（１）5xxxアルミニウム合金の特性
5xxxアルミニウム合金は、マグネシウムを主な合金元素とするアルミニウム合金で、熱処理不要のアルミニウム合金です。このシリーズの合金は、1xxxおよび3xxxアルミニウム合金よりも密度が低く、強度が高く、中強度から高強度のアルミニウム合金で、疲労特性と溶接特性に優れ、海洋腐食や大気腐食に対する耐性も優れています。高マグネシウム合金の応力腐食を避けるには、最終冷間加工製品を安定させるか、最終冷間加工量を制御して、使用温度を制御する必要があります（65度を超えないようにします）。このシリーズの合金は、主に溶接構造部品の製造に使用され、船舶分野で使用されています。
（２）主な合金元素と不純物元素とその役割
5XXxシリーズアルミニウム合金の主成分はMgで、少量のMn、Cr、Tiなどの元素が添加されており、不純物元素は主にFe、Si、Cu、Znなどです。
Mg：Mgは主に固溶体状態および（Mg2Al3またはMg5Al8）相で存在します。合金中のMgの溶解度は温度の低下とともに急速に低下しますが、析出核形成の困難さ、コア数が少ないこと、および析出相が粗大であることから、合金の時効強化効果は低くなります。一般的には焼鈍または冷間加工状態で使用されます。そのため、このシリーズの合金は非強化アルミニウム合金とも呼ばれます。このシリーズの合金の強度はMg含有量の増加とともに増加しますが、可塑性はそれに応じて低下し、加工性能もそれに応じて低下します。Mg含有量は合金の再結晶温度に大きな影響を与えます。Mg含有量が5％未満の場合、Mg含有量の増加とともに再結晶温度が低下します。Mg含有量が5％を超えると、Mg含有量の増加とともに再結晶温度が上昇します。Mg含有量は合金の溶接性能にも大きな影響を与えます。 Mg含有量が6％未満の場合は、Mg含有量の増加に伴って合金の溶接割れ傾向は減少します。Mg含有量が6％を超えると、その逆になります。Mg含有量が9％未満の場合は、Mg含有量の増加に伴って溶接強度が大幅に増加します。このとき、塑性および溶接係数は徐々にわずかに低下しますが、変化は大きくありません。Mg含有量が9％を超えると、強度、塑性および溶接係数はすべて大幅に低下します。
Mn: 5XXX シリーズのアルミニウム合金には、通常 1.0% 未満の Mn が含まれています。合金中の Mn の一部はマトリックスに溶解し、残りは MnAls 相の形で構造内に存在します。Mn は合金の再結晶温度を上昇させて結晶粒の粗大化を防ぎ、合金の強度、特に降伏強度をわずかに高めます。高 Mg 合金では、Mn を添加すると、マトリックス中の Mg の溶解度が低下し、溶接割れの傾向が低下し、溶接部と母材の強度が向上します。
Cr：CrとMnは同様の効果があり、母材と溶接部の強度を高め、溶接割れの傾向を減らし、応力腐食耐性を向上させますが、可塑性をわずかに低下させます。一部の合金では、Mnの代わりにCrを使用できます。強化効果の点では、CrはMnほど良くありません。両方の元素を同時に添加すると、効果は単独添加よりも大きくなります。
Be: 高Mg合金に少量のBe（{{0}}.0001%〜0.005%）を添加すると、インゴットの割れ傾向を減らし、圧延板の表面品質を向上させることができ、同時に製錬中のMgの燃焼損失を減らし、加熱中に材料の表面に形成される酸化物を減らすこともできます。
Ti: 高 Mg 合金に少量の Ti を添加するのは、主に結晶粒を微細化するためです。
Fe: FeはMnやCrと不溶性化合物を形成し、合金中のMnやCrの役割を低下させます。インゴット組織中に硬くて脆い化合物が多く形成されると、加工割れが発生しやすくなります。また、Feは合金の耐食性を低下させるため、Fe含有量は一般的に{{0}}.4%以下に抑える必要があります。溶接ワイヤ材料Fの場合は、0.2%以下に抑えるのが最適です。
Si：Siは有害な不純物です（5A03合金を除く）。SiとMgはMg2Si相を形成します。Mg含有量が多すぎると、マトリックス中のMg2Si相の溶解度が低下し、強化効果が大きくないだけでなく、合金の可塑性も低下します。圧延中、SiはFeよりも悪影響が大きいため、Si含有量は一般に0.5％未満に制限する必要があります。5A03合金には0.5％〜0.8％のSiが含まれており、溶接割れの傾向を減らし、合金の溶接性能を向上させることができます。
Cu: 微量の Cu は合金の耐食性を悪化させる可能性があるため、Cu 含有量は 0.2% 未満に制限する必要があります。一部の合金ではさらに厳しく制限されています。
Zn: Zn含有量が{{0}}.2%未満の場合、合金の機械的性質と耐食性に大きな影響はありません。高Mg合金に少量のZnを添加すると、引張強度が10〜20MPa増加します。合金中の不純物Znは0.2%未満に制限する必要があります。
Na: 微量不純物Naは合金の熱間変形特性を著しく損ない、「ナトリウム脆性」を引き起こします。これは高Mg合金でより顕著になります。ナトリウム脆性を排除する方法は、粒界に濃縮された遊離Naを化合物に変換することです。塩素化法を使用して塩化ナトリウムを生成し、スラグとともに除去するか、微量のSbを添加する方法を使用できます。