5083 주조 알루미늄 판은 5083 알루미늄 합금을 주재료로 사용하여 주조 공정을 통해 생산된 알루미늄 판입니다. 정밀 주조 기술을 적용하여 5083 알루미늄 판은 매우 평평한 표면(예: 초평탄 정밀 주조 알루미늄 판)을 구현할 수 있어 복잡한 구조 부품의 일회성 성형 요구 사항을 충족하는 동시에 원재료의 피로 저항성과 우수한 냉간 가공성을 유지합니다.
5083 알루미늄은 열처리가 필요 없는 알루미늄-마그네슘 합금으로, 높은 강도, 해양 및 화학 부식에 대한 탁월한 저항성, 우수한 용접성 및 가공성, 그리고 치수 안정성을 갖추고 있습니다. 선박 선체, 공구 및 고정판, 건축 외장재, 산업 부품 등에 이상적인 소재입니다.
5083 주조 알루미늄 판은 5000 시리즈 알루미늄-마그네슘 합금에 속합니다. 이 합금은 석출 경화가 아닌 냉간 가공 및 고용체 강화를 통해 강도를 높입니다. 주조 후 정밀 연삭을 통해 응력이 없고 치수 제어가 엄격한 판재를 생산할 수 있으며, 평탄도 공차는 일반적으로 ±0.005인치 이내로 금형 및 지그 용도에 매우 중요합니다.
5083 주조 알루미늄 판은 강도, 내식성 및 용접성의 균형이 요구되는 용도에 비용 효율적인 솔루션입니다. 해양, 산업 및 군사 분야에 적합하며 특수 목적 인증을 획득하여 엔지니어와 제조업체들이 선호하는 소재입니다.
두꺼운 판재 가공에 5083 정밀 주조 알루미늄 판재를 더 추천하는 이유는 무엇일까요?
5083 정밀 주조 알루미늄 판은 균일성, 가공 안정성 및 고온 적응성 측면에서 탁월한 성능을 보여주므로 두꺼운 판재의 정밀 가공에 이상적인 선택입니다.
탁월한 성능 균일성
5083(5A83)은 열처리가 필요 없는 강화 알루미늄 합금으로, 두께 방향으로 미세구조와 물성이 매우 균일합니다. 반면, 6061-T6 판재는 두께가 증가함에 따라 경화성이 크게 감소하여 중심부의 강도와 경도가 표면보다 낮아지는 경향이 있습니다. 이와 대조적으로, 5083(5A83)은 두께에 관계없이 내부 및 외부 물성이 균일하게 유지되므로 두꺼운 판재 및 고정밀 가공이 요구되는 용도에 더욱 적합합니다.
잔류 응력이 극히 낮고 변형 위험이 최소화됨
5083(5A83) 정밀 주조 알루미늄 판은 대형 알루미늄 합금 슬래브를 고온에서 완전 어닐링하여 내부 응력을 완전히 제거한 후 판재로 절단하여 생산됩니다. 이 공정을 통해 잔류 응력이 극히 낮은 수준으로 감소되어 현재 시판되는 알루미늄 판재 중 가공 변형이 가장 적은 제품 중 하나가 되었습니다. 가공 시 추가적인 시효 처리가 필요하지 않아 한 번의 성형으로 가공이 가능하며, 가공 효율과 치수 안정성이 크게 향상됩니다.
탁월한 고온 안정성
6061 알루미늄 합금은 온도가 약 170°C를 초과하면 강도와 경도가 급격히 감소하고, 열처리로 강화된 미세구조가 파괴되며, 냉각 후에도 물성을 회복하기 어렵습니다. 반면, 비열처리 강화 합금인 5083(5A83)은 고온에서 성능 저하가 훨씬 느립니다. 상온으로 냉각되면 강도와 경도가 초기 수준으로 거의 회복되므로, 온도 상승이나 열처리 조건이 수반되는 후판 용도에 더욱 적합합니다.
5083 주조 알루미늄 판의 화학 조성
대표적인 합금 원소
- 알루미늄(Al): 나머지(약 92.6~95.6 중량%)
- 마그네슘(Mg): 4.0–4.9 중량%
- 망간(Mn): 0.4–1.0 중량%
- 크롬(Cr): 0.05–0.25 중량%
- 실리콘(Si): 0.4 wt% 이하
- 철(Fe): 0.4 중량% 이하
- 구리(Cu): 0.1 중량% 이하
- 티타늄(Ti): 0.15 중량% 이하
- 아연(Zn): 0.25 중량% 이하
5083 주조 알루미늄 판의 물리적 특성
- 밀도: 2.66–2.65 g/cm³
- 녹는점: 약 570°C
- 탄성 계수: 약 70~72 GPa
- 열전도율: 110–130 W/m·K
- 열팽창 계수: 약 23.3–25 × 10⁻⁶/K
- 전기 비저항: ≈0.58 × 10⁻⁶ Ω·m
5083 주조 알루미늄 판의 기계적 특성
- 최대 인장 강도: 290~317 MPa (42~46 ksi)
- 항복강도(0.2% 오프셋): 145~228 MPa (21~33 ksi)
- 파단 신율: 12~23% (온도에 따라 달라짐)
- 경도(비커스 경도): 약 70~75 HV
- 파괴 인성: 약 43 MPa·m^½
- 피로 강도(R = -1): 약 159 MPa
5083 주조 알루미늄 판의 일반적인 열처리 및 인증
- H116/H321: 해양 등급의 강재로 내식성이 우수하며, ABS, DNV, LR 등 선급협회의 인증을 받았습니다.
- H131/H32: 장갑판에 사용되며, MIL-DTL-46027 군용 차량 및 방탄 보호 표준을 준수합니다.
- O(어닐링 처리): 높은 연성(14%)을 제공하여 저온 탱크 및 압력 용기 성형에 적합합니다.
- H111: 공구 및 고정 장치의 치수 안정성을 보장하기 위해 응력 완화 처리가 되어 있습니다.
5083 주조 알루미늄 판의 내식성
마그네슘 함량이 높고 결정립 구조가 미세한 5083강은 해수, 산업용 화학물질 및 해양 환경에 대한 내성이 뛰어납니다. 염화물로 인한 부식이 우려되는 선체, 해양 플랫폼 및 압력 용기에 널리 사용됩니다.
5083 주조 알루미늄 판재의 제조, 가공성 및 용접성
5083 주조판은 일반적인 가공 방법으로 쉽게 가공할 수 있으며, 가공성 지수가 약 30%로 적당한 가공성을 보이고 정밀 연삭 후 표면 조도가 우수합니다. MIG, TIG, FSW 등 모든 표준 용접 방법을 사용하여 용접이 가능하며, 용접 후 높은 강도를 유지하고 열영향부의 연화가 최소화됩니다. 특히 마찰교반용접(FSW)에 적합하여 미세구조를 보존하고 변형을 최소화할 수 있습니다. 또한, 양극 산화 처리를 통해 균일한 산화층을 형성하여 전도성을 향상시키고 장식적 또는 보호적 마감을 제공할 수 있습니다.
5083 주조 알루미늄 판재에 대한 표준 및 사양
알루미늄 판재 및 시트는 일반적으로 ASTM B209 및 ASME SB 209 표준에 따라 공급되며, 통합 번호 시스템(UNS)으로는 UNS A95083으로 지정됩니다. 열처리에는 O(어닐링), H111 및 H112가 포함되며, 이는 성형성 또는 강도 향상을 위해 약간의 변형 경화가 적용되었음을 나타냅니다.
5083 주조 알루미늄 판의 일반적인 적용 분야
- 공구 및 고정구: CNC 밀링용 정밀 연삭 베이스 플레이트, 다이캐스팅 금형 및 정밀 지그
- 건축 분야: 외벽, 커튼월, 캐노피 및 장식 패널 (내후성 및 미적 측면 때문에)
- 산업 분야: 저장 탱크, 압력 용기, 컨베이어 슈트 및 식품 기계 부품(식품 접촉 기준 준수)
- 운송 분야: 트레일러 바닥, 트럭 차체, 버스 프레임 및 경량 구조 패널
- 해양: 선체, 갑판, 지지대 및 해양 플랫폼
5083 주조 알루미늄 판의 제조상 이점
- 치수 안정성: ±0.2mm의 공차를 가진 정밀 밀링으로 가공 중 뒤틀림을 최소화합니다.
- 표면 마감: 표면 조도(Ra)가 0.4 마이크론 정도로 낮은 금형판은 CNC 가공 및 금형 제조에 적합합니다.
- 맞춤형 치수: 두께 최대 600mm, 너비 최대 2200mm로 대규모 산업 수요를 충족합니다.
5083 주조 알루미늄 판의 가용성 및 공급 형태
5083 주조 알루미늄 판재는 5mm에서 200mm 이상까지 다양한 두께와 최대 2.5m의 폭으로 제공되며, 길이는 고객 요구 사항에 따라 맞춤 제작이 가능합니다. 판재의 양면은 정밀 연삭 처리되며, 일반적으로 보호용 플라스틱 필름으로 마감됩니다. 또한, 맞춤형 크기 조정, 밀링 또는 모따기 서비스도 제공됩니다.
5083 주조 알루미늄 판의 품질 보증 및 열처리
엘우드 스페셜티 메탈(Ellwood Specialty Metals)의 5083 ATP 강판은 엄격한 인증을 거쳐 매우 높은 평탄도(<0.001인치/12인치), 내부 응력 완화 및 미세 결정립 처리를 통해 뒤틀림을 최소화합니다. 모든 제품은 ISO/ASTM 표준에 따라 초음파 검사, 경도 검증 및 화학 분석을 거칩니다.
강도, 내식성, 용접성 및 정밀한 평탄도를 모두 갖춘 5083 주조 알루미늄 판은 해양, 산업, 건축 및 금형 제조 분야의 까다로운 용도에 널리 사용됩니다. 엔지니어에게 열악한 환경과 정밀한 프로젝트에 필요한 안정적이고 비용 효율적인 소재 솔루션을 제공합니다.
5083 알루미늄과 다른 합금의 비교
| 재산 | 5083 | 6061 | 7075 |
| 내식성 | 훌륭한 (해양) | 보통의 | 양호함 (코팅 필요) |
| 힘 | 높은 | 보통의 | 매우 높음 |
| 용접성 | 훌륭한 | 균열이 생기기 쉬움 | 예열이 필요합니다 |
| 가공성 | 보통의 | 쉬운 | 도전적인 |
5083 주조 알루미늄 판재 선택 및 가공 권장 사항
5083 알루미늄 합금판을 선택하고 가공할 때 다음 사항에 유의해야 합니다.
- 재료의 열처리 상태에 주의해야 합니다. 판재의 특성은 열처리 상태와 밀접한 관련이 있습니다. 일반적인 열처리 상태로는 O(어닐링)와 H116/H321(가공 경화)이 있으며, 이들은 강도와 경도에서 상당한 차이를 보입니다. 예를 들어, H321 열처리 상태의 항복 강도는 어닐링 열처리 상태의 거의 두 배에 달할 수 있습니다. 구매 시에는 설계 강도 요구 사항에 따라 열처리 상태가 명확하게 명시되어 있는지 확인해야 합니다.
- 가공 특성: 이 합금은 평균적인 가공성을 가지며 열처리로 강도를 높일 수 없습니다. 냉간 가공(예: 굽힘) 시에는 가공 경화 현상에 주의해야 하며, 연성을 회복하기 위해 중간 열처리가 필요할 수 있습니다.