알루미늄 종류

1. 주  물
1)비열처리형 합금 : Al-Si계 합금 (AC3A, ADC1)
                    Al-Mg계 합금 (AC7A, 7B, ACD5, 6)

2)열처리형 합금  : Al-Cu-Mg계 합금 (AC1A, 1B)
                   Al-Si-Mg-Cu계 합금 (AC4D)
이 외에도 여러가지가 있음 자전거쪽으론 쓰이지 않으니 이하 생략

2. 가 공 재
1) 비열처리형 합금 : 순 Al (1000계)
                     Al-Mn계 합금 (3000계)
                     Al-Si계 합금 (4000계)
                     Al-Mg계 합금 (5000계)
2) 열처리형 합금 : Al-Cu-Mg계 합금 (2000계)
                   Al-Si-Cu-Mg계 합금 (4000계)
                   Al-Mg-Si계 합금 (6000계)  
                   Al-Zn-Mg-Cu계 합금 (7000계)

위에 표? 중에서 자전거에 많이 쓰이고 궁금해 하는
6000계와 7000계합금 그리고 어쩌다 뵈는 2000계 합금에 대해서
글을 써보려 한다.

3. 알루미늄 가공재의 표준화학조성
1) 2000계열 (Al-Cu-Mg합금)
ⓐ 2014 : Cu4.4, Mg0.5, Mn0.8, Si0.8
ⓑ 2017 : Cu4.0, Mg0.6, Mn0.7, Si0.5
ⓒ 2024 : Cu4.4, Mg1.5, Mn0.6
* 20계열은 용접성은 60계열이나 70계열에 비해서 용접과 내식성은 다소 떨어진다.

2) 6000계열 (Al-MG-Si합금)
ⓐ 6061 Mg1.0, Si0.6, Cu0.25, Cr0.25
ⓑ 6063 Mg0.7, Si0.4

3) 7000계열 (Al-Zn-Mg-Cu합금)
ⓐ 7075 Zn5.6, Mg2.5, Cu1.6, Cr0.25
ⓑ 7N01 Zn4.5, Mg1.5, Mn0.5
*합금 7075는 내식성, 성형성, 용접성, 단조성에 있어서 다른 합금계열보다 유독
떨어진다.


표에서 보면 같은 합금7075또는 7N01뒤에 T6, T5, T4, O라는 기호가 붙는걸
알 수 있다.

이는 합금의 기계적 성질을 향상 시키기 위한 후처리(열처리)로 보면 된다.

예로
합금7075에 붙는 기호 O와 T6의 기계적 성질중 강도에 포함할 수 있는 인장강도와
전단강도 경도등이 O보다는 T6가 매우 높은 수치를 나타냄을 볼 수 있다.
이는 같은 재료를 써서 합금을 만들어도 합금의 상태에서 어떠한 후처리(열처리)
를 하느냐에 따라 재료의 기계적 성질이 달라짐을 보여준다.
O는 합금을 담금질하여 재료가 7075합금의 표준상태가 된 경우
(전문용어를 겻들이면 노멀라이징이라 합니다.)
T6는 용체화 처리후 인공시효 경화 처리한것으로 이 전문용어?를 풀어보면
용체화 처리는 재료를 고온에서 가열하여 재료속의 원자들이 쉽게 균일 배치되
도록 한 상태에서 담금질을 실시하여 균일 배치된 상태에서 굳게 만드는것
이때 순간적으로 식혀지면서 원자들간에 연결이 끈겨진곳이 생기는데 이런곳
은 재료의 변형및 기계적성질에 좋지 않은 영향을 미친다.

이를 특정온도에서(쉽게 200℃정도라 생각 하세요)오랜 시간동안 원자들간의
이동이 편하게 해주어서 나중에 재료에 변형이 덜 가도록 하는것이다.
이렇게 시효처리중 재료의 경도값이 달라지게 되는데 이를 인공시효 경화 처리라 하는것이다.

*강도와 경도는 다릅니다. 유리를 생각하시면 됩니다. 유리는 경도는 강하나 강도는 약하다
말할 수 있습니다.


글을 쓰다보니 쉽게 풀어 말하기가 더 어렵다는 생각이 든다.ㅡ.ㅡ;

그래서 시효처리에 관한 한가지 예를 들어보겠다.

바둑판의 재료는 보통 나무가 된다.
오동나무로 바둑판을 만들었을 경우 고급품은 오랜 시간이 지나도
틀어지거나 금이가는것이 없다.
하지만 같은 나무로 만들어도 저가의 경우 오랜시간이 지나 바둑판이 약간 틀어지거나
심한경우 금이 생기는 경우를 볼 수 있다.

이는 재료(오동나무)를 잘라와 오랜시간동안 자연적 또는 인공적으로 재료가 최대한 변형
되도록 방치(인공적으로 하더라도 방치라 하겠다)한 후 이를 바둑판으로 가공한경우와
재료를 잘라와 전혀 이러한 변형의 시간을 두지 않고 또는 약간의 변형이 이루어진 후
바둑판을 만드느냐에 따라 고급과 저급으로 나누어지게 된다.
(물론 이외에도 많은 이유가 있겠지만 설명을 위하여 말하는것이니 이해하기 바랍니다.)

-글 올리며-

반말로 글을 쓰는것에 대해서 죄송하게 생각합니다. 남들이 그렇게 하니 따라해 보고싶어서요 ㅡ.ㅡ; ~~;
밤중에 잠도 오지 않고 심심하던차에 밑에 알루미늄 도색에 관한 글을 읽다 400℃ 온도가
알루미늄 합금에 영향을 얼마나 미칠까 하는 생각에 책을 펴들었습니다.
배웠던 것인데 다시보니 아는게 없습니다. 그래서 다시 공부한다는 생각으로 글 올려봅니다.
스케너가 없어 대충 디카로 찍고 짜집기해서 표가 표같지 않네요.^^ 이해 해 주시리라 믿사옵니다. 제가 워낙 글 솜씨가 탁월하다보니 읽는데 어렵더라도 찬찬히 두번세번 읽어 보시기 바랍니다.

400℃에 대한 제 생각을 말씀 드리자면 그정도 까지 온도를 올리면 제품(포크)에 무리가 갈 수 있다는 생각을 해봅니다. 알루미늄재료를 특히 포크처럼 정밀하며 얇은곳이 많은 부품을 표면만
온도를 올리는것이 아니라 노를 통해서 전체적으로 열을 가하게 된다면 운이 나쁘면 제품의 뒤틀림등이 생길듯 합니다.