JIS H4040 2024 T4 알루미늄 합금 - 항공우주용 고강도 구조재
JIS 2024 T4 알루미늄 합금 개요
JIS 2024 T4 알루미늄은 2000계열(Al-Cu-Mg) 항공기용 대표 합금의 T4 템퍼(용체화 처리 후 자연 시효) 상태입니다. 항공기 산업에서 가장 널리 사용되는 구조용 합금 중 하나로, 우수한 강도와 피로 특성, 양호한 절삭성을 제공합니다. T4 상태에서 인장강도 392 MPa, 항복강도 294 MPa, 연신율 12%를 달성하여 강도와 성형성의 탁월한 균형을 이룹니다. 내식성은 상대적으로 낮아 클래드 제품이나 표면 처리가 필수적입니다.
주요 특징
- 항공기 구조재 표준: 동체, 날개, 꼬리날개 등 주구조재로 광범위 적용
- 우수한 강도-성형성 균형: 인장 392 MPa, 항복 294 MPa, 연신율 12%
- 탁월한 피로 강도: 반복 하중/진동 환경에서 우수한 내구성
- 양호한 절삭성: 고속 가공 시 우수한 표면 조도 및 공구 수명
- 자연 시효 안정성: 상온 방치 시 강도 변화 최소화 (T3 대비 장점)
- 내식성 보완 필수: 클래드 시트 또는 양극산화/도장 필수 적용
물리적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 밀도 |
2.75 - 2.84 g/cm³ |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
기계적 특성 (T4 템퍼, JIS H4040 기준)
| 특성 |
값 |
조건 |
관련 표준 |
비고 |
| 탄성 계수 |
70.0 - 73.0 GPa |
- |
- |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 연신율 |
12.0 % |
T4 |
JIS H4040 |
- |
| 평면 변형 파괴 인성 |
22.0 - 35.0 MPa·√m |
- |
- |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 푸아송 비 |
0.33 |
- |
- |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 전단 계수 |
26.0 - 27.5 GPa |
- |
- |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 인장 강도 |
392.0 MPa |
T4 |
JIS H4040 |
- |
| 항복 강도 |
294.0 MPa |
T4 |
JIS H4040 |
- |
열적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 열팽창 계수 |
1.6×10⁻⁵ - 2.4×10⁻⁵ 1/K |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 융점 |
500.0 - 650.0 °C |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 비열 용량 |
816.0 - 963.0 J/(kg·K) |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 열전도율 |
112.0 - 251.0 W/(m·K) |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
전기적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 전기 전도도 |
18,000,000 - 30,000,000 S/m |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
| 전기 저항률 |
3.4×10⁻⁸ - 6.0×10⁻⁸ Ω·m |
단조 2000계열 알루미늄의 일반적인 값 |
기술적 특성
| 특성 |
값 |
| 가공 이력 |
T4 (용체화 처리 후 자연 시효) |
| 가공성 |
보통 가공성 |
템퍼 비교: T3 vs T4 vs T6 (2024 합금)
- T3: 용체화+냉간가공+자연시효, 인장 ~450 MPa, 항복 ~310 MPa, 연신율 ~10%
- T4: 용체화+자연시효, 인장 392 MPa, 항복 294 MPa, 연신율 12% (성형성 우위)
- T6: 용체화+인공시효, 인장 ~470 MPa, 항복 ~410 MPa, 연신율 ~8% (최고 강도)
T4는 성형 후 조립 구조물에 적합하며, T3/T6은 최고 강도가 요구되는 부품에 적용됩니다.
주요 용도
항공기 동체 프레임/스트링거/리브, 날개 스파/리브/스킨(클래드), 꼬리날개 구조물, 랜딩 기어 부품, 엔진 마운트, 미사일/로켓 구조체, 고성능 자동차 서스펜션, 경주용 차량 프레임, 정밀 기계 고하중 부품