AA 5182-O アルミニウム合金:包括的な機械的・熱的特性
AA 5182-O アルミニウム合金の概要
AA 5182-O は 5182 合金(Mg 4.0〜5.0%、Mn 0.2〜0.5%)の焼なまし材(O 材)です。5000 系高マグネシウム合金の中で最も軟らかく、最高の成形性・延性を発揮する状態です。深絞り、複雑プレス成形、大変形加工が必要な用途で使用され、加工後に加工硬化(H12、H19 等)を施して最終強度を確保する工程での中間材としても重要です。化学組成は F 材と同一です。
一般特性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.65 g/cm³ | O | AA Standards |
機械的特性(代表値)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| ヤング率(弾性率) | 69.0〜70.0 GPa | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0〜35.0 MPa·√m | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| ポアソン比 | 0.33 | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| せん断弾性率 | 26.0〜26.5 GPa | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 線膨張係数 | 2.2×10⁻⁵〜2.5×10⁻⁵ 1/K | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 最高使用温度 | 150.0 °C | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 融点 | 560.0〜655.0 °C | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 比熱容量 | 879.0〜963.0 J/(kg·K) | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 熱伝導率 | 112.0〜205.0 W/(m·K) | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気伝導率 | 18,000,000〜31,000,000 S/m | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
| 電気抵抗率 | 3.3×10⁻⁸〜5.0×10⁻⁸ Ω·m | 圧延 5000 系アルミニウムの代表値 |
化学組成(質量%、AA 規格)
| 元素 | 含有範囲 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| クロム (Cr) | 0.10% | O | AA Standards |
| 銅 (Cu) | 0.15% | O | AA Standards |
| 鉄 (Fe) | 0.35% | O | AA Standards |
| マグネシウム (Mg) | 4.0〜5.0% | O | AA Standards |
| マンガン (Mn) | 0.2〜0.5% | O | AA Standards |
| シリコン (Si) | 0.20% | O | AA Standards |
| チタン (Ti) | 0.10% | O | AA Standards |
| 亜鉛 (Zn) | 0.25% | O | AA Standards |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 加工性 | 良好な加工性 |
O 材の役割と加工硬化プロセス
5182-O 材は引張強さ約 260〜300 MPa、伸び 22〜30% で、極めて優れた成形性を持ちます。飲料缶製造では O 材コイルからカップ引き(DR:Draw-Redraw)工程で缶胴を成形し、この過程で強烈な加工硬化が生じ、最終的には H19 相当(引張強さ 380〜420 MPa)の高強度缶胴となります。自動車パネルでも、O 材で複雑形状を成形後、焼付け塗装工程(約 180°C × 20 分)でベークハードニング(焼付け硬化)により強度アップを図ります。
溶接性と耐食性
5182 は全テンパーで優れた溶接性を示し、MIG/TIG 溶接、レーザー溶接、摩擦攪拌溶接(FSW)が適用可能です。溶接熱影響部では O 材相当に軟化しますが、5182 系溶加材(5183、5356、5556 等)を使用すれば溶接部強度は母材 O 材以上を確保できます。耐食性は 5000 系標準で優秀ですが、Mg 4% 以上では応力腐食割れ(SCC)感受性が高まるため、高応力・腐食環境下では H116/H321 等の特殊テンパーや応力除去処理が推奨されます。
主な用途
- 飲料缶ボディ材(O 材→成形→H19 相当)
- 自動車外板パネル(インナー・アウター、O 材成形→焼付け硬化)
- 深絞り・複雑プレス成形部品
- 船舶・海洋構造物の曲面パネル
- 圧力容器・タンクの成形部品
- 航空機低応力構造部品
同等規格
JIS: A5182P-O、EN AW-5182 O、ISO: AlMg4.5Mn0.4 O
金属
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