2025.5.10

アルミニウム合金の基本知識：記号と種類を徹底解説

材質

皆さんは、アルミニウム合金についてどれほど知っていますか？「アルミニウム合金って何？どんな種類があるの？記号はどうやって読むの？」と疑問に思う方も多いでしょう。そこで、この記事ではアルミニウム合金の基礎から、その種類や記号までをわかりやすく解説します。

アルミニウム合金は、その軽量性や耐腐食性から、航空機、自動車、建材などさまざまな分野で広く使用されています。しかし、その種類や特性について詳しく知っている人は少ないかもしれません。この記事では、アルミニウム合金の基本的な知識を網羅し、各合金の特性と適用例を一覧で紹介しますので、技術者や学生、またはアルミニウム合金に興味を持つすべての方にとって貴重な情報源となることでしょう。

さあ、アルミニウム合金の世界へ一緒に踏み込んでみましょう！

Contents

アルミニウム合金記号種類一覧

アルミニウム合金は、用途に応じてさまざまな種類が存在し、それぞれに特性があります。これらを理解することで、適切な合金選定が可能となります。

アルミニウム合金の基本知識

アルミニウム合金は、アルミニウムを主成分として、他の金属を添加することで特性を変えた金属です。
合金により、強度、耐食性、加工性、熱伝導性などが向上し、さまざまな産業で使用されています。

アルミニウム合金の種類とその特徴

アルミニウム合金は、主に以下のように分類されます：

1xxx 系（純アルミニウム）: 純度が高く、優れた耐食性と加工性を持つが、強度は低い。例: 1050、1100
2xxx 系（銅系合金）: 高強度で、航空機や車両の部品に使用されますが、耐食性がやや低い。例: 2024、2011
3xxx 系（マンガン系合金）: 中程度の強度と優れた耐食性を持ち、飲料缶などに使用されます。例: 3003、3004
5xxx 系（マグネシウム系合金）: 高い耐食性と中程度の強度を持ち、海洋環境に適しています。例: 5052、5083
6xxx 系（シリコン・マグネシウム系合金）: 良好な加工性と耐食性を兼ね備え、建築や自動車部品に使用されます。例: 6061、6063
7xxx 系（亜鉛系合金）: 高強度を持ち、航空機やスポーツ用品などに使用されますが、耐食性がやや劣ります。例: 7075
8xxx 系（その他）: 特殊な用途向けの合金で、特定の要求に応じて設計されています。

アルミニウム合金の用途と利点

自動車産業: 軽量化を目的に、強度と耐食性が求められる部品に使用されます。
航空宇宙産業: 高強度かつ軽量であることが求められるため、2xxx 系や7xxx 系が使用されます。
建築業: 外装材や構造材として、耐食性と加工性の良い6xxx 系がよく使われます。

アルミニウム合金番号の意味と読み方

アルミニウム合金番号は、合金の分類や成分を示すために使用されます。この番号の読み方を理解することは、合金選定に役立ちます。

アルミニウム合金番号の構成

1桁目: 合金の主成分を示します。例: 1（純アルミニウム）、2（銅）、3（マンガン）、5（マグネシウム）、6（シリコンとマグネシウム）など。
2桁目～4桁目: 合金の細かい分類を示します。一般に、合金の性質や用途に関連する番号が付与されます。
最後の桁（場合によっては）: 変種や特別な処理を示すことがあります。

各合金番号の具体例と解説

1050: 純度が高いアルミニウム合金。主に化学装置や電気機器に使用される。
2024: 銅を添加した合金。航空機の部品に使用され、優れた強度と耐久性を持つが、耐食性はやや劣る。
6061: シリコンとマグネシウムを含む合金で、良好な加工性と耐食性を有し、建築や自動車部品に利用される。

アルミニウムの特性と利点

アルミニウムは、軽量で強度が高く、耐食性にも優れた金属です。これにより、多くの産業で広く利用されています。

アルミニウムの物理的特性

軽量: アルミニウムは非常に軽く、比重が2.7であるため、航空機や自動車産業で重要な役割を果たします。
強度: 他の軽金属と比べて高い強度を持ち、合金を使用することでさらに強化されます。

アルミニウムの化学的特性

耐食性: 自然に酸化皮膜を形成し、腐食から保護されます。これにより、海洋環境や化学産業での使用が可能になります。
リサイクル性: アルミニウムは完全にリサイクル可能で、再利用に優れた特性を持っています。

アルミニウムの環境への影響

環境負荷の低減: アルミニウムの使用は軽量化を促進し、輸送における燃料消費を削減します。

低エネルギー消費: アルミニウムのリサイクルは、原料採掘に比べてはるかに少ないエネルギーを必要とします。

JIS規格に基づくアルミニウム合金の情報

JIS（日本工業規格）は、アルミニウム合金の品質や基準を定めるために重要な指標です。これに基づく合金選定により、製品の性能や用途に最適なアルミニウムを選ぶことができます。

JIS規格とは何か

JIS規格は、日本国内で標準化された工業規格で、製品や材料の品質、性能、寸法などを規定しています。
アルミニウム合金についてもJIS規格に基づいて、材料の成分や性能が決められています。これにより、製品の信頼性や品質が保証されます。

JIS規格におけるアルミニウム合金の分類

アルミニウム合金はJIS規格において、主に以下のように分類されます:
純アルミニウム（1xxx系）: アルミニウムの純度が高く、耐食性や加工性に優れています。例: JIS A1050
銅系合金（2xxx系）: 高強度を持つが、耐食性はやや劣る。例: JIS A2024
マグネシウム系合金（5xxx系）: 優れた耐食性と中程度の強度を持ちます。例: JIS A5052
シリコン・マグネシウム系合金（6xxx系）: 加工性と耐食性が良好で、汎用性の高い合金。例: JIS A6061
亜鉛系合金（7xxx系）: 高強度を持ち、航空機などで使用されますが、耐食性はやや劣る。例: JIS A7075

JIS規格に基づく合金の選定基準

強度: 使用する環境や目的に応じて、必要な強度を持つ合金を選定します。
耐食性: 環境条件（海洋環境や化学プラントなど）によって耐食性が重要となる場合は、耐食性が高い合金を選びます。
加工性: 加工のしやすさが求められる場合、加工性が良好な合金を選ぶことが必要です。
コスト: 材料コストも考慮し、予算に合わせた合金選定を行います。

アルミニウム合金の選定基準と使用方法

アルミニウム合金の選定は、使用目的や求められる性能に基づいて行うことが重要です。

アルミニウム合金の選定基準

使用環境: 屋外使用や海洋環境、化学薬品を使用する環境など、環境条件に適した合金を選びます。
強度と耐久性: 必要な強度を確保するため、例えば航空機や自動車部品には高強度な合金（例えば7xxx系）を選定します。
加工性: 加工のしやすさも選定基準として重要であり、特に構造物や精密部品に関しては、良好な加工性を持つ6xxx系合金が多く使用されます。

適切な使用方法と注意点

適切な合金の選定: 使用する部品の要求性能（強度、耐食性、加工性など）に合わせたアルミニウム合金を選定します。
表面処理: 一部のアルミニウム合金は、使用環境に応じてコーティングや陽極酸化処理が必要となることがあります。
温度管理: 高温環境や低温環境では、合金の性能が変化するため、使用温度を考慮した選定が重要です。

アルミニウム合金の加工方法

溶接: アルミニウム合金の中でも溶接性の良い合金を選ぶことが、溶接時の品質を確保するために重要です。

切削加工: 一般的な加工方法であり、合金の特性に応じて適切な切削条件を設定します。

圧延加工: 特に6xxx系や7xxx系合金において、薄いシートや板材を製造する際に使用されます。

鍛造: 高強度な部品を作るためには、鍛造加工が適しています。特に航空機部品や自動車部品に使用されることが多いです。

まとめ

アルミニウム合金は、軽量で耐腐食性に優れ、様々な用途に使用されます。合金記号は主にアルファベットと数字で構成され、主成分や特性を示します。代表的な種類には、純アルミニウムや合金化されたシリーズがあり、それぞれ異なる強度や加工性を持っています。これらの特性を理解することで、適切な材料選びが可能になります。