アルミと鉄の比重の違いは？値・ヤング係数・建築での使い分けを解説

この記事の要点

アルミの比重は約2.7、鉄・鋼材の比重はおおむね7.85です。

つまり、アルミは鉄・鋼材の約1/3の重さです。

ただし、軽いからといって何でも薄くできるわけではありません。

アルミのヤング係数は約70,000N/mm2、鋼は約205,000N/mm2で、アルミは鋼の約1/3の剛性です。

そのため、同じ断面ならアルミの方がたわみやすい材料です。建築で使う場合は、軽さだけでなく、剛性やたわみも確認しましょう。

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アルミと鉄の比重の違いは、アルミの比重は約2.7、鉄の比重は約7.1～7.4です。

ただし、建築で「鉄」といった場合、実際には鋼材を指すことも多いです。鋼の比重は7.85、ステンレスの比重は7.93程度です。

つまりアルミは鉄・鋼材の約1/3の重さで、軽量化に向いた材料といえます。

ただしヤング係数も鉄の1/3程度に落ちる点に注意しましょう。

今回はアルミと鉄の比重の違い、値と単位、ヤング係数や建築での使い分けについて説明します。

鉄とアルミの比重は下記も参考になります。

鉄の比重は7.85（単位なし）｜計算方法と金属比重一覧

アルミの比重は2.70（単位なし）｜鉄7.85の1/3・ステンレス7.93との比較

ss400の比重は7.85｜単位なし（無次元）・kg/m3・密度との関係

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アルミと鉄の比重の違いは？真鍮、銅、鉛の比重との関係

アルミの比重は約2.7、鉄の比重は約7.1～7.4です。

鉄に炭素などを含有させた材料に「鋼（こう）」があります。

鋼の比重は7.85です。

つまりアルミの比重は、鉄や鋼の約1/3程度と考えてください。

アルミと鉄の比重の詳細は、下記も参考になります。

アルミの比重は2.70（単位なし）｜鉄7.85の1/3・ステンレス7.93との比較

鉄の比重は7.85（単位なし）｜計算方法と金属比重一覧

アルミと鉄、鋼以外にも色々な金属があります。真鍮、銅、鉛の比重を下記に示します。

アルミ　⇒　約2.7（アルミの種類によって変動）

鉄　⇒　7.1～7.4程度

鋼　⇒　7.85

ステンレス　⇒　7.93程度（ステンレスの種類によって変動）

真鍮　⇒　8.5

銅　⇒　8.96

鉛　⇒　11.35

各金属の比重をみると「アルミの比重がかなり小さい」ことが分かりますね。建築物の構造部材にもアルミを使うことがあります。

ただし、アルミの比重は鋼の1/3ですがヤング係数も1/3になります。よって、鋼と同様の構造性能とするには、鋼より大きな断面になる点に注意が必要です。アルミ構造の詳細は下記もご覧ください。

アルミ建築について

アルミと鉄の比重の単位

比重の単位は無いです。比重は、物の密度÷水の密度で算定します。「密度÷密度」を計算するため単位が無くなります。単位の無い数を無次元数といいます。当然、アルミと鉄の比重も単位は無いです。比重、無次元数の詳細は下記が参考になります。

鉄の比重の単位は？1分でわかる意味、比重の値と計算、kg/mm^3の値は？

無次元数とは？意味・単位・種類（レイノルズ数など）・無次元量との違いを解説

混同しやすい用語

比重と密度

比重は密度を水の密度で割った無次元数で単位がなく、密度はg/cm3などの単位を持つ。

数値は同じでも概念が異なるため、混同しないよう注意が必要である。

鉄と鋼

鉄（iron）は純粋な元素で比重約7.1～7.4であり、鋼（steel）は炭素等を含む合金で比重7.85である。

アルミとの比較では鋼の値7.85を使う。

試験での問われ方｜管理人の一言

「アルミの比重は鉄の約1/3」という関係は試験でよく問われます。

アルミ2.7・鋼7.85という数値を覚えておきましょう。

比重だけでなくヤング係数も鉄の1/3であることも重要で、軽い分変形しやすいという性質とセットで理解しましょう。

比重は無次元数（単位なし）であることも確認しておきましょう。

密度とは異なります。

アルミと鉄の比重・ヤング係数・建築用途を整理した表を示します。

材料	比重	ヤング係数（N/mm2）	主な建築用途
アルミ合金	約2.7	約70,000	サッシ・建具・カーテンウォール
鋼（SS400等）	7.85	205,000	柱・梁・ブレース等の主要構造部材
ステンレス	約7.93	約193,000	外装材・手すり・厨房機器