철계 vs 비철계 금속: 핵심 차이점과 실무 적용 가이드

"철계(Ferrous)와 비철계(Non-Ferrous) 금속 차이가 뭐예요?" 금속 제작 현장에서 가장 많이 받는 질문입니다. 소재 선정의 첫 단추인 계열별 특성·대표 소재·적용 분야를 체계 정리했습니다.

철계 금속(Ferrous Metals)

철(Fe) 주성분, 탄소 함유, 대부분 자성 보유. 고강도·내구성·자성 이용(모터, 전기기기) 용도에 적합. 건설·중장비·배관·자동차·공구 등 인프라 소재의 주력군.

강철(Steel)

가장 범용적인 제작 소재. 탄소강·합금강·스테인리스강 등 세부 강종으로 건설·기계·금형·가전·수송기기 전 분야 커버. 재활용률 90%+로 순환 경제 핵심 소재.

탄소강(Carbon Steel)

산업용 구조물·기계 부품 주력. 용접성·가공성·열처리 대응성 우수. 표면 처리(도금, 도장, 흑피)로 내식성 보완 가능.

주철(Cast Iron)

내마모성·진동 감쇠성·주조성 탁월. 상수도관, 공작기계 베드, 엔진 블록, 난로 부품 등 정밀 주조·고하중 용도에 최적.

단철(Wrought Iron)

저탄소·고순도 철을 단조·압연 가공. 연성·인성 우수, 재가열·재가공 반복 가능. 장식 철물, 게이트, 가구 프레임 등 심미·구조 겸용.

비철계 금속(Non-Ferrous Metals)

철 함유량 극미(0%~미량), 비자성, 내식성·전도성·경량성 우수. 배관·지붕·전선·전자·항공우주·의료 등 특수 기능 요구 분야 주력.

알루미늄(Aluminum)

비중 2.7(강철 1/3), 고비강도, 우수 열전도·전도성, 양극산화·도장 용이. 자동차·항공우주·전자·포장·건축 경량화 핵심 소재.

구리(Copper)

전기 전도도 2위(은 다음), 열전도도 최상급, 연성·항균성 보유. 전선·버스바·열교환기·항균 터치면·분말 야금 원료 등 다용도.

아연(Zinc)

용융 아연 도금(갈바나이징) 최대 용도. 다이캐스팅 합금(자맥 Zamak), 황동(구리-아연) 원료, 희생 양극·배터리 소재.

납(Lead)

고밀도·연성·방사선 차폐·산성 내식성. 배터리(납축전지), 케이블 피복, 방음·방사선 차폐 시트, 배관(식수용 제외). 독성 관리 필수.

니켈(Nickel)

강인성·내식성·내열성·자성 조절 가능. 초합금(인코넬, 하스텔로이), 스테인리스 오스테나이트 안정화 원소, 배터리·도금·자성 소재 핵심.

선정 가이드: 구조 하중·자성 필요→철계. 경량·내식·전도·비자성·생체적합 필요→비철계. 프로젝트 초기 소재 매트릭스 작성으로 최적 조합 도출하십시오.