AA 2011 T3 アルミニウム合金 – 高い機械加工性と機械的強度
アルミニウム合金 AA 2011 T3は、時効硬化型合金として広く知られ、優れた自由切削性と機械的特性を兼ね備えています。非常に厳しい公差で機械加工が可能でありながら、滑らかで光沢のある仕上げ面が得られます。他のアルミニウム合金とは異なり、AA 2011は耐食性や溶接性に優れていません。銅を主添加元素とし、ビスマスと鉛を含むことで切削性を大幅に向上させています。T3テンパーは溶体化処理・冷間加工・自然時効を経た状態です。
追加サービス： 切断加工、図面からの部品製作
主な特性
一般特性
| 特性 | 値 | 条件 | 関連規格 |
|---|
| 密度 | 2.83 g/cm³ | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
機械的特性
| 特性 | 値 | 条件 | 関連規格 | 備考 |
|---|
| 曲げ疲労強度 | 125.0 MPa | T3 | AA規格 | |
| 弾性係数 | 70.0 GPa | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 | |
| ブリネル硬度 | 95.0 HB | T3 | AA規格 | |
| 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 |
| せん断弾性係数 | 26.0 – 27.5 GPa | – | – | 圧延2000系アルミニウムの代表値 |
| 引張強さ | 290.0 MPa | T3 | AA規格、ASTM B211 | |
| 引張強さ | 295.0 MPa | T3 | AA規格、ASTM B211 | |
| 引張強さ | 310.0 MPa | T3 | AA規格、ASTM B211 | |
| 引張強さ | 325.0 MPa | T3 | AA規格、ASTM B210 | |
| 引張強さ（代表値） | 380.0 MPa | T3 | AA規格 | |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 条件 | 関連規格 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 20 °C | 2.29×10⁻⁵ 1/K | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 | |
| 線膨張係数 | 100 °C | 2.29×10⁻⁵ 1/K | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 | |
| 融点 | – | 540.0 – 645.0 °C | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 | |
| 比熱容量 | – | 816.0 – 963.0 J/(kg·K) | – | – | 圧延2000系アルミニウムの代表値 |
| 熱伝導率 | – | 151.0 – 172.0 W/(m·K) | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 | |
電気的特性
| 特性 | 値 | 条件 | 関連規格 |
|---|
| 電気伝導度 | 23.0 – 26.0 MS/m | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| 電気抵抗率 | 3.85 – 4.35×10⁻⁸ Ω·m | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
化学組成
| 元素 | 含有量 | 条件 | 関連規格 |
|---|
| ビスマス (Bi) | 0.2 – 0.6 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| 銅 (Cu) | 5.0 – 6.0 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| 鉄 (Fe) | 0.70 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| 鉛 (Pb) | 0.2 – 0.6 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| シリコン (Si) | 0.4 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
| 亜鉛 (Zn) | 0.3 % | T3 | AA規格、ASTM B210、B211 |
技術的特性（加工性・耐食性等）
| 特性 | 評価 |
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| ろう付け | 既知のろう付け方法はなし、開発されていない |
| 耐食性 | 応力腐食割れ：運転中の限定的損傷（T3、T4、T451）、運転中は損傷なし、実験室試験で限定的損傷（T8）、一般：十分、原則として保護が必要 |
| 機械加工性 | 一般：非常に良好（フリーカッティング合金） |
| 加工性（成形性） | 一般（状態別）：悪い（T3）、可（T4、T451）、困難（T8） |
AA 2011 T3は、高速自動盤加工、精密切削部品、ネジ、ボルト、ギア、精密機械部品など、大量の切削加工が必要な用途に最適です。ビスマスと鉛の添加により、切りくずが細かく破断し、工具寿命が延び、高精度な仕上げが可能です。T8に比べて強度は劣りますが、成形性（冷間加工性）はT8より良好です。ただし、耐食性が低いため、腐食環境では表面処理（アルマイト、塗装、メッキ等）が必須です。溶接は推奨されません。鉛フリー対応が必要な場合は、代替合金（2011A等）の検討が必要です。
