JP2003510463A - 使用すべきアルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法 - Google Patents

使用すべきアルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、アルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法にして、次の段階：構造鋳造部品を輪郭接触式製品受容体上に置くこと、約３０分にて４９０゜Ｃに加熱すること、４９０゜Ｃの温度を６０分と９０分との間の時間の間保持すること、空気中で約４分間に４９０゜Ｃから約１００゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて水中で急冷すること、約１５分間で２５０゜Ｃに加熱すること、２５０゜Ｃの温度を３０分と１０５分との間の時間の間保持すること、空気中で４０゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて水中で急冷すること、を有する方法，およびこの方法に使用するアルミニュウム合金にして、次の成分：Si: 2-11,5％．Fe: 0,15-0,4％，Mg: 0,3-5,5％，Cu:< 0,02％,Mn: 0,4-0,8％,Ti: 0,1-0,2％,残り: アルミニュウムおよび微量元素、を有するアルミニュウム合金に関する。その場合高いシリコン含有量の合金は低いマグネシウム含有量を有し、またその逆である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミニュウム合金および使用すべきアルミニュウム合金からなる
構造鋳造部品の熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニュウム合金からなるアルミニュウム構造鋳造部品は、例えば動力走行
車構造に組み込まれ、そして良好な機械的特性、特に高い伸び率、良好な鋳造性
、鋳型内で粘着傾向のないこと、良好な離型性、高い形状不変性、および良好な
溶接可能性を有しなければならない。必要とされる特性は、周知のアルミニュウ
ム鋳造合金では、鋳造状態では与えられないので、工業上の要請を常により正確
にかつより廉価に対応するための熱処理方法およびアルミニュウム合金が開発さ
れた。このために記号Ｔ６４およびＴ７を有する特別の熱処理プロセスが周知と
なっている。この熱処理プロセスは、例えば「技術ハンドブック」ベーゲ、ビュ
ーベーク、第１３版、５５１頁ないし５５４頁に記載されている。この熱処理プ
ロセスでは、次の基準による２段階過程が行われる。
【０００３】 Ｔ６４（熱的に不安定）： １．段階：４８０゜ないし５２０゜Ｃに加熱、 ２ないし５時間保持、２０゜Ｃの水中で急冷、 ２．段階：１５５゜ないし１７０゜Ｃに加熱、 ２ないし６時間保持、空気中で急冷。
【０００４】 Ｔ７（２３０゜Ｃまで熱的に安定）： １．段階：４８０゜ないし５２０゜Ｃに加熱、 ２ないし５時間保持、２０゜Ｃの水中で急冷、 ２．段階：２００゜ないし２３０゜Ｃに加熱、 ２ないし３時間保持、空気中で急冷。
【０００５】 熱処理プロセスＴ６４で処理された構造鋳造部品は、比較的高い温度で熱的安
定性が与えられないが、熱処理プロセスＴ７の場合は熱的安定性がある。両熱処
理プロセスＴ６４およびＴ７の場合、圧力鋳造法により製作された構造鋳造部品
が、その鋳造状態では存在する極端に高い寸法安定性を、水中での急冷の間構造
鋳造部品に生ずる高い熱的応力状態のために失う欠点がある。構造鋳造部品は、
最初の熱処理段階後に寸法的に不安定であり、費用の掛かるかつ複雑な調整過程
により寸法安定性に持ち来たさねばならない。この問題は、構造鋳造部品の場合
特に決定的なものである。その理由は、構造鋳造部品は高度の複雑性と無傷性と
を有し、その場合寸法安定性の高い要請を満たさねばならないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、良好な機械的特性および高い寸法安定性を廉価にかつ簡単な
手段で達成する熱処理法を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を次の段階よりなるアルミニュウム合金からなる構造鋳
造部品の熱処理方法により解決する。すなわち 構造鋳造部品を輪郭接触式製品受容体上に置くこと、 約３０分にて４９０゜Ｃに加熱すること、 ４９０゜Ｃの温度を６０分と９０分との間の時間の間保持すること、 空気中で約４分間４９０゜Ｃから約１００゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて水
中で急冷すること、 約１５分間で２５０゜Ｃに加熱すること、 ２５０゜Ｃの温度を３０分と１２０分との間の時間の間保持すること、 空気中で４０゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて水中で急冷すること。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、４９０゜Ｃの温度に約６０分間の保持および２５０゜Ｃの温度に
約３０分間の保持を行い得ることが有利である。
【０００９】 第２の実施例により、４９０゜Ｃの温度の保持を約９０分間行うときは、２５
０゜Ｃの温度の保持を約３０分間、または約４５分、または約７５分、または約
１０５分行うことができ、それにより機械的特性を所要スペクトルに従って変え
ることができる。
【００１０】 本発明の方法に使用する好適なアルミニュウム合金は、次の成分を有すること
ができる： Si: 5-11,5％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 0,3-1,0％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,8％ Ti: 0,1-0,2 ％ 残り: アルミニュウムおよび微量元素。
【００１１】 好適なAl-Mg-合金は、次の成分を有することができる： Si: 1-3％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 3-5,5％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,8％ Ti: 0,1-0,2 ％ Zn: <0,08％ 残り: アルミニュウムおよび微量元素。
【００１２】 好適な共融混合物のまたは近接共融混合物のAl-Si-合金は、次の成分を有する
ことができる： Si: 7-11,5％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 0,3-0,4％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,6％ Ti: 0,15-0,2 ％ Sr: 300ppmまで 残り: アルミニュウムおよび微量元素。
【００１３】 これらの合金は、鋳造プロセスに持ち込む前にガス抜きおよび（または）ろ過
のような融解処理を施される。圧力鋳造の場合溶解したアルミニュウム合金を持
ち込む時点にて型枠中空空間内に生ずる真空は、５０ないし１５０mbar である
。 鋳造された構造鋳造部品は、特別の輪郭接触式製品受容体上に置かれ、そして
上に挙げた熱処理段階を施される。
【００１４】 これらの熱処理段階でもって、構造鋳造部品における歪みがＴ６４またはＴ７
による熱処理後におけるよるも著しく小さいことが達成される。 さらに、使用される輪郭接触式製品受容体の耐用期間は、空気中での急冷時に
おける熱的応力が著しく低減することにより、数倍長くなる。
【００１５】 さらに、構造鋳造部品の範囲に対し商業的に得られる合金における0,15％より
すくないFe・含有量の場合に不充分である工具耐用期間が、0,15-0,4％のFe・含
有量により持続して改善されることが確認された。その場合、動力学的かつ静力
学的な特性値へのマイナスの影響のないことが確認された。
【００１６】 次の成分 Si: 9,5-11,5％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 0,3-0,4％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,6％ Ti: 0,15-0,2 ％ 残り:アルミニュウムおよび微量元素 のアルミニュウム合金でもって、熱処理後次の機械的特性が得られた。
【００１７】
【００１８】 方法Ｔ６４が熱処理に対し４時間の最小時間と１１時間の最大時間を要し、熱
処理方法Ｔ７が同じく４時間の最小時間と８時間の最大時間を要するのに対し、
本発明の方法は長くとも３，２５時間かかるものであるが、しかし最も好都合な
場合は１，５時間まで短縮することができる。従って本発明の方法は、通常より
短い工程時間によるより良好な経済性を生み出す。さらに、第２段階にて行われ
る熱処理方法Ｔ７に対し約３０゜Ｃの、そして熱処理方法Ｔ６４に対し約８０゜
Ｃの温度上昇により熱的安定性が改善され、それによって本発明により熱処理さ
れる構造鋳造部品は250゜Cの使用温度まで熱的に安定である。
【００１９】 本発明の方法でもって使用する本発明によるアルミニュウム合金は、非常に薄
壁、大面積かつ複雑な構造鋳造部品の製造を可能にし、同部品の形状安定性およ
び寸法安定性は本発明の熱処理方法により保証される。それに応じて、本発明の
方法およびこれに使用される合金は、設計者に大きな形状選択余地を与える。本
発明の方法およびこれに使用されるアルミニュウム合金でもって、大量生産にお
ける一定の品質、高い延性、良好な溶接可能性、従って金属板または押出し成形
形材との結合の可能性を保証することができる。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月３１日（２００１．８．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 21/06 Ｃ２２Ｃ 21/06 Ｃ２２Ｆ 1/047 Ｃ２２Ｆ 1/047 // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１１ 1/00 ６１１ ６２０ ６２０ ６３０ ６３０Ｋ ６３０Ｍ ６８１ ６８１ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法にし
    て、次の段階 構造鋳造部品を輪郭接触式製品受容体上に置くこと、 約３０分にて４９０゜Ｃに加熱すること、 ４９０゜Ｃの温度を６０分と９０分との間の時間の間保持すること、 空気中で約４分間に４９０゜Ｃから約１００゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて
    水中で急冷すること、 約１５分間で２５０゜Ｃに加熱すること、 ２５０゜Ｃの温度を３０分と１０５分との間の時間の間保持すること、 空気中で４０゜Ｃに急冷し、必要な場合続いて水中で急冷すること を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 ４９０゜Ｃの温度に約６０分の間保持すること、および２５
    ０゜Ｃの温度に約３０分の間保持することを行う、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 ４９０゜Ｃの温度に約９０分の間保持すること、および２５
    ０゜Ｃの温度に約３０分、または約４５分、または約６０分、または約１０５分
    の間保持することを行う、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の方法に使用するアルミニュウ
    ム合金にして、次の成分 Si: 2-11,5％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 0,3-1,0％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,8％ Ti: 0,1-0,2 ％ 残り: アルミニュウムおよび微量元素 よりなるアルミニュウム合金。
  5. 【請求項５】 請求項１、２または３に記載の方法に使用するアルミニュウ
    ム合金にして、次の成分 Si: 1-3％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 3-5,5％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,8％ Ti: 0,1-0,2 ％ Zn: <0,08％ 残り: アルミニュウムおよび微量元素 よりなるアルミニュウム合金。
  6. 【請求項６】 請求項１、２または３に記載の方法に使用するアルミニュウ
    ム合金にして、次の成分 Si: 7-11,5％ Fe: 0,15-0,4％ Mg: 0,3-0,4％ Cu: <0,02％ Mn: 0,4-0,6％ Ti: 0,15-0,2 ％ Sr: 300ppmまで 残り: アルミニュウムおよび微量元素 よりなるアルミニュウム合金。
  7. 【請求項７】 鋳造プロセスに持ち込む前に、ガス抜きおよび（または）ろ
    過のような融解処理を施される、請求項４、５または６に記載のアルミニュウム
    合金。
JP2001527012A 1999-09-24 2000-09-09 使用すべきアルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法 Pending JP2003510463A (ja)

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DE10002021.6 2000-01-19
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