EN 573-3 AW-3003 (H46) アルミニウム合金 - 高性能・耐食性に優れた材料
概要
アルミニウム合金 EN AW-3003(材質記号:A3003)は、優れた大気耐食性と中程度の強度を兼ね備えた広く使用されているアルミニウム・マンガン系合金です。1000系純アルミニウムよりも機械的特性に優れ、熱処理による強化はできませんが、加工硬化によって強度を向上させることができます。従来の溶接工法で溶接可能であり、冷間・熱間加工の両方に良好に対応するため、汎用性の高い材料として知られています。
主な特徴
- 優れた耐食性: 大気環境、海水環境下で優れた耐食性を発揮
- 良好な加工性: アルミニウム合金の中では比較的切削加工が容易
- 溶接性: TIG、MIG、抵抗溶接など一般的な溶接工法に対応可能
- 成形性: 冷間加工・熱間加工ともに良好、深絞り・曲げ加工に適する
- 陽極酸化処理: 装飾用・防食用ともに良好な結果が得られる
化学組成 (EN 573-3準拠、質量%)
| 元素 | 含有範囲 |
|---|---|
| アルミニウム (Al) | 残部 (最小 97.5%) |
| マンガン (Mn) | 1.0 ~ 1.5% |
| 銅 (Cu) | 0.05 ~ 0.20% |
| 鉄 (Fe) | 最大 0.7% |
| シリコン (Si) | 最大 0.6% |
| 亜鉛 (Zn) | 最大 0.10% |
| その他 (各元素) | 最大 0.05% |
| その他 (総計) | 最大 0.15% |
機械的特性 (H46 temper / 1/4硬質)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 引張強さ | 140 ~ 180 MPa | 板・条・箔・線・管・棒・形材 |
| 引張強さ (横方向、シート/ストリップ) | 165 ~ 210 MPa | EN 573-3、EN 1396準拠 |
| 曲げ疲労強度 | 70 MPa | 代表値 |
| 弾性係数 | 60 ~ 70 GPa | 20℃、方向・厚みにより変動 |
| 剛性率 (せん断弾性係数) | 24 ~ 26.5 GPa | 20℃ |
| ポアソン比 | 0.33 | 20℃ |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 22 ~ 35 MPa·√m | 3000系アルミニウムの代表値 |
| ブリネル硬度 (HB) | 約 40 ~ 55 | H46状態の代表値 |
| 伸び (A50) | 2 ~ 10% | 厚み・方向により変動 |
物理的特性
| 特性 | 値 | 条件・備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.73 g/cm³ | H46状態 |
| 融点範囲 | 640 ~ 655 ℃ | 固相線~液相線 |
| 比熱容量 | 893 J/(kg·K) | 20℃ |
| 熱伝導率 | 159 ~ 193 W/(m·K) | H46状態、20℃ |
| 熱伝導率 (シート/ストリップ、20℃) | 160 W/(m·K) | EN 573-3準拠代表値 |
| 線膨張係数 | 21.5 × 10⁻⁶ /K | -50℃ |
| 線膨張係数 | 23.2 × 10⁻⁶ /K | 20℃ |
| 線膨張係数 | 24.1 × 10⁻⁶ /K | 100℃ |
| 線膨張係数 | 25.2 × 10⁻⁶ /K | 200~300℃ |
| 電気伝導率 | 24 ~ 29 MS/m (41 ~ 50% IACS) | H46状態 |
| 電気抵抗率 | 3.45 ~ 4.17 × 10⁻⁸ Ω·m | H46状態 |
温度による弾性係数の変化 (代表値)
| 温度 | 弾性係数 (GPa) |
|---|---|
| -270 ℃ | 70.0 |
| 20 ℃ | 69.0 ~ 70.0 |
| 50 ℃ | 69.0 |
| 100 ℃ | 68.0 |
| 150 ℃ | 66.0 |
| 200 ℃ | 63.0 |
| 250 ℃ | 57.0 |
| 300 ℃ | 50.0 |
技術的特性・加工適性
| 特性 | 評価 | 備考 |
|---|---|---|
| 陽極酸化処理 (装飾用) | 十分 | 均一な外観が得られる |
| 陽極酸化処理 (防食用) | 非常に良好 | 厚膜形成に適する |
| ろう付け (硬ろう・フラックスあり/なし) | 非常に良好 / 非常に良好 | 摩擦ろう付けも非常に良好 |
| ろう付け (軟ろう・フラックスあり) | 非常に良好 | |
| 耐食性 (海水) | 良好 | |
| 耐食性 (大気暴露) | 非常に良好 | |
| 曲げ加工 (冷間) | 非常に良好 | |
| スピニング加工 (冷間) | 非常に良好 | |
| インパクト押出し (冷間) | 可 | |
| 深絞り / アプセット (O材 / H12材) | 非常に良好 / 非常に良好 | 条件による |
適用規格・製品形状
主な適用規格: EN 573-3 (化学組成)、EN 1396 (機械的特性)、EN 541 (溶接用材料)
供給形状: ストリップ、シート、プレート、箔、線材、管、棒材
典型的な用途
- 建築・建材:屋根材、壁材、雨樋、サッシ、内装材
- 熱交換器・ラジエーター:フィン材、チューブ、ヘッダー
- 化学・食品工業:タンク、配管、容器、熱交換器部品
- 輸送機器:燃料タンク、ボディパネル、内装部品
- 一般機械部品:カバー、ダクト、ブラケット、装飾部品
- 電気用途:導体、バスバー、ヒートシンク (導電率重視の場合は1000系推奨)
注意事項・選定のポイント
- H46は1/4硬質テンパーを示し、加工硬化による強化状態です
- 熱処理による強化は不可 (非熱処理型合金)
- 高強度が必要な場合は 5000系 (Al-Mg) または 6000系 (Al-Mg-Si) を検討
- 海水環境での長期使用時は、電蝕対策として絶縁や陽極酸化皮膜の活用を推奨
- 食品接触用途では、該当する食品衛生法・規格 (JIS H 4000 等) への適合確認が必要
金属
- EN 573-3 グレード 3.0505 H46 - 工業用途認定アルミニウムグレード
- EN 573-3 規格 3.3316 H46 アルミニウム合金の特性
- EN 573-3 Grade 3.0525 H46 アルミニウム合金 – 特性と規格
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