C18070의 특성: 전도성, 강도, 굴곡성 및 두 가지 고온 거동

첫 번째 기사에서는 고전도성 구리-크롬-실리콘-티타늄 합금인 C18070을 소개했습니다. 이 합금의 가치는 단일 특성의 극대화가 아니라 여러 특성 간의 균형에 있습니다. 따라서 본 기사에서는 이러한 특성들을 명시하고, 선택 오류를 가장 많이 유발하는 개념적 혼동을 해소합니다.

인경 상태별 기계적 특성

R-템퍼는 최소 인장 강도(MPa)에 따라 명명됩니다. 범위는 일반적인 생산 편차를 반영하며, 제조업체 인증서에는 귀하의 로트에 대해 측정된 실제 값을 명시합니다.

강도와 경도는 R400에서 R580으로 증가하지만, 연신율은 감소한다. 이 합금은 중간 강도를 목표로 설계되었으며, 스프링 합금의 최고 강도를 따라가려는 의도는 없다. 그 이유는 그렇게 하면 전기 전도성과 굽힘 성형성이 저하되기 때문이다. 핵심은 충분한 강도를 확보하면서도 다른 두 특성은 최대한 높게 유지하는 것이다.

성형성

C18070이 대부분의 전도성 합금과 차별화되는 지점이다. 두께가 0.5 mm 이하일 때 90°로 시험한 최소 굽힘 비율은 다음과 같다.

R400 상태에서 이 합금은 양방향(좋은 방향 및 나쁜 방향)으로 0t 굴곡이 가능하며, 균열 없이 완전히 접을 수 있다. 이로 인해 전도율이 IACS 기준 78% 이상인 재료로도 진정으로 복잡한 성형 및 스탬핑 형상을 구현할 수 있다. 열처리 경화가 진행됨에 따라 요구되는 굴곡 반경이 커지므로, 복잡한 형상에는 더 부드러운 열처리 상태가 유리하다. 도면에는 반드시 굴곡 반경과 그 방향을 명시하여 적절한 열처리 상태를 공급받도록 해야 한다.

두 가지 고온 거동 — 혼동해서는 안 된다

구매자들은 종종 마치 하나의 특성인 것처럼 ‘우수한 고온 성능’을 요청한다. 그러나 이는 서로 다른 메커니즘에 의해 결정되는 두 가지 특성이며, 부품은 그중 하나, 둘 다, 또는 어느 하나도 필요하지 않을 수 있다.

스트레스 완화 저항 — 지속 하중을 받는 부품이 접촉 압력을 유지하는지, 아니면 점차 느슨해지는지 여부. 이는 커넥터가 고온 환경에서 수년간 접촉력을 유지하기 위해 의존하는 특성이다.

연화 저항성 — 재료 자체가 가열될 때 강도를 잃고 부드러워지는지 여부. 이는 부품이 고온 환경을 겪은 후에도 형태와 경도를 유지할 수 있는지를 결정한다.

C18070은 두 항목 모두에서 우수한 성능을 보이지만, 각각 다른 질문에 답한다. 부품의 고장 원인이 ‘수개월 사용 후 접점이 느슨해지는 것’이라면 관련 지표는 응력 완화율이다. 반면 ‘고온 노출 후 부품이 부드러워지는 것’이라면 관련 물성은 연화 저항성이다. 잘못된 지표를 기준으로 사양을 정하는 것은 흔히 발생하며, 비용이 많이 드는 실수이다.

응력 완화율

200°C 이하에서 1000시간 동안 C18070은 최소 85%의 응력을 유지한다. 실제 사용 관점에서 보면, 접점은 장기간 고온 작동 후에도 대부분의 클램프력을 그대로 유지한다 — 이는 고전압 배터리나 엔진룸 내 커넥터가 요구하는 동작 특성이다. 여기에 78–83% IACS 전기 전도도가 결합되어, 고전류를 전달하면서도 고온에서 안정적으로 작동하는 연결 부위에 적합한 합금 조합을 이룬다.

자주 묻는 질문

어느 담금질 상태가 가장 좋은 굽힘 가공성을 제공하나요?

R400은 양방향(정방향 및 역방향)으로 0t 굴곡이 가능하여 복잡한 성형 부품에 적합합니다.

C18070의 고온에서의 응력 유지율은 얼마입니까?

200°C에서 1000시간 후에도 최소 85% 이상을 유지하며, 장기간 고온 사용 시 접촉력이 안정적임을 나타냅니다.

응력 완화와 연화는 동일한 개념입니까?

아니요. 응력 완화는 지속 하중 하에서 접촉력이 감소하는 현상이며, 연화는 가열로 인해 재료 강도가 감소하는 현상입니다. 이 두 현상은 서로 다른 메커니즘으로, 각각 별도로 명시해야 합니다.

이 시리즈의 다음 주제: C18070 적용 분야 — EV 배터리 커넥터, 태양광 하드웨어, 릴레이 및 퓨즈 박스.