アルミニウム6063主要特性と利点の説明

6063は最も使用されているアルミニウム合金の一つで、優れた機械的特性、耐食性、加工の容易さを持っています。この記事では、化学組成、物理的および機械的特性、加工技術、および他のアルミニウム合金との比較について説明し、この多用途材料についてより包括的な理解を提供します。 

6063アルミニウムとは？

6063は熱処理可能で強化された材料である。 アルミニウム合金 アルミニウム、シリコン、マグネシウム、マンガンを主合金成分とする。6xxxシリーズに分類されるこの合金は、窓枠、ドア枠、その他の構造部品などの建築用途の中で最も人気がある。

化学組成 

アルミニウム合金6063は、アルミニウム（Al）、マグネシウム（Mg）、シリコン（Si）を主成分とする。代表的な化学組成は以下の通りである：

アル	Si	Mg	フェ	銅	ムン	Cr	亜鉛	ティ
バランス	0.2-0.6%	0.45-0.9%	≤0.35%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%

6063国際比較仕様

AISI	国際標準化機構	GB	BS	DIN	日本工業規格
6063	AlMg0.7Si	LD31	H19	AlMgSi0.5	A6063

*これらの比較はおおよそのものです。

物理的および機械的特性

物理的性質

密度	融点	熱伝導率	電気伝導率
2.7 g/cm³	615-655°C	201 W/m-K	50% IACS

機械的特性

引張強度	降伏強度	伸び	硬度
89-240 MPa	48-214 MPa	8-12%	60-80 HB

アルミニウム合金6063のプロセス

6063アルミニウムの製造には、主に押出成形を中心としたいくつかの重要な工程があり、これにより複雑な形状やプロファイルを作り出すことができる。

押出

6063は押出成形に最も適したアルミニウム合金の一つで、複雑な断面形状の製造に最適です。押出加工では、合金を450～500℃に加熱し、ダイスを通して強制的に目的の形状にします。

熱処理

6063は機械的性質を高めるために熱処理が可能である。最も一般的に供給されるのは、時効処理したT5またはT6調質材である。 熱処理工程は以下の通りです：

6063-O: 内部応力を除去し、結晶粒組織を均質化するために完全焼鈍。

6063-T1: 押し出し後、自然冷却し、その後室温で自然熟成させる（通常数週間から数ヶ月）。

6063-T5: 押し出し後、水中で急冷し、その後150～180℃で人工熟成（通常4～8時間）。

6063-T6: 通常500～530℃で熱処理して強化相を溶解し、その後150～180℃で急速焼入れと人工時効処理を行う。

コンディション/特性	引張強さ(MPa)	降伏強度(MPa)	エロンゲーション（%）
6063-O	89	48	–
6063-T1	152	89	12
6063-T5	186	145	12
6063-T6	240	214	8

6063では、T42、T52、T62といった他の調質も可能である。

表面仕上げ

6063は以下の表面処理に非常に適している：

陽極酸化処理:耐食性を高め、魅力的な装飾仕上げをもたらす。

パウダーコーティング:堅牢さと美しさを併せ持つ表面。

研磨:研磨することで、鏡のような仕上がりにすることができます。

溶接

アルミニウム6063は、いくつかの方法で溶接することができる。 溶接技術TIG（タングステン・イナート・ガス）または MIG（メタル・イナート・ガス）のいずれでも、この材 料を使った溶接は可能である。しかし、熱影響部 (HAZ)での割れの発生に注意することが肝要である。 

合金の比較：6063対6061

構成： 6061は6063に比べ、鉄の含有量が最大で2倍になり、シリコン、銅、クロムの含有量も大幅に増加する。これらの合金に含まれる残りの元素は、様々なレベルのマンガン、鉄、チタンで構成されています。原則として、6061は6063よりも各合金元素を多く含むのが普通です。

プロパティ 6061は、6063（T6調質で240MPa）に比べて降伏強度が高い（T6調質で310MPa）。また、6063 よりも疲労強度が高く、耐食性は劣る。Al6061は、融点、熱伝導率、熱容量が低い。

押し出し： 6061は、6063よりも亜鉛含有量が高いため、正確で安定した押出成形が難しい。

利点と限界 

6063アルミニウムには多くの利点がありますが、いくつかの限界もあります：

メリット

• 複雑な形状の押出成形性に優れる。
• 耐食性に優れ、特に陽極酸化処理が施されている。
• 高い熱伝導性と電気伝導性。
• 軽量でリサイクル可能。

制限事項

• 6061のような他の合金に比べて強度が低い。
• 特定の環境下では応力腐食割れの影響を受けやすい。
• 欠陥を避けるため、溶接には注意が必要。

結論

アルミニウム合金6063は、強度、耐食性、押出成形性のバランスに優れ、多用途に広く使用されている材料です。その用途は、建築からエレクトロニクスに至るまで、あらゆる産業に及んでおり、現代のエンジニアリングとデザインの要となっています。6063の特性、加工技術、比較優位性を理解することで、エンジニアや設計者は6063を活用し、さまざまな課題に対する革新的で効率的なソリューションを生み出すことができます。