A5083とは?【強度・比重・ヤング率・規格】機械的性質と耐食性

ここでは、A5083を使って機械部品の設計するときに必要な情報として、化学成分や機械的性質、熱処理と物理的性質などJIS規格の内容を整理しました。

また、比重やヤング率などの物理的性質や、A5083を使う上で、使い方や加工性や溶接性などについての注意事項などについてもまとめました。

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A5083とは

A5083非熱処理型合金Al-Mg系合金

A5083は非熱処理合金の中で最高の強度があり、耐食性や溶接性も優れた材質です。

船舶、車両、低圧用タンク、圧力容器などに適します。特殊級のA5083PSは液化天然ガス貯槽用です。

A5083の強度は?機械的性質まとめ

A5083の機械的性質を下記に示します。

【A5083の機械的性質(目安値)】

材質引張性質ブリネル硬さ
(HBS 10/500)
せん断強さ
(N/mm2
疲れ強さ
(N/mm2
引張強さ
(N/mm2
耐力
(N/mm2
伸び(%)
1.6mm厚
(50mm)
12.5mm径
(5D)
5083-O29014520170
5083-H321,H11631523014160

ここにあるA5083の機械的性質はあくまで目安値となります。実際にはサイズや条件により大幅に変化しますのでご注意ください。

規格値については、下記のJISにて、質別や材料寸法によってA5083の機械的性質が詳細に規定されていますので必要に応じてJISにてご確認ください。

A5083の物理的性質

A5083の物理的性質は下表のとおりです。
【A5083の物理的性質)】

物理的性質条件物性値
密度[g/cm3]温度:20℃2.66
比重温度:20℃2.66
溶融温度範囲[℃]574~638
導電率[IACS%]質別:O29
熱伝導度[kW/(m・℃)]質別:O
25℃
0.12
縦弾性係数(ヤング率)[GPa](アルミニウムの標準値)70
横弾性係数[GPa](アルミニウムの標準値)26
ポアソン比(アルミニウムの標準値)0.33
線膨張係数[10-6/℃]-196~-60℃
-60~+20℃22.3
20~100℃24.2
100~200℃
200~300℃

A5083の成分

A5083の成分は下記のとおりです。
【A5083の化学成分(%)]

SiFeCuMnMg
0.40以下0.40以下0.10以下0.40~1.04.0~4.9
CrZnV,Bi,Pb,Zr,
Niなど
Tiその他Al
個々合計
0.05~0.250.25以下0.15以下0.05以下0.15以下残部

A5083の関連規格

A5083は下記のJIS規格で規定されています。

規格番号規格名称A5083の規定有無
JIS H4000アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条
JIS H4040アルミニウム及びアルミニウム合金の棒及び線
JIS H4080アルミニウム及びアルミニウム合金継目無管
JIS H4100アルミニウム及びアルミニウム合金の押出形材
JIS H4140アルミニウム及びアルミニウム合金鍛造品

A5083の使い方ワンポイント

A5083の特徴は下記のとおりです。

合金質別耐食性耐応力腐食割れ性成形性切削性ろう付け性溶接性鍛造性
ガスアルゴン抵抗
5083OABBDDCAB

優:A→B→C→D:劣

A5083とA5052の比較

5000番台の汎用材A5052と比較すると、A5083の方が強度が高いですが、マイナスポイント(欠点)は下記のような事項があります。

  • 棒や管の流通量が少ない。(板材メイン)
  • ろう付け性が悪い。
  • 応力腐食割れの可能性が高くなる

A5083は固相線温度が低いので、ろう付け温度を上げられず、ろう付けの難易度は高くなります。

A5083は、2000番台や7000番台のCu含有合金と比較すれば応力腐食割れには強く、通常は問題にならないレベルですが、A5083でも加工度を上げて強度を増すと、応力腐食割れのリスクがでてきます。

A5052からA5083に切り替える場合は、上記のような点を評価することをおすすめします。

極低温とアルミ合金

A5083は、LNGのタンクに使用されていいます。

アルミニウムは、面心立方構造であることから、体心立方構造の鉄鋼(フェライト)と比較して低温脆性のリスクがありません。

さらに、アルミニウムは低温になるほど強度が上がる特性があります。

このような特性から、-162℃で貯蔵するLNGタンクにはアルミ合金は向いており、A5083は加工性や溶接性にも優れることから、この用途には適しているわけです。

この記事を書いた人
DD

機械設計の仕事をしているエンジニアのDDと申します。
技術士(機械)の資格をもっています。
このブログでは、機械技術から日常の中の科学まで、私が興味を持ったことをできるだけ解りやすく紹介しています!

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