ASTM B211 2011-T3 알루미늄 – 탁월한 절삭 가공성과 강도
개요
ASTM B211 2011-T3 알루미늄 합금은 구리를 주 합금 원소로 하는 2000 시리즈 시효 경화형 합금으로, 자유 절삭 성질이 뛰어나 '무료 절삭 합금(Free-Machining Alloy)'으로 널리 알려져 있습니다. 이 합금은 매우 엄격한 공차로 정밀 가공이 가능하면서도 매끄럽고 밝은 표면 마감을 유지합니다. 다만, 다른 알루미늄 합금과 달리 내식성과 용접성은 좋지 않습니다.
주요 특징
- 최상급 절삭 가공성: 알루미늄 합금 중 가장 우수한 절삭성을 가지며, 고속 가공 시에도 공구 수명이 깁니다.
- 치수 정밀도: 엄격한 공차 유지가 가능하여 정밀 부품 가공에 이상적입니다.
- 우수한 표면 조도: 가공 후 별도 연마 없이도 밝고 매끄러운 표면을 얻습니다.
- 높은 기계적 강도: T3 템퍼에서 인장 강도 290-310 MPa를 달성합니다.
- 주의사항: 내식성이 낮고 용접이 어려우며, 브레이징도 권장되지 않습니다.
물리적 및 기계적 특성
일반 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 밀도 |
2.75 - 2.84 g/cm³ |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
기계적 특성 (T3 템퍼, ASTM B211, 바/로드/와이어)
| 특성 |
값 |
조건 |
관련 표준 |
형상 |
비고 |
| 탄성 계수 |
70.0 - 73.0 GPa |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 신율 |
9.0 % |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
| 신율 |
10.0 % |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
A50 |
| 신율 |
10.0 % |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
| 신율 |
12.0 % |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
| 평면 변형 파괴 인성 |
22.0 - 35.0 MPa·√m |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 푸아송 비 |
0.33 |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 전단 계수 |
26.0 - 27.5 GPa |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 인장 강도 |
290.0 MPa |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
| 인장 강도 |
295.0 MPa |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
| 인장 강도 |
310.0 MPa |
T3 |
ASTM B211 |
바, 로드, 와이어 |
|
열적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 열팽창 계수 |
1.6×10⁻⁵ - 2.4×10⁻⁵ 1/K |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 융점 |
500.0 - 650.0 °C |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 비열 용량 |
816.0 - 963.0 J/(kg·K) |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 열전도율 |
112.0 - 251.0 W/(m·K) |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
전기적 특성
| 특성 |
값 |
비고 |
| 전기 전도도 |
18,000,000 - 30,000,000 S/m |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
| 전기 저항률 |
3.4×10⁻⁸ - 6.0×10⁻⁸ Ω·m |
단조 2000 시리즈 알루미늄의 대표값 |
화학 조성 (T3 템퍼, ASTM B211, 바/로드/와이어, 중량%)
| 원소 |
함량 범위 |
조건 |
관련 표준 |
형상 |
| 비스무트 (Bi) | 0.20 - 0.60 % | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 구리 (Cu) | 5.0 - 6.0 % | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 철 (Fe) | 0.70 % 최대 | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 실리콘 (Si) | 0.40 % 최대 | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 주석 (Sn) | 0.20 - 0.60 % | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 아연 (Zn) | 0.30 % 최대 | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
| 알루미늄 (Al) | 나머지 | T3 | ASTM B211 | 바, 로드, 와이어 |
기술적 특성
적용 분야
2011-T3 합금은 정밀 기계 부품, 나사, 볼트, 기어, 피팅, 유압 부품, 계기 부품, 자동 선반 가공품 등 대량 정밀 절삭이 필요한 분야에 주로 사용됩니다. 내식성이 요구되는 환경에서는 표면 처리(아노다이징, 도금 등)가 필수적입니다.