AA 5119 알루미늄 합금: 기계적·열적 특성 종합 분석
AA 5119 알루미늄 합금 개요
AA 5119는 마그네슘 함량 4.5-5.6%의 고마그네슘 5000 시리즈 알루미늄 합금으로, 5xxx 시리즈 중에서도 높은 강도와 우수한 내식성을 동시에 갖춘 것이 특징입니다. 크롬(Cr), 망간(Mn), 티타늄(Ti) 등이 미량 첨가되어 결정립 미세화와 응력 부식 균열 저항성이 향상되었습니다. 해양 구조물, 압력 용기, 고강도 구조재 등에 주로 사용됩니다.
일반 특성
| 특성 |
값 |
관련 표준 |
| 밀도 |
2.65 g/cm³ |
AA Standards |
기계적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 탄성 계수 (Elastic Modulus) |
69.0 - 70.0 GPa |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 평면 변형 파괴 인성 (Plane-Strain Fracture Toughness) |
22.0 - 35.0 MPa·√m |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 푸아송 비 (Poisson's Ratio) |
0.33 |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 전단 계수 (Shear Modulus) |
26.0 - 26.5 GPa |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
열적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 열팽창 계수 (Coefficient of Thermal Expansion) |
2.2×10⁻⁵ - 2.5×10⁻⁵ 1/K |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 최대 사용 온도 (Max Service Temperature) |
150.0 °C |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 융점 (Melting Point) |
560.0 - 655.0 °C |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 비열 용량 (Specific Heat Capacity) |
879.0 - 963.0 J/(kg·K) |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 열전도율 (Thermal Conductivity) |
112.0 - 205.0 W/(m·K) |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
전기적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 전기 전도도 (Electrical Conductivity) |
18,000,000 - 31,000,000 S/m |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 전기 저항률 (Electrical Resistivity) |
3.3×10⁻⁸ - 5.0×10⁻⁸ Ω·m |
단조 5000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
화학적 조성 (AA Standards 기준)
| 원소 |
함량 (% 중량) |
관련 표준 |
| 크롬 (Cr) |
0.30 |
AA Standards |
| 구리 (Cu) |
0.05 |
AA Standards |
| 철 (Fe) |
0.40 |
AA Standards |
| 마그네슘 (Mg) |
4.5 - 5.6 |
AA Standards |
| 망간 (Mn) |
0.2 - 0.6 |
AA Standards |
| 규소 (Si) |
0.25 |
AA Standards |
| 티타늄 (Ti) |
0.15 |
AA Standards |
| 아연 (Zn) |
0.20 |
AA Standards |
기술적 특성
| 특성 |
설명 |
| 가공성 (Workability) |
양호함. 고마그네슘 합금임에도 우수한 성형성을 유지하나, 마그네슘 함량이 높아 용접 시 열영향부 연화에 주의 필요. |
합금 설계 특징
- 고마그네슘 설계 (4.5-5.6%): 고용 강화 및 석출 강화를 통한 고강도 달성
- 크롬(0.3%) 첨가: 재결정 억제 및 결정립 미세화로 강도-연성 균형 향상
- 망간(0.2-0.6%) 첨가: 고용 강화 및 응력 부식 균열(SCC) 저항성 개선
- 티타늄(0.15%) 첨가: 주조 시 결정립 미세화제로 작용
- 저구리(0.05%) 설계: 내식성 확보를 위한 구리 최소화
주요 용도
- 해양 구조물 및 선체 구조재 (우수한 해수 내식성)
- 고압 용기 및 저장 탱크
- 육상 수송 차량 구조재 (탱크로리, 화물차 적재함)
- 교량 및 해상 플랜트 구조재
- LNG 저장 탱크 및 극저온 용기
주의 사항
마그네슘 함량이 5% 이상인 고마그네슘 합금은 65°C 이상의 환경에서 장기 사용 시 감도화(Sensitization)에 의한 응력 부식 균열(SCC) 발생 가능성이 있으므로, 고온 환경 적용 시에는 적절한 열처리(H116, H321 등) 상태를 선택하거나 전문가와 상담하시기 바랍니다.