これらの中から選択するには、強度、耐食性、成形性、溶接挙動という 4 つの特性を用途に適合させる必要があります。次に、コストと可用性を考慮して分野をさらに絞り込みます。
このガイドでは、設計者が負荷要件またはサービス環境から実用的なグレードの短いリストに進むことができるように、各シリーズを順番に説明します。
非-熱-処理可能シリーズ: 1xxx、3xxx、5xxx
1xxx シリーズは、少なくとも 99% アルミニウムを含む商業用純アルミニウムであり、最高の導電率と反射率、最高の成形性を備えていますが、強度は最低です。グレード 1060 は、フォイル素材、反射板、電気工事に使用される典型的な例です。
3xxxシリーズはマンガンを添加しています。合金 3003 は、純粋なグレードよりも強度が高く、成形性も高いため、屋根材、調理器具、熱交換器の部品の標準となっています。 5xxx シリーズはマグネシウムを添加し、優れた強度と優れた耐食性を備えています。 5052 および 5083 は、海洋、輸送および圧力用途向けの主要グレードです。
熱処理可能なシリーズ: 2xxx、6xxx、7xxx
2xxx シリーズは主な添加物として銅を使用しており、高い強度と優れた疲労性能を備えていますが、耐食性は低く、航空宇宙構造の 2024 年の基礎となっています。 6xxx シリーズはマグネシウムとシリコンを使用しており、適度な強度と優れた耐食性、溶接性、機械加工性を備えています。 6061 と 6082 は主力グレードです。
7xxx シリーズは亜鉛、マグネシウム、銅を組み合わせて利用可能な最高の強度に達し、7075 は 500 MPa を超えます。これらの合金は溶接性が低く、保護仕上げが必要なため、最も要求の厳しい重量の重要なコンポーネント用に確保されています。-
焼き戻しとその性質への影響
非熱処理合金には O および H 焼き戻しが使用されます。-- O は完全に焼きなましされており、最も成形可能ですが、H12 から H18 はひずみ硬化量の増加を示し、H22 から H24 は部分的に焼きなましされたひずみ-硬化材料を示します。
熱処理可能な合金には T システムが使用されます。- T4 は自然時効処理され、T5 は成形から冷却されて人工時効処理され、T6 は溶体化処理されて最高強度まで人工時効処理され、T73 は耐食性を高めるために過時効処理され、T8 は冷間加工と人工時効処理を組み合わせて強度を最大化します。
実践的な選択ロジック
まずはサービス環境から始めます。海水や攻撃的な化学物質が含まれる場合は、5052 や 5083 などの 5xxx グレードを選択するのが自然です。構造負荷を経済的に運ぶ必要がある場合は、通常、T6 の 6061 または 6082 が答えとなります。軽量化が何よりも優先される場合は、7075 または 2024 が検討されます。
次に製作ルートを確認します。曲げ加工には柔らかい焼戻しが適しており、溶接には 5xxx および 6xxx 材種が適しており、重機械加工には 6061 または 6082 が適しています。最後に、仕様が工場で実際に提供できるものであるかどうかを確認して、必要な厚さの入手可能性を確認します。
よくある質問
Q: 最も強いアルミニウムシリーズはどれですか?
7xxx シリーズは最高の強度を提供し、T6 焼き戻しの 7075 は 500 MPa を超える引張強度に達し、航空宇宙用途で使用される 2xxx シリーズがそれに続きます。
Q: 最も耐食性の高いアルミニウムはどれですか?
5xxx シリーズ、特に 5083 および 5052 は、海水環境における優れた性能を含む、最高の全体的な耐食性を提供します。
Q: 1060 アルミニウムは何に使用されますか?
グレード 1060 は、箔素材、照明反射板、導電体、および高い導電率、反射率、成形性を必要とするその他の用途に使用される商業用の純アルミニウムです。
Q: 溶接が最も簡単な合金はどれですか?
5xxx および 6xxx シリーズは最も容易に溶接され、5083 は 5183 または 5356 フィラーで結合され、6061 は 4043 または 5356 フィラーで結合されます。
Q: T6 テンパーとは何を意味しますか?
T6 は、合金が溶体化熱処理され、焼き入れされ、その後ピーク強度まで人工時効処理されたことを示します。これは、6061 および 6082 で最も一般的に指定される条件です。
Q: 6061 と 5052 の間でどのように選択すればよいですか?
熱処理可能な構造強度と機械加工性が重要な場合は 6061 を選択し、ピーク強度よりも優れた耐食性と成形性が重要な場合は 5052 を選択してください。{1}