アルミニウムの強度とは？合金別の違いと用途別の選び方を解説

アルミ合金は純アルミではなく、マグネシウム、シリコン、銅、亜鉛などを添加することで強度や耐食性、加工性を調整しています。そのため同じアルミでも機械的性質は大きく異なります。

アルミ合金の強度を決める要素

合金元素の種類

• マグネシウム → 耐食性・強度向上
• シリコン → 鋳造性・耐摩耗性向上
• 銅 → 強度向上（耐食性は低下）
• 亜鉛 → 高強度化

熱処理の有無

時効硬化処理（T6など）により、同じ材料でも強度が大幅に向上します。

加工硬化の影響

冷間加工によって材料強度が上昇する場合があります。

代表的アルミ合金の強度比較

この表から分かるように、A7075は一般構造用鋼に匹敵する強度を持つ一方、A1050は柔軟性重視の用途に適しています。

合金系統別の特徴と強度傾向

1000系（純アルミ系）

強度は低いものの、導電性・耐食性・加工性に優れます。

5000系（Al-Mg系）

中強度で耐食性が高く、板金や溶接構造に適しています。

6000系（Al-Mg-Si系）

熱処理により強度向上が可能で、構造材として広く使用されます。

7000系（Al-Zn系）

アルミ合金の中で最高クラスの強度を持ちますが、耐食性や加工性には配慮が必要です。

用途別に見る最適なアルミ合金の選び方

軽量構造部材

• A6061
• A6063

耐食性が求められる環境

• A5052
• A5083

高荷重・高強度用途

• A7075
• A2024

強度だけで選ぶと失敗する理由

加工性の違い

高強度材料ほど切削抵抗が増し、加工コストが高くなる傾向があります。

耐食性の差

銅を含む合金は強度が高い反面、腐食しやすい場合があります。

溶接性の問題

7000系は溶接に適さないため、構造設計に制約が生じます。

比強度（軽さと強さのバランス）が重要

アルミ合金の最大のメリットは比強度（強度 ÷ 密度）の高さです。

• 鉄の密度：約7.8
• アルミの密度：約2.7

同じ重量で比較すると、アルミ合金は優れた構造性能を発揮します。

設計・加工時に考慮すべきポイント

必要強度を明確化する

過剰品質はコスト増加の原因となります。

加工方法との相性を確認

切削加工、押出材、板金など製造方法により適材が異なります。

表面処理との組み合わせ

アルマイト処理や硬質皮膜処理により耐久性が向上します。

アルミ加工の注意点については、アルミ加工の注意点に関して解説で詳しく紹介しています。

アルミ合金の強度比較を理解することが最適設計につながる

アルミ合金は種類ごとに強度・耐食性・加工性が大きく異なります。用途に適した材料選定を行うことで、軽量化と耐久性を両立した製品設計が可能になります。

• 軽さ重視 → 1000系
• 耐食性重視 → 5000系
• 構造用途 → 6000系
• 高強度用途 → 7000系

強度だけで判断せず、使用環境・加工方法・コストを含めた総合的な視点で材料を選定することが、製品品質と生産効率を高める最も確実な方法です。