A6061은 6000번대의 알루미늄 합금으로, 공업 제품이나 건축 자재, 가구 등에 사용되는 대표적인 소재입니다. 일반 가정에서도 다양한 제품을 볼 수 있습니다.
알루미늄 합금은 함유되어 있는 물질이 달라지거나 강도나 내식성 등 특성의 차이가 있거나 하기 때문에 몇 가지 종류가 있습니다. 알루미늄 합금이면 어떤 소재를 사용해도 좋다는 것은 아니고, 각각에 특징이 있어, 용도에 따라 최적인 소재를 선택하는 것이 중요합니다.
이번 기사에서는 A6061의 장점과 단점, 용도 및 다른 알루미늄 소재와의 차이에 대해 설명합니다.
목차
A6061이란?
알루미늄 합금은 1000번대에서 8000번대의 규격이 있습니다. A6061은 알루미늄 합금의 6000번대로 마그네슘과 실리콘을 포함한 소재입니다.
6000번대의 재료로서, A6063도 유명하고, 압출재로서 자주 사용되고 있습니다.
A6061은 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 한편, 다른 알루미늄과 비교해도 강도가 그다지 높지 않습니다.
그 때문에 강도나 경도를 올리기 위해서, 열처리를 실시하는 경우가 있습니다.
A6061은 둥근 막대나 판재로 많이 유통하고 있습니다. 원통형 봉이면 절삭 가공 등을 실시하거나, 판재이면 빼기 가공이나 절곡 가공을 하기도 합니다.
내식성이 뛰어나 자동차 관련 부품 등에 자주 사용되고 있습니다.
한편 용접에 적합하지 않은 소재이므로 체결 방법에는주의가 필요합니다. 일반적으로 나사, 볼트, 리벳 등으로 체결합니다. 용접을 전혀 하지 않는다고 하는 것은 아니지만, 강도를 내기 힘들기 때문에 별로 사용되지 않을 것입니다.
A6061의 특징
A6061의 특징을 장점과 단점으로 나누어 해설합니다.
A6061의 장점
내식성이 우수함
주요 장점은 내식성이 뛰어난 점입니다. 녹슬거나 부식하기 어렵기에 사용 환경이 가혹하더라도 사용할 수 있습니다.
알루미늄은 산소와 결합하기 쉽기 때문에 표면에 산화막을 형성합니다. 이 피막이 부식을 막는 역할을 합니다만, A6061은 마그네슘이 첨가되어 있기 때문에, 이 성질이 더욱 강화되어 보다 뛰어난 내식성을 가지고 있습니다.
T6 처리에 의해 고강도로 할 수 있다
열처리를 하지 않으면 강도가 낮은 소재입니다. 그러나 T6 처리에 의해 A2017이나 A2024 등의 2000번대의 알루미늄 합금에 이은 강도를 가집니다.
T6 처리는 대표적인 알루미늄 열처리 방법입니다. 용체화 처리를 한 후에 담금질을 하고, 시효화 처리에 의해 강도를 올립니다. 용체화와 시효화 처리에서는 온도가 다르기 때문에 2대의 노를 사용합니다.
T6 처리에 의해 A6061 내의 동(구리)와 마그네슘을 석출시켜 강도를 올릴 수 있습니다.
열처리를 하지 않은 A6061의 인장 강도는 125N/mm^2 정도입니다만, T6 처리를 하면 310N/mm^2 정도로 향상됩니다.
단조성이 뛰어나다
단조 란, 가열된 금속에 압력을 가하여 금형 형태로 성형하는 가공입니다. A6061은 알루미늄 합금 중에서도 단조를 하기 쉬운 소재입니다.
자동차 부품으로 충격이나 강도가 가해지는 구조 부품 등에 사용됩니다. 절삭과 달리 대량 생산에 적합합니다.
A6061의 단점
T6 처리를 하지 않으면 강도가 낮다
T6 처리를 하지 않으면 A6061은 알루미늄 합금 중에서는 강도가 낮은 소재입니다. 덜 강도를 필요로 하지 않는 부품에 사용하는 등, 용도에 적합하고 있는지 고려해야 합니다.
또한 T6 처리를 위해서는 열을 가하는 노 등의 설비가 필요합니다. 따라서 설비 도입에 비용이 든다. 게다가 열처리의 공정이 늘어나므로 그만큼 가공 비용도 오르게 됩니다.
용접성이 떨어진다
A6061은 용접 조인트 강도가 낮아 용접된 부위에 높은 강도를 구할 수 없습니다. 따라서 용접의 용도로 사용하는 경우는 A5052 등을 사용합니다. 다른 부품과 체결하는 경우는 나사나 볼트, 리벳 등을 사용해야 합니다. 그만큼 공간이 필요하기 때문에 설계를 할 때는 고려해야합니다.
표면이 손상되기 쉽다.
일반적으로 알루미늄은 부드러운 재료이므로 표면에 긁힘이 쉽습니다. 예를 들어 뭔가 다른 물건과 부딪치거나 보관 선반이나 상자에서 꺼낼 때 문지르고 상처를 입을 수 있습니다. A6061의 경도는 30HB 정도이며, 범용 알루미늄 합금의 A5052의 47HB와 비교해도 조금 열등합니다. 그 때문에 상처로 표면의 산화 피막이 파손되면 부식이 진행되기 쉬워집니다.
A6061의 용도
A6061은 용도의 폭이 넓고, 가구 등 가정에서도 볼 수 있는 소재입니다. 그 주요 용도를 소개합니다.
건축 자재, 기계 재료, 육상 구조물
A6061은 알루미늄 합금 중에서도 비교적 내식성이 우수하기 때문에 건축 자재 및 육상 구조물 등 실외에 설치되는 부품으로 자주 사용됩니다.
선박, 차량 부품
A6061은 선박 및 차량 부품에도 사용됩니다. 내식성이 뛰어나 부식에 강한 소재를 필요로 하는 바다의 소금물에 노출되기 쉬운 선박이나 비바람에 노출되는 차량용 부품은 궁합이 좋은 소재입니다.
배관
A6061은 배관 소재로도 사용됩니다.
A6061과 다른 알루미늄 소재와의 차이
알루미늄 합금에는 다양한 종류가 있습니다. 알루미늄 합금은 1000번대에서 8000번대까지 있으며, 각각에 특징이 있습니다.
A2017과 A6061의 차이
A2017은 A6061과 마찬가지로 용접성이 낮기에, 체결은 나사나 볼트, 리벳 등을 사용할 필요가 있습니다
A6061은 T6 처리를 통해 강도를 높일 수 있지만 A2017은 더 높은 강도입니다. 따라서 강도가 필요하고 내식성이 필요하지 않은 경우 A2017을 사용하는 것을 권장합니다
한편, 어느 정도의 강도가 필요하고, 또한 내식성도 요구하는 경우는 A6061의 T6 처리가 적합합니다.
A5052와 A6061의 차이
A5052는 A6061에 비해 내식성이 떨어집니다. 하지만 A5052도 알루미늄 합금 중에서는 내식성이 높은 편입니다.
강도에 관해서는, A6061의 T6 처리 쪽이 우수하고, A5052는 열등합니다.
A6061에 대해 A5052가 우수한 점은 용접성입니다. A6061은 용접 이음매의 강도가 낮기에 용접이 필요한 부품에는 A5052를 사용합니다.
강도, 내식성을 우선하는 경우는 A6061, 적당한 강도와 용접이 필요한 경우에는 A5052가 적합합니다.
A6063과 A6061의 차이
A6063은 A6061에 비해 강도는 낮지만 압출 가공성, 내식성 및 표면 처리성이 우수합니다.
파이프나 앵글, 각진 봉 등은 A6063 밖에 없습니다.
정리
A6061은 내식성이 뛰어나 열처리에 의해 강도를 높일 수 있는 알루미늄 합금입니다. 한편 용접성이 떨어진다는 단점도 있습니다.
어떤 특성이 필요한지에 따라 적절한 알루미늄 합금이 달라집니다. A6061 및 다른 소재의 특징을 이해하여 적절한 소재를 선택합니다.
