主にアルミの歪と経年変化について

質問

背景：
私の会社では光学部品を使用した製品を作っています。光学部品を支持する部品の材質は主に5052、場所によりA7075を使っています。光学系ゆえに、材料の温度的な変形や、経年的変形に、大きく影響を受けます。材料特性については素人で、なかなか欲しい情報が見つかりません。そこで、もしご存知の方で、口外できる話がありましたら、お知恵を拝借いただけたら、幸いです。　

＜質問１．＞
　アルミの経年変化について、なにか参考になるものはあるでしょうか？

特に、非熱処理系のアルミで、冷間圧延材は安定化処理しないと、耐力の減少から伸びるとの話を聞きます。

伸びの目安がわかるような情報があればうれしいです。

＜質問２.＞
　上記について、熱間圧延、熱処理系アルミでも多かれ少なかれ、有りそうでが、このへんについてはいかがでしょうか？

＜質問３．＞
同様に荷重がかかった状態での、経年変化というものはありますでしょうか？

鉄系の話で、弾性限度内でも高温化では、クリープによる変形があるのを習いましたが、アルミについて、常温（20℃前後）でもそういうことがありますでしょうか？

＜質問４.＞
２次加工時に生じる残留応力、歪について、ご存知なところがあれば、教えていただけないでしょうか?

Webで色々検索すると、残留応力がある場合、加工歪が生じるという話が多いです。
例えば、応力除去をした材料でも、２次加工（フライスなど）を施した場合、加工硬化というか加工歪が生じると思います。これらの話が出てこないということは、材料製造時に生じる残留応力にたいして、無視できるほどの大きさと考えてよいのでしょうか？

＜質問５．＞
２次加工をしたときに、5000系と7000系では応力の残り方に違いはありますか？

非熱処理合金と熱処理合金では焼入れ性と申しますか、加工硬化性が異なるのでは、と思いますが。

＜質問６．＞
加工屋さんに部品加工を依頼するとき、加工歪を少なくするために指示できるアドバイスのようなものがありますか？

＜質問７．＞
経年変化、加工歪（残留応力）などの視点から、長期的にみて一番安定していると思われるアルミ材料はどのようなものがあげられますでしょうか？

またそのとき、処理などの条件はありますか？

安定した金属と言えばインバーとかが上がるかと思いますが、重くて、高くて使えません。

質問が多くて申し訳ありません。
以上、宜しくお願いいたします。

回答No.1

noname#230359

製品に対しアルミ合金が重要な位置を占めるのであれば、まず、素材メーカとコンタクトすることをお奨めします。ご質問の多くはメーカの研究陣から、かなりの情報が得られると思います。メーカも素材の使われ方は知りたい情報です。Ｇ＆Ｔで直接のお客様なら情報を公開してくれると思いますが。
＜質問５＞に対し、Ａ５０００系統をエンドミル加工すると、複雑形状、加工除去部の多いもの等は変形が多く、加工後トラブルが多いので、そのようなものはＡ７０７５－Ｔ６５１を使用するようにしています。但し、コストとの関係があるので、それらの使い分けは注意が必要です。
＜質問６＞に対し、自分のところで加工していないのであれば（加工技術がないのなら）アドバイスはしない方がよいと思います。部品仕様をはっきりさせ、それを満足するように加工してもらえばよいと思います。

お礼

イーサンリン様
早速の、ご回答ありがとうございます。
素材メーカーに質問した方がよさそうですね。

初め、切り出しメーカーに質問したのですが、同様の回答でした。
公共の技術研究所でも分かる方がおらず、技術の森を紹介された次第です。

質問５の回答につきましては、勉強になりました。焼きの入る7000系の方が加工硬化によって内部応力が残ると思っていましたので。

質問６については、部品加工は全て外注をしております。私が見る限り、切削温度まで管理しているハイレベルな加工屋さんはありません。したがって、勉強しながら、お互い技術を高める必要を感じています。

お忙しいところ、お知恵をいただき、
ありがとうございました。