純アルミニウムとアルミニウム合金: 違いは何ですか、そしてなぜ区別されるのですか

導入

アルミニウムは、現代産業で最も広く使用されている非鉄金属の 1 つです。一般にアルミニウム材料は、純アルミニウムとアルミニウム合金の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。この分類は恣意的なものではありません。それは化学組成、機械的特性、および用途のニーズに基づいています。アルミニウムに他の金属または非金属元素を添加すると、元の特性が大きく変化する可能性があるため、メーカーはさまざまな使用シナリオに合わせて純アルミニウムとアルミニウム合金を区別しています。

純アルミニウムとアルミニウム合金の定義

純アルミニウムとは

純アルミニウムとは、アルミニウム含有量が99.0%以上のアルミニウム金属を指します。合金元素を意図的に添加せず、鉄やシリコンなどの不可避的不純物元素を微量に含むだけです。純アルミニウムは密度が低く、耐食性に優れ、延性が高いのが特徴です。極薄のアルミホイルに簡単に丸めることができます。ただし、引張強度が低いことが大きな弱点です。大きな荷重がかかると容易に曲がったり変形したりするため、単体では大きな構造応力に耐えることができません。

アルミニウム合金とは

アルミニウム合金は、純粋なアルミニウムと、マグネシウム、銅、マンガン、シリコン、亜鉛などの合金元素を制御された量で意図的に混合することによって作られます。これらの元素はアルミニウム マトリックスに溶解し、その微細構造を変化させます。合金化の主な目的は、アルミニウムの軽量という利点を維持しながら、強度、硬度、耐摩耗性、または耐熱性を向上させることです。合金処理後、アルミニウムは重い荷重を支えることができ、適格な構造材料になります。

純アルミニウムとアルミニウム合金を区別する主な理由

さまざまな化学組成基準

最初の分割基準は化学組成です。純粋なアルミニウムは、すべての合金添加剤を微量不純物レベルに制限します。アルミニウム合金には添加元素の含有量範囲が定められています。材料工場、検査ラボ、税関はすべて、アルミニウム製品を選別するために組成に依存しています。さまざまなグレードも、AA アルミニウム合金シリーズなどの国際規格に従っています。

異なる機械的性能

純アルミニウムは柔らかく展性があります。深絞り、箔製造、耐食ライナーに適しています。アルミニウム合金はさらに高い強度を獲得します。熱処理されたアルミニウム合金の中には、鋼に近い強度に達するものもあります。エンジニアは負荷要件に応じて材料を選択するため、2 つの異なる材料タイプが必要になります。

異なる用途フィールド

純アルミニウムは主に食品包装用ホイル、導電性ストリップ、防食被覆材および装飾部品に使用されます。耐食性と成形性を重視しています。アルミニウム合金は、自動車部品、航空宇宙用フレーム、建築用異形材、金属板、産業用機器などに広く使用されています。これらの用途には軽量かつ高強度が必要です。

結論

純アルミニウムは母材金属であり、アルミニウム合金は純アルミニウムを改質した材料です。化学組成、機械的挙動、最終用途の違いにより、これらは 2 つのカテゴリに分類されます。この分類は、設計者、製造者、バイヤーが各プロジェクトに適切なアルミニウム材料を迅速に選択するのに役立ちます。