알루미늄 합금이란 무엇입니까?
알루미늄 합금은 주로 강도를 높이기 위해 순수한 알루미늄에 다른 원소를 첨가하여 특성을 향상시키는 화학 조성입니다. 이러한 기타 요소에는 철, 규소, 구리, 마그네슘, 망간 및 아연이 포함되며, 이를 합치면 합금 중량의 최대 15%를 차지할 수 있습니다. 합금에는 4자리 숫자가 지정됩니다. 첫 번째 숫자는 주요 합금 원소를 특징으로 하는 일반 등급 또는 시리즈를 식별합니다.
순수 알루미늄
1xxx 시리즈
1xxx 시리즈 합금은 순도 99% 이상의 알루미늄으로 구성됩니다. 이 시리즈는 내식성이 우수하고 가공성이 우수할 뿐만 아니라 열 및 전기 전도성이 높습니다. 이것이 1xxx 시리즈가 전송 또는 전력망 라인에 일반적으로 사용되는 이유입니다. 이 시리즈의 일반적인 합금 명칭은 전기 응용 분야의 경우 1350이고 식품 포장 트레이의 경우 1100입니다.
열처리 가능한 합금
일부 합금은 용체화 열처리 후 담금질 또는 급속 냉각을 통해 강화됩니다. 열처리는 고체 합금 금속을 특정 지점까지 가열하는 것입니다. 용질이라고 불리는 합금 원소는 알루미늄과 함께 균일하게 분포되어 고용체에 들어갑니다. 이후 금속은 담금질되거나 급속 냉각되어 용질 원자가 제자리에 동결됩니다. 결과적으로 용질 원자는 잘게 분포된 침전물로 결합됩니다. 이는 자연 노화라고 하는 실온에서 발생하거나 인공 노화라고 하는 저온로 작동에서 발생합니다.
2xxx 시리즈
2xxx 시리즈에서는 구리가 기본 합금 원소로 사용되며 용체화 열처리를 통해 강도를 크게 강화할 수 있습니다. 이 합금은 강도와 인성이 양호하게 조합되어 있지만 다른 많은 알루미늄 합금만큼 대기 내식성이 낮습니다. 따라서 이러한 합금은 일반적으로 이러한 노출을 위해 도장되거나 피복 처리됩니다. 일반적으로 고순도 합금이나 6xxx 시리즈 합금으로 피복되어 부식에 대한 저항력이 뛰어납니다. 합금 2024는 아마도 가장 널리 알려진 항공기 합금일 것입니다.
6xxx 시리즈
6xxx 시리즈는 다용도, 열처리, 성형성, 용접성이 뛰어나며 중간 수준의 강도와 뛰어난 내식성을 갖추고 있습니다. 이 계열의 합금은 합금 내에 마그네슘 규화물을 형성하기 위해 규소와 마그네슘을 함유합니다. 6xxx 시리즈의 압출 제품은 건축 및 구조 응용 분야를 위한 첫 번째 선택입니다. 합금 6061은 이 시리즈에서 가장 널리 사용되는 합금이며 트럭 및 해양 프레임에 자주 사용됩니다. 또한 일부 휴대폰 케이스는 6xxx 시리즈 합금으로 제작되었습니다.
7xxx 시리즈
아연은 이 시리즈의 주요 합금제이며, 마그네슘을 더 적은 양으로 첨가하면 열처리 가능한 초고강도 합금이 생성됩니다. 구리 및 크롬과 같은 다른 원소도 소량 첨가될 수 있습니다. 가장 일반적으로 알려진 합금은 7050과 7075이며 항공기 산업에서 널리 사용됩니다.
비열처리 합금
비열처리 합금은 냉간 가공을 통해 강화됩니다. 냉간 가공은 압연 또는 단조 방법 중에 발생하며 금속을 더 강하게 만들기 위해 "가공"하는 작업입니다. 예를 들어, 알루미늄을 더 얇은 게이지로 굴리면 더 강해집니다. 이는 냉간 가공으로 인해 구조에 전위와 공극이 생겨서 원자가 서로 상대적으로 이동하는 것을 방해하기 때문입니다. 이는 금속의 강도를 증가시킵니다. 마그네슘과 같은 합금 원소는 이 효과를 강화하여 강도를 더욱 높여줍니다.
3xxx 시리즈
망간은 이 시리즈의 주요 합금 원소이며, 종종 더 적은 양의 마그네슘이 첨가됩니다. 그러나 제한된 비율의 망간만이 알루미늄에 효과적으로 첨가될 수 있습니다. 3003은 강도가 적당하고 가공성이 좋아 열교환기, 조리기구 등의 용도로 널리 사용되는 범용합금입니다. 합금 3004 및 그 변형은 알루미늄 음료 캔 본체에 사용됩니다.
4xxx 시리즈
4xxx 시리즈 합금은 실리콘과 결합되어 취성을 발생시키지 않으면서 알루미늄의 융점을 낮추기에 충분한 양을 첨가할 수 있습니다. 이로 인해 4xxx 시리즈는 낮은 융점이 요구되는 우수한 용접 와이어 및 브레이징 합금을 생산합니다. 합금 4043은 구조용 및 자동차용 6xxx 시리즈 합금 용접에 가장 널리 사용되는 필러 합금 중 하나입니다.
5xxx 시리즈
마그네슘은 5xxx 시리즈의 주요 합금제이며 알루미늄에 가장 효과적이고 널리 사용되는 합금 원소 중 하나입니다. 이 시리즈의 합금은 중간에서 높은 강도 특성을 가지며 우수한 용접성과 해양 환경 내식성을 갖습니다. 이로 인해 알루미늄-마그네슘 합금은 건축 및 건설, 저장 탱크, 압력 용기 및 해양 응용 분야에 널리 사용됩니다. 일반적인 합금 응용 분야의 예로는 전자 제품의 5052, 해양 응용 분야의 5083, 건축 응용 분야의 양극 처리된 5005 시트 및 알루미늄 음료 캔 뚜껑을 만드는 5182가 있습니다.
