A2017(ジュラルミン)の特徴や規格の違いなど、簡単解説します！！
おはようございます！本日はジュラルミンで知られているA2017について解説します！
特徴や規格の違いなど知っていただく機会になればと思いますので、是非ご覧ください♪
A2017とは
A2017は、アルミに銅(3.5％～4.5％)とマグネシウム(0.4％～0.8％)を添加したアルミ合金で、ジュラルミンとも呼ばれます。
金属の中でも軽量でありながら高い強度を持つため、自動車部品や産業用機械部品など、強度が必要とされる部品の軽量化に使われています。
ジュラルミン
ジュラルミンは、アルミニウムと銅、マグネシウムなどとの合金で、軽さを特性とするアルミに銅などを加えることにより、強度と軽量化を両立した。
その特性から航空機やケースの材料に使われる。
精密機器の輸送に欠かせないジュラルミンケースにも、一部にジュラルミンケースが使われています。
(ジュラルミンケースであっても、実際にはA5052やA6061などのアルミ合金でできているものがほとんどです。)
A2017の特徴
A2017のメリット
A2017は、アルミが本来持っている軽量のメリットを持ちながらも、使う環境によっては、ステンレスや鉄に相当する強度を発揮します。
またA2017は、切削性(削りやすさ)に優れており、切削加工によって様々な形の製品を削り出すことができます。
| 降伏点 | 250～275Nm/㎟ |
| 引張強度 | 390～425Nm/㎟ |
A2017のデメリット
A2017は銅を添加することで強度を増している一方、酸化しやすく、アルミが本来の特性よりも耐食性が低下します。
そのため腐食が心配される環境下では、アルマイト処理などの対策が必要不可欠です。
また他の金属と比較して、溶接性が低いことでも知られています。(これはA2017だけではなく、アルミ合金全体の特性です。)
アルミの酸化皮膜の融点は2000℃程度と高温ですが、酸化皮膜に保護されたアルミ合金の融点は600℃程度とそれほど高くありません。
そのため、酸化皮膜とアルミ合金の融点の差により、材料の溶け落ちやひずみが発生します。
熱伝導率が高いことから、母材の溶融状態が変化しやすいため、溶接時に発生するビードが安定しません。
A2017の主な用途
A2017はアルミ合金のなかでも、特に強度が高い一方、耐食性や溶接性に劣ります。
そのため、腐食の進行しやすい環境下では、アルマイト処理によって耐食性を向上させつつ、強度が必要となる航空機や船舶、金型やねじ、リベットといった要素部品の材料として使われています。
また軽量で持ち運びしやすいため、スーツケースやテント、いすなどのアウトドア用品のフレームにも採用されています。
様々な業界で軽量化が広がっており、今後もA2017のニーズは拡大することが予想されます。
A2024・A7075との違い
A2024(超ジュラルミン)とは
A2024は超ジュラルミンと呼ばれ、A2017にくらべ、銅とマグネシウムの含有率が高く、銅(3.8～4.9％)・マグネシウム(1.2～1.8％)が含まれています。
強度と切削性がA2017よりも向上する一方、耐食性は低くなっています。
A2024も耐食性が必要とされる場合には、アルマイト処理が必要になります。
A7075(超々ジュラルミン)とは
A7075は超々ジュラルミンと呼ばれ、銅(1.2～2.0％)とマグネシウム(2.1～2.9％)に、亜鉛(5.1～6.1％)を加えたアルミ合金です。
アルミの優れた軽さを維持しつつも、A2017やA2024よりも高い強度を持つアルミ合金として知られています。
一方で、切削加工が難しい難削材としても知られており、応力腐食割れを起こす恐れがあります。
A2017の切削加工のポイント
A2017の切削時の温度上昇を防ぐ
A2017の融点は約660℃と金属の中では低く、注意せずに切削加工を行うと、切削抵抗による切削点の温度で、アルミが刃具に付着する溶着が発生します。
溶着は加工精度の低下など、さまざまな悪影響を引き起こすため、溶着が発生しないように切削抵抗を抑える必要があります。
すくい角がポジティブな切れ刃の採用や、クーラントによる切削温度の冷却がポイントとなります。
A2017の腐食・変色の対策を行う
A2017を切削する際は、温度上昇を抑えるクーラントの使用が効果的です。
しかし、クーラントの中にはアルミ合金と化学反応を起こし、腐食や変色の原因となるものがあります。
そのためクーラントを選定する際は、アルミ合金の変色に配慮されたクーラントを選定することがポイントです。
またクーラントを使用せず、エアーブロー(圧縮空気)によって冷却をする加工法も効果的です。
こちらの記事ははじめの工作機械様の記事を参照しております。
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