CN103339276B - 螺栓用铝合金线、螺栓及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种螺栓用铝合金线，其包含Si：0.60质量%-1.5质量%；Fe：0.02质量%-0.40质量%；Cu：0.50质量%-1.2质量%；Mn：0.50质量%-1.1质量%；Mg：0.70质量%-1.3质量%；Cr：0.01质量%-0.30质量%；Zn：0.005质量%-0.50质量%；Ti：0.01质量%-0.20质量%；和Zr：0.05质量%-0.20质量%，余量为Al和附带的杂质。Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺栓用铝合金线、螺栓及其制造方法。本发明尤其涉及一种在螺栓制造中具有优异的加工性能并且能够提供具有足够强度的螺栓的螺栓用铝合金线。
背景技术
已知A6056为一种用于铝合金螺栓的材料。此外，还已知专利文献1（日本专利特开No.2011-1602）中所述的铝合金线棒。专利文献1中所述的铝合金线棒具有这样的微晶,该微晶具有6000系组成的轧制织构且具有预定的平均晶粒直径。专利文献1还描述了这种铝合金线棒具有优异的螺栓可成形性，并且可通过进行适当的热处理和加工而得到预定的拉伸强度。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2011-1602
发明内容
技术问题
然而，A6056的可成形性较差。因此，铸造或轧制过程中所产生的缺陷等会导致在加工成螺栓过程中形成裂缝，或者微小的裂缝会导致晶界腐蚀。而且，由A6056形成的螺栓即使经过人工时效硬化也不能提供足够的强度。
另一方面，专利文献1描述了能够改善A6056的可成形性并且能够为由其形成的螺栓提供强度的铝合金线棒。然而，需要研制能够确保可成形性并且在形成螺栓之后仍然能提供更高强度的铝合金线。特别期望研制出这样的螺栓用铝合金线，当在高温环境下使用该螺栓时，强度降低程度较小，并且仍保持高强度。
在上述情形下完成了本发明，并且本发明的目的是提供一种螺栓用铝合金线,以及制造该铝合金线的方法，当该铝合金线被形成螺栓时具有足够的可成形性，并且为螺栓提供了高强度。本发明的另一个目的是提供一种由本发明的螺栓用铝合金线形成的螺栓，以及一种制造该螺栓的方法。
解决问题的手段
为进一步提高基于6000系铝合金的可成形性和强度，本发明的发明人进行了深入的研究并发现，当所包含的Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式时，能够有效地调节Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)以使其落入预定的范围，由此完成了本发明。
根据本发明的螺栓用铝合金线含有0.60质量%-1.5质量%的Si、0.02质量%-0.40质量%的Fe、0.50质量%-1.2质量%的Cu、0.50质量%-1.1质量%的Mn、0.70质量%-1.3质量%的Mg、0.01质量%-0.30质量%的Cr、0.005质量%-0.50质量%的Zn、0.01质量%-0.20质量%的Ti和0.05质量%-0.20质量%的Zr，余量为Al和附带的杂质。所包含的Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式。Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1。可将该组成称作第一组成。
取决于Si和Mg的含量，所得到的螺栓的强度有所不同。在铝合金中，通过固溶退火和时效处理，使Si和Mg至少部分地以Mg2Si的形式析出，以提高螺栓的强度。当将具有上述组成的合金线形成螺栓时,其具有优异的可成形性，并在成形之后能够提供具有足够强度的螺栓。具体而言，通过对比值Mg2Si/(Mn+Cr)进行限定，能够得到同时具有优异的耐热性的螺栓。需要注意的是，在铸造材料阶段，Mg2Si/(Mn+Cr)的比值为1.0至2.1，并且在之后的通过对铸造材料进行轧制和拉丝而得到拉丝材料、以及由该拉丝材料形成螺栓的各阶段中，该比值仍基本保持在上述范围内。
需要提出的是，根据本发明的螺栓用铝合金线的一种形式含有：0.80质量%-1.4质量%的Si，0.05质量%-0.30质量%的Fe，0.50质量%-1.2质量%的Cu，0.50质量%-1.1质量%的Mn，0.80质量%-1.3质量%的Mg，0.05质量%-0.30质量%的Cr，0.05质量%-0.25质量%的Zn，0.01质量%-0.10质量%的Ti，和0.10质量%-0.20质量%的Zr。可将该组成称作第二组成。
通过借助上述元素的含量对第一组成进行限定，能够得到具有更优异的机械性能的螺栓。具体而言，能够得到拉伸强度大于或等于400MPa、0.2%试验应力大于或等于360MPa、并且伸长率大于或等于6%的螺栓。
需要提出的是，根据本发明的具有第二组成的螺栓用铝合金线的一种形式包含：0.80质量%-1.2质量%的Cu，0.70质量%-1.1质量%的Mn，和0.05质量%-0.30质量%的Cr。可将该组成称作第三组成。
通过利用上述元素的含量对第二组成进行进一步限定，能够得到具有更优异的机械性能的螺栓。具体而言，能够得到拉伸强度大于或等于430MPa、0.2%试验应力大于或等于370MPa、并且伸长率大于或等于6%的螺栓。
需要提出的是，根据本发明的具有第一至第三组成的螺栓用铝合金线的一种形式进一步含有0.005质量%-0.05质量%的Sr。
根据该组成，通过包含预定量的Sr，能够防止铸造或轧制过程中缺陷的发生，并且能够减少成形过程中裂缝等的出现。
需要提出的是，根据本发明的含有Sr的螺栓用铝合金线的一种形式包含0.005质量%-0.03质量%的Sr，并且Zr的含量和Sr的含量之间的比值Zr/Sr为3至50。
通过对第一组成中Sr的含量进行限定，并通过包含预定比值的Zr和Sr，则能够在维持铝合金线的耐热性的同时，确保足够的可成形性。尽管Zr对于提高铝合金线的耐热性来说是所需的元素，但是，当含有Zr时铸造温度变高，这就使得难以进行晶粒细化。另一方面，当所包含的Sr相对于Zr的比值为预定比值时，则能够有效地抑制晶粒的粗化。当含有Sr时，尽管铝合金线的强度提高了，但是铝合金线很可能会变脆。当在存在预定量的Zr的情况下含有Sr时，脆化得以抑制并且能够确保可成形性。
一种制造根据本发明的螺栓用铝合金线的方法，包括下述步骤：
铸造步骤：得到铸造材料，所述铸造材料含有0.60质量%-1.5质量%的Si，0.02质量%-0.40质量%的Fe，0.50质量%-1.2质量%的Cu，0.50质量%-1.1质量%的Mn，0.70质量%-1.3质量%的Mg，0.01质量%-0.30质量%的Cr，0.005质量%-0.50质量%的Zn，0.01质量%-0.20质量%的Ti，和0.05质量%-0.20质量%的Zr，余量为Al和附带的杂质，其中所包含的所述Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1。
轧制步骤：对上述铸造材料进行轧制而得到轧制材料。
拉丝步骤：对上述轧制材料进行拉丝而得到预定线径的拉丝线棒。
中间软化步骤：在250℃至500℃下对上述拉丝步骤中的线棒进行0.5小时至40小时的软化处理。
根据此方法，能够得到适用于制造螺栓的铝合金线。具体而言，能够得到作为具有优异生产性和机械性能的螺栓原材料的铝合金线。
根据本发明的螺栓是由铝合金形成的螺栓。所述铝合金含有0.60质量%-1.5质量%的Si，0.02质量%-0.40质量%的Fe，0.50质量%-1.2质量%的Cu，0.50质量%-1.1质量%的Mn，0.70质量%-1.3质量%的Mg，0.01质量%-0.30质量%的Cr，0.005质量%-0.50质量%的Zn，0.01质量%-0.20质量%的Ti，和0.05质量%-0.20质量%的Zr，余量为Al和附带的杂质。该合金所包含的Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1。该螺栓具有大于或等于380MPa的拉伸强度，大于或等于350MPa的0.2%试验应力，以及大于或等于6%的伸长率。
通过使用具有上述组成的原材料，能够得到机械性能（如拉伸强度，0.2%试验应力等）优异的螺栓。
一种制造根据本发明的螺栓的方法，包括下述步骤：
切割步骤：将根据本发明的螺栓用铝合金线切割为预定的长度。
冷间压造步骤：对切割后的螺栓用铝合金线进行切割机加工以形成螺栓的头部。
成形辊轧步骤：对切割后的螺栓用铝合金线进行成形辊轧以形成螺栓的螺纹部分。
热处理步骤：对由螺栓用铝合金线制造螺栓的过程中的目标对象进行固溶退火和时效处理。
根据该方法，在螺栓成形过程中不易出现裂缝等，并且能够以足够的生产性来制造螺栓。所得的螺栓在拉伸强度等机械强度方面是优异的。此外，根据本发明的铝合金线的组成，能够得到还同时具有优异耐热性的螺栓。
本发明的有益效果
根据本发明的铝合金线、以及通过本发明的铝合金线制造方法获得的具有第一组成的铝合金线在螺栓形成过程中具有优异的加工性能，并且能够提供具有优异的机械性能的螺栓。因此，根据本发明的螺栓具有优异的机械性能，并且本发明的铝合金线制造方法能够提供具有优异机械性能的螺栓。
具体实施方式
以下将对本发明的实施方式进行说明。需要注意的是，在下述说明中，铝合金线的组成以质量%表示。
[铝合金线]
一种根据本发明的螺栓用铝合金线含有0.60质量%-1.5质量%的Si，0.02质量%-0.40质量%的Fe，0.50质量%-1.2质量%的Cu，0.50质量%-1.1质量%的Mn，0.70质量%-1.3质量%的Mg，0.01质量%-0.30质量%的Cr，0.005质量%-0.50质量%的Zn，0.01质量%-0.20质量%的Ti和0.05质量%-0.20质量%的Zr，余量为Al和附带的杂质。在根据本发明的螺栓用铝合金线中，所包含的Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1（第一组成）。因此，能够得到在螺栓成形过程中具有优异的加工性能的铝合金线，因而能够提供具有优异的机械性能的螺栓。
优选的是，根据本发明的螺栓用铝合金线含有0.80质量%-1.4质量%的Si，0.05质量%-0.30质量%的Fe，0.50质量%-1.2质量%的Cu，0.50质量%-1.1质量%的Mn，0.80质量%-1.3质量%的Mg，0.05质量%-0.30质量%的Cr，0.05质量%-0.25质量%的Zn，0.01质量%-0.10质量%的Ti，和0.10质量%-0.20质量%的Zr（第二组成）。因此，能够提供具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
优选的是，在第二组成中，Cu的含量为0.80质量%-1.2质量%，Mn的含量为0.70质量%-1.1质量%，并且Cr的含量为0.05质量%-0.30质量%（第三组成）。因此，能够提供具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
优选的是，根据本发明的螺栓用铝合金线含有0.005质量%-0.05质量%的Sr。因此，能够提供具有更优异的机械强度的螺栓，而不会导致铝合金线的脆化。更优选的是，根据本发明的螺栓用铝合金线含有0.005质量%-0.03质量%的Sr，并且Zr的含量和Sr的含量之间的比值Zr/Sr为3至50。通过将Zr/Sr的比值设定为3至50，能够有效地防止因含有Zr而发生再熔以及因含有Sr而导致的铝合金线脆化。
[组成]
（Si：0.60%-1.5%）
将Si部分地和Mg一起溶解到铝合金基体中，以获得铝合金线的固溶强化。Si元素是在铝合金线的人工时效过程中形成时效析出物等以提高强度并提供螺栓所需的预定机械性能所必要的元素。通过将Si含量的下限设定为0.60%，能够适当发挥固溶强化和时效硬化的效果。因此，能够得到预定强度的螺栓。通过将Si含量的上限设定为1.5%，不会破坏由铸造材料到线材的加工性能以及形成螺栓的可成形性，并且能够防止形成成为裂缝来源的粗结晶材料或析出物，这有助于使螺栓具有更高的强度。更优选的Si含量为0.80%-1.4%。在这个范围内，易于得到具有更优异的机械强度的螺栓。
（Fe：0.02%-0.40%）
需要Fe以提升在碱土金属元素（如Mg和Sr）存在下的铸造过程中的晶粒细化剂（包括Ti）的效果。将Fe含量的下限设定为0.02%能有效地帮助合金中晶粒的细化。另一方面，将上限设定为0.40%能够防止在合金结构中的晶界处产生Fe系结晶材料而使合金的塑性加工性能劣化。更优选的Fe含量为0.05%-0.30%。更加优选的含量为0.05%-0.25%。在这些范围内，易于得到具有更优异的机械强度的螺栓。
（Cu：0.50%-1.2%）
Cu与Mg和Si共同有助于提高强度。通过将Cu含量的下限设定为0.50%，易于获得该效果。另一方面，通过将其上限设定为1.2%，易于保证螺栓的可成形性。更优选的Cu含量为0.80%-1.2%。在该范围内，易于得到具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
（Mn：0.50%-1.1%）
将Mn部分地溶解到铝合金基体中以实现铝合金线的固溶强化。Mn能够形成Al-Mn系分散颗粒，细化该线棒结构的晶粒并提高强度、可成形性、耐腐蚀性等。通过将Mn含量的下限设定为0.50%，达到了铝合金线的固溶强化，因此易于得到对于螺栓而言足够高的强度。通过将上限设定为1.1%，能够防止成为裂缝来源的粗结晶材料或析出物的形成，这有助于螺栓达到更高的强度。更优选的Mn的含量为0.70%-1.1%。在该范围内，易于得到具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
（Mg：0.70%-1.3%）
Mg是实现铝合金线的固溶强化、并在人工时效过程中与Si一同形成有助于提高强度的时效析出物以满足螺栓所需机械性能所必需的元素。通过将Mg含量的下限设定为0.70%，能够发挥充分的固溶强化功能和时效硬化功能。通过将上限设定为1.3%，能够防止成为裂缝来源的粗结晶材料或析出物的形成，这有助于螺栓达到更高的强度。更优选的Mg的含量为0.80%-1.3%。在该范围内，易于得到具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
（Cr：0.01%-0.30%）
类似于Mn和Zr，Cr能够形成分散颗粒，因此在对铝合金线进行热处理以细化晶粒的过程中，其具有防止晶粒粗化的效果。晶粒的细化有助于提高螺栓强度和螺栓的可形成性。Cr还有提高耐腐蚀性的效果。通过将Cr含量的下限设定为0.01%，能够适当地得到这些效果。通过将上限设定为0.30%，防止了晶粒的粗化，并且能够适当地发挥细化晶粒的效果。优选的含量范围为0.05%-0.30%。含有大于或等于0.05%的Cr可以获得不仅具有优异的强度、还具有优异的耐热性的螺栓。
（Zn：0.005%-0.50%）
Zn具有在铝基体相中溶解而提高合金强度的功能。通过将Zn含量的下限设定为0.005%，能够适当地发挥提高强度的效果。通过将上限设定为0.50%，能够保证适当的耐腐蚀性。更优选的Zn含量为0.05%-0.25%。在该范围内，容易确保获得螺栓成形所需的韧性，并且易于得到具有更优异的机械强度和良好加工性能、耐热性和耐腐蚀性的螺栓。
（Ti：0.01%-0.20%）
Ti具有细化铸造材料的晶体结构并且减少铸造材料中柱状晶粒的比例以增加等轴晶粒的比例的效果。因此，含有Ti能够提高铸造材料的轧制加工性能和拉丝加工性能，进而提高形成螺栓的可成形性。此外，由于晶体结构的细化，不容易在塑性加工过程中产生缺陷。因此，能够得到具有几乎没有缺陷的优异表面状态的塑性加工材料。通过将Ti含量的下限设定为0.01%，易于获得细化晶粒的效果。尽管Ti含量越高，晶粒的细化和减少与细化相关的缺陷的效果越好，但是在含量为约0.20%时，这种效果似乎达到饱和，在该含量下也能够防止粗的中间化合物的产生。因此，Ti含量的上限设定为0.20%。更优选的Ti含量为0.01%-0.10%。在此范围内，易于得到具有更优异机械强度的螺栓。Ti可以混合于TiB2等熔融金属中，而且B也具有类似于Ti的细化晶体结构从而提高强度的效果。因此，允许含有大约小于或等于50ppm（质量比）的B。
（Zr：0.05%-0.20%）
与Mn类似，Zr也具有形成含有各元素的分散颗粒并且防止在铝合金线热处理过程中发生晶粒粗化从而细化晶粒的效果。因此，有助于提高螺栓的强度及形成螺栓的可成形性。Zr也是提高铝合金线的耐热性的必须元素。通过将Zr含量的下限设定为0.05%，能够适当得到提高强度及形成螺栓的可成形性的效果。通过将上限设定为0.20%，能够有效防止晶粒的粗化。优选的Zr含量为0.10%-0.20%。在该范围内，易于得到具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
（Mg2Si/(Mn+Cr)：1.0至2.1）
将Si和Mg部分地溶解到铝合金基体中以有助于提高强度，并且余量为Mg2Si的形式。另一方面，Cr和Mn均具有形成分散颗粒和防止结构粗化而有利于提高强度的功能。通过对Mg2Si的含量和Cr和Mn的总含量之间的比值进行限定，能够得到具有高机械强度和耐热性的螺栓。虽然其原因尚不确定，但据认为Mg2Si与Mn和Cr互相作用，以在保持高温的同时防止因时效的进行而产生的强度下降，并且通过添加与Mg2Si的量相对应的Mn和Cr从而改善了其耐热性。将此比值设定为1.0至2.1。更优选的比值为大约1.4至2.0。特别优选的比值为大约1.5至1.8。在人工时效后进行铝合金加工的情况下，据认为Mn和Cr防止了位错移动，并防止了已通过加工硬化而使强度得以提高的部分的强度发生下降。由添加的Mg和Si的量而计算的值用作Mg2Si的含量。具体而言，由下面表达式1得到Mg2Si的含量。该计算值表示，通过进行固溶退火和时效处理以析出Mg2Si而得到的材料中的Mg2Si含量。Cr和Mn的总含量优选为大约0.55%-1.5%，更优选为大约0.70%-1.4%，并且特别优选为大约0.75%-1.3%。
{Mg的含量[质量%]/(Mg的原子量×2)}×(Mg2Si的分子量)
…表达式1
（Sr：0.005%-0.05%）
尽管Sr并非不可缺少的元素，但是也可以含有Sr以作为附加的添加元素。Sr也具有细化铸造材料的晶体结构的功能，并且有助于提高所得螺栓的强度。具体而言，如果在Zr的存在下含有Sr，则能够提高铝合金线的强度而不会使其脆化。通过将Sr含量的下限设定为0.005%，易于达到提高螺栓强度的效果。通过将上限设定为0.05%，则能够有效防止铝合金线的脆化，并且能够获得足够的强度。更优选的Sr的含量为0.005%-0.03%。在该范围内，易于得到具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。
（Zr/Sr：3至50）
如上所述，Zr是提高耐热性所需的元素，但是如果含有Zr，合金的熔点将升高，导致更高的铸造温度并且难以固化。相比较而言，对于方坯连铸则不存在问题。然而，在连续铸造的情况下，如果在熔融金属的固化过程中发生收缩，则易于出现铸造材料的外表面变形的现象。该变形部分使得铸造材料不再与模具接触，因此冷却变得缓慢。由于铸造材料内部的热量，会再次发生温度升高超过熔点而导致再熔的现象，结果导致晶粒的粗化以及铸造材料表面质量的劣化。结果是，晶粒粗化的部分和表面质量劣化的部分容易成为铸造之后的轧制和拉丝过程中缺陷的来源。另一方面，Sr具有提高铝合金强度的功能，但是容易导致脆化。通过将Zr和Sr之间的比值限定在预定的范围内，就能有效防止由于含有Zr而导致的再熔以及由于含有Sr而导致的脆化的发生。可以认为，通过将该比值的下限设定为3，便含有了相对于Sr适当量的Zn，就能有效防止脆化并有助于提高强度。可以认为，通过将该比值的上限设定为50，便含有了相对于Zn适当量的Sr，就容易消除与再熔相关的缺陷。该比值更优选的范围是大约5至20。在此范围内，容易获得具有更优异的机械强度和良好耐热性的螺栓。对该比值的限制并不是本发明中必须的。
[线径]
根据本发明的铝合金线没有特别的限制，例如可以选择约12mm至3mm的线径。当该铝合金线具有这样的线径时，能够制造尺寸适合于紧固汽车零件等的螺栓。
[铝合金线的制造方法]
通常通过铸造、轧制、线拉丝和中间软化来制造铝合金线。下面将对各步骤的细节进行说明。
[铸造]
铸造具有上述组成的铸造材料。连续铸造法适合于铸造。在本发明的铝合金线制造方法中，通过将铝合金设置为具有预定的组成，同样能够通过连续铸造得到几乎不具有缺陷的具备优异表面质量的铸造材料。使用这样的铸造材料能够减少轧制和拉丝过程中裂缝和缺陷的发生，因此能够得到具有优异表面性能的轧制材料和拉丝材料。具体而言，在本发明的铝合金线的制造方法中，能够得到具有优异表面性能的拉丝材料，而无需像通常情况下那样，增加拉丝过程中的去皮数目，增加去皮量或者提高探伤仪的敏感度。因此，根据本发明的铝合金线的制造方法，能够以良好的生产性制造具有良好产率和优异表面状态的铝合金线。作为连续铸造法，优选带轮技术（ベルトアンドホイール方式）。
铸造过程中的冷却优选在大于或等于5℃/秒的速率下进行，更优选的是大于或等于8℃/秒，并且又更优选的是大于或等于20℃/秒。通过将冷却速率设定为大于或等于5℃/秒，能够防止晶粒的粗化，从而得到具有精细结构的铸造材料或单位横截面积内的等轴晶粒的比例较高的铸造材料。优选的是，在冷却过程中熔融金属中任意位置的冷却速率大于或等于5℃/秒，也就是说，整个熔融金属能够均匀地冷却。例如，通过使用具有水冷的铜模具、强制水冷机构等的连铸机器就能在上述的冷却速率下获得快速固化。
[轧制]
对铸造材料进行轧制处理以得到轧制材料。优选的是，该轧制为热轧或温轧。同样优选的是轧制和铸造一起连续进行。当轧制与铸造一起连续进行时，利用铸造材料中储存的热量很容易进行热轧，从而得到高的能量效率。此外，铸造轧制材料的生产率也比分批铸造法的生产率高。例如，使用这样的铸造机器，其中，将皮带和轮子结合，并且将轧机连接到该铸造机器上。这样的机器的例子包括Properzi连铸轧机。
[拉丝]
对轧制材料进行拉丝，以将其加工为具有预定线径的拉丝线棒。线拉丝优选通过冷拉进行。根据拉丝前轧制材料的表面状况，可以进行去皮加工。
[中间软化]
将上述拉丝过程中的线棒进行软化处理。该中间软化处理是在这种条件下进行的，即该处理后的线棒将具有大于或等于10%的伸长率。进行该中间软化处理是为了软化该线棒而不极度降低线棒的强度（该线材的强度已经通过细化晶体结构和加工硬化而得以提高），由此增加该线棒的韧性。
可以适当地将分批加工用于软化处理。对于软化处理中的气氛，为了防止处理过程中的热量在线材的表面上产生氧化膜，优选为非氧化性气氛。其实例包括：真空气氛（减压气氛）；惰性气体气氛，如氮气（N2）或氩气（Ar）；还原性气体气氛，如含有氢气的气体（如，仅有氢气（H2），或N2、Ar或氦（He）等惰性气体与氢气（H2）的混合气体）、或含有二氧化碳气体的气体（如，一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）的混合气体）。
通过在大于或等于250℃的加热温度下进行软化处理，线棒能够具有大于或等于10%的伸长率。在分批加工的情况下，优选的条件包括：加热温度大于或等于250℃并且小于或等于500℃，且保持时间大于或等于0.5小时、更优选为大于或等于1小时。如果加热温度低于250℃并且保持时间小于0.5小时，则软化处理将几乎没有效果。如果加热温度高于500℃，则晶粒和结晶析出物将会粗化，并且容易降低其加工性能。特别希望的是将加热温度设定为大于或等于300℃并且小于或等于450℃，并且保持时间为大于或等于2小时并且小于或等于40小时。又更为优选的是，加热温度为380℃至420℃，并且保持时间为小于或等于24小时，特别是小于或等于15小时。
[其他]
在最终拉丝之后也可以进行软化处理（最终软化处理）。最终软化处理也可以适当地在大于或等于300℃下进行大于或等于1小时。最终软化处理能够提高螺栓加工中的可成形性。
[螺栓]
[组成]
螺栓的组成与上述铝合金线的组成类似。
[机械性能]
当铝合金线具有第一组成时，螺栓成形之后能够得到这样的性能：拉伸强度大于或等于380MPa，0.2%试验应力大于或等于350MPa，并且伸长率大于或等于6%。当铝合金线具有第二组成时，螺栓成形之后能够得到这样的性能：拉伸强度大于或等于400MPa，0.2%试验应力大于或等于360MPa，并且伸长率大于或等于6%。当铝合金线具有第三组成时，螺栓成形之后能够得到这样的性能：拉伸强度大于或等于430MPa，0.2%试验应力大于或等于370MPa，并且伸长率大于或等于6%。如果铝合金线含有0.005质量%-0.05质量%的Sr，则能够得到具有优异机械强度的螺栓，而不会导致铝合金线的脆化。如果铝合金线含有0.005质量%-0.03质量%的Sr，并且如果Zr的含量和Sr的含量之间的比值Zr/Sr为3至50，则能够得到具有更优异机械强度的螺栓，而不会导致由于含有Zr而发生的再熔，以及由于含有Sr而发生的铝合金线的脆化。
最终拉丝之后对铝合金线进行螺栓加工并且在螺栓加工时进行固溶退火和时效处理，由此可获得所有这些性能。可以采用拉伸试验，依照JISB1051来测量任何性能，其中，将产品螺栓用作测试件。
[螺栓的制造方法]
通常通过对上述铝合金线进行切割、冷间压造加工、成形辊轧和固溶退火以及时效处理来进行螺栓的制造。由此能够获得具有上述[机械性能]部分中所述的性能的螺栓。以下将对各步骤的细节进行说明。
[切割]
在切割时，将上述铝合金线切割为适用于螺栓加工的长度。可根据将要制造的螺栓的尺寸来适当选择所得切割件的长度。
[冷间压造加工]
在冷间压造加工时，对切割步骤中得到的切割件的端部进行锻制以形成螺栓的头部。可以使用公知的条件作为加工条件。
[成形辊轧]
在成形辊轧时，在由切割步骤得到的切割件中形成螺纹部分。可以使用公知的条件作为加工条件。通常在进行冷间压造加工之后进行成形辊轧。
[固溶退火+时效]
对将要加工成螺栓的目标对象进行固溶退火和时效处理，以在合金中形成析出物并提高该目标对象的强度。进行该固溶退火和时效的工序包括以下的方式：
（1）切割-冷间压造加工-固溶退火+时效-成形辊轧
（2）切割-中间锻造-固溶退火+时效-冷间压造加工-成形辊轧，或者
切割-固溶退火+时效-冷间压造加工-成形辊轧
也就是说，可以进行或者不进行中间锻造。
（3）切割-冷间压造加工-成形辊轧-固溶退火+时效
（4）切割-固溶退火-冷间压造加工-成形辊轧-时效，或者切割-固溶退火-预时效-冷间压造加工-成形辊轧-时效也就是说，可以进行或者不进行预时效。
（5）固溶退火-拉丝-切割-冷间压造加工-时效-成形辊轧
（6）固溶退火-拉丝-切割-中间锻制-时效-冷间压造加工-成形辊轧
（7）固溶退火-拉丝-切割-冷间压造加工-成形辊轧-时效。
在上述方式中，对于方式（1）、（2）、（5）和（6），通过在最终步骤中进行成形辊轧，使得螺纹部分具有高的尺寸精度。此外，通过成形辊轧对将要成为螺纹部分的部分进行塑性加工，使原材料得以加工硬化，因此能够稍微提高螺栓的强度。
对于方式（2）和（6），通过在时效之后进行塑性加工，使得原材料能够被加工硬化，因此强度也能进一步提高。
对于方式（3）、（4）和（7），塑性加工是在时效之前进行的。因此，可以将加工性能相对较低的材料制成螺钉。对于方式（7），其中塑性加工是在几乎没有析出物的情况下进行的，能够将低加工性能更低的材料制成螺钉。
对于方式（4）、（5）、（6）和（7），塑性加工是在固溶退火之后进行的，因此会发生晶粒的细化和引发应变。因此，与塑性加工之后进行固溶退火的情况相比，螺栓的强度能够得到提高。
对于任意一种方式，适当地在520℃至560℃下进行固溶退火1小时至5小时，并且适当地在160℃至180℃下进行时效处理4小时至30小时。通过这种固溶退火和时效处理，还能够通过控制Mg2Si的析出状态而调整螺栓的机械性能。需要注意的是，在进行预时效处理的情况下，适当地在50℃至160℃下进行热处理大约4小时至50小时。
[实施例]
<试验例1>
按照铸造-轧制-线拉丝-中间软化-线拉丝的步骤制造铝合金线。在制造过程中，对铸造材料和拉丝材料的表面质量进行了评价。另外，将所得的铝合金线加工成螺栓，并对成形过程中的裂缝和耐热性进行了评价。也评价了螺栓的机械性能。各样品的组成如表1所示，并且主要评价结果如表2所示。在表1和2中，比较例1是相当于A6056的材料。
<<合金线的制造>>
首先，将作为基材的纯铝溶解，并将添加元素投入到其熔融金属中以使之具有预定的浓度。对组分经过调整的铝合金熔融金属进行适当的氢气消除处理和异物消除处理。通过带轮式连铸轧机对该铝合金线的熔融金属进行铸造和热轧,以制造φ9.5mm的线材。铸造过程中的冷却速率设定为大于或等于5℃/秒。使用水冷铜模具以使冷却过程中熔融金属内任意位置的冷却速率均大于或等于5℃/秒。通过制备Al-3%Ti-1%B（质量%）线材并以将熔融金属和线材同时供应到模具中的方式进行铸造，从而添加用于结构细化的Ti和B。然后，将该线棒冷拉至φ8.3mm，并在400℃下以分批加工的方式进行5小时的中间软化处理。该软化材料进一步被拉伸至φ7.05mm。将所得的合金线在350℃下以分批加工的方式进行5小时的最终软化处理,从而得到所述铝合金线。需要注意的是，由于各样品中所包含的Si的添加量超过了化学计量组成，因此表1中Mg2Si的含量由下式计算
{Mg的含量[质量%]/(Mg的原子量×2)}×(Mg2Si的分子量)
…表达式1
<<再熔部分的评价>>
将所得的铸造材料适当地取样，并对外观进行观察以对固化过程中由于再熔而导致的再熔部分的数目进行评价。通过对比含有Sr的样品和不含Sr的样品之间再熔部分的数目从而对再熔部分做出评价。
<<探伤数评价>>
将通过连铸轧制所得到的轧制材料拉伸至11.7mm，并且在此阶段中，使用去皮模具对其进行厚度为0.2mm的去皮。需要注意的是，可以不进行去皮。通过去皮，可除去由再熔之外的其他因素（如热轧和随后的拉丝）产生的相对较小的缺陷。通过下述方式对探伤数进行评价：首先使用为拉丝机提供的在线式涡流探伤仪来观察上述将要进行去皮的材料表面的缺陷数目，并在探伤计数位置放置标志，然后比较含有Sr的样品和不含Sr的样品之间的探伤数。
<<螺栓的制造>>
由所得到的铝合金线制造螺栓。在本实施例中，制得用于M8螺栓的T6处理材料，以及通过对T6处理材料进行冷加工（中间锻造）而得到的T9处理材料。各螺栓的制造方法如下所示。对于每个螺栓，在550℃下进行固溶退火2小时，并且在175℃下进行时效处理8小时。注意到，由于在T9处理材料的加工过程中出现了裂缝，因此未对比较例4和5进行后述的耐热性测试和机械性能评价。
T6处理材料
切割-冷间压造加工-固溶退火-时效处理-成形辊轧
T9处理材料
切割-中间锻造-固溶退火-时效处理-冷间压造加工-成形辊轧
T8处理材料
切割-固溶退火-冷间压造加工-成形辊轧-时效
<<螺栓中裂缝的评价>>
对所得到的500个螺栓中裂缝的发生率进行评价。通过目视观察在冷间压造加工、成形辊轧等过程中产生的裂缝以确定裂缝的存在。通过对含有Sr的样品和不含Sr的样品之间裂缝的发生率进行比较来做出评价。
<<耐热性测试>>
将制得的螺栓在150℃下保持1000小时，然后在室温下进行张力试验，通过热处理之后的拉伸强度相对于热处理之前拉伸强度的下降率来对耐热性进行评价。以比较例1作为参照，将下降率更低的样品定级为C，将具有同样下降率的样品定级为B，并且将下降率提高20%以上的样品定级为A。下降率提高20%以上是指，例如假设比较例1的下降率为10%，则样品的下降率将小于或等于8%。
<<机械性能的评价>>
在室温下，使用螺栓作为样品进行拉伸试验，以对拉伸强度、0.2%试验应力和伸长率进行评价。该拉伸试验依照JIS B1051进行。应当注意的是，对于上述的T9处理材料，在表2中只列出了其拉伸强度和0.2%试验应力。
[表2]
由于在T9处理材料的加工过程中出现了裂缝，因此未对比较例4和5进行评价。
<<探讨>>
如表1和2所示，实施例1至10中（其中Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1）T6处理材料的拉伸强度大于或等于380MPa（具体而言，大于或等于420MPa），0.2%试验应力大于或等于350MPa（具体而言，大于或等于370MPa），伸长率大于或等于6%，并且具有良好的耐热性。实施例1至10中的T9处理材料具有更高的机械强度，例如，拉伸强度大于或等于460MPa（具体而言，大于或等于490MPa），0.2%试验应力大于或等于440MPa（具体而言，大于或等于480MPa）。可以看到，与具有第一组成的实施例1和8相比，具有第二组成的实施例10的T9处理材料的拉伸强度和0.2%试验应力得到了提高。具体而言，具有第三组成的实施例2至7和实施例9的T6处理材料的拉伸强度大于或等于430MPa，0.2%试验应力大于或等于370MPa，伸长率大于或等于6%且具有优异的耐热性。实施例2至7和实施例9的T9处理材料的拉伸强度大于或等于510MPa，0.2%试验应力大于或等于500MPa，且具有高耐热性。实施例7的T8处理材料的拉伸强度为502MPa且0.2%试验应力为482MPa，并且具有高耐热性。与不含有Sr的实施例1至6和实施例10相比，在含有大于或等于0.005%的Sr的实施例7至9中，再熔、探伤数和裂缝的数目均减少了。另一方面，对于Mg2Si/(Mn+Cr)不在1.0至2.1的范围之内或者不满足第一组成的比较例1至5，其耐热性和加工性能（裂缝）方面均不够良好。具体而言，没有任何比较例的耐热性提高量大于或等于20%。
需注意的是，本发明并不限于上述的实施方案，并且可以在不脱离本发明本质要点的范围内适当地加以改进。
工业实用性
根据本发明的铝合金线和该铝合金线的制造方法适用于螺栓用素线或者用于螺栓用素线的制造。根据本发明的螺栓和该螺栓的制造方法可适宜用作用以紧固汽车部件的螺栓或用于制造该螺栓。
Claims (7)
1.一种螺栓用铝合金线，含有：
0.60质量％-1.5质量％的Si；
0.02质量％-0.40质量％的Fe；
0.50质量％-1.2质量％的Cu；
0.50质量％-1.1质量％的Mn；
0.70质量％-1.3质量％的Mg；
0.01质量％-0.30质量％的Cr；
0.005质量％-0.50质量％的Zn；
0.01质量％-0.20质量％的Ti；
0.05质量％-0.20质量％的Zr，和
0.005质量％-0.05质量％的Sr，
余量为Al和附带的杂质，
所包含的所述Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且
Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1。
2.根据权利要求1所述的螺栓用铝合金线，含有：
0.80质量％-1.4质量％的Si；
0.05质量％-0.30质量％的Fe；
0.50质量％-1.2质量％的Cu；
0.50质量％-1.1质量％的Mn；
0.80质量％-1.3质量％的Mg；
0.05质量％-0.30质量％的Cr；
0.05质量％-0.25质量％的Zn；
0.01质量％-0.10质量％的Ti；和
0.10质量％-0.20质量％的Zr。
3.根据权利要求2所述的螺栓用铝合金线，含有：
0.80质量％-1.2质量％的Cu；
0.70质量％-1.1质量％的Mn；和
0.05质量％-0.30质量％的Cr。
4.根据权利要求1所述的螺栓用铝合金线，含有0.005质量％-0.03质量％的Sr，其中，
Zr的含量和Sr的含量之间的比值Zr/Sr为3至50。
5.一种制造螺栓用铝合金线的方法，包括下述步骤：
获得铸造材料，该铸造材料含有
0.60质量％-1.5质量％的Si，
0.02质量％-0.40质量％的Fe，
0.50质量％-1.2质量％的Cu，
0.50质量％-1.1质量％的Mn，
0.70质量％-1.3质量％的Mg，
0.01质量％-0.30质量％的Cr，
0.005质量％-0.50质量％的Zn，
0.01质量％-0.20质量％的Ti，
0.05质量％-0.20质量％的Zr，和
0.005质量％-0.05质量％的Sr，
余量为Al和附带的杂质，
所包含的所述Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1；
通过对所述铸造材料进行轧制而得到轧制材料；
通过对所述轧制材料进行拉丝而得到具有预定线径的拉丝线棒；并且
于250℃至500℃下,对所述线拉丝步骤过程中的所述线棒进行0.5小时至40小时的软化处理。
6.一种由铝合金形成的螺栓，
所述铝合金含有
0.60质量％-1.5质量％的Si，
0.02质量％-0.40质量％的Fe，
0.50质量％-1.2质量％的Cu，
0.50质量％-1.1质量％的Mn，
0.70质量％-1.3质量％的Mg，
0.01质量％-0.30质量％的Cr，
0.005质量％-0.50质量％的Zn，
0.01质量％-0.20质量％的Ti，
0.05质量％-0.20质量％的Zr，和
0.005质量％-0.05质量％的Sr，
余量为Al和附带的杂质，
所包含的所述Si和Mg中的一部分为Mg2Si的形式，并且Mg2Si的含量和Mn与Cr的总含量之间的比值Mg2Si/(Mn+Cr)为1.0至2.1，
所述螺栓具有
大于或等于380MPa的拉伸强度，
大于或等于350MPa的0.2％试验应力，和
大于或等于6％的伸长率。
7.一种制造螺栓的方法，包括下述步骤：
将权利要求1所定义的所述螺栓用铝合金线切割至预定的长度；
对切割后的螺栓用铝合金线进行冷间压造加工以形成螺栓的头部；
对所述切割后的螺栓用铝合金线进行成形辊轧以形成螺栓的螺纹部分；并且
对由所述螺栓用铝合金线制造螺栓的过程中的目标对象进行固溶退火和时效处理。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| EP3121464B1 (en) * | 2014-03-20 | 2019-11-27 | NHK Spring Co., Ltd. | Fastening member, and rod-shaped member for a fastening member |
| MX2018000017A (es) * | 2015-06-29 | 2019-01-31 | Nhk Spring Co Ltd | Miembro elastico y alambre para miembro elastico. |
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| CN112853169A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种高强度的铝合金螺栓及其制造方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1263566A (zh) * | 1998-04-08 | 2000-08-16 | 本田技研工业株式会社 | 可锻材料用铝合金的制法及由其制得的汽车等用的可锻铝合金 |
| CN102119233A (zh) * | 2008-08-11 | 2011-07-06 | 住友电气工业株式会社 | 铝合金线 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5421613B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2014-02-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐軟化性に優れた高強度アルミニウム合金線棒材およびその製造方法 |
| JP5385025B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2014-01-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 成形性に優れた高強度ボルト用アルミニウム合金線棒材およびその製造方法、高強度フランジボルトおよびその製造方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1263566A (zh) * | 1998-04-08 | 2000-08-16 | 本田技研工业株式会社 | 可锻材料用铝合金的制法及由其制得的汽车等用的可锻铝合金 |
| CN102119233A (zh) * | 2008-08-11 | 2011-07-06 | 住友电气工业株式会社 | 铝合金线 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108699638A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 日本发条株式会社 | 铝合金和紧固部件 |
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