アルミニウムの種類:分類、特性、用途
さまざまな鋳造用途に適した種類のアルミニウムを選択するにはどうすればよいですか?ここでは、アルミニウムの分類、それらの特性、およびさまざまな鋳造用途にアルミニウムを選択するためのガイドを指定します。
アルミニウムは地球上で最も豊富な元素の1つであり、その優れた特性と汎用性により、さまざまな産業用および非産業用アプリケーションで広く使用されています。造船、自動車、航空、装飾部品、屋外用家具からキッチンアクセサリーまで、私たちは皆、アルミニウムの用途を見ています。
アルミニウムにはさまざまな種類があります。特定の用途に応じて、特定の特性を持つ適切な種類のアルミニウムがあります。特性と化学組成が異なるため、アルミニウムの種類ごとにプロセスでの動作が異なります。
したがって、アルミニウムを分類して各タイプの特性を理解し、製造業者が目的の品質と顧客の要件を満たす鋳造用の適切な材料を選択できるようにすることが非常に重要です。
この知識の要求をつかみ、基本的および一般的なさまざまな種類のアルミニウムとアルミニウム合金を分類する方法と、それらの特徴的な特性および主な用途について説明する記事を開きます。
私たちと一緒に答えを掘り下げてください!
アルミニウム
アルミニウムは、地球上で最も一般的な3つの元素の1つと見なされており、酸素とシリコンのすぐ後ろにあります。
アルミニウムの化学記号はAlです。質量原子は27で、原子番号は13です。
アルミニウムは自然界では非常に一般的ですが、純粋な形で見つかることはめったにありません。代わりに、アルミニウムは粘土やボーキサイトなどの物質に含まれていることがよくあります。統計的には、アルミニウムは約270種類の鉱物に含まれています。
アルミニウムの一般的な物理的性質
- 高い審美性:アルミニウムは、銀色がより白く、加工時に見栄えが良くなります。
- 柔らかい(金に次ぐ)。軽量(アルミニウムの密度は鉄または銅の約3分の1です)。
- 可鍛性(6番目に配置)
- 良好な電気伝導率と熱伝導率。
- Al2O3保護酸化物層による優れた耐食性と耐久性
- 非磁性であり、通常の状態で空気にさらされても燃えません。
- 溶融プロセスを促進できる低融点(660°C)
- 収縮率が大きいため(最大6%)、鋳造性は高くありません。
アルミニウムの一般的な機械的特性
アルミニウムの機械的特性は低い(σb=6Kg / mm2、HB =25、δ=40% )変形しやすく、切削加工性が低い。
純アルミニウムの降伏強度は約7–11 MPa 、アルミニウム合金の降伏強度は200MPaから600MPaの範囲です。 。
アルミニウム合金
アルミニウム合金の定義
アルミニウムを製造する場合、メーカーは合金( Cu、Mn、Mg、Si、Sn、Zn など)を追加するのが一般的です。 )アルミニウムの特性を改善するため。
アプリケーションの目的に応じて、それらをさまざまに組み合わせて、目的の特性を備えたアルミニウム合金を製造します。
要約すると、アルミニウム合金は、アルミニウム元素と合金元素を組み合わせたものであり、純アルミニウム元素と比較して、作業性、耐食性、導電率、密度、強度などを向上させます。
合金元素の特性
アルミニウム合金の特性を改善するために使用される基本的な合金元素には、Cu、Si、Mn、Mg、およびZnが含まれます。
アルミニウムに添加するときの各合金元素の特性は次のとおりです。
合金要素 | プロパティ |
銅(Cu) | 耐久性と成形性を向上させます |
シリコン(Si) | 溶融温度を下げ、流動希釈を増やし、鋳造特性を改善します |
マンガン(Mn) | 強度と靭性を向上させます |
マグネシウム(Mg) | 耐久性と耐食性の向上 |
Mg / Si | 強度、成形性、引張特性を向上させます |
亜鉛(Zn) | MgおよびCuと組み合わせると、耐久性が向上します |
鍛造アルミニウム合金および鋳造アルミニウム合金の指定システム
これとは別に、製造方法と使用法に基づいて、アルミニウム合金を2つの主要なグループに分類します。鍛造アルミニウム合金と鋳造アルミニウム合金 。
鍛造アルミニウム合金
上記のように、合金元素は特定の割合でアルミニウムに添加されます。 鍛造アルミニウム合金の場合、合金元素の量は総質量の4%未満です。
鍛造アルミニウム合金は、アルミニウムインゴットを合金元素で溶かし、大きなプレートに鋳造してから、圧延、鍛造、またはさまざまな物体の形状に引っ張ることによって作られます。製造に基づいて、鍛造アルミニウム合金は、シート、プレート、ホイル、ワイヤー、ロッドなど、さまざまな形状で提供されます。
合金元素の組成に応じて、鍛造アルミニウム合金は、以下に示すように、7つの主要なグループと1つの特別なグループ(グループ8)にグループ化できます。
ここで、グループ2、6、7、8はいくつかの機械的特性を改善するための熱処理可能なグループであり、グループ1、3、4、5は非熱処理可能なグループに属しています。
例:
アルミニウム合金5083は、グループ5、アルミニウム-マグネシウム(Al / Mg)合金に属することを意味します。元のバージョン(0);そして83は5xxxシリーズでそれを識別します。アルミニウム5183は、アルミニウム5083の最初のバリアントバージョンです。
すべての鍛造アルミニウム合金シリーズは、この説明に従います。唯一の例外は1XXXです 一連のアルミニウム合金(純アルミニウム)。ここで、最後の3桁目と4桁目は、99%を超える最小アルミニウムパーセンテージを示します。
たとえば、アルミニウム合金1350の99.50%は、純アルミニウムを最小限に抑えています。
製造プロセス