ASTM B211 Grade 5154 H32 - 高性能5000系列アルミニウム合金
ASTM B211 Grade 5154 H32 アルミニウム合金の概要
ASTM B211規格に準拠した5154 H32アルミニウム合金は、マグネシウム3.5%前後を含む5000系列の非熱処理型アルミニウム合金です。5056合金（Mg 5.0%）に比べてマグネシウム含有量が低く、成形性と溶接性に優れつつ、十分な強度を確保しています。H32テンパー（加工硬化＋安定化処理、1/4硬）により、強度と延性のバランスが取れた状態で、棒、ロッド、ワイヤー形状で供給されます。チタン含有により結晶粒微細化効果があり、溶接熱影響部の靭性向上に寄与します。
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.65 - 2.7 g/cm³ | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
機械的特性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 形状 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 69.0 - 70.0 GPa | - | - | - | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 - 35.0 MPa·√m | - | - | - | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | - | - | - | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性係数 | 26.0 - 26.5 GPa | - | - | - | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 250.0 MPa | H32 | ASTM B211 | 棒、ロッド、ワイヤー | - |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 2.2×10⁻⁵ - 2.5×10⁻⁵ 1/K | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 最高使用温度 | 150.0 °C | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 560.0 - 655.0 °C | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 879.0 - 963.0 J/(kg·K) | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 112.0 - 205.0 W/(m·K) | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気伝導度 | 18,000,000 - 31,000,000 S/m | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
| 電気抵抗率 | 3.3×10⁻⁸ - 5.0×10⁻⁸ Ω·m | 圧延5000系列アルミニウムの典型値 |
化学組成 (H32テンパー、ASTM B211、棒/ロッド/ワイヤー)
| 元素 | 含有量 (%) |
|---|---|
| クロム (Cr) | 0.15 - 0.35 |
| 銅 (Cu) | 0.1 以下 |
| 鉄 (Fe) | 0.4 以下 |
| マグネシウム (Mg) | 3.1 - 3.9 |
| マンガン (Mn) | 0.1 |
| シリコン (Si) | 0.25 以下 |
| チタン (Ti) | 0.2 以下 |
| 亜鉛 (Zn) | 0.2 以下 |
| アルミニウム (Al) | 残部 |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 加工性 | 良好 |
5154合金の特徴と5056合金との比較
| 特性 | 5154 | 5056 | 優位性 |
|---|---|---|---|
| Mg含有量 | 3.1-3.9% | 4.5-5.6% | 5154: 成形性・溶接性優位 |
| 引張強さ(H32) | 250 MPa | 300 MPa | 5056: 高強度 |
| 伸び(H32) | ~18% | ~12% | 5154: 延性優位 |
| 溶接性 | 優秀 | 良好 | 5154: 熱割れ感受性低い |
| 応力腐食割れ | 感受性低 | 感受性あり | 5154: 耐SCC性優位 |
| チタン含有 | 0.2%以下 | 規定なし | 5154: 結晶粒制御 |
主な用途
- 溶接構造物・圧力容器（ASME Section VIII対応）
- 海洋・造船用構造材（船体、甲板、隔壁）
- 輸送機器（トラックボディ、トレーラー、鉄道車両）
- 化学プラント配管・貯蔵タンク
- 建築構造材・カーテンウォール
- オフショア構造物
関連規格
- ASTM B211 - アルミニウム合金棒、ロッド、ワイヤー
- ASTM B221 - アルミニウム合金押出形材
- ASTM B209 - アルミニウム合金板・シート・コイル
- ASME SB-211 / SB-221 / SB-209 - 圧力容器用規格
- AMS 4117 - 航空機用5154合金
金属
- ASTM B241 グレード 5154 O – 5000 系アルミニウム合金（高性能）
- ASTM B241 グレード 5154 H112 – 圧延アルミニウム合金仕様
- ASTM B316 グレード5056 H32 アルミニウム合金 – 特性と仕様
- ASTM B211 5056 H111 アルミニウム合金 – 包括的特性概要
- ASTM B211 5056 H12 アルミニウム合金 – 高強度5000系合金
- ASTM B211 5056 H14 アルミニウムシート – 仕様と性能
- ASTM B211 5056 H18 アルミニウム – 仕様と特性
- ASTM B211 Grade 5056 H192 アルミニウム合金 - 主要特性と規格
- ASTM B211 Grade 5056 H32 アルミニウム - 包括的特性概要
- ASTM B211 Grade 5056 H34 アルミニウム合金 - 特性と用途
- ASTM B211 Grade 5056 H38 アルミニウム - 特性と規格