●アルミ合金と表面処理についてのひとこと
アルミ合金。 クルマやバイクのチューニング部品の製作では欠かせない材料です。
もちろん、ひとことにアルミといっても多種多様ですが、こと機械部品、競技車両に使われるものと
なると意外に限られてきます。 アルミもステンレスと同様、強度(硬さ含む)と耐蝕性は反比例
する傾向にあります。 オールラウンドプレイヤーは存在しません。
因みにアルミの種別はたいていアルファベットのAの後に4桁の数字を付けて表示されます。
例えばA5052Pとか。 この中でいちばん先頭の数字で系統が大別されます。
末尾のアルファベットは材料形態を表していまして、「P」は板材、「B」は棒材ということです。
我々が使う代表的な材料は以下の通り。
●A1000系(純アルミニウム系)
純アルミです。 機械部品としては弱すぎるため、ほとんど使われません。
●A2000系合金(アルミ−銅系合金)
銅を3.5%以上含有する高力アルミニウム系。鋼材に匹敵する強度を持ち、もともとは航空機用
に造られたモノ。ジュラルミンとして有名なA2017、超ジュラルミンと呼ばれるA2024
があります。 クルマ、バイクのパーツとしてもっとも使われる材質です。 ただし銅の含有量が
多いため、耐蝕性、溶接性、表面処理性が悪いです。 熱処理(溶体化処理)により強くします。
●A5000系合金(アルミ−マグネシウム系合金)
いわゆる「耐蝕アルミニウム」と呼ばれ、高い耐蝕性と適度な強度を持ち合わせているために
一般的にも非常によく用いられる材種です。A5052(板材)A5056(丸材)が有名です。
溶接性、表面処理性も良好です。 私などは一般に「アルミ」というとこの系統のことを指します。
●A6000系合金(アルミ−マグネシウム−ケイ素系合金)
アルミサッシに使われるのがこれです。A6061/A6063がメインですね。押し出し
成型性が非常によく耐蝕性も抜群です。そのままでは強度的に若干劣りますが熱処理によって
向上します。 バイクやクルマのチューニングパーツとしてはあまり使われません。
●A7000系合金(アルミ−亜鉛−マグネシウム−銅系合金)
最強のアルミ合金系列です。 「零戦」の機体に使用されたことでも有名です。
いわゆる「超超ジュラルミン」A7075を筆頭に、A7079(ANP/B79)、A7089
(ANP/B89)と派生してさらに強い材質が開発されてます。
最近では「アルミーゴ」と呼ばれる最高引張り強さ、最高硬さをもったジュラルミンも登場して
おります。 これは引張り強さで60kg/mm^2以上もの数値を持っています。
価格も高い材料ですが、極限まで軽くしたいレーシングカー、バイクのパーツに多用されます。
ただし、耐蝕性はよくなく、溶接性も実用的ではありません。 表面処理性は比較的良好です。
これも熱処理によって硬くします。因みにアルミの場合もこのことを「焼き入れ」と言ってます。
●アルミニウムの表面処理
●アルマイト
これは聞いたことがある処理と思います。正確にはアノーダイズ/陽極酸化処理といい、
アルミの表面に硬質な多孔質の酸化皮膜を作り、耐蝕性と表面硬さと美観を与えるものです。
つまりアルミ表面自身が酸化される処理のため、メッキやコーティングとは全くちがいます。
よくアルミの部品に赤、青、金、緑、紫…といったカラフルな色がついてますが、これは装飾
(もちろん耐蝕性も)を目的としたカラーアルマイトです。多孔質の表面に色素を染み込ませ
たものです。 ですが我々がレース用、チューニングパーツ用によく行うアルマイトは
「硬質アルマイト」というのがメインで、より硬く、耐摩耗性を重視したものが多いです。
硬いといっても所詮アルミ…と思われるかもしれませんが、皆さんはサンドペーパー(紙やすり)
を御存じだと思いますが、あの紙の裏にはよく「ALUMINIUM OXIDE」と書いてあります。
つまりあの鋼材を削るサンドペーパーの砥粒こそが酸化アルミニウムなんです。硬質アルマイトは
これが表面を覆ってると思ってください。いかに硬いものであるか想像つくと思います。
なお、最終的な表面硬さは材種によって変わります。 銅の含有量が多いA2000番台は硬さ
が上がりにくいです。 酸化皮膜厚さは一般に1/100〜5/100mm程度です。
●タフラム処理
硬質アルマイトの硬さに、テフロン(PTFE)の低摩擦性、自己潤滑性を付加したものです。
処理の途中までは硬質アルマイトと同様で、多孔質の表層にテフロンの微粒子を染み込ませた
ものです。 非常に有用な処理で、私も注目しています。 三菱マテリアル(株)の商標です。
●クロメート処理
通称アロジンと呼ばれる化成処理の一種です。 一般に淡い金色で若干の虹状の模様ができます。
目的は単に防蝕と装飾で、厚さは5/1000mm程度で硬さもありません。 ネームプレート
等によく使われます。
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