JIS 2017-T4 アルミニウム合金 H4040グレード:熱処理型・高強度・良好な切削性
JIS 2017-T4 アルミニウム合金の概要
JIS 2017-T4は、溶体化処理と自然時効処理(T4テンパー)を行った2000系アルミニウム合金(アルミニウム-銅-マグネシウム系)です。Oテンパー(焼鈍材)から大幅な強度向上を実現しつつ、良好な延性(伸び12%)と切削性を維持しています。JIS 2011より高強度で、加工性と耐食性は中程度です。溶接は耐食性を低下させるため推奨されません。
主な特性
一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.75~2.84 g/cm³ | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
機械的特性(T4テンパー、JIS H4040準拠)
| 特性 | 値 | 条件 | 関連規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 70.0~73.0 GPa | - | - | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| 伸び | 12.0 % | T4 | JIS H4040 | - |
| 平面歪み破壊靭性 | 22.0~35.0 MPa·√m | - | - | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | - | - | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| せん断弾性係数 | 26.0~27.5 GPa | - | - | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 343.0 MPa | T4 | JIS H4040 | - |
| 降伏強さ | 216.0 MPa | T4 | JIS H4040 | - |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 1.6×10⁻⁵~2.4×10⁻⁵ 1/K | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 500.0~650.0 ℃ | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| 比熱容量 | 816.0~963.0 J/(kg·K) | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
| 熱伝導率 | 112.0~251.0 W/(m·K) | 2000系圧延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 | 18,000,000~30,000,000 S/m | 2000系圧延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 | 2000系圧延アルミニウムの典型値 |
技術的特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 加工履歴 | T4 |
| 加工性 | 中程度の加工性 |
テンパー別強度比較(2017合金)
| テンパー | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 伸び (%) |
|---|---|---|---|
| O(焼鈍) | 245 | 127 | 16 |
| T4(自然時効) | 343 | 216 | 12 |
T4テンパーでは、Oテンパー比で引張強さ約40%向上、降伏強さ約70%向上を実現しながら、12%の伸びを維持しています。自然時効による硬化のため、追加の熱処理工程が不要です。
2017-T4と2014-T4の比較
| 特性 | JIS 2017-T4 | JIS 2014-T4 |
|---|---|---|
| 引張強さ | 343 MPa | 343 MPa |
| 降伏強さ | 216 MPa | 245 MPa |
| 伸び | 12% | 12% |
引張強さは同等ですが、2017-T4の方が降伏強さがやや低く、延性に優れる傾向があります。
特徴と用途
- 自然時効硬化:室温放置で強度発現、追加熱処理不要
- 高強度・高延性のバランス:引張343 MPa、伸び12%を両立
- 優れた切削性:ねじ加工・精密切削に適する
- 溶接非推奨:耐食性低下のため溶接は避ける
主な用途
- 航空機構造部品・継手・ファスナー
- 高強度機械部品(ボルト、シャフト、ギア)
- 精密切削部品・ねじ加工品
- 輸送機器構造材
- 熱処理工程を簡略化したい高強度用途
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