| 알루미늄(ALUMINIUM)이란?
알루미늄은 지각에 존재하는 가장 흔한 금속으로 가볍고 내구성이 커 원자재 및 재료로 많이 사용됩니다. 은백색의 부드러운 경금속으로 공기중에 방치하면 산화물의 박막을 생성하여 광택을 잃지만 내부침식은 일어나지 않는 특징을 지니고 있습니다.
| 알루미늄의 성질
알루미늄은 가벼운 경금속으로 다른 금속과 혼합합금이 잘 되며 전성과 연성이 좋아 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 산소와 쉽게 반응을 하기 때문에 한번 공기중에 노출된 알루미늄 표면은 쉽게 산화되어 단단하고 조밀한 산화물막을 형성해 이 산화피막이 보호막 역할을 하여 더이상 부식이 진행되지 않게 됩니다.
| 경량성 | 비중 2.7로 Fe(7.87), Cu(8.9)의 약1/3, 예) 건축토목, 항공기 |
| 내식성 | 대기중의 산소와 반응하여 표면에 얇고 치밀한 산화피막 형성 |
| 가공성 | 압출,압연,단조,성형 등의 소성가공이 용이 |
| 열,전기 전도성 | 열전달 : Fe의 5배/전기전도성 : Cu의 60%. 예) 열교환기,냉난방장치 |
| 비자성 | 자장의 영향을 받지 않음. 예) 초정밀 전자제품, 안테나 |
| 저온강도 | 저온 취성파괴를 일으키지 않음. 예) LNG탱크, 우주개발분야 |
| 진공특성 | 다른 금속에 비해 가스 방출이 특히 작음. 예) 진공관련 부품 |
| 표면처리 | 양극산화에 의한 다양한 컬러,경도,내식성 예) 건축물의 내외장재 |
| 반사성 | 빛,열 전파를 잘 반사함. 예) 난방기 반사판,우주복,전자부품 Case |
| 보호특성 | 비타민 등을 보호하는 특성. 예) 식품 및 의약품 포장재료 |
| 재활용성 | 재생에 필요한 에너지는 원석으로부터 신지금을 제조하는 에너지의 3% |
| 알루미늄 합금별 용도
알루미늄 합금은 구리,마그네슘 등의 금속을 첨가한 것으로 고력 알루미늄 합금은 알루미늄에 구리를 첨가한 것으로 강도가 크며, 듀랄루민이 그 대표적인 예입니다. 여기에 마그네슘을 첨가하면 초 듀랄류민, 다시 아연을 첨가한 초초듀랄루민은 항공기의 재료로도 사용됩니다. 구조용 알루미늄 합금은 마그네슘,아연을 가산한 것인데 내식성이 우수하여 철도차량, 교량등에 사용됩니다. 주물용으로는 규소를 첨가한 합금이 사용되며 내열,광휘 등 목적에 따라 다른 금속을 배합하여 사용합니다.
| 합금 계통 |
계열 | 주요합금호칭 | 합금특성 | 용도 |
| 순알루미늄 | 1000계열 | A1100 | 강도 약함, 내식성, 가공성, 용접성 우수
ex) 전기기기부품, 열교환기 |
반사판, 조명기구, 장식품, 화학볼탱크, 전선재,건축용재, 전기기구, 일반기물, 각종용기, 강도요구하지 않는 성형품
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| Al-Cu계 | 2000계열 | A2024 | Cu를 많이 함유하여 내식성이 좋지 않으나 강도가 높아 구조용도로 사용 |
항공기 및 부품, 기어,유압부품, 각종구조재, 광학기계부품, 기계나사제품, 단조재 등
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| Al-Mn계 | 3000계열 | A3003 | 1100합금 보다 강도가 10%정도 높고 성형성, 용접성, 내식성이 뛰어남 |
차량용재,선박용재, 건축재, 일반기물, 각종용기, Can body, 전구base, Color도장판, 식음료캔, 복사기드럼, 지붕재
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| Al-Si계 | 4000계열 | A4043 | 탕수 흐림이 좋고 응고수축이 적다. |
황산양극산화처리에 의해 회색으로 자연발색 건축판넬, 응접선
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| Al-Mg계 | 5000계열 | A5052 | 중 정도의 강도를 갖는 가장 대표적인 합금으로 내식성, 용접성, 성형성이 좋고 강도에 비해 피로강도가 높다 |
선박구조재, 연료탱크, 가정용기구, 차량 내장재 등
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| A5083 | 용접 구조용 합금이며 비열처리 합금 중 가장 강도가 높은 내식합금 |
차량용재, 선박용재, 압력용기, 용접구조용재 등
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| Al-Mg-Si계 | 6000계열 | A6063 | 대표적인 압출용 합금,6061보다 강도는 낮으나 압출성이 뛰어나 복잡한 단면 형상의 형재를 얻을 수 있다. |
가구, 가전제품, 건축용샤시, Door등 내외장용 등
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| A6N01 | 중 강도의 압출용합금,6061과 6063의 중간 강도를 가지며 내식성,용접성이 좋다. |
옥상구조물,선박
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| A6061 | 열처리형 내식성 합금 용체화 처리 시 상당히 높은 내력치를 얻을 수 있으나 용접이음새 강도가 낮아 볼트,리벳 구조용으로 사용 |
차량, 선박등 수송구조재, 광학기기, 볼트,리벳 구조용 등
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| Al-Zn-Mg계 | 7000계열 | A7072 | 전극전위가 낮고 방식성 크래드 피재로서 주로 사용. |
여열교환기, 핀 등
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| A7075 | AI합금 중 최고 강도를 갖는 함금 중 하나이며 내식성이 떨어짐 |
항공기용재,스포츠용품 등
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|알루미늄 합금의 특징
1.알루미늄은 pH 4.5~8.5 의 환경에서 산화 피막이 모재를 보호하기 때문에 내식성 우수하나 이온화 경향이 커서 부식 환경화에서 Fe, Cu, Pb 등과 접촉하면 심하게 부식되고 수은은 ppm 단위만 있어도 심하게 부식된다.
2.순수 알루미늄은 경도가 낮아 각종 원소를 첨가하여 주로 석출 경화에 의한 강도 향상을 도모한다.
3.일반 탄소강에 비해 열 및 전기 전도도는 약 4배정도로 크며, 선팽창계수는 약 2배 크다. (용접성 떨어짐)
