알루미늄 합금 패스너와 금속 패스너의 강도 특성 비교

알루미늄 패스너의 무게는 유사한 강철 패스너 무게의 1/3입니다. 자주 사용되는 이 합금의 강도 특성은 놀라울 정도로 좋습니다. 실제로 강도 대 품질 비율 측면에서 알루미늄 패스너는 산업 및 무역 재료로 만들어진 다른 패스너보다 높습니다. 알루미늄은 자화되지 않습니다. 알루미늄의 열전도도와 전기전도도는 매우 우수하여 같은 부피에서 구리 전도도의 약 2/3 수준입니다. 알루미늄은 가공성이 좋고 냉간성형과 열간단조가 용이합니다.

알루미늄 합금 패스너와 금속 패스너의 강도 특성 비교:

알루미늄 합금 나사식 패스너와 기타 금속 재료 패스너 간의 기계적 특성의 두 가지 차이점을 설명할 필요가 있습니다.

첫 번째 요점은 부품의 하중 용량을 계산할 때 더 큰 인장 응력의 면적 대신 단면 하단의 u200bu200b 면적을 측정해야 한다는 것입니다. ASTMF468의 표 2에 제공된 기계적 테스트 샘플의 인장 및 항복 강도 값 u200bu200b만이 실제 강도 값입니다. 패스너 전체 크기의 강도를 계산할 때 적절하게 조정할 수 있습니다. 이러한 방식으로 응력 값과 나사산 면적 u200bu200b에 하중 용량(파운드)을 곱하면 계산 결과는 대략 표의 "실제 값"과 더 작은 치 바닥 면적 u200bu200b 면적의 곱이 됩니다.

두 번째 요점은 알루미늄 합금의 경도 차이가 매우 작아서 검사 기준만큼 의미가 없다는 점입니다. 경도 시험의 대안으로 일반적으로 전단 강도 시험이 도입됩니다.

2024-T4 알루미늄 합금(구리 4.5%, 망간 1.6%, 마그네슘 1.5%, 나머지는 알루미늄 함유)은 견고한 합금입니다. 강도, 내식성, 제조 가능성 및 경제성의 조합에서 완벽한 균형을 이루며 나사식 패스너 제조에 널리 사용됩니다.

7075-T73 알루미늄 합금(구리 1.6%, 망간 2.5%, 크롬 0.3%, 나머지는 알루미늄 함유)으로 만든 볼트, 나사 및 스터드는 강도가 약간 향상되었습니다. 그리고 'T73'의 특수 열처리 공정으로 인해 응력부식 발생을 대폭 방지할 수 있다. 그러나 높은 가격으로 인해 인기가 제한되었습니다.

6061-T6 알루미늄 합금(실리콘 0.6%, 구리 0.25%, 마그네슘 1%, 크롬 0.2%, 나머지는 알루미늄 함유)은 내식성 패스너에 대한 요구 사항이 더 높은 내부 및 외부 스레드를 설계하는 데 사용할 수 있습니다.

6062-T9 알루미늄 합금(실리콘 0.6%, 구리 0.25%, 마그네슘 1%, 크롬 0.09%, 납 0.5%, 나머지는 알루미늄 함유)은 거의 디자인 너트용입니다. 이 합금은 6061-T6 알루미늄 합금보다 강하고 내식성이 상대적으로 우수합니다.

6062-T9 알루미늄 합금으로 제작된 전두께 너트는 2024-T4 또는 7075-T73 알루미늄 합금으로 제작된 볼트와 일치할 만큼 충분한 강도를 가지고 있습니다. 기계 나사, 너트 및 기타 1/4인치 이하의 너트는 2024-T4 알루미늄 합금으로 제작됩니다.

패스너 제조에 사용되는 알루미늄 합금의 장점

언급된 네 가지 알루미늄 합금은 나사산 하중 지지 패스너 제조에 가장 널리 사용되는 반면, 다른 알루미늄 합금은 다른 유형의 패스너 제조에 사용됩니다. 소형 솔리드, 하프 파이프 및 블라인드 리벳은 1100-F, 5052-F 및 5056-F 알루미늄 합금으로 제작됩니다. 열처리 가능한 2017-T4, 2117-T4, 2024-T4, 6061-T6 알루미늄 합금과 비교적 새로 개발된 7075-T73 알루미늄 합금은 전단 강도가 뛰어나며 사전 전달 처리가 필요하지 않습니다. 운전할 수 있습니다.

플랫 와셔는 일반적으로 알루미늄 도금 2024-T4 합금으로 만들어집니다. 나선형 스프링 와셔는 일반적으로 7075-T6 합금으로 만들어집니다. 태핑 나사는 7075-T6 합금으로 만들 수 있습니다. 셀프 태핑 나사는 양극을 통해 동일한 재질의 합금으로 만들어집니다. 2011-T3 알루미늄 합금(구리 5.5%, 납 0.5%, 비스무트 0.5%, 나머지는 알루미늄 함유)은 나사 절삭 기계용 부품을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

정상적인 상황에서 알루미늄은 충분한 내식성을 가지고 있습니다. 예상되는 노출 환경이 매우 가혹한 경우 양극 산화 처리를 통해 내식성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 아노다이징은 금속 표면에 산화막을 형성하는 전기 가공 공정입니다. 아노다이징은 부식에 대한 저항력을 향상시킬 뿐만 아니라 마모 및 긁힘으로부터 보호하는 능력도 향상시킵니다. 양극 코팅은 장식 및 식별 목적으로 다양한 색상으로 제공됩니다. 대기 부식에서 알루미늄은 표면에 밝은 회색 산화막을 형성합니다. 이러한 부식 생성물은 알루미늄 표면을 오염시키거나 부식 효과를 받는 다른 많은 금속과 달리 인접한 표면으로 퍼지지 않습니다.

순수 알루미늄의 인장 강도는 약 13,000psi입니다. 소량의 합금원소를 첨가하면 강도를 크게 높일 수 있다. 2XXX, 6XXX, 7XXX의 알루미늄 합금은 열처리에 좋은 영향을 미칩니다. 따라서 실제로 하중 전달에 사용되는 모든 나사식 패스너는 이 세 가지 유형의 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 거의 전용으로 사용되는 4가지 알루미늄 합금이 있습니다.