A2011とは？【強度・比重・ヤング率・硬度】機械的性質と代替材

ここでは、アルミニウム合金A2011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、A2011の使い方や耐食性、加工性や溶接性などについてもまとめました。

A2011とは

A2011

熱処理型合金

Al-Cu-Mg系合金

A2011は強度の高い2000番台の中で、特に切削加工性を重視した快削性合金です。

生産性を重視する数量の多い機械部品などに向いています。

強度はジェラルミンA2017と同等で、耐食性には劣ります。

切削性を良くするために鉛を含有しますので環境面では注意が必要です。

A2011の機械的性質を下記に示します。

【A2011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（％）
	引張強さ（Ｎ/mm²）	耐力（Ｎ/mm²）	1.6mm厚 (50mm)	12.5mm径（5Ｄ）
2011-T3	380	295	—	13	95	220	125
2011-T8	405	310	—	10	100	240	125

ここにあるA2011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A2011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。

A2011の物理的性質は下表のとおりです。これは代表値ですのでご注意ください。
【A2011の物理的性質）】

A2011の成分は下記のとおりです。

【A2011の化学成分(％)]

Si	Fe	Cu	Mn	Mg
0.40以下	0.7以下	5.0～6.0	－	－

Cr	Zn	V,Bi,Pb,Zr, Niなど	Ti	その他		Al
Cr	Zn	V,Bi,Pb,Zr, Niなど	Ti	個々	合計	Al
－	0.30以下	Bi0.20～0.6、Pb0.20～0.6	－	0.05以下	0.15以下	残部

A2011は下記のJIS規格で規定されています。

A2011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
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	ガス	アルゴン	抵抗	鍛造性
2011	T 3	D	C	C	A	D	D	D	D	－
2011	T 8	D	A	D	A	D	D	D	D	－

優：A→B→C→D：劣（切削性のみ：優：A→B→C→D→E：劣）

A2011は快削合金で、切削性を良くするために鉛を0.2～0.6％含有します。

この量は、RoHS規制値（0.1wt%以下）以上であり、適用除外6(b)の値（0.4wt%以下）も満足しません。

環境負荷物質についての要求に対応できない場合がありますので注意が必要です。

新設計のものでしたら他の材料を選んだほうが良いでしょう。

非鉛快削アルミ合金としては、鉛の代わりに錫（Sn）を添加したものです。

などが開発されていますので、こちらも検討すると良いです。