A356アルミニウム合金 総合ガイド：特性、用途、FAQ
发布时间2025-04-30 分类広報 浏览量154
ヒュンダイ・キャスティングアルミニウム最も広く使用されている材料は、米国材料試験協会（ASTM）グレードのA356合金で、中国のZL101A、日本のAC4CH、ドイツのAlSiに相当する。7Mg、フランス A-S7G03、ロシア AлA356合金に加え、ドイツはAlSi合金を使用している。9Mg、AlSi10Mg、AlSi11Mg、フランスもA-Sを使用11G、A-S12.5 .これらの高Si合金は熱処理されていないため、良好な液体流動性、強いメーキャップ収縮、良好な鋳造性能を持ち、鋳造欠陥が少ない。しかし、機械的性質と加工芸術的な性能はA356合金ほど良くない。
化学成分
| 要素記号 | 組成範囲（質量％、%） | 備考（最大許容値またはその他の要件） |
|---|---|---|
| Si | 6.5 - 7.5 | 流動性向上のための一次合金元素 |
| Mg | 0.25 - 0.45 | 強化された強度と熱処理への対応 |
| フェ | ≤ 0.20 | 厳密な管理が必要な不純物元素 |
| 銅 | ≤ 0.20 | 不純物元素、過剰は耐食性を低下させる |
| 亜鉛 | ≤ 0.10 | 不純物元素 |
| ムン | ≤ 0.10 | 機械的特性に影響を与える可能性のある不純物元素 |
| ティ | ≤ 0.20 | 穀物精製剤として一般的（添加可） |
| アル | 許容誤差 | 卑金属 |
機械的性質
| パフォーマンス・パラメーター | 代表値（砂型鋳造） | T6熱処理後の代表値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 引張強さ（Rm） | 160 - 190 MPa | 230 - 260 MPa | 熱処理により強度が大幅に向上 |
| 降伏強度 (Rp0.2) | 80 - 110 MPa | 170 - 200 MPa | T6処理後の降伏強度は約2倍 |
| 伸び（A50mm、%） | 2 - 5% | 3 - 8% | 熱処理の最適化で塑性加工性が向上 |
| ブリネル硬度（HB） | 60 - 80 HB | 80 - 100 HB | 硬度は熱処理工程に関係する |
| 弾性率 | 70 - 75 GPa | 70 - 75 GPa | 鋳造プロセスとの関連性は低い |
| 衝撃靭性（シャルピー） | 4 - 8 J/cm² | 6 - 10 J/cm² | 不純物含有量と結晶粒の微細化に影響される |
物性値
| 物性値 | 代表値/範囲 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.68 g/cm³ | 軽量設計のための軽量特性 |
| 融点範囲 | 557 - 613°C | 固相線から液相線までの温度範囲 |
| 熱膨張係数 (20-100°C) | 23.0 - 24.0 µm/m-K | 温度変化との相関 |
| 熱伝導率 | 130 - 160 W/(m-K) | 優れた熱性能 |
| 導電率 | 30 - 40% iacs | 中程度の導電性、非高導電性合金 |
| 比熱容量（25） | 0.88 - 0.96 J/(g-K) | 合金組成と温度に依存する |
| 比抵抗 | 4.3 - 5.5 µΩ-cm | 対応する導電率の逆数の計算値 |
| 弾性率 | 70 - 75 GPa | 機械的特性における弾性率と一致する。 |
A356 各相のグレード名と元素含有量基準
A356合金はA356.2、A356.1、A356.0に細分され、それぞれの化学組成を下表に示す：
| 異なる時期のA356 | A356 | Si | Mg | ティ | フェ | 銅 | 亜鉛 | ムン | 洗剤 | その他の不純物 | |
| 各 | 集合体 | ||||||||||
| 仕入れる | A356.2 | 6.5/7.5 | 0.30/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.12 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.15 | |
| 吹き分ける | A356.1 | 6.5/7.5 | 0.30/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | Sb=0.1～0.20 Sr=0.012～0.020 | ≤0.05 | ≤0.15 |
| 完成品 | A356.0 | 6.5/7.5 | 0.25/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | Sb=0.08～0.18 Sr=0.008～0.018 | ≤0.05 | ≤0.15 |
A356アルミ合金の用途
A356アルミ合金は、自動車製造分野における「スター素材」であり、ダイカストプロセスによる複雑形状部品の製造に特に適している。軽量、高強度、耐食性を併せ持ち、自動車の性能とエネルギー効率を向上させる重要な材料です。
なぜA356アルミ合金を選ぶのか？
- ライト級密度が鉄の1/3しかないため、車体を大幅に軽量化することができ、燃費の低減や電気自動車の航続距離の延長に役立つ。
- 頑丈で耐久性がある熱処理（T6プロセスなど）により、強度を従来のアルミの1.5倍まで高めることができ、エンジンマウントやホイールハブなどの高荷重シーンに容易に対応できる。
- 精密鋳造複雑な構造（薄肉部品、曲面形状など）のダイカスト鋳造に優れた流動性を発揮し、その後の加工コストを削減します。
- 安全で信頼できる不純物（例：鉄、銅）の含有量を厳密に管理することで、長期使用における耐腐食性と耐疲労性を確保し、部品の寿命を延ばします。
典型的なアプリケーション
- 低燃費車エンジンブロック、ギアボックスハウジング、シャシーサポート。
- 電気自動車バッテリーパックハウジング、モーターマウント、軽量ボディ構造。
- 一般地域航空宇宙用マウント、工業用ポンプ、バルブなど、要求の厳しい部品。
私たちはエンジニアとして、鋳造プロセスと熱処理パラメーターを最適化することで、すべてのA356部品が軽量でありながら、安全性、耐久性、コストの最適なバランスを満たすことを保証します。
1.A356アルミ合金とAlSi9Mgなどの他の高シリコンアルミ合金との違いは何ですか？
A356アルミ合金は、熱処理（T6プロセス等）により強度が著しく向上し、高荷重部品（ホイールハブ、エンジンマウント等）に適している。一方、AlSi9Mg、AlSi10Mg、その他の合金は、優れた鋳造性能（良好な流動性、欠陥の少なさ）を持つが、熱処理を施さない場合、機械的特性や切削性が弱くなるため、複雑な形状を持つが、強度要求が低い部品に適している。
2.なぜA356アルミ合金は熱処理が必要なのですか？
熱処理（例えばT6プロセス）は、固溶と時効によって引張強度を強化する。190 MPa ～ 260 MPa降伏強度は2倍になる。200 MPaこれが、自動車の主要部品に選ばれる材料である理由である。これが、自動車の主要部品に選ばれる材料である重要な理由である。
3.A356アルミ合金はどのような分野に適していますか？
- 自動車エンジンブロック、電気自動車用電池ケース（30%以上の軽量化）。
- 航空宇宙高強度ブラケット、耐疲労性構造部品。
- 産業ポンプとバルブのハウジング、高熱放散部品（熱伝導率160 W/m-K).
4.A356.0、A356.1、A356.2の違いは何ですか？
3つのコンポーネントの基準は若干異なる：
- A356.2最も厳しい不純物管理（例：Fe≤0.12%）、精密部品に適しています。
- A356.1ストロンチウム(Sr)やアンチモン(Sb)を添加して結晶粒を微細化し、鋳造性を向上させる。
- A356.0不純物許容度がやや高く、安価な汎用グレード。
5.A356の軽さと強さのバランスは？
ダイカストプロセスの最適化（例えば、気孔率を低減するための真空鋳造）と正確な熱処理パラメータ（例えば、時効温度155℃×4時間）により、密度をわずか0.5%に保証することが可能である。2.68 g/cm³(鋼鉄の1/3）の引張強度を達成しながらも250MPa以上.
6.A356アルミ合金は高温で破損しますか？
その長期使用温度は、以下を超えないことが推奨される。150°C.高温になると強度は低下するが、チタン（Ti）の添加による結晶粒の微細化や表面コーティング処理によって、短期的な耐熱性は向上する。
7.なぜA356の不純物（Fe、Cuなど）は厳しく管理されているのですか？
過剰な鉄 (Fe > 0.2%) は脆い化合物を形成し、靭性と耐食性を低下させる。銅 (Cu > 0.1%) は電解腐食を引き起こす可能性がある。不純物の厳格な管理は、部品寿命を延ばす鍵である。
