EN 1652 CuNi2Si M: 고전도·내식성 구리-니켈-실리콘 합금
개요
CuNi2Si(재질 번호 CW111C)는 시효경화형 저합금 구리 합금으로, 구 DIN 규격 CuBNi2Si(재질 번호 2.0855, DIN 17666: 1983-12)에 대응합니다. 우수한 전기·열전도율, 내식성, 높은 피로·크리프 저항성, 양호한 스프링 특성을 겸비합니다. 경화 상태에서 응력부식균열 저항성을 가지며, 가공경화 제거 온도는 약 450°C입니다. 저온에서 강도가 더욱 증가하는 특성이 있습니다.
가공 특성
- 열간/냉간 성형: 좋음
- 절삭 가공성: 보통
- 연납 땜: 좋음
- 경납 땜: 보통
- 가스 실드 용접: 보통
- 버니싱: 좋음
주요 용도
- 가공선 재료: 클램프, 마운팅 링크, 너트, 고강도 내식성 나사
- 전력선용 와이어 로프, 베어링 부시, 롤러 베어링 케이지
- 밸브 가이드 부시, 스프링
- 전해 주석 도금 스트립: 솔더링성, 내식성, 접촉저항 저감, 외관 개선 목적(DIN EN 14436: 2004-11 Table 5 참조)
물리적 특성
일반 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 밀도 | 20.0 °C | 8.8 - 8.88 g/cm³ |
기계적 특성 (M 상태 - 시효경화)
| 특성 | 온도 | 값 |
| 탄성 계수 | 20.0 °C | 130 - 143 GPa |
| 브리넬 경도 | 20.0 °C | 55 HB |
| 비커스 경도 | 20.0 °C | 60 HV |
| 푸아송 비 | 20.0 °C | 0.34 |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 320 MPa |
| 항복 강도 Rp0.2 | 20.0 °C | 200 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 열팽창 계수 | 300.0 °C | 1.6E-5 1/K |
| 비열 용량 | 20.0 °C | 377 J/(kg·K) |
| 열전도율 | 20.0 °C | 67 - 200 W/(m·K) |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 전도율 | 20.0 °C | 1.00E+7 - 2.60E+7 S/m |
| 비전기 전도율 (IACS) | - | 45 % IACS |
화학 조성 (중량 %)
| 원소 | 함량 범위 |
| 철 (Fe) | 0.2 % |
| 납 (Pb) | 0.02 % |
| 망간 (Mn) | 0.1 % |
| 니켈 (Ni) | 1.6 - 2.5 % |
| 실리콘 (Si) | 0.4 - 0.8 % |
CuNi2Si의 특징 및 열처리
CuNi2Si는 Ni₂Si 석출 강화 메커니즘을 이용합니다. 용체화 처리(900-950°C, 급냉) 후 450-500°C에서 시효 처리로 고강도·고전도율 달성. 저온(-40°C 이하)에서 강도·경도 상승, 연성 유지로 극저온용 부품에도 적합. 전기전도율 45% IACS로 베릴륨동(C17200, ~22% IACS) 대비 2배 우수하면서 무독성.
주요 경쟁 합금 비교
| 합금 | 인장강도 (MPa) | 전기전도율 (%IACS) | 열전도율 (W/m·K) | 독성 | 비용 |
| CuNi2Si (CW111C) | 320-550 | 45 | 67-200 | 없음 | 중간 |
| CuBe2 (C17200) | 1100-1400 | 22 | 105 | Be 독성 | 고가 |
| CuCr1Zr | 350-450 | 80 | 330 | Cr(VI) 주의 | 중간 |
CuNi2Si는 강도-전도율 균형이 우수하고 무독성으로 베릴륨동 대체재로 각광받습니다.