인청동(燐靑銅, phosphor bronze)은 구리(Cu)를 기본으로 주석(Sn)과 인(P)을 첨가한 구리 합금의 한 종류이다. 구리와 주석의 합금인 청동(靑銅)에 소량의 인을 더한 형태로, 금속공학 및 산업 분야에서 널리 알려진 실용 합금 재료이다.
구성 성분
인청동은 일반적으로 구리에 약 0.5~11%의 주석과 0.01~0.35%의 인이 포함된 구리 합금이다. 특정 용도에 따라 다른 원소가 추가되기도 하는데, 예를 들어 납(Pb)을 0.5~3.0% 함유시켜 절삭 가공성을 향상시킨 형태도 존재한다. 국내·일본 산업 규격(KS, JIS)에서는 이전에 PBC라는 기호로 표기되었으며, 현재는 C5191, C5210, C5441 등의 번호로 분류된다.
특성
인청동에서 인의 역할은 합금 용해 과정에서 발생하는 산화 구리를 탈산시키는 것이다. 이로 인해 인청동은 일반 청동보다 강도가 높고 부식(녹)에 강한 특성을 갖는다. 주석은 합금의 내식성과 강도를 높이는 데 기여하며, 인청동 전반에 걸쳐 높은 내마모성, 우수한 스프링성 및 피로 특성이 나타난다. 탄성 계수는 대략 100~120 기가파스칼(GPa) 수준으로 알려져 있다.
용도
이러한 기계적·물리적 특성 덕분에 인청동은 전기·전자 부품 분야에서 널리 사용된다. 대표적인 용도로는 스위치 접점, 커넥터, 단자(Terminal), 정밀 스프링, 정보통신기기 부품 등이 있다. 또한 베어링, 웜기어, 부시 등 마찰과 마모가 발생하는 기계 부품에도 통상적으로 사용된다. 해양 환경이나 화학적 내구성이 요구되는 조건에서도 활용되며, 납을 포함하지 않는 무연(無鉛) 소재로 RoHS 규제 대응에도 적합한 것으로 평가된다.
관련 합금과의 구분
같은 구리기반 합금이라도 첨가 원소에 따라 특성이 다르다. 황동(Brass)은 구리에 아연(Zn)을 첨가한 합금으로 가공성이 우수하고, 청동(Bronze)은 구리에 주석을 첨가한 합금으로 경도와 내마모성이 높다. 인청동은 이 중 청동 계열에 속하면서 인이 추가되어 탈산 효과와 강도 및 피로 특성이 보강된 형태로 이해할 수 있다.
