アルミニウム合金の種類ごとの特性と加工時のポイント

アルミニウム合金の種類ごとの特性

アルミニウムは優れた特性を持ちますが、純度が高くなるほど強度に劣ります。純粋なアルミニウムを用いる分野は少なく、他の物質を添加したアルミニウム合金を使うことがほとんどです。
アルミニウム合金は、加える元素の種類や配合から4桁の数字で分類されています。番手ごとの特性や用途は以下の通りです。

・1000番台（純アルミニウム）

純度99%以上のものが分類され、純アルミニウムと呼ばれます。A1100・A1050などが代表的です。番号の下2桁は純度を示し、A1100なら純度99％以上、A1050なら純度99.5%以上となります。
加工性や耐食性に優れますが強度は低く、粘り気があるのが特徴です。主に1円硬貨や電線、反射板の原料として使われています。

・2000番台（Al-Cu系合金）

A2017・A2024などが代表的で、A2017はジュラルミン、A2024は超ジュラルミンと呼ばれます。銅（Cu）を添加して強度を向上させているのが特徴で、切削加工に向く一方で耐食性には劣ります。航空機部品やねじ、歯車などが主な用途です。

・3000番台（Ａl-Mn系合金）

3000番台は、マンガン（Mn）を添加することで、耐食性を維持しながら強度を高めています。A3003が代表的です。マグネシウムを加えて、より強度を高めることもできます。

ただし、3000番台のアルミニウム合金が切削材料に使われることは、ほとんどありません。建材やアルミ缶、電球の口金といった用途で使われます。

・4000番台（Al-Si系合金）

シリコン（Si・ケイ素）を添加し、耐摩耗性や耐熱性を向上させています。A4032が代表的です。銅やマンガンを加えて、耐熱性をさらに向上させた合金もあります。

熱膨張率が少なく、ピストンやシリンダーヘッドなど、熱を持つ摺動（しゅうどう）部品に使われています。3000番台と同様に、切削加工で使われることは多くありません。

・5000番台（Al-Mg系合金）

マグネシウム（Mg）を添加し、強度や耐食性、溶接性、切削加工性などを高めています。A5052・A5056が代表的です。切削加工の材料として広く使われているのは、この5000番台のアルミ合金です。
種類が多く、用途が広いアルミニウム合金で、調理器具や燃料タンク、建材、反射板などに使われています。

・6000番台（Al-Mg-Si系合金）

マグネシウムとシリコンを添加したアルミニウム合金で、5000番台よりも強度と耐食性に優れています。A6061・A6063が代表的です。

建材や車両・船舶の構造材に加えて、押出性に優れているA6063は建材用のサッシにも使われています。

・7000番台（Al-Zn-Mg系合金）

亜鉛（Zn）とマグネシウムを加えて熱処理を施したもので、アルミニウム合金の中で最高の強度を持っています。超々ジュラルミンと呼ばれるA7075が代表的です。
「Al-Zn-Mg-Cu系合金」と、銅を含まない「Al-Zn-Mg系合金」に大きく分けられ、強度が高いのは銅を添加しているAl-Zn-Mg-Cu系合金です。溶接性にも優れていますが、熱処理が不十分だと応力による経年劣化を引き起こす可能性があります。

高い強度が必要な航空機部品や自動車部品、スポーツ用品などが主な用途です