専門家ガイド：ボラードとベンチ用アルミニウムグレードの理解

合金の選択

Relianceでは、ボラードとベンチに主に2つの主要なアルミニウムグレードを使用しています。これらはわずかに異なる命名規則を持っており、混乱を招くことがあります：異なる国際金属規格を持つ異なる国から購入しているのでしょうか？

アルミニウム vs アルミニウム（Aluminium）

アルミニウムに関しては、世界中のさまざまな国がスペルさえ合意していません。北米式の「aluminum」は、イギリスの化学者サー・ハンフリー・ダヴィの第二選択でした。彼は「alumium」から始め、次に「aluminum」を考案しました。しかし他の化学者たちは、ナトリウムやカリウムのような他の化学物質に合わせて「-ium」語尾が好ましいと指摘しました。北米の用法はダヴィ卿の第二選択のままですが、一部の米国化学者とその他の地域での一般的な用法は、より一貫した語法構成として「aluminium」を選びました。

アルミニウムグレードの2つの主要タイプ

この不一致を生むのは、語源でも国際規格でもありません。理由は、鋳造金属と加工（鍛造）金属が異なるグレード分けをされているからです。鋳造金属と加工金属のニーズと用途は同一ではないため、同じ仕様は両方に使用されません。

鉄には鋳鉄と鍛鉄の形があることは広く知られていますが、これらの言葉の意味が十分に失われ、「鍛鉄」を「ロッドアイアン（rod iron）」と言い間違える人も多いです。アルミニウムも鉄と同様、鋳造と鍛造の両方の形で存在します。鋳造アルミニウムは、溶融液状金属を型に注入または射出します。金属が冷却すると、ニアネットシェイプの固形オブジェクトが現れます。滑らかに仕上げるために機械加工されるか、より大きな構築物の部品として使用されるかもしれませんが、鋳造のポイントは最終形状に非常に近いものを作ることです。一方、鍛造アルミニウムは、ビレット、スラブ、ブルームとして生産されます。これらは圧延・平坦化されてシート、ロッド、チューブになります。鍛造、機械加工、接合、または他の方法で加工され、必要な最終形状になります。

弊社はダクタイル鋳鉄ボラードと同様にアルミニウムボラードを鋳造します。優れた鋳造合金は、溝や柔らかな曲線といった美しいディテールを型で捉えます。複雑で曲線的な形状を一体成型するのに適しています。一方、ベンチはアルミニウムシートを成形、接合、レーザーカットして作られます。これらの部材は溶接性と加工性に優れ、多くのコンポーネントを組み合わせて複雑なデザインに仕上げられます。

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。

鍛造アルミニウム合金のグレード

多くの国際機関が協力し、鍛造アルミニウムの国際合金指定システムを定めた協定に署名しています。これらの合金は最初の数字によってファミリーに分類され、経験豊富な冶金学者に主要合金元素が何であるかを伝えます。

1xxxシリーズ：アルミニウム含有量99%以上

最も純粋な形のアルミニウムが1000シリーズに現れます。これらの金属は元素の材料特性を強調し、1100アルミニウムが最も一般的な「純粋」アルミニウムグレードで、亜鉛、銅、シリコンなどの添加元素が1%未満で強度を持たせています。それで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くありませんが、合金は加工しやすく耐食性があります。このグループは熱と電気をよく伝えます。1000シリーズアルミニウム合金は化学、食品、電気用途によく使用されます。

2xxxシリーズ：アルミニウムと銅

2011、2014、2024が2000シリーズアルミニウム合金の最も一般的なグレードで、強度と切削性で評価されています。このシリーズの主要合金元素は銅です。2000シリーズはタフで強く硬いですが、腐食しやすいため、酸化性要素に曝露される場合は密封が必要です。塗装、粉体塗装、プラスチックコーティングなどで行う場合もあり、純アルミニウムクラッドで行うこともよくあります。2000シリーズアルミニウムは航空宇宙用途、ファスナー、産業用途に見られます。

3xxxシリーズ：アルミニウムとマンガン

冶金学者とガラス製造者にとって信じられないほど重要な元素であるマンガンは、ほとんどの人にはあまり知られていません。強度を提供し、合金を脱酸化します。マンガンは至る所にあり、一般的なステンレス鋼グレードや、私たちが毎日使用する汎用アルミニウムに使用されています。3003は最もよく使用されるアルミニウムで、加工、溶接、仕上げが可能です。シートメタルから調理器具まで、あなたが最もよく見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シリーズアルミニウムで作られています。驚くことに、これは天面と底面で使用されるグレードとは異なります。天面と底面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、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はより延性があり、つまり結果として得られる金属はより柔軟で脆くありません。これらの理由から、4000シリーズは自動車や電気用途によく使用され、熱と電気を扱えます。

5xxxシリーズ：アルミニウムとマグネシウム

ボート愛好家には5000シリーズアルミニウムがおなじみです。アルミニウムとマグネシウムを溶かして合わせると、耐食性のある合金が生まれます。海洋用途、タンク、バルブ、化学薬品や気象を扱うものはこれらの合金で作られることが多いです。ありがたいことに、これらの合金は溶接と成形にも優れ、船体、バルブ、超低温タンクを材料から作りやすくなっています。このシリーズには、炭酸飲料缶の天面と底面に使用される5182グレードアルミニウムが含まれます！

6xxxシリーズ：アルミニウム、マグネシウム、シリコン

6000シリーズ合金はビルダーズグレード合金で、4000と5000シリーズの特徴を組み合わせています：耐食性と強度。弊社のアルミニウムベンチは6061で作られており、水、塩、雪、日光、雨に曝露されても耐食性があり、頑丈な現場家具に必要な強度と安定性を提供します。

7xxxシリーズ：アルミニウムと亜鉛

亜鉛をアルミニウムに添加すると、鋼のような強度が生まれます。鋼の重さが重すぎる場所でアルミニウムが鋼の仕事をする場合、7000シリーズアルミニウムが使用されることがあります。航空宇宙、自動車、スポーツ用品でこの軽量かつ強力なシリーズがよく使用されます。

8xxxシリーズ：変わり種

金属には特定の用途向けに作られる珍しい合金がよくあります。これらは命名規則では「ごちゃまぜ」シリーズに分類されることが多く、鍛造アルミニウムでは奇抜なものは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際は、その理由と目的を正確に把握しています。例えば、NASAの冶金学者たち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理解

R-7539-AL

高さ: 35-3/4インチ
最大内径パイプ
直径: 4-1/2インチ

材質: アルミニウム
グレード: A356

 

R-7589-AL

高さ: 35インチ
最大内径パイプ
直径: 4-1/2インチ

材質: アルミニウム
グレード: A356

 

R-7591-AL

高さ: 32インチ
最大内径パイプ
直径: 4-1/2インチ

材質: アルミニウム
グレード: A356

 

R-7530-AL

高さ: 39インチ
最大内径パイプ
直径: 3-1/2インチ

材質: アルミニウム
グレード: A356

 

鋳造アルミニウムには複数の一般的な命名規格があります。鋳造製品では、場所によって異なる仕様がある場合があります。

鋳造アルミニウムの主な命名規格は以下から来ています：

• アルミニウム協会
• 英国規格協会（BSIグループ）
• ドイツ規格（DIN）

アルミニウム協会の命名規格は、一見すると鍛造アルミニウム規格に似ています。シリーズ番号は主要合金元素を反映しますが、鋳造合金の違いにより、先頭の数字が同じ主役を示すわけではありません。

鍛造アルミニウムと同様に、1xx.xシリーズはほぼ純アルミニウム、2xx.xシリーズは銅です。その後、主要合金元素が変わります。3xx.xと4xx.xシリーズは両方ともシリコンを持ちます。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。延性は鋳造金属で型のよりクリーンで小さなディテールを捉えるのに役立ちます。3xx.xはミックス内の他の元素に強度などの他の特性を依存します。5xx.xはマグネシウム、7xx.xは亜鉛、8xx.xはスズ、鋳造アルミニウムカテゴリでは9xx.xブロックに「変わり種」が含まれます（特定目的で作られた合金）。6xx.xはこの命名規則では未使用です。

鋳造合金には熱処理を示す文字が付くことがあります：

• F: 製造時のまま
• O: 焼鈍
• H: 加工硬化
• W: 固溶化熱処理済み
• T(1-10): 以下の数字で指定されるその他の熱処理

弊社の場合、356の前のAは熱処理とは無関係です。代わりに、この合金ではAはより高い化学的純度を示唆します：ミックス内の各化学物質の範囲または許容差が制限されています。

アルミニウム：かつての贅沢品、今や定番素材

アルミニウムは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、ボーキサイトのようなあまり貴重でない鉱物はアルミニウムを含む鉱物です。

1820年代になって化学者たちが元素アルミニウムの抽出方法を解明するまで、このプロセスは複雑すぎて、「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世が最も尊敬する客人用にアルミニウム製カトラリーセットを持っていたというよく語られる話があります。信頼できる歴史フォーラムはこの主張の正確性を疑問視していますが、アルミニウムに関するフランスの本では、皇帝の軍事用途への関心（装飾的な制服要素から兵器まで）と、息子のためにアルミニウム製ガラガラを作らせたことが語られています。1855年以前には、アルミニウムは十分に高価で、純金属の延べ棒がノックス砦に保管されていたことは確かです。

何が変わったのでしょうか？1855年に電流を使っ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。このプロセスは比較的容易で、産業的にスケール可能であり、アルミニウムは豊富です。1859年までにはアルミニウムは銀よりわずかに高い程度の価値しかありませんでした。現在ではもちろん、アルミニウムはポンド単位で、銀1オンスのコストの20分の1で販売されています（ただし、2020〜2022年のサプライチェーン問題でアルミニウムコストが上昇しました）。

なぜアルミニウム箔は「錫箔」と呼ばれるのか？

アルミニウムが商業的に入手可能になる前は、錫で作られた箔が使用されていました。アルミニウム箔と同様に、錫箔は食品を包んで保存するために使用されました。しかし、より厚く、延性が低く、食品に後味を残しました。錫箔は他の用途にも使用されました。歯科医は虫歯の充填に錫箔を使用し、最初の蓄音機デバイスにも錫箔が使用されました。

元素50の錫で作られた箔は依然として存在し、主に化学者や他の科学者によって使用されています。アルミニウム箔よりも高価です。

人類の技術進歩はしばしば冶金学の進歩に依存します。青銅器時代と鉄器時代は明確な例ですが、産業革命はベッセマー鋼プロセスに依存しており、機械化と大規模建設を支えました。アルミニウムは宇宙時代の金属であり、シリコンは情報時代のメタロイドです。鋳造でも鍛造でも、新鉱石からでもリサイクルからでも、アルミニウム合金はほぼあらゆる用途に幅広い材料特性を提供します。

追加読み物：

• アルミニウムは錆びるか、腐食するか？
• リム、缶、飛行機：アルミニウムとアルミニウム鋳造
• ステンレス鋼完全ガイド