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ASTM B211 2024-T851 アルミニウム合金：航空機グレード高強度材

概要

ASTM B211 2024-T851 アルミニウム合金は、溶体化熱処理後、冷間加工（約1–3%の永久ひずみ）を行い、さらに人工時劰処理（190℃前後で数時間）を施したテンパーです。T351/T36に比べて降伏強度が高く、応力腐食割れ耐性に優れるのが特長です。航空機構造材として、疲労強度と耐食性のバランスが求められる用途で採用されます。

主な用途

航空機主翼・胴体構造材（厚板、鍛造品）
高応力を受ける構造部品
応力腐食割れ耐性が要求される部品
軍用機・宇宙機構造部材

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（T851テンパー、棒・線材、ASTM B211準拠）

特性	値	条件	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	4.0 %	T851	ASTM B211	棒、線材	–
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	455.0 MPa	T851	ASTM B211	棒、線材	–

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
電気伝導度	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

化学組成（T851、ASTM B211、棒・線材、質量%）

元素	含有量
クロム (Cr)	0.10 以下
銅 (Cu)	3.8 – 4.9
鉄 (Fe)	0.50 以下
マグネシウム (Mg)	1.2 – 1.8
マンガン (Mn)	0.3 – 0.9
シリコン (Si)	0.50 以下
チタン (Ti)	0.15 以下
亜鉛 (Zn)	0.25 以下
アルミニウム (Al)	残部

技術的特性

特性	評価
加工性	中程度

2024合金テンパー比較

テンパー	処理	引張強さ (MPa)	伸び (%)	応力腐食割れ耐性	主用途
T351	溶体化・冷間加工・自然時効・応力除去	425	8–9	標準	汎用構造材
T36	T351 + 追加冷間加工(~6%)	475	低	標準	高強度精密部品
T851	溶体化・冷間加工・人工時効・応力除去	455	4	優良	高応力構造材

特記事項

人工時劰により析出物（S相、θ相）が微細化し、降伏強度と応力腐食割れ耐性が向上します。
伸びは4%と低く、成形加工には不向きです。最終形状に近い状態で熱処理するか、機械加工で仕上げます。
耐食性は本質的に低いため、クラッド材（アルクラッド）や表面処理との併用が標準的です。

ASTM B211 2024-T36 アルミニウム合金：航空宇宙用高強度・高切削性材 ASTM B211 2219-T851 アルミニウム合金：高温用途向け高強度材

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