주물 알루미늄 주조 합금재질 용도 및 크기 특징정리

주물용 알루미늄 합금 소개 및 정리

1. 주물용 알루미늄 합금 개요

주물용 알루미늄 합금은 경량성과 우수한 주조성, 내식성 등의 특성을 지녀 자동차, 전자제품, 항공기 부품 등에 널리 사용됩니다.

일반적으로 4자리 코드로 분류되며, 첫 글자는 ‘A’(알루미늄), 두 번째는 ‘C’(주조용), 세 번째는 합금 조성을 나타내는 숫자, 네 번째는 성분 변형을 의미하는 알파벳입니다.

예: AC1A, AC2B, AC4C

2. 주물용 알루미늄 합금의 주요 계열 및 특성

계열	특징	대표 합금	용도
Al-Si	우수한 주조성, 내식성, 낮은 열팽창 계수	AC3A, AC9A, AC9B	대형 주물, 엔진 블록
Al-Si-Mg	기계적 성질 우수, 높은 내식성	AC4A, AC4C	자동차 부품, 유압 부품
Al-Si-Cu	기계적 강도 우수, 내마모성 우수	AC4B	크랭크 케이스, 변속기 하우징
Al-Si-Cu-Mg	강도 및 내마모성 우수	AC4D	고강도 내열 부품
Al-Cu	강도 우수, 고온 취약	AC1A	항공기 부품
Al-Cu-Si	주조성 우수, 절삭성 향상	AC2A, AC2B	정밀 기계 부품
Al-Cu-Mg-Ni	고온 강도 우수	AC5A	내열성 부품, 피스톤
Al-Mg	높은 내식성, 내해수성 우수	AC7A	선박, 해양 장비

 

3. 주물용 알루미늄 합금별 상세 설명

1) Al-Si계 합금 (AC3A, AC9A, AC9B)

• 특징: 주조성이 뛰어나고 열팽창 계수가 낮아 정밀 주조에 유리함
• 적용 분야: 대형 주물, 실린더 블록, 항공기 부품
• 추가 정보: 공정 Si 입자를 미세화하여 내마모성을 개선하는 개질처리(나트륨, 스트론튬, 인화물 첨가)를 적용

2) Al-Si-Mg계 합금 (AC4A, AC4C)

• 특징: Mg 첨가로 인해 기계적 성질이 우수하고 전기전도도가 뛰어남
• 적용 분야: 유압 부품, 미션 케이스, 플라이휠 하우징
• 추가 정보: 내식성이 뛰어나고 열처리를 통해 강도를 향상 가능

3) Al-Si-Cu계 합금 (AC4B)

• 특징: 강도와 내마모성이 우수하지만 Cu 함량이 높아 내식성이 떨어질 수 있음
• 적용 분야: 크랭크 케이스, 변속기 하우징
• 추가 정보: 주조성이 뛰어나며 대량 생산이 용이함

4) Al-Si-Cu-Mg계 합금 (AC4D)

• 특징: 높은 강도와 내마모성을 제공하며, 내열성이 개선됨
• 적용 분야: 내열성이 요구되는 고강도 부품
• 추가 정보: Ni을 첨가하면 고온 강도가 더욱 향상됨

5) Al-Cu계 합금 (AC1A)

• 특징: 시효경화가 가능하여 기계적 강도가 높음
• 적용 분야: 항공기 부품, 고강도 구조물
• 추가 정보: Cu 함량이 높아 내식성이 다소 떨어짐

6) Al-Cu-Si계 합금 (AC2A, AC2B)

• 특징: Cu 첨가로 인해 절삭성이 우수하고 주조성이 향상됨
• 적용 분야: 정밀 기계 부품, 내마모성 요구 부품
• 추가 정보: Si를 추가하면 고온 균열 저항성이 증가함

7) Al-Cu-Mg-Ni계 합금 (AC5A)

• 특징: 고온 강도가 우수하여 내열 부품에 적합함
• 적용 분야: 자동차 피스톤, 항공기 부품
• 추가 정보: Ni 첨가로 인해 내열성이 향상되며, 고온 균열 방지를 위해 결정립 미세화 처리가 필요함

8) Al-Mg계 합금 (AC7A)

• 특징: 내식성이 뛰어나며 해수 환경에서도 안정적
• 적용 분야: 선박 부품, 해양 장비
• 추가 정보: Mg 함량이 높을 경우 응력 부식 균열이 발생할 수 있어 적절한 비율 유지 필요

4. 다이캐스팅용 알루미늄 합금

계열	특징	대표 합금	용도
Al-Si계	내식성 우수, 유동성 우수	ADC1, ADC7	조리 용기, 건축 자재
Al-Si-Mg계	인장 강도 및 내충격성 우수	ADC3	자동차 부품
Al-Mg계	내식성 매우 우수, 연신율 높음	ADC5, ADC6	선박 부품, 오토바이 부품
Al-Si-Cu계	강도 및 내마모성 우수	ADC10, ADC12	자동차 미션 케이스

 

5. 합금 원소의 영향

원소	특징 및 영향
Si	주조성 및 내마모성 향상, 열팽창 계수 감소
Cu	기계적 강도 증가, 내식성 저하
Mg	고용 강화 및 내식성 증가, 산화 용이
Ni	고온 강도 향상, 내식성 감소
Fe	강도 및 내식성 저하, 침상화합물 형성
Mn	Fe의 유해 영향 감소, 내식성 향상
Zn	기계적 강도 증가, 내식성 저하
Cr	결정립 미세화, 열전도율 저하
Pb, Bi	절삭성 향상, 내식성 저하

 

6. 주조 방식 및 응용 분야

• 사형 주조: 중·대형 주물 제작
• 금형 주조: 반복 생산이 용이한 부품 제작
• 다이캐스팅: 대량 생산, 자동차·전자 부품
• 저압 주조: 정밀성이 요구되는 부품

주물용 알루미늄 합금은 자동차, 항공기, 전자 기기 등 다양한 산업에서 필수적인 경량 소재로 사용됩니다.

금형 종류 및 특징 - 사출 및 프레스 다이캐스팅 등등

합금 조성에 따라 기계적 성질이 달라지므로 용도에 맞는 적절한 합금을 선택하는 것이 중요합니다. 특히, AC4C 합금은 기계적 성질이 뛰어나고 전기전도도가 우수하여 다양한 산업에서 널리 활용됩니다.