5052アルミニウムのすべて（特性、強度、用途）

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現代の商業用アルミニウムには、合金と呼ばれる多くの種類があり、選択した合金によってそれぞれ独自の利点があります。 合金とは、ベースとなる金属にユニークな元素を加えることによって作られる、強化されたエンジニアリング材料です。 この記事では、問題の母材はアルミニウムであり、これらのユニークな元素は、シリコン、銅、亜鉛、および/または他の多くの金属元素である可能性があります。 合金元素は、母材の強度、導電性、弾力性、化学的性質を向上させ、工学材料としての汎用性を高めることができる。 アルミニウムは合金化しやすいため、アルミニウム協会（AA Inc.）によって合金元素に基づいて整理された多数のアルミニウム合金のシリーズがあり、それぞれに4桁の名称が付けられています。 5052アルミニウム合金は、5xxxシリーズのアルミニウム合金、またはそれらの主要な合金元素としてマグネシウムを使用するものに由来する、この記事の主な焦点です（アルミニウム合金の命名法のより良い理解のために、6061アルミニウム合金についてのすべての記事をご覧ください）。

5052アルミニウムの物理的特性

前に説明したように、アルミニウム合金は、材料特性を向上させる特定の割合の合金元素を持っています。 5052型アルミニウムは、97.25%のAl、2.5%のMg、0.25%のCrを含み、その密度は2.68 g/cm3 (0.0968 lb/in3)である。 一般に、5052アルミニウム合金は、3003アルミニウムなどの他の一般的な合金よりも強く、また、その組成に銅が含まれていないため耐食性が向上しています。

5052アルミニウム合金の特性は、冷間加工、つまり加工硬化プロセスを使用して強くする方法によって異なります。 加工、つまり形状を恒久的に変化させると（曲げ、成形、圧延などを考える）、アルミニウムなどの金属は強度を増しますが、可鍛性は低下します。 これは金属の分子構造の結果ですが、この説明を簡潔にするために、アルミニウム合金をより強くする機械的方法があることだけは知っておいてください。 5052アルミニウム合金を加工硬化させる方法はいくつかありますが、この記事ではH32硬化5052アルミニウム合金（5052-H32）の強度値を使用します。 この合金は、7075アルミニウムや6061アルミニウムのような他のアルミニウム合金の利点である熱処理工程を使用して強化することができないことに注意してください（熱処理に関するより詳しい情報は、それぞれの記事でご覧いただけます）。

機械的特性

工学材料の機械的特性を理解する際に知っておくべき重要な指標がいくつかあり、それらはすべて以下の表1にまとめられています。

最初の2つの重要な値は弾性係数とせん断弾性係数で、それぞれ軸方向の力（引っ張り／押し）およびせん断（ひねり／切断）に対する材料の応答性を表しています。 これらの指標は応力試験により経験的に求められ、5052アルミニウムの弾性率とせん断弾性率はそれぞれ70.3 GPa (10,200 ksi) と 25.9 GPa (3,760 ksi) であることが判明しています。

降伏強度と極限強度は、材料を指定する際に知っておくべき中心的な値でもある。 これらは、弾性（非永久的）および塑性（永久的）変形を引き起こす最大応力量を表します。 これらの値についてのより詳細な理解については、7075アルミニウム合金に関するすべての記事をご覧ください。 降伏強度は通常、材料が永久に変形してはならない静的用途（構造用途など）において最も重要な値である。 しかし、極限強度は特定の場合に必要となることがあるので、知っておいて損はないでしょう。 5052アルミ合金の降伏強度は193MPa（28,000psi）、極限引張強度は228MPa（33,000psi）で、他のいくつかの一般的な合金と比較すると、中程度の強度であることがわかります。

せん断強度とは、面に沿って反対側の力によって「せん断」されたときの材料の強度を指します。 5052アルミニウム合金は、一般的にシートメタル板からプレス加工されるため、このストレスにさらされることがよくあります。 基本的には、プレスの力が板材の力に対抗し、垂直面（または板材の最も薄い寸法）を通して金属をせん断（または切断）する。 これらの値をより直感的に理解するために、6061アルミニウム合金についての記事をご覧ください。 5052アルミニウム合金のせん断強度は138MPa（20000psi）であり、これもまた他の一般的な合金よりも適度な強度を有しています。

耐食性

5052 アルミ合金は特に苛性環境に対する抵抗力が増しており、有用であります。 すべてのアルミニウム合金は、空気/水の存在下で酸化膜を形成し、化学的に活性なアルミニウムが外部環境とさらに反応するのを防ぎます。 耐食性の程度は、温度、空気中の化学物質、および近接した作業環境に依存しますが、周囲環境の下では、5052アルミニウムは非常によく持ちこたえます。 5052アルミニウムは銅を一切含んでいないため、銅金属複合材を攻撃し弱体化させる塩水環境でも容易に腐食することはない。 したがって、5052アルミニウム合金は、他のアルミニウムでは時間の経過とともに弱くなってしまうような、海洋および化学用途に適した合金である。 5052アルミニウムは、アルカリ性の土壌の存在下で、孔食などの腐食作用を引き起こす可能性がありますが、土壌組成のばらつきが大きいため、一般化することは困難です。 5052はマグネシウムを多く含むため、濃硝酸、アンモニア、水酸化アンモニウムからの腐食に特に優れています。

5052アルミニウムの用途

5052 アルミニウムは、他の一般的な合金よりも強く、耐腐食性を向上させています。 これらの特性により、5052 アルミニウムは、海洋産業だけでなく、エレクトロニクスや化学の用途でも優れた性能を発揮します。 5052アルミニウムの用途は多岐にわたりますが、代表的な例としては、

• 圧力容器
• 海洋機器
• 電子機器筐体
• 油圧チューブ
• 医療機器
• ハードウェアサイン

等が挙げられます。

まとめ

この記事では、5052 アルミニウムの特性、強度、および用途について簡単にまとめました。 その他の製品については、当社のその他のガイドを参照するか、Thomas Supplier Discovery Platform にアクセスして、潜在的な供給源を見つけたり、特定の製品の詳細を確認したりすることができます。 また、6061アルミニウム、7075アルミニウム、3003アルミニウムなど、他の種類のアルミニウムに関するガイドもご用意しています。

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