アルミコイルプレート合金 1060 1100
アルミニウムのシートをたどってサプライチェーンを遡っていくと、最終的には「製品」ではなくなり、レシピになります。 1060 および 1100 合金コイル プレートの場合、そのレシピは意図的に単純になっています。これらは、アルミニウム ファミリーの非常に純度の高い端に位置し、6061 や 7075 などの高強度の同類の影に隠れがちです。しかし、工場、変圧器作業場、化学プラント、さらにはクリーンルームのエアダクトでさえ、これら 2 つの控えめな合金は、より魅力的なグレードではまったく適さない日常作業を静かに行っています。
制限ではなく設計上の選択としての純度
1060 と 1100 は両方とも、商業用純アルミニウムの 1xxx シリーズに属します。
合金 1060 には通常、少なくとも 99.6% のアルミニウムが含まれています。残りは鉄、ケイ素、微量元素の狭い帯です。その特徴は、銅、マグネシウム、亜鉛がほとんど含まれていないことです。欠けている要素はすべて、溶接、腐食挙動、および電気的性能における複雑な要素を欠いていることになります。
アロイ 1100 は純度がわずかに低く、通常は少なくとも 99.0% のアルミニウムです。この小さな違いにより、特に深絞りやより複雑な成形の場合に、処理を改善する小さな追加を行うための狭いながらも有用なウィンドウが開きます。この合金は「純粋なアルミニウム」の特徴を保持していますが、1060 が少し柔らかすぎたり、成形が敏感すぎたりする場合に、もう少し多用途性を提供します。
より高い機械的強度と珍しい組成を追求することが多い世界において、1060 と 1100 は、場合によっては「少ない」方がより多くの工学的問題を実際に解決できることを示しています。
化学組成: 紙の上のシンプルさ
一般的な化学組成範囲は次のとおりです。
合金 1060 (重量%):
Al: ≥ 99.60
かつ: ≤ 0.25
Fe: ≤ 0.35
Cu: ≤ 0.05
Mn: ≤ 0.03
Mg: ≤ 0.03
亜鉛: ≤ 0.05
次の場合: ≤ 0.03
その他 (それぞれ): ≤ 0.03
その他(合計): ≤ 0.10
合金 1100 (重量%):
アル: ≥ 99.00
Si + Fe: ≤ 0.95
Cu：0.05～0.20
Mn: ≤ 0.05
Mg: ≤ 0.05
亜鉛: ≤ 0.10
次の場合: ≤ 0.05
その他(それぞれ): ≤ 0.05
その他(合計): ≤ 0.15
1100 に制御されたわずかな銅の添加 (わずか数十分の 1 パーセント) により、合金がわずかに強化され、加工硬化と表面の挙動が変更され、同時に多くの環境で優れた耐食性が維持されます。
機械的特性: 設計により柔らかい
これらの合金のコイル プレートは、通常、ソフトからハーフハードの焼き戻しで供給されます。 「弱さ」について考えるのではなく、柔軟性を能力として捉えると役立ちます。つまり、鋭く曲げたり、複雑な形状に加工したり、亀裂を生じさせることなく成形応力を吸収したりする能力です。
一般的な室温での機械的特性 (おおよそ、厚さと規格に依存):
1060 H18 (フルハード):
引張強さ：約110～145MPa
降伏強度：約95～125MPa
伸び率 (標準): 2 ～ 5%
1060 O (焼きなまし):
引張強さ：約60～100MPa
降伏強度：約15～35MPa
伸び率：20～35％以上
1100 H14 (ハーフハード):
引張強さ：約110～145MPa
降伏強度：約95～125MPa
伸び率: 通常 5 ～ 15%
1100O（焼きなまし）：
引張強さ：約70～110MPa
降伏強度：約20～35MPa
伸び率：25～35％以上
同じ合金内で、後で焼きなまされたコイルは、加工硬化されたバージョンと比較すると、異なる材料のように動作します。焼き戻しを後付けではなく、調整可能なパラメータとして扱う設計者は、要求の厳しい成形作業においてこれらの合金を大いに推進できます。
テンパリングとコイルの挙動：「記憶」の制御
純粋なアルミニウムのコイルプレートでは、焼き戻しは本質的に金属と対話するために使用する言語です。
O 焼き戻し (完全に焼きなまし) により、スレートがきれいに拭き取られます。残留応力が最小限に抑えられ、粒子構造が柔らかくなり、シートの「記憶」の大部分が失われます。これは、深絞り加工、スピニング加工、および狭い半径の曲げ加工において重要です。また、わずかな残留応力でも長期的な性能が変化する可能性がある変圧器巻線にとっても重要です。
H14、H16、H18 および同様の加工硬化焼戻しは、その後の焼きなましを行わずに、制御された冷間圧延によって作成されます。冷間圧延の各段階で強度が向上し、伸びが減少し、スプリングバックが増加します。装飾パネル、看板、薄い構造外皮など、形状を保持する必要があるコンポーネントに使用されるコイル プレートの場合、これらの焼き戻しは十分な剛性を提供しながら、使用可能な成形性を提供します。
1060 または 1100 には、6xxx または 2xxx 合金のような熱処理による強化はありません。すべての「調整」は圧延と焼きなましによって行われます。このシンプルさにより、多くの場合、処理がより予測可能になり、本番環境での予期せぬ事態が少なくなります。
電気伝導率と熱伝導率: 1060 と 1100 が真価を発揮する場所
一般的なエンジニアリング金属を導電率でランク付けする場合、1060 アルミニウムが高純度銅といくつかの特殊な導体に次いでトップ付近に位置します。これは偶然ではありません。まさにこれが、1060 コイル プレートとストリップが以下の分野で主力である理由です。
- 変圧器の巻線とフォイル
- バスバー (一部のデザイン)
- パワーエレクトロニクスの冷却および通電要素
- 低質量と導電率が重要なバッテリー システム コンポーネント
典型的な電気伝導率の値:
- 1060: 約 55 ～ 61% IACS (国際焼きなまし銅規格)
- 1100: 約 50 ～ 57% IACS
熱伝導率も高く、これらの合金の一般的な範囲はおよそ 220 ～ 235 W/m·K です。この電気的性能と熱的性能の組み合わせと低密度は、軽量化や成形性が重要になる場合に多くのエンジニアが銅ではなく 1060 または 1100 を静かに選択する理由を説明しています。
耐食性: 自然酸化シールド
高純度アルミニウムには、図面には表れない利点があります。それは、アルミニウム自体を保護する性質です。 1060 および 1100 は、以下のようなさまざまな種類の腐食に耐える、薄く付着性のある酸化物層を形成します。
- 中性および弱酸性の水環境
- 都市および多くの工業雰囲気を含む大気条件
- 多くの食品加工および製薬環境は、適切に仕上げられ、洗浄されていれば、
大量の銅とマグネシウムが含まれていないということは、合金自体内のガルバニックマイクロセルのリスクが減少し、均一な腐食挙動を維持するのに役立ちます。外装材や屋根材では、これは表面がゆっくりと、そして多くの場合非常に美しく風化することを意味します。
ただし、強アルカリ溶液や塩化物が豊富な環境では、これらの合金でも慎重な検討、表面処理、または保護コーティングが必要です。
表面と形状: 鏡面からマットへ
1060 と 1100 は非常に柔らかくきれいなので、表面仕上げが強力なデザインパラメータになります。コイルプレートは次のように納入できます。
- ミル仕上げ、一般成形および工業用途に適しています。
- 明るいまたは鏡面仕上げ、反射板、照明、装飾トリムに使用
- エンボス加工またはテクスチャード加工、滑り止め用途または美観的なファサード用
- 目に見える建築要素用のブラッシュまたはサテン
合金の純度は、一貫した陽極酸化処理の結果を生み出すのに役立ちます。 5xxx および 6xxx 合金はより硬い陽極層を提供できますが、1xxx 合金は多くの場合、よりきれいで均一な色と反射率を提供します。これは光学および照明用途で重要です。
標準と実装フレーム
ほとんどの地域では、1060 および 1100 コイル プレートは単独では機能しません。彼らは製品と品質基準の確立された枠組みの中で生きています。一般的な参考資料には次のものがあります。
- ASTM B209（アルミニウムおよびアルミニウム合金のシートおよびプレート）
- 組成、機械的特性、公差に関する欧州の EN 485 および EN 573 シリーズ
- 1xxx シリーズのアルミニウムシートおよびストリップに対する中国の GB/T 規格
- ISO 6361（鍛造アルミニウム板、シートおよびストリップ）
寸法範囲は広いです。 1060 および 1100 のコイルは、非常に薄い箔状のゲージ (数十マイクロメートル) から厚さ数ミリメートルまでの供給が可能で、幅は狭いストリップから 1500 mm を超える全幅コイルにまで及びます。厚さ、平坦度、エッジ品質の公差は、極度の均一性が必要な変圧器箔から標準公差で十分な一般的な製造シートまで、用途に応じて調整できます。
1060 と 1100 が静かに優れているところ
アルミニウム合金を選択するときは、利用可能な最高の強度から始めたくなる誘惑にかられます。しかし、現実世界の多くのアプリケーションをよく見てみると、異なる優先順位が浮かび上がってきます。
変圧器の製造において重要なパラメータは、導電率、寸法精度、亀裂を生じさせずにしっかりと巻く能力です。ここでは、完全にアニールされた 1060 または 1100 コイルが理想に近いものになります。
化学および食品機器では、降伏強度よりも溶接性、清浄度、および多くの液体に対する耐性が重要です。 1100 は、優れた溶接性と安定した酸化皮膜を備えているため、タンク、配管、熱交換器のフィンに最適です。
ファサード、軒天井、室内被覆などの建築用途では、軽量、耐食性、魅力的な表面仕上げが重要です。コイルコーティングされた 1100 または 1060 パネルは、予期せぬ亀裂を発生させることなく複雑な形状に成形でき、一貫して耐候性を保証して設置できます。
過剰な加工を避ける素材
複雑な材料科学の時代において、1060 および 1100 コイル プレートは、シンプルさでも高度なエンジニアリングになり得ることを思い出させます。ほぼ純粋な化学的性質、制御可能な焼き戻し、安定した腐食挙動、優れた導電性により、それらはデザイナーのキットのほぼ基本的なツールになります。
正しい角度から見ると、これらの合金はまったく「基本的」ではありません。これらは、究極の強度よりも信頼性、加工性、機能的パフォーマンスが重要となる問題に対する、高度に専門化されたソリューションです。プロジェクトで、簡単に曲がり、容易に伝導し、きれいに溶接でき、何十年も静かに持続するアルミニウムが必要な場合、合金 1060 および 1100 コイル プレートが最もエレガントな答えを提供することがよくあります。
https://www.alusheets.com/a/aluminium-coil-plate-alloy-1060-1100.html
