アルミニウム合金(アルミニウムごうきん、英: aluminum alloy)は、アルミニウムを主成分とする合金である。アルミニウムには軽いという特徴がある一方、純アルミニウムは軟らかい金属であるため、銅(Cu)、マンガン(Mn)、ケイ素(Si)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)などと合金にすることで強度など金属材料としての特性の向上が図られる。アルミニウム合金を加工する場合、大きく分けて展伸法と鋳造法が採用される。
アルミニウム合金の軽さと強度を応用した例として、航空機材料としてのジュラルミンの利用が挙げられる。ジュラルミンはAl-Zn-Mg-Cu系のアルミニウム合金である。詳細は「ジュラルミン」を参照
アルミニウム合金は高い強度を持つ反面、溶接・溶断は特に難しく、用途変更に応じた改造や、破損の際の修繕は鋼などに比べて困難である。
なお、近年ではリチウムを添加した合金も実用化されている[1][2]。 一般に展伸法で利用されるアルミニウム合金には、4桁の数字からなる国際アルミニウム合金名が使用されている。日本工業規格(JIS H 4140)においても、国際アルミニウム合金名がアルミニウム合金名の一部に取り入れられ準用されている。名称としては、例えばA3003P-H12 のようにアルミをあらわすAの後に合金の種類を示す4桁の数字が続き、ハイフン以降は加工硬化や熱処理などの調質記号である。
展伸用合金
1000番台
純アルミニウム 加工性、耐食性、電気伝導性、熱伝導性はよいが強度が低い用途:アルミ箔、化学工業タンク類、導電材・航空機
1100 (1100 aluminium alloy
1199 (1199 aluminium alloy
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アルミニウム合金の成分表合金番号化学成分(wt%)
ケイ素鉄銅マンガンマグネシウムクロム亜鉛チタンその他アルミ
10500.25以下0.40以下0.05以下0.05以下0.05以下-0.05以下0.03以下V 0.05以下99.50以上
10600.25以下0.35以下0.05以下0.03以下0.03以下-0.05以下0.03以下V 0.05以下99.60以上
10700.20以下0.25以下0.040以下0.030以下0.030以下-0.040以下0.030以下V 0.050以下
その他 0.030以下99.70以上
10800.15以下0.15以下0.03以下0.02以下0.02以下0.03以下-0.03以下-99.80以上
1100Si+Fe 0.95以下0.05-0.200.05以下-0.10以下---99.00以上
1145Si+Fe 残り0.050.050.05-0.050.03-99.45
11990.0060以下0.0060以下0.0060以下0.0020以下0.0060以下-0.0060以下0.0020以下V 0.0050以下
Ga 0.0050以下
その他 0.0020以下99.99以上
1200Si+Fe 1以下0.050以下-0.0060以下-0.10以下0.050以下その他 0.15以下99.0以上
20110.40以下0.7以下5.0-6.0---0.30以下-Bi 0.20-0.6
Pb 0.20-0.6残り
20140.50-1.20.7以下3.9-5.00.40-1.20.20-0.80.10以下0.25以下0.15以下-残り
20170.20-0.80.7以下3.5-4.50.40-1.00.40-0.80.10以下0.25以下0.15以下-残り
20240.50以下0.50以下3.8-4.90.30-0.91.2-1.80.10以下0.25以下0.15以下-残り
21170.20-0.80.7以下2.5以下-0.3以下0.10以下0.25以下0.15以下-残り
22190.20以下0.3以下5.8-6.80.20-0.400.02以下-0.10以下0.02-0.10V 0.05-0.15
Zr 0.10-0.25残り
3003---1.0~1.5-----残り
30040.30以下0.7以下0.25以下1.0-1.50.8-1.3-0.25以下--残り
50050.30以下0.7以下0.20以下0.20以下0.50-1.10.10以下0.25以下--残り
50520.25以下0.40以下0.10以下0.10以下2.5以下0.25以下0.10以下0.03以下0.05以下
(計0.15以下)残り
5056----5.0以下0.25以下---残り
50860.40以下0.50以下0.10以下0.20-0.73.5-4.50.05-0.250.25以下0.15以下-残り
56520.4以下0.4以下0.04以下0.01以下2.2-2.80.15-0.350.1以下-0.15以下残り
60630.20-0.60.35以下0.10以下0.10以下0.45-0.90.10以下0.10以下0.10以下-残り
70750.40以下0.50以下1.2-2.00.30以下2.1-2.90.18-0.285.1-6.10.20以下-残り
72040.30以下0.35以下0.20以下0.20-0.71.0-2.00.30以下4.0-5.00.20以下V 0.10以下
Zr 0.25以下残り
Vはバナジウム、Zrはジルコニウム、Pbは鉛、Biはビスマス、Gaはガリウム AC・・が鋳物用、ADC・・がダイカスト用、AJ・・が軸受鋳物用となる。 アルミニウム合金のろう材は、単体のほか、心材となる合金の片面もしくは両面に融点の低い合金を張り合わせたクラッド材としても供給される。 純アルミニウムは極めて柔らかく、完全焼きなまし状態での強度は約50N/mm2であるが、加工硬化、固溶硬化および析出硬化によって適当な硬さにすることができる。 日本工業規格(JIS)[3]によって、アルミニウム合金の展伸材及び鋳物の質別について規定されている。
鋳造用合金
AC1C,AC1B - Al-Cu系
AC2A,AC2B - Al-Cu-Si系
AC3A - Al-Si系
AC4A,AC4C - Al-Si-Mg系
AC4B - Al-Si-Cu系
AC4D - Al-Si-Cu-Mg系
AC5A - Al-Cu-Ni-Mg系
AC7A - Al-Mg系
AC8A,AC8B - Al-Si-Cu-Ni-Mg系
AC9A,AC9B - Al-Si-Cu-Mg系
ADC1 - Al-Si系
ADC3 - Al-Si-Mg系
ADC5 - Al-Mg系
ADC6 - AL-Mg-Mn系
ADC10,ADC12 - Al-Si-Cu系
ADC14 - Al-Si-Cu-Mg系
ろう材
強化方法
調質記号
F - 製造のままのもの
O - 焼きなましたもの
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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