두랄루민(Duralumin)이란? |
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알루미늄 합금의 꽃이라고 해도 과언이 아닌 두랄루민은 구리와 마그네슘 및 그 외 1~2종의 원소를 알루미늄에 첨가하여 시효경화성을 가지게 한 고력(高力) 알루미늄 합금으로서 1906년 9월 독일인 A. 빌름이 발명하였으며, 그가 소속된 뒤렌(Duren)금속회사의 이름과 알루미늄을 따서 두랄루민으로 명명하였다. 그 후 각종 새로운 강한합금이 발명되었다. |
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가공용 알루미늄 합금은 크게 두 가지로 나누는데, 두랄루민계인 알루미늄- 구리- 마그네슘계, 알루미늄- 아연- 마그네슘계와 내식성 합금인 알루미늄- 망간계, 알루미늄- 마그네슘계, 알루미늄- 마그네슘-규소계이다. |
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두랄루민을 세가지로 나누면 일반적으로 사용해온 두랄루민과 초(超)두랄루민 및 초초(超超)두랄루민으로 구분된다. |
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이것의 특징은 시효경화성을 가진 점이다. 시효경화란 두랄루민을 500~510℃정도로 가열한 후 물속에서 급속 냉각(T4)시키면 매우 연한 상태가 되는데, 이것을 상온에 방치하면 시간이 경과될수록 경화되는 현상을 말한다. 시효경화가 상온에서 일어나면 강도는 철재(鐵材)정도가 된다. 비중이 2.8이어서 철강의 1/3밖에 되지 않으므로 중량당(重量當)의 강도는 매우 우수하기 때문에 비행기의 재료로 많이 사용된다. |
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두랄루민이 비행기 재료로 사용된 후 두랄루민의 개량은 비행기의 발달을 촉진시켰으며, 빌름의 두랄루민보다 강력한 초두랄루민이 여러 종류 개발되었다. 초두랄루민 중에서 오늘날 사용되는 A2024는 미국에서 개발한 것으로, 빌름이 발명한 두랄루민보다 마그네슘이 1%정도 많으며, 불순물로 함유된 규소는 경화에 관계되는 경우도 있고, 인장강도(引張强度)는 빌름의 것보다 20% 정도 높아 항공기 바깥면의 재료로서 사용된다. 그러나 두랄루민은 구리가 섞여 있어 알루미늄 합금 중에서도 내식성이 좋지 않은 단점을 가지고 있다. |
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두랄루민 중 초초두랄루민(ESD, Extra Super Duralumin)은1930년대 말에 일본에서 연구 개발된 것이다. 8%의 아연, 1.5%의 구리, 1.5%의 마그네슘을 가하여 아연이 섞여 있는 합금의 결점인 응력부식(應力腐飾)을 크롬과 망간을 0.25% 가하여 방지한 것이다. 대표적인 재질로 A7075라고 하는 미국에서 발명된 재료는 이것과 같은 계열의 합금이다.
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| 초초두랄루민 등은 항공업계에서 널리 사용되어서 오늘날의 항공기에 사용되는 재료의 무게 중 약 50~70%는 알루미늄으로 이루어졌다고 보면 된다. 무게의 감소는 인공위성이나 우주선 등의 비행체에서는 더욱 중요해지는데, 이는 자체중량의 감소는 곧 연료의 감소. 즉, 발사비용의 절감으로 직결된다. |