A5083とは｜JIS規格材の特徴と物性
A5083とはJIS規格材のうち、非熱処理型のアルミ合金（1000系、3000系、4000系、5000系）の中では最高の強度を持つ材料です。耐食性と溶接性も良好です。耐海水性や低温特性にも優れる材料のため、圧力容器や低温用のタンクにも使われるほか、溶接構造用材料として船舶、車両、化学プラントに使われることもあります。Mgの含有量も5000系の中では高いほうです。なお、A5083PSは液化天然ガス貯槽の側板、アニュラプレートやナックルプレートに使用する場合に限定された材料記号です。
溶接構造用合金とも言われ、例えば、A5083 H112材は溶接継手の引張強度280N/mm2となり、溶接強さも担保したグレードです。溶接構造を主体とした用途、例えば鉄道車両、土木関係、クレーン、船舶の構造物に適している合金といえます。低温になるほどに強度が増す性質はアルミ合金共通のものですが、この素材は特に強度が強く、低温構造材としても使われます。
A5083の成分
5000番台の番号が付いているアルミ合金は、マグネシウムを主要添加物質としたAl-Mg系の合金です。
| 合金番号 | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ga, V, Ni, B, Zr等 | Ti | その他 | Al | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 個々 | 合計 | |||||||||||
| A5083 | 0.40以下 | 0.40以下 | 0.10以下 | 0.40から1.0 | 4.0から4.9 | 0.05から0.25 | 0.25以下 | - | 0.15以下 | 0.05以下 | 0.15以下 | 残部 |
A5083の機械的性質（耐力、引張強さ、伸び、曲げ）
A5083の引張強度、耐力、伸び率、硬度、せん断強さ、疲れ強さ、ヤング率（縦弾性係数）は下表の通りです。調質の内容により大きく変動します。
5000系のアルミ合金としてはトップクラスの強度ですが、溶接構造用と謳われるだけあって、溶接性がよく、溶接継手の強度も優れています。
| 機械的性質 | A5083（調質別） | |
|---|---|---|
| O | H321、H116、H117 | |
| 引張強さ（N/mm2） | 295 | 325 |
| 耐力（N/mm2） | 150 | 230 |
| 伸び（％）1.6mm板厚 | - | - |
| 伸び（％）φ12.7mm棒材 | 22 | 16 |
| ブリネル硬さ（10/500） | - | - |
| せん断強さ（N/mm2） | 175 | - |
| 疲れ強さ（N/mm2） （回転曲げ、5x108回、10,000rpm） |
- | 160 |
| ヤング率 縦弾性係数 x 1000（N/mm2） |
72 | 72 |
A5083の耐熱温度、低温特性
下表はO材（焼きなまし）のA5083が温度によりどのように強度が変化するかを示したものです。O材でこのスペックであるため、調質したものであればさらに高いものになります。
他のアルミ合金と同様、低温になるほどに強度が増す性質は健在です。
| 温度（℃） | A5083（以下、調質別） | ||
|---|---|---|---|
| 0 | |||
| 引張強さ（N/mm2） | 耐力（N/mm2） | 伸び（%） | |
| -196℃ | 422 | 169 | 36 |
| -80℃ | 302 | 148 | 30 |
| -28℃ | 295 | 148 | 27 |
| 24℃ | 295 | 148 | 25 |
| 100℃ | 288 | 148 | 37 |
| 150℃ | 211 | 134 | 50 |
| 260℃ | 120 | 77 | 85 |
| 370℃ | 42 | 32 | 130 |
A5083の形状記号
JIS規格ではA5083の形状は、下表の通り棒材、鍛造、板、条、円板、形材、管、線材と９種類の規定があります。なお、記号の末尾にSがついているものは「特殊級」を意味しています。これは管、棒、線、形材、導体等につく場合があり、普通級に比べて寸法許容差に違いがあります。A5083PSは、板材でただ一つの特殊級ですが液化天然ガス貯槽用途の規格となります
| 形状記号 | 意味 | 英語 |
|---|---|---|
| A5083BD | 引抜棒 | Bar（Drawn） |
| A5083BE | 押出棒 | Bar（Extruded） |
| A5083FD | 型打鍛造品 | Forging（Die） |
| A5083FH | 自由鍛造品 | Forging（Hand） |
| A5083P | 板、条、円板 | Plate |
| A5083S | 形材 | Shape |
| A5083TD | 引抜管 | Tube（Drawn） |
| A5083TE | 押出菅 | Tube（Extruded） |
| A5083W | 引抜線 | Wire |
A5083の相当材
JIS規格以外でのA5083の相当品については、下表の通りになります。ISOとENは化学成分だけでなく機械的性質の規定があります。なお、ENはBS EN、DIN EN、NF ENとなります。
| 規格の種類 | 材料記号 |
|---|---|
| AA | 5083 |
| ASTM | 5083 |
| EN | EN AW-5083 |
| ISO | AlMg4.5Mn0.7 |
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