JIS H4140 2014-T4 アルミニウム合金 - 高強度と優れた切削性
概要
JIS H4140 2014-T4 アルミニウム合金は、銅を主な合金元素とする2000系アルミニウム合金で、析出硬化型（熱処理強化型）の合金です。T4テンパー（溶体化熱処理後、自然時効）により、高強度と優れた切削性、溶接性を両立しています。航空機構造部品、トラック・自動車部品、機械部品など、高強度が要求される用途に広く採用されています。
主な特徴
- 析出硬化型合金（熱処理により高強度化可能）
- 優れた切削加工性
- 良好な溶接性（ただし溶接部の強度低下に注意）
- 熱処理後も強度を維持
- 比較的良好な成形性（T4状態）
物理的・機械的特性
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.75 - 2.84 g/cm³ | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
機械的特性（T4テンパー、鍛造材、JIS H4140準拠）
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 形状 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 70.0 - 73.0 GPa | - | - | - | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 16.0 % | T4 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 - 35.0 MPa·√m | - | - | - | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | - | - | - | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性係数 | 26.0 - 27.5 GPa | - | - | - | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 382.0 MPa | T4 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
| 降伏強さ | 206.0 MPa | T4 | JIS H4140 | 鍛造 | - |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 1.6×10⁻⁵ - 2.4×10⁻⁵ 1/K | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 500.0 - 650.0 °C | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 816.0 - 963.0 J/(kg·K) | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 112.0 - 251.0 W/(m·K) | 圧延2000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 | 18,000,000 - 30,000,000 S/m | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
| 電気抵抗率 | 3.4×10⁻⁸ - 6.0×10⁻⁸ Ω·m | 圧延2000系アルミニウムの典型値 |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 処理履歴 | T4 |
| 加工性 | 中程度 |
主な用途
航空機構造部品（翼桁、胴体フレーム）、トラック・自動車の構造部品、機械部品、ボルト・リベット等の締結部品、油圧マニホールドなど。
注意事項
- 2000系合金は応力腐食割れ感受性があるため、設計時には適切な応力緩和や保護措置が必要です。
- 溶接時は溶接部の強度低下（熱影響部の軟化）を考慮した設計が必要です。
- T6テンパー（人工時効）への追加熱処理で更なる高強度化が可能です（2014-T6参照）。
同等規格・類似合金
- AA 2014（米国アルミニウム協会）
- EN AW-2014（欧州規格）
- ISO AlCu4SiMg
- A2014（旧JIS記号）
金属
- JIS H4140 2N01-T6 アルミニウム合金：優れた圧延材特性
- JIS H4140 2025 T6 アルミニウム合金 – 高強度と優れた靭性
- JIS H4140 2218 T6 アルミニウム合金 – 特性と仕様
- JIS H4140 4032 T6 アルミニウム合金 – 特性と仕様
- JIS H4140 5056 アルミニウム合金 – 仕様と特性
- JIS H4140 5083 アルミニウム合金 – 特性と規格
- JIS H4140 6151 T6 アルミニウム合金 – 主要特性と規格
- JIS H4140 1200 アルミニウム鍛造材 – 機械的特性と規格
- JIS H4140 2018-T6 アルミニウム合金鍛造材 – 包括的特性と規格
- JIS H4000 2014 H13 – 高強度・溶接性に優れた析出硬化型アルミニウム合金
- JIS H4140 1100アルミニウム合金 - 卓越した耐食性