알루미늄 및 알루미늄 합금

알루미늄은 가장 일반적으로 사용되며 상업적으로 이용 가능한 금속입니다. 가볍습니다. 무게 무게 대비 강도가 높기 때문에 항공기, 손전등, 지그 등 금속으로 만들 수 있는 거의 모든 제품에 적합한 소재입니다. 순수 알루미늄주로 1xxx 시리즈 가공품에서 볼 수 있습니다. 알루미늄 합금는 강도는 약하지만 높은 전기 전도도, 반사율 및 내식성. 그래서 다양한 알루미늄 합금이 개발되었습니다.

알루미늄은 은백색의 금속으로 다음에 대한 내성이 강한 부식 금과 마찬가지로 다소 가단성이 있습니다. 강철, 니켈과 같은 금속에 비해 상대적으로 가벼운 금속입니다, 황동알루미늄은 쉽게 가공할 수 있으며 다양한 종류의 표면 마감. 또한 전기 및 열 전도성이 우수하고 열과 빛에 대한 반사율이 높습니다. 매우 높은 온도(200~250°C)에서 알루미늄 합금은 강도가 약간 떨어지는 경향이 있습니다. 하지만 영하의 온도에서는 온도를 섭취하면 체력이 증가하면서 연성을 함유하고 있어 알루미늄은 매우 유용한 저온 합금입니다.

알루미늄 합금은 다음에 대한 내성이 강합니다. 부식 이는 대기와 반응하여 형성되는 산화피막의 결과입니다. 이 부식성 피막은 대부분의 화학 물질, 풍화 조건, 심지어 많은 산으로부터 알루미늄을 보호하지만 알칼리성 물질은 보호 피막을 뚫고 금속을 부식시키는 것으로 알려져 있습니다.

알루미늄은 또한 전기 전도도가 다소 높아 전도체로 유용합니다. 구리는 알루미늄의 약 161%의 전도도를 가진 더 널리 사용되는 도체입니다. 알루미늄 커넥터는 반복 사용 후 느슨해져 아크와 화재로 이어지는 경향이 있어 건물에서 알루미늄 배선을 사용할 때는 각별한 주의와 특별한 설계가 필요합니다.

알루미늄은 매우 다재다능한 금속으로 알려진 모든 형태로 주조할 수 있습니다. 압연, 스탬핑, 드로잉, 회전, 롤 성형, 망치질, 단조 등이 가능합니다. 금속은 다양한 모양으로 압출할 수 있으며 가공 과정에서 선삭, 밀링, 보링 가공이 가능합니다. 알루미늄은 리벳, 용접, 브레이징 또는 레진 본딩이 가능합니다. 대부분의 경우 알루미늄은 보기 좋게 마감할 수 있기 때문에 보호 코팅이 필요하지 않지만, 색상과 강도를 향상시키기 위해 양극산화 처리를 하는 경우가 많습니다.

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비열처리 합금

1100 - 상업적으로 순수한 알루미늄. 우수 내식성작업성 및 용접성. 14,000~24,000psi.

3003 - 1,2% 망간 합금. 작업성, 용접성 및 내식성이 매우 우수합니다. 인장 강도 범위는 17,000 ~ 30,000psi 입니다.

5005 - .8% 마그네슘 합금. 작업성, 용접성 및 내식성이 뛰어납니다. 인장 강도 범위는 18,000 ~ 30,000psi입니다.

5052 - 2.5% 마그네슘 합금. 내식성, 가공성, 용접성 및 강도가 매우 우수합니다. 인장 강도 31,000~44,000psi 사이입니다.

5083 - 4.45% 마그네슘, .65 % 망간 및 .15% 크롬이 합금되어 있습니다. 우수한 용접성, 가벼운 무게 및 우수한 =내식성. 인장 강도 40,000 ~ 59,000 psi 사이입니다.

5086 - 4.0% 마그네슘, .45% 망간, .15% 크롬이 합금되어 있습니다. 매우 좋음 내식성작업성이 좋습니다. 인장 강도 40,000~54,000psi 사이입니다.

5454 - 2.7% 마그네슘, 0.8% 망간, 0.12% 크롬이 합금되어 있습니다. 우수한 성형성, 용접성 및 내식성. 압력 용기에 자주 사용됩니다. 인장 강도 36,000~47,000psi 사이입니다.

열처리 가능 합금

2011- 은 일반적으로 사용 가능한 알루미늄 합금 중 가장 가공성이 뛰어납니다.

2024 - 4.5% 구리 합금. 공정한 작업성과 내식성. 구조적 애플리케이션에 사용됩니다.  인장 강도 30,000~63,000psi 사이입니다.

6061 - 1.0% 마그네슘과 0.6% 실리콘이 합금되어 있습니다. 우수한 성형성, 용접성 및 내식성. 매우 우수한 기계 능력.  수율 7,000~39,000psi 사이입니다.

6101 는 적당한 강도와 최대 전기 전도도를 필요로 하는 용도에 가장 적합합니다.

6063 - 건축용 알루미늄으로 불리는 우수한 성형성

6262 는 상당한 가공이 필요한 작업을 위해 알루미늄 합금으로 설계되었습니다.

7075 - 아연, 마그네슘이 함유되어 있습니다, 구리 및 크롬. 성형성이 나쁘고 기계 가공성이 좋습니다.  수율 32,000~76,000psi 사이입니다.

그리고 속성 알루미늄의 광범위한 사용에 기여하는 것은 다음과 같습니다:

• 알루미늄은 가볍고 밀도가 강철의 3분의 1에 불과합니다.
• 알루미늄은 날씨, 일반적인 대기 가스 및 다양한 액체에 대한 내성이 있습니다.
• 알루미늄은 다양한 식품과 접촉하여 사용할 수 있습니다.
• 알루미늄은 반사율이 높기 때문에 다양한 장식 용도로 사용됩니다.
• 알루미늄 합금은 일반 건축용 강철의 강도와 같거나 더 높을 수 있습니다.
• 알루미늄은 탄성이 높아 충격 하중을 받는 구조물에서 유리합니다.
• 알루미늄은 탄소강처럼 부서지지 않고 매우 낮은 온도에서도 인성을 유지합니다.
• 알루미늄은 쉽게 가공하고 성형할 수 있으며 매우 얇게 압연할 수 있습니다. 게이지.
• 알루미늄은 전기를 전도하고 열 구리와 거의 비슷합니다.

순수 알루미늄은 부드럽고 연성이며 부식에 강하고 전기 전도도가 높습니다(표 1 참조). 따라서 포일 및 도체 케이블에 널리 사용되지만 다른 용도에 필요한 더 높은 강도를 제공하려면 다른 원소와 합금해야 합니다.

표 1. 알루미늄의 일반적인 특성

단조 및 주조 알루미늄 합금의 명칭

주요 합금 원소는 구리, 아연, 마그네슘, 실리콘, 망간 및 리튬입니다. 크롬, 티타늄, 지르코늄, 납, 비스무트, 니켈도 소량 첨가되며 철은 항상 소량으로 존재합니다. 300개가 넘는 단조 합금이 있으며 50개가 일반적으로 사용됩니다. 일반적으로 미국에서 시작되어 현재 보편적으로 사용되는 네 가지 숫자 체계로 합금을 식별합니다. 표 2는 단조 합금에 대한 체계를 설명합니다. 주조 합금도 비슷한 명칭을 사용하며 5자리 체계를 사용합니다(표 2). 표 3에는 널리 사용되는 몇 가지 합금의 명칭, 특성, 일반적인 용도 및 형태가 나열되어 있습니다.

표 2. 합금 단조 및 주조 알루미늄 합금에 대한 명칭입니다.

표 3. 몇 가지 일반적인 알루미늄 합금과 그 특성 및 일반적인 용도에 대해 알아보세요.

여기서: 참고: * = 가장 일반적으로 사용되는 합금, S = 시트, P = 판재, E = 압출품단조 합금의 명칭

이러한 합금은 크게 두 가지 범주로 나뉩니다.

1. 작업 경화에서 속성을 도출하는 것들.
2. 용액 열처리 및 노화 경화에 의존하는 것.작업 경화 알루미늄 합금

1000, 3000 및 5000 시리즈 합금은 일반적으로 냉간 압연으로 냉간 가공을 통해 특성을 조정합니다.

이러한 합금의 특성은 냉간 가공의 정도와 냉간 가공 후 어닐링 또는 안정화 열처리가 수행되는지 여부에 따라 달라집니다. 이러한 조건을 설명하기 위해 표준화된 명명법이 사용됩니다.

문자, O, F 또는 H 뒤에 하나 이상의 숫자를 사용합니다. 표 4에 요약 형식으로 표시되어 있으며 표 6에 정의되어 있습니다.

표 4. 작업 경화 알루미늄 합금의 표준 명명법.

표 5. 표 4에 사용된 기호에 대한 설명입니다.

이를 설명하기 위해 표 2와 4를 참조하면 3103-0은 연질 소둔 상태의 알루미늄 망간 합금이고 3103-H16은 동일한 합금의 4분의 3 경화 상태임을 알 수 있습니다.

조성의 유연성, 냉간 가공 정도, 어닐링 및 온도 변화로 특히 시트 제품에서 광범위한 기계적 특성을 얻을 수 있습니다.용액 열처리 및 노화 경화 알루미늄 합금

2000, 4000, 6000, 7000 및 8000 시리즈 합금은 이러한 방식으로 응답합니다.

합금 조성, 용액 열처리 온도 및 시간, 온도에 따른 담금질 속도, 인공 노화 처리의 선택, 최종 제품의 변형 정도에 따라 다양한 특성을 구현할 수 있습니다. 다양한 조건을 설명하기 위해 합금 명칭 뒤에 숫자 T를 붙인 표준 명칭 체계가 사용됩니다. 이는 표 6에 정의되어 있습니다.

표 6. 알루미늄 및 알루미늄 합금에 대한 열처리 명칭의 정의.