일반기술

열간가공성 향상을 위한 동합금 제조기술

○ 주석함유 동합금은 그 뛰어난 도전성과 고강도로 인하여 전자부품의 전기 접속재로 사용되는 국가적 기반산업을 구성하는 소재중의 하나이다. 전 세계적으로 막대한 소비량을 자랑하는 소재이지만 그 생산성은 소재가 내포하는 특성 때문에 생산성이 낮은 단점이 있다. 본 기술은 이러한 생산성의 한계를 극복하기 위하여 새로운 합금설계를 이용하여 생산성을 증가시키고자 하였다.○ 비스므스 등을 첨가하여 납함유 황동을 대체하기 위한 쾌삭황동이 국내외 여러업체에서 개발되었지만 개재물 자체의 형상이 열간가공성에 적합하지 않아서 고온 압출 및 열간압연이 어려운 단점이 있고 따라서 합금설계를 통한 개재물 형상제어가 요구된다.○ 일반적인 동합금 판재는 압연을 이용하여 제조하고 압연의 종류는 열간 및 냉간압연이 있다. 열간압연은 높은 온도에서 금속이 유연성을 가지는 것을 이용한 공정으로 단면적을 급격히 감소시킬 수 있으므로 대량생산이 가능하다. 그러나 냉간압연은 저온에서 가공하므로 단면적 감소율이 열간압연에 비해 상대적으로 작아서 대량생산시 경제성이 낮은 단점이 있다.○ Sn 함유 청동합금 및 Bi계열 무연황동은 주조시 낮은 용융온도를 가지는 개재물이 내부에 생성하게 되고, 이러한 개재물은 용융점이 매우 낮아 고온의 열간압연시 액화 또는 내부로 녹아들어가면서 원래 존재하던 위치에 공공을 생성하여 열간압연시 균열을 발생시키거나 파괴를 야기한다. 따라서 일반적으로 낮은 용융점을 가진 개재물이 존재하는 금속소재는 냉간압연은 가능하나 열간압연은 불가능하여 생산성이 낮아 경제적 손실을 야기한다. 그런데, 이러한 개재물의 형상을 제어하여 열간가공성을 향상시킬 수 있다.○ Sn 함유 청동합금 및 Bi계 무연황동의 열간가공성 증대는 현재까지 낮은 가공성으로 인한 경제성문제 때문에 그 우수한 특성에도 불구하고 고품위 전자제품(핸드폰, 컴퓨터부품, 가전기기)의 전기접속재로 사용을 꺼려하였으나, 본 기술의 연구결과를 응용하여 도전용 동합금 제조업체가 생산성을 향상시킬 경우, 현재의 주조용 소재를 생산성이 우수한 열간 압연 판재로 대체가 가능하고, 기타 동합금산업에 적용하였을 경우 연간 수십억대 이상의 수입대체 효과를 가져올 것으로 기대된다.