ASTM B316 Grade 2024 T42 アルミニウム合金 – 航空機用高強度材料

ASTM B316 Grade 2024 T42 アルミニウム合金の概要

ASTM B316 Grade 2024は、航空機産業で最も広く使用されている高強度アルミニウム合金の一つです（Al-Cu-Mg系）。優れた強度対重量比と疲労特性を持ち、焼鈍（O）状態では優れた成形性と機械加工性を示します。T42テンパーは、溶体化熱処理後にユーザー側で自然時効を行うことを前提とした材料状態（溶体化済み・時効前）を指します。耐食性は相対的に低いため、クラッド材（アルクラッド）や表面処理（陽極酸化、化成処理、塗装）との併用が一般的です。高仕上げ加工が可能です。

主な特性

一般特性

特性	値	備考
密度	2.75 – 2.84 g/cm³	2000系アルミニウムの典型値

機械的特性（T42テンパー）

特性	値	条件	関連規格	形状	備考
ヤング率（弾性率）	70.0 – 73.0 GPa	–	–	–	2000系アルミニウムの典型値
伸び	9.0 %	T42	ASTM B316	線材、棒材	–
平面ひずみ破壊靭性	22.0 – 35.0 MPa·√m	–	–	–	2000系アルミニウムの典型値
ポアソン比	0.33	–	–	–	2000系アルミニウムの典型値
剛性率（せん断弾性率）	26.0 – 27.5 GPa	–	–	–	2000系アルミニウムの典型値
せん断強さ	255.0 MPa	T42	ASTM B316	線材、棒材	–
引張強さ	425.0 MPa	T42	ASTM B316	線材、棒材	–

熱的特性

特性	値	備考
線膨張係数	1.6×10⁻⁵ – 2.4×10⁻⁵ 1/K	2000系アルミニウムの典型値
融点	500.0 – 650.0 °C	2000系アルミニウムの典型値
比熱容量	816.0 – 963.0 J/(kg·K)	2000系アルミニウムの典型値
熱伝導率	112.0 – 251.0 W/(m·K)	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	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	2000系アルミニウムの典型値

化学組成（T42テンパー、ASTM B316準拠）

元素	含有量（%）	条件	関連規格	形状
クロム (Cr)	0.1（最大）	T42	ASTM B316	線材、棒材
銅 (Cu)	3.8 – 4.9	T42	ASTM B316	線材、棒材
鉄 (Fe)	0.5（最大）	T42	ASTM B316	線材、棒材
マグネシウム (Mg)	1.2 – 1.8	T42	ASTM B316	線材、棒材
マンガン (Mn)	0.3 – 0.9	T42	ASTM B316	線材、棒材
シリコン (Si)	0.5（最大）	T42	ASTM B316	線材、棒材
チタン (Ti)	0.15（最大）	T42	ASTM B316	線材、棒材
亜鉛 (Zn)	0.25（最大）	T42	ASTM B316	線材、棒材

技術的特性

特性	評価
加工性	中程度

T42テンパーの意義と2017/2024合金の使い分け

T42テンパーは「溶体化熱処理済み、自然時効前」の状態で供給され、ユーザーが室温で自然時効（数日〜数週間）を行ってT4相当の特性を得ることを想定しています。これにより、材料メーカー側での時効管理工程を省略でき、ユーザーの生産スケジュールに合わせた時効制御が可能になります。2024合金は2017合金に比べてマグネシウム含有量が高く（1.2–1.8% vs 0.4–0.8%）、より高い強度（引張強さ 425 vs 380 MPa）と優れた疲労特性を発揮します。航空機の翼・胴体構造材、リベット、ボルト、高負荷機械部品に幅広く採用されています。耐食性確保にはクラッド材（表面に純アルミまたは6000系を被覆）の使用が標準的です。

ASTM B316 Grade 2017 T4 アルミニウム合金 – 熱処理型高強度・耐食性材料 ASTM B316 Grade 2219 T6 アルミニウム合金 – 高温構造用高強度材料

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