5052 o h14 h24 アルミプレート
「5052 O H14 H24 アルミニウム プレート」は単純なカタログ ラベルのように聞こえますが、これらの文字と数字の中に、同じ合金が 3 つのまったく異なる材料のようにどのように動作するかについての完全なストーリーが隠されています。 5052 を単一の製品として考えるのではなく、デザイナーが金属の個性 (柔らかくて成形しやすい、バランスが取れて安定している、または強くて弾力性がある) を「調整」できる一連の焼き戻し条件と考える方が正確です。
合金の観点からは、基本的には何も変わりません。優れた耐食性と溶接性を備えた同じマグネシウム含有アルミニウム合金のままです。変化するのは、内部応力状態、粒子構造、曲げ、成形、振動、長期使用に対する反応の仕方です。それが、O、H14、H24 の指定が実際に伝えていることです。
5052 の正体は表面の下にある
5052 の核心はアルミニウムとマグネシウムの合金です。熱処理はできません。言い換えれば、その強さは 6xxx や 7xxx シリーズのような人工的な老化によって得られるものではありません。代わりに、ひずみ硬化と、場合によっては部分的な焼きなましに依存します。 H で始まる焼き戻しコードがこの合金の中心となるのはそのためです。
5052 プレートの一般的な化学組成ウィンドウは次のとおりです。
- マグネシウム (Mg): 2.2 ～ 2.8%
- クロム (Cr): 0.15 ～ 0.35%
- マンガン(Mn): 0.10%まで
- 鉄(Fe): 0.40%まで
- シリコン(Si): 0.25%まで
- 銅(Cu): 0.10%まで
- 亜鉛(Zn): 0.10%まで
- その他各：最大0.05％
- その他合計：最大0.15%
- アルミニウム（Al）：バランス
この組み合わせは、攻撃的な環境では耐食性を損なう可能性がある銅と亜鉛を意図的に控えめにしています。一方、マグネシウムは固溶体として金属を強化し、海洋大気や軽度の産業汚染物質に対する良好な耐性を維持するのに役立ちます。クロムは結晶粒微細化剤として機能し、靭性と疲労挙動の改善に貢献します。
5052 は熱処理によって大幅に強化することができないため、メーカーは強度を高めるために冷間加工 (室温で制御された塑性変形) を使用します。その冷たい作業をどこまで進めるか、そしてその後再び部分的に柔らかくするかどうかによって、最終的に O、H14、または H24 になるかどうかが決まります。
O テンパー: 最も誠実な形の合金
5052-O では、合金は完全に焼鈍されます。これは残留応力と歪みが取り除かれ、粒子構造がより低いエネルギー構成に緩和されることを可能にしたものです。設計の観点から見ると、これは厳しい成形が交渉の余地のない場合に選択される焼き戻しです。
5052-O プレートの一般的な機械的特性は次のとおりです。
- 引張強さ：約170～215MPa
- 降伏強度（0.2%オフセット）：約65～100MPa
- 伸び: 厚みに応じて 15 ～ 25% 以上になることが多い
5052‑Oの個性をワークショップで感じていただけます。抗議やフレア、ディープドローをすることなく、狭い半径で引っ張り、最小限のスプリングバックで複雑なエンクロージャやパンを形成します。燃料タンク、複雑なハウジング、エンクロージャなど、フランジ付け、縁取り、絞り加工が必要な部品の場合、この焼き戻しにより製造業者に余裕が生まれます。
トレードオフは明らかです。3 つの中で最も弱いものです。ただし、5052‑O は非常に柔らかい 1xxx シリーズよりもはるかに優れた強度を持ち、優れた耐食性と溶接性をもたらすため、多くの用途ではこれは許容できます。また、溶接の影響を受ける部分が母材よりも極端に柔らかくないため、その後の溶接作業にとって最も寛容な焼戻しでもあります。
H14 気質: バランスの取れたパフォーマンスを実現する「機能する」気質
O テンパーが静止状態の合金である場合、H14 は完全に警戒された 5052 です。シートまたはプレートはひずみ硬化され、保管および使用時に安定する程度に回復します。ほとんどの製品資料では、H14 は「半分の硬さ」または「約半分までひずみ硬化」と説明されています。実用的には、強度が大幅に向上し、成形性も適度に保たれた状態です。
5052‑H14 の一般的な機械的特性は次のとおりです。
- 引張強さ：約215～265MPa
- 降伏強度：約160～200MPa
- 伸び率: 約 7 ～ 12% (厚さによる)
この焼き戻しは、パネル、ブラケット、強化カバー、軽量構造コンポーネントの定番です。適切な半径できれいに曲がり、ロール成形が可能で、切断、打ち抜き、中程度の絞り加工をほとんど困難に行うことができません。また、平坦性と良好な表面仕上げの必要性と強度と耐食性の組み合わせが共存する必要がある海洋および輸送パネルにも人気の選択肢です。
溶接の観点から見ると、H14 は重要な現実を示しています。焼きなまし温度に近づく熱サイクルは、熱影響部の冷間加工を局所的に消去します。溶接シームに沿って、金属は O 調質に近い状態に戻りますが、残りの部分は H14 特性を保持します。 H14 強度に依存する設計者は、溶接サイズ、接合部の間隔、および補強材の配置を指定するときに、この局所的な軟化を考慮する必要があります。
H24 気性: 柔らかな過去の記憶を持つ強さ
H24 は、紙の上では「ひずみ硬化後に部分的に焼きなまし」を表す単純なラベルのように見えます。実際には、これは O と H14 の特性の中間に位置するように 5052 を調整する方法であり、純粋なひずみ硬化状態と比較して高強度に偏りながらも成形性が向上します。
H14 が所定のレベルまでひずみ硬化され、そこに保持される場合、H24 はまずより厳しくひずみ硬化され、その後制御された部分焼きなましが行われます。これにより、柔らかい O 状態に完全に戻ることなく、加工硬化の鋭さが鈍くなり、一部の内部応力が緩和され、延性が向上します。
5052‑H24 の一般的な機械的特性は次のとおりです。
- 引張強さ：約230～280MPa
- 降伏強度：約180～230MPa
- 伸び率: 多くの場合約 6 ～ 10%
ワークショップでは、5052‑H24 はその数字が示すよりももう少し協力的であるように感じられます。 O よりも硬く、へこみに対してより耐性があり、H14 よりも強度があり、降伏性はわずかに劣りますが、H34 や H38 のようなより硬い焼き戻しほど容赦はありません。指定されたラインに沿った信頼性の高い曲げや成形を可能にしながら、パネルが取り扱い、振動、および時折の衝撃に耐える必要がある用途に適しています。
H24 プレートは強度が高いため、外観と変形に対する耐性の両方が重要となる車両の床、工具箱、圧力が中程度の容器、建築被覆材などでよく見られます。 H14 と同様、溶接の影響を受けた領域はひずみ硬化強度のかなりの部分を失うため、溶接の設計は引き続き重要です。
性格の選択が見た目以上に重要な理由
5052 プレートを指定する際の最大の間違いは、「5052」を決定的な説明として扱い、気質を些細な詳細と見なすことです。現実世界の多くの製造では、合金番号そのものよりも焼き戻しの方が実際的な影響を及ぼします。
3 つの異なるビューを考えてみましょう。
- 生産エンジニアは、曲げ半径、スクラップ率、工具寿命を気にします。深い絞りや厳しいフランジの場合は、O テンパーが味方です。繰り返しの急な曲げの場合、H24 から H14 に移行すると、亀裂発生率が大幅に削減される可能性があります。
- 構造エンジニアは応力マージンとたわみに重点を置きます。同じ厚さの場合、H24 は O よりも降伏強度が高いため、成形が控えめであれば、より薄いセクションやより長いスパンが可能になります。シミュレーションでは、収量の仮定を調整せずに O を H14 に置き換えることは、安全係数を過小評価する簡単な方法です。
- メンテナンス プランナーは、溶接の修復と現場での修正の観点から考えます。 O 焼き戻しは、溶接後の歪みや軟化の影響を最も受けません。 H14 および H24 コンポーネントには溶接熱が広がるソフト ゾーンが発生し、考慮しないと変形や疲労が発生しやすい場所になる可能性があります。
化学的性質が変化しないため、根底にある腐食挙動はこれらの焼き戻し全体で顕著に類似した状態を保ちます。変化するのは残留応力プロファイルであり、極限環境における応力腐食感受性に影響を与える可能性があります。海洋大気や典型的な工業環境では、O、H14、または H24 の 5052 は、特に適切なコーティングや陽極酸化処理と組み合わせた場合に、その堅牢な耐性で定評を維持します。
5052 O、H14、および H24 について考える実践的な方法
単純なメンタルモデルが役立ちます。
- 5052‑O: 最も過酷な成形作業に耐える必要があり、強度が重要ではないものの強度が重要な部品用。
- 5052‑H14: 成形性と静的強度の間でバランスのとれた妥協が必要な汎用プレートおよびシート用。
- 5052‑H24: 成形の危険性を伴う非常に厳しい焼き戻しを行わずに、より高い強度と剛性を重視するコンポーネント向け。
これら 3 つはすべて、良好な溶接性、非磁性特性、および信頼できる耐食性を備えたマグネシウムを豊富に含むアルミニウム合金という同じ骨格を共有しています。変化するのは、そのバックボーンがどれだけ集中的に鍛えられ、どれだけリラックスしたかです。
この観点から見ると、5052 は、1 つの合金、3 つの異なる焼き戻し特性を備えており、部品の形成方法、荷重に耐える方法、工場出荷後何年も経ってからの修理や適応方法に合わせて材料の選択を容易に行うことができます。
https://www.al-sale.com/a/5052-o-h14-h24-aluminum-plate.html
