알루미늄(Aluminium) 합금의 종류와 특징

알루미늄(Al, Aluminium)이란?

알루미늄은 화학 원소로, 기호는 Al, 원자 번호는 13입니다. 주기율표에서 3주기와 13족에 속하는 금속 원소로, 지구의 지각에서 세 번째로 풍부하게 존재합니다.

알루미늄은 은백색을 띄는 연한 금속으로, 열과 전기가 통하는 양도체입니다. 알루미늄의 비중은 동의 약 1/3정도인 2.7g/cm²로 가볍고, 용융 온도는 약 660℃로 낮은 편에 속합니다.

알루미늄은 가볍고 내구성이 커 원자재 및 재료로 많이 사용됩니다. 다른 금속과 혼합합금이 잘 되며 전성과 연성이 좋아 다양한 용도로 활용되고 있습니다.

알루미늄은 무해, 무취로 위생적인 소재라고 할 수 있습니다. 특히 체내에 흡수되어도 99% 이상 배출되고, 토양을 오염시키지 않습니다. 이러한 특징 때문에 식품이나 의약품의 포장 용기, 음료 캔, 의료기기 등에 자주 이용되고 있습니다.

알루미늄 합금은 제조 공정과 화학 성분에 따라 분류할 수 있습니다.

제조 공정에 따라 주조와 가공으로 나눌 수 있습니다. 화학 성분에 따라 단조 합금과 주조 합금으로 분류할 수 있습니다.

알루미늄 합금은 열처리 여부에 따라 비열처리형, 열처리형 합금으로 구분할 수 있습니다. 비열처리형 합금은 압연 등 냉간가공에 의해 기계적 강도를 높이는 합금재료입니다. 열처리형 합금은 용체화처리, 시효처리 등의 열처리 방법에 의해 강도가 높아집니다.

알루미늄 합금은 1000계열부터 9000계열까지 다양하게 있습니다. 알루미늄 합금의 종류는 다음과 같습니다.

알루미늄 합금은 알루미늄을 주성분으로 하는 합금으로, 다음과 같은 특징이 있습니다.

알루미늄 합금의 장점은 다음과 같습니다.

알루미늄 합금의 단점은 다음과 같습니다.

알루미늄 합금은 다른 금속을 첨가하여 합금함으로써 높은 강도를 얻을 수 있습니다. 하지만 철강 등과 비교하면 용접 및 용단이 어려워진다는 단점도 있습니다.

알루미늄 합금은 우수한 물성과 가공성, 그리고 맞춤화 가능성에 기인합니다.

순수한 알루미늄의 녹는점은 660°C입니다. 일반 합금의 녹는점은 순금속보다 낮으며, 현재 녹는점이 700도를 넘는 알루미늄 합금은 없습니다.

알루미늄 합금의 녹는점은 다음과 같습니다.

알루미늄의 표면에는 녹는점이 섭씨 수천도인 산화알루미늄 피막이 있습니다. 알루미늄의 산화물의 녹는점은 대략 1926℃(3600℉)로써 순수한 알루미늄의 녹는점인 660℃(1220℉)의 거의 3배가 됩니다.

오늘은 알루미늄(Aluminium) 합금의 종류와 특징에 대해 알아보았습니다.

알루미늄 합금은 순알루미늄에 비해 강도, 내식성, 내열성 등의 물성이 향상된 장점이 있습니다. 이는 합금 원소의 첨가에 의한 고용 및 시효 경화에 기인합니다.

다만, 합금 원소의 첨가량이 많아질수록 알루미늄 본来의 가벼운 중량성과 우수한 전도성이 저하되는 단점도 있습니다. 또한 제조 공정의 복잡성 증가에 따른 비용 상승의 문제도 발생할 수 있습니다.

따라서 알루미늄 합금의 설계 및 제조 시, 목적에 맞는 최적의 합금 조성과 열처리 공정을 선택하는 것이 중요합니다.