JIS H4180 6101-T6 アルミニウム合金 - 高電気伝導率と機械的強度の両立
概要
JIS H4180 6101-T6 アルミニウム合金は、高い電気伝導率と良好な機械的強度を両立させた6000系アルミニウム合金です。マグネシウム・シリコン系で、標準的な機械加工・溶接・成形が可能で、押出性に優れます。他のアルミニウム合金とは異なり、熱間・冷間加工の両方が可能です。優れた耐食性、曲げ加工性、成形性も備え、電気用途（母線、導体）と構造用途の双方で使用できます。
主な特徴
- 高い電気伝導率（6000系でトップクラス、IACS 53-55%相当）
- 良好な機械的強度（構造材としても使用可能）
- 優れた押出性（複雑断面形状の母線・導体製造に適する）
- 熱間・冷間加工の両方に対応（6000系で稀な特徴）
- 良好な耐食性・曲げ加工性・成形性
- 標準的な機械加工・溶接・成形が可能
物理的・機械的特性
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.7 g/cm³ | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
機械的特性（T6テンパー、板材、JIS H4180準拠）
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 形状 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 70.0 GPa | - | - | - | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 10.0 % | T6 | JIS H4180 | 板 | - |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 - 35.0 MPa·√m | - | - | - | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | - | - | - | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性係数 | 26.0 - 26.5 GPa | - | - | - | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 196.0 MPa | T6 | JIS H4180 | 板 | - |
| 降伏強さ | 167.0 MPa | T6 | JIS H4180 | 板 | - |
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6000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 555.0 - 655.0 °C | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 887.0 - 963.0 J/(kg·K) | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 170.0 - 220.0 W/(m·K) | 圧延6000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 | 21,000,000 - 34,000,000 S/m | 圧延6000系アルミニウムの典型値（IACS 53-55%相当） |
| 電気抵抗率 | 2.9×10⁻⁸ - 5.0×10⁻⁸ Ω·m | 圧延6000系アルミニウムの典型値 |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 処理履歴 | T6 |
| 加工性 | 優秀 |
電気用途アルミニウム合金の比較
| 合金 | 電気伝導率 (IACS%) | 引張強さ (MPa) | 主用途 |
|---|---|---|---|
| 1350 (ECアルミ) | 61-62% | 60-110 | 架空送電線、導体専用 |
| 6101-T6 | 53-55% | 196 | 母線、構造兼用導体、押出形材 |
| 6061-T6 | 40-43% | 265 | 構造主体、導体副次 |
| 6063-T6 | 50-53% | 206 | 建築形材、ヒートシンク |
主な用途
- 電気母線（バスバー）・分岐母線
- 変圧器・開閉装置用導体
- 電車・鉄道車両の集電装置・母線
- 大電流用押出導体形材
- 構造機能を兼ねる電気部品（支持構造兼母線等）
- ヒートシンク兼電気導体部品
- 再生可能エネルギー設備（太陽光、風力）の集電・伝送部品
設計上のメリット
- 純アルミニウム導体（1350等）に比べて機械的強度が高く、支持間隔を広げられる
- 銅母線に比べて軽量（約1/3）、コスト競争力あり
- 押出成形により、放熱フィン一体型や複雑断面の導体形状が製造可能
- 陽極酸化処理により絶縁被膜形成可能（一部絶縁が必要な箇所）
同等規格・類似合金
- AA 6101-T6（米国アルミニウム協会 / ASTM B317）
- EN AW-6101-T6（欧州規格 / EN 755）
- ISO AlMgSi(A)-T6
- A6101-T6（旧JIS記号）
- E-AlMgSi（欧州電気用途規格）
金属
- JIS G3115 Grade SPV450：低炭素鋼の主要特性
- JIS G3115 Grade SPV490 低炭素鋼：主要機械的・物理的特性
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