JIS 3003-H18 アルミニウム合金(JIS H4090):高強度・耐食性に優れた加工硬化材
JIS 3003-H18 アルミニウム合金の概要
JIS 3003 はマンガンを主要合金元素とする3000系(Al-Mn系)鍛造アルミニウム合金で、優れた大気耐食性と中程度の強度を兼ね備えます。熱処理による強化はできませんが(非熱処理型)、アルミニウム合金としては良好な切削性を持ち、従来の溶接工法で溶接可能という大きな特長があります。冷間・熱間加工の双方に良好に対応し、1000系合金と比較して一般的に優れた機械的特性を示します。H18テンパーは加工硬化(1/8硬)を施した状態で、O材に比べて大幅に高い強度を持ちながら、なおある程度の延性を維持しています。
主な物理的・機械的特性(H18材・JIS H4090 準拠)
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.72 – 2.73 g/cm³ | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
機械的特性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| ヤング率(弾性率) | 69.5 – 70.0 GPa | – | – | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 3.0 % | H18 | JIS H4090 | – |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | – | – | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | – | – | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性率 | 25.0 – 26.0 GPa | – | – | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 186.0 MPa | H18 | JIS H4090 | – |
| 降伏強さ(0.2%耐力) | 167.0 MPa | H18 | JIS H4090 | – |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 線膨張係数 | 2.2×10⁻⁵ – 2.4×10⁻⁵ 1/K | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 629.0 – 654.0 °C | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 893.0 – 920.0 J/(kg·K) | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 154.0 – 193.0 W/(m·K) | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気伝導率 | 23,000,000 – 29,000,000 S/m | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
| 電気抵抗率 | 3.4×10⁻⁸ – 4.2×10⁻⁸ Ω·m | 鍛造3000系アルミニウムの典型値 |
技術的特性・加工性
| 項目 | 評価・内容 |
|---|---|
| 加工履歴 | H18(加工硬化 1/8硬) |
| 加工性 | 良好 |
O材とH18材の比較
| 特性 | O材(焼鈍) | H18材(1/8硬) |
|---|---|---|
| 引張強さ | 98 MPa | 186 MPa(約1.9倍) |
| 降伏強さ | 39 MPa | 167 MPa(約4.3倍) |
| 伸び | 23% | 3%(大幅に低下) |
| 成形性 | 優秀 | 制限的(曲げ半径に注意) |
| 主用途 | 深絞り、複雑成形、配管 | 構造部材、パネル、高強度が必要な部品 |
主な用途(H18材)
- 構造用パネル・板材(高強度が必要な用途)
- 輸送機器の内外装部品
- 建築構造材・補強材
- タンク・容器の高強度部位
- 一般機械部品
特長まとめ
- ✅ 高い強度(加工硬化によりO材の約2倍の引張強さ)
- ✅ 優れた耐食性(3000系の特長を維持)
- ✅ 良好な溶接性(ただし溶接熱影響部は軟化するため注意)
- ✅ 適度な延性を維持(H18で伸び3%)
- ❌ 深絞り等の大変形加工には不向き(O材推奨)
- ❌ 熱処理による強度調整不可
金属
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