제조업체, 엔지니어 및 조달 전문가용 알루미늄 소재 작업를 이해하는 것이 중요합니다. 알루미늄 합금과 그에 따른 성질을 읽는 방법. 알루미늄 합금의 지정 시스템 - 이 시스템은 제조 용도와 직접적인 관계가 있는 재료 특성, 구성 및 처리 조건을 식별하는 표준 기술을 보유하고 있습니다.

알루미늄 합금 지정 제도 안내

알루미늄 협회는 400개 이상의 등록된 알루미늄 합금의 식별을 표준화하기 위해 최신 알루미늄 합금 시스템을 고안했습니다. 이 광범위한 시스템은 단조 합금은 4자리 번호 체계, 주조 합금은 3자리 소수점 체계를 사용하여 전 세계 제조 시설에서 필요한 수준으로 재료를 지정할 수 있도록 합니다.

단조 알루미늄 합금 분류

단조 알루미늄 합금은 기본적으로 4자리 합금 시스템을 사용하는데, 첫 번째 숫자는 주요 합금 성분을 나타냅니다. 이 분류 방법을 통해 엔지니어는 재료 특성을 빠르게 파악할 수 있습니다: 

• 1000 시리즈: 최소 99%의 알루미늄 함량으로 내식성이 우수하고 열전도율이 뛰어납니다. 
• 2000 시리즈: 주요 합금 성분인 구리 - 고강도, 항공우주 분야
• 3000 시리즈: 주요 합금 원소인 망간 - 중간 강도, 우수한 작업성 
• 4000 시리즈: 주요 합금 원소인 실리콘 - 저용융, 용접 사용 
• 5000 시리즈: 주요 합금 원소인 마그네슘- 최고의 내식성, 해양 응용 분야 
• 6000 시리즈: 마그네슘 및 실리콘 - 최고의 강도/무게 사용, 구조용 애플리케이션 
• 7000 시리즈: 주요 합금 원소인 아연 - 가장 강력한 알루미늄 합금, 
• 구조적 사용 8000 시리즈

지정 주조 알루미늄

주조 알루미늄 합금 캐스팅(.0), 잉곳(.1 또는 2) 작업을 나타내는 세 번째 문자 뒤에 십진수가 있는 고유한 세 자리 플러스 십진수 명명법(XX.XX)을 사용합니다.

알루미늄 합금과 성질을 읽는 방법: 숫자 해독하기

알루미늄 합금과 성질을 읽는 방법을 배우려면 합금 명칭과 성질 분류를 모두 이해해야 합니다. 사양은 시리즈, 성질 및 조건별로 세분화할 수 있으며, 특정 가공 제품 유형을 나타내는 추가 접미사가 있습니다.

네 자리 합금 코드

예를 들어 6061을 사용합니다.

• 첫 번째 숫자(6): 마그네슘과 실리콘으로 구성된 6000 시리즈를 표시합니다.
• 두 번째 숫자(0): 표준 합금, 수정 없음
• 세 번째 및 네 번째 숫자(61): 시리즈 내 특정 합금 식별

6061 T6 알루미늄: 업계 표준 예시

6061-T6는 가장 인기 있는 알루미늄 등급 중 하나로, 인장 강도 290MPa(42ksi)와 항복 강도 240MPa(35ksi)를 제공합니다. T6라는 명칭은 용액 열처리 후 인공 노화를 거쳐 최적의 침전 경화를 제공한다는 의미입니다.

알루미늄 템퍼 코드: 재료 조건 이해

그리고 성질 지정 시스템 는 합금 명칭에 하이픈으로 연결된 일련의 문자와 숫자를 통해 재료 조건을 나타냅니다. 이러한 코드는 특정 특성을 달성하기 위해 적용된 열처리 및 기계적 처리를 알려줍니다.

기본 템퍼 지정

F - 제작됨: 특정 온도 또는 변형 경화에 관계없이 가공 또는 주조된 알루미늄 형태

O - 어닐링: 변형 경화 알루미늄을 연화시켜 추가 작업 또는 과경화가 우려되는 응용 분야를 위한 열처리 공정

H - 스트레인 경화: 변형 경화를 위해 작업한 비열처리 합금은 알루미늄을 경화시키며, 작업량이 많을수록 추가 작업에 대한 저항력이 증가합니다.

T - 열처리: 용액 열처리 후 노화 처리된 열처리 가능 합금에 적용됩니다.

W - 솔루션 열처리: 상온에서 자연 숙성이 필요한 불안정한 상태

알루미늄 온도 코드의 H 온도 세분화

H 성질은 세 자리 숫자를 사용합니다:

H1X - 스트레인 경화 전용: 추가 열처리 없이 원하는 기계적 특성을 얻기 위해 변형 경화된 제품

H2X - 변형 경화 및 부분 어닐링: 원하는 양 이상으로 변형 경화된 후 부분 어닐링을 통해 축소된 재료

H3X - 스트레인 강화 및 안정화: 저온 가열로 변형 경화 및 안정화하여 강도를 낮추고 연성을 높인 제품

두 번째 숫자는 스트레인 경화 정도를 나타냅니다:

• 2: 쿼터 하드
• 4: 하프 하드
• 6: 3/4 하드
• 8: 전체 하드

T 템퍼 분류

T 템퍼 지정은 열처리 순서를 지정하며, T1~T10은 용액 처리, 에이징 및 냉간 가공의 다양한 조합을 나타냅니다:

T1: 고온 성형 공정에서 냉각 후 자연 숙성합니다. T4: 열처리 및 자연 숙성하여 안정된 상태로 만든 솔루션
T5: 고온 성형 공정에서 냉각 및 인위적 숙성 T6: 열처리 및 인공 숙성 솔루션 T7: 용액 열처리 및 안정화(숙성)

알루미늄 시리즈 분류: 속성 및 응용 분야

알루미늄 계열 분류에 대한 지식은 특정 생산 요구 사항에 따라 적합한 소재를 선택하는 데 도움이 됩니다. 1xxx, 3xxx, 5xxx 계열의 합금은 모두 열처리할 수 없지만 2xxx, 6xxx, 7xxx 계열의 합금은 모두 열처리할 수 있습니다.

합금의 가열: 열처리 가능 합금 및 비열처리 가능 합금

6xxx, 2xxx 및 7xxx 시리즈는 열처리 가능 시리즈라고 합니다:

• 강수량 경화를 통한 강도 확보
• 용액 처리 및 숙성 가능
• 더 높은 강도 잠재력
• 더 복잡한 처리 요구 사항

비열 처리 가능 시리즈(1xxx, 3xxx, 5xxx)

• 변형 경화를 통한 강도 확보
• 열처리로 강화할 수 없음
• 더 간단한 처리
• 뛰어난 내식성

인기 있는 단조 알루미늄 합금 응용 분야

2024-T4: 항공 구조 부품, 높은 변형 사용량 

5052-H32: 해양 사용, 화학 장비 정책

6061-T6: 골조, 자동차, 일반 제조 

7075-T6: 항공기 구조, 고성능 애플리케이션

전체 알루미늄 사양 읽기

알루미늄 합금과 성질을 읽는 방법을 배울 때는 다음 전체 예시를 고려하세요: 7075-T7351

• 7075: 고강도 7000 시리즈 아연 합금
• T7: 열처리 및 안정화된 솔루션
• 3: 용액 처리 후 냉간 가공
• 5: 스트레칭으로 스트레스 해소
• 1: 특정 치수 허용 오차

프로세스 섹션: 알루미늄 제조 시 고려해야 할 사항

제조 공정에서 재료 선택 시 고려되는 특성은 최적의 제조 결과를 얻기 위한 기계적, 제조 및 환경적 고려 사항과 비용 효율성을 의미합니다.

주요 선택 요소

• 강도 요구 사항: 부하 요구 사항에 맞는 템퍼 지정 
• 내식성: 환경 노출 조건 고려
  용접성: 일부 성질은 용접 중에 강도가 떨어집니다.
• 기계 가공성: T6 템퍼는 일반적으로 어닐링 조건보다 더 잘 가공됩니다. 
• 형성성: 부드러운 성질로 더 복잡한 성형 작업 가능

6061 T6 알루미늄의 장점

6061-T6 는 무게 대비 강도가 우수하고 내식성이 뛰어나며 어닐링 상태보다 가공성이 훨씬 우수합니다. 이 조합은 중간에서 높은 강도가 필요하지만 구조의 제작 품질이 우수한 부품에 적용할 수 있습니다.

품질 관리 및 재료 검증

올바른 소재 식별을 위해서는 합금 구성과 성질 상태를 모두 확인해야 합니다. 재료 인증서에는 기계적 특성에 영향을 미치는 추가 성질 접미사를 포함하여 전체 명칭이 명시되어 있어야 합니다.

테스트 및 문서화

제조 품질 시스템을 검증해야 합니다:

• 사양에 따른 화학 성분 준수
• 테스트를 통한 기계적 물성 확인
• 경도 또는 인장 테스트를 통한 온도 검증
• 중요한 애플리케이션을 위한 추적성 문서

업계 표준 및 참조

알루미늄 협회의 국제 합금 지정 시스템은 18개 국가 및 유럽 알루미늄 협회와의 조화 협정을 통해 국제적으로 인정받고 있는 ANSI H35.1을 기반으로 합니다.

알루미늄 합금과 성질을 판독하는 방법을 이해하려면 이러한 산업 표준을 숙지하여 적절한 재료 사양과 조달을 보장해야 합니다. 생산 활동은 표준화된 지정 시스템을 선호하며, 이를 통해 전 세계 공급망 내에서 더 쉽게 소통할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 알루미늄 합금에서 T6 등급은 무엇을 의미하나요?

T6는 알루미늄 합금에 용액 열처리 후 인위적인 노화 과정을 거쳤다는 의미입니다. 이는 재료를 900°F 이상의 온도로 가열한 다음 물에서 냉각한 다음 더 낮은 온도에서 숙성하여 최대 강수량과 강도를 목표로 합니다.

2. 알루미늄 합금이 열처리 가능하다는 것을 알려주는 징후는 무엇인가요?

열처리가 가능한 알루미늄 합금으로는 2xxxx, 6xxxx, 7xxxx가 있으며, 1xxx, 3xxx, 5xxx 계열의 알루미늄 합금은 열처리가 불가능합니다. 열처리가 가능한 합금은 용액 처리 및 경화를 통해 경화할 수 있습니다.

3. 6061 알루미늄과 6063 알루미늄의 차이점은 무엇인가요?

두 가지 모두 마그네슘과 실리콘 6000 시리즈이며, 6061은 강도가 높아 구조용 부품에 사용되고, 6063은 외관과 내식성이 뛰어나 창문이나 문틀과 같은 건축용으로 사용됩니다.

4. 알루미늄 합금의 성질은 제작 후 어느 시점에서 변환되나요?

예, 대부분의 알루미늄 합금은 재열처리를 통해 성질 상태를 변경할 수 있습니다. 대신 용접을 하면 일반적으로 T6 템퍼 특성이 약 T4로 감소하며, 완전한 강도를 되찾으려면 용접 후 다시 열처리를 해야 합니다.

5. T6을 지나면 무엇을 의미하나요(예: T651)?

추가 숫자는 응력 완화 처리를 나타냅니다. T651은 용액 처리 및 노화 후 스트레칭을 통해 응력을 완화한 소재임을 나타내며, T652는 압축을 통해 응력을 완화한 소재임을 나타냅니다.