ASTM B211 Grade 5154 H36 アルミニウム - 技術仕様と特性
ASTM B211 Grade 5154 H36 アルミニウム合金の概要
ASTM B211規格に準拠した5154 H36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。H36テンパー（加工硬化＋安定化処理、3/4硬）により、5154系列の中では高強度グレードに位置づけられます。優れた耐食性と溶接性を維持しながら、構造用途に十分な強度を確保。棒、ロッド、ワイヤー形状で供給され、海洋構造物、圧力容器、輸送機器などに採用されています。
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 | 290.0 MPa | H36 | 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 (H36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
- 高強度溶接構造物・圧力容器
- 海洋・造船用高強度構造材（船体外板、バルクヘッド）
- 輸送機器高負荷部品（シャシ、フレーム、ボディ補強）
- オフショア構造物・デッキ部材
- 橋梁・建築構造部材
- LNGタンク等極低温用途（5083代替として検討可能）
5154合金テンパー選定ガイド
| テンパー | 引張強さ | 降伏強さ | 伸び | 曲げ半径(最小) | 推奨用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| O | 215 MPa | 95 MPa | 25% | 0.5t | 複雑成形、深絞り、溶接前材料 |
| H32 | 250 MPa | 190 MPa | 18% | 1.5t | 一般構造、曲げ加工、溶接構造物 |
| H34 | 270 MPa | 220 MPa | 12% | 2.0t | 中高強度、軽微曲げ、圧力容器 |
| H36 | 290 MPa | 250 MPa | 8% | 3.0t | 高強度構造、最小限成形 |
| H38 | 310 MPa | 280 MPa | 5% | 4.0t | 最高強度、成形不要、線材 |
溶接・接合ガイドライン
推奨フィラーメタル
- 5183 (ER5183) - 最も一般的、高強度溶接部
- 5356 (ER5356) - 汎用、優れた送給性
- 5556 (ER5556) - 最高強度、5056/5083接合時も使用
- 4043 (ER4043) - 非推奨（Mg含有合金には不向き、割れリスク）
溶接プロセス
- TIG溶接 (GTAW) - 薄板、高品質要求部
- MIG溶接 (GMAW) - 中厚板、高能率、ロボット溶接
- レーザー溶接 - 高速、低熱入力、歪み最小化
- 摩擦攪拌溶接 (FSW) - 長尺継手、厚板、高品質
関連規格・認証
- ASTM B211 - 棒、ロッド、ワイヤー
- ASTM B221 - 押出形材
- ASTM B209 - 板、シート、コイル
- ASME SB-211/221/209 - 圧力容器・配管用
- ABS / DNV-GL / LR / BV - 船級認証取得可能
- AMS 4117 - 航空宇宙用材料規格
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