알루미늄과 강철 중에 어떤 것이 더 강한가요.?
알루미늄과 강철 중에 어떤 것이 더 강한지 궁금합니다.
자동차도 보면 다 철판을 쓰고 있는데 지금은 조금씩 알루미늄 판을 쓴다고 들었습니다.
강철보다 알루미늄이 강해서 사용하는지도 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
강철이 알루미늄과 같은 조건에서 강도가 더 강합니다. 하지만 동일 부피에서 상대적으로 알루미늄이 훨씬 가볍기 때문에 경량화를 목적으로 더 많이 사용되죠.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
일반적으로 알루미늄보다 강철이 더 강합니다.
강철은 인장강도나 항복강도 경도가 더욱 높구요
자동차에서 알루미늄을 사용하는 이유는 강도때문이 아니라 경량화를 위해서 입니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
일반적으로 강철이 알루미늄보다 강도가 더 높습니다. 강철은 밀도가 높고 더 단단하여 구조적인 강성이 뛰어납니다.
자동차에 알루미늄 사용이 늘어나는 주된 이유는 강도 때문이 아니라 무게를 줄이기 위해서입니다. 알루미늄은 강철에 비해 약 3분의 1정도로 가볍습니다. 자동차의 무게가 줄면 연비가 향상되고 배출가스가 감소하며 차량의 가속 성능이나 승차감도 개선될수있습니다.
물론 알루미늄도 합금을 통해 강도를 높일수있으며 특정 부품에는 적절한 강성과 경량화를 동시에얻기 위해 사용됩니다. 하지만 차체 전체의 구조적인 강성이나 충돌 안전성을 확보하는데는여전히 강철이 유리한 부분도 많습니다.
요약하면, 강도 자체는 강철이 우수하지만, 알루미늄은 뛰어난 경량성 때문에 자동차 산업에서 활용이 확대되고 있습니다.
강철과 알루미늄은 서로 다른 특성을 가진 재료로 강도는 주로 강철이 더 높습니다. 강철은 높은 인장 강도와 압축 강도를 가지면서 더 무겁고 내구성이 좋습니다. 그런 반면에 알루미늄은 강도는 낮지만 가볍고 부식에 강한 특성을 가지고 있습니다. 최근 자동차 산업에서는 알루미늄을 사용하는 이유가 경량화로 인한 연비 개선과 성능 향상에 있는데요. 알루미늄은 강철보다 부피당 강도가 낮지만 두께를 줄이면 비슷한 강도를 제공하고 결과적으로 차량 무게를 줄이는 데 유리합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
순수한 알루미늄과 순수한 철을 비교해본다면
- 철의 인장강도: 약 370 MPa
- 철의 압축강도: 약 300 MPa
- 알루미늄의 인장강도: 약 110 MPa
- 알루미늄의 압축강도: 약 65 MPa
로서
당연히 철이 강합니다만
알루미늄합금 과 강철(순철에 탄소를 섞은 일종의 합금)의 강도를 비교해 본다면요
단조용 알루미늄의 대표적인 합금으로
두랄루민 이라고 있습니다.
항공기 재료 및 총기류 / 자동차 차체 제작에도 쓰이는 데요.
(Al-Cu-Mg-Mn 계)
이 합금의 특성은 주물의 결정조직을 고온가공에 의하여 완전히 파괴하고,
다음에 이것을 고온에서 물 중에 급랭시킨 후,시효경화를 일으킴으로써 만들어 지는 합금인데
기계적 성질을본다면
1. 인장강도 18 ~ 25 Kg/mm^2 , 연신율 10 ~ 14%,
2. 이를 500도 물에 담금질 후상온에서 4일 이내 경화시키면
인장강도 30 ~ 45 Kg/mm^2 , 연신율 20 ~ 25 % 까지 증가 합니다.
두랄루민의 이 상태는0.2% 의 탄소를 혼합한 탄소강과 기계적 성질이 비슷할 정도입니다.
비중 측면에서 본다면강철 7.8 에 비해 1/3 인 2.9 밖에 안되다보니
특히, 중량을 중요하게보는 항공기기체나 자동차 차체 등의 재료로서 각광받습니다.
그외에
초두랄루민, 초초두랄루민, 고력 Al 합금 등이 있으며
열처리 방법에 따라 인장강도가 최대 50 Kg/mm^2까지 갈 수 있습니다.
말씀하시는 강철은탄소강을 말하는 것이며
탄소강의 경우
결정 조직에 따라 페라이트, 펄라이트, 시멘타이트로 분류 가능한데
페라이트는 인장강도 35 Kg/mm^2,
펄라이트는 인장강도 90 Kg/mm^2,시멘타이트 는 인장강도 35 Kg/mm^2 이하 입니다.
페라이트는 소량의 탄소가 섞인 강철로 인장강도는 작고 상온에서 강 자성체 입니다
펄라이트는 0.85% C 가 함유되어 있는데
페라이트와 시멘타이트의 층으로 나타난조직으로 경도가 크고 자성이 있습니다.
시멘타이트는
C를 6.68% 함유한 탄화철로 서 경도와 취성이 커 잘 부스러지는 성질입니다.
인장강도 측면에서
알루미늄 합금이 아무리 강하다해도 강철 수준에는 미치지 못하나
그래도 비중이 1/3 수준에서 상당히 강력한 강도를 지니기에
공작 재료로서의 상당한 메리트가 있다 보겠습니다
안녕하세요. 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.
전반적으로 강철이 알류미늄보다 높은 항복 강도와 인장 강도를 가져 강철이 알루미늄보다 높은 강도를 가지고 있다고 보시면 됩니다. 하지만 알루미늄은 강철다 밀도가 낮아 무게 대기 가도가 높아 항공기와 같은 특정 용도에서는 유리할 수 있습니다.
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
순수한 철과 알루미늄의 인장강도와 압축강도는 다음과 같습니다.
- 철의 인장강도: 약 370 MPa
- 철의 압축강도: 약 300 MPa
- 알루미늄의 인장강도: 약 110 MPa
- 알루미늄의 압축강도: 약 65 MPa
위에서 제시한 값들은 순수한 철과 알루미늄의 강도이며, 실제 사용되는 강재는 다양한 첨가물로 인해 이러한 값이
달라질 수 있습니다. 보통은 알루미늄 합금을 제품에 많이 사용한다고 보면 됩니다.