冶金学者に尋ねる：アルミニウムグレードの簡単な紹介
合金の選択
リライアンスでは、主にボラードとベンチに2つの主要なアルミニウムグレードを使用しています。命名規則がわずかに異なるため、混乱を招く可能性があります。国際的な金属規格が異なるさまざまな国から購入していますか？
アルミニウムとアルミニウム
アルミニウムに関しては、世界中のさまざまな国がつづりにさえ同意していません。北米の綴りである「アルミニウム」は、元の名前を付けた英国の化学者、ハンフリー・デービー卿の2番目の選択肢でした。彼は「alumium 、」、次に「アルミニウム」という造語 。」ただし、他の化学者は、ナトリウムやカリウムなどの他の化学物質と一致させるために、-iumで終わる方が好ましいと指摘しました。北米での使用は、デービー卿の2番目の選択肢のままでした。一部のアメリカの化学者や他の場所での一般的な使用法は、より一貫性のある字句構造としてアルミニウムを選択しました。
アルミニウムグレードの2つの主要なタイプ
2種類のアルミニウムグレードシステムを製造するのは語源でも国際規格でもありません。不一致の理由は、鋳造金属と加工（鍛造）金属の等級が異なるためです。鋳造金属と加工金属のニーズと用途は同じではないため、両方に同じ仕様が使用されることはありません。
鉄は鋳鉄と錬鉄の形をしていることで広く知られていますが、これらの言葉の意味は十分に失われているため、多くのミスピークの錬鉄は「ロッドアイアン」と呼ばれています。アルミニウムは、鉄と同様に、鋳造と鍛造の両方の形態で見られます。 鋳造アルミニウム 溶融した液体金属として金型に注入または注入されます。金属が冷えると、現れる固体はニアネットの形になります。それはそれを滑らかにするか仕上げるために機械加工されるかもしれません、あるいはより大きなビルドのピースとして使われるかもしれません、しかし鋳造のポイントは最終的な形に非常に近い何かを作ることです。 鍛造アルミニウム 一方、ビレット、スラブ、ブルームで生産されます。これらは丸められ、平らにされてシート、ロッド、およびチューブになります。鍛造、機械加工、接合、またはその他の方法で加工して、必要な最終形状にすることができます。
ダクタイル鋳鉄のボラードを鋳造するのと同じように、アルミニウムのボラードを鋳造します。優れた鋳造合金は、金型内のフルーティングやソフトカーブなどの美しいディテールをキャッチします。単一のピースで作成された複雑で湾曲した形状に適しています。私たちのベンチは、成形、接合、レーザーカットされたアルミニウムシートで作られています。これらの部品は溶接性と作業性が高いため、切断して、多くのコンポーネントを一緒に構築した複雑な設計に結合することができます。
これらの異なる製造プロセスには、異なるグレードのアルミニウムが必要です。
鍛造合金のアルミニウムグレード
多くの異なる国際機関が集まって、鍛造アルミニウムの国際合金指定システムを規定する協定に署名しました。これらの合金は最初の桁でファミリーにグループ化され、経験豊富な冶金学者に主要な合金金属が何であるかを伝えます。
1xxxシリーズ：99％以上のアルミニウム含有量
最も純粋な形のアルミニウムは、1000シリーズに登場します。これらの金属は元素の材料特性を際立たせ、1100アルミニウムは最も一般的な「純粋な」アルミニウムグレードであり、強度のために亜鉛、銅、シリコンなどの元素が1％未満しか添加されていません。これらを追加しても、このファミリーは他のアルミニウムファミリーほど強力ではありませんが、合金は作業が簡単で、腐食に強いです。このグループは、熱と電気の伝達が得意です。 1000シリーズのアルミニウム合金は、化学、食品、電気の用途でよく使用されます。
2xxxシリーズ：アルミニウムと銅
2011、2014、および2024は、2000シリーズのアルミニウム合金で最も一般的なグレードであり、その強度と機械加工性が高く評価されています。このシリーズは、主な合金元素として銅を使用しています。 2000シリーズは丈夫で丈夫、硬いですが、腐食しやすいので、酸化性元素にさらされた場合は密閉する必要があります。これは、塗料、粉末、プラスチックなどのコーティングで行うことができます。また、多くの場合、純アルミニウムのクラッディングで行われます。 2000シリーズのアルミニウムは、航空宇宙用途、ファスナー、および産業用途で使用されています。
3xxxシリーズ：アルミニウムとマンガン
冶金学者やガラス職人にとって非常に重要な元素であるマンガンは、ほとんどの人にほとんど知られていません。それは強度を提供し、合金を脱酸します。マンガンはいたるところにあり、一般的なステンレス鋼グレードと私たちが毎日使用する汎用アルミニウムで使用されています。 3003は、加工、溶接、仕上げが可能なため、最もよく使用されるアルミニウムです。板金から調理器具まで、最もよく目にするアルミニウムはおそらく3000シリーズです。
アルミ缶の側面は3004シリーズのアルミ製です。驚いたことに、これは上下に使用されているものとは異なるグレードです。上部と下部は単に厚いだけでなく、グレード5182で作られています。
4xxxシリーズ：アルミニウムとシリコン
シリコンは、これらの合金の耐熱性を高めるのに役立ちます。アルミニウムの融点を下げます。シリコンを含むアルミニウムも延性が高く、結果として得られる金属はより柔軟で脆性が低くなります。これらの理由から、4000シリーズは自動車や電気のアプリケーションでよく使用されます。熱と電気を処理できます。
5xxxシリーズ：アルミニウムとマグネシウム
ボート乗りは5000シリーズのアルミニウムに精通しています。アルミニウムとマグネシウムを一緒に溶かすと、耐食性の合金が生成されます。海洋用途、タンク、バルブ（化学物質や天候を扱うもの）は、多くの場合、これらの合金で提供されます。便利なことに、これらの合金は溶接や成形にも適しているため、材料から船体、バルブ、クライオタンクを簡単に作成できます。ソーダ缶の上下に使用されている5182グレードのアルミが特徴のシリーズです！
6xxxシリーズ：アルミニウム、マグネシウム、シリコン
6000シリーズの合金は、耐食性と強度という4000シリーズと5000シリーズの機能を組み合わせたビルダーグレードの合金です。当社のアルミニウム製ベンチは、水、塩、雪、太陽、雨にさらされたときの耐食性のために、6061で作られています。この合金は、頑丈な現場用家具に必要な強度と安定性も提供します。
7xxxシリーズ：アルミニウムと亜鉛
アルミニウムに亜鉛を加えると、鋼のような強度が生まれます。アルミニウムが鋼の仕事をしている場合、鋼の重量が重すぎる場所では、代わりに7000シリーズのアルミニウムを使用できます。航空および航空宇宙、自動車、スポーツ用品では、この軽量で強力なシリーズがよく使用されます。
8xxxシリーズ：奇妙なもの
金属には、特定の用途向けに作られた珍しい合金が含まれていることがよくあります。彼らはしばしばグラブバッグシリーズの命名規則に行き着きます、そして鍛造アルミニウムの場合、オッドボールは8xxxシリーズにあります。ほとんどの場合、珍しい合金を購入する場合は、その理由と目的を正確に把握しています。たとえば、NASAの冶金学者は、非常に特殊な環境向けのカスタム合金を探しています。
アルミニウム鋳造合金のグレードを理解する
R-7539-AL
高さ：35-3 / 4 "
最大内部パイプ
直径：4-1 / 2"
材質：アルミニウム
グレード：A356
R-7589-AL
高さ：35 "
最大内部パイプ
直径：4-1 / 2"
材質：アルミニウム
グレード：A356
R-7591-AL
高さ：32 "
最大内部パイプ
直径：4-1 / 2"
材質：アルミニウム
グレード：A356
R-7530-AL
高さ：39 "
最大内部パイプ
直径：3-1 / 2"
材質：アルミニウム
グレード：A356
鋳造アルミニウムには、一般的に使用される命名基準が複数あります。キャスト製品の場合、現在の場所によって仕様が異なる場合があります。
鋳造アルミニウムの主な命名基準は次のとおりです。
- アルミニウム協会
- 英国規格協会（BSIGroup）
- ドイツ規格（DIN）
アルミニウム協会の命名基準は、一見、鍛造アルミニウム基準に似ています。シリーズ番号は主要な合金元素を反映しています…しかし、鋳造合金の違いにより、先頭の番号は同じスタープレーヤーを示していません。
鍛造アルミニウムと同様に、1xx.xシリーズは純アルミニウムに近く、2xx.xシリーズは銅です。その後、主要な合金元素がシフトします。 3xx.xおよび4xx.xシリーズは両方ともシリコンを備えています。鍛造アルミニウムと同様に、合金中のシリコンは融点を下げ、延性を維持します。延性は、金型内のよりクリーンで小さなディテールをキャプチャするために金属を鋳造するのに役立ちます。 3xx.xは、強度などの他のプロパティについて、ミックス内の他の要素に依存しています。 5xx.xはマグネシウム、7xx.x亜鉛、8xx.xスズを示し、鋳造アルミニウムのカテゴリでは、9xx.xブロックには「奇妙なもの」（特定の目的のために作られた合金）が含まれています。この命名規則では6xx.xは使用されていません。
鋳造合金には、熱処理を示す文字が付いている場合があります。これらは次のとおりです。
- F：製造時
- O：焼きなまし
- H：加工硬化
- W：溶体化処理
- T（1-10）：その他の熱処理。次の数字で示されます。
私たちの場合、356の前のAは熱処理とは何の関係もありません。代わりに、この合金の場合、Aはより高い化学純度を示唆しています。混合物中の各化学物質の範囲または許容範囲は制限されています。
アルミニウム：かつては贅沢でしたが、今では定番です
アルミニウムは、地球の地殻で酸素とシリコンに次いで3番目に豊富な元素であり、鉄よりも豊富です。鉄とは異なり、単純な製錬では金属を抽出できません。ルビー、サファイア、ギブサイトのような宝石の少ない石は、アルミニウムが貯蔵されている鉱物です。
化学者が元素アルミニウムを抽出する方法を考え出したのは1820年代になってからでした。最初は、プロセスが非常に複雑だったため、「新しい」金属はプラチナ、金、銀よりも貴重でした。
ナポレオン3世が彼の最も名誉あるゲストのために予約されたアルミニウムカトラリーのセットを持っていたということはよく言われる話です。十分な情報源の歴史的フォーラムはこの主張の正確性に疑問を投げかけていますが、アルミニウムに関するフランスの本では、装飾的な制服の要素から武器まで、軍事用途における金属への皇帝の関心について話し、彼はアルミニウムのガラガラを作ったと述べています彼の息子。 1855年以前は、アルミニウムは十分に高価であったため、純粋な金属の棒がフォートノックスに保管されていたのは確かです。
何が変わったの？ 1855年に、電流を使用して水からアルミニウムを抽出するプロセスが発明されました。プロセスは比較的簡単で、産業的にスケーラブルであり、アルミニウムは豊富です。 1859年までに、アルミニウムは銀よりわずかに価値があっただけでした。もちろん、最近では、アルミニウムは1オンスの銀の20分の1のコストでポンド単位で販売されています（ただし、サプライチェーンの問題である2020〜2022年には、アルミニウムのコストが上昇しました）。
アルミホイルがスズ箔と呼ばれるのはなぜですか？
アルミニウムが市販される前は、スズから作られたホイルが使用されていました。アルミホイルのように、それを保存するために食品を包むためにスズホイルが使用されました。しかし、それはより厚く、延性が低く、食品に後味を残しました。スズ箔は他の用途にも使用されました。歯科医は虫歯を埋めるためにスズ箔を使用しました。スズ箔は、最初の蓄音機デバイスでも使用されました。
元素50のスズでできたホイルはまだ存在しており、主に化学者や他の科学者によって使用されています。アルミホイルよりも高価です。
人間の技術的進歩は、しばしば冶金学的進歩に依存しています。青銅器時代と鉄器時代は明らかな例ですが、産業革命は、機械化と大規模な建設をサポートできるベッセマー鋼プロセスに依存していました。シリコンは情報化時代の半金属であるため、アルミニウムは宇宙時代の金属です。新しい鉱石またはリサイクルされたアルミニウム合金から鋳造または鍛造されたアルミニウム合金は、ほとんどすべての用途に幅広い材料特性を提供します。
参考資料：
- アルミニウムは錆びたり腐食したりしますか？
- リム、スズ、飛行機：アルミニウムとアルミニウムの鋳造品
- ステンレス鋼の完全ガイド
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