ASTM B316 2219 알루미늄 합금 T6 템퍼 – 고온 구조용 고강도 합금
개요
ASTM B316 2219 알루미늄 합금은 구리(Cu, 5.8~6.8%)를 다량 함유한 2000계열 시효 경화형 합금으로, 고온에서도 우수한 구조 강도를 유지하는 것이 최대 특징입니다. 기계 가공, 성형, 열처리, 냉간 가공 등 다양한 금속 가공 공정에 적합하며, T6 템퍼(용액 열처리+인공 시효)로 공급됩니다. 선재(Wire) 및 봉재(Rod) 형태로 규격화되어 있습니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 2.75~2.84 g/cm³ | 2000계열 알루미늄 합금 일반값 |
기계적 물성 (T6 템퍼, ASTM B316, 선재/봉재)
| 특성 | 값 | 조건 | 관련 규격 | 형상 | 비고 |
| 탄성 계수 | 70.0~73.0 GPa | - | - | - | 2000계열 일반값 |
| 신율 | 5.0 % | T6 | 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 | 205.0 MPa | T6 | ASTM B316 | 선재, 봉재 | - |
| 인장 강도 | 380.0 MPa | T6 | 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 (T6 템퍼, ASTM B316, 선재/봉재, 중량%)
| 원소 | 함량 범위 |
| 구리 (Cu) | 5.8~6.8 % |
| 철 (Fe) | 0.3 % 이하 |
| 마그네슘 (Mg) | 0.02 % |
| 망간 (Mn) | 0.2~0.4 % |
| 실리콘 (Si) | 0.2 % 이하 |
| 티타늄 (Ti) | 0.02~0.1 % |
| 아연 (Zn) | 0.1 % 이하 |
나머지는 알루미늄(Al) 및 불가피한 불순물
기술적 특성
2219 합금의 고온 특성 및 장점
- 고온 강도 유지: 200~300°C 구간에서도 타 2000계열 대비 우수한 강도 유지
- 용접성 양호: 2000계열 중 드물게 용접 가능(4043/4145/2319 필러 사용), 용접 후 열처리로 강도 회복 가능
- 내피로성 우수: 반복 하중 환경에서 신뢰성 높음
- 주조성 양호: 복잡한 형상 주조품 제작 용이
주요 적용 분야
항공기/로켓 엔진 고온 구조 부품(터빈 하우징, 컴프레서 디스크, 배기 매니폴드), 초음속 항공기 구조재, 연료 탱크(용접 구조물), 고온 작동 산업 기계 부품, 화학 플랜트 고온 배관/피팅, 핵시설 구조 재료
가공 및 열처리 참고사항
- T6 열처리: 용액 열처리(530~540°C) → 급냉 → 인공 시효(175~185°C, 18~36시간)
- 가공성: 고구리 함량으로 공구 마모 빠름, 카바이드 공구 권장, 절삭유 필수
- 용접 후 열처리: 용접 완료 후 전체 용액 열처리+시효로 모재 수준 강도 회복 가능
- 내식성: 구리 다량으로 일반 대기 내식성 낮음 → 표면 처리(아노다이징, 도장, 클래드) 필수
- 응력 부식 균열: T6 상태에서 민감할 수 있음 → 설계 시 응력 관리 필요