Aluminium Properties And Key Applications Glossary
アルミニウム AlZnMgCu：組成、特性、調質ガイドおよび用途
総合概要 AlZnMgCu合金は、7xxxシリーズのアルミニウム合金に属し、亜鉛を主な合金元素とし、マグネシウムおよび銅が重要な二次元素となっています。これらの合金は熱処理可能であり、溶液処理、焼入れ、人工時効の工程を通じた析出硬化によって主に強度を得ます。代表的な高強度合金であるAA 7075は、圧延アルミニウム合金の中でも最高クラスの強度対重量比を持ちますが、低強度ファミリーに比べて腐食耐性や溶接性はやや劣ります。航空宇宙、防衛、ハイパフォーマンススポーツ用品、特定の自動車構造部材など、高静的強度または疲労強度が設計上重要な用途で広く使用されています。 Al–Zn–Mg–Cu系合金の主要な合金元素は、亜鉛（時効硬化析出物を促進）、マグネシウム（亜鉛と結合して強化析出物を形成）、銅（強度を増加させるが腐食耐性を低下させ、応力腐食割れ（SCC）感受性を高める）です。微量元素としては、結晶粒を微細化し再結晶制御を行い、熱機械的加工製品の強度維持に寄与するクロムやジルコニウムが添加されます。これらの合金は、ピーク強度および単位質量あたりの破壊靭性が優先される場合に6xxxや5xxx系より選ばれ、同等の剛性や疲労性能で軽量化が求められる場合にはステンレス鋼より選択されます。選択は、機械的性能（強度、剛性、疲労）と、塗装、クラッド、オーバーエイジングなどの腐食対策の必要性とのトレードオフで決まることが多いです。 製造上の考慮点も、特定のAlZnMgCuグレードや焼き状態の選定に大きく影響します。熱処理の可否、板材、シート、押出形材などの製品形態の入手性、溶接後または成形後の処理実施能力が、合金の持つ本来の性能を発揮可能かどうかを左右します。高強度、適度な機械加工性、一般的なアルミ接合および仕上げ工程への適合性の組み合わせにより、質量効率が重要視される構造用材料として実用的な選択肢となっています。 設計者は、AlZnMgCu合金を指定する際に環境条件やライフサイクルの制約も考慮する必要があります。腐食防護策、引張応力下での応力腐食割れ（SCC）感受性および特定の焼き状態、板厚や熱履歴による特性の変動が、材料選定、製造工程、使用中の保守計画に影響を与えます。結果として、重量敏感設計の目的がある場合に不可欠な高性能合金ファミリーであり、腐食・溶接性の適切な対策が講じられることで、その価値が最大化されます。 焼き状態バリエーション 焼き状態 強度レベル 伸び率 成形性 溶接性 備考 O 低 高 優秀 優秀 完全焼なまし状態；最大の延性および成形性を有する T4 低～中 中 良好 良好 溶液処理後自然時効；中間的状態 T6 高 低～中 まずまず 悪～まずまず...
アルミニウム AlZnMgCu：組成、特性、調質ガイドおよび用途
総合概要 AlZnMgCu合金は、7xxxシリーズのアルミニウム合金に属し、亜鉛を主な合金元素とし、マグネシウムおよび銅が重要な二次元素となっています。これらの合金は熱処理可能であり、溶液処理、焼入れ、人工時効の工程を通じた析出硬化によって主に強度を得ます。代表的な高強度合金であるAA 7075は、圧延アルミニウム合金の中でも最高クラスの強度対重量比を持ちますが、低強度ファミリーに比べて腐食耐性や溶接性はやや劣ります。航空宇宙、防衛、ハイパフォーマンススポーツ用品、特定の自動車構造部材など、高静的強度または疲労強度が設計上重要な用途で広く使用されています。 Al–Zn–Mg–Cu系合金の主要な合金元素は、亜鉛（時効硬化析出物を促進）、マグネシウム（亜鉛と結合して強化析出物を形成）、銅（強度を増加させるが腐食耐性を低下させ、応力腐食割れ（SCC）感受性を高める）です。微量元素としては、結晶粒を微細化し再結晶制御を行い、熱機械的加工製品の強度維持に寄与するクロムやジルコニウムが添加されます。これらの合金は、ピーク強度および単位質量あたりの破壊靭性が優先される場合に6xxxや5xxx系より選ばれ、同等の剛性や疲労性能で軽量化が求められる場合にはステンレス鋼より選択されます。選択は、機械的性能（強度、剛性、疲労）と、塗装、クラッド、オーバーエイジングなどの腐食対策の必要性とのトレードオフで決まることが多いです。 製造上の考慮点も、特定のAlZnMgCuグレードや焼き状態の選定に大きく影響します。熱処理の可否、板材、シート、押出形材などの製品形態の入手性、溶接後または成形後の処理実施能力が、合金の持つ本来の性能を発揮可能かどうかを左右します。高強度、適度な機械加工性、一般的なアルミ接合および仕上げ工程への適合性の組み合わせにより、質量効率が重要視される構造用材料として実用的な選択肢となっています。 設計者は、AlZnMgCu合金を指定する際に環境条件やライフサイクルの制約も考慮する必要があります。腐食防護策、引張応力下での応力腐食割れ（SCC）感受性および特定の焼き状態、板厚や熱履歴による特性の変動が、材料選定、製造工程、使用中の保守計画に影響を与えます。結果として、重量敏感設計の目的がある場合に不可欠な高性能合金ファミリーであり、腐食・溶接性の適切な対策が講じられることで、その価値が最大化されます。 焼き状態バリエーション 焼き状態 強度レベル 伸び率 成形性 溶接性 備考 O 低 高 優秀 優秀 完全焼なまし状態；最大の延性および成形性を有する T4 低～中 中 良好 良好 溶液処理後自然時効；中間的状態 T6 高 低～中 まずまず 悪～まずまず...
アルミニウム AlSiMg：組成、特性、硬化状態ガイドおよび用途
総合概要 AlSiMgは主にシリコン（Si）とマグネシウム（Mg）を添加した広範なアルミニウム合金のファミリーを示します。圧延材としては、加齢硬化型の熱処理可能な6xxx系（Al-Mg-Si）と強く重なります。一方、鋳造実務においては、AlSiMgはMgを添加して強度および熱処理反応性を向上させた鋳造Al-Si合金を指すこともあります。圧延Al-Si-Mg合金の特徴的な冶金機構は、固溶処理と人工時効後に形成されるメタ安定なMg2Si析出物による時効硬化ですが、鋳造品は微細化したシリコン形態とMg強化による強度向上および限定的な析出硬化を得ています。 主な技術特性は、中程度から高い強度、大気環境下での優れた耐食性、広い押出性および成形性、適切なフィラー及び後処理を用いた場合の信頼性の高い溶接性の組み合わせです。高強度の2xxx系や7xxx系と比較すると、AlSiMg系は最大強度を犠牲にして耐食性と加工容易性を向上させています。AlSiMg合金は、自動車のボディおよび構造部品、建築用押出形材、船舶用金具、電子機器ハウジングやヒートシンク、強度・重量・耐食性のバランスが求められる一部の航空宇宙用金具などで一般的に利用されています。 エンジニアは、熱処理可能で良好な強度重量比、優れた押出性、熱処理を通じて設計強度を達成できる合金を必要とする場合にAlSiMgを選択します。板材、プレート、押出材、鋳物といった多様な形態で入手可能であり、アルマイト処理や各種塗装工程との適合性も高いため、製造コストを抑えたい構造部材や中程度荷重の構造部品での使用に適しています。 調質バリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低い 高い（20〜35％） 優秀 優秀 完全焼なまし；最大の塑性 H14 低〜中程度 中程度（10〜20％） 良好 優秀 加工硬化；成形は限定的 T4 中程度 中程度（12〜18％） 良好 良好 固溶処理後自然時効 T5...
アルミニウム AlSiMg：組成、特性、硬化状態ガイドおよび用途
総合概要 AlSiMgは主にシリコン（Si）とマグネシウム（Mg）を添加した広範なアルミニウム合金のファミリーを示します。圧延材としては、加齢硬化型の熱処理可能な6xxx系（Al-Mg-Si）と強く重なります。一方、鋳造実務においては、AlSiMgはMgを添加して強度および熱処理反応性を向上させた鋳造Al-Si合金を指すこともあります。圧延Al-Si-Mg合金の特徴的な冶金機構は、固溶処理と人工時効後に形成されるメタ安定なMg2Si析出物による時効硬化ですが、鋳造品は微細化したシリコン形態とMg強化による強度向上および限定的な析出硬化を得ています。 主な技術特性は、中程度から高い強度、大気環境下での優れた耐食性、広い押出性および成形性、適切なフィラー及び後処理を用いた場合の信頼性の高い溶接性の組み合わせです。高強度の2xxx系や7xxx系と比較すると、AlSiMg系は最大強度を犠牲にして耐食性と加工容易性を向上させています。AlSiMg合金は、自動車のボディおよび構造部品、建築用押出形材、船舶用金具、電子機器ハウジングやヒートシンク、強度・重量・耐食性のバランスが求められる一部の航空宇宙用金具などで一般的に利用されています。 エンジニアは、熱処理可能で良好な強度重量比、優れた押出性、熱処理を通じて設計強度を達成できる合金を必要とする場合にAlSiMgを選択します。板材、プレート、押出材、鋳物といった多様な形態で入手可能であり、アルマイト処理や各種塗装工程との適合性も高いため、製造コストを抑えたい構造部材や中程度荷重の構造部品での使用に適しています。 調質バリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低い 高い（20〜35％） 優秀 優秀 完全焼なまし；最大の塑性 H14 低〜中程度 中程度（10〜20％） 良好 優秀 加工硬化；成形は限定的 T4 中程度 中程度（12〜18％） 良好 良好 固溶処理後自然時効 T5...
アルミニウム AlF357：組成、特性、調質ガイドおよび用途
総合概要 AlF357は熱処理可能なシリコン-マグネシウム系アルミ鋳造合金で（一般的にはAl-Si-Mg系に分類され、しばしばA357/AlSi7Mg系と参照されます）、高い鋳造品質、高い強度、良好な疲労性能が求められる永久金型鋳造や圧力鋳造部品として最も広く製造されています。主な合金元素は、鋳造性と流動性を提供するシリコン（Si）、時効硬化（Mg2Si）を可能にするマグネシウム（Mg）、強度と靭性を調整する制御された鉄（Fe）および銅（Cu）です。強化は主に固溶処理後の急冷と人工時効（T6/T5）によって達成され、組成変更や熱処理スケジュールの調整でさらなる効果が得られます。 主な特性としては、鋳造合金としては比較的高い静的および疲労強度、熱処理後の良好な寸法安定性、大気環境における合理的な耐食性が挙げられます。溶接性は実用的ですが、充てん材の選択や気孔制御に注意が必要です。展性は軟鋼に比べて限定的で、AlF357は鋳造合金として最適化されています。主な使用業界は自動車（構造用鋳造品、ホイール部品、サスペンションブラケット）、航空宇宙（非重要構造鋳造品および継手）、船舶用ハードウェア、産業機械のハウジングなどです。エンジニアは、鋳造性、熱処理による強度、疲労耐性の組み合わせが、軟鋼や安価な鋳造アルミよりもコストパフォーマンスに優れる場合にAlF357を選択します。 調質バリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低 高 不良（軟鋼に比べて脆い） 良好 鋳造後の焼なましまたは応力除去処理；鋳造合金として最大の延性 T5 中高 中程度 限定的 良好 鋳造後に急冷し人工時効；鋳造硬化に一般的 T6 高 低〜中程度 限定的 普通 固溶処理後急冷し人工時効；最高強度状態 T7 中...
アルミニウム AlF357：組成、特性、調質ガイドおよび用途
総合概要 AlF357は熱処理可能なシリコン-マグネシウム系アルミ鋳造合金で（一般的にはAl-Si-Mg系に分類され、しばしばA357/AlSi7Mg系と参照されます）、高い鋳造品質、高い強度、良好な疲労性能が求められる永久金型鋳造や圧力鋳造部品として最も広く製造されています。主な合金元素は、鋳造性と流動性を提供するシリコン（Si）、時効硬化（Mg2Si）を可能にするマグネシウム（Mg）、強度と靭性を調整する制御された鉄（Fe）および銅（Cu）です。強化は主に固溶処理後の急冷と人工時効（T6/T5）によって達成され、組成変更や熱処理スケジュールの調整でさらなる効果が得られます。 主な特性としては、鋳造合金としては比較的高い静的および疲労強度、熱処理後の良好な寸法安定性、大気環境における合理的な耐食性が挙げられます。溶接性は実用的ですが、充てん材の選択や気孔制御に注意が必要です。展性は軟鋼に比べて限定的で、AlF357は鋳造合金として最適化されています。主な使用業界は自動車（構造用鋳造品、ホイール部品、サスペンションブラケット）、航空宇宙（非重要構造鋳造品および継手）、船舶用ハードウェア、産業機械のハウジングなどです。エンジニアは、鋳造性、熱処理による強度、疲労耐性の組み合わせが、軟鋼や安価な鋳造アルミよりもコストパフォーマンスに優れる場合にAlF357を選択します。 調質バリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低 高 不良（軟鋼に比べて脆い） 良好 鋳造後の焼なましまたは応力除去処理；鋳造合金として最大の延性 T5 中高 中程度 限定的 良好 鋳造後に急冷し人工時効；鋳造硬化に一般的 T6 高 低〜中程度 限定的 普通 固溶処理後急冷し人工時効；最高強度状態 T7 中...
アルミニウム Al-6061-RAM2：組成、特性、調質ガイド＆用途
総合概要 Al-6061-RAM2は、主な合金元素としてマグネシウムとシリコンを含む6xxx系アルミ合金に由来します。6xxx系は析出硬化（エージング）による熱処理が可能であり、人工的なエージング中にMg2Siの析出物が形成されて強度を向上させつつ優れた延性を維持します。 Al-6061-RAM2の主要な合金元素はシリコンとマグネシウムであり、さらに粒制御と靭性向上のためにクロム、マンガン、および微量の銅、鉄、亜鉛、チタンが制御添加されています。RAM2バリアントは汎用6061に比べて減伏強さをわずかに向上させ、成分の許容差を厳しく管理した生産最適化化学組成と微細構造を持ち、予測可能で溶接性に優れた構造用途をターゲットとしています。 主な特徴は、優れた強度対重量比、多くの大気環境での良好な耐食性、一般的な充填材との高い溶接性、および軟らかめの調質では適度な成形性が挙げられます。主な用途分野は航空機サブ構造、自動車部品、船舶構造部品、産業用フレームなどで、機械加工性、溶接性、溶接後の性能のバランスが求められる場面です。 エンジニアは、中〜高等の静的強度、信頼性の高い析出硬化応答、および広い加工柔軟性を単一材料で実現したい場合にAl-6061-RAM2を選択します。耐食性と溶接性が最大強度より重要な場合には高強度の7xxx系より本合金を選び、より柔らかい5xxx系／3xxx系に比べて剛性と機械加工性を重視する場合に本合金が選ばれます。 調質のバリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低 高 (18～25%) 優秀 優秀 成形性と応力除去のための完全な焼なまし状態 H14 中低 低 (6～10%) 可 優秀 一段階の加工硬化、延性は制限される T4 中 中 (12～18%)...
アルミニウム Al-6061-RAM2：組成、特性、調質ガイド＆用途
総合概要 Al-6061-RAM2は、主な合金元素としてマグネシウムとシリコンを含む6xxx系アルミ合金に由来します。6xxx系は析出硬化（エージング）による熱処理が可能であり、人工的なエージング中にMg2Siの析出物が形成されて強度を向上させつつ優れた延性を維持します。 Al-6061-RAM2の主要な合金元素はシリコンとマグネシウムであり、さらに粒制御と靭性向上のためにクロム、マンガン、および微量の銅、鉄、亜鉛、チタンが制御添加されています。RAM2バリアントは汎用6061に比べて減伏強さをわずかに向上させ、成分の許容差を厳しく管理した生産最適化化学組成と微細構造を持ち、予測可能で溶接性に優れた構造用途をターゲットとしています。 主な特徴は、優れた強度対重量比、多くの大気環境での良好な耐食性、一般的な充填材との高い溶接性、および軟らかめの調質では適度な成形性が挙げられます。主な用途分野は航空機サブ構造、自動車部品、船舶構造部品、産業用フレームなどで、機械加工性、溶接性、溶接後の性能のバランスが求められる場面です。 エンジニアは、中〜高等の静的強度、信頼性の高い析出硬化応答、および広い加工柔軟性を単一材料で実現したい場合にAl-6061-RAM2を選択します。耐食性と溶接性が最大強度より重要な場合には高強度の7xxx系より本合金を選び、より柔らかい5xxx系／3xxx系に比べて剛性と機械加工性を重視する場合に本合金が選ばれます。 調質のバリエーション 調質 強度レベル 伸び 成形性 溶接性 備考 O 低 高 (18～25%) 優秀 優秀 成形性と応力除去のための完全な焼なまし状態 H14 中低 低 (6～10%) 可 優秀 一段階の加工硬化、延性は制限される T4 中 中 (12～18%)...
アルミニウム Scalmalloy (Al-Mg-Sc-Zr)：組成、特性、硬さ指標および用途
包括的な概要 Scalmalloyは、高い比強さと優れた靭性の組み合わせが求められる高性能用途向けに開発された独自のAl-Mg-Sc-Zr系合金です。従来の2xxx/3xxx/5xxx/6xxx/7xxx系のシリーズに属さず、アディティブマニュファクチャリングや特殊な圧延形状向けに設計された現代的な合金概念であり、一般的には単一のAAシリーズ番号ではなく、Al-Mg-Sc-Zr合金として説明されることが多いです。 主要合金元素は、固溶強化および低密度化を目的としたマグネシウム（Mg）、微細で整合性のあるAl3(Sc,Zr)析出物を析出させるためのスカンジウム（Sc）とジルコニウム（Zr）、そして鉄、シリコンなどの不純物を厳密に管理しています。強化機構は主にAl3ScおよびAl3(Sc,Zr)析出物による時効硬化で、これらが粒界の生成と移動を抑制します。加工硬化は一部の圧延状態で寄与しますが、主要な強化メカニズムは熱処理可能な析出強化です。 主な特徴としては、従来のアルミ合金に比べ非常に高い強度対重量比、Sc/Zr析出物による粒子微細化と再結晶抵抗の向上、優れた疲労特性、そして高強度合金として競合力のある耐食性が挙げられます。軟化状態や適切に加工された状態での成形性・溶接性は非常に良好ですが、析出物の構造を維持するためには慎重な管理が必要です。これらの特長により、Scalmalloyは航空宇宙、モータースポーツ、高級自動車、アディティブマニュファクチャリングなどの業界で注目されています。 設計上、最高の比強さ、加熱処理や高温加工時のマイクロ構造の安定性、粒径粗大化に対する抵抗を重視する場合にエンジニアはScalmalloyを選択します。特に従来の6xxx系や7xxx系合金に対して、より高い微細構造安定性や疲労寿命の向上、あるいはアディティブマニュファクチャリングによる複雑形状の実現が求められる場合に多用されます。 熱処理状態の種類 状態 強度レベル 伸び率 成形性 溶接性 備考 O 低 高 優秀 優秀 完全にアニーリング済み。最大の延性を有し成形に適する H14 中 中程度 良好 良好 加工硬化、成形性を維持したまま降伏強度が上昇 T5 中-高 中程度 良好 良好 熱間加工後に冷却し人工時効...
アルミニウム Scalmalloy (Al-Mg-Sc-Zr)：組成、特性、硬さ指標および用途
包括的な概要 Scalmalloyは、高い比強さと優れた靭性の組み合わせが求められる高性能用途向けに開発された独自のAl-Mg-Sc-Zr系合金です。従来の2xxx/3xxx/5xxx/6xxx/7xxx系のシリーズに属さず、アディティブマニュファクチャリングや特殊な圧延形状向けに設計された現代的な合金概念であり、一般的には単一のAAシリーズ番号ではなく、Al-Mg-Sc-Zr合金として説明されることが多いです。 主要合金元素は、固溶強化および低密度化を目的としたマグネシウム（Mg）、微細で整合性のあるAl3(Sc,Zr)析出物を析出させるためのスカンジウム（Sc）とジルコニウム（Zr）、そして鉄、シリコンなどの不純物を厳密に管理しています。強化機構は主にAl3ScおよびAl3(Sc,Zr)析出物による時効硬化で、これらが粒界の生成と移動を抑制します。加工硬化は一部の圧延状態で寄与しますが、主要な強化メカニズムは熱処理可能な析出強化です。 主な特徴としては、従来のアルミ合金に比べ非常に高い強度対重量比、Sc/Zr析出物による粒子微細化と再結晶抵抗の向上、優れた疲労特性、そして高強度合金として競合力のある耐食性が挙げられます。軟化状態や適切に加工された状態での成形性・溶接性は非常に良好ですが、析出物の構造を維持するためには慎重な管理が必要です。これらの特長により、Scalmalloyは航空宇宙、モータースポーツ、高級自動車、アディティブマニュファクチャリングなどの業界で注目されています。 設計上、最高の比強さ、加熱処理や高温加工時のマイクロ構造の安定性、粒径粗大化に対する抵抗を重視する場合にエンジニアはScalmalloyを選択します。特に従来の6xxx系や7xxx系合金に対して、より高い微細構造安定性や疲労寿命の向上、あるいはアディティブマニュファクチャリングによる複雑形状の実現が求められる場合に多用されます。 熱処理状態の種類 状態 強度レベル 伸び率 成形性 溶接性 備考 O 低 高 優秀 優秀 完全にアニーリング済み。最大の延性を有し成形に適する H14 中 中程度 良好 良好 加工硬化、成形性を維持したまま降伏強度が上昇 T5 中-高 中程度 良好 良好 熱間加工後に冷却し人工時効...