TL;DR — 簡単な答え
ピック 6061-T6 部品が構造用であるが応力的に重要な部分ではない場合、外観向上のために陽極酸化処理が施される場合、海洋環境や高湿度環境にさらされる場合、あるいは機械加工コストが重要な要素となる場合などです。6061は一般的な用途の80％をカバーしています。 CNC加工 アプリケーション。.
ピック 7075-T6 引張強度が500 MPa以上必要とされる場合、重量対強度比が最適化された構造部品（航空宇宙用金具、高性能自動車、自転車フレーム）である場合、あるいは繰返し荷重下での耐疲労性が極めて重要となる場合。 7075はコストが高く、加工も困難ですが、強度が部品の重量を左右する用途においては、これが正しい選択となります。.
ピック 7075-T7351 湿度の高い環境、海洋環境、あるいは高温環境下で持続的な応力にさらされるあらゆる用途において、7075-T6を上回る性能を発揮します。T7351熱処理状態は、降伏強度をわずかに犠牲にする代わりに、応力腐食割れ抵抗を大幅に高めています。.
この質問がなぜ重要なのか
アルミニウム合金の選定は、CNC加工されるアルミニウム部品において、コストと性能の両面において最も重要な決定事項です。 CNC加工において主流の2つの合金である6061と7075は、トレードオフの対極に位置しています。6061は安価で、加工が容易、溶接性も高い反面、強度は低くなります。 7075は強度と硬度は高いものの、高価で切削工具への負担が大きく、耐食性は低い。.
「強度が高い」という理由だけで7075を安易に選ぶエンジニアは、6061でも全く同じ機能が得られる部品に対して、必要以上に30～40％高いコストを支払っているのが常です。一方、実際には7075が必要な部品に6061を安易に選んでしまうエンジニアは、使用中に変形したり疲労亀裂が生じたりする部品を出荷することになります。 特定の用途に適した合金を選定することこそが、エンジニアの仕事なのです。.
このガイドでは、CNC加工の選定において重要な6つの基準（機械的特性、被削性、耐食性、溶接性、表面仕上げとの適合性、およびコスト）に基づき、6061と7075を比較しています。さらに、推奨される合金とその理由について、10の適用例を交えて解説しています。.
第1部 — 機械的特性の直接比較
引張強度および降伏強度
強度という点では、7075が圧倒的に優れています。最も一般的な熱処理条件では：
| プロパティ | 6061-T6 | 7075-T6 | 7075-T7351 |
| 極限引張強度 | 310 MPa (45,000 psi) | 572 MPa (83,000 psi) | 505 MPa (73,200 psi) |
| 降伏強度 (0.2%) | 276 MPa (40,000 psi) | 503 MPa (73,000 psi) | 435 MPa (63,100 psi) |
| 破断伸び | 12–17% | 11% | 11% |
| せん断強度 | 207 MPa（30,000 psi） | 331 MPa (48,000 psi) | 290 MPa (42,000 psi) |
| 疲労強度（10^8サイクル） | 96 MPa (14,000 psi) | 159 MPa (23,000 psi) | 150 MPa (21,800 psi) |
7075-T6は、引張強度および降伏強度において、6061-T6よりも約1.8倍高い強度を有しています。また、繰り返し荷重がかかる航空宇宙用構造部品や自転車フレームにとって重要な特性である疲労強度においても、7075は65％の優位性を示しています。.
硬度
- 6061-T6: 約95 HB（ブリネル）または60 HRB（ロックウェルB）
- 7075-T6: 約150 HB または 87 HRB
7075は硬度が高いため、航空宇宙用のベアリングリテーナーや荷重を受けるピンに十分な耐摩耗性を発揮しますが、その一方で、機械加工の際には切削工具への負担も大きくなります。.
密度と弾性率
どちらの合金もアルミニウム系であり、密度（6061：2.70 g/cm³、7075：2.81 g/cm³）および弾性係数（6061：69 GPa、7075：72 GPa）がほぼ同一である。つまり、一方を他方に置き換えても、部品の重量や剛性に実質的な変化は生じません。変化するのは、部品が降伏する前に耐えられる応力のみです。.
これが実際にどのような意味を持つのか
部品が以下の条件によって制限される場合 剛性 （荷重下でのたわみ）に関しては、6061と7075は同じ挙動を示すため、6061を選択すべきです。部品が以下の点で制約を受ける場合は、 強さ （荷重下での材料降伏強度）において、7075は同じ断面積でほぼ2倍の応力を支えることができます。自転車フレーム選びにおける定番のジレンマ――「6061から7075に切り替えるべきか？」――は、フレームが強度によって制限されている場合のみ意味があり、剛性によって制限されている場合には意味がありません。 ほとんどの自転車フレームは、乗り心地が許容範囲内になるようチューブのサイズを決定すると、結局は剛性が限界となる。.
第2部 — 加工性
加工性評価
加工性評価尺度では、アルミニウム合金を基準と比較して評価しています。この尺度において、6061-T6は約90と評価されています：
- 6061-T6: 90（加工性が極めて良好）
- 7075-T6: 70（良いが、ハード）
- 2024-T351: 70（7075と同様）
- Al-6061-T651（応力除去済み）： 85（T6より少し難しい）
その実用上の違いは、現場で目に見えてわかります。6061を切削すると、長く糸状の切りくずが発生し、きれいに排出されますが、7075を切削すると、より短く硬い切りくずが発生し、切りくずの排出が不十分な場合、再切削によって表面に傷がつくことがあります。 また、送り速度や回転数が低すぎると、7075は6061よりも容易に加工硬化を起こします。つまり、切りくず負荷が不十分だと、表面仕上げと工具寿命の両方に悪影響を及ぼすことになります。.
工具寿命
一般的なプリズム形状の加工工程（12 mmのフラットエンドミルを用いたポケットミリング）において、XY Machining社の生産データによると、以下のことが示されています：
- 6061-T6: 超硬エンドミルの工具寿命は、荒加工において1本あたり約180分の切削時間です。.
- 7075-T6: 同じ加工工程で同じエンドミルを使用 — 切削時間は約120分。33％短縮。.
1,000個の部品を生産する場合、1個あたりの加工時間が15分（合計15,000分）であるとして、6061材では約83本のエンドミルを、7075材では約125本のエンドミルを消費します。 この生産ロット全体での工具コストの差は数百ドルに上り、これは部品1個あたりの見積価格に反映されます。.
サイクルタイム
6061と7075のサイクルタイムの差は、切削条件（送り速度や回転速度）をほぼ同じに設定できる場合が多いため、工具寿命の差よりも小さい。一般的な生産ルールとして：
- 6061：切削面速度 300～500 m/min、1歯あたりの送り量 0.1～0.15 mm
- 7075：切削面速度 250～400 m/min、1歯あたりの送り量 0.08～0.12 mm
7075の場合、機能セットに応じて、実際のサイクルタイムへの影響は5～15％の延長となります。.
チップ管理
7075は、硬度が高く亜鉛含有量も多いため、切削工具にビルトアップエッジ（BUE）――切削刃にアルミニウムが溶着すること――が生じやすくなります。 切削液の選定は重要です。EP添加剤を多く含む水性切削液を使用すると、7075におけるBUEを大幅に低減できます。乾式加工や最小量潤滑（MQL）は、6061では問題ありませんが、7075では問題が生じます。.
これが実際にどのような意味を持つのか
部品が単純な形状（平坦な面、標準的なポケット、丸穴）である場合、7075材における工具寿命の33％の短縮は許容範囲内であり、部品あたりのコスト差は10～20％にとどまります。 部品が複雑な場合（薄肉、深いポケット、狭い内径半径、アスペクト比の高い形状など）、 7075の加工難度はさらに増大し（サイクルタイムの延長、工具交換回数の増加、手直しリスクの高まりなど）、同等の6061製部品と比較して、1個あたりのコスト差は40～60％に達する可能性があります。.
第3部 — 耐食性
自然腐食挙動
6061は、7075に比べて自然腐食抵抗性が著しく優れています。 これは、6061がマグネシウムとシリコン（Mg-Si系）を合金化しており、これらが母材を保護する不動態酸化膜を形成するためである。一方、7075は亜鉛、マグネシウム、銅（Zn-Mg-Cu系）を合金化しており、銅の含有量により、高い強度を得る代わりに耐食性が損なわれている。.
ASTM B117に準拠した塩水噴霧試験において、無処理の6061-T6は通常、目に見える腐食が生じるまで500時間以上耐える。一方、無処理の7075-T6は、同じ試験において100～200時間で腐食が見られる。.
応力腐食割れ（SCC）
構造用アルミニウムにおいてより重要な腐食形態は、応力腐食割れです。これは、引張応力と腐食環境が同時に作用することでアルミニウムが破損する現象です。 7075-T6はSCCに極めて脆弱である。湿潤環境、海洋環境、あるいは高温環境下で持続的な応力が加わる用途では、7075-T6は数ヶ月以内に亀裂が生じることがある。.
これが、T7351という焼鈍状態が存在する理由です。T7351は、降伏強度の約15％を犠牲にする代わりに、SCC耐性を10倍以上向上させる過度時効熱処理です。 制御されていない環境下で持続的な応力を受ける7075製の構造部品には、T7351が最適な熱処理状態です。.
ガルバニック腐食
6061および7075は、いずれもより貴金属（ステンレス鋼、銅、チタン）に対して反応性があります。これらの合金を、鋼やチタン製の締結部品と接触させる場合は、ガルバニック分離対策（誘電体ワッシャーの使用、コンフォーマルコーティング、またはアルミニウムの接触面へのクロメート化処理）が必要となります。.
これが実際にどのような意味を持つのか
屋外、船舶、または高湿度環境での用途の場合：クロメート変換処理または粉体塗装を施した6061-T6が基本となります。陽極酸化処理またはクロメート変換処理を施した7075-T7351も許容されます。 持続的な応力や湿気にさらされる環境下では、無処理の7075-T6は破損します。これは現場でよく見られる故障パターンです。「強度が高い」という理由だけで屋外の構造用途に7075-T6を指定し、半年後に部品に亀裂が入っていることが判明するケースが典型例です。.
第4部 — 溶接性
6061は、4043または5356の溶加材を使用すれば、TIGおよびMIG溶接で容易に溶接可能です。 溶接強度は母材に比べて低下しますが（溶接された6061-T6部品の熱影響部における降伏強度は、母材の約55％です）、溶接後のT4またはT6への熱処理により、強度の大部分を回復させることができます。.
7075は、一般的に構造用途では溶接適性がないとされています。Zn-Mg-Cuの合金系では、溶接部が高温割れや強度低下を起こしやすくなります。特殊な溶加材を使用し、熱管理を厳密に行っても、溶接された7075は6061に比べて持つ強度の優位性のほとんどを失い、遅延割れを起こしやすくなります。.
これは、組立部品にとって重要な点です。設計上、溶接されたアルミニウム構造体（取り付けタブ、ガセット、フレーム部材などを組み合わせて完成したアセンブリ）が必要な場合、6000～7000シリーズの中では、実質的に6061が唯一の現実的な選択肢となります。 7075は、溶接されたサブアセンブリではなく、他の部品に機械的に締結される機械加工部品に使用されます。.
第5部 — 表面仕上げと陽極酸化処理
陽極酸化処理
どちらの合金も陽極酸化処理が可能ですが、その仕上がりは大きく異なります。.
II型硫酸陽極酸化処理：
- 6061: 部品表面全体に均一な色合いの、無色または着色された陽極酸化皮膜を形成します。陽極酸化皮膜の厚さは5～25 µmです。民生用電子機器、建築用アルミニウム、および工業用装飾用途の標準仕様です。.
- 7075: 銅分が含まれているため、アルマイト処理後の色調が暗くなり、色ムラが生じやすくなります。特に鮮やかな黄色や青色の染料は、7075ではくすんで見える傾向があります。7075の装飾用アルマイト処理では、色ムラを抑えるために「マットブラック」を指定するか、アルマイト処理の前にビーズブラスト処理を行うのが一般的です。.
タイプIII ハードアルマイト処理：
- 6061: 厚さ25～100 µm、硬度45～50 HRC相当の硬質アルマイト皮膜を形成します。.
- 7075: 母材の硬度が高いため、より硬い陽極酸化皮膜（最大で60 HRC相当）が形成されます。7075タイプIIIは、航空宇宙および防衛分野の耐摩耗用途で広く使用されています。.
機械加工面の仕上げ
どちらの合金も、加工直後の表面仕上げは同様の仕上がりとなります（鋭利な超硬工具を用いた仕上げ加工でのRa 0.8～1.6 µm）。7075は、材料の硬さが高いため、荒加工時に工具痕が目立ちやすい傾向がありますが、標準的な加工工程における仕上げ加工によって、この痕は目立たなくなります。.
研磨およびビーズブラスト
6061は、欠陥として現れる合金相が少ないため、7075よりも滑らかな鏡面仕上げが可能です。研磨された表面や、非常に均一なビーズブラスト仕上げが求められる外観重視の用途では、6061が好まれます。.
これが実際にどのような意味を持つのか
部品が外観重視で特定の色要件がある場合（建築用アルミニウム、民生用電子機器の筐体、特注の陽極酸化処理済みブラケットなど）は、6061を指定してください。部品が構造用であり、機能的な陽極酸化処理のみが必要な場合（航空宇宙用継手のハード陽極酸化処理、自動車用ブラケットの標準的なタイプIIなど）は、7075でも問題ありません。.
第6部 — コスト
原材料費と加工部品費の双方において、6061が有利である。.
ビレットの原価（概算、2026年）：
- 6061-T651 プレート、厚さ 25 mm：$6.50～$8.00／ポンド
- 7075-T7351 プレート、厚さ 25 mm：$9.00～$12.00／ポンド
7075の原材料コストが30～50％割高であることは、完成品のコストにも割増として反映されますが、その割増額は形状によって異なります：
- 単純な部品（ポケット、穴、平らな面）： 7075では15～25パーセント高
- 中程度の複雑さ（適度に薄い壁、複数のセットアップ）： 25～40パーセント高い
- 複雑な形状の部品（深いポケット、薄い肉厚、5軸加工が必要な形状、アスペクト比の高い形状）： 40～60パーセント高い
図面で7075が指定されている航空宇宙および防衛関連のプロジェクトでは、6061では部品が機能しないため、この割高なコストを受け入れています。合金を選定できるプロジェクトにおいては、コストと強度のトレードオフが最優先の判断基準となります。.
第7部 — 10の適用事例と推奨事項
1. 民生用電子機器向けCNC加工筐体
合金： 6061-T6。外観用タイプII陽極酸化処理、構造的負荷が低く、コスト重視。7075を使用すると、機能上のメリットがないにもかかわらず、コストが25％増加する。.
2. 航空宇宙用機体構造ブラケット
合金： 7075-T7351。強度が極めて重要であり、湿潤な飛行環境下での応力腐食にさらされるため、MIL-A-8625 タイプ II 陽極酸化処理の図面仕様。応力腐食割れ（SCC）耐性を高めるため、T6 状態から T7351 テンパー処理を施す。.
3. 自転車のフレームチューブ
合金： 6061-T6は、ほとんどのレクリエーション用および通勤用フレームに採用されています（剛性に制限があり、溶接可能）。7075-T6は、溶接継手よりもピーク強度が重視される超高性能な競技用フレームに採用されています（機械的締結）。.
4. 船舶用装備（クリート、ボウローラー、手すり用マウント）
合金： 6061-T6は、クロメート化処理および粉体塗装が施されています。7075は、どのような熱処理状態であっても、海洋環境下では1～2年以内に応力腐食割れが発生します。.
5. 自動車アフターマーケット用パフォーマンスブラケット（ロールケージ、サスペンションリンク）
合金： 7075-T6は、応力が重要な性能が求められる用途向けです。6061-T6は、一般的な自動車用構造ブラケット向けです。持続的な環境応力にさらされない部品については、T6を指定してください。.
6. 銃身のレシーバーまたはアッパー
合金： 7075-T6。強度対重量比の高さから、AR-15レシーバーの業界標準となっています。耐摩耗性を高めるため、タイプIIIのハードコート陽極酸化処理が施されています。.
7. CNC加工用治具
合金： 6061-T651 または MIC-6 ジグプレート（同等のグレードの合金で、応力除去処理が施され、平坦性が確保されているもの）。7075は治具用途には過剰な仕様であり、治具の加工における工具寿命への影響を考慮すると、6061が経済的な標準選択肢となる。.
8. 航空宇宙用着陸装置用ピンブッシング
合金： 7075-T6、タイプIIIの硬質アルマイト処理を施したもの。摩耗負荷、強度要件、および指定されたアルマイト処理クラスを総合的に考慮すると、7075が最適である。.
9. 電子機器用ヒートシンク
合金： 押出成形ヒートシンクには6063-T5が適しています（6061でも7075でもありません。6063は押出成形性が優れており、熱伝導率も同等です）。 CNC加工されたヒートシンクの場合、6061-T6が標準です。7075は銅含有量が高いため、6061と比較して熱伝導率がわずかに低下します。.
10. ロボティクス用ハーモニックドライブハウジング
合金： 7075-T6は、重量対強度比が主要な仕様となる高性能・軽量ロボット向けです。6061-T6は、最小重量よりもコストが重視される産業用ロボットや治具向けです。.
第8部 — 知っておくべきその他のアルミニウム合金
選択肢は6061や7075だけではありません。特定の用途においては、これらに隣接する3つの合金についても知っておく価値があります：
2024-T351. 7075-T6と同等の強度を持ちながら、耐疲労性に優れています。航空機用外板の標準的な合金です。7075に比べて耐食性は低く、機械加工による仕上げも困難です。主に、従来の図面に基づいてこの合金が指定されている航空宇宙プロジェクトで使用されています。.
5052-H32。. 優れた耐食性と成形性を備えた、熱処理不能なアルミニウム・マグネシウム合金。6061では割れが生じるような板金加工（プレスブレーキによる曲げ加工、深絞り）において標準的に使用される。ビレットからのCNC加工には一般的に使用されない。.
MIC-6 / ATP-5 / 6061-T651 治具プレート。. 平坦度と寸法安定性を最適化した、鋳造または応力除去処理を施した6061系アルミニウム合金板。精密CNC治具、半導体装置用のウェーハハンドリングプレート、および工具用プレートに使用されます。標準的な6061板であれば反り生じうる加工応力下でも、平坦度を維持します。. アルミニウム・リチウム（2050、2195、2099）。. 密度低減型航空宇宙用アルミニウム。7075と同等の強度を持ちながら、5～10％軽量です。先進的な機体や打ち上げロケットの用途に使用されます。7075よりも大幅に高価であり、特殊な機械加工の経験が必要です。.
よくある質問 — 6061と7075のアルミニウム
7075アルミニウムは6061よりも強度が高いですか？ はい、7075アルミニウムは6061よりもはるかに強度が高いです。T6焼鈍状態において、7075-T6の引張強度は約572 MPa（83,000 psi）、降伏強度は503 MPa（73,000 psi）です。一方、6061-T6の引張強度は約310 MPa（45,000 psi）、降伏強度は276 MPa（40,000 psi）であり、これは7075-T6の強度の約55％に相当します。 このため、7075は航空宇宙構造部品や高応力用途向けの標準的なアルミニウム材となっています。.
6061と7075のどちらが加工しやすいですか？ 6061は加工が容易です。6061-T6の加工性指数は約90であるのに対し、7075-T6は約70です。7075は6061に比べて切削工具の摩耗が早く、より剛性の高い工具保持が必要であり、切りくず排出時の発熱量も少なくなります。 同じ加工条件の場合、7075における工具寿命は通常、6061に比べて30～40％短くなります。また、7075のサイクルタイムは6061に比べて5～15％長くなります。.
7075アルミニウムは陽極酸化処理が可能ですか？ はい、ただし制限があります。7075は銅と亜鉛の含有量が高いため、6061に比べて陽極酸化処理後の色が濃く、色ムラが生じやすくなります。 7075に標準的なタイプIIの硫酸陽極酸化処理を施すと、6061のすっきりとした灰色や透明な仕上がりとは異なり、黄みがかった灰色の仕上がりになります。耐摩耗用途では、7075には通常、タイプIIIの硬質陽極酸化処理が施されます。 装飾用アルマイト処理 色むらが少ないという点では、6061または6063が好ましい。.
7075アルミニウムは腐食しますか？ 7075は銅を含んでいるため、6061に比べて耐食性が低く、特にT6状態では、海洋環境や湿潤環境において応力腐食割れを起こしやすい。T7351状態は、この問題に対処するために特別に開発されたもので、合金を過時効処理することで、強度の低下を最小限に抑えつつ、応力腐食耐性を向上させている。 海洋、屋外、または化学物質にさらされる用途では、素地の7075-T6よりも、6061-T6または陽極酸化処理を施した7075-T7351が推奨されます。.
7075アルミニウムは、6061に比べてどれくらい高価ですか？ 未加工の7075アルミニウムビレットは、通常、同等の断面サイズの6061に比べて30～50％高価です。機械加工後、工具の摩耗が増加し、送り速度も低下するため、7075の1個あたりの総コストは通常、6061に比べて20～40％高くなります。 6061では強度が不十分な構造部品の場合、この価格差は正当化されます。一方、6061で十分な部品において、不必要に7075を指定することは、DFMレビューで指摘される一般的なコスト増要因です。.
7075アルミニウムは溶接できますか？ 7075は、一般的に構造用途では溶接適性がないとされています。Zn-Mg-Cuの合金系では、溶接部が高温割れや強度低下を起こしやすくなります。 特殊な溶加材を使用し、熱管理を厳密に行っても、溶接された7075は6061に対する強度の優位性のほとんどを失い、遅発性割れを起こしやすくなります。したがって、アルミニウム溶接組立品には、6061が標準的な選択肢となります。.
7075-T6と7075-T7351の違いは何ですか？ どちらも7075アルミニウムですが、熱処理が異なります。T6は溶体化処理を施し、人工時効処理によって最大強度に達するように処理されています。T7351は溶体化処理を施した後、引張加工による応力除去を行い、さらに過時効処理を施すことで、応力腐食割れ（SCC）に対する耐性を向上させています。 T7351はT6に比べて降伏強度が約15％低いものの、SCCに対する耐性は10倍以上高いため、湿度の高い環境や持続的な応力が作用する環境下で使用される航空宇宙構造部品には、T7351が好んで採用されています。.
6061-T6は航空宇宙用途に十分な強度がありますか？ はい、6061-T6は、非重要構造用ブラケット、ダクト、内装部品など、多くの航空宇宙用途で使用されています。6061に関するAMS規格（AMS 4027：シートおよびプレート、AMS 4117および4150：バーおよびロッド）は、航空宇宙分野で確立された規格です。 しかし、主要構造部品（機体用金具、着陸装置用ピン、エンジンマウント用金具）については、強度要件のため、通常、図面上で7075または特殊合金が指定されます。.
自転車のフレームにはどのようなアルミニウムが使われているのでしょうか？ ほとんどのアルミ製自転車フレームは6061-T6で製造されており、これを溶接してフレームを形成した後、熱処理が施されます。 一部のハイパフォーマンスフレームでは、特定のチューブに7005アルミニウム（7075よりも溶接性が優れている）や7075-T6が使用され、その後、機械的に接合されたり、カーボンファイバーでラッピングされたりしています。7075は溶接性が低いため、純粋な7075製の溶接フレームは稀です。.
XY MachiningのCNC加工機は、6061と7075の両方を加工できますか？ はい。. XY加工 6061および7075の両アルミニウム合金について、一般的なすべての熱処理状態（T6、T651、T7351、T73511）で日常的に加工を行っています。すべての生産注文には、製鋼所の熱処理ロットまで遡及可能な材料証明書が同梱されます。顧客が合金の選択に柔軟性を持つ場合、DFMレビューには合金の推奨も含まれます。.
6061-T6と6061-T651の違いは何ですか？ いずれもT6（溶体化熱処理および時効処理）熱処理状態の6061アルミニウムです。T651には機械的応力除去工程が追加されており、熱処理後にアルミニウムを1.5～3パーセント延伸することで、重切削時に反りを引き起こす残留応力を低減します。 T651は、断面除去量が大きい部品、薄肉形状の部品、あるいは反りのリスクが懸念される高精度寸法が要求される部品に推奨されます。T6は、より単純な部品には適しています。.
7075よりも強度の高いアルミニウムはありますか？ はい。7068アルミニウムは、引張強度が710 MPaに迫る高強度の鍛造合金であり、7075-T6よりも約25％強度が高いです。 アルミニウム・リチウム合金（2050、2195、2099）は、7075と同等の強度を持ちながら、密度は5～10％低くなっています。これらの合金は、航空宇宙および防衛分野の特殊用途に使用されていますが、7075よりも大幅に高価であり、特殊な機械加工の経験が必要です。.
