アルミ合金とはAluminum Alloys
アルミ合金は、アルミを主成分として金属などを加えた合金です。アルミは軽量ですが、鉄などと比べると強度が低いため、さまざまな金属を添加することで、強度やその他金属材料としての特性を向上させています。
アルミ合金の種類と特徴
アルミ合金はどの金属をどの割合で添加するかによって、さまざまな種類に分類されます。1000番台から7000番台の4桁の番号で表現されており、さまざまな合金系があります。
1000系 アルミ合金
純度が99.00%以上の場合、純アルミ系に分類されます。加工性や導電性に優れていますが、強度が低い点が欠点です。高い強度が必要とされない家庭用品の材料として使用されます。工業的には強度が不足しているため設備などには使用できず、特殊な用途に用いられることがあります。
2000系 アルミ合金
アルミに銅を加えたものです。強度が高く航空機の材料や重要なものを運ぶケースの材料であるジュラルミンは、2000系に分類されます。高い強度を持ちますが、耐食性や溶接性に劣る点がデメリットです。
3000系 アルミ合金
アルミにマンガンを加えたものです。1000系のメリットである加工性や耐食性を維持した状態で、強度や溶接性を高めています。代表的な用途として、アルミ缶や屋根板などが挙げられます。
4000系 アルミ合金
アルミにシリコンを加えたものです。耐熱性や耐摩耗性を向上しており、熱膨張しにくいことから鍛造加工の材料として知られています。自動車用ピストンをはじめ、シリンダヘッドや建築パネルなどの用途でも活用されています。
5000系 アルミ合金
アルミにマグネシウムを加えたものです。強度と耐食性を向上させており、アルミ合金の中でも代表的な材料としてさまざまな用途で用いられます。代表的な用途としては、車両部品、船舶、アルミホイル、化学プラント、板金製品などが挙げられます。
6000系 アルミ合金
アルミにマンガンとシリコンを一定の比率で加えたものです。強度や耐食性が向上されており、優れた押出し加工性を持つため、建築用サッシやガードレール、自動車部品などに用いられます。
7000系 アルミ合金
アルミに亜鉛とマグネシウムを一定の比率で加えたものです。熱処理を行うことで、アルミ合金の中でも最高の強度を実現できます。熱処理が不十分の場合には、応力腐食割れを生じる可能性があるため、注意が必要です。主な用途として、スポーツ用品や航空機材など、高い強度が必要とされる製品が挙げられます。
アルミの比重
20℃において、アルミの比重は2.7であり、鉄の7.8、銅の8.9と比較すると、同じ体積の場合には重量を3分の1程度に抑えることが可能です。製品の軽量化が必要な場合、アルミ合金は有力な代替候補となります。
特に、近年は自動車業界を中心に環境に対する意識が高まっており、構成部品を軽量化することでエネルギー効率の向上が期待できます。
〈アルミ鍛造の課題〉
アルミ鍛造は、常温で行う「冷間鍛造」と再結晶温度である300℃から480℃程度まで加熱した状態で行う「熱間鍛造」に分類されます。アルミは融点が低く、鋼材に比べると伸びにくいため鍛造加工の難易度は高いです。
また鍛造後には残留応力をどのように低減するかも大きな課題です。高精度のアルミ鍛造を行うためには、これらの課題を解消する必要があります。
（戸畑ターレット工作所の高強度アルミ鍛造は、従来の課題をクリアした「高速恒温鍛造」です）
アルミ鍛造品の強度向上は、戸畑ターレットにお任せください
戸畑ターレット工作所では、従来のアルミ冷間鍛造にくらべ大幅な強度向上を実現する「高強度アルミ鍛造」技術を開発。鉄からの置き換えで1/3の軽量化が実現する新工法として、高い強度が求められる自動車ステアリング部品での採用がはじまっています。
従来のアルミ冷間鍛造の強度不足でお困りの方は、お気軽にお問い合わせください。
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