A6061とは?【強度・比重・ヤング率・硬度】機械的性質と耐食性

A6061は、6000系のアルミニウム合金の代表的な材質です。

板材、棒材の他、鍛造材としても使われます。

6000系は、マグネシウムとケイ素を含み、SS400に匹敵する耐力があります。

棒材が多くパイプや異型押出材には、より押し出し性の良いA6063が使われます。

強度と耐食性が良いので、機械部品から大型の構造材まで幅広く使われます。

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A6061の強度は?機械的性質まとめ

A6061の機械的性質を下記に示します。

  • A6061-T6の機械的性質(目安値)
機械的性質条件
引張強さ[MPa]310
0.2%耐力[MPa]275
伸び[%]1.6mm厚(50mm)12
Φ12.5mm(5D)15
ブリネル硬さ[HBS10/500]95
疲れ強さ[MPa]95

ここにあるのはあくまで目安値で、JIS H4000(アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条)やJIS H4040(アルミニウム及びアルミニウム合金の棒及び線)などでは、材料寸法によって機械的性質が規定されています。

A6061の物理的性質

A6061の物理的性質は下表のとおりです。

  • A6061の物理的性質
物理的性質条件物性値
密度[g/cm3]質別:T6
温度:20℃
2.70
比重質別:T6
温度:20℃
2.70
溶融温度範囲[℃]全質別582~652
導電率[IACS%]質別:T643
熱伝導度[kW/(m・℃)]25℃0.17
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℃15.9
-60~+20℃21.6
20~100℃23.6
100~200℃24.3
200~300℃25.4

A6061の成分

  • A6061の化学成分[%]
SiFeCuMnMg
0.40~0.800.70以下0.15~0.400.15以下0.8~1.2
CrZnV,Bi,Pb,Zr,
Niなど
Tiその他Al
個々合計
0.04~0.350.25以下0.15以下0.05以下0.15以下残部

A6061の耐食性は?用途と使い方

最後にA6061材を機械部品に使用する際の一般的な注意事項を挙げます。

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
6061T 4BBBCAAAAD
6061T 6BACCAAAA

優:A→B→C→D:劣

A6061の出番はいつ

A6061の強度は、ジェラルミン3兄弟(A7075、A2024、A2017)に次ぐレベルです。

Cuを含むジェラルミン系の材料で怖いのは応力腐食割れです。引張応力を掛けた状態で腐食環境に置くと割れてしまいます。

そこで、強度的は欲しいけど、耐食性が悪いのは怖い、っていう場合にA6061使うことが多くなります。

T6処理済みの丸棒は流通しているので、削ってそのまま使う品物に適用できます。

A6061は鍛造性が良いので大量生産にも向き、自動車部品には多く使われています。

これとは逆に、強度アップのためにも使われます。

自動車の構造部品などで、5000系からA6061に切り替えるようなケースもあります。

水素タンクのライナーにもA6061-T6が使われています。水素脆化が比較的起こりにくいそうです。(最近これも樹脂化に向かっているようですが)

A6061の溶接性

A6061は純アルミほどではありませんが溶接も十分可能です。

但し、熱影響部が過時効によって強度低下する問題が有ります。溶接部の強度低下が問題なければ溶接しても大丈夫です。

強度低下がいやなら、溶接後に溶体化処理と時効をやり直せばよいのですが、歪が発生するしコストアップになります。

溶接するけど強度も欲しいという場合は、7000番台のCuを含まないタイプ(7003,7N01など)も検討すると良いでしょう。

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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