アルミ合金とは、アルミニウムを主体とし、他の金属元素を添加した合金のことです。アルミニウムは軽量で耐食性に優れる金属ですが、強度が低いという欠点があります。そこで、アルミニウムに他の金属元素を適量添加することで、強度や加工性、耐熱性などの特性を向上させた合金が作られています。加える金属の種類としては、銅やマンガンなどが挙げられます。ただ、銅を添加すると強度が高まりますが、耐食性が低下するため表面処理が必要になります。一方、マンガンを添加すると純アルミの耐食性を維持しつつ強度も高められます。このように、アルミニウムに合金元素を組み合わせることで、用途に応じた特性を持つアルミ合金を作り出すことができるのです。
アルミニウム合金の種類
アルミ合金には、主な添加元素によっていくつかの系統があり、頭文字Aの後に4桁の番号で分類されています。
1000系(99%以上が純アルミニウム)：導電性、熱伝導性、耐食性に優れるが、強度が低いアルミ合金
2000系(Al-Cu系)：銅を主な添加元素とし、強度が高いアルミ合金
3000系(Al-Mn系)：マンガンを主な添加元素とし、純アルミの耐食性を維持しつつ強度を高める。
4000系(Al-Si系)：ケイ素シリコンを添加することで、耐熱性と耐摩耗性を付与したアルミ合金。熱によって膨張しにくいという特徴を持つ
5000系(Al-Mg系)：マグネシウムを添加し、強度と耐食性を高めるたアルミ合金。加工性にも優れる。
6000系(Al-Mg-Si系)：マグネシウムとシリコンを添加し、5000系より強度と耐食性が優れたアルミ合金
7000系(Al-Zn-Mg系)：亜鉛とマグネシウムを添加したアルミ合金。熱処理可能なアルミ合金のなかで最も高い強度を得る。
アルミニウム合金の特徴
アルミ合金は以下のようなメリットを有しています。
軽量である
やわらかいが強度が高い
添加する金属の種類によって特性を調整できる
融点が低く、加工しやすいため、大量生産に適している
非磁性の金属なので、磁気の影響が生じやすい製品に利用できる
電気・熱の伝導性が高い
耐水性が高い
一方、主なデメリットは以下の通りです。
他の金属と比べると強度が低い
柔らかいため、変形しやすい
耐熱性が低い
耐腐食性が低い
コストが高い
このような特性から、アルミ合金は、電気器具や金型、ネジ、自動車部品、スポーツ用品、医療用包装など幅広い分野で利用されています。
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