항공우주 산업은 높은 강도-대-중량 비율, 뛰어난 피로 저항, 높은 파괴 인성, 고온에서의 우수한 내식성 등 탁월한 성능 특성을 갖춘 소재를 요구합니다. 알루미늄 합금은 처음부터 이 산업의 주력 제품이었으며 상업용 및 군용 항공기, 우주선 및 미사일에 대한 점점 더 엄격해지는 요구 사항을 충족하기 위해 지속적으로 발전해 왔습니다.

 

아래에는 항공우주 응용 분야에서 자주 사용되는 알루미늄 합금의 포괄적인 목록이 있으며, 주요 합금 시리즈별로 분류되어 주요 용도와 장점이 강조되어 있습니다.

 

1. 2xxx 시리즈(알루미늄-구리 합금)

이 시리즈는 주로 구리의 석출 경화 효과로 인해 우수한 강도와 내피로성이 특징입니다. 그러나 부식되기 쉬우므로 보호 코팅이 필요한 경우가 많습니다.

2014

주요 특징:강도가 높고 가공성이 좋습니다.

항공우주 용도:견고한-동체 구조, 날개 스킨 및 내부 지지 부재에서 흔히 발견됩니다. 새로운 합금에 비해 응력 부식 균열에 대한 민감성으로 인해 새로운 설계에서는 덜 일반적입니다.

2024

주요 특징:가장 일반적인 항공우주 합금 중 하나입니다. 내피로성이 우수하고 강도가 높으며 인성이 우수합니다.

항공우주 용도:특성의 균형으로 인해 동체 스킨, 날개 구조, 인장재에 널리 사용됩니다. T3 및 T4 성미가 특히 인기가 있습니다.

2124

주요 특징:파괴 인성과 피로 균열 성장 저항성이 향상된 2024년 고순도 변형입니다.

항공우주 용도:하부 날개 스킨 및 동체 격벽과 같이 향상된 인성 및 피로 성능이 요구되는 중요한 구조 부품입니다.

2219

주요 특징:고온에서의 강도가 높고 용접성이 우수하며 파괴인성이 뛰어납니다.

항공우주 용도:내열성이 중요한 우주 응용 분야(예: 우주 왕복선 외부 탱크, Delta IV 로켓), 초음속 항공기 및 미사일 구성 요소에 광범위하게 사용됩니다.

 

2. 5xxx 시리즈(알루미늄-마그네슘 합금)

이 합금은 특히 해양 환경에서 우수한 내식성, 우수한 용접성 및 적당한 강도로 잘 알려져 있습니다. 좋은 성형성을 요구하는 부품에 자주 사용됩니다.

5052

주요 특징:강도가 좋고 내식성이 우수하며 성형성, 용접성이 우수합니다.

항공우주 용도:성형성과 내부식성이 핵심인 내부 부품, 연료 탱크, 유압 라인 및 기타 비구조적이거나 중간 정도의 응력을 받는 구성요소입니다.

5083

주요 특징:고강도, 우수한 내식성(특히 염수에서), 우수한 용접성 및 매우 우수한 극저온 특성을 갖습니다.

항공우주 용도:주로 항공우주용 지상 지원 장비, 극저온 탱크(예: 추진제용) 및 일부 비-비구조 항공기 부품에 사용됩니다.

 

3. 6xxx 시리즈(알루미늄-마그네슘-실리콘 합금)

이 시리즈는 우수한 강도, 우수한 내식성 및 우수한 용접성을 결합합니다. 연성이 중요한 구조 부품에 자주 사용됩니다.

6061

주요 특징:강도가 좋고 내식성이 우수하며 용접성이 매우 우수한 다용도 합금입니다.

항공우주 용도:특성의 균형과 제작 용이성이 중요한 2차 구조, 수리 부품, 일반 판금 부품, 튜브 및 중요하지 않은 구조 요소-.

 

4. 7xxx 시리즈(알루미늄-아연 합금)

이 합금은 가장 높은 강도의 알루미늄 합금을 대표하며 종종 마그네슘 및 구리와 함께 아연을 첨가하여 그 특성을 달성합니다. 이는 높은 응력을 받는 1차 구조를 위한 일꾼입니다.

7050

주요 특징:특히 두꺼운 단면에서 7075에 비해 강도가 높고 파괴 인성이 우수하며 응력{0}}부식 균열에 대한 저항성이 뛰어납니다.

항공우주 용도:상부 및 하부 날개 스킨, 동체 프레임, 격벽 및 높은 강도와 ​​우수한 응력 부식 저항이 요구되는 기타 중요한 구조 부품.

7075

주요 특징:매우 높은 강도, 우수한 피로 저항 및 합리적인 인성.

항공우주 용도:날개 날개보, 동체 부재 및 구조 부속품과 같이 응력이 심한 부품을 위한 항공우주 분야의 주요 부품입니다. T6 템퍼는 매우 일반적이지만 T73 템퍼는 약간의 강도 저하로 향상된 응력 부식 저항성을 제공합니다.

7079

주요 특징:매우 두꺼운 플레이트 용도로 개발되어 우수한 강도와 파괴 인성을 제공합니다.

항공우주 용도:랜딩 기어 구성 요소 및 무거운 격벽의 두꺼운 판 및 압출에 주로 사용되지만 7050의 더 나은 응력 부식 균열 저항으로 인해 많은 현대 설계에서 대부분 7050으로 대체됩니다.

7475

주요 특징:7075의 고순도 버전-으로 강도의 큰 손실 없이 향상된 파괴 인성과 피로 균열 성장 저항성을 제공합니다.

항공우주 용도:심각한 파손{0}}개선된 손상 내성이 필요한 동체 외피 및 날개 구조와 같은 중요한 응용 분야.

 

5. 리튬-함유 알루미늄 합금(Al-Li 합금)

이러한 고급 합금에는 리튬이 포함되어 밀도를 크게 줄이고 강성을 높여 기존 알루미늄 합금에 비해 무게를 크게 줄이면서 강도와 피로 특성을 유지하거나 향상시킵니다.

2099

주요 특징:고강도, 우수한 내손상성, 탁월한 밀도 감소 기능을 갖춘 최신 Al{0}}Li 합금입니다.

항공우주 용도:중량 감소가 가장 중요한 차세대 동체 및 날개 구조, 우주 발사체, 군용 항공기.

2198

주요 특징:우수한 밀도 감소와 함께 강도, 파괴 인성 및 용접성의 탁월한 균형을 제공합니다.

항공우주 용도:발사체의 압력 배럴, 동체 및 날개 구조물에 사용되어 상당한 중량 절감 효과를 제공합니다.

2050

주요 특징:고강도, 높은 손상 내성, 우수한 밀도 감소로 응력 부식 균열에 대한 저항성이 우수합니다.

항공우주 용도:특히 군용 항공기 및 우주 응용 분야에 사용되는 고성능 동체 및 날개 부품입니다.{0}}

 

결론

알루미늄 합금의 발전은 항공우주 산업 발전의 핵심이었습니다. 항공기 구조의 중추를 제공하는 견고한 2xxx 및 7xxx 시리즈부터 중량 감소와 성능의 경계를 넓히는 최첨단-Al-Li 합금에 이르기까지 이러한 소재는 계속해서 없어서는 안 될 요소입니다. 항공우주 기술이 발전함에 따라 차세대 항공기 및 우주선의 과제를 해결하기 위해 맞춤화된 새롭고 더욱 정교한 알루미늄 합금 개발도 이루어질 것입니다.