自動車製造におけるアルミニウム合金の応用

自動車製造にアルミニウム板材が使用される理由は、軽量かつ高強度を兼ね備えているためです。. アルミニウム合金の強度は鋼の強度より低い, しかし、アルミニウム合金の密度は約2.7g/cm3です。, それは約です 1/3 鋼鉄の (鋼の密度は7.85g/cm3です). 厚みのある仕様で強度不足を補うことができます .

自動車製造におけるアルミニウム合金の応用

アルミニウムシートの材質は常に合金です, アルミニウム合金は合金組成によって分類されます, 4桁の数字で識別される (次の表を参照してください). 合金分類の最初の番号はグループを示します。 (つまり. 主な合金元素) 他の番号は特定の合金を示します. 通常、合金の後には材質の質別コードが続きます。, 製造時の熱機械処理の指定 (Oは焼き入れ材の場合, 加工硬化材のH, 熱処理材の場合はT).

アルミニウム合金のもう 1 つの重要な違いは、熱処理に対する感受性です。. 熱処理可能な合金にはマグネシウムなどの元素が含まれています, ケイ素, 銅, 低温ではアルミニウムに溶けにくい亜鉛. これらの元素がマトリックスから析出すると、, それらは強化材料の粒子を形成します (例えば, 6xxx 合金の Mg2Si), アルミニウムシートの強度と耐食性を向上させます。.
熱処理中または室温で沈殿が発生する可能性があります. 後者は自然老化と呼ばれます. 析出硬化には最適値がある; 熱処理が長すぎると, 材料の強度が低下し、材料が過老化します.
一部の合金, 6xxxのような (AlMgSi) そして7xxx (AlZnMg) 長期間継続して時効硬化する, 成形性の観点から保存期間が制限される.

1xxxシリーズは市販の純アルミニウム合金で構成されています. 耐候性、耐食性に優れ、成形性も良好です。 (溶接性), しかし、強度が低いため、ボディやシャーシの用途には適していません。. 光反射板などの他のコンポーネントにも使用できます。.

3xxx シリーズ合金は、高い成形性を維持しながらより強度が高くなります。 (溶接性) 低コストで. 通常、その強度レベルは構造用途には十分ではありません。, しかし、多くの 3xxx シートはアルミニウムろう付けシートの形で間接的に使用されます。 (3xxx クラッド 4xxx), 車用アルミシート 自動車用途の熱交換器の製造に使用される主な材料です.

マグネシウムはマンガンよりも強化剤として効果的であるため、5xxx グループの合金は一般に 3xxx グループの合金よりも強度が高くなります。 (加工硬化性をさらに向上させるために、マンガンも 5xxx 合金に添加されています。). 加工硬化した 5xxx 合金は非常に強力で、構造用途に適しています。.
5系合金アルミニウム板のうち, 5083, 5754, 5052 アルミシート, 等. 自動車製造で一般的に使用されています.

6xxx シリーズ合金は、成形後に熱処理して Mg2Si を析出させて強度を高めることができます。. 高い形状精度と表面外観により、これらの合金はプロファイルの製造に適しています。. 加熱すると強度が低下するため, これらの合金を溶接する際には特別な注意が必要な場合があります.

7xxx シリーズ合金は、非常に高い強度レベルまで析出硬化できます。; 実際、アルミニウムで最高の強度レベルが達成されています。. 自然時効により、これらの合金は時間の経過とともに強度が増加し、延性が低下します。.

記事の出典: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-sheet