EN 573-3 3.1355 Fグレード：航空機用高強度アルミニウム合金（2000系）
アルミニウム合金 3.1355 (AlCu4Mg1 / 2024相当) の概要
DIN 3.1355（EN AW-2024相当）は、銅・マグネシウムを主要添加元素とするアルミニウム合金（2000系）で、航空機構造材として長い実績を持つ高強度材です。焼鈍状態（O）では成形性と切削加工性に優れ、高い仕上げ面精度が得られます。一方、耐食性（特に海水・大気腐食）は比較的低いため、クラッド材や表面処理（アルマイト、塗装）と併用されるのが一般的です。F状態（製造時状態）は、熱処理前の素材や鍛造ブランクとして供給されます。
主な特性
一般物性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.77 g/cm³ | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 密度 | 2.78 g/cm³ | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
機械的特性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| ヤング率 | 73.0 GPa | F | EN 573-3, EN 1715-3 | |
| 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 | 27.4 GPa | F | EN 573-3, EN 1715-3 | |
| 引張強さ | 200 – 440 MPa | F | EN 573-3, EN 1715-3 | |
| 引張強さ | 200 – 280 MPa | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | -50 °C | 21.1 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 20 °C | 21.1 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 20 °C | 22.9 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 20 °C | 23.2 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 20 °C | 23.8 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 20 °C | 24.7 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 100 °C | 22.9 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 100 °C | 23.2 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 200 °C | 23.8 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 線膨張係数 | 300 °C | 24.7 × 10⁻⁶ 1/K | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 融点 | — | 505 – 640 °C | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 融点 | — | 505 – 635 °C | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 比熱容量 | — | 875 J/(kg·K) | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 熱伝導率 | — | 121 – 193 W/(m·K) | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 熱伝導率 | — | 130 – 150 W/(m·K) | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
電気的特性
| 特性 | 値 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| 電気伝導度 | 17.0 – 29.0 MS/m | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 電気伝導度 | 18.0 – 21.0 MS/m | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 電気抵抗率 | 3.45 – 5.88 × 10⁻⁸ Ω·m | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 電気抵抗率 | 4.76 – 5.56 × 10⁻⁸ Ω·m | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
化学組成 (質量%)
| 元素 | 含有範囲 | 状態 | 関連規格 |
|---|---|---|---|
| クロム (Cr) | 0.10 max | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 銅 (Cu) | 3.8 – 4.9 | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 鉄 (Fe) | 0.50 max | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| マグネシウム (Mg) | 1.2 – 1.8 | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| マンガン (Mn) | 0.3 – 0.9 | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| シリコン (Si) | 0.50 max | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| チタン (Ti) | 0.15 max | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
| 亜鉛 (Zn) | 0.25 max | F | EN 573-3, EN 1715-3 |
技術的特性 (加工・表面処理適性)
| 項目 | 評価 |
|---|---|
| 陽極酸化処理 | 装飾用：不向き、防食用：良好 |
| ろう付け | 硬ろう付け（フラックスあり/なし）：不向き/不向き、摩擦ろう付け：可、軟ろう付け（フラックスあり）：不向き |
| 耐食性 | 海水：不良、大気腐食：不良 |
| 加工性 | 曲げ/スピニング（冷間）：可（O）/可（O）、衝撃押出（冷間）：可（O）、深絞り/アップセッティング：可（O）/可（O） |
金属
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