ASTM B241 2024-T81/T8510/T8511 アルミニウム合金：高強度・優れた切削性

概要

ASTM B241規格の2024-T81、T8510、T8511アルミニウム合金は、航空機産業で広く使用される高強度アルミニウム合金です。銅を主要合金元素とする2000系合金で、優れた強度と優れた切削加工性を兼ね備えています。焼鈍状態では成形性が良好で、高い表面仕上げで機械加工が可能です。ただし、耐食性は比較的低いため、クラッド材や表面処理での使用が推奨されます。

主な特長

航空機グレードの高強度（引張強さ 440-455 MPa）
優れた切削加工性
焼鈍状態で良好な成形性
高精度な表面仕上げが可能
溶液熱処理・冷間加工・人工時効（T8系テンパー）

物理的特性

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

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	－	－	－	圧延2000系アルミニウムの典型値
伸び	4.0 %	T81, T8510, T8511	ASTM B241	チューブ	A50試験片
伸び	4.0 %	T81, T8510, T8511	ASTM B241	チューブ	－
伸び (A50)	5.0 %	T81, T8510, T8511	ASTM B241	チューブ	A50試験片
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
せん断弾性率	26.0 - 27.5 GPa	－	－	－	圧延2000系アルミニウムの典型値
引張強さ	440.0 MPa	T81, T8510, T8511	ASTM B241	チューブ	－
引張強さ	455.0 MPa	T81, T8510, T8511	ASTM B241	チューブ	－

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 (T81, T8510, T8511、ASTM B241、チューブ)

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)	0.30 - 0.90
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

加工性：中程度

用途例

航空機構造部品（翼、胴体、リブ、桁）
航空宇宙用ファスナー
高強度が要求される構造用チューブ
軍用車両部品
精密機械部品

注意事項

2024合金は耐食性が比較的低いため、耐食性が要求される環境ではクラッド材（純アルミニウム被覆）の使用や、陽極酸化・塗装などの表面処理を施すことが推奨されます。

ASTM B211 6061-T6/T62/T651 アルミニウム合金：高強度・耐食性・汎用性 ASTM B241 2219-O アルミニウム合金：高強度・時効硬化型合金

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