡아 당겨도 부서지지 않는 힘. -적절한 공구 사용의 가능성을 알 수 있다. Fe>Cu>Pt>Ag>Zn>Au>Al>Sn>Pb 

(5) 탄성(elasticity): 압축, 절곡 등의 변형시 원래의 형태로 돌아오려는 성질. 대체로 합금시 높아진다. 

(6) 인성(toughness): 휘거나 비틀거나 구부렸을 때 버티는 힘. 

(7) 취성(brittless-메짐성): 금속의 약한 정도로, 변형되지 않고 쉽게 분열 되는 성질. -취성이 높으면 전연성이 떨어짐. 예)cast iron: 대표적인 취성 금속. 

 [다] 물리적 성질 

 (1) 밀도: 단위 부피당 재료의 무게로, 물의 밀도에 상대적으로 표현하면 비중이 된다. 금 속의 밀도는 원자량, 원자 반경, 조밀도에 따라 결정되며 합금원소는 일반적으로 큰 영향을 미치지 못한다. 예) 알루미늄-2700, 구리-8970, 구리합금-7470∼8940, 철-7860, 마그네슘-1745, 티타늄-4510 

(2) 융점(melting point): 녹는 온도. 순금속은 일정한 융점을 가지나, 합금은 조성에 따라 다양한 융점을 가진다. 금속의 재결정 온도와 밀접한 관계를 가지므로 풀림 등의 열처리 공정, 주조공정에 중요한 영향을 준다. 

(3) 열전도도(heat conduction): 재료를 통해 열을 얼마나 잘 전달하는가를 나타내는것. 예)은이 백금보다 6배 정도 높다. Ag>Cu>Au>Al>Ni>Fe, Pt>Sn>Pb>Zn>티타늄 *전기 전도도(electrical conduction): 재료를 통해 전기가 얼마나 잘 흐르는가를 나타내는 것. Ag>Cu>Au>Zn>Ni>Fe>Pt>Sn>Pb 크롬은 전기가 거의 흐르지 않는다. 

(4) 열팽창: 대부분의 금속은 열을 가하면 팽창하며 온도가 낮아지며 수축 한다. 금속마다 팽창의 크기가 다르며 이는 열팽창 계수로 측정한다. *열팽창 계수: 일정한 온도로 가열했을 때의 금속의 팽창 정도 

(5) 열풀림 온도: 열풀림이란 냉간가공 또는 열처리된 금속에 원래의 성질을 되찾게 하는 공정으로 ductility를 증가시키며 hardness와 strength를 줄이며 미세조직을 정하고 잔류 응력1 을 제거하기도 한다. 열풀림 온도는 금속에 따라 다르다. 

[라] 화학적 성질. 

(1) 공기, 물에 대한 반응-산화(oxidation) 

 ① 금(Au) 가열하여도 변하지 않음.-합금의 경우 동(Cu) 성분으로 검게 산화. 공기, 물-변하지 않음. ② 은(Ag) 공기-대기중의 가스(황산 함유)와 만나면 변함.→황화은(Ag2SO4) 물-변하지 않음. ③ 구리(Cu) 건조할 때-붉게 변한다. 습기, 염분 공기-녹청막을 형성. CuSO4, CuCl2막 형성. 가열-검정색(Cu2O), 붉은막(CuO) 형성. ④ 철(Fe) 건조한 공기- 변하지 않음. 습한 공기-갈색 녹(Fe(OH)3, 2Fe2O3) 형성. 녹 형성 후에도 계속 부식. 가열-퍼석퍼석한 검정색의 산화철(Fe3O4)형성-포목기법에 이용. ⑤ 수은(Hg) 상온에서는 안정. 산소와 접합하면 증발.-항상 밀봉하여 보관.(황가루를 뿌려주면 중화되어 증발하지 않음) 

(2) 산에 대한 반응-부식(corrosion) ① 금(Au) 단순산(염산, 황산, 질산)-반응하지 않음. 1) 물체가 외부로부터의 힘을 받았을 때 본디상태를 가지려고 맞서서 버티는 힘 왕수(royal water; 염산3,질산1)에 녹음.→H(AuCl4)형성. ② 은(Ag) 염산이외의 산 특히 질산에 녹음.→질산은(AgNO3) 황산 →황산은(AgSO4) 염산에는 반응하지 않음-염화은(AgCl)피막 형성→더 이상 부식하지 않는다. 왕수에도 반응하지않음. ③ 구리(Cu) 질산에 녹음 →Cu(NO3)2. 황산 →CuSO4. 염산 →CuCl2. 초산 →Cu(CH3COO). ④ 철(Fe) 염산에서 염화철( FeCl2)형성. 농황산, 농질산에는 더 이상 산화하지 않음→산화피막형성. 50%이상 희황산, 희질산에는 약간만 녹음. 10%이하 

[마] 금속의 구조. 

금속의 구조(structure)는 금속의 성질에 큰 영향을 미치므로 여러 가지 생산공정에서 금속의 성질이나 거동에 대한 예측이나 조정을 하려면 구조에 대한 先 지식이 요구된다. 

(1) 금속의 결정구조(crystal structure of metals) 

금속이 용융 상태에서 응고될 때, 원자들은 결정(crytal)이라고 불리우는 정렬된 형태로 배열된다. 이런 원자의 배열을 결정체 구조(crytalline strucrure)라고 한다. 특정 금속의 격자 구조 특성을 보여주는 가장 작은 원자 그룹을 단위격자(unit cell)라고 하는데, 하나의 결정은 많은 단위 격자로 이루어져 있다. 결정구조의 원자들의 배열방법에 따라 금속의 특이한 성질이 결정되며, 금속에 다른 금속을 첨가함으로써 배열을 바꿔 금속의 성질을 개선하는데 이를 합금(alloying)이라 한다. a. 체심 입방형(body centered cubic) -크롬, 몰리브덴, Va, Fe b. 면심 입방형(face centered cubic) -면의 중심에 원자. 비철, 금, 은, 알루미늄, 동, 납, 니켈 c. 조밀 육방형(hexagonal close packed) - 아연, 카드뮴, 코발트, 마그네슘, 티타늄. d. 정방형에 주석이 있다. (2) 순금속(pure metal); 한가지의 금속 원소로만 이뤄진 금속. Ag, Al, Au, Bi, C, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ir, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Os, P, Pb, Pd, Pt, Rh, Ru, S, Sb, Si, Sn, Ti, W, Zn,… (3) 합금(alloys); 순금속이 지닌 결점을 보완하기 위해서 순금속에 다른 금속을 융합 혼화한 것으로, 모체금속의 물리적, 기계적 성질에 명백한 개량의 효과가 있는 경우, 이를 '불순물'과 구별하여 '합금'이라 한다.

금속의 종류 및 특성 

[가] 철 금속

 €Å 철(Iron;Fe26) 비중 7.87 용융점 1539℃ 비등점 2740 B.H.60 <특성> -청회색빛 금속 -현재 생산량, 사용량이 가장 많은 금속으로 지각의 5%가 철로 이뤄져 있다. -철 속에 함유된 대표적인 함유물질은 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 유황(S)등 5개 원소이며, 이들 원소는 철, 강의 성질에 많은 영향을 미친다.-탄소의 함유량에 따 라 철을 구분한다. -경도와 인성이 적당하다. -연성이 크다. -지성이 있다. -건조한 대기 중 안전하나 습한 곳에서는 산화된다.-갈색녹이 생긴다 -염산, 희황산, 희질산에 용해된다. -농질산, 농황산에 적게 침해된다. -강철, 주철, 연철 등의 주원료이다. -가공변형이 좋고, 합금시 여러 가지의 기계적 성질을 개선할 수 있다. -순수한 철보다는 탄소와 합금하여 널리 사용된다. 일반적으로 탄소의 양이 많아지면 강도, 경도, 내마멸성이 증가하고 연성, 용접성, 인성이 감소된다. 

<생산방법> 철광석 선철 주철 강철 (pig iron) (cast iron) (steel) <용광로> <용선로> <제강로> 1) 선철(pig iron)-탄소(2.5-4%)와 규소, 망간, 인, 황 등을 포함한다. 취성이 강함, 단조, 용접 × 

2) 순철(pure iron)-탄소가 0.03%이하 순수한 원소의 철-정련 방법이 굉장히 어렵고, 비용이 많이 들어 일반적으로 사용하지 않고 실험연구에 사용. 비중 7.81 용융점 1530±3℃ <특성> -습도가 높은 공기중에서 심하게 부식한다.-상온에서도 부식되고, 고온에서 더욱 심하게 부식. -바닷물, 화학약품 등에서 내식력이 약하다. -자성을 띄기 쉽다. -전연성이 크고, 가공성이 좋다.-항상 무르다. 담금질 효과 없음 -열간가공(600∼800℃) -용도; 정련된 순철(99.99%)-자성채, 발전기, 변압기, 연구용으로 드물게 사용. 실용순철(99.9%);선재, 판재 등 구조용으로 많이 사용.

3) 주철(cast iron) 무쇠. 고탄소철(항상 2%이상 3-4%까지 함유-평균적으로 3.25%),규소도 1-3%함유 비중 7.0∼7.3용융점1110∼1250 <특성> -철-탄소-규소의 합금 -철 中 무르고, 가장 녹기 쉽고, 주조성이 좋다. -주조 후 선반에서의 절삭성이 우수하며 대부분 기계가공이 쉽다. -내마모성이 강철보다 좋다. -물에 대한 내식성이 크다.-수도 파이프로 많이 사용. -급열, 급냉을 반복해도 잘 깨지지 않는다. -저렴하다.-실생활에 많이 사용되는 금속. -가단성이 없다.-두드리거나 펼 수 없고, 선으로 만들 수 없다. -인성이 약하고 인장강도가 약하여 충격에 약해 쉽게 깨진다. -산에 부식되기가 쉽다. -용접이 잘 안된다. -주물의 두께에 따라 냉각속도가 다르므로 고른 조직, 강도를 얻기 힘들다. 

4) 연철(wrought iron) 우리가 가장 많이 사용되는 철, carbon free iron <특성> -탄소의 함유량이 매우 적다.-0.3%이하 -매우 부드럽고 전연성이 있고 충격에 잘 견디며 급냉에 의해 단단해지지 않는다. -인장강도 및 인성이 뛰어나다. -내식성이 뛰어나다. -차가울 때 용접이 쉽다. -열간에서 단조가 잘 된다. -black smith의 주재료 이유 ① 단조가 잘 된다. ② 내식력이 좋다.-외부의 공기, 습기와 만나 약간 부식, 그런 다음 산화막이 형성되어 그 이상 부식되지 않는다. 

5) 강철(steel)=탄소강(carbon steel)또는 보통강(ordinary steel) 비중 7.79∼7.87, 용융점 1100∼1500℃ <특성> -철-탄소(2%정도)의 합금 -강도, 경도가 크다. -열처리경화성의 경우, 담금질(quenching)효과가 좋다. -가공성, 용접성이 좋다. -인, 황, 동, 주석, 비소 등의 불순물이 있으며 냉간 가공시 균열이 생긴다. 

<종류>

 (1) 탄소강(carbon steel) 

 <특성> -0.02∼2.06%의 탄소(C)및 약간의 탈산제 잔여물(Si, Mn)함유. 일반적으로 탄소가 많아 지면 강도, 경도, 내마멸성이 증가하고 인성, 연성, 용접성이 저하된다. -인, 황동, 주석, 규소 등의 불순물이 있다. -강도, 경도가 크다. -강을 그라인드 등으로 연마할 때 불꽃이 길고 많이 생길수록 강도가 높다. -열처리 경화성에 있어 담금질 효과, 가공성, 용접성이 좋다. -고속가공시 마찰열이 발생하면 강도가 저하된다. -냉간 가공 시 균열이 생김 -강을 그라인드 등으로 연마할 때 불꽃이 길고 많이 생길수록 강도가 높다. <종류> ① 저탄소강-0.02∼0.25% 탄소 함유 가장 널리 쓰이는 금속재료. 쉽게 용접. 전성, 연성, 강도 적당. 기계가공성이 크다. 예) 간판, 철근, I빔, 자동차의 형, 못 ② 중탄소강-0.25∼0.60% 탄소 함유. 단조, 압연, 주조 가능. 인장력이 우수. 내마모성이 좋다. ③ 고탄소강-0.6∼2.06%탄소 함유. 강도, 경도, 내마모성이 크다. 탄성이 있어 스프링재로 많이 사용 용접성이 적다. 절삭성이 좋다. 예)철도 레일, 칼-내마모성이 크기 때문 

(2) 합금강(alloyed steel)=특수강 

탄소강에 다양한 종류의 금속원소를 소량 첨가한 것으로 제각기 특이한 성질을 지닌다. 니켈, 크롬, 망간, 규소 등을 소량 섞어 여러 가지 성질을 개선. ① 스테인레스강(stainless steel)-철에 녹이 생기지 않게 만든 것(불수강) <특성> -1913년에 발견. 일용품 및 화학약품공업에 많이 사용. -steel+크롬을 많이 첨가한 것. Ni를 함유시키기도 함. -경도, 강도가 증가됨. -내열성, 내식성이 증가. -담금 작업을 할 수 없다. -공기중에 있는 탄소를 흡수하게 된다.→가공경화가 커진다. -여러 번 단조하는 것보다는 아주 강한 압력으로 프레스(고압 프레스)를 하게되면 성 형이 가능하게 된다. ㄱ. 13크롬계- 강 자성을 띔. 색깔이 흑색(약간 회색빛). -조성비: 크롬(12-14%-평균적으로 13%가 들었다하여 13크롬계라 함.) -담금질(급냉)을 할 경우 가공경화 될 수 있다. -단조 가능. 담금질 후 물이나 기름에 냉각이 가능하긴 하다. -열전도도가 좋지 않으므로 서서히 가열했다가 서서히 냉각하는 것이 좋다. -용도: 봉, 관, 선, 톱니바퀴, 건축용품, 주물제 ㄴ. 18-10형-은빛. 비자성. -조성비: 크롬 16-20% 니켈 7-10% -13크롬계보다 내식성이 더 뛰어남. -담금질 시 경화되지 않음. -초산이나 초산염공업에 용기로 많이 사용. 의료기구, 치과재료, 표백공업, 제지공업-산이나 강화학품을 많이 다루는 곳에서 많이 사용. -몰리브덴(소량)을 넣기도 함.-염소(소금)에 강해짐. ② 공구강-가장 쉽게 접할 수 있다. 탄소 공구강이 여기에 속함. 1880년대 이래로 많이 사용. -0.5∼1.5%의 탄소를 포함한 고탄소강 ㄱ. 절삭용 공구강; 선반가공용, cutter, taps & dies ㄴ. 내충격용 공구강; punches, chisels, knives ㄷ. 열간가공용 공구강; diecasting dies, 열간 압출, 단조용공 *열처리(heat treatment) 금속재료를 사용목적에 따라 가열 및 냉각방법을 조절하여 금속의 조직을 변화시키는 방법으로 재질을 연하게 하고, 균등한 조직을 만드는 열풀림(annealing), 가열 후에 공기중에서 서서히 냉각시키는 표준화(normalizing), 가열후에 물, 기름과 같은 매제(quenching mediums)을 이용하여 급냉시켜 재질의 강도를 경화시키는 담금질(quenching), 담금질한 것을 다시 질긴 인성을 부여하는 뜨임(tempering) 등이 있다. ③ 고속도강(high speed steel) <특성> -강(steel)에 텅스텐, 코발트, 바나듐을 함유시킨 후 용해점까지 가열시켜 기름 또는 강한 바람에 급냉시킨 후 뜨임한 철 -500∼600도에서도 안정 -내마멸성이 우수하며 인성이 크다. <용도> 드릴날, 절삭용 공구, 리머 ④ 기타 특수강 인바아(invar), 엘린바아(elinvar), 연쾌삭강(leaded steel) 

[나] 비철 금속 

Å 동과 동합금 

1.동(Copper;Cu29)〔Cuprum〕 비중8.96 용융점1083 비등점2595 B.H.35 주조수축률1.42% 열풀림 온도450∼600℃ <특성> -오렌지계의 적동색 -인류가 최초로 발견했다고 여기는 금속-전기 및 열의 전도체-은(Ag) 다음으로 높다. -전연성 및 가소성이 뛰어나다.-연신률 45-60%, 인성 좋다 -비자성체 -다양한 합금재료-크롬, Fe, Pb를 제외한 모든 금속과 합금, 비율 제한 없음. -인장강도가 뛰어나다. -접합 및 땜이 잘된다. -작업 시 경화하나 열풀림하면 연화되어 신장력 회복 -질산>염산, 황산, 염화제이철에 녹는다.-녹을 때 유독가스 발생. 소금물에 부식 -대기중의 탄소, 유황, 수분의 자용에 의해 염기성 탄소동, 염기성 황산동의 피막 형성 물에 녹지 않는 피막으로 더 이상 부식× -전기도금가능 

2. 황동(Brass) 비중8.4(Cu67, Zn33) 용융점940 <특성> -특유의 황색 -구리와 아연의 대표적인 합금으로 '진유' 또는 '신쭈'로 불린다. -주조성, 가공성, 내식성이 뛰어나다. -적동에 비해 산화가 더디다. <종류> 단동(Tombac), 길딩메탈(Gilding metal), 뉴골드(Nu-gold=Pinchbeck Metal), 커머샬 브 론즈(Commercial bronze), Catridge brass, Muntz metal, 주조용 황동(Casting brass), 함 연 황동(Leaded brass), 황동납(Brass solder) 

3. 백동(Nickel silver, German silver) cf)양은-알루미늄을 지칭. 비중8.8(Cu75, Ni18, Zn 17) 용융점 1110℃ <특성> -은색과 비슷한 회백색 -구리, 아연, 니켈계 합금 -경도 및 가공성이 우수하다. -내구성이 우수하다. -고온 산화항력이 있다. -가열시 균열이 생기거나 뒤틀리기 쉽고 유독가스가 발생한다. 과열하면 안됨, 서냉 要 -니켈을 함유하여 고가이다. 

4. 청동(Bronze) 비중8.8 용융점 1060℃ <특성> -구리와 주석계의 합금(Sn5∼15%함유)-주조성, 내식성 향상, 전연성 저하. -황동에 비해 적황색 -가장 오랜 역사를 지닌 동 합금-청동기 시대(B.C. 3000년경부터 나타남.-무기, 생활용기) -내식성, 내마모성이 우수하다 -강하고 단단하여 공예에서 판형으로 가공하기 힘들다. -유동성이 우수하고 수축율이 적어 주조용 재료로 이상적이다. 기포×- 종 제작 시 많이 사용.(bell metal;구리78-80%주석 20-22%) -성분비는 종류에 따라 다르다. -취성이 크다. <종류> 기계용 청동, 화폐용 청동(coin bronze), 미술공예용 청동, 특수청동,… *놋쇠(유기)-우리나라 고유의 합금속으로 구리와 주석계 합금인 청동의 일종 78% Cu, 22%Sn함유cf)퉁쇠(Zn이 소량 첨가) Ç 

은(silver; Ag47) 

비중10.50 용융점960.5℃ 비등점 2210℃ B.H.25 열풀림온도500~600℃ *Sterling Silver(정은): 비중 10.40 용융점 893 열풀림온도593~649℃ <특성> - 자연광(휘은광) 상태로 채굴 (염화물, 황화물이 섞인 광석으로 채굴) 현재 금, 납, 동, 니켈 광석 제련할 때 부산물로 취득 - 주생산지 : 멕시코, 캐나다, 중국, 페루 - 전성. 연성이 매우 좋다 - 전기 및 열 전도도는 금속 중 가장 우수 - 가장 흰 금속이며 광을 내면 강한 반사력을 지님 - 순은은 금이나 백금 무게의 1/2배, 알루미늄의 4배 정도의 무게를 지님 - 내식성이 좋다 - 도금에 널리 사용 - 살균력이 있어 의료기 및 정수에 사용 - 가공성이 좋아 박판, 세선으로 가공 - 공기중에서 서서히 산화 - 순은은 무르기 때문에 합금하여 사용 - 순은의 경우 용융시 은 자체의 체적의 20배의 산소를 빨아들임 <용도> 장신구 이외에도 화폐주조, 사진술, 전자산업, 치과에서 사용 É 

알루미늄(Aluminum; Al 13) 

비중2.703(20℃에서-온도마다 달라진다) 용융점660.2(녹는점에 와도 빨갛게 되지않음-over heat되면 끓음) 비등점2060℃ B.H.17 열풀림 온도350℃ 부터 시작된다. <특성> -1709년 Marggraf가 금속 원소로 발표 -19세기말에 이르러 전기를 이용한 대량생산 방법 발견 후 저렴해짐. -은백색. 규소 다음으로 지구의 표면에 존재 -경금속. 비자기성. -전기, 열전도도가 높아 일생생활에 철 다음으로 많이 사용. -반사능력이 뛰어나다.-조명기구로 많이 사용 -전, 연성이 우수하다. -순도가 높을수록 인장강도가 떨어진다. -대기중에 내산화성이 크다.-Al2O3막 생겨서 방식력이 강한 표면으로 됨. -염산, 황산, 희질산, 인산, 알칼리용에 등에 부식. 80%의 중질산에는 부식되지 않는다. -다른 금속과 합금이 용이하다.-구리, 마그네슘, 아연, 규소, 철, 주석, 니켈, 망간 등과 잘 결합. -대체로 인체에 무해하다. -주조가 용이하다. <용도> 건축 공업용 자재, 비행기 등 운송설비의 주자재, 섬유(방열, 방한재), 강철의 탈산재, 조리 기구, Foil등 <합금>-철, 규소, 구리 첨가시 내식력 감소. ㄱ. 주조용 합금- 마그네슘 첨가. 강도, 연선, 내식력 증가, 유동성이 좋아짐. 응고, 수축 률이 적어야함. ㄴ. 정련용 합금 ㄷ. 고강도 알루미늄합금; Duralumin *〔착색〕Anodizing 알루미늄은 습도가 높은 공기중에서 얇고 물이 통과하지 못하는 단단한 산화막(Al2O3)형성-더이상의 산화방지. 따라서 인위적인 전기 분해방법을 이용하여 좀 더 강하고 내식성을 가진 영구적인 산화막을 생성하고 이 산화막에 염료(유기염료, 거의 모든 색 가능)를 넣고 봉하는 것을 알루미늄 Anodizing이라 한다. <주조>-Al이 유동성, 수축률이 좋아 매끄러운 표면을 얻음. Ñ 

Pewter./Britannia Metal(Sn91, Sb7, Cu2)-납이 들어 가지 않은 주석 합금. 

비중7.7 용융점244℃ <특성> -고대에는 다량의 납을 함유한 합금으로 동방에서 로마제국까지 광범하게 사용 -오늘날에는 납을 함유하지 않은 Britannia Metal이 널리 사용 -영국의 Cornwell, Devon 등 주석광맥이 있는 곳이 Pewter 생산의 중심지 -전통적인 Pewter가 미국, 유럽에서 일상용기로 사용되었으나 18C 후반부터 값싼 도기가 유행하여 Pewter가 대체되었으며 이 시기에 영국에서 Britannia Metal이 제조 * 전통적인 Pewter는 납을 함유하여 잿빛을 띄며 음식물 용기로는 적합하지 않아, 납을함유하지 않고 강하며 공명을 일으키고 광택이 오래가는 은빛 색상의 Britannia Metal 로 대체되었다. < Britannia Metal > - 작업시 경화되지 않으나 과열시 균열 생성-열풀림× <특성> - 매우 부드러워 줄이 잘 막히므로 백묵가루 사용 - 주조가 쉽다-청동, 철,석고mold(1회 사용)모두 가능.Sb(팽창력 도움) - 귀금속에 비해 저렴-상업적 장신구에 이용 - 인체에 무해 - 다양한 성형 방법이 가능 - 금속 공예의 중요재료(유럽에서) - 압연시 주석은 90도 회전 시켜야함. cf)은, 황동-한방향으로만 Ö 

내화금속(Refractory Metals) 

대체적으로 섭씨 1093~2204도의 고온에서도 잘 견디어 매우 높은 용융점을 가지며 내식성이 매우 우수하며 매우 가벼운 금속으로 titanium, tantalum, niobium, chromium, nalfnium, molybdenum, tungsten, vanadium, zirconium등이 이에 속한다. 그 중에서 장신구에 주로 사용되는 것은 titanium, tantalim, niobium으로 가볍고 내식성이 우수하며 다양한 색조를 지닌 산화막을 갖는다.-1960 영국에서부터 장신구로 이용. 단점-비싸고 heat joint안됨. 1. 티타늄 (Titanium ; Ti22) 비중 4.5 용융점 1800 비등점 3250 열풀림온도 593~732-진공상태 <특성> -1791년 William Gregor가 발견하여 1947년 Knoll이 정련 방법을 발견하고 부터 사용 -주 생산지는 미국, 캐나다, 오스트레일리아 등으로 지각에 다량 존재한다 -흰색 광택을 지닌 은빛나는 금속 -순도가 높을수록 연질이다 -경금속이며 비자성체이다-금의 1/5, 철의 1/2, 열전도율× -강도 경도가 매우 좋다-stainless steel의 4배, 80%이상이 항공기의 생산에 사용 -융점이 매우 높다 -질산에 대한 부식성은 매우 우수하나 황산이나 염산에 대한 내식성은 좋지 않다. 불화수소산에 침해된다-세척시 사용. -인체에 무해하다 -티타늄 박판에 산소 불대를 사용하여 섭씨 700도 이상 가열하면 산소를 흡수하여 표면이 경화되며 전연성이 저하된다 -티타늄과 산소의 높은 반응성을 이용하여 강철의 탈산제로 사용된다 -1950년대 처음 상업적으로 사용되었으며 1960년대 영국의 공예가들이 장신구에 사용하기 시작하였다 <착색>Anodizing 매우 단단하고 내식성있는 다양한 색조의 산화막을 열 또는 전압(Voltage)의 세기를 조절하여 생성시키는 것으로 금속 산화막의 두께에 따라 광선이 반사되어 비눗방울과 같은 간섭색을 나타내는 것이다 *참고 열과 전압에 의해 반응하는 titanum과는 달리 tantalum, niobium은 전압에 의해서만 다양한 색이 형성된다