適切なアルミニウム等級を選択することは、一般的な課題です。プロジェクトの強度、耐食性、加工性の要件を満たす材料が必要です。選択を誤ると、部品の不具合、コストの増加、生産の遅れにつながります。このガイドでは、最も一般的なアルミニウム等級とその用途を分類することで、選択を簡素化します。
アルミニウム等級は、その中心元素によって合金をグループ化した番号付きシリーズです。各シリーズは異なる特性を提供します。例えば、6000シリーズは強度と溶接性に優れています。適切な等級は、強度、耐食性、加工のしやすさなどのニーズをバランスよく満たしています。
次に主要なアルミニウム・シリーズについて説明します。特性、長所、典型的な用途については、各セクションをお読みください。
アルミニウムの等級が意味するもの
アルミニウムの等級は、錬合金と鋳造合金の2つの主要なグループに分類されます。展伸合金は圧延、押出、鍛造によって成形されます。これらはしばしば1XXX、2XXX、3XXX、5XXX、6XXX、7XXXのようなシリーズに編成されます。各シリーズは主な合金元素に基づいている。これは、純度、強度、耐食性、加工のしやすさなどの特性に影響します。
鋳造合金は、溶かしたアルミニウムを型に流し込んで作ります。これにより複雑な形状を作ることができる。シリコン、銅、マグネシウムなどの主な合金元素によって分類されます。鋳造合金は、細かいデザインや厚い部分に最適です。また、耐摩耗性や安定性にも優れています。
アルミニウム等級の分類
アルミニウム合金は、その製造方法、処理、および規格コードに基づいてグループ化されています。これらのグループを理解することは、エンジニアや設計者が適切な仕事に適切な合金を選択し、強度、耐久性、および容易な加工を保証するのに役立ちます。
鍛造アルミニウムと鋳造アルミニウム
鍛造アルミニウムは圧延によって成形される、 突出部、 または 鍛造これは金属を強化し、均一化する。鍛造合金は板、プレート、ロッド、プロファイルがあり、構造部品、パネル、エンクロージャーに最適です。
アルミニウム鋳造 は、溶かした金属を型に流し込んで作られるため、複雑な形状や厚い断面が可能です。鋳造アルミニウムは鍛造アルミニウムよりも強度が劣ることがありますが、自動車部品、機械の筐体、装飾品などによく使用されます。
熱処理可能合金と非熱処理可能合金
アルミニウム合金の中には、次のような理由で強度を増すものがある。 熱処理.2xxx、6xxx、7xxxシリーズなどの熱処理可 能な合金は、固溶化熱処理や時効処理などの 工程を経て強度が増す。これらは航空宇宙、自動車、構造用途に最適です。
1XXX、3XXX、5XXXシリーズのような非熱処理合金は、主に加工硬化によって強度を増します。通常、より耐食性が高く、成形や加工が容易である。 溶接.これらの合金は、船舶用機器、屋根材、一般建築の分野で標準的に使用されている。
規格呼称とコード
アルミニウム合金は、それらを識別するために標準化されたコードを持っています。鍛造合金は4桁のシステムを使用しています。最初の桁は主合金元素を示します。例えば、1xxxはほぼ純粋なアルミニウム、2xxxは銅ベース、5xxxはマグネシウムベース、6xxxはマグネシウム・シリコンベースです。
鋳造合金は異なるシステムを使用し、多くの場合 "A "または "B "で始まり、合金の構成と特性を表す数字が続きます。これらのコードは、エンジニア、製造業者、バイヤーが合金の特性と用途を素早く理解するのに役立ちます。
共通アルミシリーズ
アルミニウムにはいくつかのシリーズがあり、それぞれが特定の合金元素で設計されている。これらは強度、耐食性、成形のしやすさに影響します。
1000シリーズ純アルミニウム
1000シリーズはほぼ純粋で、少なくとも99%アルミニウムを使用しています。耐食性に優れ、熱と電気を効率よく伝えます。このシリーズは柔らかく、加工しやすい。 ベンド や形状に適している。強度が低いので、重い荷重を支える部品には適さない。
化学装置、食品加工、電子機器によく使用される。成形が容易なため、屋根材、サイディング、装飾部材に最適。
2000シリーズアルミニウム銅合金
2000シリーズは銅ベース。高い強度と優れた耐疲労性を持つが、耐食性は低い。熱処理によって安定性をさらに向上させることができる。
このシリーズは、強度対重量比が重要な航空宇宙部品、航空機構造、軍用車両、高性能輸送機関に使用されている。
3000シリーズアルミニウム-マンガン合金
3000シリーズはマンガンを含む。適度な強度を持ち、耐食性に優れ、加工性も良い。熱処理による強化はできませんが、冷間加工による強化は可能です。
代表的な用途は、屋根パネル、サイディング、雨どい、飲料缶、厨房機器、貯蔵タンクなど。
5000シリーズアルミニウム・マグネシウム合金
5000シリーズはマグネシウムを含み、特に海洋環境での耐食性を高める。中強度から高強度で、溶接性に優れている。
強度と耐食性が不可欠な船体、造船、自動車パネルなどに広く使用されている。
6000シリーズアルミニウム-マグネシウム-シリコン合金
6000シリーズはマグネシウムとシリコンを配合。強度、耐食性、成形性に優れています。熱処理により機械的特性がさらに向上します。
構造部品、建築パネル、窓枠、トラックの車体、鉄道車両などに使用されている。
7000シリーズアルミニウム-亜鉛合金
7000シリーズは亜鉛ベースで、しばしばマグネシウムを含む。強力で、航空宇宙、軍事、高性能自動車部品に適している。耐食性は中程度である、 表面処理 が適用されることが多い。
8000シリーズ特殊アルミニウム
8000シリーズには、アルミニウム-リチウム、アルミニウム-鉄、その他の特殊合金が含まれる。アルミニウムはその導電性により、アルミホイルのような包装材や電気的用途に使用される。一部の特殊合金は、軽量輸送にも使用されています。
アルミシリーズの比較
次の表は、主なアルミニウムのシリーズを比較したものです。主な合金元素、強度、耐食性、成形性、および代表的な用途が示されており、プロジェクトに適した等級を選択しやすくなっています。
| シリーズ | 主要合金成分 | 強さ | 耐腐食性 | 成形性 | 代表的なアプリケーション |
|---|---|---|---|---|---|
| 1000 | 純アルミニウム | 低い | 素晴らしい | 素晴らしい | 屋根、サイディング、化学装置、電気部品 |
| 2000 | 銅 | 高い | 適度 | 適度 | 航空宇宙構造物、航空機部品、軍用車両 |
| 3000 | マンガン | 適度 | グッド | 素晴らしい | 屋根、サイディング、飲料缶、厨房機器 |
| 5000 | マグネシウム | ミディアム-ハイ | 素晴らしい | グッド | 舶用機器、自動車パネル、造船 |
| 6000 | マグネシウム・シリコン | ミディアム-ハイ | グッド | グッド | 構造部品、窓枠、輸送機器 |
| 7000 | 亜鉛 | 非常に高い | 適度 | 適度 | 航空宇宙、軍事、高性能自動車部品 |
| 8000 | 特殊（Li、Fe） | 変動あり | グッド・エクセレント | 変動あり | 包装、アルミ箔、電気用途 |
正しいアルミニウム等級の選択
適切なアルミニウム等級を選ぶことで、製品の性能、長寿命、効率的な製造が可能になります。これらの要素を理解することは、エンジニア、設計者、製造者が賢明な決定を下すのに役立ちます。
アプリケーションを考える
最初のステップは、その部品がどのように使用されるかを検討することです。2xxxシリーズと7xxxシリーズは、航空宇宙部品や構造フレームなどの高強度ニーズに最適です。
5xxxおよび6xxxシリーズは、船舶用機器や屋外構造物など、湿気や塩分にさらされる部品に優れた耐食性を提供します。
複雑な曲げ加工、成形、溶接が必要な部 品には、加工が容易な1XXX、3XXX、6XXX シリーズが適しています。機械的、環境的ニーズに合ったグレードを選ぶことで、故障や再加工のリスクを減らすことができます。
コストを考慮する
アルミニウムの等級は、組成と処理によって価格が異なります。1xxxや3xxxシリーズのような純アルミニウムや非熱処理合金は、通常より手頃な価格です。2XXX、6XXX、7XXXシリーズのような熱処理可能な高強度合金は、余分な合金化と加工により価格が高くなります。
材料費はほんの一部です。合金によっては、熱処理、特殊な溶接、機械加工の調整が必要で、プロジェクトの総費用に上乗せされることがあります。性能と予算のバランスをとることで、費用対効果の高い生産が可能になります。
在庫状況と製造互換性の確認
材料の入手可能性と、その合金が製造工程にどの程度適合するかも重要です。高強度合金や特殊合金の中には、在庫に限りがあったり、リードタイムが長く、生産が遅れるものもあります。
ある種の合金は工程によって加工しやすい。例えば、6xxxシリーズは押し出しや曲げ加工に優れていますが、2xxxシリーズや7xxxシリーズは割れや腐食を防ぐために慎重な機械加工や表面処理が必要です。入手可能性と加工工程の適合性を確認することで、遅延や欠陥、余分なコストを避けることができます。
結論
適切なアルミニウム等級を選択することは、プロジェクトにとって重要な決定です。各シリーズは、異なる強度、耐食性、加工性を提供します。常に部品の機能、製造工程、環境に合金を合わせてください。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
