2-2. 인 함유 브레이징 합금 (Phosphorus Brazing Alloys)

인 함유 브레이징 합금은 주로 동과 동합금의 접합에 사용되지만 은, 텅스텐, 몰리브데늄 등의 접합에도 제한적으로 사용된다. 이 합금은 철이나 니켈 합금, 니켈이 10% 이상 함유된 동-니켈 합금 등에는 사용하지 말아야한다. 그 이유는 인과 철, 또는 인과 니켈 사이에 취성이 강한 금속간 화합물이 생성되기 때문이다.

이 합금의 내부식성은 고온에서 황화 분위기내를 제외한 곳에서는 양호하다. 브레이징된 접합면은 150℃까지는 안전하며, 짧은 기간일 경우 200℃ 까지도 가능하다. 잘 알려진 바와 같이 이 합금들은 인(P)의 자기 플럭스 (self fluxing) 역할에 의해 동의 브레이징시 플럭스 없이 접합이 가능하다. 단 <표 3-4>의 합금 중 주석(Sn)이 들어간 두 합금은 플럭스가 필요하다. 참고로 인의 자기 플럭스 역할 반응은 아래와 같다. 2Cu3P(인동화합물) + 5Cu2O(동산화물) → P2O5↑ + 16Cu 상기 반응에서 브레이징 합금 중 인화합물 (Cu3P)의 인(P)이 동 표면의 산화물 (Cu2O) 중 산소 (O2)와 결합하면서, 동을 환원하고 인의 산화물 P2O5는 가스로서 날아간다. 이 과정을 통해 산화막이 제거되기 때문에 동의 브레이징 시 플럭스 없이 접합이 가능하다. 즉, 이 경우 인이 플럭스의 역할을 대신한다. 이 합금들은 은의 함량이 적기 때문에 비교적 저가이다.

 

2원계 인동계 브레이징 합금은 동과 인화동(Cu3P)으로 이루어져 있는데 그림 3-2)는 Cu-P 2원계 상태도를 보인 것이다.

 

인동계 용가재의 공정온도는 714℃이며 공정조성(Cu-8.4% P)에서 취성이 심하기 때문에 4 ～ 7.5% 인을 함유한 조성이 실용화 되어있다. 인의 함량이 8.4%에 가까워질수록 액상선 온도가 낮아지고 고상선과의 간격도 적어져서 유동성이 좋아지지만 가공성은 나빠진다.