ASTM B210 Grade 2024 O アルミニウム合金 – 航空宇宙用途向け高強度材

ASTM B210 Grade 2024 O アルミニウム合金の概要

アルミニウム 2024 は、航空機産業で広く使用される高強度アルミニウム合金です。焼鈍状態（O 状態）では容易に成形でき、良好な切削性を示します。比較的耐食性は低いものの、高品位な仕上げ加工が可能です。シームレスチューブ規格 ASTM B210 に準拠しています。

物理的・機械的・熱的・電気的特性（O 状態：焼鈍）

一般特性

特性	値	備考
密度	2.75 - 2.84 g/cm³	圧延 2000 系アルミニウムの代表値

機械的特性

特性	値	状態	関連規格	形状	備考
弾性率	70.0 - 73.0 GPa	-	-	-	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
平面ひずみ破壊靭性	22.0 - 35.0 MPa·√m	-	-	-	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
ポアソン比	0.33	-	-	-	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
せん断弾性率	26.0 - 27.5 GPa	-	-	-	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
引張強さ	220.0 MPa	O	ASTM B210	シームレスチューブ

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 系アルミニウムの代表値
融点	500.0 - 650.0 °C	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
比熱容量	816.0 - 963.0 J/(kg·K)	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
熱伝導率	112.0 - 251.0 W/(m·K)	圧延 2000 系アルミニウムの代表値

電気的特性

特性	値	備考
電気伝導度	18,000,000 - 30,000,000 S/m	圧延 2000 系アルミニウムの代表値
電気抵抗率	3.4×10⁻⁸ - 6×10⁻⁸ Ω·m	圧延 2000 系アルミニウムの代表値

化学組成（O 状態、シームレスチューブ）

元素	含有量	状態	関連規格	形状
クロム	0.1 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
銅	3.8 - 4.9 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
鉄	0.5 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
マグネシウム	1.2 - 1.8 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
マンガン	0.3 - 0.9 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
シリコン	0.5 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
チタン	0.15 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ
亜鉛	0.25 %	O	ASTM B210	シームレスチューブ

技術的特性

特性	評価
加工性	中程度の加工性

2014 合金と 2024 合金の比較

2014 と 2024 はともに Al-Cu-Mg 系の析出硬化型合金（2000 系）ですが、組成と特性に違いがあります。2024 はマグネシウム含有量が高く（1.2-1.8% 対 0.2-0.8%）、より高い疲労強度と破壊靭性を示すため、航空機の翼・胴体構造など疲労が支配的な用途で好まれます。一方、2014 は銅含有量がやや高く、高温強度に優れ、鍛造部品やトラックフレームなどに採用されます。どちらも O 状態では成形性が良く、T3/T4/T6 などの熱処理で高強度化されます。耐食性はどちらも低めで、クラッド材や表面処理が一般的です。

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