アルミニウムとは 展伸材の選定基準 物理的特性 機械的特性
◆物理的特性
   アルミニウムの物理的性質は通常の場合、合金の種類や質別にかかわらず、下記の値が用いられる。

密   度
縦弾性係数
横(せん断)弾性係数
ポアソン比
線膨張係数
2.7Mg/m3(20℃)
70kN/平方mm
26kN/平方mm
0.33
24×10の-6乗/℃

 わずかの差が問題となるような場合や詳しい値が必要なときは表3.1〜3.5を参照されたい。図3.1〜3.2は比抵抗などの温度変化を示したものである。

表3.1 純アルミニウムの物理的性質
性    質 高  純  度
アルミニウム
(99.996質量%)
普 通 純 度
アルミニウム
(99.5質量%)
原子番号
13
原子量
26.9815
格子定数(面心立方格子)20℃(nm)
0.40496
0.404
密   度
(Mg/立方m)
20℃ 2.6984
2.71
700℃
2.373
溶  融  点(℃)
660.1
〜650
沸     点(℃)
2520
溶融潜熱 (kJ/mo1)
10.47
10.3
燃 焼 熱(kJ/mo1)
834
835
凝固収縮(体積%)

6.6
比熱0−100℃(J/kg・℃)
917
熱伝導度 25℃(W/m・℃)
238
225(軟質)
潜 膨 張  20℃〜100℃(/℃)
24.58×10の-6乗
23.5×10の-6乗
係   数 100℃〜300℃(/℃)
25.45×10の-6乗
25.6×10の-6乗
縦弾性係数(kN/平方mm)
70.6
68.6
横(せん断)弾性係数
(kN/平方mm)
26.2
25.7
音      速(m/s)

〜4900
内 部 摩 擦(1kHz)

〜1×10の-3乗
導電率(標準銅に対し)(%)
64.94
59(軟質)

57(硬質)

比  抵  抗
 (nΩ・m)

660℃
240
200
20℃
26.548
29.22(軟質)

30.25(硬質)
抵抗の温度係数 (1/℃)
4.2×10の-3乗
4.0×10の-3乗
質 量 磁 化 率 (H平方m/kg)
9.90×10の-15乗
9.89×10の-15乗
透  磁  率 (H/m)
1.26×10の-6乗
1.26×10の-6乗
反射率(%) ※1
λ= 250nm

87
λ= 500nm

90
λ= 2000nm
97
屈 折 率 ※1(白色光)

0.78〜1.48
吸 収 率 ※1(白色光)

2.85〜3.92
輻 射 率 ※1(25℃、大気中) 0.035〜0.06
※1:表面状態によって変化するので、おおよその範囲をしめす。

表3.2 アルミニウム合金の物理的性質
合   金 密 度
(20℃)
(Mg/立方m)
※1
溶  解
温度範囲
(℃)
※2
導電率
(20℃)
(IACS,%)
熱伝導度
(25℃)
 kW/(m.℃)
種類 質別
1070
1050
O
H18
2.70
646〜657
62
61
0.23
0.23
1100
O
H19
2.71
646〜658
59
57
0.22
0.22
2011
T3
T8
2.82
541〜638
39
45
0.15
0.17
2014

T4
T6
2.80 507〜638
50
34
40
0.19
0.13
0.15
2017

T4
2.79 513〜640
50
34
0.19
0.13
2024

T3,T4
T6,T81
2.77 502〜638
50
30
38
0.19
0.12
0.15
2618
T6
2.76
549〜638
37
0.15
3003

H18
2.73 643〜654
50
40
0.19
0.15
4032

T6

2.68
532〜571
40
35
0.15
0.14
5052
全質別平均
2.68 607〜649
35
0.14
5056

H38
2.64 568〜638
29
27
0.12
0.11
5083

2.66 574〜638
29
0.12
6061

T4
T6
2.70 582〜652 47
40
43
0.18
0.15
0.17
6N01

T5
T6
2.70 615〜652 52
46
47
0.21
0.19
0.19
6063

T5
T6
2.69
615〜655
58
55
53
0.22
0.21
0.20
7075 T6 2.80 477〜635 33 0.13
※1:標準化学成分の6@厚さないしはそれ以上の展伸材の値を示す。
※2:標準軟銅(20℃における比抵抗17.241nΩ・m)の導電率を100%としたときの値。

表3.3 製品形状および製造条件を示すおもなJIS記号
  温度範囲
(℃)
t℃における長さ
1 −196〜0 Lt=Lo〔1+C(20.83t−0.01177×tの2乗
         0.0001446×tの3乗)×10の-6乗
2 0〜500 Lt=Lo〔1+C(22.29t+0.01009×tの2乗)
                ×10の-6乗
3 -60〜100 Lt=Lo〔1+C(22.16t+0.01219×tの2乗)
                ×10の-6乗
Lo:0℃における長さ
Lt:指定温度範囲内での t℃における長さ
C:合金定数 (表3.3-付表による)
表3.3-付表 合金定数C
合金
1080
1060
1100
1200
2011
2014
2017
2024
1.000
1.000
1.000
1.000
0.980
0.955
0.970
0.970
合金
2025
2117
2218
3003
3004
4032
5005
5052
0.965
0.990
0.950
0.985
0.985
0.825
1.005
1.010
合金
5083
5154
6061
6N01
6063
7075
7178
7N01
1.010
1.015
0.990
0.995
0.995
0.990
0.995
1.000

表3.4 アルミニウム合金の平均線膨張係数(×10の-6乗/℃)
合 金 温度範囲(℃)
−196〜−60 −60〜+20 20〜100 100〜200 200〜300
1200
16.1
21.8
23.6
24.7
26.6
3003
2011
15.8
15.7
21.4
21.2
23.2
22.9
24.1

25.0
2014
2017
2024
15.3
15.6
15.6
21.4
21.6
21.4
23.0
23.6
23.2
23.6
23.9
23.9
24.5
25.0
24.7
4032
13.3
18.4
20.0
20.3
21.1
5052
5056
5083
16.2


22.0
22.3
22.3
23.8
24.3
24.2
24.8
25.4

25.7
26.3
6061
6N01
6063
15.9
16.0
16.0
21.6
21.2
21.8
23.6
23.5
23.4
24.3
24.3
24.3
25.4
25.3
25.2
7N01
7075

15.9

21.6
23.6
23.6

24.1

25.9

表3.5 アルミニウム合金の縦弾性係数(ASME)
合 金 温度範囲(℃)
<38℃ 60℃ 121℃ 149℃ 177℃ 205℃
3003
68.94
67.57
66.19
64.72
62.76
62.76
5052
5083
70.31
71.00
68.94
69.63
67.57
68.94
64.72
67.57
61.78
65.41
61.78
65.41
6061
6063
68.94
68.94
67.57
67.57
66.19
66.19
64.72
64.72
63.45
62.76
63.45
62.76
図3.1 アルミニウム合金の比抵抗
図3.1 アルミニウム合金の比抵抗
 
 

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