合金元素、熱処理に応じて、アルミニウム等級は、優れた外観、優れた加工性・耐食性、高強度対重量比、良好な溶接性と高破壊靱性等の様々な特性を示します。
適切なアルミニウム等級の選択は最終的に使用する状況と必要とされる用途に依存します。
アルミニウム等級シリーズ1XXX
アルミニウムのこれらの等級(1050、1060、1100、1145、1200、1230、1350等)は以下の特徴を持ちます。優れた耐食性、高い熱伝導性と電気伝導性、優れた作業性、低い力学的特性。またひずみ硬化によって任意の強さを得ることができます。鉄とシリコンが主要な不純物です。
アルミニウム等級シリーズ2XXX
これらアルミニウム合金(2011、2014、2017、2018、2124、2219、2319、201.0、203.0、206.0、224.0、242.0等)は、最適な特性を得るために溶体化処理を必要とします。溶体化処理の条件によっては、アルミニウムの力学的性質は低炭素鋼と同等、もしくはそれ以上にもなります。また析出熱処理(エージング)が、その力学的性質をさらにを高めるために採用されている例もあります。この処理法は伸び強度の損失に伴い、降伏強度を増幅させます。引張強度にはあまり影響を及ぼしません。
2xxxシリーズのアルミニウム合金は、他のほとんどのアルミニウム合金の様な高耐食性を持っていません。また一定の条件の下でこれら合金は、粒界腐食を受ける可能性があります。2xxxシリーズのアルミ等級は150°C(300°F)までの温度で良好な強度を必要とする部品に適しています。等級2219を除いて、これらのアルミニウム合金の溶接性は限定されていますが、優れた被削性を持っているものもあります。アルミ等級2024は最も人気のある合金で、一般的に航空機の建設に使用されています。
アルミニウム等級3XXX
これらのアルミニウム合金(3003、3004、3105、383.0、385.0、A360、390.0)は、一般的に非熱処理合金ですが、1XXXシリーズのアルミニウム合金よりも約20%以上の高い強度を持っています。それは少量の割合(最大約1.5%まで)のマンガンの配合が、アルミニウムに効果的に追加されているからです。マンガンは、わずかな合金の主要な元素として使用されます。
アルミニウム等級シリーズ4XXX
4xxxシリーズ合金(4032、4043、4145、4643等)における主要合金元素はシリコンです。これは、充分な量(最大12%)の付加により溶融範囲の大幅な低下を引き起こします。このため、アルミニウム - シリコン合金はアルミニウムを接合するため、母材のそれよりも低い融点の範囲が必要とされるろう付け合金や溶接ワイヤに使用されます。かなりの量のシリコンを含むアルミニウム合金は、暗い灰色からチャコールグレイに色変化します。故に陽極酸化仕上げが適用されている場合、建築用途の需要があります。
アルミニウム等級シリーズ5XXX
5XXXシリーズの主要な合金元素はマグネシウムです。主要な合金元素としてマンガンを使用すると、中・高強度合金の硬化合金となります。マグネシウムは、硬化剤としてマンガンよりかなり効果的で、 約0.8%のマグネシウムが1.25%のマンガンと同等の効果を持ちます。さらにマグネシウムはかなりの量を配合することができます。このシリーズのアルミニウム合金(5005、5052、5083、5086等)は、優れた溶接特性と海洋大気中の腐食へと比較的良好な抵抗力を持ちます。しかしながら、冷間加工の量を制限して配置する必要があり、また高マグネシウムアルミニウム合金の応力腐食割れに対する弱さを避けるため動作温度(150°F)の許容が必要となります。
アルミニウム等級シリーズ6XXX
6XXXシリーズのアルミニウム合金(6061、6063)は、シリコンおよびマグネシウムをおおよそC(Mg2Si)の形成に必要な比率で含んでいます。したがってこれら合金は熱処理可能です。多くの2XXXと7XXXシリーズの合金ほど強力ではありませんが、6XXX系アルミニウム合金は、良好な成形性、溶接性、加工性と、比較的良好な耐食性、培地強度を持っています。この熱処理可能グループ内のアルミニウムの等級は、T4質別(析出熱処理ではなく溶解熱処理)で形成することができ、さらに析出熱処理によりT6特性に形成した後強化されます。
アルミニウム等級シリーズ7XXX
1~8%の量の亜鉛は7xxxシリーズのアルミニウム合金(711.0、7075、7050、7049、710.0等)の主要合金元素であり、小さい割合でマグネシウムと結合した場合、非常に高い強さを持ちます。通常、銅やクロム等の他の要素も少量付加されます。7xxxシリーズ合金は、機体構造、モバイル機器等の高強度を要する部分に使用されます。高強度の7xxxアルミニウム合金は、応力腐食割れに対する抵抗が減少し、多くの場合、強度、耐食性、破壊靱性の優れた組み合わせを提供するため、わずかな過時効処理でよく使用されます。
アルミニウム等級シリーズ8XXX
8XXXシリーズ(8006、8111、8079、850.0、851.0、852.0)は2XXX~7xxxシリーズで使用されているもの以外の元素を合金化したものを示しています。鉄とニッケルは、電気伝導度の大幅な損失なしに強度を高めるために使用されます。よって8017のような導体の合金において有用です。非常に高い強度と剛性を持つアルミニウム - リチウム合金8090は、航空宇宙利用向けに開発されました。8000シリーズのアルミニウム合金は、ユニファイドナンバリングシステムA98XXX等に対応しています。
アルミニウム等級シリーズ9XXX
このシリーズは現在使用されていません。
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