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| 계열 | 종류 | 합금특성 |
|---|---|---|
| 1000 | 1080 | 강도 낮지만 열, 전기 전도성 높고, 성형성, 접성, 내식성 양호 |
| 1070 | ||
| 1050 | ||
| 1100 | 강도 비교적 낮으나 성형성, 용접성, 내식성 양호 |
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알루미늄 합금의 종류 특성 이해
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[알루미늄 지식]알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도에 대한 해설
[알루미늄 지식]알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도에 대한 해설 · ‘알루미늄 합금 (알루미늄 합금) ‘ · 강성 · 내열성 등의 조건이 갖추어진 금속으로 처리 …Source: kanonxkanon.tistory.com
Date Published: 5/11/2022
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알루미늄합금의 종류 및 특성 – 신우메탈코리아
계 열, 종 류, 주요성분, 합금 특성, 대표적 용도. 1000, 1080, 순도 99.80이상, 강도가 낮지만 열이나 전기의 전도성이 높고, 성형성, 용접성, 내식성이 양호, 명판, …
Source: www.alshinwoo.com
Date Published: 8/11/2022
View: 2283
알루미늄 종류 – Total Materia
합금 원소 및 열처리에 따라 알루미늄은 좋은 외관, 가공 용이성, 좋은 내부식성, 높은 강도 대 중량 비율, 좋은 용접성 및 높은 파괴 인성 등의 다양한 물성치를 가질 …
Source: www.totalmateria.com
Date Published: 2/8/2021
View: 3299
알루미늄 합금 종류 별 특성 및 용도 – (주)에이스코
알루미늄 합금 종류 별 특성 및 용도 ; 2024. 2014보다 강도 높음, 절삭 가공성 좋음. 항공기 용재, 각종 구조제품, 볼트, 너트용 ; 3003. 1100보다 강도 약간 높음. 건축 …
Source: assco.co.kr
Date Published: 2/4/2021
View: 5509
알루미늄의 특성과 종류 및 알루미늄 가공의 특징 – 메카피아
알루미늄은 일반적으로 가공이 쉽다고 알려져 있는데 금속 재료로서도 아주 뛰어난 특성을 가지고 있기 때문에, 우리의 실생활 속에서도 늘 접하게 되는 …
Source: www.nogoora.com
Date Published: 5/30/2021
View: 5301
알루미늄 합금 종류 및 화학 성분. (Aluminum) – GLEANING
알루미늄 합금 종류 및 화학 성분. (Aluminum). 이런 테이블 웬지 보기 어렵고 난해하게 느껴지지만…. 이렇게 어렵고 난해한걸 잘 이해하게 되면 …
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Date Published: 1/3/2022
View: 2710
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주제에 대한 기사 평가 알루미늄 합금 종류
- Author: 박정현-금속재료기술사
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- Date Published: 2019. 9. 25.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=hP4K1nP-dF0
가더스산업 알루미늄 합금의 종류및 용도
계열 종류 주요성분 합금특성 용도
1000 1080 순도 99.80이상 강도 낮지만 열, 전기 전도성 높고, 성형성, 접성, 내식성 양호 반사판, 조명기구, 장식품, 화학물탱크, 전선재 등
1070 순도 99.70이상
1050 순도 99.50이상
1100 순도 99.00이상 강도 비교적 낮으나 성형성, 용접성, 내식성 양호 건축용재, 전기기구, 일반기물, 각종용기. 강도 요구하지 않는 성형품
1200 순도 99.00이상
2000 2014 Cu: 3.9~5.0% Si: 0.5~1.2% Mn: 0.4~1.2% 내식성은 떨어지나 강도 매우높고 열간가공성 양호 항공기 및 부품, 각종구조재 등
2017 Cu: 3.5~4.5% Mn: 0.4~1.0% Mg: 0.4~0.8% 강도높고 절삭가공성 우수 하지만 내식성, 용접성 나쁨 광학기계부품, 기계나사제품, 각종구조재 등
2024 Cu: 3.8~4.9% Mn: 0.3~0.9% Mg: 1.2~1.8% 2017보다 강도높고, 절삭가공성 양호하고 공경화후의 인공시효성이 크며, 내응력과 부식성 양호 항공기 외판, 구조재부품, 단조재 등
3000 3003 3203 Mn: 1.0~1.5% 강도 1100보다 약간 높고 용접성, 내식성 양호 차량용재, 선박용재, 건축재, 일반기물,각종용기
3004 Mn: 1.0~1.5% Mg: 0.3~1.3% Si: ≤0.3% 3003보다 강도 높고 Deep drawing성이 우수하며 내식성 양호 Can body, 전구base, Color도장판, 지붕재
5000 5005 Mg: 0.5~1.1% 3003과 유사한 강도. 내식성, 용접성, 가공성 양호 차량내장재(저응력 부품의 구조재) 조리기구, 일반기물 등
5052 Mg: 2.2~2.8% Cr: 0.15~0.35% 내식성(내해수성)이 뛰어나고 성형성, 용접성 양호 선박구조재, 연료tank, 가정용기구
5082 Mg: 4.0~5.0% Zn: ≤0.25% Si: ≤0.2% Cr: ≤0,15% 5083에 가까운 강도. 성형성, 내식성 우수 Can end 등
5154 Mg: 3.1~3.9% Cr: 0.15~0.35% 5052와 5083의 중간 강도. 성형성 약간 떨어지나 내식성, 용접성 양호 차량용재, 선박용재, 압력용기 등
5083 Mg: 4.0~4.9% Mn: 0.4~1.0% Cr: 0.05~0.25% 비열처리 합금중 최고의 강도. 성형성 약간떨어지나 내식성, 용접성 양호 차량용재, 선박용재, 압력용기, 용접구조용재 등
5N01 Mg: 0.2~0.6% 화학 또는 전해연마 후 아노다이징하면 뛰어난 광택성을 가지며 성형성, 내식성, 용접성 양호 반사판, 색상판, 고급기물, 장식품
6000 6061 Mg: 0.8~1.2% Si: 0.4~0.8% Cu: 0.15~0.4% Cr: 0.04~0,35% 내식성, 용접성 좋고 중간정도의 강도를 갖으며 냉간가공성은 열처리합금으로서는 양호 차량, 선박등 수송구조재, 광학기기 등
6063 Mg: 0.45~0.9% Si: 0.2~0.6% 아노다이징성과 압출가공성 우수 건축용샤시, Door등 내.외장용 등
7000 7075 Zn: 5.1~6.1% Mg: 2.1~2.9% Cu: 1.2~2.0% Cr: 0.18~0,28% 2024보다 강도높고, 알루미늄합금중 최고강도 항공기용재, 스포츠용구 등
7N01 Zn: 4.0~5.0% Mg: 1.0~2.0% Mn: 0.2~0.7% 용접성, 내식성 비교적 좋고 고강도이며 상온에서 시효성있음 차량용재, 용접구조재 등
[알루미늄 지식]알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도에 대한 해설
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[알루미늄 지식]알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도에 대한 해설알루미늄 호일이나 알루미늄 캔 등 우리의 생활에 가까이에서 빼놓을 수 없는 알루미늄.
그런 알루미늄 제품이지만, 사실 순수한 알루미늄만으로 만들어져 있는 것 뿐만 아니라,
다른 금속과 혼합 한 ‘알루미늄 합금 (알루미늄 합금) ‘도 만들어져 있다고 알고 계신가요?
이번에는 그런 알루미늄 합금에 대해 해설하겠습니다.
アルミ合金・銅合金の砂型鋳造 | 株式会社サトキン
알루미늄합금, 동합금사형 주조 동영상
2020/03/05 – [알루미늄 지식] 알루미늄 구조물, 표면처리에 대해 철저히 해설
알루미늄 합금이란?
먼저, 합금은 2종류 이상의 금속을 혼합한 재료와
소량의 비금속이 더해진 금속적인 성질을 가진 재료를 나타냅니다.
왜 금속을 혼합하여 ‘합금’을 만들까요?
그것은 한 종류는 가공 시, 재료로서의 조건이 갖추어지지 않은 것도
두 가지 이상의 금속을 혼합하는 것으로,
강성 · 내열성 등의 조건이 갖추어진 금속으로 처리 할 수 있기 때문입니다.
알루미늄이라면 가볍고 열이 전해지기 쉬우므로 가공하기 쉬운 특징이 있습니다.
그러나 다른 한편으로, 부드러운 때문에 상처가 나기 쉬워
강도도 철보다 뒤떨어지는 면도 가지고 있습니다.
그래서 구리와 마그네슘 등의 금속이나 실리콘 등과 합쳐서
더 강하고, 더 가볍고, 더 열이 전해 쉬운 재질을 만들어 낼 수 있습니다.
2020/03/04 – [알루미늄 지식]태양광 알루미늄 구조물의 가공 특성과 장점
알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도
일반적으로 알루미늄 합금은 국제 알루미늄 합금 이름이 사용되며,
JIS (일본 산업 표준)에서도 4자리 숫자로 구성된
국제 알루미늄 합금의 이름이 알루미늄 합금 이름의 일부로 받아들여지고 있습니다.
각각 No.1000 마다 혼합되어있는 물질이 다르고,
그 번호에 어떤 물질의 합금인지 판단 할 수 있는 것입니다.
No.1000 ~ [순수 알루미늄]
공업용 순수 알루미늄, 성분의 99 %가 알루미늄 (Al)으로 구성되어 있습니다.
알루미늄의 순도가 높기 때문에 가공 내식성 (부식 어려운 산화하기 어렵다.)
열 · 전기 전도성 등이 우수하지만 강도가 낮기 때문에 구조 재료로는 적합하지 않습니다.
강도가 그다지 필요하지않은 부재나 부품에 사용되는 경우가 많으며, 알
루미늄 중에서도 열처리를 하지 않고 사용하는 경우가 많은 비열 처리형의 재료입니다.
【용도】
가정 용품, 기구, 송/배전 용 재료, 방열 재료, 화학 공업 탱크 등
No.2000 ~ [Al-Cu 계] 알루미늄 + 구리
구리 (Cu)를 첨가한 합금.
철강 재료에 필적하는 강도를 가져, 열처리 형으로 조질하여 더욱 강도가 향상됩니다.
고강도 알루미늄 합금으로 항공기 부재로 유명한 두랄루민과 초 듀랄루민이 있습니다.
구리를 포함하면 강도가 높아지지만 많이 포함하면 내식성이 저하됩니다.
또한 절삭성은 우수하지만 용접성에 어려움이 있어,
조립을 하는 경우에는 많은 기계적 방법을 취하거나 저항 스폿 용접이 사용됩니다.
【용도】
항공기 용 부재, 나사 기어 부품 성형 용 금형, 유압 부품 등
No.3000 ~ [Al-Mn 계] 알루미늄 + 망간
망간 (Mn)을 첨가한 합금.
순수 알루미늄 가공 내식성을 저하시키지 않고 강도를 조금 올린 것입니다.
기물, 건축 자재, 용기 등 넓은 용도가 있습니다.
또한 마그네슘을 추가하면 더 강도를 증가시킬 수 있습니다.
【용도】
건축용 부재, 지붕 재료, 알루미늄 캔 전구 소켓 등
No.4000 ~ [Al-Si 계] 알루미늄 + 실리콘
실리콘 (Si) 실리콘을 첨가한 합금.
실리콘을 추가함으로써 열팽창률이 억제되어 내마모성도 높아집니다.
내열성도 우수하기 때문에 단조 피스톤 등으로 사용되거나
다른 알루미늄 합금보다 융점이 낮기 때문에 용접 필러 금속 등에서도 사용되고 있습니다.
【용도】
피스톤, 실린더 헤드, 용접 와이어 등
No.5000 ~ [Al-Mg 계] 알루미늄 + 마그네슘
마그네슘 (Mg)을 첨가한 합금.
강도와 내식성, 용접성이 향상됩니다.
마그네슘이 적은 것은 장식이나 기물에 대해 많은 것은
선박, 차량, 화학 플랜트 등의 구조재로 사용됩니다.
추가 마그네슘량의 폭이 넓기 때문에 비교적 종류가 많은 용도가 넓은 것이 특징입니다.
【용도】
조리기구, 연료 탱크, 건축 내 외장, 반사판 등
No.6000 ~ [Al-Mg-Si 계] 알루미늄 + 마그네슘 + 실리콘
마그네슘과 실리콘을 첨가한 합금.
강도 · 내식성이 우수하여 구조 재료로 사용되고 있습니다.
용접에 약한 알루미늄의 장점입니다.
열전도율의 관계에서 용접 부분과 주변 부위까지 열에 의한 강도 저하가 일어나므로
볼트나 너트 등의 기계적인 접합을 사용하는 경우가 많습니다.
또한 경년 손상에 강하고, 압출성이 우수합니다.
이 때문에 건축용 샷시 등에 사용됩니다.
소량의 구리를 추가하여 강도를 향상시킨 종류도 있습니다.
【용도】
차량 · 선박 등 수송 구조 부재 건축용 샷시 문 등
No.7000 ~ [Al-Zn-Mg 계] 알루미늄 + 아연 + 마그네슘
아연 (Zn)과 마그네슘 (Mg)을 첨가한 합금.
열처리에 의해 현존하는 알루미늄 합금 중 가장 높은 강도를 자랑합니다.
일본에서 개발 된 초경량 두랄루민의 이름으로 알려진
7075 합금은 항공기와 스포츠 용품 등에 사용되고 있습니다.
또한 크게 나누면 Al-Zn-Mg-Cn 계 합금과 Al-Zn-Mg 계 합금이 있습니다.
용접도 우수하지만, 열처리가 불충분한 경우에는
경년 손상을 일으키는 경우가 있으므로 주의가 필요합니다.
【용도】
스포츠 용품 금형 부재, 차축 등
No.8000 ~ [기타 Li 첨가 계 등] 알루미늄 + 리튬 등
No.1000 ~ 7000 합금계에도 속하지 않는 기타 재료로
주로 합금은 저밀도 재료 · 고 강성으로 개발 된 Al-Li 계 합금 등이 있습니다.
고 강성 알루미늄 합금으로 항공기의 재료로 사용되고 있습니다.
그 외에도 철 (Fe)을 첨가하여 강도 및 압연 가공성을 부여한
알루미늄 포일 합금 전기 통신 및 포장용으로 사용되고 있습니다.
【용도】
식품 포장재, 의료 포장, 알루미늄 캡 등
2020/02/27 – 알루미늄 구조물, 녹의 원인과 부식의 이유에는 어떤것이 있을까
각각의 알루미늄 합금의 비중과 융점에 대해
알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도를 알았으니
다음은 알루미늄 합금의 비중 (밀도)과 융점에 대해 소개 합니다.
설계 및 프로토 타입 단계에서 알루미늄 합금 소재를 선택할 때
용도와 성능 향상을 위해서도 비중과 융점을 알아두면 도움이 될 것입니다.
알루미늄의 비중
알루미늄의 비중 (밀도)은 2.7mg / cm3 (20 ℃) 입니다.
철의 비중은 7.8mg / cm3 (20 ℃),
구리는 8.9mg / cm3 (20 ℃) 이므로,
같은 부피에서 알루미늄이 1/3 정도로 가볍기 때문에
부품이나 하우징 바디를 알루미늄으로 경량화를 통해 제품의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
예를 들어, 기계의 고속 회전 및 슬라이딩 부품을 알루미늄으로 경량화하면
작업 효율을 향상시킬 수 있습니다.
또한 수송 분야에서도 자동차나 선박, 철도 차량, 항공기 등의 바디와 부품을
알루미늄으로 경량화하면 에너지 효율이 향상 됩니다.
알루미늄의 융점
알루미늄은 다른 금속을 첨가하여 합금함으로써 높은 강도를 얻을 있다는 장점이 있지만,
철강 등과 비교하면 용접 및 용단이 어려워진다는 단점도 있습니다.
순수 알루미늄의 융점은 약 660 ℃, 끓는점은 2470 ℃ 입니다.
금속 재료 중 알루미늄 꽤 융점이 낮고,
Al2O3 (비정질 알루미나)의 막이되어 주위의 가스 흡수를 차단하여
흐르기 쉬우므로 주조성은 좋다고 할 수 있습니다.
주조 가공하는 경우는 융점 660 ℃로 충분합니다.
하지만, 진공 증착 등의 가공을 하는 경우 끓는점 2470 ℃ 정도까지 온도를 올릴 필요가 있습니다.
* 인장 강도 · 내력 : N / mm2 경도 : 비커스 경도 (Hv) 비중 : g / cm3 용해 온도 : ℃
No.1000 ~
공업용 순 알루미늄으로,
No.1000 시리즈는 알루미늄 성분이 99 %에서 얼마나 많은지에 따라 다르지만
1000 계열 알루미늄 합금의 융점은 약 643 ~ 657 ℃ 정도입니다.
No.1000 번대의 비중은 2.7 ~ 2.71mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.2000 ~
두랄루민과 초 듀랄루민 등으로 대표되는 No.2000 시리즈의
알루미늄 합금은 알루미늄에 구리 (Cu)과 마그네슘 (Mg)을 첨가 한 합금입니다.
이 2000 계 알루미늄 합금의 융점은 약 502 ~ 640 ℃ 정도, 비중은 2.58 ~ 2.84mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.3000 ~
알루미늄 망간 (Mn)을 첨가한 No.3000 시리즈 알루미늄 합금의 융점은 약 629 ~ 654 ℃ 정도가됩니다.
3000 계열 알루미늄 합금의 비중은 2.72 ~ 2.73mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.4000 ~
알루미늄에 규소 (Si) 실리콘을 첨가하여 만든 No.4000 시리즈 알루미늄 합금의 융점은 532 ~ 571 ℃입니다.
4000 계 알루미늄 합금의 비중은 A4032 약 2.68mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.5000 ~
알루미늄에 마그네슘 (Mg)을 첨가되어 만들어진 5000 계열 알루미늄 합금의 융점은 약 568 ~ 652 ℃ 정도입니다.
5000 계열 알루미늄 합금의 융점은 비중은 2.64 ~ 2.702mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.6000 ~
마그네슘과 실리콘을 알루미늄 이외에 만들어진 6000 계열 알루미늄 합금의 융점은 약 582 ~ 655 ℃입니다.
6000 계 알루미늄 합금의 융점은 비중이 2.69 ~ 2.70mg / cm3 (20 ℃)입니다.
No.7000 ~
알루미늄에 마그네슘 (Mg)과 아연 (Zn)을 첨가하여 만든
No.7000 시리즈 알루미늄 합금의 융점은 약 477 ~ 635 ℃ 정도입니다.
7000 계 알루미늄 합금의 비중은 2.80mg / cm3 (20 ℃) 정도입니다.
No.8000 ~
Al-Li 계 합금 등으로 대표되는 8000 계 알루미늄 합금은
No.1000 ~ No.7000 시리즈에 속하지 않는 다른 재료의 합금입니다.
따라서 융점 비중도 일정한 범위에 들어 가지 않습니다.
주요 8000 계열 알루미늄 합금의 비중을 참고로 적어 보겠습니다.
· A8021-2.73mg / cm3 (20 ℃)
· A8079-2.72mg / cm3 (20 ℃)
· A8090-2.54mg / cm3 (20 ℃)
알루마이트 처리에 대해
알루마이트 처리는 양극 산화 처리 라고도하며,
황산이나 질산 등의 강산성의 전해질에서
알루미늄의 표면을 전기 분해 처리하여 인공적으로 얇은 산화 피막을 형성하는 표면 처리입니다.
알루마이트 처리의 주성분은 비정질 알루미나 (Al2O3) 입니다.
원래 알루미늄은 산소와 결합하여 산화하기 쉽고,
자연스럽게 형성되는 산화 피막은 얇기 때문에 환경에 따라 녹이 슬어 버립니다.
그래서 인공적으로 산화막을 만들어 보호막을 두껍게하고
알루미늄의 내식성을 높이기 위해, 알루마이트 처리가 활용 되는 것입니다.
알루마이트 처리에 의해 알루미늄의 내마모성도 높아지고 상처 내성 때문에 미관도 좋아집니다.
알루마이트 처리의 장점
알루마이트 처리의 주요 장점을 정리하면 다음과 같습니다.
내식성
내마모성
미관성
절연성
방열성
알루마이트 처리의 단점
알루마이트 처리의 단점은 내구성이 우수하지만,
강한 산이나 알칼리에 약하고, 용해 · 부식하는 면이 있습니다.
또한, 이온화되기 쉬우므로 해수 등 염분이 강한 수용액에 노출되거나
습도가 높은 상태에서 철이나 구리 등에 접촉하면 부식하기 쉬워집니다.
또한 알루마이트는 융통성 때문에 알루마이트 처리 후에 벤딩하거나
가공하는 경우와 소재가 열팽창하는 100 ℃를 초과하는 환경에서는
알루마이트 피막에 균열이나 박리가 발생하기 쉽습니다.
알루마이트 처리의 용도
알루마이트 처리가 사용되고있는 제품은 도시락, 주전자, 냄비 등입니다.
이외에도 건축 자재 · 광학 부품 · 기차 · 항공기 인테리어 제품
자동차 부품 · 광학 부품 · 반도체 부품 · 조명 기기 · 의료 기기
각종 명찰 장판 등 폭 넓은 용도가 있습니다.
알루미늄 합금의 종류와 특징, 용도에 대한 해설 정리
알루미늄 합금 1000 ~ 8000까지 간단하게 설명했지만,
그 안에도 수많은 종류가 있으며, 우리의 삶에서 활약하고 있습니다.
합금 원소의 조합과 비율을 바꾸는 것으로,
무한한 가능성이 선천적이기 때문에 앞으로도 더욱 발전해 나갈 것입니다.
반응형
1000 1080 순도 99.80이상 강도가 낮지만 열이나 전기의 전도성이 높고, 성형성, 용접성, 내식성이 양호 명판, 반사판, 조명기구, 장식품, 화학공업용 TANK, 導電材등
1070 순도 99.70이상
1050 순도 99.50이상
1100 순도 99.00이상 강도는 비교적 낮으나 성형성, 용접성, 내식성은 양호 일반용 기물, 건축용재, 전기기구, 각종용기 그외 강도를 요구하지 않는 성형품
1120 순도 99.00이상
2000 2014 Cu : 3.9~5.0% / Si : 0.5~1.0% / Mn : 0.4~1.2% 내식성은 떨어지지만 강도가 매우 높고 열간가공성이 양호 항공기 및 수송기 부품, 각종 구조재 등
2017 Cu : 3.5~4.5% / Si : 0.4~1.0% / Mn : 0.4~0.8% 강도가 높고 절삭 가공성이 우수하지만 내식성과 용접성이 나쁨 광학기계 부품, 기계나사 제품, 각종 구조재 등
2024 Cu : 3.8~4.9% / Si : 0.3~0.9% / Mn : 1.2~1.8% 2017보다 강도가 높고, 절삭가공성이 양호하고
가공경화후의 인공시효성이 크며 내응력부식성도 양호 항공기외판, 구조재 부품, 단조재 등
3000 3003,3203 Mn : 1.0~1.5% 강도는 1100보다 약간 높고 용접성, 내식성도 양호 일반용 기물, 건축용재, 차량용재, 선박용재, 각종용기 등
3004 Mn : 1.0~1.5% / Mg : 0.8~1.3% / Si : ≤0.3% 3003보다 강도가 높고 Deep Drawing성이 우수하고 내식성도 양호 Can Body, 전구 Base, 지붕재, Color 도장판등
5000 5005 Mg : 0.5~1.1% 3003과 유사한 강도를 가지고 내식성, 용접성, 가공성 양호 차량내장등의 저응력부품의구조체, 도로방음벽재, 조리기구일반용기물등
5052 Mg : 2.2~2.8% / Cr : 0.15~0.35% 내식성 특히 내해수성이 뛰어나고 성형성, 용접성 양호 전자제품, 자동차부품, 선박용구조재, 연료Tank, 가정용기구등
5082 Mg : 4.0~5.0% / Zn : ≤0.25%
Si : ≤0.2% / Cr : ≤0.15% 083에 가까운 강도를 가지고 성형가공성, 내식성이 우수 Can End, 선박용재, 압력용기, 건축구조재, 항공재, 화학용기등, 5083과유사함
5154 Mg : 3.1~3.9% / Cr : 0.15~0.35% 5052와 5083의 중간 강도를 가지고 성형성은 약간 떨어지나 내식성,용접성이 양호 선박용재, 압력용기, 차량용재 등
5083 Mg : 4.0~4.9%, Mn : 0.4~1.0%, Cr : 0.05~0.25% 비열처리 합금중 최고의 강도를 가지고 성형성은 약간 떨어지지만 내식성, 용접성은 양호 선박용재, 차량용재, 압력용기, 용접구조용재 등
5N01 Mg : 0.2~0.6% 화학 또는 전해연마후 양극산화 처리하면 아주 뛰어난 광택성을 가지며 성형성, 내식성, 용접성 양호 고급기물, 장식품, 반사판 등
6000 6061 Mg : 0.8~1.2% / Si : 0.4~0.8%
Cu : 0.15~0.4% / Cr : 0.04~0.35% 내시성, 용접성이 좋고 중간정도의 강도를 가지고 냉간가공성은 열처리합금으로서는 양호 반도체장비, 차량ㆍ선박등의수송구조재, 광학기기등
6063 Mg : 0.45~0.9% / Si : 0.2~0.6% 양극산화성과 압출가공성이 우수 압출형재로서는 건축용 샤시, Door등의 기타 내외장용 등
7000 7075 Zn : 5.1~6.1% / Mg : 2.1~2.9%
Cu : 1.2~2.0% / Cr : 0.18~0.28% 2024보다 높은 강도를 가지고 알루미늄 합금중에 최공의 강도를 가진다 항공기용재, 선박용재, 스포츠용구등
7N01 Zn : 4.0~5.0% / Mg : 1.0~2.0% / Mn : 0.2~0.7% 용접성, 내식성이 비교적 좋고 고강도이며 상온에서 시효성이 있다 차량용재, 용접구조재 등
알루미늄의 특성과 종류 및 알루미늄 가공의 특징
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알루미늄의 특성과 종류 및 알루미늄 가공의 특징
1. 알루미늄의 특성
알루미늄은 일반적으로 가공이 쉽다고 알려져 있는데 금속 재료로서도 아주 뛰어난 특성을 가지고 있기 때문에, 우리의 실생활 속에서도 늘 접하게 되는 많은 알루미늄 제품이 존재하고 있다. 먼저 알루미늄이 어떤 특성을 가진 금속인지를 이해해보도록 하자.
1) 매우 가볍다
알루미늄은 비중이 2.7로 매우 가벼운 금속이다. 철의 비중은 7.8, 구리의 비중은 8.9인데 철이나 구리에 비해 알루미늄은 약 1/3의 무게 이다. 알루미늄의 가벼움을 최대한 살린 제품으로 대표적인 것이 바로 스마트 폰을 들 수 있다. 스마트폰의 바디는 알루미늄으로 만들어진 것이 많아, 가볍기 때문에 쉽게 들고 다닐 수 있는 일이 가능하게 되었다. 그 밖에도 자동차나 비행기의 부품 등으로서 활용되어 무게를 줄여 연비 향상에 도움이 되고 있다.
2) 통전성이 높다
알루미늄은 전기 전도율이 높고, 에너지나 일렉트로닉스 분야에서 자주 사용되고 있다. 알루미늄과 마찬가지로 전기 전도율이 높은 금속으로는 구리(Cu)가 있지만 같은 무게로 비교하면 알루미늄 쪽이 전기를 잘 통과한다.
3) 열전도율이 높다
알루미늄의 열전도율은 철의 약 3배이며, 열을 잘 전달하기 때문에 가열하기 쉽고 식히기도 쉬운 특징이 있다. 부엌겡서 매일 사용하는 냄비 등의 조리 기구에서도 알루미늄이 자주 사용되고 있으며 그 밖에도 엔진 부품이나 냉난방 기기, 히트 싱크라고 불리는 방열기 부품 등으로 알루미늄은 폭넓게 활용되고 있다.
4) 내식성이 높다
금속은 일반적으로 부식에 약한 것으로 알려져 있는데 특히 철 등은 시간이 지나면 보기 흉한 갈색이 되어 외관도 보기 좋지 않게 되고 강도와 내구성 측면에도 큰 영향을 준다. 그러나 알루미늄은 산화피막이라 불리는 막을 스스로 생성함으로써 녹의 발생이나 부식을 자연스럽게 막을 수 있는 금속이다. 이 내식성을 살려, 건축물이나 배 등에서 활용되고 있고 또한 알루마이트 가공이라고 하는 표면 처리를 부품에 실시함으로써 내식성을 더욱 강화하는 것도 가능해지고 있다.
5) 비자성
알루미늄은 비자성체로 자기를 띠지 않기 때문에 전자 의료 기기나 메카트로닉스 기기, 리니어 모터카 등의 자기가 좋지 않은 영향을 미치는 제품에 자주 사용된다. 다른 비자성체로는 금이나 은, 구리가 있지만 알루미늄은 이러한 금속에 비해 유통량도 많고 저렴하기 때문에 알루미늄의 사용률이 높아지고 있다.
6) 용해하기 쉽다
알루미늄은 융점이 약 660℃로 금속 중에서는 상당히 낮고 , 철(약 1,530℃)이나 구리(약 1,080℃)에 비하면 용해하기 쉬운 재료이다. 알루미늄의 특징을 살려 녹은 금속을 금형에 흘려 넣어 임의의 형태로 굳히는 주조 가공에서는 융점이 낮을수록 금속을 녹이기 위한 에너지가 억제되기 때문에 알루미늄이 자주 사용되고 있다.
7) 재활용성이 높다
알루미늄은 내식성이 높고 품질이 떨어지기 어려우며 용해가 쉽기 때문에 사용 후 알루미늄 제품을 녹여 재사용할 수 있다. 재활용에 필요한 에너지는 새롭게 금속 재료를 만들기 위한 에너지에 비해 불과 3%로 끝나기 때문에 경제적이고 친환경 금속이라고 할 수 있다.
8) 반사성이 뛰어나다
표면을 닦은 알루미늄은 적외선이나 자외선, 전자파와 같은 빛과 열을 잘 반사한다. 경면(거울면)가공을 하여 그 특성을 한층 높임으로써 난방기구나 조명기구의 반사판, 일렉트로닉스 제품에 많이 사용되고 있다.
알루미늄합금의 종류와 특징
알루미늄은 우수한 특성이 있지만 순도가 높은 알루미늄은 강도가 매우 약하기 때문에 가공 후의 제품에 요구되는 내구성을 충족하지 못할 가능성이 있다. 그래서 알루미늄의 단점을 보완하기 위해 다양한 합금 성분을 더한 알루미늄 합금이 만들어져 용도에 맞게 구분하여 사용할 수 있게 되었다. 알루미늄 합금은 알루미늄의 머리글자 A 뒤에 4자리 숫자를 붙인 「번호」로 호칭하고 있으며 아래 표에 주요번호와 그 특징을 나탄낸다. 번호 화합물 특징 주요 용도 1000번대(A1100・A1050 등) 없음 순도 99% 이상의 알루미늄으로 순 알루미늄이라고 한다.
가공성·도전성·열전도성·내식성이 뛰어난 한편 강도가 낮다. 동전, 반사판, 조명기구, 방열 부품 등 2000번대(A2017·A2024 등) 구리(Cu) 강도를 향상시키기 위해 구리(Cu)를 많이 포함하고 있다. 강도가 높고 절삭가공에 최적인 한편, 구리가 많이 포함됨으로써 내식성이 떨어진다.
두랄루민 이라고 불리는 강도가 높은 알루미늄 합금은 2000번대이다. 항공기 부품, 수송 기기, 나사, 기어 부품 등 3000번대(A3003 등) 망간(Mn) 망간(Mn)을 첨가함으로써 순알루미늄의 내식성을 유지하면서 강도가 높다. 일반기기, 건축재료, 알루미늄캔 등 4000번대(A4032 등) 실리콘(Si) 실리콘(Si)을 첨가하여 내마모성과 내열성을 향상시킨 번호이다. 피스톤, 실린더 헤드 등 5000번대(A5052·A5056 등) 마그네슘(Mg) 마그네슘(Mg)을 첨가하여 강도·내식성·용접성·가공성을 높이고 있다.
절삭가공의 재료로서 이 번호대가 주류가 되고 있다. 조리기구, 선박 부품, 건축 자재 등 6000번대(A6061·A6063 등) 마그네슘(Mg)·실리콘(Si) 마그네슘(Mg)과 실리콘(Si)을 첨가하여 강도를 높이면서 내식성도 향상시킨 번호이다. 구조 재료로서의 활용이 많아지고 있다. 또한 압출 성형 재료로 자주 사용된다. 건재, 수송 차량이나 선박의 구조재 등 7000번대(A7075 등) 아연(Zn)·마그네슘(Mg) 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)을 더한 합금으로, 열처리를 함으로써 알루미늄 합금 중에서는 최고의 강도를 가지게 된다. A7075는 초고속 두랄루민 이라고 불리며, 현존하는 알루미늄 합금 중에서 가장 강도가 높은 것이다. 항공기 부품, 자동차 부품, 스포츠 공구 등
2. 알루미늄 가공상의 특징
1) 소성가공이 용이하다
알루미늄은 쉽게 구부린다거나 둥글게 한다거나 원통 모양으로 늘이거나 얇게 하거나 할 수 있다. 이와 같이, 소성가공이 용이하고 다양한 형상으로 성형할 수 있는 것이 알루미늄의 특징이다. 우리 주위에도 종이처럼 얇은 알루미늄 호일과 복잡한 모양을 가진 알루미늄 새시 등의 다양한 형태로 성형된 알루미늄 제품을 흔히 볼 수 있다.
2) 절삭가공이 용이하다
알루미늄은 피삭성이 좋은 금속이며, 절삭가공에도 적합하다. 판재를 잘라내거나 구부려서 형태를 만드는 프레스 가공이나 판금 가공에 비하면 절삭 가공은 판재나 환봉을 깎아 형태를 만들기 때문에 형상의 자유도가 높고 복잡한 제품을 제작하는 것이 가능하다. 또, 금속을 절삭 가공하면 가공시 열이 발생함으로써 왜곡이 발생하기 쉬워지거나 공구가 마모되거나 하는 단점이 있지만, 알루미늄은 열전도율이 높기 때문에 열이 날아가 위와 같은 절삭 가공의 단점을 억제할 수 있다.
3) 다양한 방법으로 접합할 수 있다
알루미늄은 리벳 접합 등의 기계적 접합, 접착 접합, 용접 등의 다양한 방법을 사용하여 접합할 수 있다. 주류는 용접에 의한 접합이지만, 제품 형상이나 사양에 따라 접합 방법을 선택할 수 있다고 하는 것은 장점이라고 할 수 있겠다. 또, 접합하는 것을 전제로 한 비교적 자유로운 제품 설계가 가능하다는 것도 장점이 되고 있다.
알루미늄재는 판이나 막대 등의 다양한 형상으로 가공된 상태로 유통하고 있어 금속가공을 할 때에는 필요한 양만큼 주문한 후 가공을 하게 된다.
3. 금속가공에 자주 사용되는 알루미늄재의 형상
1) 판재
판재는 프레스 가공이나 정밀 판금 가공에 사용되고 있어 번호의 선택사항이 가장 많은 형상의 하나이다. 400mm×1,200mm나 1,000mm×2,000mm의 규격 사이즈로 판매되는 것이 일반적이다. 그 밖에도 판을 롤 형상으로 둥글게 판매되는 「롤재(코일재)」나, 세밀한 구멍이 뚫린 「펀칭 메탈」, 모양이 들어간 「스트라이프판」이라고 하는 형상으로도 유통하고 있다 . 판의 두께는 0.3mm~6mm가 일반적이지만, 특수한 용도에서는 0.1mm 이하나 10mm 이상의 알루미늄판도 존재하고 있다.
2) 둥근봉(환봉)
둥근봉은 폭넓은 용도로 활용되는 형상이며, 알루미늄 판재와 같이 번호의 선택지가 많아지고 있다. 유통하고 있는 환봉은 판재와 같이 외경의 크기와 길이가 어느 정도 규격화되어 있어 구하기가 쉬워지고 있습니다.
3) 사각 파이프
사각 파이프는 건축 자재 및 기계 부품, DIY 재료로 널리 사용된다. 단면이 정사각형의 형상을 한 「각 파이프」와, 직사각형의 형상을 한 「평각 파이프」가 있어 사용 용도에 맞추어 구분되어 있다. 표면 처리가 되어 윤기가 있는 것이나 흑착색된 것 등 아름다운 외관의 각 파이프도 유통하고 있다.
4) 원형 파이프
원형 파이프는 둥근 막대의 중심이 중공이 된 것이다. 크게 나누면 「압출재」와 「인발재」의 2종류가 있다. 압출재는 비교적 저렴하지만 치수 정밀도는 떨어진다. 인발재는 압출재를 모재로서 재료를 한층 더 늘려 성형하는 것으로 작업 공정 수가 증가하기 때문에 비싸지지만 치수 정밀도가 높고, 아름다운 표면으로 완성된다.
5) 앵글・형재
건축 자재나 기계나 장치의 프레임, 구조물의 보강, DIY의 재료로서 폭넓게 사용되는 L자형의 형상을 보통 앵글(angle)이라고 부른다. 압출재의 한 종류로 등변, 부등변의 타입이나, L자가 아닌 C나 E의 형태를 한 것도 있다.
알루미늄의 장점과 단점
장점
매우 가볍기 때문에 제품의 경량화 에 기여 가볍지만 강도가 높고 비용이나 성능이 좋다. 부식하기 어렵고 , 표면 처리에 의해 내식성을 보다 강화하는 것이 가능하다. 가공성이 좋고 다양한 가공 방법에 의해 임의의 형상으로 성형할 수 있다. 통전성이나 열전도성이 높고 구리 등의 고가의 금속 재료 대신에 사용할 수 있다. 재활용성이 높고 경제적이며 환경친화적인 소재이다.
단점
철이나 스테인리스에 비해 강도가 낮다 부드럽기 때문에 흠집발생이나 패이기 쉬우므로 취급에 주의가 필요하다. 융점이 낮기 때문에 용접시에 녹아 버리기 쉽고, 표면 정밀도가 높은 용접에는 기술력이 필요하다.
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알루미늄 합금 종류 및 화학 성분. (Aluminum)
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알루미늄 합금 종류 및 화학 성분. (Aluminum)
이런 테이블 웬지 보기 어렵고 난해하게 느껴지지만….
이렇게 어렵고 난해한걸 잘 이해하게 되면 나중에 인정받음.
★★ 많이 사용되는 소재 : A5052, A5083, A6061
★ 다른 원소를 첨가하는 이유 ?
순수 알루미늄은 강도가 낮으므로 각종 원소 (Mn, Si, Mg, Cu, Zn, Cr 등)를 첨가하여 강도 향상시키려고.
마지막으로 알루미늄(Aluminum) 관련 자료 링크
Aluminum 합금의 구분 1 – Series
Aluminum 합금의 구분 2 – 열처리
Aluminum 합금의 제조 상태와 용도
비열처리 Aluminum (알루미늄) 합금의 기계적 특성
열처리 Aluminum (알루미늄) 합금의 기계적 특성
Aluminum (알루미늄) – Anodizing (양극산화법)
Aluminum 합금의 열처리 및 시간
Aluminum Anodizing (양극산화법) – Process (공정)
Aluminum Welding – Friction Welding (마찰용접)
Aluminum Welding – EBW (전자빔용접, 혹은 E-Beam)
[저항용접] 알루미늄 판재의 SPOT WELDING (스팟용접)다이캐스팅용 알루미늄합금의 종류와 특징
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