アルミニウム 6262：組成、特性、硬質状態ガイドおよび用途

総合概要

Alloy 6262は6xxx系アルミニウム合金の一種で、アルミニウム－マグネシウム－シリコンを主体とし、熱処理による析出硬化合金に分類されます。6262は一般的な6xxx系合金とは異なり、多くの市販バリアントで銅や微量の切削加工性向上元素（鉛、ビスマス、スズなど）を制御添加しており、6xxx系の基本特性を維持しながら加工性を向上させています。

6262の強化は主に固溶熱処理、急冷、人工時効（析出硬化）によって行われ、Mg2SiおよびMg－Si－Cu含有析出物が生成され、降伏強さと引張強さが向上します。主な特長は、6xxx系として中程度から高強度、良好な加工性（特に鉛・ビスマス修正されたタイプ）、許容範囲の耐食性、および他の熱処理可能合金と比較した際の妥当な成形性と溶接性です。

6262は自動車・輸送分野（機械加工部品や継手）、油圧・流体機器（バルブ、コネクター）、産業機械（シャフト、ハウジング）、および一定の機械加工性と中強度を必要とする航空宇宙金具などで広く使用されています。設計者は高い加工性と熱処理による強度、許容できる耐食性のバランスを必要とし、標準的な6061や6063よりも切削加工が容易でありながら析出硬化可能な合金を求める場合に6262を選択します。

6262は、耐食性と溶接性がより要求される場合に切削性の良い2xxx系や7xxx系合金に代わって選ばれ、熱処理による強度向上や時効後の寸法安定性を優先する場合に1xxx系、3xxx系、5xxx系の加工硬化合金よりも選ばれます。加工後の寸法精度と表面仕上げが重要で、6xxx系の析出系統の利点を損なわずに機械加工部品に適しています。

状態別特性

状態	強度レベル	伸び	成形性	溶接性	備考
O	低	高	優秀	優秀	完全焼なまし状態。最良の成形性と延性。最も軟らかい条件。
H14	低～中	中	良好	良好	加工硬化または応力除去済み。限定的な成形作業に使用される。
T5	中	中	良好	良好	成形後に冷却し人工時効。押出材やある程度の強度が必要な部品で一般的。
T6	中～高	中～低	普通	良好	固溶熱処理後に人工時効。強度と靭性のバランスに優れた代表的な工学用状態。
T651	中～高	中～低	普通	良好	固溶熱処理し、引張応力除去のため伸張後人工時効。加工時の寸法安定性が向上。
H32	中	中	良好	良好	加工硬化と安定化処理済み。応力除去を要する成形部品に使用。

状態は達成可能な機械的性能および加工工程に大きな影響を与えます。OおよびH系は成形や冷間変形に適し、T系（T5、T6、T651）は機械加工後のより高い強度、硬さ、寸法安定性を必要とする場合に選択されます。

厳しい寸法公差と高強度を必要とする機械加工部品には、伸張応力除去により後続の加工や熱処理サイクルでの変形を抑えるT651が一般的に好まれます。設計者は成形性（O/H系を推奨）と最終的な強度や疲労特性（T系を推奨）とのバランスを考慮しなければなりません。

化学組成

元素	含有率範囲 (%)	備考
Si	0.6–1.0	マグネシウム‐シリコンマトリックス形成元素。析出硬化（Mg2Si）に不可欠。
Fe	0.35以下	不純物元素。含有量が多いと延性および耐食性が低下。
Mn	0.05–0.40	結晶粒構造の制御。強度と耐食性の向上に寄与。
Mg	0.4–0.8	強化元素で、Siと反応してMg2Si析出物を形成。
Cu	0.2–0.8	強度向上と時効挙動の調整に寄与。耐食性には中程度の影響。
Zn	0.15以下	微量。通常は意図的添加なし。
Cr	0.10以下	粒界微細化および分散析出物形成。靭性と再結晶耐性を改善。
Ti	0.10以下	鋳造品や一部の圧延材での粒界微細化剤。
その他（Pb/Bi/Sn）	痕跡的、存在する場合はそれぞれ0.01〜0.35程度	切削性向上のため自由切削バリアントに添加。高濃度の場合は溶接性に悪影響。

本合金の組成は、析出硬化可能なMg‐Si基合金を基軸に銅を適度に添加し、強度と時効挙動を調整するよう設計されています。鉛、ビスマス、スズなどの自由切削元素は、加工時の切りくず制御や表面仕上げの改善のために一部の市販グレードで使用されています。CrやMnの微量元素は分散析出物形成や結晶粒微細化作用を担い、熱処理時の微細組織の安定化に寄与します。

MgとSiのバランスは特に重要で、Mg2Si析出物の体積比率と分布を制御し、最大強度および時効反応に大きく影響します。銅はピーク強度と耐食性特性を変化させ、溶接性や使用環境との兼ね合いで適切に調整する必要があります。

機械的性質

6262の引張挙動は状態によって大きく異なります。焼なまし（O）状態では高い伸び、低い降伏強さおよび比較的低い引張強さを示し、成形に適しています。固溶処理後の人工時効状態（T6/T651）では、Mg2Siおよび銅含有析出相の制御された析出により降伏強さと引張強さが大幅に向上しますが、伸びは相応に低下します。

降伏強さと引張強さは焼なまし状態で低値から、時効ピーク状態で中～高値の範囲にあり、T6/T651は多くの構造用および機械加工部品に適した強度を有します。硬さは状態に相関し、焼なまし材は軟らかくブリネル硬さやビッカース硬さが低いのに対し、T6処理により硬さは著しく向上し、摩耗性や一部の加工条件での切削特性も改善されます。

6262の疲労性能は表面仕上げ、状態、および残留応力状態の影響を受けます。ピーク時効材は与えられた応力振幅に対して疲労限度が高くなりますが、アルミ合金には真の疲労耐久限界はなく、想定される荷重範囲での疲労寿命評価が必要です。板厚は機械的挙動に影響し、薄板は時効ピークに早く到達する傾向があり、厚板とは異なる焼入れ挙動を示すため、均一な特性確保のためには熱処理条件や急冷速度の管理が重要です。

特性	O／焼なまし	代表的な調質（例：T6／T651）	備考
引張強さ	約110〜160 MPa	約300〜350 MPa	T6／T651値は組成および時効条件に依存。6xxx系合金の中間値。
降伏強さ	約40〜90 MPa	約240〜300 MPa	固溶処理および時効後に大幅に向上。
伸び	約15〜25%	約8〜14%	強度向上に伴い伸びは低下するが、破断モードは延性を維持。
硬さ（HB）	約35〜60 HB	約85〜120 HB	調質によって硬さが変化し、時効反応の指標として用いられることも多い。

物理的性質

特性	値	備考
密度	2.70 g/cm³	加工用アルミ合金の典型値。優れた比強度を有する。
融点範囲	約555〜650 °C	合金元素の影響で純アルミ（660 °C）に比べて固相線・液相線が変動。詳細は仕様を参照。
熱伝導率	135〜165 W/m·K	純アルミより低いが、熱放散用途で十分に適用可能。
電気伝導率	約24〜34 %IACS	合金化により低下。工業純アルミよりも低い。
比熱	約0.90 J/g·K (900 J/kg·K)	アルミ合金の標準的な値。熱的慣性計算に有用。
熱膨張率	約23〜24 µm/m·K（20〜300 °C）	アルミ合金の一般的な係数。ボルト締結やシール設計に影響を与える。

6262はアルミニウムの優れた物理特性群を保持しています。低密度で優れた熱伝導率、熱管理に適した比熱を有しています。合金元素の影響で高純度アルミに比べて熱伝導率や電気伝導率はやや低下しますが、機械特性を求められる多くの放熱や導体用途には十分な性能を示します。

鋼材に比べて熱膨張率が高いため、異種材料の組み合わせでは接合部や締結部に応力が発生しやすい点に注意が必要です。融点・固相線域は溶接やろう付けの工程範囲に影響し、熱処理時にも考慮が必要です。

製品形態

形態	代表的な厚さ／サイズ	強度特性	一般的な調質	備考
板材（Sheet）	0.4〜6 mm	均質で、厚さが時効反応に影響	O、H14、T5、T6	打ち抜きや機械加工されたパネル、美装部品に使用。
プレート（Plate）	6〜50 mm以上	厚板は均一なT6調質のために冷却制御が必要	O、T6、T651	重量部品や機械加工ブロック。冷却遅れはピーク特性の低下を招く。
押出形材（Extrusion）	各種断面	時効後のT5／T6で良好な強度	T5、T6、T651	構造部材やハウジング用の複雑な断面形状。
チューブ（Tube）	外径・肉厚は様々	調質や肉厚に比例して強度が変動	O、T5、T6	油圧スリーブ、構造用チューブ、機械加工用チューブ部品に使用。
棒材・丸棒（Bar/Rod）	直径3〜200 mm	旋盤加工や機械加工部品に多用	O、T6、T651	高精度旋盤加工に好適。切削性向上型は棒材で多く供給される。

製造工程の違いは断面厚さと形状の複雑さに起因します。薄板は厚板よりも早く目標特性に達し、押出材は断面肉厚に応じた冷却・固溶・時効条件の最適化が必要で、過時効や内部軟化を防ぎます。切削性向上タイプの6262棒材・丸棒は、刃物寿命と切りくず管理が重要な多量旋盤加工に広く用いられています。

用途は形態によって異なります。板材・プレートはパネルや打ち抜き部品に適し、押出形材は一体成形のプロファイルやガイドレールに使用されます。棒材・丸棒およびチューブは主に機械加工用部品、シャフト、油圧部品に利用されます。調質選択と前処理は、後加工時の歪み低減に重要です。

同等鋼種

規格	鋼種	地域	備考
AA	6262	USA	Aluminium Association指定。商用仕様の基準。
EN AW	6262	ヨーロッパ	EN指定は通常AA番号に準じる。サプライヤ認証を確認。
JIS	—	日本	直接対応するJIS鋼種なし。6262は特殊合金として扱われ、6xxx系のJIS鋼種と機能的に比較される。
GB/T	—	中国	標準化された鋼種としては必ずしも存在しない。中国メーカーは独自規格またはAA準拠仕様で供給する場合が多い。

AA 6262およびEN AW-6262は商用上ほぼ同等扱いですが、各国の規格や認証手順により微量元素や不純物の許容限界は異なります。JISやGB/Tで完全に一致する鋼種がない場合、製造者はAA／EN準拠品を供給するか、6061や6063など近似の6xxx合金を機能上の注記付きで提示します。

海外調達時はミルシートの提出を依頼し、Pb、Bi、Snの自由切削元素の有無やCu含有量の差異を確認してください。これらの微小差は切削性、溶接性、耐食性に大きく影響するためです。

耐食性

6262は6xxx系合金特有の保護性酸化アルミ皮膜により、大気環境下で良好な耐食性を示します。軽度腐食環境では特別な表面処理なしでも問題ありませんが、合金元素（特にCu）の影響で高純度アルミや5xxx系（Al-Mg）に比べると若干耐食性が劣ります。露出部には塗装やアルマイト処理が一般的で、耐久性と外観の向上に寄与します。

海洋や高塩化物環境では、6262は内装部品や一部外装金具に適用可能ですが、特に海水耐性を重視したAl-Mg系合金（5xxx系）ほどの耐食性能はありません。塩化物濃度が高い環境では、隙間腐食や点食のリスクがあり、特により貴な材質との接触や酸化皮膜の損傷部では注意が必要です。

応力腐食割れ（SCC）については、高Cuを多く含む2xxx系合金ほどのリスクは低いものの、引張応力と腐食環境の組み合わせでは一定の危険性があります。ステンレス鋼や銅合金とのガルバニック接触時には絶縁措置がないとアルミの腐食が促進される場合があります。総じて6262は多くの一般工学用途に適したバランスの良い耐食特性を持ちますが、過酷な海洋や化学環境では防護処置が推奨されます。

加工特性

溶接性
6262はMIGやTIGなどの一般的な融接法で比較的良好に溶接可能ですが、自由切削元素の有無や量により溶接性は左右されます。PbやBi含有のタイプは溶接時に孔食や割れを誘発しやすく、溶接接合部が要求される場合は避けることが多いです。6xxx系に適合する充填材（例：4043や5356）を用い、熱影響部の軟化を考慮した後処理や局所加工余裕を確保してください。

加工性
多くの6262商用タイプ、特にPb/Bi/Snを調整した自由切削合金は切削性が大きく向上し、6061よりも優れた切りくず分断性、表面仕上げ、工具寿命を実現します。中速切削で硬質合金工具を用い、剛性の高い固定により振動を防ぐことが有効です。冷却液、切削くず排出、適切な工具形状は生産性維持と品質確保に不可欠です。

成形性
成形性は焼なまし（O）または軽い加工硬化調質で最も優れます。曲げ半径は標準的なアルミニウム用指針に従い（中程度延性調質では内曲げ半径≥板厚）、冷間加工により加工硬化で強度は増加しますが、6262は主に熱処理後に機械加工される部品向けで、重度の塑性成形用ではありません。大きな成形と後述の強度が必要な場合は、O材で成形後に固溶処理と時効を実施する方法が推奨され、形状や歪み許容範囲とのバランスを考慮してください。

熱処理特性

熱処理可能な合金である6262は、固溶処理、焼入れ、人工時効によって析出相を形成し、高強度を発揮します。固溶処理は一般的に約520〜540°Cの範囲で行われ、可溶相を溶解させた後、急冷して過飽和固溶体状態を保持します。人工時効は通常約160〜185°Cで行われ、Mg2SiおよびCu修飾相を析出させます。時効時間と温度はT5、T6、または中間の強度レベルを狙って選択されます。

T処理の変化は冷却速度と時効スケジュールに依存します。T5は作業温度から冷却後に固溶処理を行わず人工時効のみを施した場合に適用され、T6は固溶処理および急冷の後に時効を行い、より高いピーク強度を得ます。T651は固溶処理後に応力除去のための伸張処理と人工時効を施し、機械加工部品の寸法安定性を向上させます。過時効はピーク強度を低下させますが、靭性や耐食性を改善するため、設計目標を満たすにはプロセス管理が重要です。

非熱処理特性（Hシリーズに関連）は、加工硬化と制御されたひずみによって強化されます。焼なましにより材料は軟化O状態に戻り、追加の成形や後加工が可能です。焼なましサイクルは過度な粒成長を防ぐために管理が必要であり、機械的性質の劣化を防ぎます。

高温特性

6262は温度上昇に伴い段階的に強度が低下します。長期使用においては約100〜120°Cまでの構造強度を維持できますが、この範囲を超えると降伏強さや引張強さに大幅な減少がみられます。短期間の高温曝露は許容されますが、過時効を促進し繰り返し荷重下での寿命を短くする可能性があります。アルミニウム合金の酸化は通常、保護性のある酸化アルミナ皮膜により自己制限されますが、高温ではこの皮膜が大きくなり、反応性環境で剥離することもあり、保護効果が低下します。

熱曝露は溶接部周辺の溶融熱影響部（HAZ）にも影響を与えます。作業温度または製造時に時効範囲を超える温度で局所的な軟化や析出相の粗大化が生じる可能性があります。高温での長期安定性が要求される用途では、より高温安定性が評価された合金や調質を選ぶか、強度低下を考慮した設計余裕を設ける必要があります。高温でのクリープ耐性は高温合金と比較して限られているため、荷重および長時間使用の条件下では評価が必須です。

用途例

業界	代表的な部品	6262が選ばれる理由
自動車	機械加工されたブラケット、バルブ本体	優れた加工性と構造部品に適したT6強度を有するため
海洋	継手、コネクタ（保護された箇所）	良好な耐食性と複雑なハードウェアの加工性を兼ね備えるため
航空宇宙	小型継手、アクチュエータ	重量あたり強度と加工性のバランスが良く、高精度部品に適しているため
油圧・流体動力	バルブ、マニホールド、ピストン	自由加工性のバリエーションが複雑内部形状と良好な表面仕上げを可能にするため
産業機械	シャフト、ブッシュ、ハウジング	加工性と熱処理可能な強度が組み合わさり、サイクルタイムとコストを削減できるため
電子機器	小型ヒートスプレッダ、ハウジング	電気伝導率が二次的要素で熱伝導性と軽量構造を重視する場合に適するため

6262は、機械加工による厳密な寸法管理と析出硬化による高強度が求められる部品に適した合金です。自由加工性のバリエーションにより旋盤加工やフライス加工のスループットが向上し、耐食性や機械的性能を維持します。設計エンジニアは、コスト、加工性、使用条件のバランスが必要な部品において、その特性セットを利用しています。

選定のポイント

6262を検討する際は、標準的な6xxx系合金よりも優れた加工性が求められつつ、析出硬化による有効な強度を活かしたい部品に適しています。自由加工性タイプは6061/6063に比べてサイクルタイムと工具摩耗を軽減しますが、Pb/Bi/Sn含有に伴う溶接性低下や孔隙発生に注意が必要です。

純アルミニウム（1100）と比較すると、6262は電気伝導性や熱伝導性、成形性が若干犠牲となりますが、大幅に高い強度と加工性を提供します。3003や5052などの加工硬化合金と比べると、6262は熱処理による強度向上が可能ですが、強い塩化物環境下では耐食性がやや劣ります。6061/6063などの一般的な6xxx系合金と比較すると、6262は加工性に優れ、ピーク強度は同等かやや低い傾向にあります。最大引張強度よりも加工性や後加工時の寸法安定性を重視する場合に6262を選択してください。

まとめ

合金6262は、熱処理による強度向上、優れた加工性、および適度な耐食性を必要とする用途において依然として有効なエンジニアリング材料です。調整された組成と調質のバリエーションにより、自動車、油圧、産業機械、航空宇宙分野の精密機械加工部品において、製造性と機械的性能の両立が求められる場合に実用的な選択肢となります。