合金が純粋な金属よりも強いことは知っていますが、その理由はわかりません。この知識のギャップにより、7075 が純粋なアルミニウムよりもはるかに強い理由を理解することが難しくなります。

合金元素は、その特性を高めるために純粋な卑金属に意図的に添加される金属です。これらは微細な「障害物」として機能し、母材の均一な構造を破壊して強度と硬度を劇的に高めます。

これをシンプルなビジュアルで説明したいと思います。純粋なアルミニウムは、原子層が互いに簡単に滑り抜けることができる完璧で均一な高速道路と考えてください。-これが、純粋なアルミニウムが非常に柔らかく延性がある理由です。さて、高速道路全体に意図的に障害物や障害物を置いたと想像してください。トラフィック (原子層) はもう互いにすり抜けて通過することはできません。閉じ込められてしまうのです。銅、亜鉛、マグネシウムなどの合金元素がまさにそれを行います。それらは障害物です。これらの他の金属をほんの数パーセント加えるだけで、スリップを止める微細な交通渋滞が発生します。単に金属を混ぜているだけではありません。あなたは根本的に弱さを強さに変えようとしているのです。-

合金とは何ですか?

「合金」という言葉はどこにでもありますが、その概念は抽象的なように感じます。これでは、汎用金属と加工材料の根本的な違いを理解することができなくなります。

合金とは、2 つ以上の元素を一緒に溶かして作られる物質で、そのうちの少なくとも 1 つは金属です。得られた材料は、純粋な成分と比較して、異なる、多くの場合優れた特性を持っています。

合金について考える最も簡単な方法は、レシピのようなものです。純粋なアルミニウムが小麦粉である場合、合金元素は砂糖、塩、酵母です。それ自体は単なる個別の成分にすぎません。しかし、これらを正確な量で混ぜてプロセス（加熱など）を適用すると、まったく新しい、より便利なパンが生まれます。-合金も同様です。まず、高純度アルミニウムである「小麦粉」から始めます。-次に、強度、耐食性、または溶接性に対するお客様のニーズに基づいて、特定の割合の銅、亜鉛、マグネシウム、またはその他の元素を「成分」に追加します。{8}}結果として得られる鍛造アルミニウムリングは、もはや単なるアルミニウムではありません。それは新しい素材、6061 や 7075 のような合金であり、純粋な金属が提供できるものをはるかに超えた特性を備えて設計されています。これが現代の冶金学の基礎です。

 

アルミニウム合金の元素は何ですか?

合金に他の金属が含まれていることは知っていますが、どれが重要なのかはわかりません。このため、材料データシートや品質証明書を理解することが困難になります。

最も一般的な元素は、マグネシウム、シリコン、銅、亜鉛、マンガンです。それぞれが、最終的なアルミニウム合金に強度、耐食性、鍛造性などの明確な主要特性を与えます。

カスタムの鍛造ソリューションを作成するとき、私たちは基本的にマスターシェフとして行動しており、これらの要素は私たちのスパイスラックです。それぞれに強力で予測可能な効果があります。海洋環境用の部品を必要とする中東の顧客のために、当社はマグネシウムに大きく依存しています。航空宇宙や高性能機械の分野では、亜鉛と銅が注目されます。-これらの主要人物を理解することは、合金の仕様を解読し、購入する材料の背後にある科学を理解するための第一歩です。 SWA Forging では、このようにして、お客様が受け取る製品が単なる金属片ではなく、その用途に合わせて正確に設計されたコンポーネントであることを保証します。

 

アルミ合金の「スパイスラック」

要素	化学記号	主な貢献	一般的な合金シリーズ
銅	銅	高強度（熱処理可能）	2xxx
マンガン	ん	適度な強度、良好な成形性	3xxx
シリコン	シ	融点を下げ、鋳造性を向上	4xxx
マグネシウム	マグネシウム	優れた耐食性、良好な強度	5xxx
マグネシウムとシリコン	Mg-Si	汎用性、強度、溶接性	6xxx
亜鉛	亜鉛	最高の強度 (熱処理可能)	7xxx

 

銅と亜鉛の合金は何ですか?

さまざまな高強度アルミニウム合金には銅と亜鉛が使用されています。{0}アルミニウムを使わずに、銅と亜鉛そのものを組み合わせるとどうなるのか疑問に思うでしょう。

銅と亜鉛の合金は真鍮です。どちらも高強度アルミニウムの重要な合金元素ですが、一次混合物として組み合わせると、完全に異なるよく知られた金属族を形成します。-

これは地金の重要性を浮き彫りにする素晴らしい質問です。アルミニウムに最高レベルの強度を与えるために銅 (2xxx シリーズ) と亜鉛 (7xxx シリーズ) を使用しますが、銅と亜鉛を混ぜると何が起こるかはまったく異なります。得られた合金は黄銅であり、独特の金のような色、音響特性 (楽器に使用)、および低摩擦特性 (継手やベアリングに使用) で知られる素材です。-アルミニウム合金では、これらの元素がアルミニウム ベースに少量 (通常は 10% 以下) 添加されることを覚えておくことが重要です。アルミニウムは依然として主成分であり、最終材料の 90% 以上を占めます。真鍮は銅が主成分です。これは、冶金学では文脈がすべてであることを示しています。同じ元素でも、その割合と混合される卑金属に応じて、大きく異なる材料を作成できます。

 

マグネシウムとアルミニウムの合金とは何ですか?

優れた耐食性が要求される海洋用途があります。マグネシウム-アルミニウム合金について聞いたことがあるでしょうが、それがこの過酷な環境に適した選択であるかどうかを知る必要があります。

5xxx シリーズ (例: 5052、5083) として知られるマグネシウムとアルミニウムの合金は、マグナリウムと呼ばれます。塩水腐食に対する優れた耐性、優れた強度、優れた溶接性で有名です。

沿岸プロジェクトや船舶用の部品が必要な機械加工の顧客が私のところに来ると、私の心はすぐに 5xxx シリーズのことを思い出します。これらは真の海洋グレードのアルミニウム合金です。-アルミニウムにマグネシウムを加えると、信じられないほど安定し、塩水の腐食作用に耐性のある材料が作成されます。塩水は、他のアルミニウム合金を含む他の多くの金属をすぐに破壊します。高強度の 2xxx および 7xxx シリーズとは異なり、5xxx シリーズの強度は熱処理ではなく加工硬化によってもたらされます。-これにより、丈夫で延性が高くなります。腐食が主な敵であるあらゆる用途、特に海洋環境では、5083 のような合金は単なる良い選択ではありません。それは正しいエンジニアリングの選択です。当社は、まさにこの種の要求の厳しい腐食環境向けに、このシリーズから多くの大口径リングを鍛造しています。-

 

結論

合金元素が意図的に添加されたものであることを理解すると、アルミニウムがどのようにして柔らかい金属から、特定の要求の厳しいタスク向けに設計されたさまざまな高性能材料に変化するのかがわかります。{0}