Si원소 함유량에 따라 물리적, 기계적, 화학적 성질이 크게 영향을 받음

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1 Si원소 함유량에 따라 물리적, 기계적, 화학적 성질이 크게 영향을 받음
4. Al-Si계 합금(4xxx 계열) (1) Al-Si계 합금의 특성 7~12% 고실리콘 합금 Si원소 함유량에 따라 물리적, 기계적, 화학적 성질이 크게 영향을 받음 아공정, 공정, 과공정, 합금이 있고, 주조용 합금과 유사한 조성을 가지면서 가공용의 효과를 발휘할 수 있도록 합금조성을 설계 Al-Si계 주조용 합금에 비해 사용량이 매우 미미한 수준 (2) 단조용 합금 개발 중에 있는 새로운 분야 과공정계 : 내마모성이 우수하고 열팽창계수가 작은 특성이 요구되는 용도에 이용 아공정계 : 단조성, 절삭성을 중시한 용도에 이용 공정계 : 과공정과 아공정을 조합한 특성이 요구되는 용도에 이용 규격화 되어 있는 것 : 열간 단조용으로 역사가 오래된 공정합금인 4032 4032합금의 화학 조성 Si Fe Cu Mg Cr Zn Ni Al 11~13.5 1.0 0.5~1.3 0.8~1.3 0.1 0.25 Bal.

2 모재보다 저융점인 납재 : 납부(경납부, 브레이징), 땜납부(연납부, 솔더링)로 이용
4032합금의 물리 기계적 성질 비중 20°C 용융온도 도전율 25°C IACS% 열전도도 25°C, cgs 열팽창 계수 X10-6/°C 종탄성 계수(kN/mm2) 기계적 특성 인장강도(N/mm2) 항복강도(N/mm2) 연신율(%) O 2.69 532 ~571 40 0.37 20.0 80 186 83 17.0 T6 35 0.32 377 316 9 (3) 접합용 합금 모재보다 저융점인 납재 : 납부(경납부, 브레이징), 땜납부(연납부, 솔더링)로 이용 브레이징 시트에 의한 접합법 융점이 심재보다 50~100℃낮은 납재를 한면 또는 양면에 5~15% 크래딩 시킨 합판을 이용한 것  ⇒ 각종 열교환기의 접합에 이용 브레이징 시트에 사용되는 심재는 3003 합금 특히 강도를 요구하는 경우에는 6951등의 열처리 합금을 이용하는 경우가 있음

3 5. Al-Mg계 합금(5xxx 계열) (1) Al-Mg계 합금의 특성 고용강화와 가공경화에 의해 강도가 향상됨 주조용 합금보다는 가공용 합금으로 널리 활용 합금에 Mg첨가량이 지나치게 많으면 압연가공성이 저하됨 5% 이상을 넘지 않도록 합금설계 미량원소로서 Mn, Cr을 포함하는 것이 보통 결정립 미세화제로서 Ti-B을 소량 첨가하는 경우가 많음 합금은 가공경화성이 우수하여 90%의 냉간가공시 대략 30%이상의 강도향상을 보임     ⇒ 5052합금을 90%정도 냉간 가공시킬 경우        인장강도는 200MPa에서 3000MPa 정도로 증가 적당한 강도를 유지하면서 내식성, 성형가공성, 표면처리특성, 용접성이 요구되는 분야에 광범위하게 사용 (2) Al-Mg계 합금의 용도 Mg 첨가량이 적은 5005합금     ⇒ 차량 ․ 선박용 내장재와 건축용 내외장재로서 많이 사용 Mg 첨가량이 중간정도인 5052합금     ⇒ 어느 정도의 강도를 요구하는 일반판금용, 선박, 차량, 건축 구조재로 사용

4 Mg 함유량이 상대적으로 많은 5083합금 비열처리 합금으로 우수한 강도를 유지하면서 용접성도 우수함     ⇒ 선박, 차량, 화학플랜트 등의 저온용 탱크, 압력용기의 용접구조물에 사용 5056합금 ⇒ 카메라 경통, 통신기기부품 등으로 사용 5086합금 ⇒ 선박, 압력용기, 자기디스크로 사용

5 5xxx계열 합금의 재료 특성 및 용도 계열 호칭(AA) 재료의 특성 및 용도 Al - Mg 계 5005
3003과 비슷한 특성을 보이며 가공성, 용접성, 내식정이 뛰어남. ; 건축용 외장,선박의 내장 5052 중정도의 강도를 가진 대표적인 합금으로서 내식성 및 가공성이 좋다.특히 피로강도가 높고 내해수성이 우수함.  ; 일반팜금, 선박, CAN END 5056 내식성이 우수하고 절삭가공에 의한 표면 임상한 양극산화처리성과 그 채색성이 양호함.  ; 카메라 경통 5083 용접 구조용 합금, 실용 비열처리 합금중에서 가장 강도가 높은 내식재료로 용접구조에 적합함. 내해수성 저온특성도 있다. ; 선박, 차량, 저온용 탱크, 압력용기 5086 5154보다 강도가 높고 내해수성이 우수한 비열처리계 용접구조용 합금. ; 선박, 압력용기, 자기디스크

6 6. Al-Mg-Si계 합금(6xxx 계열) (1) Al-Mg-Si계 합금의 특성 적당한 강도, 내식성과 성형가공성이 우수, 경제적인 열처리형 합금으로 활용도가 대단히 높음 전세계에서 압출재의 80%이상 →압출성이 아주 우수 다양한 표면처리 (아노다이징, 크로메이팅, 페인팅, 도금등)가 가능 우수한 내식성을 나타냄 용접성이 불량→ 리벳, 볼트접합에 의해서 구조물을 조립 구조용 재료에 사용 주로 T6열처리 (용체화처리-인공시효)를 수행 Al-Mg2Si의 상태도 분석 Mg2Si의 최대 고용도는 595℃에서 1.85% Mg2Si의 고용도는 온도가 저하에 따라 감소 열처리를 통해서 다량의 Mg2Si 상을 석출 → 기계적 강도를 향상 기계적 특성 및 내식성향상을 위해 Cu, Mn등을 소량 첨가

7 가장 대표적인 6063 합금 →압출성과 표면처리 특성이 매우 뛰어남
(2) Al-Mg-Si계 합금의 용도 가장 대표적인 6063 합금 →압출성과 표면처리 특성이 매우 뛰어남     ⇒ 내식성, 표면처리성이 좋아 건축용 샷시, 가전제품, 가구 등에 사용  6063보다 강도를 향상시킨 6061 합금 6063의 조성에 Mg와 Si을 추가로 첨가하여 Mg2Si 석출물의 양을 증가시켜 강도를 향상시킨 합금 중강도(medium strength)를 얻을 수 있음 6063보다 압출성은 떨어지지만 기계적 강도가 높아 경량·고강도를 요구하는 곳에 사용  ⇒ 선박, 차량 및 육상 구조물 등에 이용 6xxx계열 합금의 재료 특성 및 용도 계열 호칭(AA) 재료의 특성 및 용도 Al - Mg Si 계 6061 열처리 및 내식성 합금, T6처리에 의해 높은 내력값을 얻게 되지만, 용접치수강도가 떨어짐으로 볼트 리벳 구조용으로 주로 사용 ; 선박, 차량, 육상구조물 6063 대표적인 압출용 합금, 6061보다 강도는 낮으나 압출성은 우수하며, 복잡한 단면형상의 형재가 가능하고, 내해수성 저온특성도 있다. 내식성 저온특성도 좋음. 특히 단조가공성이 우수하고 내식성 표면처리도 좋으며, 복잡한 단조품에 적용됨. ; 건축, 차량 가드레일, 압력용기, 가구, 가전제품, 장식품, 부스바, 전선, 기계, 자동차 부품 6262 내식성절삭합금, 2011에 비해 내식성 및 표면처리성이 한층 우수하여 6161과 동등한 강도를 갖음. ; 카메라 경통, 기화기 부품, 브레이크 부품, 가스기구 부품

8 가공재 합금중에서 기계적 강도가 가장 높은 고력합금
7. Al-Zn-Mg계 합금(7xxx 계열) (1) Al-Zn-Mg계 합금의 특성 가공재 합금중에서 기계적 강도가 가장 높은 고력합금 1930년대 후반부터 초두랄루민(Extra Super Duralumin)으로 알려져 왔음 비강도를 중요시하는 구조재료에 사용 Al-Zn-Mg-Cu계 합금과 Al-Zn-Mg계 합금으로 분류 (2) Al-Zn-Mg계 합금의 용도 Cu를 함유한 대표적인 Al-Zn-Mg-Cu계 합금으로는 7075합금 →고강도를 요구하는 구조재료에 응용 ⇒ 항공기, 스포츠용품 Cu를 함유하지 않는 대표적인 Al-Zn-Mg계 합금으로는 7003, 7N01합금 →압출가공성, 용접성, 내식성이 우수 ⇒ 철도차량과 같이 용접구조용으로 사용 계열 호칭(AA) 재료의 특성 및 용도 Al - Zn Mg 계 7072 전극전위가 낮고 방식용 CLAD피재로서 주용 되지만, 양극작용을 이용하여 열교환 FIN에도 적용된다. ; 알루미늄 합금재료의 피재, FIN 7075 알루미늄 합금중 최고의 강도를 가진 합금중 하나이지만 압출성, 내식성 및 용접성이 좋지 않음. 순알루미늄을 표면에 Clading하여 내식성을 개선시켜 사용하기도 함. ; 항공기, 스키 스틱, 구조용재 7178 7075보다 강도가 약간 강하지만 연성은 떨어짐. 주로 항공기 소재로 사용되지만 충격을 받는 부위에서는 사용되지 않음 7003 용접구조용 압출합금, 7075보다 강도는 약간 떨어지나 압출성이 좋고 박육의 대형형재가 생산 가능함. : 차량, 오토바이 링