경합금

요약 비중이 4.5 이하이며 구조재료인 마그네슘·베릴륨·알루미늄·타이타늄의 4가지 금속을 주체로 한 합금이다. 알루미늄과 마그네슘의 합금은 200∼300℃ 이상에서 강도가 낮기 때문에, 녹는점이 높은 경금속으로 타이타늄과 베릴륨이 사용되어 각각의 합금을 만든다.

이전부터 알려진 것은 알루미늄·마그네슘의 합금이다. 합금이 만들어진 본래 목적은 항공기용으로 중량에 대한 강도가 큰 것이 필요하였기 때문이었다. 그러나 이 합금이 완성되자 선박·차량 등 교통기관의 구조재, 휴대용 사다리, 쌍안경·카메라의 몸체 등에도 사용되었다. 처음의 경금속(알루미늄·마그네슘)은 대기 속, 특히 염분이 있는 환경에서 내식성이 나빴기 때문에 용도가 제한되었으나, 알루미늄은 먼저 알루마이트 처리가 발명되어 주방용품으로 진출하였다. 그동안에 마그네슘을 첨가한 하이드로날륨이라는 내식성이 좋은 합금이 만들어져 용도가 넓어졌다.

알루미늄 합금 중에서 구리·마그네슘을 첨가한 두랄루민이 강도가 가장 강하지만, 내식성이 나빠 창틀같은 오랜 기간 사용하는 건축용재에는 마그네슘·규소를 첨가한 합금이 사용된다. 마그네슘과 아연을 첨가한 속칭 삼원합금은 용접한 부분의 강도가 떨어지지 않으므로, 차량의 구조재로 많이 사용된다. 카메라 부품이나 기계류에는 마그네슘 합금의 주조품이 사용된다. 그러나 마그네슘은 내식성에서 아직도 용도가 제한되고 있으며, 주로 다이캐스팅 주물에 의해 경량의 물품을 만들거나 자동차 부품의 주물로 사용된다. 마그네슘의 또 다른 용도는 콜더홀형 발전용 원자로의 우라늄 연료를 넣는 외장재료(外裝材料)와 판재로서 토륨·지르코늄과 희토류원소 등을 넣은 내열 마그네슘 합금으로 항공우주개발 관계의 구조재로 사용한다.

알루미늄과 마그네슘은 녹는점이 650∼660℃이고 그 합금은 200∼300℃ 이상에서 강도를 기대하기 어려우므로, 녹는점이 높은 경금속인 타이타늄과 베릴륨을 사용하여 각각의 합금을 만든다. 타이타늄합금은 8% 망가니즈합금에서 시작되어, 오늘날은 6% 알루미늄과 4% 바나듐의 합금이 더 많이 사용되고, 보다 강력한 합금도 만들어지고 있다. 베릴륨 합금으로 유명한 것은 다량의 알루미늄을 첨가한 로칼로이이다.