Astm 표준 해양 등급 알루미늄 시트
12/05 2025
ASTM 표준 해양 등급 알루미늄 시트는 조선, 해양 플랫폼, 해양 구조물 및 연안 응용 분야에 높은 내식성, 우수한 용접성 및 최적의 중량 대비 강도 비율을 제공합니다. 5083, 5086, 5456, 5052와 같은 널리 사용되는 합금으로 제공되며 ASTM B928/B928M 및 B209 표준을 충족하여 바닷물과 가혹한 해양 환경에서 안정적인 성능을 보장합니다.
ASTM 표준 해양 등급 알루미늄 시트는 해양 및 해안 환경에서 사용하도록 특별히 설계되고 인증되었습니다. 범용 알루미늄 시트와 비교하여 해양 등급 재료는 다음에 최적화되어 있습니다.
- 확장된 해수 내식성
- 선체 및 상부 구조 설계를 위한 높은 중량 대비 강도 비율
- 우수한 용접성(특히 MIG/TIG 용접 시)
- 동적 파도 조건에서의 피로 저항 및 충격 인성
- 주요 해양 분류 및 ASTM 표준 준수
이러한 시트는 일반적으로 합금 계열 5000(Al-Mg) 및 6000(Al-Mg-Si)으로 제공되며, 5000 시리즈가 해수에 직접 노출되는 경우 가장 많이 선택됩니다.
2. 관련 ASTM 표준
2.1 해양 알루미늄 시트의 주요 표준
| ASTM 표준 | 제목 / 범위 | 해양 사용과의 관련성 |
|---|
| ASTM B928 / B928M | 해양 서비스 및 유사한 환경을 위한 고마그네슘 알루미늄 합금 시트 및 플레이트에 대한 표준 사양 | SCC 위험이 낮은 5xxx 해양 합금의 주요 표준 |
| ASTM B209 / B209M | 알루미늄 및 알루미늄 합금 시트 및 플레이트의 표준 사양 | 5xxx 및 6xxx 합금을 포함한 일반 사양 - 종종 해양 분류 규칙을 참조함 |
| ASTM B928 부록 | 미세구조 및 박리 부식에 대한 추가 요구사항 | 장기적인 부식 방지 성능을 보장하는 데 중요 |
많은 선급 협회(DNV, ABS, LR, BV 등)는 자체 규칙에서 이러한 ASTM 표준을 상호 참조합니다.
3. ASTM 시트용 해양 합금
많은 합금이 존재하지만 핵심 해양 등급은 다음과 같습니다.
- 5083– 고강도, 우수한 해수 내식성, 선체 및 갑판
- 5086– 고강도, 우수한 인성, 매우 우수한 용접성, 선체, 측면 쉘, 데크
- 5456– 5083/5086보다 강도가 높습니다. 일반적으로 응력이 심한 구조물에 사용됩니다.
- 5052– 내식성이 우수하고 강도가 적당합니다. 내부 패널, 부속품, 하우징에 사용됩니다.
- 6061(선택된 응용 분야) – 고강도 6xxx, 주로 해수에 지속적으로 침수되지 않는 구조 부품에 사용됩니다.
3.1 일반적인 기계적 성질(상온)
대표 값 - 설계 시 실제 공장 인증서를 참조해야 합니다.
| 합금 | 성질 | 두께 범위(mm) | 인장 강도 Rm(MPa) | 항복강도 Rp0.2(MPa) | 신율(A50, %) |
|---|
| 5083 | H116 | 3.0 – 25 | 305 – 345 | ≥ 215 | ≥ 10 – 12 |
| 5083 | H321 | 3.0 – 50 | 275 – 330 | ≥ 215 | ≥ 10 – 12 |
| 5086 | H116 | 3.0 – 25 | 275 – 315 | ≥ 205 | ≥ 10 – 12 |
| 5086 | H116 | 25 – 50 | 260 – 300 | ≥ 200 | ≥ 10 |
| 5456 | H116 | 3.0 – 25 | 330 – 370 | ≥ 240 | ≥ 10 |
| 5052 | H32 | 1.0 – 6 | 215 – 265 | ≥ 160 | ≥ 7 – 10 |
4. 화학 성분(일반적인 범위)
다음은 핵심 해양 합금에 대한 일반적인 ASTM 구성 한계(질량%)입니다.
4.1 합금 5083
| 요소 | 최소(%) | 최대(%) |
|---|
| 마그네슘 | 4.0 | 4.9 |
| 망 | 0.4 | 1.0 |
| Cr | 0.05 | 0.25 |
| 그리고 | – | 0.40 |
| 철 | – | 0.40 |
| 구리 | – | 0.10 |
| 아연 | – | 0.25 |
| 의 | – | 0.15 |
| 기타(각각) | – | 0.05 |
| 기타(전체) | – | 0.15 |
| 알(나머지) | – | 균형 |
4.2 합금 5086
| 요소 | 최소(%) | 최대(%) |
|---|
| 마그네슘 | 3.5 | 4.5 |
| 망 | 0.20 | 0.70 |
| Cr | 0.05 | 0.25 |
| 그리고 | – | 0.40 |
| 철 | – | 0.50 |
| 구리 | – | 0.10 |
| 아연 | – | 0.25 |
| 의 | – | 0.15 |
| 기타(각각) | – | 0.05 |
| 기타(전체) | – | 0.15 |
| 알(나머지) | – | 균형 |
4.3 합금 5456
| 요소 | 최소(%) | 최대(%) |
|---|
| 마그네슘 | 4.7 | 5.5 |
| 망 | 0.5 | 1.0 |
| Cr | 0.05 | 0.20 |
| 그리고 | – | 0.25 |
| 철 | – | 0.40 |
| 구리 | – | 0.10 |
| 아연 | 0.25 | 0.50 |
| 의 | – | 0.20 |
| 기타(각각) | – | 0.05 |
| 기타(전체) | – | 0.15 |
| 알(나머지) | – | 균형 |
4.4 합금 5052
| 요소 | 최소(%) | 최대(%) |
|---|
| 마그네슘 | 2.2 | 2.8 |
| Cr | 0.15 | 0.35 |
| 그리고 | – | 0.25 |
| 철 | – | 0.40 |
| 구리 | – | 0.10 |
| 망 | – | 0.10 |
| 아연 | – | 0.10 |
| 의 | – | 0.03 |
| 기타(각각) | – | 0.03 |
| 기타(전체) | – | 0.10 |
| 알(나머지) | – | 균형 |
5. 기능 및 성능상의 장점
5.1 주요 제품 특징
| 특징 | 설명/혜택 |
|---|
| 높은 내식성 | 지속적인 해수 및 물 튀김 구역 노출에 최적화되었습니다. ASTM B928에 따라 생산 시 구멍, 틈새 및 박리 부식에 대한 저항력이 있음 |
| 저밀도 및 고강도 | 중량이 중요한 설계(선박, 고속선)에 적합한 기계적 특성을 지닌 밀도 ~2.66~2.70g/cm3 |
| 우수한 용접성 | 일반적인 해양 용가재(예: ER5183, ER5356)를 사용하는 MIG/TIG 공정과 호환 가능 |
| 좋은 피로 성능 | 선체 바닥, 측면 쉘, 데크 및 순환파 적재 구역에 중요 |
| 비자성 및 비점화성 | 해군, 해양 및 특수 취급 환경에서의 이점 |
| 성형성 및 가공성이 우수함 | 선체 곡률, 보강재, 격벽 및 구조 프로파일에 맞게 쉽게 형성됨 |
| 화재 행동 | 화염을 전파하지 않습니다. 산화물 층을 형성하고; 해양 규칙에 따라 내화성이 필요한 곳에서 일반적으로 사용됩니다(적절한 단열재 사용). |
| 긴 서비스 수명 및 낮은 유지보수 | 탄소강 선체에 비해 재도장 및 수리 빈도 감소 |
5.2 표면 및 마감 옵션
| 표면 상태 | 설명 | 일반적인 사용 |
|---|
| 밀 마무리 | 압연된 상태의 가벼운 압연 라인 | 내부 구조, 용접 패널 |
| 브러쉬드 / 그라운드 | 기계적으로 마감됨 | 눈에 보이는 구조 부품, 인테리어 |
| 양극산화처리(사용된 경우) | 강화된 부식 및 미적 아름다움을 위해 두꺼운 산화막 | 상부 구조, 노출된 플레이트(비침수 구역에서는 주로 5xxx) |
| 도장/코팅 | ISO/IMO 지침에 따른 해양 페인트 시스템 | 선체, 데크, 상부, 해양 구조물 |
6. 일반적인 응용 분야
6.1 조선 및 보트 건조
| 선박 지역/구성품 | 일반적인 합금 | 비고 |
|---|
| 선체 바닥 및 측면 쉘 | 5083-H116, 5086-H116 | 지속적인 해수 노출에 따른 주요 구조 부품 |
| 데크 및 플랫폼 | 5083-H321, 5086-H116 | 코팅 후 강도와 미끄럼 방지성이 우수함 |
| 격벽(방수 및 비수밀) | 5083, 5052 | 평판, 강화 패널로 사용 |
| 상부구조물 및 조타실 | 5083, 5052, 6061 | 무게 감소로 안정성과 속도 향상 |
| 바닥, 안감, 가구 | 5052-H32 | 가볍고 부식에 강한 내부 부품 |
| 경사로와 문 | 5083, 5086 | 내피로성이 요구되는 고하중 부위 |
6.2 해양, 해안 및 항만 인프라
| 애플리케이션 | 일반적인 합금 | 메모 |
|---|
| 해양 플랫폼(보도, 헬리데크, 거주 구역) | 5083, 5086 | 무게 절감 및 설치 용이성 |
| 통로 및 접근 교량 | 5083, 6061 | Al 합금은 중량 및 부식 위험을 줄입니다. |
| 항구 및 페리 터미널 | 5083, 5052 | 염분 대기 및 물보라 구역에서의 서비스 |
| 펜더 패널 및 보호 클래딩 | 5083 | 노출된 해수 분무에 대한 높은 내식성 |
6.3 기타 해양 및 연안 용도
| 분절 | 예시 구성요소 |
|---|
| 양식업 및 양어장 | 케이지, 프레임, 작업선 구조물 |
| 요트 및 레저 보트 | 선체 도금, 데크, 캐빈 |
| 해양 장비 하우징 | 펌프 인클로저, 컨트롤 박스 |
| 해안 지역의 교통수단 및 트레일러 | 보트 트레일러, 유조선, 화물선 |
7. 템퍼 지정 및 조건
해양 시트는 적절한 기계적 특성과 응력 부식 저항을 보장하기 위해 특정 템퍼로 공급됩니다.
| 성질 | 적용 가능한 합금 | 설명 | 일반적인 사용 |
|---|
| 영형 | 5xxx, 6xxx | 단련, 최저 강도, 최대 연성 | 딥 드로잉, 무거운 성형 |
| H111 | 5xxx | 약간 변형 경화됨 | 일반 구조판 |
| H116 | 5xxx | 특별히 변형 경화되고 제어된 기계적 및 SCC 저항성 | 선체 도금, 고하중 플레이트 |
| H321 | 5xxx | 변형 경화 및 열 안정화 | 데크, 바닥 및 측면 쉘 |
| H32/H34 | 5052 | 절반 ~ 3/4경질 변형 경화 | 성형 및 용접 부품 |
| 뜨다 | 6xxx | 용체화 열처리 및 인공시효 | 비침수 구조 구성 요소 |
중요한 선체 구성 요소의 경우 일반적으로 ASTM B928에 따른 H116 및 H321 템퍼가 선호됩니다.
8. 기술 사양
8.1 크기 범위 및 치수 공차
특정 크기 가용성은 밀링 기능에 따라 다르지만 일반적인 생산 범위는 다음과 같습니다.
| 매개변수 | 일반적인 범위 |
|---|
| 두께(시트) | 1.0 – 6.0mm |
| 두께(판) | >6.0 – 50mm 이상 |
| 너비 | 1000 – 2500 mm (최대 3000까지 맞춤형) |
| 길이 | 2000 – 12000 mm (요청 시 맞춤) |
8.2 치수 공차(표시)
값은 표준과 두께에 따라 다릅니다. 항상 공급업체 데이터를 참조하십시오.
| 두께(mm) | 두께 공차(±mm) | 평탄도(mm/m, 일반) |
|---|
| 1.0 – 3.0 | 0.05 – 0.10 | ≤ 3.0 |
| 3.0 – 6.0 | 0.08 – 0.15 | ≤ 3.0 |
| 6.0 – 12 | 0.20 – 0.30 | ≤ 2.5 |
| 12 – 25 | 0.25 – 0.40 | ≤ 2.0 |
9. 물리적 및 열적 특성
9.1 일반적인 물리적 특성
| 재산 | 5xxx 해양 합금(대략) |
|---|
| 밀도 | 2.66 – 2.70g/cm³ |
| 녹는 범위 | 570~640°C |
| 탄성 계수 E | ~70GPa |
| 푸아송비 ν | ~0.33 |
| 열팽창 계수(20~100°C) | ~23–25 × 10⁻⁶ /K |
| 전기 전도성 | ~28~32% IACS |
| 열전도율 | 110~130W/m·K |
10. 용접, 제작 및 접합
10.1 용접성
| 측면 | 메모 |
|---|
| 용접 공정 | GMAW(MIG), GTAW(TIG), 마찰교반용접(FSW)이 많이 사용됨 |
| 일반적인 필러 와이어 | ER5183, ER5356(Mg 수준 및 부식 동작 호환) |
| 예열 요구 사항 | 일반적으로 필요하지 않습니다. 일관성을 위해 층간 온도를 제한하십시오. |
| 용접 후 열처리 | 일반적으로 5xxx에는 적용되지 않습니다. 주로 냉간 가공으로 인한 기계적 성질 |
10.2 성형 및 굽힘
| 재산 | 5083 / 5086 | 5052 |
|---|
| 굽힘성 | O / H111 / H321에 적합 | O/H32 우수 |
| 최소 굴곡 반경* | 1 – 3 × t (방향과 성질에 따라 다름) | 0.5 – 2×t |
* t = 두께; 정확한 값은 합금, 성질, 압연 방향에 따라 달라집니다.
11. 내식성 및 수명
ASTM B928에 따른 해양 등급 알루미늄 시트는 다음을 완화하도록 설계되었습니다.
- 바닷물의 일반 및 국부 부식
- 박리 부식(제어된 미세 구조 및 구성을 통해)
- 응력 부식 균열(SCC)위험(고Mg 합금에서 중요)
자주 적용되는 개선 사항:
| 보호 방법 | 목적 |
|---|
| 코팅 전 적절한 표면 청소 | 접착력 보장, 결함 감소 |
| 에폭시 또는 폴리우레탄 해양 코팅 | 서비스 수명, 색상 및 미학을 연장합니다. |
| 음극 방식(해당되는 경우) | 물에 잠긴 부분에 대한 추가 안전 |
| 조인트의 올바른 합금 페어링 | 갈바니 전위 및 부식 감소 |
12. 품질보증 및 인증
해양 등급 시트는 일반적으로 다음과 함께 제공됩니다.
| 문서/테스트 | 콘텐츠 |
|---|
| 밀 테스트 인증서(MTC) | 화학 분석, 기계적 특성, 표준 준수 |
| 초음파 검사(UT) | 두꺼운 판에 대한 내부 건전성 검증 |
| 굽힘 및 편평화 테스트 | 연성과 성형성 검증 |
| 부식 테스트(예: 박리) | 해당하는 경우 ASTM B928 준수 |
| 클래스 인증(선택) | 필요에 따라 DNV, ABS, LR, BV 또는 기타 사회 스탬프 |
13. 선택 가이드 - 올바른 합금 선택
| 설계 요구 사항 | 권장 합금 / 성미 |
|---|
| 침수 시 최대 내식성 | 5083-H116, 5086-H116, 5456-H116 |
| 고강도 선체 구조 대 연강 교체 | 5083-H321, 5086-H116 |
| 가벼운 내부 패널 및 비침수 부품 | 5052-H32 |
| 외관이 양호하고 복잡한 성형 부품 | 5052-O / H32 |
| 기계가공이나 나사 가공이 필요한 구조 부재가 지속적으로 침수되지 않음 | 6061-T6(해저 노출에 주의하고 적절한 보호) |
14. 포장, 취급 및 보관
| 측면 | 관행 |
|---|
| 포장 | 폴리 포장, 종이 또는 플라스틱 필름 삽입, 목재 팔레트에 묶음 |
| 가장자리 보호 | 손상을 방지하기 위한 플라스틱 또는 판지 가장자리 스트립 |
| 손질 | 부드러운 슬링/진공 리프터를 사용하십시오. 날카로운 포크, 포인트 로딩 방지 |
| 저장 | 건조하고 통풍이 잘 되는 지역; 습기 및 염화물과의 장기간 접촉을 피하십시오. 스페이서를 사용하여 지상에 보관 |
https://www.al-alloy.com/a/astm-standard-marine-grade-aluminium-sheet.html
