A5052 상당 규격｜JIS 알루미늄 합금 번호와 AA·ASTM·KS 대응
일본에서 온 도면의 표제란 재질(자이시쓰, zaishitsu)란에 A5052P-H34라고 적혀 있습니다. 공급사 견적서에는 A6061P-T651 판재가 올라와 있습니다. 둘 다 가공용 알루미늄(전신재, 展伸材)의 JIS(일본산업규격) 표기이며, ASTM 규격에서 쓰는 합금·질별 체계와 거의 그대로 대응합니다. 예를 들어 A5052P-H34는 5052-H34 판재이고, 미국에서는 보통 ASTM B209로 주문합니다.
합금 번호는 그대로 통하지만 제품 규격과 최소 물성값은 JIS가 따로 정합니다. 이 글은 JIS 알루미늄 표기를 해독하는 법을 설명하고, AA·UNS·EN·ASTM·KS 대응표와 A5052·A6061·A7075 비교를 정리합니다. 마지막에는 국내 재료로 바꾸기 전에 일본 측과 확인할 체크리스트를 붙였습니다.
목차
JIS 알루미늄 표기 읽는 법: A5052P-H32 분해
일본 현장에서는 4자리 합금 번호를 반테(bante)라고 부릅니다. JIS는 이 번호를 중심으로 제품 기호를 만듭니다. 맨 앞의 "A"는 알루미늄, 번호 뒤의 알파벳은 제품 형상, 하이픈 뒤의 기호는 질별(조질, 시쓰베쓰, shitsubetsu)입니다.
이 4자리는 국제적으로 등록된 합금 번호입니다. 일본알루미늄협회(JAA)에 따르면 JIS A5052와 유럽 규격 EN AW-5052처럼 4자리가 같으면 화학 성분도 완전히 같습니다. 이 등록부는 미국 알루미늄협회(AA)가 관리하므로 JIS A5052는 JIS 접두어가 붙은 AA 5052라고 보면 됩니다. 일본 도면을 읽을 때도, 다른 나라에서 온 재료 성적서를 읽을 때도 같은 방식으로 읽을 수 있습니다.
왼쪽부터 차례로 알루미늄 여부, 합금 계열, 제품 형상, 강도를 만든 방식을 나타냅니다.
출처: 일본알루미늄협회 "About Aluminum", JIS H 0001. 4자리(5052)는 국제 등록 합금 번호이며 일본 밖의 규격과도 공통입니다.
4자리 숫자: 계열·개량 여부·합금 식별
가장 중요한 것은 첫째 자리입니다. 1은 순알루미늄이고 2~8은 주된 첨가 원소를 나타내므로, 첫째 자리만 봐도 합금의 대략적인 성격을 알 수 있습니다. 5로 시작하면 알루미늄-마그네슘계, 6이면 알루미늄-마그네슘-규소계입니다.
둘째 자리는 개량 여부입니다. 0은 기본 합금이고 1~9는 등록 순서대로 붙인 개량형입니다. 2024를 개량한 합금이 2124, 2224, 2324인 것이 그 예입니다.
합금에서 셋째·넷째 자리는 특별한 뜻이 없는 식별 번호입니다. 순알루미늄(1000계)만 예외로, 이 두 자리가 소수점 이하 순도를 나타냅니다. 1050은 순도 99.50% 이상, 1070은 99.70% 이상으로 읽습니다.
일본에서 개발한 합금은 번호에 "N"이 들어갑니다. 철도 차량 등에 쓰이는 6N01은 나중에 6005C로 국제 등록되었습니다. 일본 도면에서 6N01이나 7N01 같은 N 합금을 보면 일본 고유 번호라는 뜻입니다.
번호 뒤의 알파벳: 제품 형상
합금 번호 뒤에 붙는 1~3자의 알파벳은 제품 형상을 나타내며, 제조 방법과도 관련이 있습니다. 자주 보는 기호는 다음과 같습니다.
- P: 판, 띠, 원판 (PS는 특수급)
- BE: 압출봉 / BD: 인발봉
- S: 압출 형재 (창틀이나 프레임처럼 단면이 있는 재료)
- W: 인발선 / TE·TD: 압출·인발 이음매 없는 관
- FD: 형단조품 / H: 박(foil)
끝에 "S"가 붙은 기호(BES, BDS 등)는 치수 공차를 엄격하게 한 특수급입니다. 합금 번호가 같아도 형상 기호가 다르면 다른 규격품이며, 적용되는 JIS도 다음과 같이 나뉩니다.
- 판·띠: JIS H 4000
- 봉·선: JIS H 4040
- 압출 형재: JIS H 4100
ASTM도 제품 형상별로 규격이 나뉘므로, 형상 기호를 보면 어느 ASTM 규격과 비교해야 하는지 알 수 있습니다.
빠른 대응표: JIS 알루미늄 합금과 가장 가까운 상당재
대표적인 가공용 합금은 앞의 "A"를 빼면 AA 합금 번호가 됩니다. 아래 표에는 대응표에서 흔히 짝지어 놓는 UNS 번호와 EN 표기를 함께 실었습니다.
| JIS 합금 | AA 합금 | UNS | EN 표기 | 유형 |
|---|---|---|---|---|
| A5052 | 5052 | A95052 | EN AW-5052 (AlMg2.5) | 비열처리형 |
| A5083 | 5083 | A95083 | EN AW-5083 | 비열처리형 |
| A6061 | 6061 | A96061 | EN AW-6061 (AlMg1SiCu) | 열처리형 |
| A6063 | 6063 | A96063 | EN AW-6063 | 열처리형 |
| A7075 | 7075 | A97075 | EN AW-7075 (AlZn5.5MgCu) | 열처리형 |
| 6N01 (일본 고유) | 6005C (이후 국제 등록) | 확인 필요 | 확인 필요 | 열처리형 |
제품 규격: JIS와 ASTM의 대응
합금 번호만으로는 그 재료가 어느 규격으로 만들어졌는지 알 수 없습니다. JIS의 주요 제품 규격 세 가지와 적용 범위가 가장 가까운 ASTM 규격은 다음과 같습니다.
| 제품 형상 | JIS 규격 (형상 기호) | 가장 가까운 ASTM 규격 |
|---|---|---|
| 판·띠·두꺼운 판 | JIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (P) | ASTM B209 (인치-파운드) / B209M (미터), Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate |
| 봉·선 | JIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (BE, BD, W) | 압출 봉·선은 ASTM B221, 압연 또는 냉간 마무리 봉·선은 ASTM B211 |
| 압출 형재 | JIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (S) | ASTM B221, Aluminum and Aluminum-Alloy Extruded Bars, Rods, Wire, Profiles, and Tubes |
합금·형상·질별을 합쳐서 일본 도면의 표기를 읽으면 대략 다음과 같이 바뀝니다.
| 일본 도면 표기 | 읽는 법 | 가장 가까운 ASTM 규격 |
|---|---|---|
| A5052P-H32 | 5052-H32 판재 | ASTM B209 |
| A5052P-H34 | 5052-H34 판재 | ASTM B209 |
| A6061P-T6 / A6061P-T651 | 6061-T6 / 6061-T651 판재 | ASTM B209 |
| A6061BE-T6 | 6061-T6 압출봉 | ASTM B221 |
| A6061BD-T6 | 6061-T6 인발봉 | ASTM B211 |
| A7075P-T651 | 7075-T651 두꺼운 판 | ASTM B209 |
| A6063S (질별은 지정에 따름) | 6063 압출 형재 | ASTM B221 |
KS 규격과의 관계
한국에서는 KS D 6701(알루미늄 및 알루미늄 합금의 판 및 띠)과 KS D 6759(알루미늄 및 알루미늄 합금 압출 형재)가 KS 정보망에서 확인됩니다. 판재와 압출 형재의 적용 범위는 각각 JIS H 4000, JIS H 4100과 비슷한 위치에 있습니다. 봉·선 규격은 별도 KS가 있으니 번호는 KS 정보망에서 확인하십시오.
KS 알루미늄 규격은 JIS를 바탕으로 한 것이 많지만, 합금 기호 표기, 질별, 기계적 성질의 하한값이 같다고 단정해서는 안 됩니다. 일본 도면의 JIS 재료를 KS 재료로 바꿀 때는 해당 개정판의 값을 서로 대조하고, 일본 측에 허용 여부를 문서로 확인하는 것이 안전합니다.
A5052-H32와 5052-H32: 비슷하지만 같지는 않다
화학 성분은 같지만, 기계적 성질의 한계값과 두께 구분은 규격마다 따로 정합니다. 차이가 작아서 오히려 놓치기 쉽습니다.
| 항목 | JIS H 4000 | ASTM B209 |
|---|---|---|
| 5052-H32 인장강도 | 215~265 MPa (두께 1.3 mm 초과 ~ 2.9 mm) | 31.0~38.0 ksi (약 214~262 MPa) |
| 5052-H32 항복강도(0.2% 오프셋) 하한 | 155 MPa, 구매자가 요구할 때만 적용 | 23.0 ksi (약 159 MPa) |
| 5052-H34 인장강도 | 235~285 MPa | 34.0~41.0 ksi (약 234~283 MPa) |
| 6061-T6 인장강도 하한 | 295 MPa (두께 0.5 mm 초과 ~ 6.5 mm) | 42 ksi (약 290 MPa) |
| 6061-T6 항복강도 하한 | 245 MPa (같은 두께 구분) | 35 ksi (약 241 MPa) |
여기서 두 가지를 알 수 있습니다. 첫째, 6061-T6의 JIS 하한값은 흔히 인용되는 ASTM 값보다 조금 높으므로, B209만 인증받은 재료가 JIS 값을 만족한다는 증거는 되지 못합니다. 둘째, A5052P의 항복강도 규정은 구매자가 요구할 때만 적용됩니다.
설계에서 항복강도가 중요하다면, 지정과 성적서 기재가 필요한지 일본 측과 합의해 두십시오. 일본에서는 재료 성적서를 흔히 밀시트(mill sheet, 미루시토)라고 부릅니다.
1000계~7000계: 열처리형과 비열처리형
강도를 만드는 방법에 따라 크게 두 그룹으로 나뉩니다.
출처: 일본알루미늄협회 "About Aluminum". 8000계는 1~7계에 속하지 않는 "기타 합금"입니다.
JAA는 알루미늄 합금을 압연이나 압출로 형상을 만드는 전신재(wrought)와, 녹여서 주형에 부어 만드는 주물용으로 크게 나눕니다. 4자리 번호를 쓰는 것은 전신재뿐입니다.
전신재는 다시 가공으로 강해지는 비열처리형과 열처리로 강해지는 열처리형으로 나뉩니다. 이 구분에 따라 질별 기호를 어떻게 읽는지, 용접하면 강도가 얼마나 떨어지는지가 정해집니다.
비열처리형 (1000, 3000, 4000, 5000계)
이 합금들은 압연 같은 가공 경화로 강도를 얻으며, 열을 가하면 오히려 연해집니다. 5000계는 내식성과 용접성이 좋아 종류가 많고 용도도 넓습니다.
5000계는 마그네슘 함량이 늘수록 강도가 올라갑니다. 중간 정도 함량인 5052는 판금 부품과 차량에 쓰입니다. 마그네슘이 약 4.5~5%인 5083은 비열처리형 중 강도가 가장 높고, 선박이나 LNG 탱크 같은 용접 구조물에 쓰입니다.
열처리형 (2000, 6000, 7000계)
이 합금들은 고온에서 첨가 원소를 고용시킨 뒤 급랭하고, 이어서 시효 처리로 미세한 석출물을 만들어 강도를 얻습니다. 2000계 두랄루민은 강재에 맞먹는 강도를 가지지만 구리가 많아 내식성이 떨어지므로, 가혹한 환경에서는 방식 처리가 필요합니다.
6000계는 강도와 내식성의 균형이 좋습니다. 알루미늄 창틀에 대량으로 쓰이는 6063과, 항복강도가 구조용 강재에 견줄 만한 6061이 대표적입니다. 7000계에는 구리를 포함한 7075 같은 최고 강도급 합금과, 구리가 없어 용접 구조용으로 쓰는 7N01 같은 합금이 있습니다.
주물·다이캐스팅용: 별도의 기호 체계
엔진 부품과 하우징에 많은 다이캐스팅품은 ADC12 같은 별도 기호로 부릅니다. 주물용 합금에는 전신재 같은 국제 등록 제도가 없어 기호가 나라마다 다릅니다. ADC12(JIS H 5302)는 383 / A383과 짝지은 표가 많지만 표마다 일치하지 않고 성분 범위도 다르므로, 대응 재료는 일본 측과 확인하십시오. 한국의 다이캐스팅용 합금 기호(KS)와의 대응도 공급사에 확인하는 편이 안전합니다.
판이나 봉에서 깎아 내는 부품과 주조로 형상을 만드는 부품은 재료 체계 자체가 다르다는 점에 유의하십시오.
A5052·A6061·A7075 한눈에 비교
기계 부품, 장비 프레임, 지그에서 가장 자주 만나는 합금이 A5052, A6061, A7075입니다. 계열도 강도를 만드는 방식도 다르므로 먼저 전체 그림부터 보겠습니다.
강도가 높아질수록 용접과 내식성의 제약이 커집니다.
비열처리형
열처리형
열처리형
성분 범위는 JIS H 4000 기준입니다. 특성은 일본알루미늄협회 "About Aluminum"과 JIS H 4000·H 4040의 특성·용도 설명을 따랐습니다.
아래 표는 비교 항목을 강도, 용접, 선택 기준으로 좁힌 것입니다.
| A5052 | A6061 | A7075 | |
|---|---|---|---|
| 계열 | 5000계 (Al-Mg) | 6000계 (Al-Mg-Si) | 7000계 (Al-Zn-Mg-Cu) |
| 강도를 만드는 방식 | 가공 경화 (H32, H34) | 열처리 (T6) | 열처리 (T6) |
| 판 인장강도 (JIS) | 215~265 MPa (H32) | 295 MPa 이상 (T6) | 540 MPa 이상 (T6) |
| 내식성 | 좋음. 해수에도 강함 | 좋음 | 낮음 |
| 용접 | 적합 | 가능하지만 용접부 강도가 떨어짐 | 아크 용접 시 균열이 생기기 쉬움 |
| 선택 기준 | 판금·용접으로 조립하는 부품 | 볼트로 조립하는 구조재·기계 부품 | 최대 강도가 필요한 부위 |
JAA는 A5052를 가장 대표적인 합금이라고 소개합니다. 중간 강도이면서 정적 강도에 비해 피로강도가 높고 해수에도 강해서, 특별한 이유가 없을 때 가장 먼저 검토하는 후보입니다.
A6061은 소량의 구리를 더한 열처리형으로, T6 처리를 하면 상당히 높은 항복강도를 얻습니다. A7075는 일본에서 개발되었고 일본에서는 초초두랄루민(chō-chō-jurarumin, "extra super duralumin")으로도 널리 알려져 있습니다. 알루미늄 합금 중 최고 수준의 강도를 가지지만, 세 합금 가운데 내식성과 용접성의 제약이 가장 큽니다.
JIS는 A7075-T6 판재에 A5052-H32의 2배가 넘는 인장강도를 보증합니다.
JIS H 4000(판 및 띠) 표 3의 값이며 두께 구분에 따라 다릅니다. A5052P의 항복강도는 구매자가 요구할 때만 적용됩니다. 실제 값은 재료 성적서(밀시트)로 확인하십시오.
수치를 비교할 때는 반드시 질별과 두께 구분을 맞춰서 보십시오. 같은 A5052라도 풀림재(O재)와 H34재는 강도가 크게 다르고, 같은 질별이어도 두께 구분마다 규격값이 달라집니다.
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질별 기호: H32와 T6이 재료를 바꾸는 방식
제조된 그대로의 재료가 어떤 처리로 상태가 정해졌는지를 기호로 나타냅니다.
출처: JIS H 0001(질별 기호). 이 밖에 JIS는 용체화 처리 후 자연 시효가 진행되는 불안정한 상태인 W도 정의합니다.
합금 번호가 재료의 구성을 말해 준다면, 하이픈 뒤의 질별 기호는 어떤 상태로 마무리했는지를 말해 줍니다. JIS H 0001은 F, O, H, W, T의 다섯 가지 기본 기호를 정의합니다.
이 규격은 ISO 2107을 바탕으로 작성되었고 미국의 질별 규격 ANSI H35.1도 참조합니다. H32, T6, T651 같은 일반적인 기호는 AA 표기와 같게 씁니다. 드물게 보는 기호는 일본 측에 확인하십시오.
H 질별: 가공 경화로 얻는 강도
H 질별은 비열처리형 합금에 쓰며, 첫째 자리 숫자가 마무리 방식을 나타냅니다.
- H1: 가공 경화만 한 것
- H2: 가공 경화 후 부분적으로 풀림한 것
- H3: 가공 경화 후 안정화 처리한 것
둘째 자리는 경도 단계로, 2는 1/4 경질, 4는 1/2 경질, 8은 완전 경질입니다. 판금에서 흔한 A5052-H32와 H34는 같은 안정화 처리재이며 1/4 경질이냐 1/2 경질이냐의 차이입니다. H34가 더 강한 대신 굽히기 어렵습니다.
A5052-H32와 H34: 어느 쪽을 쓸까
H32와 H34의 차이는 판금 도면과 견적에서 자주 나오는 질문입니다. 둘 다 가공 경화 후 안정화 처리를 한 재료이고, 차이는 경도 단계뿐입니다.
JIS H 4000은 인장강도를 H32는 215~265 MPa, H34는 235~285 MPa로 정합니다. H34 범위가 약 20 MPa 높습니다. 정확한 값은 두께 구분에 따라 달라집니다.
- 굽힘이 많거나 굽힘 반경이 작은 판금 부품: 연신율에 여유가 있는 H32가 균열이 덜 생깁니다.
- 굽힘이 적고 평판 그대로 쓰는 커버·패널: 강도와 찍힘 저항을 조금이라도 높이고 싶으면 H34.
- 입수성: 유통사마다 재고 질별이 다릅니다. 얇은 판은 H34가 많고, 약 6 mm보다 두꺼운 판은 열간 압연 H112가 중심인 사례도 있습니다(H112는 열간 가공 또는 가벼운 냉간 가공을 한 상태로 기계적 성질이 보증됨).
도면에 질별 없이 "A5052P"만 적혀 있으면 어느 쪽이 오는지는 공급사가 정합니다. 굽힘이나 강도 조건이 있는 부품이라면 질별까지 지정하고, 판단이 어려우면 시험 굽힘으로 균열 여부를 확인하십시오. 그런 도면을 일본에서 받았다면 설계자가 어느 질별을 의도했는지 물어보십시오.
T 질별: 열처리로 얻는 강도
T 질별은 열처리형 합금에 씁니다. T4는 용체화 처리(고온에서 첨가 원소를 고용시킨 뒤 급랭)를 하고 상온에서 자연 시효시킨 것입니다. T6은 용체화 처리 후 가열해 인공 시효시킨 것으로, A6061과 A7075에서 가장 일반적인 질별입니다.
이 열처리는 강의 담금질·뜨임과 원리가 다릅니다. 강은 담금질로 조직 자체가 단단해지지만, 열처리형 알루미늄 합금은 급랭으로 고용시킨 원소가 나중에 미세하게 석출되면서 강도가 올라갑니다.
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두꺼운 판과 봉에서 흔한 T651은 용체화 처리 후 재료를 잡아당겨 잔류 응력을 줄이고, 그다음 인공 시효시킨 것입니다. 가공 후 휨을 억제하고 싶은 정밀 부품에서는 이 차이가 가공 정밀도에 영향을 줍니다.
합금이 같아도 질별이 다르면 다른 재료
견적이나 발주에서 흔한 착오가 질별 없이 "A6061"만 지정하는 경우입니다. 6061의 풀림재(O재)는 가장 연한 상태로 마무리한 재료이며, 강도를 최대로 끌어낸 T6재와는 다른 재료입니다.
재질란은 합금 번호, 제품 형상, 질별을 합쳐서 하나의 지정으로 보십시오. 일본 도면에 아직 익숙하지 않다면 재질 기호를 부분별로 나눠서 하나씩 확인하는 습관이 발주 실수를 막아 줍니다.
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선택 기준 1: 강도·중량·강성
알루미늄을 고르는 가장 큰 이유는 가벼움입니다. JAA에 따르면 알루미늄의 비중은 2.7로 철(7.8)의 약 3분의 1입니다. 반송 장치의 가동부, 손으로 드는 지그, 차량 부품에서 경량화 효과가 큽니다.
다만 같은 단면이라면 알루미늄은 강보다 쉽게 휩니다. JAA 자료는 순알루미늄의 영률(탄성 변형에 대한 저항)을 68.3 GPa로 제시합니다.
영률은 합금 종류나 질별에 따른 차이가 작아서, 더 강한 합금을 골라도 부품이 눈에 띄게 뻣뻣해지지는 않습니다. 선정 단계에서 놓치기 쉬운 점입니다. 강성이 문제라면 7075로 올리는 것보다 두께를 늘리거나 리브를 넣는 편이 대체로 더 효과적입니다.
실무에서는 인장강도보다 영구 변형이 시작되는 지점의 실용적인 지표인 항복강도(0.2% 내력)를 기준으로 강도를 검토하고, 처짐은 따로 검토하는 것이 좋습니다.
- 중간 강도로 충분하고 판금 가공이나 용접을 한다: A5052
- 강재에 가까운 항복강도가 필요하고 볼트로 체결한다: A6061-T6
- 제한된 중량과 치수에서 최대 강도가 필요하다: A7075-T6
선택 기준 2: 용접 여부
세 합금의 차이가 가장 뚜렷하게 드러나는 곳이 용접입니다. 부품을 용접으로 조립할지는 재료 선정 초기에 정해야 합니다.
열처리에 기대어 강도를 얻는 합금일수록 용접 열에 강도를 많이 잃습니다.
출처: 일본알루미늄협회 "About Aluminum", JIS H 4000 / H 4040, 일본용접협회 용접정보센터 Q&A, Nature Communications(2019).
A5052와 A5083은 비열처리형이어서 용접 열로 인한 강도 저하가 비교적 작고 용접 구조에 적합합니다. 선박과 탱크 같은 대형 용접 구조물에 5000계가 많은 이유입니다. 반면 A6061-T6은 용접 자체는 가능하지만 열로 시효 효과가 사라집니다.
일본용접협회 기술 Q&A에는 두께 3.2 mm 6061-T6을 맞대기 용접한 예가 실려 있습니다. 비드 중심에서 약 20 mm까지 모재가 열 영향으로 연화되었고, 중심에서 약 10 mm 이내에서는 강도가 용접 전의 60~70% 정도로 떨어졌습니다.
같은 자료에 따르면 용접 후 T6 처리를 다시 할 수 있다면 이 저하는 거의 사라집니다.
A7075는 아크 용접 중 균열이 생기기 쉬운 합금으로 알려져 있습니다. 2019년 Nature Communications 논문은 7075 같은 고강도 합금을 다루면서, 용접 균열이 이들 합금의 용도 확대를 가로막아 왔다고 지적합니다. 그래서 7075로 설계할 때는 볼트나 리벳 체결을 전제로 하는 것이 일반적입니다.
선택 기준 3: 표면 처리·절삭성·제품 형상
강도와 용접 다음으로 영향을 주는 것은 표면 처리, 절삭 용이성, 그리고 원하는 형상의 재료를 구할 수 있는지입니다.
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아노다이징(알루마이트)
아노다이징(양극산화)은 일본에서 알루마이트(arumaito)라고 부르며, 알루미늄에서 흔히 쓰는 표면 처리입니다. 표면에 단단하고 두꺼운 산화 피막을 만들어 내식성과 내마모성을 높입니다. 강 부품의 도금처럼 바깥에서 금속을 입히는 것이 아니라, 모재 자체를 산화시켜 피막으로 바꾸는 점이 다릅니다.
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피막의 색조는 합금 성분에 좌우됩니다. JAA 자료는 A5056을 양극산화 처리성과 염색성이 좋은 합금으로 설명합니다.
일본의 한 표면 처리 업체는 구리나 아연이 많은 A2017과 A7075가 무색 아노다이징에서도 색이 붙는다고 보고합니다. 외관 부품이라면 재료와 처리 조건을 함께 정하십시오.
절삭성
절삭성도 합금에 따라 차이가 있습니다. JIS H 4040의 특성 설명은 2017을 절삭성이 좋은 합금, 쾌삭 합금인 2011을 절삭성이 매우 좋은 합금으로 설명합니다. 둘 다 기계 부품과 나사류에 쓰입니다.
깎아 내는 부품에서는 절삭성 때문에 이런 2000계 합금을 고르기도 하지만, 둘 다 구리가 많아 내식성이 낮습니다. 결국 깎기 쉬움과 녹슬지 않음 중 무엇을 우선할지의 판단입니다. 실제 절삭성은 공구와 절삭 조건에도 좌우되므로 가공 업체와 함께 정하십시오.
제품 형상과 입수성
원하는 형상으로 유통되는 합금인지도 확인해야 합니다. 판재에서는 A5052가 대표적이고, 두꺼운 판이나 봉에서는 A6061, A2017, A7075도 흔히 쓰입니다.
창틀이나 프레임처럼 단면이 복잡한 압출 형재에는 A6063을 가장 많이 씁니다. 6063은 6061보다 강도는 낮지만 압출이 쉽고 내식성과 표면 처리성이 좋습니다.
형재로 설계한다면 현실적으로는 6063이나 6N01(6005C) 같은 압출용 합금에서 고르는 것이 좋습니다. 6061과 7075는 압출성에서 6063에 미치지 못해 복잡한 단면의 형재에는 맞지 않습니다.
판단 흐름: 어느 합금에서 출발할까
위에서부터 차례로 확인하고, 처음 "예"가 나온 후보에서 출발하십시오.
경험칙입니다. 실제 선정에서는 하중, 사용 환경, 표면 처리, 비용, 공급사의 재고도 함께 고려하십시오.
가장 먼저 정할 것은 용접 여부와 형상입니다. 이 두 가지로 후보가 크게 줄어들고, 그다음 필요한 강도에 맞춰 필요한 만큼만 강한 합금으로 올리면 됩니다.
A5052가 맞는 경우
A5052는 커버, 패널, 브래킷, 인클로저처럼 굽히거나 용접하는 판금 부품에 잘 맞습니다. 내식성이 좋고 피로강도가 비교적 높아 진동을 받는 차량 부품이나 옥외·물가 부품에도 쓰기 좋습니다. 판금은 A5052를 기본 출발점으로 삼는 것이 일반적입니다.
A6061이 맞는 경우
A6061은 장비 프레임, 베이스 플레이트, 지그, 기계 부품처럼 볼트로 조립하는 구조 부품에 맞습니다. JIS의 특성 설명도 주로 볼트·리벳 접합 구조용 재료로 소개하며, 두꺼운 판이나 둥근 봉에서 깎아 내는 용도로도 흔히 쓰입니다.
A7075가 맞는 경우
A7075는 항공기 부품, 스포츠 용품, 로봇 암, 큰 하중이 걸리는 지그처럼 경량과 고강도를 동시에 끝까지 밀어붙이는 부품에 맞습니다. 내식성이 낮고, 아노다이징 시 색이 붙기 쉬우며, 아크 용접에도 맞지 않으므로 그 강도가 꼭 필요한 부위에만 쓰는 것이 현명합니다.
세 합금 밖에서 찾아야 할 때
용도에 따라 다음과 같은 후보도 있습니다.
- 전기나 열을 잘 통해야 하는 버스바나 방열판: 1000계
- 음료 캔이나 지붕재처럼 얇은 판의 성형품: 3000계
- 해수에 노출되는 대형 용접 구조: 5083
복잡한 형상의 부품을 양산한다면 전신재 대신 ADC12 같은 다이캐스팅도 비교 대상이 됩니다.
대체재를 쓰기 전에 확인할 것
일본 도면이나 견적서에 JIS 알루미늄 표기가 있고, 국내에서 조달하거나 AA·ASTM·KS 상당재를 쓰려고 한다면, 발주 전에 일본 측 고객·설계자·공급사와 다음 사항을 문서로 확인하십시오.
- 표기가 완전한가? 합금, 제품 형상, 질별이 모두 있어야 합니다. 도면에 "A5052P"나 "A6061"만 있으면 설계자가 의도한 질별을 물어보십시오.
- 어느 JIS 제품 규격이 적용되는가? H 4000(판), H 4040(봉·선), H 4100(압출 형재) 중 무엇인지에 따라 ASTM B209, B211, B221 중 어디와 비교할지가 정해집니다. KS로 바꿀 때도 같은 기준으로 대응 규격을 찾으십시오.
- ASTM·EN·KS 상당재를 허용하는가? 허용한다면 JIS 최소값(예: 0.5~6.5 mm 두께의 A6061P-T6 인장강도 295 MPa)도 만족해야 하는지, 대체 규격만 만족하면 되는지 확인하십시오.
- 다른 질별을 허용하는가? 예를 들어 H34 대신 재고가 있는 H32, T6 대신 T651, 두꺼운 판의 H112 같은 경우입니다.
- 어떤 물성을 성적서로 보증해야 하는가? A5052P는 JIS가 항복강도 규정을 요구 시에만 적용합니다. 항복강도를 지정하고 성적서에 기재해야 하는지 확인하십시오.
- 용접, 외관용 아노다이징, 대량 절삭 중 하나라도 하는가? 6061 대신 2017이나 7075 같은 다른 합금을 써도 되는지가 여기서 갈립니다.
- 일본 고유 합금인가? 7N01 같은 N 합금이나 ADC12 같은 주물은 어떤 상당재를 허용하는지 설계자에게 물어보십시오.
- 어떤 서류를 제출해야 하는가? 대개는 규격명을 명시하고 실제 화학 성분과 기계적 성질을 보여 주는 재료 성적서(밀시트)입니다.
이 글의 한계
- 합금 번호의 대응은 국제 등록 체계에 따른 것입니다. JIS, ASTM, KS 사이에서 제품 규격, 공차, 물성 한계값은 여전히 다르고, 대응표끼리도 항상 일치하지는 않습니다.
- 물성값은 아래 출처에 있는 규격의 최소값 또는 범위입니다. 규격은 개정되므로(JIS H 4000은 2022년에 개정) 수치를 쓰기 전에 JIS, ASTM, KS의 현행판을 확인하십시오.
- KS 규격의 번호는 KS 정보망에서 확인한 범위만 적었으며, 각 KS 규격의 합금 기호와 물성 한계값은 이 글에서 JIS와 대조하지 않았습니다.
- 항공, 압력 기기, 설계 규정에 따른 구조물 등 규제 대상 용도는 특정 규격을 요구할 수 있습니다. 대체재를 써도 되는지는 발주자, 설계 책임자, 규정 당국이 판단합니다.
- 관, 단조품, 박, 주물은 다른 규격이 적용되므로 여기서는 대응시키지 않았습니다.
- 판단 흐름과 "맞는 경우" 설명은 경험칙이며, 하중과 사용 조건에 대한 설계 검토를 대신하지 않습니다.
정리
- A5052P-H34 같은 JIS 표기는 합금 5052, 형상 P(판), 질별 H34입니다. 앞의 "A"를 빼면 AA 합금 번호가 됩니다.
- 4자리가 같으면 화학 성분은 같지만 제품 규격은 다릅니다. JIS H 4000 판재는 ASTM B209와 가장 가깝고, 한국에서는 KS D 6701이 같은 제품군을 다룹니다.
- 최소 물성값과 두께 구분은 JIS, ASTM, KS 사이에서 완전히 같지 않으므로 어느 규격을 만족해야 하는지 확인하십시오.
- 첫째 자리가 계열입니다. 5는 Al-Mg, 6은 Al-Mg-Si, 7은 Al-Zn-Mg계입니다. 1000, 3000, 4000, 5000계는 가공 경화로, 2000, 6000, 7000계는 열처리로 강도를 얻습니다.
- 질별에 따라 강도가 크게 달라집니다. 합금, 제품 형상, 질별이 합쳐져 하나의 지정입니다.
- 출발점은 용접 부품이면 A5052, 볼트 체결 구조재면 A6061-T6, 최대 강도가 필요하면 A7075-T6입니다.
자주 묻는 질문
A5052는 5052 알루미늄과 같은 것입니까?
합금으로서는 같습니다. JIS A5052는 국제 등록 합금 번호 5052를 쓰며, 일본알루미늄협회는 4자리가 같으면 화학 성분도 완전히 같다고 설명합니다. 다만 제품 규격이 다르므로 JIS H 4000과 ASTM B209 사이에서 기계적 성질의 한계값과 공차가 조금 다를 수 있습니다.
A5052P-H34에 해당하는 ASTM 규격은 무엇입니까?
가장 가까운 것은 ASTM B209(미터 단위 한계값은 B209M)의 5052-H34 판재입니다. "P"는 JIS H 4000에서 판, 띠, 두꺼운 판을 뜻하고, H34는 가공 경화 후 안정화 처리한 1/2 경질을 뜻합니다.
A6061과 6061은 차이가 있습니까?
화학 성분은 같지만 최소 물성값은 규격에 따라 다릅니다. T6 판재의 경우 JIS H 4000은 두께 0.5 mm 초과 ~ 6.5 mm에서 인장강도 295 MPa, 항복강도 245 MPa를 정합니다. 흔히 인용되는 ASTM B209의 하한값은 42 ksi(약 290 MPa)와 35 ksi(약 241 MPa)입니다. 대체하기 전에 어느 규격이 적용되는지 확인하십시오.
JIS H 4000에 해당하는 ASTM 규격은 무엇입니까?
ASTM B209(미터 단위는 B209M)가 가장 가깝습니다. 둘 다 알루미늄과 알루미늄 합금의 판재를 다룹니다. JIS H 4040의 봉·선은 ASTM B221(압출) 또는 B211(압연·냉간 마무리), JIS H 4100의 압출 형재는 ASTM B221과 비교하십시오.
H32와 H34의 차이는 무엇입니까?
둘 다 가공 경화 후 안정화 처리를 한 재료이며, H32는 1/4 경질, H34는 1/2 경질입니다. A5052 판재의 인장강도를 JIS H 4000은 H32 215~265 MPa, H34 235~285 MPa로 정하므로, H34가 더 강하지만 작은 반경의 굽힘에는 여유가 적습니다.
출처
- 계열, 기호 규칙, 합금 특성, 비중: 일본알루미늄협회 "About Aluminum" (PDF, 일본어)
- 국제 합금 등록부: The Aluminum Association, "Teal Sheets"
- 판재의 성분과 기계적 성질: JIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (일본어)
- 봉의 기호와 특성: JIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (일본어)
- 압출 형재: JIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (일본어)
- JIS 현행판과 영문 명칭: JIS H 4000:2022, JIS H 4040:2023, JIS H 4100:2022 (일본규격협회 미리보기)
- 질별 기호: JIS H 0001, Aluminium, magnesium and their alloys – Temper designation (일본어)
- ASTM 규격: ASTM B209, ASTM B211/B211M, ASTM B221
- KS 규격: KS D 6701 알루미늄 및 알루미늄 합금의 판 및 띠 (한국표준정보망 KSSN), 국가표준인증통합정보시스템 KS D 6701. KS D 6759(압출 형재)는 KS D 6701의 인용 표준 목록에서 확인
- 5052의 ASTM B209 값: Wikipedia, "5052 aluminium alloy", 6061 표기와 T6 하한값: Wikipedia, "6061 aluminium alloy", 7075 표기: Wikipedia, "7075 aluminium alloy"
- 6061-T6 용접부의 강도 저하: 일본용접협회 용접정보센터, Q&A Q-01-05-03 (일본어)
- 7075의 용접 균열: Sokoluk et al., "Nanoparticle-enabled phase control for arc welding of unweldable aluminum alloy 7075," Nature Communications (2019)
- 합금별 무색 아노다이징 색조: Koike Techno, "Clear anodizing color by aluminum alloy" (일본어)
일본어 원문 기사이 가이드는 일본 독자를 위해 쓴 MONOSCOPE 기사를 바탕으로 했습니다: アルミ合金の種類と番手の見方｜A5052（H32・H34）・A6061・A7075の違いと選び方
편집자 소개
MONOSCOPE 편집자FOUNDER & EDITOR플랜트 설비 제조사와 플랜트 엔지니어링 회사에서 약 10년간 설비 제안, 설계, 시운전을 맡은 뒤 디지털 마케팅으로 옮겼습니다. 현재는 B2B 제조기업의 웹 컨설턴트로서 기업이 제품과 기술을 알기 쉽게 설명하도록 돕고 있습니다. 일본 국가자격인 에너지관리사(Energy Manager)와 제3종 전기주임기술자를 보유하고 있습니다.
2017년부터 엔지니어링 블로그를 운영해 500편 이상의 글을 썼고, 구독자 약 2만 명의 일본어 YouTube 채널을 운영합니다. 모든 가이드는 일본 생산 현장의 시각으로 쓰고, 인용한 규격과 대조해 검증합니다.
