5083 海水防水ボートフレーム部品用マリンアルミニウムアングル

2026-01-02 12:09:24

5083 マリンアルミニウムアングルは、高強度、耐腐食性のボートおよび船舶の構造用に目的に設計されたプロファイルです。 Al-Mg 5083 合金をベースにしたこれらの角度は、海水に長期間さらされることが予想される船体のフレーム、デッキ補強、上部構造のサポートに広く使用されています。

5083 は、優れた耐海水腐食性と良好な溶接性を備えた非熱処理アルミニウム-マグネシウム合金です。アングルプロファイル (L 字型断面) に押し出すと、合金の性能と構造効率が組み合わされます。

典型的な角度の形は次のとおりです。

等しい角度: 例: 50×50、75×75、100×100 mm
不等角：例：50×30、80×50mm
標準厚さ範囲: 3 ～ 12 mm (ご要望に応じてカスタム)
典型的な気質: O、H111、H112、H116、H321 (海洋気質)

2. 特徴と利点

2.1 主なパフォーマンス上の利点

海水耐食性
高いマグネシウム含有量と制御された不純物により、以下の分野で優れた耐性が得られます。
- 沖合および沿岸環境
- 浸水ゾーンとスプラッシュゾーン
- 汽水および高塩化物雰囲気
高い強度重量比
5000 シリーズの汎用合金と比較して、マリンテンパーの 5083 は次のような特長を備えています。
- より高い降伏と引張強さ
- 同じ構造容量でフレーム重量を軽減
優れた溶接性
強度の損失が最小限に抑えられ、応力腐食割れに対して非常に優れた耐性を備えているため、MIG および TIG 溶接に適しています。
優れた靭性と耐衝撃性
動的荷重や波の衝撃にさらされる高速船体、巡視船、作業船にとって重要です。
非磁性で火花が出ない
繊細なナビゲーション機器の周囲や火花のリスクを最小限に抑える必要がある用途に最適です。

2.2 ユーザーのメリット

海水中での長寿命化
鋼製に比べてメンテナンスの軽減（錆びない、点検が容易）
スチール製のビームとアングルに比べて重量を削減し、燃料効率と積載量の向上に貢献します
切断、穴あけ、溶接が簡単なため、より迅速な製造と簡素化された設置が可能になります。

3. 5083合金の化学組成

5083 の一般的な組成制限 (重量 %):

要素	シンボル	一般的な範囲 (%)	合金の機能
マグネシウム	マグネシウム	4.0～4.9	主な強化要素。耐食性を向上させます
マンガン	ん	0.4～1.0	強度と耐疲労性を向上させます
クロム	Cr	0.05～0.25	耐食性の向上、粒子制御
鉄	鉄	≤ 0.40	不純物を管理。過剰な Fe は靭性を低下させる可能性があります
シリコン	そして	≤ 0.40	管理された不純物
銅	銅	≤ 0.10	耐食性を向上させるために非常に低く保たれています
亜鉛	亜鉛	≤ 0.25	応力腐食割れを避けるために制限される
チタン	の	≤ 0.15	鋳造時の結晶粒微細化剤
その他（それぞれ）	—	≤ 0.05	痕跡のみ
その他合計	—	≤ 0.15	—
アルミニウム	アル	バランス	—

4. 機械的性質（代表値）

機械的特性は焼き戻しと厚さによって異なりますが、次の値は船舶用焼き戻しの一般的な値です。値は参照のみを目的としており、特定の規格 (ASTM B221、EN 755 など) に従って調整できます。

4.1 代表的な機械的特性

財産	ユニット	5083-O (ソフト)	5083‑H111	5083‑H116 / H321*
引張強さ、Rm	MPa	270 – 340	275 – 345	305 – 380
降伏強度、Rp0.2	MPa	120 – 160	145 – 215	215 – 300
伸び（A50、代表値）	%	16～20	12～18日	10 – 16
ブリネル硬度 (HBW)	HB	~75	75 – 85	90～100
弾性率	GPa	~70	~70	~70
せん断強度（概算）	MPa	80～110	90～125	110 – 140
疲労強度 (10⁷ サイクル)**	MPa	—	~90 – 100	~100 – 110

* H116 および H321 は、海洋プレートおよびプロファイル用に最適化されたひずみ硬化および安定化焼戻しです。
** 回転曲げ疲労については、参考としてのみ使用してください。

5. 一般的な角度サイズと技術仕様

次の表は、ボートのフレーム部品によく使用される 5083 マリンアルミニウムアングルをまとめたものです。図面に従ってカスタム寸法も可能です。

5.1 一般的な寸法範囲

パラメータ	ユニット	代表的な範囲/注意事項
脚の長さ（等角）	mm	30～150
脚長（不等角）	mm	40～200
短脚（不等角）	mm	20～120
厚さ	mm	3 – 12 (ご要望に応じて最大 20 mm)
標準長さ	メートル	4.0、5.8、6.0、12.0 (長さに合わせてカット可能)
角度許容差	度	±1°（標準）、ご要望に応じてさらに厳しい
真直度公差	mm/m	≤ 1.5 (EN / ASTM ガイドラインによる)
脚の直角度	mm	脚幅全体の偏差が 1.0 以下
表面状態	—	ミル仕上げ、ショットブラシ仕上げ、または陽極酸化仕上げ

5.2 サイズと重量の表の例 (等角、長さ 6 m)

サイズ(A×B×t)mm	断面積 (cm²)	約重量(kg/m)	6mあたりの重量(kg)
40×40×4	3.00	0.81	4.86
50×50×5	4.65	1.26	7.56
60×60×6	6.66	1.81	10.86
75×75×6	8.52	2.32	13.92
100×100×8	14.4	3.93	23.58

値は参考値であり、理論密度 (≈ 2.66 ～ 2.70 g/cm3) に基づいています。

6. 腐食および海水性能

6.1 耐海水性

5083 合金は以下の分野で広く使用されています。

作業船、フェリー、巡視船の船体メッキおよびフレーム加工
海洋プラットフォーム構造物およびタラップ
ブラインタンクと脱塩装置

腐食挙動:

|---------------------------------|--------------------------------------------||海水に完全に浸す |とても良い;低い全体腐食率 ||スプラッシュ/潮汐帯 |特に H116/H321 の気質で優れています ||海洋性雰囲気（海岸） |とても良い;適切な設計によりピッチングは最小限に抑えられます ||鋼とガルバニックカップル | 写真絶縁が必要 (ガスケット、コーティング、スリーブ) |

6.2 推奨される保護方法

使用絶縁パッドまたはスリーブ炭素鋼フレームまたはステンレス継手に接続する場合。
適用する船舶グレードのコーティングまたは陽極酸化処理非常に攻撃的な環境や美的要件に適しています。
停滞した海水によって塩分が濃縮される可能性がある隙間トラップを避けてください。

7. 加工性と製造性

7.1 切断と機械加工

次の方法で簡単にカットできます。
- バンドソー
- 超硬刃丸鋸
- ウォータージェットまたはプラズマ (熱影響部制御付き)
穴あけ、フライス加工、溝加工などの機械加工性に優れています。

7.2 成形と曲げ

5083 は冷間成形可能ですが、特に焼き戻しが難しい場合 (H116/H321)、亀裂を避けるために最小曲げ半径を尊重する必要があります。
狭い半径または複雑な形状の場合、局所焼鈍または O/H111 テンパーを使用することをお勧めします。

7.3 溶接

側面	おすすめ
主な工程	量産溶接用 MIG (GMAW)
代替	精密継手用TIG（GTAW）
代表的なフィラー	ER5183、ER5356 (Mg含有量に一致)
溶接後の処理	通常は何もありません。自然な老化のみ
溶接性評価	海洋構造物に最適

8. 典型的な海洋用途

5083 マリンアルミニウムアングルは、アルミニウム船舶のほぼすべての構造部品に使用されています。

8.1 ボートのフレームと船体の構造

縦材と縦材船体メッキに沿って
横フレームとリブ小型および中型ボート用
隔壁補強材パネル剛性を高めるため
キールとチャインの補強衝撃荷重が大きい場所

8.2 デッキ、上部構造物、艤装品

デッキエッジおよび開口部フレーム（ハッチ、マンホール、ドア）
キャビンの壁と屋根のフレーム
手すりの支柱とガードレールのフレーム (適切な仕上げが施されているもの)
航海灯、アンテナ、レーダーのサポートフレーム

8.3 作業船および海洋機器

デッキ上のスキッドフレームと機器サポート
歩道およびタラップ側メンバー
ダビットおよび小型クレーンの基礎構造物 (重要でない部品)
海洋プラントのパイプライン、ホース、ケーブルトレイ用ラック

これらの分野でスチールを 5083 アルミニウムアングルに置き換えることにより、オペレーターは船舶の重量を大幅に軽減し、速度と燃料効率を向上させ、生涯にわたるメンテナンス費用を削減することができます。

9. ボートフレーム設計の選択ガイドライン

海洋構造物に 5083 の角度を選択する場合は、次の点を考慮してください。

設計要素	推奨・検討
負荷の種類	曲げ、圧縮、せん断、あるいはその組み合わせ?
構造クラス規則	ABS、DNV、LR、または同様のルールに基づいて寸法を検証します。
腐食代	通常、アルミニウムでは最小限ですが、摩耗マージンを考慮してください
溶接構成	脚はウェブまたはフランジとして使用されます。溶接用ジョイントアクセス
補強材の間隔	角度のサイズをパネルの厚さと間隔に合わせる
サービス環境	沿岸水、完全に浸水した水、または淡水