アルミニウム合金は、アルミニウムを主成分とし、他の元素が添加された組成物です。合金は、アルミニウムが溶融（液体）し、冷却して均一な固溶体を形成するときに元素を混合することによって作られます。他の元素は、質量で合金の 15% もの量を占める場合があります。添加元素には、鉄、銅、マグネシウム、ケイ素、亜鉛が含まれます。アルミニウムへの元素の添加により、純粋な金属元素と比較して、合金の強度、加工性、耐食性、導電率、および/または密度が向上します。アルミニウム合金は、軽量で耐食性に優れている傾向があります。
アルミニウム合金のリスト
これは、いくつかの重要なアルミニウムまたはアルミニウム合金のリストです。
- AA-8000:National Electrical Code に従ってワイヤを構築するために使用
- アルクラッド：高強度の芯材に高純度アルミニウムを接合したアルミシート
- Al-Li (リチウム、場合によっては水銀)
- アルニコ (アルミニウム、ニッケル、銅)
- バーマブライト (アルミニウム、マグネシウム)
- ジュラルミン（銅、アルミ）
- ヒンダリウム (アルミニウム、マグネシウム、マンガン、シリコン)
- マグナリウム (マグネシウム 5%)
- マグノックス（酸化マグネシウム、アルミニウム）
- ナンベ (アルミニウムとその他 7 つの特定されていない金属)
- シルミン (アルミニウム、シリコン)
- チタン (アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅、ジルコニウム)
- ザマック (亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅)
- アルミニウムは、マグネシウム、マンガン、プラチナと他の複雑な合金を形成します
アルミニウム合金の識別
合金には一般的な名前がありますが、4 桁の数字を使用して識別される場合があります。番号の最初の桁は、合金のクラスまたはシリーズを識別します。
1xxx - 市販の純アルミニウムにも 4 桁の数値識別子があります。シリーズ 1xxx 合金は、純度 99% 以上のアルミニウムでできています。
2xxx - 2xxx シリーズの主な合金元素は銅です。これらの合金を熱処理すると、強度が向上します。これらの合金は強くて丈夫ですが、他のアルミニウム合金ほど耐食性がないため、通常は塗装またはコーティングして使用します。最も一般的な航空機用合金は 2024 です。合金 2024-T351 は、アルミニウム合金の中で最も硬い部類に入ります。
3xxx - このシリーズの主な合金元素はマンガンで、通常は少量のマグネシウムが含まれています。このシリーズで最も人気のある合金は 3003 で、加工可能で適度な強度があります。 3003は調理器具の製造に使用されます。合金 3004 は、飲料用のアルミ缶の製造に使用される合金の 1 つです。
4xxx - アルミニウムにケイ素を加えて 4xxx 合金を作ります。これにより、金属を脆くすることなく融点を下げることができます。このシリーズは、溶接ワイヤを作るために使用されます。合金 4043 は、自動車や構造要素を溶接するためのフィラー合金の製造に使用されます。
5xxx - 5xxx シリーズの主な合金元素はマグネシウムです。これらの合金は強く、溶接可能で、海洋腐食に耐性があります。 5xxx 合金は、圧力容器や貯蔵タンクの製造、およびさまざまな海洋用途に使用されています。合金 5182 は、アルミニウム飲料缶の蓋を作るために使用されます。つまり、アルミ缶は実際には少なくとも 2 つの合金で構成されています!
6xxx - シリコンとマグネシウムは 6xxx 合金に含まれています。元素が結合してケイ化マグネシウムを形成します。これらの合金は、成形可能、溶接可能、および熱処理可能です。それらは、優れた耐食性と適度な強度を備えています。このシリーズで最も一般的な合金は 6061 で、トラックやボートのフレームに使用されています。 6xxx シリーズの押出製品は、建築や iPhone 6 の製造に使用されています。
7xxx - 亜鉛は、7 番から始まるシリーズの主要な合金元素です。得られた合金は熱処理可能で、非常に強力です。重要な合金は 7050 と 7075 で、どちらも航空機の製造に使用されています。
8xxx - これらは、他の元素で作られたアルミニウム合金です。例には、8500、8510、および 8520 が含まれます。
9xxx - 現在、数字の 9 から始まるシリーズは使用されていません。
最強のアルミニウム合金とは?
アルミニウムにマンガンを添加すると、強度が増し、加工性と耐食性に優れた合金になります。非熱処理グレードで最高強度の合金は合金 5052 です。
アルミニウム合金の分類
一般に、アルミニウム合金の 2 つの広いカテゴリは、鍛造合金と鋳造合金です。これらのグループは両方とも、熱処理可能なタイプと熱処理できないタイプに細分されます。アルミニウムの約 85% が鍛造合金に使用されています。鋳造合金は融点が低いため比較的安価に製造できますが、鍛造合金よりも引張強度が低い傾向があります。
ソース
- Davis, J.R. (2001). 「アルミニウムおよびアルミニウム合金」。 Alloying:基本を理解する . pp. 351–416.
- Degarmo, E. Paul;ブラック、J T。 Kohser、Ronald A. (2003)。 製造における材料とプロセス （第9版）。ワイリー。 p。 133. ISBN 0-471-65653-4.
- Kaufman, John Gilbert (2000). 「アルミニウム合金と焼き戻しの用途」. アルミニウム合金と焼き戻しの紹介 . ASMインターナショナル。 pp.93–94。 ISBN 978-0-87170-689-8.
