アルミ合金（鋳物）について（＃117589関連）

質問

未だ未解決な点がありますので、再度質問します。

１．AC8C-T6に関して、AC8Cの成分は分かったのですが、「T6」では何か成分含有率に差があるのでしょうか？
２．アルミ合金で耐食性に関しては、一覧表等あるのでしょうか？
特に（有機酸）に対して？
３．耐食性のアルミ合金（鋳物用）もあるようですが、エンジン周りで使用するには問題があるのでしょうか・・・？

ご教示下さい。

http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=117589

回答No.4

noname#12265 · ベストアンサー

またまた補足です。

>下調べをした記憶では、7000系はジュラルミン（Al-Zn-Mg）で,
>8000系は確かその他となっていたように記憶してますが・・・？

　8000番系は、Al-Fe-Si系或いはAl-Li系のアルミです。
　Al-Fe-Si系はH調質（加工硬化だけ）で供給されており、現在ではアルミキャップやアルミ箔の材料となっているはずです。
　Al-Li系は引っ張り強さがかなり高く、やはり最近登場した7050-T7451（航空機用構造材）などに迫る値ですが、強度以外の特徴は存じません（一般的にナニに使われているか？は判りませんし、ワタシ自身、自動車で使った事はありません）。

>「排気系」（エンジン近傍？）で腐食が起こっているとしても、
>「火災」になる危険性は少ないのでしょうか？

　オイルや冷却水が漏れるまでブロックやヘッドが腐食しますと・・・・排気管にかかったオイルにより火災発生、或いはブロックの、排気管取付部の取付面腐食により高温の排気ガスがリークしたら爆発事故につながる可能性もありますが、そぅなる前に燃料そのもの或いはブローバイガスに暴露されているピストンやクランクメタルのキャリア部などの腐食が発生すると思われますので、オイルを路上にブチまける前にエンジンの調子がおかしくなってきて察知可能でしょう。

>エンジンの内壁（？）を例えば樹脂等で表面処理している例はあるので
>しょうか・・・？

　シリンダライナを省略したアルミブロックでは、鋼材であるピストンリングが接触摺動するシリンダ内面にニカジルメッキ（ニッケル～炭化ケイ素の電解メッキ）などをかけたりしますが、シリンダ以外、オイルパンやスカート内面、或いはヘッドの燃焼室外などは潤滑油が回っていてサビる事もない為か、表面処理をしたエンジンは見た事がありません。

お礼

丁寧な解説ありがとうございました！

さらに、関連で質問を起こしたいと思いますので、宜しくお願いします。

回答No.3

noname#12265

御質問を頂いたので補足です。

>少し古いので第４版も出版されているのでしょうか？

　ワタシの持っているモノも古いのですが（今手元にありませんが、確か・・・・‘８９年度版とか・・・・その辺りです）、これは定期的に（毎年とか２年毎などのピッチで）改定されている様です。
　最近は８０００番台とゆぅアルミが出回っている様ですが、ワタシのハンドブックには７０００番台までしか出てません・・・・。

>腐食して問題になっている（火災等）とすれば、有機酸とアルコールで
>どちらが主な原因と予想されますか？

　ワタシは設計屋であって金属材料屋ではないので化学的にナニが起きているのかまでは判りませんが・・・・有機酸・アルコールどちらにも腐食性が認められる以上、どちらか一方の効果とゆぅ事ではなく、「複合的な働きによって」と考えるのが妥当ではないか？と思います。

>これは「ヒドロナトリウム合金」でしょうか・・・？

　あはははは～御意に御座います。思いっきり脱字ですね(A^-^;)

>現状では、アルコール燃料の使用可能なアルミニウム合金を用いた自動車部品の
>開発は難しいと言うことでしょうか？

　世界の一部では、既にアルコール系の代替燃料が普及しているところもありますが、実際にエンジンの腐食が問題になっています。
　但し、ワタシが知る限り、それは爆発事故につながる様な種類のモノではありません。爆発事故が発生するとしますと、それは燃料供給系の問題であって、ヘッドやブロックとは直接は関係がないと思います（勿論、エンジン自体の耐久性低下は十分考えられますが、それはあくまでも長い目で見た場合の問題で、直接燃料に暴露されている燃料供給系の腐食が深刻な問題であると考えます）。
　燃料供給系の腐食対策としますと、パイプ類は材料置換が出来そぅですし、また、Zincer様御指摘の様に表面処理で解決する方法も十分考えられます（例えば、ブレーキオイルはパイプ類に対してある程度の攻撃性がありますが、特殊な内面処理のブレーキ配管用パイプを用いる事によって解決したので、この手の対策も可能だと思われます）。
　ただ、既にアルコール系の代替燃料が普及している地域で爆発事故が頻発、などとゆぅ話は聞いたことがありませんので、意外にも燃料側の対策で何とかなってしまうのかもしれません。

補足

loftybridgeさん、再度回答ありがとうございます。

>最近は８０００番台とゆぅアルミが出回っている様ですが
下調べをした記憶では、7000系はジュラルミン（Al-Zn-Mg）で,8000系は確かその他となっていたように記憶してますが・・・？

>世界の一部では、既にアルコール系の代替燃料が普及しているところもありますが
ブラジルではアルコール（エタノール）の車があり、USAでもエタノール含有燃料車が走行してますね！

>燃料供給系の腐食が深刻な問題であると考えます
そうでしょうね？
そんなに簡単に（？）エンジンが腐食されてとは考えにくいですよね？
やはり、「燃料供給系」でしょうか？
「排気系」（エンジン近傍？）で腐食が起こっているとしても、「火災」になる危険性は少ないのでしょうか？

>Zincer様御指摘の様に表面処理で解決する方法も十分考えられます
エンジンの内壁（？）を例えば樹脂等で表面処理している例はあるのでしょうか・・・（エンジンオイルを使用しているので一般には不要でしょうが・・・？）？

>意外にも燃料側の対策で何とかなってしまうのかもしれません。
そのような意味では、ブラジルの例よりもUSAの事例が参考になるのかもしれませんね！

回答No.2

Zincer

MiJunさんにサイトの紹介は「釈迦に説法」かとも思いましたが、すでに「アルミニウムハンドブック」を所有されていれば意味はありませんが、参考ＵＲＬは参考になりますでしょうか。
耐食性の記載はありませんが、エンジン周りという事ですと「エンジン・シリンダーブロック」として「AC4B-F」及び「ADC12-F」が紹介されております。
ここからはあくまでも私的な考えですが、合金化による耐食性の向上には限界がありますので、めっき等による表面改質の研究も進められていると思います。

参考URL：

http://210.225.184.19/alumi/

お礼

参考ＵＲＬサイト気に入りましたが、「耐食性」等のデータが表示出来れば（データ無しの可能性もある・・・？）満足ですが・・・。

ありがとうございました。

補足

Zicerさん、はじめまして。
Zicerさんの他の回答にも注目しております！

ご紹介のサイト、rei00さんにも紹介頂いたのですが、利用できそうです。詳細は「アルミニウム協会」の冊子あるいはハンドブックを見なければならないようですね？

>エンジン周りという事ですと
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=117589
#４の回答gokuhさんに教えて頂いたのですが、「ＡＣ８Ｃ－Ｔ６」に関して検索をしてみましたが、データはないようですね？

ネット上では「AC4B-F」・「ADC12-F」も「耐食性」のデータは表示されませんね・・・？

いずれにしても、手がかりが掴めました！
ありがとうございました。

今後とも宜しくお願いします。

回答No.1

noname#12265

１．T～は調質（カンタンに申しますと熱処理）の記号です。
　T6ですと、溶体化処理後に人工時効したモノで、成分的な差を示唆するモノではありません。
　溶体化処理後に冷間加工せず、強度向上が必要な場合に用いる、比較的一般的な処理です。

２．ネット上で閲覧は出来ないと思いますが・・・・ある程度の表ならあります。アルミを使う設計屋は、ほぼ例外なく（社）軽金属協会が編纂しているアルミニウムハンドブックを持っており（このハンドブックは、実際には日本軽金属(株)殿、三菱アルミニウム殿などのアルミ屋が発行しております。これがなければ重要な強度部材にアルミを使えません）、このハンドブックに、ごく大まかな耐食性に関する表があります。
　さて御質問の有機酸ですが、この表によりますと、大半の有機酸に対してアルミニウムは作用程度B（「試験の上でしか使用出来ない」←即ち、条件によっては腐食するので、事前の単品試験が必要である、とゆぅ事）となっています。
　尚、この御質問はそもそもアルコール系燃料に対する御質問から来ている様ですので、そこでアルコールに対する耐性も見てみると・・・・ブチル、エチル、メチルなどに対して作用程度Bとなっています。
　この表だけから判断しますと、アルコール系燃料は最近のエンジン及び補器類に対し、ガソリンよりは攻撃性が高い、と言えそぅです。

３．分類上は、AC８系はランク４（AC系では最低値）となっているので、腐食にはかなり不安のある材料です。
　AC系で驚異の耐食性としますと、思い付くのはヒドロナリウム合金として知られるAC７系です。
　Al-Mg系のAC7シリーズは強度と耐食性のバランスがよく、数値上はとても使い易そぅですが、恐らく、鋳造性は最悪の部類の材料だと思います。自動車のエンジンブロックやヘッドなど複雑な湯流れが要求される鋳物では、歩留まりを向上させる為に高い技術的障壁を越えなければならないでしょう。

補足

loftybridgeさん、詳細な回答ありがとうございます。
>（社）軽金属協会が編纂しているアルミニウムハンドブック
これは、以下のものでしょうか？
=================================
アルミニウムハンドブック 　軽金属協会アルミニウムハンドブック編集委員会∥編
版表示　：第３版
出版地　：東京
出版者　：軽金属協会
出版年月：１９８５．４
=================================
少し古いので第４版も出版されているのでしょうか？

>耐食性に関する表があります
耐食性試験には加速試験（高温あるいは高圧）での試験はあるのでしょうか？

>ブチル、エチル、メチルなどに対して作用程度Bとなっています。

有機酸の発生量はアルコール類に比較して少ないと予想されますが、腐食して問題になっている（火災等）とすれば、有機酸とアルコールでどちらが主な原因と予想されますか？

>ヒドロナリウム合金
これは「ヒドロナトリウム合金」でしょうか・・・？

>歩留まりを向上させる為に高い技術的障壁を越えなければならないでしょう。
現状では、アルコール燃料の使用可能なアルミニウム合金を用いた自動車部品の開発は難しいと言うことでしょうか？
⇒アルコール燃料使用に耐えられるものは、現存のもの（自動車）ではない？

コメントお願いします。