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비철 금속 재료

항공기 외판에 사용하는 2024 합금 등의 판에서는, 양면에 순알루미늄이나 Al-Zn 합금의 얇은 층을 압연으로 접합한 클래드판(알클래드)이 사용된다. 이 층의 주된 역할로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A표면의 층이 심재보다 귀하고 단단하므로, 흠집이 나도 심재의 용해를 막아 주는 보호 피막으로 작용한다
  2. B표면의 층이 심재보다 활성이므로, 흠집이나 절단면에서 심재가 노출되어도 층이 먼저 녹아 심재를 전기화학적으로 보호한다
  3. C표면의 층이 가열로 녹아 이음부의 틈을 메우므로, 리벳 구멍 주위에서 피로 균열이 발생하는 것을 막는다
정답과 해설 보기

정답: B. 표면의 층이 심재보다 활성이므로, 흠집이나 절단면에서 심재가 노출되어도 층이 먼저 녹아 심재를 전기화학적으로 보호한다

Cu를 함유한 2000계 합금은 강한 반면, Cu를 함유한 석출물 주위에서 국부적인 부식이나 입계 부식이 일어나기 쉬워 내식성이 떨어집니다. 그래서 판 두께의 수%인 순알루미늄이나 Al-1%Zn 합금의 층을 양면에 압연으로 접합합니다. 이 피복재는 심재보다 활성이므로, 흠집이나 절단면에서 심재가 노출되어도 피복재가 희생 양극처럼 먼저 녹아 심재를 보호합니다. 피복재가 귀하다면 노출된 심재가 오히려 빨리 녹는 갈바닉 부식의 관계가 되므로, 귀한 층이라는 선택지는 틀렸습니다. 가열로 녹아 틈을 메우는 것은 경납땜용 브레이징 시트 피복재의 역할입니다. 피복재는 강도가 낮으므로 판 전체의 강도나 피로 강도는 약간 내려가며, 이를 고려하여 판 두께를 선택합니다.

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