3003-H14アルミニウム合金は, 工業分野において最も広く使用されている汎用アルミニウム材料の一つであり, 3xxxシリーズの「主力材料」と称されることが多い.この合金は, 市販の純アルミニウムをベースに適量のマンガンを添加した典型的なAl-Mn系耐食アルミニウム合金であり, 1000シリーズの純アルミニウムと比較して強度が約20%向上しながらも, 良好な可塑性と加工性を維持し, 性能とコストの優れたバランスを実現している.
- 合金:3003(Al-Mn系合金)
- 焼き戻し: H14 (ひずみ硬化半硬質) — 強度は焼きなまし (O) と完全硬質焼き戻しの中間です.
- 特徴: 中程度の強度, 優れた耐腐食性, 良好な溶接性, 冷間成形性.
- 主な用途: 屋根, サイディング, 断熱パネル, タンク, ラジエーターなど.
熱処理不要のアルミニウム合金である3003の機械的特性は, 主に冷間加工によって向上します.H14調質は, ひずみ硬化(加工硬化)によって材料が半硬質状態に達したことを示し, 通常, さらなる焼鈍処理なしで約20～30%の冷間圧延変形に相当します.この調質は, 強度, 剛性, 成形性のバランスを実現し, 優れた成形性, 溶接性, 耐食性を維持しながら, より高い耐荷重性を実現します.
これらの特性により, 3003 H14 アルミニウム合金は建築装飾, 設備製造, 包装容器, 一般構造部品に広く使用されており, 信頼性とコスト効率を兼ね備えた標準化されたエンジニアリング材料となっています.
アルミニウム3003 H14の機械的特性
| 財産 | 価値 |
| 気性状態 | 加工硬化(H14) |
| 抗張力 | 140～180MPa |
| 耐力 | ≥ 50 MPa |
| 伸び(50 mm時) | ≥ 5% |
| 硬度(ブリネル) | 28 HB |
アルミニウム3003 H14の物理的特性
| 財産 | 価値 |
| 密度 | 2.73 g/cm³ |
| 融点 | 655℃ |
| 熱膨張 | 23.1 × 10⁻⁶ /K |
| 弾性係数 | 69.5 GPa |
| 熱伝導率 | 190 W/m·K |
| 電気抵抗率 | 0.034 × 10⁻⁶ Ω·m |
3003 H14アルミニウムの化学組成
マンガンの添加がこの合金の特徴です.
| 要素 | コンテンツ (％) |
| アルミニウム(Al) | 96.8 - 99.0% |
| マンガン(Mn) | 1.0～1.5% |
| 銅(Cu) | 0.05～0.20% |
| 鉄(Fe) | 最大0.7% |
| シリコン(Si) | 最大0.6% |
| 亜鉛(Zn) | 最大0.1% |
3003-H14アルミニウムの製品形態
| 製品形態 | 説明 | 標準的な厚さの範囲 | 一般的な用途 |
| シート | サイズに合わせてカットされたフラットロール製品 | 約0.2～6mm | 屋根パネル, 外装材, 器具, タンク |
| コイル | コイル状に巻かれた連続圧延ストリップ | 約0.2～6mm | ロール成形, スタンピング, HVAC部品 |
| 皿 | 厚手の平型製品 | 6mm以上 | 構造部品, ツールベース |
| ホイル | 非常に薄い圧延材 | 約0.006～0.2mm | 包装, 断熱材, 熱交換器 |
3003 H14 アルミニウム板(薄板)
実際の市場において, 3003-H14の最も一般的な供給形態の一つは薄板です.この調質材は, 加工硬化後, 焼鈍状態ほど柔らかくなく適度な剛性を有し, 良好な曲げ加工性とプレス加工性を維持するため, 一般的な製造業で広く使用されています.
薄板は通常, 平板状にカットされた状態で納品され, 装飾パネルから構造用カバー材まで, 様々なニーズに対応する幅広い厚さの製品を取り扱っています.優れた表面平坦性と寸法安定性により, 複雑な前処理を必要とせず, 切断や成形工程に直接進むことができます.
用途としては, 建築装飾パネル, 屋根材, 機器筐体, タンク部品, その他様々な金属部品に広く使用されています.耐食性と一定レベルの強度が求められる用途では, H14薄板が信頼できる選択肢となります.
3003 H14 アルミニウムコイル
コイル成形も大きな割合を占めており, 特に連続加工生産において有利です.材料はコイル状に巻かれた状態で供給されるため, その後の平坦化, スリット加工, ロール成形が容易になり, 加工効率が向上するだけでなく, 材料利用率も向上します.
コイルはシート材に比べて仕様の柔軟性が高く, 幅広い厚さや幅に対応できるだけでなく, 必要に応じてオイル塗布, コーティングなどの表面処理を施すことも可能です.これにより, 単一の用途に限定されることなく, 様々な製造工程への適応が可能になります.
実用用途では, 3003-H14コイルは, 建築用プロファイルパネル, 熱交換器部品, 輸送用パネル, 容器製造などに広く使用されています.安定したバッチ供給を必要とするお客様にとって, コイルは通常, 生産ペースに合わせたより経済的な選択肢となります.
3003 H14 アルミホイル
3003合金は箔に加工できますが, H14質別は業界で最も一般的な構成ではありません.箔の用途では, 柔らかさや極めて高い硬度が重視されることが多いため, 市場では焼きなまし処理または完全硬化処理された製品の方が一般的です.
個々のケースにおいて, 剛性と成形性のバランスが求められる用途では, より薄いH14材が選択される場合もありますが, 全体としてはニッチな需要です.より一般的な箔の用途としては, 食品容器, 熱交換器フィン, 断熱材などが挙げられますが, これらの用途では, 多くの場合, 他の焼鈍処理された質別箔が使用されています.
したがって, 供給の観点から見ると, 3003-H14 箔は主流の流通形態ではありません.
3003 H14 アルミニウム板(厚板)
厚板は理論上は製造可能ですが, 実際の市場需要においては, その割合はわずかです.これは3003合金の位置付けに関係しています.3003合金は耐荷重強度よりも耐食性と加工性を重視しているため, 厚板の用途は他の高強度合金系に移行することがよくあります.
ただし, 強度要件はそれほど高くないものの, 安定した耐食性が求められる用途では, この材料の厚板が使用されることがあります.例えば, 化学装置のライニング, タンク部品, 一部の産業用構造パネルなどです.このような注文は, 通常, 標準在庫品ではなくカスタマイズで提供されます.
全体的に, 厚板は主流の市場カテゴリーというよりは, 補助的な供給形態です.
3003 H14アルミニウムの加工と性能特性
3003 H14アルミニウム合金は, 典型的なAl-Mn系耐食アルミニウムであり, 加工性と環境安定性のバランスに優れ, 建設, 化学機器, 食品加工部品の製造に広く使用されています.この材料は加工硬化状態(半硬質焼戻し)にあり, 強度は熱処理ではなく主に冷間加工によって得られます.
耐食性
3003 H14は優れた耐食性を備え, 一般的な防錆アルミニウム合金の一つです.空気中, 湿気の多い環境, 様々な工業・化学媒体において安定した特性を維持し, 酸化や表面劣化に効果的に抵抗するため, タンク, 熱交換器, 屋外構造物などに適しています.
成形性
この材料は優れた冷間加工性を示し, 曲げ加工, 打ち抜き加工, 深絞り加工が可能で, 複雑な形状の製造に適しています.H14質別では, 通常, 約90°の曲げ加工を割れなく行うことができ, 推奨曲げ半径は板厚の約1～2倍で, 優れた加工柔軟性を示します.
溶接性
この合金は従来の溶接プロセスとの互換性が高く, TIG(GTAW)溶接とMIG(GMAW)溶接の両方で信頼性の高い接合部を実現できるほか, ろう付けや軟質はんだ付けにも適しています.全体として溶接性能が安定しているため, 接合を必要とする軽量構造部品によく使用されます.
加工性
全体的な被削性は中程度です.比較的柔らかい材料であるため, 切削中に工具の固着や表面の傷などの問題が発生する可能性があり, 適切な工具と切削パラメータの選択が必要です.高速加工を重視する用途では, 通常, 6061-T6のような熱処理可能な合金が好まれます.
熱処理応答
3003 H14アルミニウムは熱処理可能な合金ではなく, その機械的特性は主に冷間加工によって強化され, T6熱処理やその他の熱処理プロセスでは大幅な強度向上は得られません.材料選定の際には, この特性を慎重に考慮する必要があります.
3003 H14アルミニウムの用途
3003 H14アルミニウム板は, 優れた耐食性, 中程度の強度, そして優れた成形性を備えており, 信頼性と費用対効果の両方が求められる産業分野および土木分野で広く使用されています.主な用途は以下のとおりです.
食料と日用品
調理器具, 厨房機器, 食品加工機器, 食品包装容器の製造に適しています.優れた成形性と安定した安全性を備え, 長期使用の要件を満たします.
化学および貯蔵/輸送機器
優れた耐食性があるため, 化学物質貯蔵タンク, パイプライン, 圧力容器, および関連する耐食構造部品によく使用され, 化学装置の製造ではよく選ばれています.
運輸・自動車産業
強度と作業性のバランスを取りながら, トラックやトレーラーの屋根, サイドパネル, 自動車のトリムやヒートシンク部品などの軽量車両構造に広く使用されています.
建築・装飾パネル
3003 H14 は, 汎用シート材料として, 屋根システム, 外壁パネル, 雨どい, ルーバー, 標識パネルなどに広く使用されており, 耐候性と美観を兼ね備えています.
HVACおよび熱交換システム
HVAC 業界では, 熱交換器, 蒸発器, ダクト, フィンの製造に使用され, 優れた熱伝導性と作業性により, システム効率と製造の利便性が向上します.
板金および工業用容器製造
タンク, 計器パネル, 装飾パネル, 一般工業用コンテナなど, さまざまな板金スタンピングおよび深加工アプリケーションに適しています.
新エネルギー・エレクトロニクス
最近ではリチウム電池のケースや包装材にも応用されており, 高い材料安定性と成形性が求められる分野で優れた性能を発揮しています.
次の内容にご興味があるかもしれません。
- 3003アルミニウムコイル
- 3003 H14 アルミニウムシート
- 3003 H22 アルミニウムシート
- 3003-O アルミニウムシート
- 3003 アルミニウムプレートとシート
- 3003 アルミニウムディスクサークル
- 3003アルミ箔
この資料を閲覧したユーザーは、以下も閲覧しました