ボートで使う金属部品 アルミ編

　
　
今回はアルミ材について
　
　
純アルミの物理、機械的性質
　結晶形：f.c.c
　比重：2.7
　融点：660℃
　ヤング率：6970kg/mm2
　強度：7～10kg/mm2（引張強さ）
　比強度（強度/比重）Feに並ぶか、それ以上

アルミニウムの特徴
　・軽量
　・高比強度　加工、時効処理により制御
　・耐食性良好　表面にAl2O2（アルミナ）生成
　　陽極酸化により酸化膜
　・加工性「良」　押し出し、絞り加工
　・電気、熱伝導性「良」
　・非磁性
　・低温での機械的性質「良」
　
　　
歴史
　1782年　ラボアジェ、存在を確認
　1807年　分離に成功（電気化学的方法）
　1886年　ホール（米）、エール（仏）電気精錬法を発明
　　　　　　※ホール・エール法　アルミナ→金属アルミニウム
　1887年　バイヤー　アルミナ製造法発明
　　　　　　ボーキサイト→アルミナ
　1929年　アルマイト処理発明（日本）
　　　　　　※アルマイトはアルミの陽極酸化
　
　
合金系統
　①純アルミ　1000シリーズ
　②Al-Cu系　2000シリーズ　高力-ジェラルミン
　③Al-Mn系　3000シリーズ　耐食
　④Al-Si系　4000シリーズ　鍛造
　⑤Al-Mg系　5000シリーズ　耐食
　⑥Al-Mg-Si系　6000シリーズ　耐食
　⑦Al-Cu-Mg系　7000シリーズ　高力←超々ジェラルミン
　
　
アルミは分類が複雑でして・・・
　
・展進用アルミニウム合金
・鍛造用アルミニウム合金
　
の2つに大別され、更に
　
・熱処理を施して使用する合金
・熱処理を施さずに使用する合金
　
に分けられる。
　
※今回は展進用のアルミニウム合金についての説明。　
　
　
　
1000系アルミニウム（純アルミニウム系）　非熱処理型合金
A1070/A1050/A1100/A1200

純度99.00％以上のアルミニウム（＝純アルミ）
1070は99.7％以上、1050は99.5％以上、A1100は99.0％以上の
アルミである事を示す。
（※例外としてA1200はAl99.0％+Ti0.05%)

不純物は主に鉄とシリコン。
耐食性、加工性、溶接性、電気・熱伝導性に優れるが
強度が低いのが難点。
用途は装飾品、容器、電線など
　
　
2000系合金（Al-Cu系）　熱処理型合金
A2017/A2024/A2011

時効効果により強度改善が可能な高力アルミ合金。
2017はジェラルミン、2024は超ジェラルミンと呼ばれる。
鋼材に匹敵する強度を持つ。
強度向上のためにCuが多く添加されていて、
これが耐食性を落とす要因になっている。
溶接性が他のアルミ合金に比べ劣るため
結合にはリベットやボルトによる接合が一般的。
　

3000系合金（Al-Mn系）　非熱処理型合金
A3003/A3005/A3105

純Alの加工性、耐食性をそのままに、Mnの添加により
強度を改善したもの。
絞り加工性、溶接性が「良」でアルミ缶に用いられている。
　
　
4000系合金（Al-Si系）　非熱処理型合金
A4032/A4043
　
Siの添加で熱による膨張を抑え、耐摩耗性の向上を狙ったもの。
Cu、Ni、Mgなどの添加により耐熱性を向上させる。

低Siは低融点の特徴から溶接材やろう材、
高Siは鍛造性、耐摩耗性「良」の特徴から
鍛造ピストン材として用いられる。
　
　
5000系合金（Al-Mg系）　非熱処理型合金
A5052/A5056/A5083/A5454
　
Mgの添加で強度と耐食性を向上させたもの。
添加量の少ない物は装飾用、多い物は構造材として使用される。
中程度の強度を持つA5052がこの合金としては最も一般的。
A5083はMg含有量が最も多く、強度に優れ、海水にも強く
溶接性も良いため、船舶材料や車両に多く用いられる。
　
　
6000系合金（Al-Mg-Si系）　熱処理型合金
A6061/A6063/A6N01
　
MgとSiが添加され、熱処理による時効効果に寄与する。
強度、耐食性共に良好で、押し出し加工性に優れていて
代表的な構造用材として挙げられる。
いわゆる「アルミサッシ」は6000系が一般的。
　
　
7000系合金（Al-Zn-Mg系）　熱処理型合金
A7072/A7075/A7N01
　
ZnとMgを添加し熱処理を行うとアルミ合金中で最も高強度の合金となる。
最高強度を持つAl-Zn-Mg-Cu系と、Cuを含まないAl-Zn-Mg系に
大別される。
Al-Zn-Mg-Cu系の代表例はA7075で超々ジェラルミンとも呼ばれ、
航空機やスポーツ用品などに使用される。
強度はズバ抜けているが、耐食性に劣る。
ちなみにこの超々ジェラルミンは日本製。
　
　
　
マリングレードアルミ
　
時々目にするこの言葉。
耐食性に優れるって点では5000系（特に5083）か6000系でしょうか。

溶接が必要なTトップとかハンドレールなんかには5000系、
それ以外では6000系って使い分けなんでしょうかね？
　
ちなみにファクトリーゼロのランチャーは6000系を使用しているようです。
HPに6063/6061を使っているとの記載がありました。
　
　
ボート艤装では・・・
5000系か6000系を用いるのがベターでしょう。
DIYであれば入手のしやすさから言うと5000系かな。
　
　
　
　
3回に分けて掲載した「ボートで使う金属部品」については
ひとまず今回のアルミ材で最終とする。
　
筆者の記憶＋学生の頃のノート（なぜか材料学のノートだけは
しっかり残していた）を頼りに初歩的なところを書き出したので、
最新事情とは異なる部分があるかもしれないが、まぁそこはご勘弁を。
　
釣りやボートのネタから少し離れた感もあるが、
知識として知っておいて損は無いので、
備忘録的な意味も含め記事にしてみた次第です。
　
　
それでは、また。
　　　
　
　
　
　

コメント 2

はじめまして。コメント失礼いたします

艤装など素人の自分ですが、

アルミのお話し“理解半分”で申し訳なくも

楽しく拝見させていただきました

勉強になります。
by ayasolo (2016-01-06 09:08) 

ayasoloさん

はじめまして、コメントありがとうございます。

ブログ拝見しましたが、「素人」なんてご謙遜。
コンソール仕様素晴らしい出来栄えです。
　
投げで真鯛は凄過ぎです。

勝手気ままに書いてますので、
気が向いたら覗きに来て下さい。
　

by 神宮 (2016-01-06 21:12)