アルミニウムのミニ知識
アルミニウムの特徴
アルミニウムは他の金属に比べて次のような多くの特性をもっています。
- 比重が非常に小さく（２．７）、銅や鉄の約１／３の軽さである
- 表面は銀白色の酸化皮膜で保護されていて、非常にさびにくい
- 低温下でも強度が変化しない
- 電導体として最も経済的である
- 熱伝導率がよい
- 展伸性にすぐれ、軟らかいため、切断・曲げ・絞りなどの加工がかんたんにできる
- 鍛造性がよく、押出し加工でいろいろな断面形状に成形できる
アルミニウムの種類
アルミニウムは展伸材と鋳造材に分けられます。
アルミニウム合金展伸材の特徴と用途展伸材というのは、プレスや鍛造や押出し加工用の材料です。
1000番系から7000番系まで添加元素の違いによって分けられています。
| 合金系 | 特性 | 用途 |
| 1000番系 （純アルミニウム） |
９９．０％以上の純アルミ系材料。加工性・耐蝕性・鎔接性にすぐれているが、強度が低く構造材としては適さない。陽極酸化皮膜処理後、耐食性の優れた表面光沢が得られる。
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装飾品・ネームプレート
反射板・工業用タンク |
| 2000番系 （銅系アルミニウム) |
ジュラルミンの名称で知られるアルミ合金もこの合金系に属し、鋼材に匹敵する強度を持つ。しかし比較的多くのＣｕを含むため耐蝕性は劣る。代表的なものにジュラルミン（2017）航空機材料や超ジュラルミン（2024）がある。
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2017…航空機用材料
2014…高強度鍛造材 2011…快削合金として 機械部品 |
| 3000番系 （マンガン系） |
Ｍｎの添加により純アルミニウムの加工性、耐食性を低下させずに1000番系よりも強度を増した合金。
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カラーアルミ・電球
口金・アルミ缶 |
| 4000番系 （けい素系） |
Ｓｉの添加により熱膨張率を抑え、耐摩耗性が改善されている。Ｓｉ粒子の分散により陽極酸化皮膜が灰色を呈する。
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鍛造用ピストン材料
ビル外装パネル |
| 5000番系 （マグネシウム系） |
耐蝕性がよく、強度も比較的すぐれている。
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5005…車輌用内装材建材
5083…船舶・車輌の溶接 構造材 |
| 6000番系 （マグネシウム ・けい素a系） |
強度・耐蝕性ともにすぐれており代表的な構造材である。6063番は押出し加工性にすぐれておりアルミサッシ材として使用されている。当社の折戸用レールも6063番である。
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建築用サッシ、機械
自動車部品・船舶 車輌構造組立材 |
| 7000番系 |
アルミ合金のなかで最も強度がすぐれている。
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航空機、車輌
スキーストック |
アルミニウム合金鋳造材の特徴と用途
鋳造材というのは鋳造用の材料で、鋳造材についても、鋳造性とか強度とか耐蝕性など求める目的によって多くの種類が揃っています。
おもな用途は、エンジン部品・軸受・ピストン・椅子など。
また、アルミニウムは融点が低いことからダイカストにもよく使われています。
おもな用途は、カメラのボディ・オートバイ部品・自動車部品・産業機械部品など。
| 記号（合金系） | ||
| ＡＣ１Ａ・ＡＣ１Ｂ （Ａｌ－Ｃｕ系） |
強度が高くじん性があり電気伝導性もよい。 耐食性・鋳造製に劣る。 |
送電用金具類 自動車部品 |
| ＡＣ２Ａ・ＡＣ２Ｂ （Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ系） |
Ａｌ－Ｃｕ系にＳｉを加えて鋳造性を改善した合 金で”ラウタル”とも呼ばれている。 強度・耐熱性に優れるが耐食性は劣る。 |
シリンダーヘッド クランクケース クラッチハウジング |
| ＡＣ３Ａ （Ａｌ－Ｓｉ系） |
”シルミン”とも呼ばれ、複雑な形状・肉薄の 鋳造に適するが、耐力は劣る。 |
ケース カバー カーテンウォール |
| ＡＣ４Ａ・ＡＣ４Ｃ・ＡＣ４ＣＨ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系） |
Ａｌ－Ｓｉ系にＭｇを加えて、高い強度とじん性 を与えた。Ｃｕを含まないため耐蝕性もよい。 |
エンジン部品 機械構造用部品 |
| ＡＣ４Ｂ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系） |
鋳造性・引張り強さは優れているが、伸びは 少ない。 |
クランクケース シリンダー |
| ＡＣ４Ｄ （Ａｌ－Ｓｉ－ＣｕーＭｇ系） |
鋳造性・機械的性質がよく、耐圧性を要する ものに用いられる。 |
水冷シリンダーヘッド エンジン用ケース |
| ＡＣ５Ａ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系） |
”Ｙ合金”とも呼ばれ、耐熱性がよい。 | 空冷シリンダーヘッド |
| ＡＣ７Ａ・ＡＣ７Ｂ （Ａｌ－Ｍｇ系） |
”ヒドロナトリウム”の名称で耐蝕性・陽極酸 化処理性が優れていることで知られている。 じん性はよいが鋳造性は悪い。ＡＣ７Ｂは経 年変化によりじん性低下。 |
船舶部品 事務器、いす 取手 彫刻素材 |
| ＡＣ８Ａ・ＡＣ８Ｂ・ＡＣ８Ｃ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ系） |
鋳造性良好、耐熱性、耐摩耗性に優れ膨張 係数が小さい |
ピストン、軸受 プーリー |
| ＡＣ９Ａ・ＡＣ９Ｂ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ系） |
耐摩耗性や高温強度に優れ、熱膨張係数は さらに小さい。 |
２サイクル用ピストン |
アルミニウム合金ダイカストの一般的性質と用途
アルミニウム合金ダイカストは鋳造用合金に比べ、流動性や伸びに優れた性質を有し、一般的には熱処理を必要としません
| 記号（合金系） | 特性 | 用途 |
| ＡＤＣ１ （Ａｌ－Ｃｕ系） |
精密で複雑な薄肉の鋳物で、強度よりも耐蝕性が要求される部品に使用される。 | カメラボディ 電装部品 |
| ＡＤＣ３ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系） |
鋳造性・耐蝕性・耐圧性のほか、特に引張り強さ・耐衝撃性にも優れている。 | 自動車の保安部品 （クランクケースなど） |
| ＡＤＣ５・ＡＤＣ６ （Ａｌ－Ｍｇ系） |
非常にに耐蝕にに耐蝕性がよく、適度の強度と高い伸びを持つ。しか し動性が他の合に比べ てかなり劣るため、形状の簡単な製品に限られる。 | 猟銃引金座 カメラボディ プロペラ オートバイ部品 |
| ＡＤＣ１０・ＡＤＣ１２ （Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系） |
鋳造性が良好で生産性が高い。しかも機械的性質の優れた耐圧性のよい製品もできるため、最も一般的に大量に使用されている。 | 自動車部品、光学部品 産業機械部品 家庭用器具など幅広く 使用。 |
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「疲れた時に読むアトムの硬い話」
軽くて丈夫な、省資源・省エネ材料
アルミニウムは、すでに今から5000年前に彩色土器の原料や薬などに使われていたも のの、きんぞくとしてはかなり新しく、19世紀になって初めて登場した金属です。
アルミニウムには他の金属に比べて多くの特性があり、特に近年では、省資源・省エネルギーに役立つ金属としてその使用量は上昇一途です。
アルミサッシは気密性にすぐれているため、冷暖房を効果的にし、灯油や電気の節約に大きな貢献をしています。木製サッシと比べてみると標準的 な耐用年数18年のうちに１窓あたり灯油を1476リットルも節約できるといわれています。
自動車もアルミニウムを使用することによって車体が軽量化され、その分だけ速度や積載量が増し、燃料の節約が可能になっています。エンジンや トランスミッションやホイールなど至る所に鉄鋼材料に替わってアルミニウムが使用されてきています。アルミニウムの使用による燃料の節約量は、 国内の小型乗用車の総数で計算すると、ガソリンにし１年間で20億リットルにもなる。
東京の営団地下鉄の車体も、ステンレススチールからアルミニウムに切り替えて、半分以上も軽くなり、10％以上の電力が節約されています。
東北・上越新幹線は、耐寒・大雪の必要から構体は全てアルミニウムであり、車内設備などの部分にも多くアルミニウムが使用されています。
合金技術の進歩により、様々な特性を持ったアルミニウム合金が発明されており、将来がますます期待されている金属のひとつです。
