ASTM B316 2024 알루미늄 합금 T42 템퍼 – 항공기용 고강도 선재/봉재

개요

ASTM B316 2024 알루미늄 합금은 항공기 산업에서 가장 널리 쓰이는 2000계열 고강도 합금입니다. 어닐링(O) 상태에서는 성형성이 뛰어나고 가공성이 양호하며, T42 템퍼(용액 열처리 후 사용자 자연 시효)에서는 높은 강도를 발휘합니다. 내식성은 상대적으로 낮으나, 고속 가공 시 우수한 표면 마감이 가능합니다. 본 규격은 선재(Wire) 및 봉재(Rod) 형태에 적용됩니다.

주요 특성

일반 물성

특성	값	비고
밀도	2.75~2.84 g/cm³	2000계열 알루미늄 합금 일반값

기계적 물성 (T42 템퍼, ASTM B316, 선재/봉재)

특성	값	조건	관련 규격	형상	비고
탄성 계수	70.0~73.0 GPa	-	-	-	2000계열 일반값
신율	9.0 %	T42	ASTM B316	선재, 봉재	-
평면 변형 파괴 인성	22.0~35.0 MPa·√m	-	-	-	2000계열 일반값
푸아송 비	0.33	-	-	-	2000계열 일반값
전단 계수	26.0~27.5 GPa	-	-	-	2000계열 일반값
전단 강도	255.0 MPa	T42	ASTM B316	선재, 봉재	-
인장 강도	425.0 MPa	T42	ASTM B316	선재, 봉재	-

열적 물성

특성	값	비고
열팽창 계수	1.6×10⁻⁵~2.4×10⁻⁵ 1/K	2000계열 일반값
용융점	500.0~650.0 °C	2000계열 일반값
비열 용량	816.0~963.0 J/(kg·K)	2000계열 일반값
열전도율	112.0~251.0 W/(m·K)	2000계열 일반값

전기적 물성

특성	값	비고
전기 전도도	1,800만~3,000만 S/m	2000계열 일반값
전기 저항률	3.4×10⁻⁸~6.0×10⁻⁸ Ω·m	2000계열 일반값

화학 조성 (T42 템퍼, ASTM B316, 선재/봉재, 중량%)

원소	함량 범위
크롬 (Cr)	0.1 %
구리 (Cu)	3.8~4.9 %
철 (Fe)	0.5 % 이하
마그네슘 (Mg)	1.2~1.8 %
망간 (Mn)	0.3~0.9 %
실리콘 (Si)	0.5 % 이하
티타늄 (Ti)	0.15 % 이하
아연 (Zn)	0.25 % 이하

나머지는 알루미늄(Al) 및 불가피한 불순물

기술적 특성

특성	평가
가공성	보통 (Moderate)

T42 템퍼의 특징

T42는 공급자가 용액 열처리(퀜칭)까지 수행한 후, 사용자가 자연 시효(실온 방치)를 통해 최종 강도를 확보하는 템퍼입니다. 사용자가 가공 일정에 맞춰 시효 시점을 조절할 수 있어, 대량 가공 라인에서 유리합니다. T4(공급자 자연 시효 완료)와 화학 조성은 동일하나, 시효 주체만 다릅니다.

적용 분야

항공기 구조용 리벳, 볼트, 스크류, 패스너, 동체/날개 구조 부재, 고강도 기계 부품, 트럭/차량 섀시 부품, 정밀 가공용 선재 원소재

가공 및 열처리 참고사항

용액 열처리: 약 500°C → 급냉(수냉)
자연 시효(T42→T4): 실온에서 약 4~5일 후 안정적 강도 도달(95% 이상)
인공 시효(T6): 190°C×18시간 등으로 인장 강도 470 MPa 이상 달성 가능
가공성: 어닐링 상태에서 최상, T42 상태에서 보통
내식성 낮음: 클래드(Alclad) 처리, 아노다이징, 프라이머 도장 필수
용접 비권장: 열영향부 강도/내식성 저하

ASTM B316 2017 알루미늄 합금 T4 템퍼 – 열처리형 고강도·내식성 선재/봉재 ASTM B316 2219 알루미늄 합금 T6 템퍼 – 고온 구조용 고강도 합금

금속