알루미늄과 알루미늄 합금의 차이점은 무엇인가요?

많은 사람들이 알루미늄은 한 가지라고 생각합니다. 하지만 순수 알루미늄과 알루미늄 합금은 매우 다릅니다. 잘못된 알루미늄을 선택하면 설계 실패, 비용 증가 또는 제품 리콜이 발생할 수 있습니다.

알루미늄은 단일 원소인 반면, 알루미늄 합금은 알루미늄과 다른 금속의 혼합물입니다. 합금은 순수 알루미늄보다 더 강하고 내구성이 뛰어나며 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

건축, 자동차 또는 제조 분야에서 알루미늄을 사용하는 경우 그 차이점을 알아야 합니다. 이는 제품의 성능과 비용에 영향을 미칩니다.

순수 알루미늄과 알루미늄 합금의 차이점은 무엇인가요?

순수 알루미늄은 부드럽고 구부러지기 쉽습니다. 전선이나 호일에는 좋지만 건축용으로는 적합하지 않습니다. 알루미늄 합금은 다른 원소를 섞어 더 단단하고 튼튼하게 만듭니다.

순수 알루미늄은 약 99% 알루미늄이며, 알루미늄 합금은 알루미늄에 구리, 마그네슘, 실리콘과 같은 금속을 결합하여 강도, 경도, 내식성을 향상시킨 것입니다.

나란히 비교

순수 알루미늄은 작업하기 쉽지만 강도가 낮아 구조물이나 하중을 견디는 역할에는 사용이 제한됩니다. 그렇기 때문에 거의 모든 상업용 애플리케이션에서 합금을 사용합니다.

실제 사용 사례

한 고객이 기계 프레임에 순수 알루미늄을 사용한 적이 있습니다. 스트레스를 받으면 구부러졌죠. 알루미늄 합금으로 바꾸자 하룻밤 사이에 문제가 해결되었습니다.

알루미늄 합금이 순수 알루미늄보다 더 강한 이유는 무엇인가요?

알루미늄이 무르다면 어떻게 하면 더 강하게 만들 수 있을까요? 알루미늄의 거동을 변화시키는 다른 금속을 첨가하는 합금이 그 해답입니다.

알루미늄 합금은 구리, 마그네슘, 실리콘과 같은 원소를 첨가하면 금속의 구조가 변화하여 변형에 대한 저항력이 증가하고 기계적 강도가 향상되기 때문에 더 강해집니다.

어떻게 작동하나요?

다른 금속을 첨가하면 순수 알루미늄의 부드러운 결정 구조가 파괴됩니다. 이렇게 하면 원자의 이동이 제한되어 합금이 더 단단하고 강해집니다.

예를 들어

• 마그네슘 강도와 내식성을 높입니다.
• 구리 는 강도는 높지만 내식성은 낮습니다.
• 실리콘 내마모성을 개선하고 융점을 낮춥니다.

강함 뒤에 숨겨진 과학

강화 방법에는 다음이 포함됩니다:

• 견고한 솔루션 강화추가된 원소의 원자가 알루미늄 원자와 혼합됩니다.
• 강수량 경화작은 입자가 탈구의 움직임을 차단합니다.
• 냉간 가공금속을 상온에서 성형하여 경도를 높입니다.

이를 통해 엔지니어는 작업에 적합한 합금을 선택할 수 있습니다. 고속 열차를 만들든 경량 자전거 프레임을 만들든 합금은 알루미늄을 더욱 유용하게 만듭니다.

알루미늄 합금의 일반적인 유형은 무엇인가요?

알루미늄 합금이라고 해서 모두 같은 것은 아닙니다. 어떤 것은 부드럽고 부식에 강합니다. 다른 합금은 강하고 열처리가 가능합니다. 용도에 따라 적합한 합금은 다릅니다.

일반적인 알루미늄 합금에는 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx 시리즈가 있습니다. 각 그룹은 강도, 내식성 및 산업에서의 용도가 다릅니다.

합금 시리즈 개요

어떤 것을 사용해야 하나요?

대부분의 구조물 및 하중 지지 작업에는 6xxx 시리즈가 좋은 선택입니다. 강도, 내식성, 비용 간의 균형을 제공합니다. 7xxx 시리즈는 항공우주 부품과 같은 초고강도 작업에 적합합니다.

CNC 가공이 필요한 고객에게 6061-T6을 추천하는 경우가 많습니다. 작업하기 쉽고 대부분의 산업 요구 사항에 충분히 견고합니다.

구조용 애플리케이션에 알루미늄과 합금 중 어느 것이 더 적합할까요?

구조물에는 강도가 중요합니다. 내식성도 마찬가지입니다. 재료는 스트레스를 견뎌내고 수년 동안 지속되어야 합니다.

알루미늄 합금은 구조용으로는 순수 알루미늄보다 우수합니다. 합금은 건물, 교량 및 기계 부품에 필요한 강도와 내구성을 제공합니다.

합금이 승리하는 이유

순수 알루미늄은 대부분의 하중을 견디는 구조물에 사용하기에는 너무 부드럽습니다. 6061 또는 7075와 같은 합금은 힘, 날씨, 시간을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 모양을 유지하고 부식에 강하며 용접성이 우수합니다.

애플리케이션

• 6061: 건축, 트럭 프레임, 선박 부품에 널리 사용됩니다.
• 7075: 항공우주, 방위 및 고성능 도구에 사용됩니다.
• 5083: 조선 및 해양 구조물에서 인기가 높습니다.

순수 알루미늄은 부식에 더 잘 견디지만 구조물에는 강도가 필요합니다. 바로 이 부분에서 알루미늄 합금이 빛을 발합니다.

5083 알루미늄 합금을 보트 프레임에 사용하는 고객이 있었습니다. 이 소재는 바닷물과 구조적 하중을 모두 완벽하게 견뎌냈습니다.

결론

순수 알루미늄은 부드럽고 가벼우며 부식에 강합니다. 하지만 알루미늄 합금은 더 강하고 다재다능합니다. 구조물 작업의 경우 항상 합금을 선택하는 것이 현명합니다. 강도, 비용, 사용 편의성이 균형을 이루기 때문입니다.