3003-H14 알루미늄 합금은 산업 분야에서 가장 널리 사용되는 범용 알루미늄 소재 중 하나로, 3xxx 시리즈의 "주력 소재"로 여겨집니다. 이 합금은 상용 순수 알루미늄에 적절한 양의 망간을 첨가하여 만든 전형적인 Al-Mn 시리즈 내식성 알루미늄 합금으로, 1000 시리즈 순수 알루미늄 대비 강도가 약 20% 향상되면서도 우수한 소성 및 가공성을 유지하여 성능과 비용 측면에서 탁월한 균형을 이룹니다.
- 합금: 3003 (알루미늄-망간 계열 합금)
- 경도: H14 (변형 경화 반경질) — 강도는 어닐링(O)과 완전 경화 경도 사이의 값입니다.
- 특징: 중간 정도의 강도, 뛰어난 내식성, 우수한 용접성 및 냉간 성형성.
- 일반적인 적용 분야: 지붕재, 외벽재, 단열 패널, 탱크, 라디에이터 등
비열처리 알루미늄 합금인 3003 은 주로 냉간 가공을 통해 기계적 특성을 향상시킵니다. H14 열처리는 재료가 가공 경화를 통해 반경질 상태에 도달했음을 나타내며, 일반적으로 추가적인 어닐링 없이 약 20~30%의 냉간 압연 변형을 거친 상태에 해당합니다. 이 열처리는 강도, 강성 및 성형성 사이의 균형을 이루어 우수한 성형성, 용접성 및 내식성을 유지하면서 더 높은 하중을 견딜 수 있도록 합니다.
이러한 특성 덕분에 3003 H14 알루미늄 합금은 건축 장식, 장비 제조, 포장 용기 및 일반 구조 부품에 널리 사용되어 신뢰성과 비용 효율성을 겸비한 표준 엔지니어링 소재로 자리 잡았습니다.
알루미늄 3003 H14의 기계적 특성
| 재산 | 값 |
| 템퍼 컨디션 | 가공 경화(H14) |
| 인장 강도 | 140~180 MPa |
| 응력 증명 | ≥ 50 MPa |
| 신장률(50mm 기준) | 5% 이상 |
| 경도(브리넬) | 28 HB |
알루미늄 3003 H14 물리적 특성
| 재산 | 값 |
| 밀도 | 2.73 g/cm³ |
| 녹는점 | 655°C |
| 열팽창 | 23.1 × 10⁻⁶ /K |
| 탄성계수 | 69.5 GPa |
| 열전도율 | 190 W/m·K |
| 전기저항 | 0.034 × 10⁻⁶ Ω·m |
3003 H14 알루미늄 화학 조성
망간을 첨가한 것이 이 합금의 결정적인 특징입니다.
| 요소 | 콘텐츠 (%) |
| 알루미늄(Al) | 96.8 - 99.0% |
| 망간(Mn) | 1.0 - 1.5% |
| 구리(Cu) | 0.05 - 0.20% |
| 철(Fe) | 최대 0.7% |
| 실리콘(Si) | 최대 0.6% |
| 아연(Zn) | 최대 0.1% |
3003-H14 알루미늄에 사용 가능한 제품 형태
| 제품 형태 | 설명 | 일반적인 두께 범위 | 일반적인 응용 프로그램 |
| 시트 | 평평하게 말아진 제품을 원하는 크기로 자른 것 | 약 0.2~6mm | 지붕 패널, 외장재, 가전제품, 탱크 |
| 코일 | 연속적으로 말아진 스트립을 코일 형태로 감았습니다. | 약 0.2~6mm | 롤 성형, 스탬핑, HVAC 부품 |
| 그릇 | 두꺼운 평면 제품 | > 6mm | 구조 부품, 공구 베이스 |
| 박 | 매우 얇은 롤 형태의 소재 | 약 0.006 – 0.2 mm | 포장, 단열, 열교환기 |
3003 H14 알루미늄 시트(박판)
실제 시장에서 3003-H14의 가장 일반적인 공급 형태 중 하나는 박판입니다. 이 열처리된 소재는 경화 후 어닐링된 상태만큼 부드럽지는 않지만 적당한 강성을 가지며, 동시에 우수한 굽힘 및 스탬핑 특성을 유지하여 일반 제조 분야에서 널리 사용됩니다.
박판은 일반적으로 다양한 두께로 절단된 평판 형태로 공급되어 장식 패널부터 구조용 피복재에 이르기까지 다양한 용도에 적합합니다. 표면 평탄도와 치수 안정성이 우수하여 복잡한 전처리 없이 바로 절단 또는 성형 공정을 진행할 수 있는 경우가 많습니다.
적용 분야 측면에서 이 제품들은 건축 장식 패널, 지붕재, 가전제품 케이스, 탱크 부품 및 다양한 일반 금속 부품에 일반적으로 사용됩니다. 내식성과 일정 수준의 강도가 모두 요구되는 상황에서는 H14 박판이 일반적으로 신뢰할 수 있는 선택입니다.
3003 H14 알루미늄 코일
코일 형태 또한 상당한 비중을 차지하며, 특히 연속 공정 생산에 유리합니다. 재료는 완전한 코일 형태로 공급되므로 후속적인 평탄화, 슬리팅 또는 롤 성형이 용이하여 가공 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 재료 활용도를 더욱 효과적으로 제어할 수 있습니다.
판재에 비해 코일은 두께와 너비의 범위가 넓어 사양 선택의 폭이 넓고, 필요에 따라 오일 처리, 코팅 또는 기타 표면 처리가 가능하여 다양한 제조 공정에 맞춰 사용할 수 있습니다. 따라서 단일 용도에 국한되지 않고 여러 제조 공정에 적용할 수 있습니다.
실제 적용 분야에서 3003-H14 코일은 건축용 프로파일 패널, 열교환기 부품, 운송 패널 및 컨테이너 제조에 널리 사용됩니다. 안정적인 배치 공급이 필요한 고객에게 코일은 생산 주기에 맞춰 사용할 수 있는 보다 경제적인 선택입니다.
3003 H14 알루미늄 호일
3003 합금은 포일로 가공할 수 있지만, H14 열처리는 업계에서 가장 일반적인 형태는 아닙니다. 포일 용도에서는 부드러움이나 극도로 높은 경도가 요구되는 경우가 많기 때문에 어닐링 처리 또는 완전 경화 처리된 제품이 시장에서 더 널리 사용됩니다.
개별적인 경우에 따라 강성과 성형성 사이의 절충이 필요한 응용 분야에서는 더 얇은 H14 소재를 선택할 수 있지만, 전반적으로 이는 틈새 수요에 불과합니다. 보다 일반적인 포일 응용 분야는 식품 용기, 열교환기 핀 및 단열재이며, 이러한 분야에서는 종종 다른 열처리된 재질이 사용됩니다.
따라서 공급 관점에서 볼 때 3003-H14 포일은 주류 유통 형태가 아닙니다.
3003 H14 알루미늄 판 (두꺼운 판)
이론적으로는 두꺼운 판재를 생산할 수 있지만, 실제 시장 수요에서는 차지하는 비중이 작습니다. 이는 3003 합금의 특성과 관련이 있는데, 3003 합금은 내식성과 가공성을 중시하고 하중 지지 강도는 상대적으로 낮기 때문에 두꺼운 판재가 필요한 용도는 강도가 더 높은 다른 합금 시스템으로 옮겨가는 경우가 많습니다.
하지만 강도 요구 조건이 높지 않으면서 안정적인 내식성이 필요한 경우, 화학 설비의 내장재, 탱크 부품 또는 일부 산업용 구조 패널과 같이 이 재질의 두꺼운 판재가 여전히 사용될 수 있습니다. 이러한 주문은 일반적으로 표준 재고 제품보다는 맞춤 제작됩니다.
전반적으로 두꺼운 판은 주류 시장 범주라기보다는 보조 공급 형태에 가깝습니다.
3003 H14 알루미늄의 가공 및 성능 특성
3003 H14 알루미늄 합금은 대표적인 Al-Mn 계열 내식성 알루미늄으로, 가공성과 환경 안정성의 균형이 우수하여 건설, 화학 장비, 식품 가공 부품 제조에 널리 사용됩니다. 이 소재는 반경질 상태(반경질)이며, 강도는 주로 열처리보다는 냉간 가공에서 비롯됩니다.
내식성
3003 H14는 탁월한 내식성을 지닌 대표적인 방청 알루미늄 합금 중 하나입니다. 공기, 습한 환경, 다양한 산업 및 화학 환경에서도 안정적인 상태를 유지하며, 산화 및 표면 열화에 효과적으로 저항하여 탱크, 열교환기, 옥외 구조물 등에 적합합니다.
성형성
이 소재는 우수한 냉간 가공 성능을 보여 벤딩, 스탬핑, 딥 드로잉이 가능하여 복잡한 형상 제작에 적합합니다. H14 열처리 조건에서는 일반적으로 약 90° 벤딩이 균열 없이 가능하며, 권장 벤딩 반경은 판재 두께의 약 1~2배로 우수한 가공 유연성을 제공합니다.
용접성
이 합금은 일반적인 용접 공정에 매우 적합하며, TIG(GTAW) 및 MIG(GMAW) 용접 모두에서 안정적인 접합을 얻을 수 있을 뿐 아니라 브레이징 및 연납땜에도 적합합니다. 전반적으로 용접 성능이 안정적이어서 접합이 필요한 경량 구조 부품에 널리 사용됩니다.
가공성
전반적인 가공성은 보통 수준입니다. 상대적으로 무른 재질 특성상 절삭 시 공구 점착이나 표면 긁힘 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 적절한 공구 선택과 절삭 매개변수 설정이 중요합니다. 고속 가공이 요구되는 용도에는 6061-T6과 같은 열처리 가능한 합금이 일반적으로 선호됩니다.
열처리 반응
3003 H14 알루미늄은 열처리가 불가능한 합금이며, 기계적 특성은 주로 냉간 가공을 통해 강화되지만 T6 또는 기타 열처리 공정을 통해 강도를 크게 향상시킬 수는 없습니다. 따라서 재료 선택 시 이러한 특성을 신중하게 고려해야 합니다.
3003 H14 알루미늄 적용 분야
내식성이 우수하고, 중간 정도의 강도와 뛰어난 성형성을 갖춘 3003 H14 알루미늄 시트는 신뢰성과 비용 효율성이 요구되는 산업 및 토목 분야에서 널리 사용됩니다. 대표적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
식품 및 일상용품
조리기구, 주방 장비, 식품 가공 기기는 물론 식품 포장 용기 제조에도 적합합니다. 이 소재는 우수한 성형성과 안정적인 안전성을 제공하여 장기간 사용에 필요한 조건을 충족합니다.
화학물질 및 저장/운송 장비
뛰어난 내식성 덕분에 화학물질 저장탱크, 파이프라인, 압력용기 및 관련 내식 구조 부품에 널리 사용되며, 화학 장비 제조에서 흔히 선택되는 소재입니다.
운송 및 자동차 산업
트럭 및 트레일러 지붕, 측면 패널과 같은 경량 차량 구조물은 물론 자동차 트림 및 방열판 부품에 널리 사용되며, 강도와 가공성의 균형을 잘 맞춥니다.
건축 및 장식 패널
3003 H14는 다용도 판재로서 지붕 시스템, 외벽 패널, 홈통, 루버 및 간판 패널에 널리 사용되며 내후성과 미적 매력을 모두 제공합니다.
냉난방 공조(HVAC) 및 열교환 시스템
냉난방 산업에서는 열전도율과 가공성이 우수하여 시스템 효율과 제조 편의성을 향상시키면서 열교환기, 증발기, 덕트, 핀 등의 제조에 사용됩니다.
판금 및 산업용 컨테이너 제조
탱크, 계기판, 장식 패널 및 일반 산업용 용기와 같은 다양한 판금 스탬핑 및 심가공 용도에 적합합니다.
신에너지 및 전자제품
최근에는 리튬 배터리 케이스 및 포장재에도 적용되어 높은 소재 안정성과 성형성이 요구되는 분야에서 우수한 성능을 보여주고 있습니다.
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