AA 5086-H18 アルミニウム合金：最高強度・耐食性の構造用材
概要
AA 5086-H18 アルミニウム合金は、5086合金を全硬（H18、加工硬化のみ、安定化処理なし）まで加工硬化させたテンパー品です。5000系非熱処理型合金の中で最高レベルの引張強さ（400 MPa）と降伏強さ（330 MPa）を発揮しながら、優れた海水耐食性と電気伝導度を維持します。伸びは1.2%と非常に低いため、成形加工は実質的に不可で、最終形状に近い状態で使用するか、機械加工仕上げが前提となります。
主な用途
- 高強度が要求される船舶構造材（補強材、フレーム、キール）
- 輸送機器の高荷重部品（トレーラーフレーム、クレーンブーム）
- 橋梁・建築の高応力部材
- 装甲・防護構造部品
- 高圧配管・圧力容器の高強度部材
- オフショア・海洋プラットフォーム構造材
物理的・機械的特性
一般特性（H18）
| 特性 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | H18 |
機械的特性（H18）
| 特性 | 値 | 条件 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 71.0 GPa | H18 | – |
| 伸び | 1.2 % | H18 | – |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | – | 圧延5000系アルミニウムの典型値 |
| ポアソン比 | 0.33 | – | 圧延5000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5000系アルミニウムの典型値 |
| 引張強さ | 400.0 MPa | H18 | – |
| 降伏強さ | 330.0 MPa | H18 | – |
熱的特性（H18）
| 特性 | 値 | 条件 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 2.4×10⁻⁵ 1/K | H18 | – |
| 最高使用温度 | 150.0 °C | – | 圧延5000系アルミニウムの典型値 |
| 融点 | 590.0 °C | H18 | – |
| 比熱容量 | 900.0 J/(kg·K) | H18 | – |
| 熱伝導率 | 130.0 W/(m·K) | H18 | – |
電気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気伝導度 | 18,000,000 – 31,000,000 S/m | 圧延5000系アルミニウムの典型値 |
| 電気抵抗率 | 3.3×10⁻⁸ – 5.0×10⁻⁸ Ω·m | 圧延5000系アルミニウムの典型値 |
化学組成（H18、質量%）
| 元素 | 含有量 | 条件 |
|---|---|---|
| アルミニウム (Al) | 93.0 – 96.3 | H18 |
| クロム (Cr) | 0.05 – 0.25 | H18 |
| 銅 (Cu) | 0.10 以下 | H18 |
| 鉄 (Fe) | 0.50 以下 | H18 |
| マグネシウム (Mg) | 3.5 – 4.5 | H18 |
| マンガン (Mn) | 0.2 – 0.7 | H18 |
| その他 | 0.15 以下 | H18 |
| シリコン (Si) | 0.40 以下 | H18 |
| チタン (Ti) | 0.15 以下 | H18 |
| 亜鉛 (Zn) | 0.25 以下 | H18 |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 加工性 | 良好 |
H16とH18の比較
| 項目 | H16 | H18 |
|---|---|---|
| 引張強さ | 360 MPa | 400 MPa |
| 降伏強さ | 300 MPa | 330 MPa |
| 伸び | 1.7% | 1.2% |
| 加工硬化度 | 3/4硬 | 全硬 |
| 曲げ成形性 | 極めて限定的 | 不可 |
| 溶接部軟化 | 中程度 | 大きい |
特記事項
- 成形不可：伸び1.2%のため、曲げ・絞り等の塑性加工はできません。レーザー切断・機械加工・ウォータージェット等で最終形状に仕上げます。
- 溶接注意：溶接熱影響部で大幅な軟化（O材レベルまで低下）が生じます。設計時は溶接部強度で検討するか、溶接後時劰（安定化処理）を検討してください。
- 応力腐食割れ（SCC）：Mg 3%以上のため、65℃以上・応力下での長期使用はSCCリスクがあります。高温用途では5052-H32/34や6061-T6を推奨します。
- 極低温特性：-196℃まで靭性を維持し、LNG・液体水素タンク等の超低温用途に適します。
- コストメリット：5083-H116/321より安価で、同等以上の強度が得られる場合があります。
金属
- EN 573-3 グレード 3.1305 H18 アルミニウム合金仕様
- AA 1050 H18 アルミニウム: 主要な機械的・熱的特性
- AA 1350 H18 アルミニウム合金：特性と用途
- AA 3004 H18 – プレミアム高強度鍛造アルミニウム合金
- AA 3103 H18 アルミニウム合金 - 3000系プレミアムグレード
- AA規格 1435 H18：1000シリーズアルミニウムの機械的特性
- AW-8006 H18：EN 573-3認証AlFeMn合金、食品安全・高強度・高耐久
- AW-8079 H18 アルミニウム合金：EN 573-3認証、食品安全・高強度
- AA 5049 H18 アルミニウム合金 - 機械的・物理的特性
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- EN 573-3 規格 3.1325 H18 アルミニウム合金：2000系列高強度材の特性と規格