アルミニウム合金の種類及び材質による用途区分

合金系統   主な合金の種類
(合金番号)
特徴及び用途 
1000系
アルミニウム

(純アルミニウム系)
非熱処理型合金

A1070
A1050
A1100
1000番台表示のアルミは純アルミニウムをあらわしている。 これらはいずれも純度99.00%以上のアルミニウムである。
1070、1050はそれぞれ純度99.7%以上、99.5%以上のアルミであることを示している。
純アルミに含まれる不純物は主に鉄、シリコンである。
これらの不純物が少なくなるにしたがって耐食性が向上し、アルマイト後の表面光沢が改善される。
この材質は耐食性、加工性、溶接性、電気・熱伝導性にも優れているが、強度が低いのが欠点。
純度が高くなるにつれて低くなる傾向がある。

主な用途:
電線、日用品、はく、装飾品、反射板、化学工業タンク類、熱交換器部品、溶接線等
2000系合金
(Al-Cu系)
熱処理型合金

A2017
A2024
A2011
 
A2017、A2024はジュラルミン、超ジュラルミンとも呼ばれ、2000系合金を代表する材質として知られ、鋼材に匹敵する強度を持つ。
この合金では強度向上の為に銅が多く添加されており、耐食性を落とす要因となっている。
腐食環境にさらされる場合は、十分な防食処理が必要となる。
溶接性は他のアルミ合金に比べて劣る為、結合にはリベットやボルトによる接合、抵抗スポット溶接が行われる。
ニッケルを添加することにより高温での強度が増す。
切削性は他の合金に比べ良好である。

主な用途:
ねじ類、ギヤー部品、リベット類、航空宇宙機器、油圧部品、ゴム成形用金型、船舶用材等
3000系合金
(Al-Mn系)
非熱処理型合金

A3003
A3005
A3105

 
この合金はマンガンの添加により、純アルミニウムの加工性や耐食性をそのままに強度を向上させたものである。
マグネシウムを添加することにより、さらに
強度を増加させることが出来る。

主な用途:
複写機ドラム、アルミ缶(胴部)、化粧板、カラーアルミ、電球口金、屋根材等 
4000系合金
(Al-Si系)
非熱処理型合金

A4032
A4043

4000系合金はシリコンを添加することにより、熱による膨張を抑え、耐磨耗性の向上を狙ったものである。
銅、ニッケル、マグネシウム等の添加により耐熱性を向上させ、鍛造ピストン材として用いられる。

主な用途:
ピストン、シリンダヘッド、建築パネル、溶接線等 
5000系合金
(Al-Mg系)
非熱処理型合金

A5052
A5056
A5083
A5454
マグネシウムを添加して強度と耐食性を向上させた合金。
マグネシウム添加量の比較的少ないものは装飾用や器物用に、多いものは構造材として使用され、合金の種類が多いのが特徴。
中程度のマグネシウムを含有するものとしてはA5052が代表的で、アルミ合金全体の中で中程度の強度を持つ最も一般的な材料である。
特にA5083はマグネシウム含有量が多く、強度も優れている。
海水に強く、溶接性も良い為、船舶材料や車両、化学プラント等によく用いられている。
この合金は冷間加工のままでは経年変化が生じ、強度が落ち、伸びが増加する為、安定化処理が行われる。
特にマグネシウムを多く含むものは過度の冷間加工を与えたまま高温で使用した場合、応力腐食割れをおこすことがある為、通常は構造材として軟質材が使用される。

主な用途:
船舶、車両、建築用内外装、缶エンド、カメラ鏡胴、アルミホイール、化学プラント、圧力容器、板金製品等
6000系合金
(Al-Mg-Si系)
熱処理型合金

A6061
A6063
A6N01
 
マグネシウムとシリコンが一定の含有比で添加されており、熱処理による時効硬化に寄与する。
強度、耐食性共に良好で、押出し加工性に優れており、代表的な構造用材として挙げられる。
特にA6063は優れた押出し性から建築用サッシ等に使用されている。

主な用途:
建築用材、高欄、ガードレール、船舶、車軸、陸上構造物、家具、家電製品、機械自動車部品等
7000系合金
(Al-Zn-Mg系)
熱処理型合金

A7072
A7075
A7N01
 
亜鉛とマグネシウムを添加し熱処理を行うとアルミ合金中、最も高強度の合金となる。
この合金は最高強度を持つAl-Zn-Mg-Cu系合金と、銅を含まないAl-Zn-Mg系合金に大別される。
Al-Zn-Mg-Cu系合金の代表的なものがA7075で、超々ジュラルミンとも呼ばれ、航空機、スポーツ用品等に使用されている。
また、この合金は熱処理が不十分の場合には応力腐食割れを生じる場合があるので、注意を必要とする。

主な用途:
スポーツ用品(金属バット・スキーストック)、オートバイリム、航空機材、車軸等

アルミニウムの主な特徴
(質別にかかわらず一般的に用いられる値を示す。)
密度: 2.7Mg/m3(20℃)=2.7g/cm3 
縦弾性係数: 70kN/mm2
横弾性係数: 26kN/mm2
ポアソン比: 0.33
線膨張係数: 24×1/1000000 /℃
アルミニウムの物理的性質(普通純度アルミ 99.5質量%)
密度:2.71(20℃ Mg/m3)
溶融点:650℃
熱伝導度 25℃(W/m・℃):225(軟質)
線膨張係数 20〜100℃(/℃):23.5×1/1000000
線膨張係数 100〜300℃(/℃):25.6×1/1000000

縦弾性係数 (kN/mm2):68.6
横(せん断)弾性係数 (kN/mm2):25.7

導電率 %(対標準銅):59(軟質) 57(硬質)

アルミ合金別密度
A1060=2.70  A1100=2.71  A2014=2.80  A2017=2.79
A2024=2.77  A3003=2.73  A3105=2.71  A4032=2.68
A4043=2.68  A5052=2.68  A5056=2.64  A5083=2.66
A6061=2.70  A6063=2.69  A7075=2.80  A7N01=2.78

アルミニウムと他の材料との比較
材料の種類 引張強さ
(N/mm2)
耐力
(N/mm2)
伸び
(%)
比重
 
炭素鋼(S45C) 345 570 20 7.71
銅(C1020-O) 233 83 55.5 8.96
鋼板(SS400) 400 245 17 7.85
純チタン(TP340) 340 215 23 7.51
ステンレス鋼(SUS304) 520 206 40 7.93
アルミニウム(A5052-H34) 260 215 10 2.68
上記は代表参考値です。正確な値はJIS規格表でご確認下さい。

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