アルミニウム 6026：組成、特性、材質記号ガイドおよび用途
共有
Table Of Content
Table Of Content
総合概要
Alloy 6026は6xxx系アルミニウム合金の一種で、Al-Mg-Si系の析出硬化に応答する合金です。その化学成分は、非常に高強度な7xxx系の特性ではなく、成形性、強度、表面仕上げのバランスを最適化した、熱処理可能な中強度合金に位置づけられます。
6026の主な合金元素はシリコンとマグネシウムで、銅や微量元素が制御添加されて強度やベーク硬化の応答、エージング速度の調整に寄与しています。強化機構は、主に固溶体熱処理後の制御冷却と人工時効によりMg2Si系析出物を形成することによります。エージング前に冷間加工を行うことで、転位の蓄積による僅かな強化効果も期待できます。
特徴としては、成形性の良い合金としては中程度からやや高い強度、Mg-Si合金に典型的な合理的な耐食性、優れた塗装適性と表面品質、そして適切なフィラー材を使用すれば許容される溶接性などが挙げられます。主な用途分野は、自動車の外板・構造パネル、輸送用ボディ、一般工学用押出形材、家電部品などで、成形性とベーク硬化またはT6レベルの強度のバランスが求められる場面です。
エンジニアは、5xxx/3xxxの加工硬化合金よりも高強度が必要な場合で、なおかつ2xxx/7xxxの高強度合金より良好な成形性と表面仕上げを保持したい際に6026を選択します。6061/6005よりもプレス成形性や塗装ベークの応答性、特定の時効挙動を重視してわずかにピーク強度が低いことを許容できる用途にも採用されます。
硬質区分（Temper）バリエーション
| 硬質区分 | 強度レベル | 伸び率 | 成形性 | 溶接性 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| O | 低 | 高 | 非常に良い | 非常に良い | 完全焼なましで最大の延性と成形性を実現 |
| H14 | 中程度 | 中程度 | 良好 | 良好 | 一定強度に加工硬化され中程度の成形に対応 |
| T4 | 中程度 | 高 | 非常に良い | 良好 | 固溶体熱処理後自然時効済み；最終ベーク前の優れた成形性 |
| T5 | 中強度 | 中程度 | 良好 | 良好 | 熱間加工後に冷却され人工時効済み；押出形材に一般的 |
| T6 | 高 | 低～中程度 | 普通 | 良好～不良 | 固溶体熱処理後人工時効で最高強度を発現 |
| T651 | 高 | 低～中程度 | 普通 | 良好～不良 | T6の熱処理後、応力除去のため伸張処理済み |
| H111 | 低～中程度 | 中～高 | 良好 | 良好 | 単一加工硬化状態で一部自然時効を含む |
硬質区分は6026の性能に直接的かつ予測可能な影響を及ぼします。焼なまし（O）やT4は最高の成形性を示し、T6/T651は靭性を犠牲にして最高の静的強度を実現します。メーカーはT4または予め時効済みのT5で成形し、続いて自動車用途で最終的な特性バランスを得るために塗装ベーク時効を行うことが多いです。
化学組成
| 元素 | 含有範囲（%） | 備考 |
|---|---|---|
| Si | 0.6–1.1 | マグネシウムと共にMg2Siを形成する主要元素で、強度と溶接性を制御 |
| Fe | ≤0.5 | 不純物であり、延性と表面仕上げに影響する金属間化合物を生成可能 |
| Mn | ≤0.15 | 微量添加で結晶粒を微細化し靭性を向上 |
| Mg | 0.4–0.9 | Siとともに強化析出物を形成し、時効硬化を制御 |
| Cu | 0.05–0.4 | ピーク強度と時効速度を調整；強度は上げるが耐食性はやや低下傾向 |
| Zn | ≤0.25 | 微量元素で若干強度向上に寄与するが基本的に残留元素 |
| Cr | ≤0.05 | 結晶粒構造や再結晶挙動を制御 |
| Ti | ≤0.15 | 鋳造やビレット製造における結晶粒微細化材 |
| その他 | 合計≤0.15 | 残留元素（例：V, Zr）や微量元素；加工の安定性のために制御 |
シリコンとマグネシウムの相互作用が6026の主因であり、Mg2Si析出硬化が時効硬化を支配します。銅の制御された添加は時効の促進とピーク強度の向上につながりますが、耐食性や応力腐食割れ感受性に注意が必要です。鉄などの不純物や残留元素は延性および表面欠陥に影響します。
機械的性質
延性の高い硬質区分（O、T4）において6026は比較的低い降伏強さと高い伸び率を示し、深絞りや複雑な打抜き加工に適します。固溶体熱処理と人工時効（T6）後は引張強さと降伏強さが大幅に向上する一方で伸び率は低下し、より高い静的荷重耐性を必要とする構造用パネルや部品に活用されます。
6026の疲労性能は、表面研磨処理や適切な接合設計で応力集中を低減すれば6xxx系合金として一般に良好です。疲労寿命は表面仕上げ、硬質区分、材厚に敏感であり、表面近傍の析出物分布による影響が大きいです。材厚は到達可能な強度と成形性に影響を与え、薄板は加工時の冷却・時効が速くより高強度に達しやすい一方、厚板は固溶化に時間を要し中心部の析出物が粗大化し、ピーク強度がやや低下します。
| 特性 | O/焼なまし | 代表硬質（T6 / T651） | 備考 |
|---|---|---|---|
| 引張強さ | 100–170 MPa | 300–360 MPa | 板厚・硬質区分による差異あり；T6ピーク強度は概ねこの範囲 |
| 降伏強さ | 35–80 MPa | 260–320 MPa | 時効により降伏強さ大幅向上；伸長およびT651処理に敏感 |
| 伸び率 | 18–30% | 6–14% | 強度増加に伴い延性は低下；薄板の方が厚板より伸びが大きい傾向 |
| 硬さ | 25–60 HB | 90–120 HB | 析出状態と使用温度に依存；H系とT系でBrinell/HRB値が異なる |
物理特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | アルミニウム合金として標準的；優れた強度対重量比を提供 |
| 融点範囲 | 555–650 °C | 固相線は約555 °C、液相線は組成により642–650 °C付近 |
| 熱伝導率 | 約150–170 W/m·K | 純アルミに比べ若干低下；熱拡散用途に適する |
| 電気伝導率 | 約35–45 % IACS | 純アルミより低く、硬質区分や合金元素量に依存 |
| 比熱 | 約900 J/kg·K | アルミ標準値；熱容量計算に有用 |
| 熱膨張係数 | 約23.5 µm/m·K | 他のAl-Mg-Si系と同程度；熱サイクルや異種材料との接合で重要 |
これらの物理特性により、6026は熱伝導性と低密度が重要な、熱放散用の構造パネルや筐体部品に適しています。電気伝導率は中程度で、シャーシやエンクロージャ用途には十分ですが、高電流導体向けではありません。
製品形態
| 形態 | 代表的な厚み・サイズ | 強度特性 | 一般的な硬質区分 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 板 | 0.4–6.0 mm | 薄板は急速時効が可能で高いT6強度を達成 | O, T4, T5, T6 | 自動車外板や家電製品に広く使用 |
| 厚板 | 6–25 mm | 厚板は長時間の固溶化処理を要し、ピーク強度はやや低下 | O, T6, T651 | 輸送用構造板および製缶用部材 |
| 押出形材 | 数百mmまでのプロファイル | 形状全長にわたる機械的特性を良好に制御 | T5, T6, T651 | 建築用およびシャーシ部品、ヒートシンクプロファイルなど |
| チューブ | Ø10 mm–Ø200 mm | 溶接またはシームレス；壁厚と硬質区分によって強度変動 | O, T6 | 構造用チュービングおよび油圧機器のボディ部品 |
| 棒材/ロッド | Ø6 mm–Ø100 mm | 機械加工に適した一定断面特性 | O, T6 | ファスナー、機械部品、ピン類 |
成形・加工の工程は微細構造および最終特性を変化させます。板材や薄い押出形材は急速冷却と均一な時効が可能なため、6026で最も一般的に使用されます。厚板や厚押出形材は芯材の均質化に長時間の熱処理が必要で、中央部の析出物密度が低下するために薄板に比べピーク強度がやや抑えられます。
同等グレード
| 規格 | グレード | 地域 | 備考 |
|---|---|---|---|
| AA | 6026 | USA | 北米のサプライヤーカタログで一般的な呼称 |
| EN AW | 6026 | ヨーロッパ | EN規格で使用されるEN AW-6026；化学組成および状態はEN規範で標準化 |
| JIS | A6026 | 日本 | 日本規格は化学組成がほぼ一致するが管理限界は異なる場合がある |
| GB/T | 6026 | 中国 | 中国規格GB/T 6026は類似の化学組成を参照し、現地の加工慣行を反映 |
各規格間では許容不純物限度、特定の状態での機械的性質の証明値、板材や押出材など製品の認証方法に微細な差異があります。国際調達時には、Cu、Feの限度や必要な熱処理・試験プロトコルについて、該当する仕様書（AA、EN、JIS、GB/T）を必ず確認してください。
耐食性
大気環境において6026は、一般的なAl-Mg-Si合金として酸化や風化に対して高銅合金より良好な耐性を示します。合金は安定した酸化アルミニウム被膜を形成し、母材を保護します。塗装システムは予め処理された6026表面に良好に付着し、長期的な見た目と耐食性を向上させます。
海洋環境や塩素イオンが多い環境下では、6026は中程度の耐食性を有しますが、特別処理された5xxx（Al-Mg）系合金ほどの耐久性はありません。被膜が破損すると孔食が発生する可能性があります。応力腐食割れの感受性は高銅合金より低いものの、Cu含有量の増加や成形・溶接に伴う引張残留応力により増加する場合があります。
6026とステンレス鋼や銅などの陰極性金属が接続される場合、ガルバニック腐食の考慮が必要です。アルミニウムは陽極側となり、電気的に分離または保護されない限り優先的に腐食します。3xxx系および5xxx系と比べると、6026は耐食性の一部を放棄している代わりに、時効硬化による強度向上と成形性の改善を実現しており、長期的な性能確保には表面処理と被覆戦略が重要です。
加工性
6026は一般的な板金および押出加工が可能で、溶体化処理と人工時効サイクルにより強度を調整できます。熱投入、急冷速度、成形順序に配慮し、最終の機械的性質と表面品質のバランスを取る必要があります。
溶接性
6026のMIGまたはTIG溶接は可能ですが、適切なフィラーワイヤの選択と溶接前後の処理で熱影響部の軟化を抑制する必要があります。代表的なフィラー合金は、良好なビード形状と割れにくさを両立するER4043（Al-Si）、溶接金属の高強度が求められる場合はER5356（Al-Mg）を使用します。フィラー選択はジョイント設計や耐食性を考慮して行います。
切削加工性
6026の切削加工性は切削性に優れるアルミニウム合金には及ばないものの、アルミニウムシリコン鋳造合金より劣りますが、他の加工性を持つ6xxx系とおおむね同等です。カーバイド工具を用い、正リード角の工具とフラッド冷却を推奨します。旋盤およびフライス加工時は中高速加工で、切り屑制御を行い、ワークの摩擦や表面焼けを防止してください。
成形性
成形性はO状態やT4状態で優れており、T6では大幅に低下します。最小曲げ半径は状態や板厚に依存しますが、焼なまし材の単純な曲げでは板厚の1.5～3倍程度が目安です。冷間加工後に時効させることで、計画的な加工硬化を導入しつつ、人工時効で最終物性を設定できます。
熱処理挙動
6026は熱処理可能な合金であり、典型的な溶体化処理–急冷–時効のサイクルを経ます。MgおよびSiは溶体化処理中に固溶し、その後の制御された時効で微細なMg2Si析出物として析出します。一般的な溶体化処理温度は520～540 °Cの範囲で、保持時間は断面厚さに応じて調整され、急速に急冷して過飽和固溶体を固定化します。
人工時効（T5/T6）は微細析出物の核生成と成長を促進し、ピーク時効のT6状態で最も実用的な高強度を発揮し、構造部材に広く用いられます。過時効は析出物の粗大化を招き強度が低下しますが靭性と応力腐食割れ耐性は向上するため、メーカーはT651（張力除去処理）や未熟成などの状態管理でこれらのバランスを取ります。
加工硬化型の状態では、なましサイクル（O状態）で最大の延性を回復し、成形前に使用されます。冷間加工後に自然時効または人工時効（T4→ベイク）を施すことで、自動車用塗装パネル等のベイク硬化戦略が可能です。溶接時の不意な軟化やプレス時の局所的な状態変化を避けるため、時間・温度・変態挙動の理解が必須です。
高温特性
6026は温度上昇に伴い強度が徐々に低下します。約120～150 °C以上で機械的性質の劣化が顕著となり、200 °Cでは析出物の粗大化と溶解により大幅に強度が低下します。継続使用の場合、設計者は構造体の強度維持と疲労寿命の観点から通常120 °C以下の使用温度を推奨します。
アルミニウムの高温酸化は安定した酸化物被膜により制限されますが、6026の通常の使用温度域ではスケーリングや脆化は大きな問題になりません。溶接部の熱影響部は局所的に高温になることで軟化しやすく、後熱処理または機械的応力除去が性能回復に必要となることがあります。
用途例
| 産業分野 | 代表的部品 | 6026採用理由 |
|---|---|---|
| 自動車 | 外板パネル、内板パネル | プレス成形性、塗装焼付性、適度なT6強度の良好な組み合わせ |
| 海洋 | 非構造用筐体、ブラケット | 耐食性仕上げ性と軽量さにより二次構造物に適合 |
| 航空宇宙 | 内装品、補強材 | 軽量化に有利な強度対重量比と良好な表面仕上げ |
| 電子機器 | 筐体、放熱板 | 熱伝導率と成形性および表面品質の組み合わせ |
6026は特に自動車のボディインホワイトやトリム用途で、成形性・塗装性・成形後の強度をバランスよく求める場面で採用されています。純粋な成形性合金と最高強度の熱処理合金の中間的なニッチを埋め、耐久性かつ軽量で表面外観に優れた部品の設計を可能にします。
選定のポイント
中程度から高強度で優れた表面仕上げを求め、成形後の時効特性が重要な設計には6026が適しています。延性のある状態で成形してからベイク硬化を行う部品に特に有効です。生産工程に塗装焼付や人工時効が含まれる場合、板材や薄押出材の6026を検討してください。
商業純アルミニウム（例：1100）と比べ、6026は電気・熱伝導率や究極の成形性を若干犠牲にする代わりに格段に高い強度と構造性能を持ちます。3003や5052などの加工硬化合金と比較すると、6026は通常、より高い時効硬化強度を示しますが、裸材の耐食性は若干劣る場合もあるため、塗装や陽極酸化処理などで腐食リスクを軽減します。
一般的な熱処理系合金である6061や6063と比べると、全体的な最高強度では6061が有利な場合もありますが、6026は優れた成形性や特定のベイク硬化性が求められる際に選択されます。入手性、表面品質要件、および成形・時効工程を踏まえ、近似する6xxx系の中から適切な合金を選定してください。
まとめ
合金6026は成形性、表面仕上げ性、時効後の高強度をバランスよく備えた熱処理可能なアルミニウム合金として、軽量化と加工性が重視される自動車、運輸、一般工学用途で今なお有効な選択肢です。予測可能な状態変化と一般的な製品形態への適合性により、実用的な妥協点を提供する信頼のある材料です。