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금속 정보/알루미늄

알루미늄 구조물의 특징, 종류에 대해서 알아봅니다.

by 휴식의 KaNonx카논 2020. 2. 25.
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알루미늄 구조물의 특징, 종류에 대해서 알아봅니다.



알루미늄은 금속 중에서는 경량이기 때문에 이용하기 쉽고, 

또 부드러우며 전성도 또한 높아서 가공하기 쉬운 금속입니다.


이어 표면에 생기산화 피막에 내식성도 있어 동전이나 

은박지, 알루미늄 캔, 냄비, 샷시, 엑스테이어 건축물의 외벽, 


도로 표지, 엔진의 실린더, 자전거의 프레임, 림, 컴퓨터와 가전 제품 케이스 등 

다양한 용도로 사용되고 있습니다.


다만 대부분은 알루미늄 합금으로 이용하며,

 

알루미늄 100%로 쓰이고 있는 것은 동전 등입니다.

 


 


알루미늄의 특징

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가벼운 금속
알루미늄 합금의 비중은 약 2.7로 철의 7.9와 티탄의 4.5보다 가볍다.
내식성이 뛰어나다
시간과 함께 자연스럽게 산화 피막이 형성되고 자기 보호가 가능하여 무쇠 같은 빨간 녹이 생기는 일이 없다.
도전성이 좋다
구리 약 60%의 도전성을 하며 비중은 약 절반입니다.이 특성을 살려서, 송전선 및 배전 선로로 이용되고 있습니다.
열 전도성이 좋다
열을 전달하기 쉬우므로 열 교환기 엔진 부품이나 냄비, 주전자 등 가정용품에도 사용되고 있습니다.
자성이 없다
전자기의 자기장에 거의 영향을 받지 않고 자기를 띠지 않는다.
독성이 없다
독성이 없고, 식품류와 반응이 없다.
재활용 가능
회수 자원으로서 다른 금속에 비해서 매우 다루기도 쉬워서 재활용 등 순환형 사회에 적합한 금속이다.
반사성이 높다
알루미늄의 표면은 빛과 열, 전파를 잘 반사되고 조명 기구, 난로의 반사판, 밀러로 사용되고 있다



알루미늄은 용융아연도금 철 보다 약 1/3정도 가벼움으로 


6N01 알루미늄 합금의 경우에는 태양광 발전소 시공 시 구조물로써 쓰이고 있습니다.




#로드파크 #국내산알루미늄


#1522-2567



알루미늄의 종류

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전신재 비 열 처리형 합금 순수 알루미늄(JIS호칭 1000번대)
Al-Mn계 합금(JIS호칭 3000번대)
Al-Si계 합금(JIS호칭 4000번대)
Al-Mg계 합금(JIS호칭 5000번대)
열 처리형 합금 Al-Cu-Mg계 합금(JIS호칭 2000번대)
Al-Mg-Si계 합금(JIS호칭 6000번대)
Al-Zn-Mg계 합금(JIS호칭 7000번대)

주조재

비 열 처리형 합금 Al-Si계 합금
Al-Mg계 합금
열 처리형 합금 Al-Cu-Si계 합금
Al-Cu-Mg-Si계 합금
Al-Mg-Si계 합금



알루미늄의 종류는 위와 같이 구분을 할 수가 있습니다.


크게 전신재 / 주조재로 나뉘며


세부사항으로 비 열처리형 / 열처리형 합금으로 나뉘는 것이지요


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알루미늄 합금의 용도 사례


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1000계
(예)
A1050
A1100
A1070
A1085

공업용 순알루미늄인 99.00%이상의 순알루미늄 재료입니다.
이를테면 A1100은 양은 후에 광택을 좋게 하는 구리가 미량 첨가되어 있습니다.
1050,1070,1085는 각각 알루미늄 순도가 99.50%, 99.70%, 99.85%이상을 가리키고 있습니다.
이 계통의 재료는 가공성, 내식성, 용접성 등에 뛰어나지만 강도는 낮습니다.
주요 용도는 1엔 동전, 강도가 낮은 가정용품, 일용품, 전기 기기, 열 교환기, 명판, 장식품 등 입니다.

2000계
(예)
A2017
A2024
두랄루민, 초듀릴루민의 명칭으로 알려진 것이 A2017과 A2024에서 강재에 맞먹는 강도를 가집니다.
구리를 함유하고 있어 내식성이 다소 떨어지고 부식 방지 처리가 필요합니다.
주요 사용 용도는 항공기 부품, 로봇 부품, 자동차 부품 등입니다.
3000계
(예)
A3003
망간의 첨가에 의해서 순수 알루미늄보다 강도가 약간 높은시킨 합금입니다.
성형성, 용접성, 내식성이 뛰어납니다.
주요 사용 용도는 일반 기물, 건축 자재, 선박용 자재, 핀 자재, 각종 용기 등이 됩니다.
4000계
(예)
A4032
실리콘을 많이 포함한 알루미늄 합금으로 열 팽창률이 억제됐고, 또 내마모성도 부여되고 있습니다.
A4032는 선 팽창 계수가 다른 알루미늄 합금의 약 80%정도 밖에 없습니다.
주요 사용 용도는 단조 피스톤 재료, 빌딩 건축 외장 판넬 등입니다.
5000계
(예)
A5052
A5083

마그네슘을 함유하기 때문에 중 정도의 강도를 갖고 내식성, 내해수성도 뛰어납니다.
용접성이 뛰어나고, 양은 처리로 장식에 뛰어난 표면에도 완성할 수 있습니다.
마그네슘의 첨가 양을 많이 하면 강도는 오르고, 일정 이상이 되면 응력 부식 균열의 위험성이
있습니다비 열 처리형 알루미늄 합금 가운데 가장 강도 높은 종류의 알루미늄도, 이 5000계에 듭니다.
주요 사용 용도는 자동기의 부품, 구조재, 차량용 등입니다.

6000계
(예)
A6061
A6063

성분이 마그네슘과 실리콘을 첨가한 타입의 알루미늄 합금으로, 강도와 내식성이 뛰어나기 때문에
태양광 구조물 재료로도 사용됩니다.
다만 용접엔 약하고 알루미늄의 장점도 있을 열 전도율 관계에서 용접 부분뿐 아니라 

주변 부위까지 열에 의한 강도 저하가 일어나기 때문에 

볼트 너트 등 기계적인 접합에 이용되는 경우가 많은 재료입니다.응력 부식 균열에도 강하고, 

밀어내기성도 뛰어납니다.
주요 용도는 새시 등의 건축 재료입니다.

7000계
(예)
A7075
A7N01

성분에 아연과 마그네슘을 첨가한 알루미늄 합금으로 열 처리를 실시하는 것으로 현존하는
알루미늄 합금 중 가장 높은 강도를 얻을 수 있습니다.
구리를 첨가한 물건은 초 듀랄루민으로 불리며 항공기·모터 스포츠 업계에 사용되고 있습니다.
구리를 첨가하지 않은 것은 용접 구조용 재료로서, 철도 차량 등에 채용되고 있습니다.

8000계
(예)
A8011

다른 알루미늄 합금인 2000계와 5000계, 7000계 등 재료 중에서도 강도용 합금에 대해서 
리튬을 첨가하여 영률의 향상이나 밀도의 감소한 재료입니다.
지금까지 부류에 속하지 않은 재료로, 캡, 각종 용기, 전기 통신용 등에 사용됩니다.
대표적인 것은, 철을 첨가한 알루미늄 박이 있습니다.



알루미늄 합금 표면 처리 가공

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여러가지 특징을 가진 알루미늄 합금이나, 표면 처리를 하는 것으로 한층 더 활용의 범위가 넓어집니다.
알루미늄 합금이라고 해도 아래 표처럼 여러가지 차이점이 있습니다.
또한 알루마이트와 도금은 전혀 다르지만 비교하는 차원에서 아래처럼 표로 만들어 보았습니다.


알루미늄 합금으로 표면 처리의 적정도
알루미늄 재질 알루마이트 Ni도금
흰색(무지) 컬러 경질 전기 분해 무전해
A1050, A1100
A2017, A2024
A5052, A5083
A6061
A7075
◎...비교적 쉽다
○...보통
△...비교적 어렵다
표면 처리 내용
① 양은...

양극 산화 피막 처리로 알루미늄 합금에 내식성 산화 피막을 코팅하는 것.
다공질로 전기 절연성 내마모성이 높다.

② 컬러 알루마이트... 다공질막의 특성을 응용, 염색법에 의한 착색한 것.
③ 경질 알루마이트... 알루미늄 합금 표면 처리로 양극 산화 피막 처리 중, 경도(Hv)350이상의 것.
④ 전기 Ni도금·... 가공물을 도금 혈중에서 음극으로 전기 분해하며 표면에 금속 판을 분리시키는 전기 도금.
⑤ 무전해 Ni도금... 전기를 사용치 않으며, 금속 소금물 용액 중의 금속 이온을 환원제로 쓰고,
가공물 표면에 환원 분리한다.




출처 - https://www.hakt.co.jp/alumi/index.html


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