3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일 - 성능, 비용 & 성형성
11,083 견해 2025-06-23 06:04:07
1. 소개
올바른 알루미늄 합금의 선택은 제조 및 엔지니어링에서 중요한 결정입니다., 제품 성능에 직접 영향을 미칩니다, 내구성, 그리고 비용 효율성.
다목적 3xxx 시리즈의 알루미늄 합금 내에서, 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일 두 가지 저명한 재료입니다, 각각은 다양한 응용 분야에 적합한 뚜렷한 특성을 가지고 있습니다..
그들은 일반적인 계보를 공유하는 동안, 구성과 특성의 미묘하면서도 중요한 차이는 최적의 사용을 지시합니다..
이 기사는 포괄적 인 것을 제공합니다, 사이의 심층적 인 비교 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일.
우리는 그들의 화학 성분을 세 심하게 분석 할 것입니다, 물리적, 기계적 특성, 성형성, 내식성, 및 주요 애플리케이션.
목표는 엔지니어를 장착하는 것입니다, 디자이너, 이 두 유능한 합금 중에서 선택할 때 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 필요한 지식을 가진 조달 전문가.
3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일
2. 합금 지정 및 배경
그만큼 3XXX 시리즈 알루미늄 합금 적당한 힘으로 유명합니다, 우수한 성형성, 그리고 좋은 내식성, 주로 망간이 주요 합금 요소이기 때문입니다.
3xxx 시리즈 알루미늄 합금의 간단한 역사
3xxx 시리즈 합금은 1xxx에 비해 개선 된 강도를 제공하기 위해 개발되었습니다. (상업적으로 순수합니다) 시리즈는 탁월한 형성성과 부식 저항을 많이 유지하면서.
합금 3003, 이 시리즈에서 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 것 중 하나, 일반 목적 응용 프로그램에 대한 벤치 마크를 설정했습니다.
합금 번호 시스템 (Al-Mn-MG 가족)
알루미늄 협회에 따르면 (AA) 단조 합금을위한 지정 시스템:
- 첫 번째 숫자 "3"은 합금 그룹을 식별합니다, 망간 (망간) 주요 합금 요소입니다.
- 후속 숫자는 시리즈 내에서 개별 합금을 지정합니다.
하는 동안 3003 주로 AL-MN 합금입니다, 3004 Al-MN-MG 하위 패밀리에 속합니다, 조성 및 특성에서 마그네슘의 중요한 역할을 나타냅니다..
진화 3003 에게 3004
합금 3004 진화로 개발되었습니다 3003, 구체적으로 우수한 형성성과 부식 저항을 유지하면서 더 높은 강도를 달성하기 위해.
Al-Mn 기초에 마그네슘의 전략적 첨가 3003 결과적으로 3004, 더 큰 구조적 무결성을 요구하는 응용 분야에 특히 적합한 합금, 음료와 같은 신체.
3. 화학적 구성 요소: 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일
| 요소 | AA 3003 공칭 범위 (%) | AA 3004 공칭 범위 (%) | 주요 영향 |
| 규소 (그리고) | 0.6 최대 | 0.30 최대 | 사소한 추가는 주파수와 유동성에 영향을 줄 수 있습니다. |
| 철 (철) | 0.7 최대 | 0.7 최대 | 일반적인 불순물; 속성을 최적화하기 위해 제어됩니다. |
| 구리 (Cu) | 0.05 – 0.20 | 0.25 최대 | 소량의 양은 강도를 증가시킬 수 있지만 부식 저항을 약간 줄일 수 있습니다.. |
| 망간 (망간) | 1.0 – 1.5 | 1.0 – 1.5 | 3xxx 시리즈의 1 차 강화제; 변형 경화를 향상시킵니다. |
| 마그네슘 (마그네슘) | – | 0.8 – 1.3 | 주요 차별화 요소; 강도가 크게 증가합니다 3004. |
| 아연 (아연) | 0.10 최대 | 0.25 최대 | 일반적으로 이러한 수준에서의 불순물. |
| 기타, 각 | 0.05 최대 | 0.05 최대 | |
| 기타, 총 | 0.15 최대 | 0.15 최대 | |
| 알류미늄 (알) | 균형 | 균형 | 비금속. |
비판적인 구별은입니다 의도적 인 추가 0.8-1.3% 마그네슘 3004 알류미늄, 결석하거나 불순물로만 존재합니다. 3003.
이 마그네슘 첨가는 3004의 향상된 기계적 특성의 주요 이유입니다..
4. 물리적 특성: 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일
알루미늄 합금의 물리적 특성은 다양한 응용 분야에서 그들의 행동의 기본입니다., 체중에서 열 관리에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칩니다.
하는 동안 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일이 높은 알루미늄 함량으로 인해 많은 유사성을 공유합니다., 미묘한 차이가 존재합니다.
아래는 주요 물리적 특성의 비교 테이블입니다. 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일.
이들은 일반적인 값이며 허용되는 범위 내의 정확한 구성과 재료의 특정 성질에 따라 약간 다를 수 있습니다..
달리 명시되지 않는 한 값은 일반적으로 실온에 대한 것입니다.
| 물리적 특성 | AA 3003 알류미늄 (전형적인, 오지) | AA 3004 알류미늄 (전형적인, 오지) | 단위 | 코일 응용에 대한 중요성 |
| 밀도 | ~ 2.73 | ~ 2.72 | g/cm³ (파운드/인치³) | 주어진 부피의 무게를 결정합니다; 둘 다 가볍습니다. MG IN으로 인한 약간의 차이 3004 Al보다 가볍습니다. |
| (~ 0.0986) | (~ 0.0983) | |||
| 용융 범위 (고체 액체) | ~ 643 - 654 | ~ 629 - 654 | °C (°F) | 캐스팅에 중요합니다 (단조 코일의 경우에는 적습니다), 용접, 및 고온 응용. 3004 Solidus가 약간 낮습니다. |
| (~ 1190 - 1210) | (~ 1165 - 1210) | |||
| 열 전도성 (25°C에서) | ~ 193 | ~ 180 | W/m·K | 열을 수행하는 능력; 조리기구에 중요합니다, 열교환기. 3003 약간 더 좋습니다. |
| 전기 전도도 (20 ° C에서) | ~ 49-50% IAC | ~ 46-48% IAC | % IACS | 전기를 전도하는 능력. 둘 다 좋은 지휘자입니다. |
| 전기 저항 (20 ° C에서) | ~ 34.5 - 35.2 | ~ 35.9 - 37.4 | nΩ · m | 전도도의 역전. |
| 비열 용량 (20 ° C에서) | ~ 900 | ~ 900 | J/KG · K | 단위 질량의 온도를 1도 상승하는 데 필요한 열량. 둘 다 매우 유사합니다. |
| 열팽창 계수 (20-100°C) | ~ 23.2 | ~ 23.4 | µm/m · k (10⁻⁶/° C) | 재료가 온도 변화와 얼마나 많이 확장하거나 계약하는지. 다른 재료 또는 큰 온도 변화가있는 설계에 중요합니다.. |
| 탄성계수 (영률) | ~ 68.9 | ~ 70.3 | GPa (MSI) | 재료의 강성; 탄성 변형에 대한 저항. 3004 약간 더 단단합니다. |
| (~ 10.0) | (~ 10.2) | |||
| 강성의 계수 (전단 계수) | ~ 25 | ~ 26 | GPa (MSI) | 전단 변형에 대한 저항. |
| (~ 3.6) | (~ 3.8) | |||
| 푸아송 비율 | ~ 0.33 | ~ 0.33 | 차원이 없습니다 | 횡단 변형 대 축 변형률. 둘 다 비슷합니다. |
| 반사율 (가시 빛) | 높은 (~ 80-90% 연마) | 높은 (~ 80-90% 연마) | % | 조명기구 또는 열 반사 애플리케이션과 관련이 있습니다. |
| 방사성 (열의) | 낮은 (세련된 경우 ~ 0.04-0.07) | 낮은 (세련된 경우 ~ 0.04-0.07) | 차원이 없습니다 | 열 에너지를 방출하는 능력. 낮은 방사율은 열의 라디에이터가 열악하다는 것을 의미합니다. |
물리적 특성 테이블의 주요 관찰:
- 밀도: 두 합금 모두 밀도가 매우 유사합니다, 경량 응용 프로그램에 대한 훌륭한 선택을 만듭니다.
약간 낮은 밀도 3004 마그네슘이 알루미늄보다 가볍기 때문입니다. - 열 및 전기 특성: 3003 일반적으로 3004.
이 차이, 작지만, 이러한 속성이 중요한 응용 프로그램에서 고려할 수 있습니다. (예를 들어, 매우 효율적인 열교환 기 또는 전기 부품). - 용융 범위: 3004 고체 온도가 약간 낮습니다 (녹는 온도가 시작됩니다), 일부 고온 시나리오 또는 용접 중에 관련이있을 수 있습니다..
- 단단함: 3004 약간 더 단단합니다 (탄성 계수가 높아집니다) ~보다 3003.
- 다른 속성: 비열 용량과 같은 다른 많은 물리적 특성, 열 팽창 계수 (매우 비슷합니다), 푸아송비, 반사율, 그리고 방사율은 두 합금 사이에서 크게 비교할 수 있습니다, 공유 알루미늄베이스를 반영합니다.
기계적 특성 (힘, 경도, 연성) 마그네슘으로 인한 더 뚜렷한 차이를 보여줍니다 3004, 그들의 기본 물리적 특성은 여전히 비슷합니다, 3xxx 시리즈에서 공유 계보를 강조합니다.
물리적 특성을 기반으로 한 선택은 종종 전도도 또는 용융 행동의 약간의 변화조차도 중요 할 수있는 매우 구체적인 요구 사항으로 이어집니다..
5. 기계적 성질
| 재산 | 3003-H14 | 3004-H14 | 상대적 차이 |
|---|---|---|---|
| 인장 강도 | 145 – 155 MPa | 195 – 205 MPa | +30–35 % (더 높습니다 3004) |
| 항복 강도 | 65 – 75 MPa | 110 – 120 MPa | +65 – 80 % |
| 파단 연신율 | 12 – 18 % | 8 – 12 % | –25 - 35 % (더 낮습니다 3004) |
| 경도 (브리넬) | 40 – 45 HB | 55 – 60 HB | +35 – 40 % |
| 피로강도 | ~ 55 MPa | ~ 85 MPa | +50 % |
| 전단 강도 | ~ 100 MPa | ~ 140 MPa | +40 % |
전환 노트: AA 동안 3004 분명히 AA보다 성능이 뛰어납니다 3003 힘으로, 포머는 최소 굽힘 반경 또는 드로우 비율을 지정할 때 연성 감소를 수용해야합니다..
6. 형성성과 작업성: 3003 알루미늄 코일 대. 3004 알루미늄 코일
굽힘성
- 3003: 우수한 굽힘 가능성을 나타냅니다, 단단한 굽힘 반경이 가능합니다, 특히 온화한 성격에서는 (예를 들어, 0O 성미의 경우 T ~ 1T).
- 3004: 또한 구부릴 수 있습니다, 그러나 더 높은 힘으로 인해, 주어진 두께와 성미에 대해 약간 더 큰 굽힘 반경이 필요할 수 있습니다. 3003 (예를 들어, 1O 성미의 경우 T ~ 2T).
굽힘 테스트 3003 알류미늄
깊은 드로잉 특성
- 3003: 뛰어난 깊은 드로잉 기능으로 유명합니다, 조리기구에 이상적입니다, 컨테이너, 복잡한 모양. 제한된 드로우 비율이 양호합니다 (LDR).
- 3004: 매우 좋은 깊은 드로잉 속성을 가지고 있습니다, 음료 캔과 같은 요구를 요구하기에 충분합니다. 마그네슘 함량 (깊은 드로잉 동안 물결 모양의 가장자리의 형성) IN보다 더 효과적으로 3003 특정 응용 프로그램의 경우.
변형 경화 거동
냉동 작업 중에 두 합금이 크게 강화됩니다.
하지만, 3004 일반적으로 더 높은 변형 경화율을 나타냅니다 (높은 변형 경화 지수‘n’) 마그네슘의 존재로 인해.
이것은 변형으로 더 빠르게 강화된다는 것을 의미합니다, 강화 된 조건에서 더 높은 최종 강도에 기여합니다.
용접성
3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일은 Tig와 같은 일반적인 융합 용접 기술을 사용하여 쉽게 용접 할 수 있습니다. (가스 텅스텐 아크 용접) 그리고 나 (가스 금속 아치 용접).
- 권장 필러 합금 3003: AA4043 또는 AA1100.
- 권장 필러 합금 3004: 일반적인 목적을위한 AA4043, 또는 더 높은 용접 강도가 필요한 경우 AA5356 (주의를 기울여야하지만 5356 제대로 제어되지 않으면 잠재적 인 마그네슘 분리로 인해 3xxx 시리즈에서).
열 영향 구역 (haz) 약간의 연화를 경험할 것입니다 (가열 냉각) 두 합금에서.
가공성
- 3003 & 3004: 둘 다 알루미늄 합금에 대해 상당한 가공성을 가지고 있습니다, 특히 더 어려운 성미에서. 그들은 O-Temper에서 다소 "고마"일 수 있습니다 (어닐링) 상태, 칩 빌드 업으로 이어집니다. 날카로운 도구 사용, 적절한 절단 유체, 더 높은 속도는 가공을 향상시킬 수 있습니다.
7. 내식성: 다양한 환경에서 내구성
일반적인 부식 저항
둘 다 3003 그리고 3004 대기 부식에 대한 우수한 저항을 나타냅니다 다양한 음식에 의한 공격, 음료수, 그리고 많은 산업 화학 물질.
이것은 안정적인 형성 때문입니다, 자기편, 및자가 치유 알루미늄 산화물 (알 ₂ 오 ₂) 표면의 수동 필름.
구덩이 부식
그들은 중성 또는 가벼운 산성/알칼리성 환경에서 부식을 피우는 데 좋은 저항을 제공합니다..
하지만, 공격적인 클로라이드 함유 용액에 대한 노출 (해수 또는 탈기 소금처럼) 구덩이를 유도 할 수 있습니다, 3xxx 시리즈 합금은 일반적으로 2xxx 또는 7xxx와 같은 다른 알루미늄 합금 제품군보다 더 저항력이 있습니다..
응력 부식 균열 (SCC)
전형적인 서비스 조건과 성미에서, 어느 것도 아니다 3003 ...도 아니다 3004 일반적으로 스트레스 부식 균열에 취약한 것으로 간주됩니다.
부식에 대한 합금 요소의 영향
- 망간 (망간): 부식성에 해로운 영향을 미치지 않으며 경우에 따라 약간 개선 할 수 있습니다..
- 마그네슘 (마그네슘) ~에 3004: 일반적으로 Al-MN 합금의 전형적인 부식 저항을 유지합니다.. 매우 높은 마그네슘 AL-MG 합금 (일부 5xxx 시리즈처럼) 부적절하게 처리되거나 민감 해지면 때때로 SCC 또는 granular 부식에 취약 할 수 있습니다., 이것은 마그네슘 수준에 대한 전형적인 관심사가 아닙니다. 3004.
- 구리 (Cu): 소량의 구리, 두 합금 모두에 존재합니다, 매트릭스에 균일하게 분포되지 않으면 일반적인 부식 저항을 약간 줄일 수 있습니다., 그러나 레벨은 일반적으로 대부분의 응용 프로그램에 중대한 문제를 일으키지 않을 정도로 낮습니다..
특정 환경에서의 성능
- 선박: 1 차 해양 합금은 아닙니다, 그들은 해양 분위기에 대한 공정한 저항을 제공합니다, 그러나 직접 바닷물 침수는 5xxx 시리즈 합금을 선호합니다.
- 산업용: 많은 산업 연기와 화학 물질에 대한 저항.
- 음식 접촉: 둘 다 널리 사용되며 적절하게 청소할 때 음식 접촉 응용 프로그램에 안전한 것으로 간주됩니다..
8. 주요 응용 프로그램: 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일
산업 또는 상업용 사용을위한 알루미늄 합금을 선택할 때, 응용 프로그램 별 성능을 우선 순위로 정해야합니다.
하는 동안 3003 알루미늄 코일 대 3004 알루미늄 코일은 비슷한 야금 기반을 공유합니다, 그들의 강도와 형성성 프로파일은 다양한 부문에서 겹치는 역할과 뚜렷한 역할을 모두 제공합니다.. 아래는 각 합금이 탁월한 곳과 이유에 대한 권위있는 고장입니다..
3003 골판지 패널 용 알루미늄 코일
AA 3003 알루미늄 코일 애플리케이션
3003 알루미늄 코일 그것에 대해 소중합니다 탁월한 작업 성, 내식성, 그리고 비용 효율성.
적당한 강도는 광범위한 형성이 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다., 벤딩, 또는 크래킹하지 않고 깊은 그림.
주요 부문 및 제품:
- 건축 클래딩 및 지붕:
3003 골판지 패널에서 광범위하게 사용됩니다, 근막, 거터, 그리고 부식없이 대기 노출을 견딜 수있는 능력으로 인해 지붕 시스템. - 조리기구 및 주방 장비:
그것은 압력솥에 널리 사용됩니다, 팬, 열전도율과 쉬운 형성성으로 인해 베이킹 트레이. - HVAC 및 열교환 기:
증발기 지느러미 및 덕트 시스템에 사용됩니다, 3003 열전도율과 유연성의 좋은 조합을 제공합니다. - 저장 탱크 및 연료 용기 (압박이 없음):
3003용접의 용이성과 높은 부식 저항은 화학 물질 또는 수분에 노출 된 용기의 현명한 선택입니다.. - 단열 재킷 및 클래딩:
파이프 랩 및 장비 절연 용, 3003 제작이 용이하게 내구성을 제공합니다.
3004 음료 캔 신체를위한 알루미늄 코일
AA 3004 알루미늄 코일 애플리케이션
3004 쌓입니다 3003 마그네슘 첨가를 통해 강도를 향상시킵니다, 허용 더 얇은 게이지 및 더 높은 하중 베어링 애플리케이션.
너무 많은 작업 가능성을 희생하지 않고 반 구조적 역할에서 잘 수행됩니다..
주요 부문 및 제품:
- 음료와 음식 캔:
아마도 가장 잘 알려진 응용 프로그램 일 것입니다, 3004 그려지고 철저한 산업 표준입니다 (디&나) 알루미늄 음료는 몸을 캔. - 자동차 바디 패널 및 트림:
차량의 비 구조적 또는 가볍게 스트레스를받는 지역에서, 휠 커버 또는 장식 몰딩과 같은, 3004 강도 간 효율성을 위해 선택됩니다. - 트레일러 및 트럭 패널:
운송 응용 프로그램의 경우, 3004 형성성과 강도 사이의 균형을 맞 춥니 다, 특히 구조적 가벼움이 가장 중요합니다. - 외관과 커튼 월:
기계적 강도와 내구성이 향상되어, 3004 바람과 구조 부하에 저항 해야하는 대규모 패널에 적합합니다.. - 기기 주택:
세탁기 드럼에도 사용됩니다, 전자 레인지 안감, 그리고 더 나은 마모 및 스트레스 저항으로 형성성이 필요한 다른 구성 요소 3003 제공 할 수 있습니다.
겹치는 응용 프로그램과 결정 요인
어떤 경우에는, 합금을 사용할 수 있습니다, 설계 요구 사항에 따라, 비용 감도, 그리고 형성 제약.
| 응용 프로그램 영역 | 선호하는 합금 | 왜 |
|---|---|---|
| 조리기구 (깊은 곳) | 3003 | 깊은 그림을위한 더 나은 연성 |
| 지붕 패널 | 3003 또는 3004 | 선택하다 3003 간단한 굽힘, 3004 힘을 위해 |
| 음료 캔 (바디 스톡) | 3004 | 더 높은 강도로 인해 얇은 벽 |
| HVAC 지느러미 | 3003 또는 3004 | 비교할 수있는 열 특성 |
| 장식 패널 | 3003 | 더 균등하게 양극화됩니다 |
| 자동차 트림 | 3004 | 기계적 부하 저항 증가 |
9. 결론
3003 알루미늄 코일 VS 3004 알루미늄 코일 3xxx 알루미늄 합금 시리즈 내에서 매우 귀중하고 다재다능한 재료입니다..
그들은 탁월한 성형 성과 강력한 부식 저항에서 공통점을 공유합니다..
하지만, 주요 차별화 요소는 의도적으로 마그네슘을 첨가하는 데 있습니다. 3004, 주로 Al-Mn 조성에 비해 상당히 높은 인장 및 항복 강도를 부여합니다. 3003.
궁극적으로, 선택 3003 그리고 3004 알루미늄 코일 응용 프로그램의 특정 요구에 달려 있습니다.
중간 정도의 힘이 충분한 일반적인 목적 형성, 3003 우수하고 경제적 인 솔루션을 제공합니다.
거꾸로, 더 큰 구조적 무결성이 필요한 응용 분야, 강도 대 중량 비율이 높습니다 (음료 캔과 같은 벽을 얇게 할 수 있습니다), 또는 적당히 높은 온도에서 더 나은 성능, 3004 우월하고 종종 필요한 선택으로 나타납니다.
기계적 특성 요구에 대한 철저한 평가, 요구 사항 형성, 비용 고려 사항은 최적의 선택을 안내합니다, 제품 성공 및 제조 효율성 보장.
10. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1: 사이의 주요 화학적 차이는 무엇입니까? 3003 그리고 3004 알류미늄?
ㅏ: 주요 화학적 차이는 그 것입니다 3004 알루미늄에는 대략 포함됩니다 0.8-1.3% 마그네슘 (마그네슘) 중요한 합금 요소로서, 망간 외에도 (망간), ~하는 동안 3003 주로 미량의 마그네슘 만있는 알루미늄-망간 합금입니다., 있는 경우.
Q2: ~이다 3004 알루미늄은보다 훨씬 강합니다 3003 알류미늄?
ㅏ: 예, 3004 알루미늄은보다 훨씬 강합니다 3003 알류미늄 비슷한 성미에서. 예를 들어, 3004-H34의 인장 강도가있을 수 있습니다 285 MPa, 반면 3003-H14는 일반적으로 140-180 MPA 범위. 이것은 주로 마그네슘 첨가 때문입니다 3004.
Q3: 왜 그런가요? 3004 대신 음료 캔에 사용되는 알루미늄 3003?
ㅏ: 3004 알루미늄은 음료 캔 몸체에 선호됩니다 더 높은 강도로 인해, 얇은 캔 벽을 허용합니다 (다운 가어링), 재료와 체중을 절약합니다. 또한 캔 제조에 적합한 탁월한 깊은 드로잉 특성을 가지고 있으며 탄산 음료의 내부 압력을 견딜 수 있습니다..
Q4: 어떤 합금이 더 나은 형성성을 갖는가, 3003 또는 3004?
ㅏ: 둘 다 우수한 형성성을 가지고 있습니다. 하지만, 3003 일반적으로 약간 더 우수한 연성을 나타내며 더 심한 형성 작업 또는 굽힘 반경이 더 엄격해질 수 있습니다., 특히 온화한 성격에서는, 더 낮은 강도로 인해. 3004 캔과 같은 까다로운 작업에 여전히 매우 좋은 성능을 제공합니다..
Q5: 둘 다입니다 3003 그리고 3004 알루미늄은 식품 등급을 고려했습니다?
ㅏ: 예, 둘 다 3003 그리고 3004 알루미늄은 식품 접촉 응용 분야에 널리 사용됩니다 (예를 들어, 조리기구, 음료수 캔) 적절하게 가공 및 청소할 때 일반적으로 안전한 것으로 간주됩니다.. 그들은 식품 등급 재료에 대한 FDA 및 기타 규제 요구 사항을 충족합니다..
