마그네슘 합금의 특징, 강도, 용도, 가공 등을 알아보자

마그네슘 합금의 특징, 강도, 용도, 가공 등을 알아보자

마그네슘 합금이란?

 

실용 금속 중 가장 경량으로보다 강도 높은 금속이 마그네슘 합금입니다.

비슷한 특징을 가진 알루미늄 합금도 경량으로 비강력 높이가 장점의 합금인데,

마그네슘 합금은 알루미늄 합금보다도 가벼운 금속입니다.

보통 금속에 종사하는 일이 없는 분은 "마그네슘 합금"이라는 말도 거의 들어 본 적이 없지 않을까요?

본 기사에서는, 마그네슘 합금의 강도와 부식 가공 등을 자세히 해설합니다.

알루미늄보다 가벼운 금속이라는 이유만으로 관심이 있으시며,

 마그네슘 합금에 대해서 더욱 깊게 알고 싶다면 꼭 읽어 보세요.

마그네슘 합금의 특징/강도/용도

마그네슘 합금의 특징·강도·용도에 대해서 각각 해설합니다.

마그네슘 합금의 특징

마그네슘 합금은 많은 특징이 있습니다.내용은 다음과 같습니다.

가장 경량으로보다 강도가 최대의 합금
내 공동성이 높다
진동 흡수성이 뛰어난 합금
전자파 쉴드성이 좋다
가공성이 좋다
재활용 가능

가장 경량으로보다 강도가 최대의 합금

첫머리에서 "마그네슘 합금은 실용 금속 중 가장 가벼운 금속"라고 해설했습니다.

마그네슘의 비중은 무려 알루미늄 2/3정도로 가볍습니다.

구체적인 숫자(순수 금속으로 숫자)에서는 알루미늄의 비중은 2.70마그네슘의 비중은 1.74입니다.

마그네슘 합금 AZ31과 비교할 경우보다 강도는 티타늄과 비슷하고 철강의 약 2배가 됩니다.

내 공동성이 높다

가공 경화율이 높은 특성을 가진 마그네슘 합금은 내 공동성이 높아집니다.

무슨 물체가 마그네슘 합금에 충돌했을 때 요면이 작아진다는 의미입니다.

이는 알루미늄 합금 등과 비교해도, 마그네슘 합금이 뛰어납니다.

한편 가공 경화를 일으키며 묻자 "가공성이 나쁘다 라는 이미지가 있지만

마그네슘 합금은 절삭 가공성이 좋은 합금입니다.

 

진동 흡수성이 뛰어난 합금

 

실용 금속 중에서 마그네슘은 진동 흡수성이 최대의 금속입니다.

진동 흡수성은 그대로의 의미에서 외부로부터 받은 진동을 흡수 또는 외부로 놓친 특성의 일을 합니다.

이 특성은 마그네슘 합금 속에서도 마그네슘의 비율이 높아(순도 높은 마그네슘)가량 비싸집니다.

전자파 차단성이 좋다

마그네슘 합금의 전자 차폐성이 안정되어있으며 30~200MHz의 정도에서 90~110dB의 차폐 효과가 있습니다.

전자 차폐는 주변에 많이 숨어 있는 전자파로부터 몸이나 기계의 에러 등을 막는 역할을 합니다.

가공성이 좋다

마그네슘 합금은 가공 경화가 높지만 가공성이 높은 금속입니다.

마그네슘 절삭력은 비교적 작습니다.

다른 금속에 같은 가공을 하는 경우라도 마그네슘 합금의 경우는 짧은 시간 또한

기계나 공구를 손상시키는 일은 거의 없습니다.

재활용 가능

마그네슘은 재활용에 드는 에너지가 작고 재활용성이 뛰어난 금속입니다.

마그네슘을 제조시에 에너지의 4%정도로 재활용하고 있습니다.

다만, 알루미늄 등과 비교하여 마그네슘의 재활용 기술은 경돈 기술을 요합니다.

 

마그네슘 합금의 강도

대표적인 마그네슘 합금이다"AZ31"의 강도에 대해서 해설합니다.

AZ31은 알루미늄(Al)을 3%, 아연(Zn)을 1%포함한 마그네슘 합금입니다.

이 합금이 실용 금속 중보다 강도가 최대의 금속이 됩니다.

구체적인 숫자로 인장 강도는 220~260Mpa를 자랑합니다.

경도는 브리넬 경도(HB)로 말하면 49HB입니다.

 

숫자로 보면 그 정도인가 생각하시겠지만, 비중이 1.74라는 생각을 하면 멋진 숫자라고 할 수 있습니다.

마그네슘 합금의 용도

마그네슘 합금의 용도는 해마다 넓어지고 있습니다.

사용 용도가 커지는 것은 뛰어난 특성을 많이 가지고 있으며 경량화의 관점에서도 뛰어난 금속이기 때문입니다.

자동차의 휠과 엔진 항공기, 컴퓨터 카메라 등 전자 기기 등이 사용 용도로 좋은 예입니다.

마그네슘 합금을 사용하는 일에서 경량이고 강도 높게 할 수 있어 매년 수요는 높아지는 경향에 있습니다.여러분이 알지 못할 뿐, 마그네슘 합금은 당신의 가까운 곳에서 뛰고 있을지도 모르겠네요.

 

 

마그네슘 합금의 가공이나 부식

마그네슘 합금은 어떤 금속인가,

여기서부터는 마그네슘 합금의 가공 방법과 부식에 대해서 해설합니다.

특히 가공에 대해서는 화재나 폭발 사고로 이어질 가능성이 있습니다.

가공의 항목은 안전상 이해하셔야 할 부분이 있습니다.

마그네슘 합금의 가공 방법

마그네슘 합금은 절삭 저항이적고 가공성이 좋은 소재입니다.

그러나 가공 시 위험도 있습니다.

 

마그네슘의 특성을 이해하고 안전을 확보하면서 작업을 실시하는 것이 중요합니다.

우선, 마그네슘의 특성(연소성)이하 3가지를 명심하세요.

대기 중의 질소와 반응하는 질화 마그네슘이 되며 물과 격한 반응이 발생하며 고온이 된다.
연소 중의 마그네슘과 물이 접촉하면 수분이 분해되고 산소 수소가 발생한다.
고온 수나 염화물계의 수분과 반응하면서 수소를 생성하면서 수산화 마그네슘을 형성한다.


이런 화학 성질이 있습니다.문중의 말에서 화재나 폭발 사고의 위험성이 높음을 알 수 있다고 생각합니다.

이러한 특성을 가진 금속인 일은 반드시 이해한 뒤 가공을 하세요.

물과 반응하면 위험하므로, 절삭 가공 시에는 "광물유"를 사용하세요.

가공 후에도 절삭 부스러기를 방치 하지 않도록 합시다.

공기 중의 산소와 수분과 반응할 수 있기 때문입니다.

 

마그네슘 합금은 부식에 약하다

마그네슘 합금은 쉽게 부식합니다.

대기 중에 염분, 가스 등이 조금이라도 있다면, 표면의 부동태는 무너집니다.

약산성(PH4)정도의 수용액으로도 부식되기 때문에 이대로는 일상적으로 사용할 수는 없습니다.

거기에서 하나의 표면 처리 방법으로 "화성"이라는 처리방법이 있습니다.

정확히는 탈지 에칭·화성 같은 세 단계의 처리가 필요합니다.

탈지로 표면의 기름 때 등을 깨끗하게 닦습니다.

 

에칭으로는 마그네슘 합금 표면을 균일하게 만듭니다.

여기까지 화성을 하기전 앞처리가 됩니다.

다음에 화성 처리를 하는데 화성 처리는 표면을 강제로 녹(부식) 하는 처리입니다.

녹뿐만이 아니라 고운 녹을 형성하는 합금 내부까지 부식이 미치지 않도록 하는 표면 처리 방법이 화성이 됩니다.

 

표면 처리 방법으로는 이밖에도 도금 코팅 등이 있지만,

마그네슘의 특성상 매우 난이도가 어렵지 않을까 합니다.

 

마그네슘 합금의 특성 정리

마그네슘 합금은 경량·비강력에 아주 뛰어난 금속이며,

뛰어난 제품을 제조하기 위해서 그 용도의 폭을 넓히고 있습니다.

 

용도의 폭을 넓히거나 복잡한 가공을 할 때에는 주의가 필요합니다.

공기 중의 질소와 수분, 염분 등과 반응하는 특징을 갖고 있기 때문에

가공을 할 때에는 주의에 주의를 당부드립니다.

 

부식에 견디게 하기 위해, 표면 처리에 있어서도 어려운 기술이 필요합니다.

 

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