AA 5052-H14 アルミニウム合金：優れた耐食性・溶接性・成形性のバランス材
概要
AA 5052-H14 アルミニウム合金は、マグネシウム（2.2–2.8%）を主要合金元素とする5000系非熱処理型アルミニウム合金の1/4硬・安定化テンパー（H14）品です。全アルミニウム合金中でもトップクラスの耐食性、特に海水・海洋大気環境に対する耐食性に優れ、優れた溶接性と良好な成形性を兼ね備えた、最も汎用性の高い海洋・構造用合金の一つです。非熱処理型のため熱処理による強度調整はできませんが、加工硬化（Hテンパー）で幅広い強度レベルに対応できます。
主な用途
- 船舶・海洋構造物（船体外板、甲板、上部構造、マスト、燃料タンク）
- 化学・食品・医薬プラント配管・タンク・容器
- 輸送機器（トラックボディ、トレーラー、鉄道車両、自動車燃料タンク）
- 建築外装・内装・屋根・雨樋（陽極酸化・塗装仕上げ）
- 圧力容器・熱交換器・配管（ASME認定材料）
- 一般板金加工品・筐体・カバー・ブラケット
- 家電・事務機器外装部品
物理的・機械的特性
一般特性（H14）
| 特性 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | H14 |
機械的特性（H14）
| 特性 | 値 | 条件 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 70.0 GPa | H14 | – |
| 伸び | 4.6 % | H14 | – |
| 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 | 250.0 MPa | H14 | – |
| 降伏強さ | 210.0 MPa | H14 | – |
熱的特性（H14）
| 特性 | 値 | 条件 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 2.4×10⁻⁵ 1/K | H14 | – |
| 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 | 610.0 °C | H14 | – |
| 比熱容量 | 900.0 J/(kg·K) | H14 | – |
| 熱伝導率 | 140.0 W/(m·K) | H14 | – |
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（H14、質量%）
| 元素 | 含有量 | 条件 |
|---|---|---|
| アルミニウム (Al) | 95.8 – 97.7 | H14 |
| クロム (Cr) | 0.15 – 0.35 | H14 |
| 銅 (Cu) | 0.10 以下 | H14 |
| 鉄 (Fe) | 0.40 以下 | H14 |
| マグネシウム (Mg) | 2.2 – 2.8 | H14 |
| マンガン (Mn) | 0.10 以下 | H14 |
| その他 | 0.15 以下 | H14 |
| シリコン (Si) | 0.25 以下 | H14 |
| 亜鉛 (Zn) | 0.10 以下 | H14 |
技術的特性
| 特性 | 評価 |
|---|---|
| 加工性 | 良好 |
5052合金のテンパー別特性比較
| テンパー | 状態 | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 伸び (%) | 主用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| O | 焼鈍 | 170–215 | 65–95 | 20–30 | 深絞り、複雑成形、スピニング |
| H32 | 1/4硬・安定化 | 215–265 | 160–210 | 10–18 | 汎用構造、タンク、中程度成形 |
| H34 | 1/2硬・安定化 | 235–285 | 195–240 | 8–14 | 高強度構造、成形制限あり |
| H14 | 1/4硬・加工硬化のみ | 250–300 | 210–255 | 4–10 | 高強度・高剛性、安定化不要 |
| H36 | 3/4硬・安定化 | 255–305 | 220–270 | 6–10 | 高強度部品 |
| H38 | 全硬・安定化 | 275–325 | 240–290 | 4–7 | 最高強度、成形不可 |
H14とH32の違い
- H14：加工硬化のみ（安定化熱処理なし）。H32よりわずかに高強度・低延性。残留応力が残りやすい。
- H32：加工硬化＋安定化熱処理（低温焼鈍）。残留応力が低減し、寸法安定性・成形性・溶接後の歪み制御に優れる。
- 用途に応じて使い分けます。溶接構造・精密部品はH32、純粋な高強度・剛性重視はH14が選ばれます。
5000系主要合金の比較
| 合金 | Mg含有量 | 引張強さ (H32/O MPa) | 耐食性 | 溶接性 | 成形性 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5052 | 2.2–2.8% | 215–265 / 170–215 | 最高 | 最高 | 最高 | 汎用板金、タンク、海洋 |
| 5083 | 4.0–4.9% | 305–350 / 270–315 | 優良 | 優良 | 良好 | 船体、極低温タンク、高強度 |
| 5086 | 3.5–4.5% | 290–340 / 240–290 | 優良 | 優良 | 良好 | 船体、車両、橋梁、高強度 |
| 5454 | 2.4–3.0% | 250–305 / 180–230 | 優良 | 優良 | 良好 | 高温用タンク、車輪、溶接構造 |
特記事項
- 耐食性最高峰：5000系中で最も耐食性が高く、海水・塩害環境での実績が最も豊富です。
- 溶接性最高峰：全アルミニウム合金中でもトップクラスの溶接性を持ち、TIG/MIG/抵抗溶接/レーザー溶接全てに対応。溶加材は5356、5556、5183が標準。
- 陽極酸化適性：透明・着色陽極酸化皮膜が均一に形成され、装飾・耐食両用途に適します。
- 高温制限：150℃以上での長期使用は軟化・強度低下するため避けてください。高温用途は5454や6061を検討。
- 応力腐食割れ：Mg 2.8%以下のため、H14でもSCC感受性は極めて低く、5083/5086より安心して使用できます。
金属
- JIS 3003 H14 アルミニウム合金：優れた耐食性と溶接性
- JIS H4080 5052 アルミニウム合金 – 優れた耐食性と溶接性
- JIS H4100 5052 アルミニウム合金 – 優れた耐食性と溶接性能
- JIS 5052 T32 アルミニウム合金 – 高耐食性と優れた溶接性能
- JIS H4040 5052 アルミニウム合金 – 優れた耐食性と溶接性
- JIS 5052 H18 アルミニウム合金 - 優れた耐食性と溶接性
- JIS H4090 3003-H14 アルミニウム合金 - 優れた耐食性と機械加工性
- JIS H4000 5052 熱間圧延アルミニウム合金 - 優れた耐食性と溶接性
- JIS 5052-O アルミニウム合金 H4040グレード：最高レベル耐食性・優れた溶接性・非熱処理型
- ASTM B746 5052-H141 耐食性に優れたアルミニウム合金プレート
- ASTM B316 3003-H14 アルミニウム合金 - 耐食性と強度を両立する高品質合金