ASTM B211 Grade 5154 H34 - 高強度アルミニウム合金
ASTM B211 Grade 5154 H34 アルミニウム合金の概要
ASTM B211規格に準拠した5154 H34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。H34テンパー（加工硬化＋安定化処理、1/2硬）により、H32より高い強度を実現しつつ、5000系列特有の優れた耐食性と溶接性を維持しています。棒、ロッド、ワイヤー形状で供給され、中高強度が要求される溶接構造物や海洋用途に適しています。
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 | 270.0 MPa | H34 | 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 (H34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 |
主な用途
- 中高強度溶接構造物・圧力容器
- 海洋・造船用構造材（船体外板、甲板、上部構造）
- 輸送機器部品（車体フレーム、ボディパネル、トレーラー）
- 化学プラント配管・貯蔵タンク・熱交換器
- 建築構造材・橋梁部材
- オフショア・プラットフォーム構造材
5154合金のテンパー別強度比較
| テンパー | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa, 推定) | 伸び (%) | 用途目安 |
|---|---|---|---|---|
| O (焼鈍) | ~215 | ~95 | ~25% | 深絞り、複雑成形、溶接前 |
| H32 (1/4硬) | 250 | 190 | ~18% | 一般構造、曲げ加工、溶接構造 |
| H34 (1/2硬) | 270 | 220 | ~12% | 中高強度構造、軽微成形 |
| H36 (3/4硬) | 290 | 250 | ~8% | 高強度構造、成形最小限 |
| H38 (全硬) | 310 | 280 | ~5% | 最高強度、成形不要部材 |
5154 vs 5056 vs 5083 (H34テンパー比較)
| 合金 | Mg含有量 | 引張強さ(H34) | 伸び | 溶接性 | 耐SCC性 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5154 | 3.1-3.9% | 270 MPa | ~12% | 優秀 | 優秀 | 溶接構造、船舶、圧力容器 |
| 5056 | 4.5-5.6% | 345 MPa | ~8% | 良好 | 注意要 | 高強度、リベット、線材 |
| 5083 | 4.0-4.9% | 315 MPa | ~10% | 良好 | 良好 | 極低温、高強度溶接構造 |
設計・加工上の注意点
- 150°C以上での長期使用は避ける（感作化・強度低下の恐れ）
- 溶接には5183、5356、5556等のフィラーワイヤーを推奨
- 曲げ加工時は内側半径に注意（H34で最小2-3倍板厚推奨）
- アルマイト処理可能、透明・カラーともに良好な仕上がり
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 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
- ASTM B211 Grade 5056H3 (H392) - 5000系列アルミニウム棒線材の包括的特性