DIN 1725-1 3.3211 T42 アルミニウム合金 - 高性能・耐食性・ユーザー時効硬化対応
概要
DIN 1725-1 規格の 3.3211 T42 (材質記号：AlMgSi0.5、JIS A6063 相当) は、T4テンパー (溶体化処理後、自然時効) 状態で供給され、ユーザー側で人工時効処理 (T6化) を実施できるよう管理された材料です。T4と同等の優れた成形性・耐食性・溶接性を持ちながら、後工程での時効硬化によりT6レベルの高強度を得られる柔軟性が特徴です。成形加工後にユーザーが熱処理を行う用途に最適です。
主な特徴
- ユーザー時効硬化対応： 成形加工後、ユーザー工程でT6相当 (180℃前後×1～2h) の人工時効で高強度化可能
- 優れた成形性 (T4状態時)： 複雑な曲げ・深絞り・押出し成形に対応
- 優れた耐食性： 海水・大気環境で良好、陽極酸化処理でさらに向上
- 良好な溶接性・ろう付け性： TIG/MIG溶接、各種ろう付けに対応
- 表面仕上げ良好： 装飾・機能用途ともに美しい仕上げが可能
- 熱間鍛造適性： 鍛造後の時効硬化で高強度部品製造可能
化学組成 (DIN 1725-1 / WL 3.3214-1 準拠、質量%)
| 元素 | 含有範囲 |
|---|---|
| アルミニウム (Al) | 残部 |
| マグネシウム (Mg) | 0.80 ～ 1.20% |
| シリコン (Si) | 0.40 ～ 0.80% |
| 銅 (Cu) | 0.15 ～ 0.40% |
| マンガン (Mn) | 最大 0.15% |
| クロム (Cr) | 0.04 ～ 0.35% |
| 鉄 (Fe) | 最大 0.70% |
| チタン (Ti) | 最大 0.15% |
| 亜鉛 (Zn) | 最大 0.25% |
| その他 (各元素) | 最大 0.05% |
| その他 (総計) | 最大 0.15% |
機械的特性 (T42テンパー、20℃) - 時効前状態
| 特性 | 形状 | 値 | 試験方向・備考 | 適用規格 |
|---|---|---|---|---|
| 引張強さ | 棒材 | 180 MPa (最小) | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 | |
| 引張強さ | 棒材、管材 | 210 MPa (最小) | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 | |
| 引張強さ | シート材 | 210 MPa (最小) | 横方向 | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 |
| 伸び (A50) | シート材 | 14.0% / 16.0% | 横方向 / 横方向 | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 |
| 伸び (A) | 棒材 | 16.0% / 18.0% | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 | |
| 伸び (A50) | 管材 | 16.0 / 18.0 / 20.0 | A50値 | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 |
| ブリネル硬度 (HB) | 棒材、管材 | 60 HBW | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 | |
| ブリネル硬度 (HB) | シート材 | 60 HBW | 横方向 | WL 3.3214-1, DIN 1725-1 |
| 弾性係数 | 全形状 | 70.0 GPa | 6000系代表値 | -- |
| 剛性率 (せん断弾性係数) | 全形状 | 26.0 ～ 26.5 GPa | 6000系代表値 | -- |
| ポアソン比 | 全形状 | 0.33 | 6000系代表値 | -- |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 全形状 | 22.0 ～ 35.0 MPa·√m | 6000系代表値 | -- |
人工時効処理 (T42 → T6 移行) の目安
| 処理条件 | 温度 | 時間 | 期待される特性変化 |
|---|---|---|---|
| 標準的な人工時効 | 175 ～ 185 ℃ | 1 ～ 2 時間 | 引張強さ 255～290 MPa、硬度 90～100 HBW、伸び 4～14% |
| 低温長時間時効 | 160 ～ 170 ℃ | 4 ～ 8 時間 | 歪み抑制が必要な場合に選択 |
注意： 実際の時効条件は材料厚み・形状・炉の特性により最適化が必要です。材料メーカーの推奨条件または JIS H 4080 等を参照してください。
物理的特性 (6000系代表値)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | 6000系代表値 |
| 融点範囲 | 555 ～ 655 ℃ | 固相線～液相線 |
| 比熱容量 | 887 ～ 963 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 170 ～ 220 W/(m·K) | |
| 線膨張係数 | 16.0 ～ 24.0 × 10⁻⁶ /K | 温度範囲による |
| 電気伝導率 | 21.0 ～ 34.0 MS/m (36 ～ 59% IACS) | |
| 電気抵抗率 | 2.9 ～ 5.0 × 10⁻⁸ Ω·m |
技術的特性・加工適性
| 特性 | 評価 | 備考 |
|---|---|---|
| 加工性 (T42状態) | 優秀 | T4と同等の優れた成形性 |
| 陽極酸化処理 | 良好 | 時効前後で良好な皮膜形成可能 |
| 溶接性 (TIG/MIG) | 良好 | 溶接部はT4相当に軟化、後時効で回復可能 |
| ろう付け性 | 良好 | 硬ろう・軟ろうともに可能 |
| 耐食性 (海水・大気) | 良好 | 陽極酸化でさらに向上 |
| 熱間鍛造性 | 適している | 鍛造→時効硬化のプロセスに最適 |
適用規格・製品形状
主な適用規格： DIN 1725-1、WL 3.3214-1
供給形状： 棒材、シート材、管材
対応 JIS 規格： JIS H 4040 (A6063)、JIS H 4080 (押出形材)
典型的な用途 (T42のメリットを活かす用途)
- 自動車部品：成形後時効硬化するバンパービーム、ドアインパクトビーム、サブフレーム部材
- 航空宇宙：複雑形状成形後の時効硬化部品 (内部構造材、フェアリング等)
- 鉄道車両：曲げ成形後の時効硬化で高強度化する構造部材
- 建築構造材：現場曲げ加工後、自然時効または人工時効で所定強度確保
- 熱交換器・圧力容器：成形溶接後の全体時効硬化で均一特性確保
- 一般産業機械：ロット生産で成形・溶接後、一括時効処理する部品群
T4、T42、T6 の使い分けガイド
| テンパー | 供給状態 | 主な用途傾向 | ユーザー側熱処理 |
|---|---|---|---|
| T4 | 溶体化+自然時効済み | 成形性最優先、溶接後使用、低強度で可 | 不要 (自然時効で安定) |
| T42 | 溶体化+自然時効済み (時効管理材) | 成形後ユーザー時効で高強度化、溶接後時効 | 必要 (人工時効でT6相当へ) |
| T6 | 溶体化+人工時効済み | 初期から高強度必要、成形度合い小、即使用 | 不要 (既に最高強度) |
注意事項・選定のポイント
- T42は「時効硬化可能な状態で供給」を保証した材料です。受入検査で硬度・伝導率確認を推奨
- 成形加工後の人工時効は、歪み・寸法変化を考慮した治具・条件設定が必要
- 溶接を行う場合、溶接熱影響部は軟化 (T4相当) します。溶接後全体時効で強度回復可能
- 自然放置期間が長いと自然時効が進み、後時効での強度上昇幅が小さくなる可能性あり
- 高温環境 (150℃以上) での使用時は、過時効による強度低下・延性低下を考慮
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