JP3752775B2

JP3752775B2 - Surface hardening method for aluminum member and aluminum member for automatic transmission

Info

Publication number: JP3752775B2
Application number: JP10663797A
Authority: JP
Inventors: 三千男丸木; 孝男谷口; 巧治大林; 剛横山
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JPH10280110A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，表面に硬化層を形成してアルミニウム部材の表面を硬化する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年，例えば自動車用部材においては，その軽量化の要求に対応すべく，重量面で有利なアルミニウム合金を素材に用いたアルミニウム部材が適用されてきている。そして，例えば摺動部分を有する部材にアルミニウム部材を適用する場合には，その摺動部分の耐摩耗性を向上させることが必要であり，従来より種々の対策が講じられている。
【０００３】
部材の耐摩耗性を向上させるには，その表面特性を改質することが重要である。従来のアルミニウム部材の表面改質方法としては，陽極酸化処理，めっき，コーティング，熱処理などの方法がある。このうち，熱処理による方法は，他の方法に比べて比較的簡便であるため種々の方法が提案されている。
例えば，特公平７−３７６６０号公報には，鋳造品の機械的性質を改善する熱処理方法が提案されており，その一部を，表面改質に利用することができる。
【０００４】
即ち，上記公報に示された方法においては，まず，高密度エネルギーを照射することにより，所望部分を溶融・再凝固させて鋳造組織の微細化を図り，次いで，Ｔ６処理（溶体化，焼入れ，時効処理）等の熱処理を行い，上記微細化部分の熱処理効果を向上させる方法である。
【０００５】
この従来の方法のうち，上記高密度エネルギー照射による溶融・再凝固処理は，単に組織を微細化させるだけでなく，その微細化による硬度の向上や，材質によってはいわゆる焼入れ効果による硬化をも得ることができる。
そのため，部材全体の熱処理（Ｔ６処理等）を省略して，上記高密度エネルギーの照射による溶融・再凝固処理だけを行い，部分的に表面硬化処理を行うことができる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のアルミニウム部材の表面硬化方法においては，次の問題がある。
即ち，上記従来の高密度エネルギーの照射により組織を微細化する方法においては，その表面が波打って凹凸が生じてしまったり，周囲のガスを巻き込んでブローホールを生じてしまう。部材表面に凹凸が生じた場合には，摺動面としてそのまま使用することが困難である。また，ブローホールが生じた場合には，その熱処理部分の強度が低下してしまい，十分な表面硬化が得られないだけでなく，ブローホールが表面に露出すると，表面精度が非常に悪くなってしまう。
【０００７】
上記ブローホールの防止のためには，アルミニウム部材を予熱しておき，溶融後の冷却スピードを低下させ，巻き込んだガスを十分に放出した後に凝固するよう工夫することが必要である。また，上記凹凸を改善するためには，その後に切削加工等の仕上げ工程を追加することが必要である。
これらのブローホールや凹凸に対する対策は，処理時間の増加，工程の増加，さらには上記予熱による熱歪みの発生や硬度向上効果の低下等の品質面における不具合を招いてしまう。
【０００８】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，表面の凹凸やブローホールの発生を抑制することができ，かつ，高い効率で処理することができるアルミニウム部材の表面硬化方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，リング状の摺動部を有するアルミニウム部材における上記摺動部の表面硬化方法であって，
高密度エネルギービームを照射することによって，上記摺動部の表層のみを融点以上に加熱して溶融部となし，次いで該溶融部を急冷凝固させて，表面硬化層を形成するに当たり，
上記高密度エネルギービームは，上記アルミニウム部材に対して相対的に円状又は楕円状に複数回周回移動させながら照射し，
かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射は，第１周回目の照射により形成された，溶融状態でつながったリング状の上記溶融部が凝固する前に行い，
上記高密度エネルギービームによる上記加熱の時間は，０．５ｍｓｅｃ以下とし，
上記溶融部の深さを，２０μｍ以上，１００μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム部材の表面硬化方法にある。
【００１０】
本発明において最も注目すべきことは，アルミニウム部材の表層のみ，具体的には表面から１００μｍ以下の極表層のみを積極的に溶融部となし，これを急冷凝固させて表面硬化層となすことである。そして，その加熱源としては上記高密度エネルギービームを用いることである。
【００１１】
上記溶融部の深さが１００μｍを超える場合には，表層のみを溶融させる効果が薄れ，表面の凹凸の発生やブローホールの発生のおそれがある。一方，溶融部の深さは２０μｍ以上である。２０μｍ未満の場合には得られる表面硬化層の厚みが薄いため硬度向上効果が薄れるという問題がある。
【００１２】
また，上記高密度エネルギービームとしては，例えばレーザービーム，電子ビーム等の高密度エネルギーがある。本発明では，これらを総称して高密度エネルギービームという。
また，本発明において対象とするアルミニウム部材としては，例えば，ＡＤＣ１２，ＡＣ８Ｂ，Ａ４０３２，ＡＤＣ６，ＡＣ７Ａ，Ａ２０２４等のアルミニウム合金よりなる部材がある。
【００１３】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明においては，高密度エネルギービームの照射によってアルミニウム部材を加熱する。そのため，アルミニウム部材の表層は，非常に急速に加熱され，極めて短時間に上記溶融部を形成することができる。即ち，高密度エネルギービームによる加熱は，その投入エネルギーが非常に大きいため，アルミニウム部材の内部に熱伝導する速度よりも速い速度で極表層のみを加熱，溶融させることができる。
【００１４】
そして，本発明においては，上記溶融部を深さ１００μｍの範囲の極表層に限定して形成する。そのため，溶融部形成時には，従来のように溶融金属の流動に伴って周囲のガスを巻き込むということがなく，また，表面が波打つこともない。したがって，ブローホールや表面の凹凸の発生を防止することができる。そして，極表層のみが溶融状態にあるため，溶融前よりも平坦になるというレベリング効果を得ることもできる。
【００１５】
次に，上記溶融部は，高密度エネルギービームとアルミニウム部材との相対的な移動等によって溶融部への高密度エネルギービームの照射を止めることにより，急速に自己放冷される。即ち，上記のごとく溶融部は極表層のみであり，その周囲の部材内部は十分に低温状態に維持されている。それ故，高温状態の溶融部は，その周囲への熱伝導によって急速に冷却される。
【００１６】
そして，上記溶融部は，上記の急速な冷却によって，非常に微細な組織状態で表面硬化層として凝固する。また，アルミニウム部材の素材の種類によっては上記急冷によって表面硬化層が過飽和固溶体状態となるため，析出硬化による硬度向上効果も付与される。
このように硬化された表面硬化層の形成により，アルミニウム部材の表面は，耐摩耗性にも優れた表面に改質される。
【００１７】
また，本発明においては，上記高密度エネルギービームの照射によって，短時間のうちに１００μｍ以下の深さの極表面のみを溶融部となし，次いで極短時間のうちに上記表面硬化層を形成する。そのため，熱処理時間を非常に短くすることができ，高い効率で処理することができる。
また，上記のごとく，ブローホールや表面の凹凸の発生を防止することができ，しかも，処理部分以外への熱伝導が少ないため熱歪みの発生も防止することができ，アルミニウム部材を高品質に維持することができる。
【００１８】
したがって，本発明によれば，表面の凹凸やブローホールの発生を抑制することができ，かつ，高い効率で処理することができるアルミニウム部材の表面硬化方法を提供することができる。
【００１９】
次に，上記高密度エネルギービームの照射時間は，０．５ｍｓｅｃ以下（５／１００００秒以下）である。これにより，上記溶融部の深さを容易に１００μｍ以下に制御することができる。それ故，上記のごとく，ブローホールや表面の凹凸を防止することができ，高い品質を維持しつつ表面硬化を図ることができる。また，照射時間の短縮は熱処理時間に直接的に影響し，さらなる処理の高効率化を図ることもできる。
【００２０】
また，上記高密度エネルギービームは，上記アルミニウム部材に対して相対的に円状又は楕円状に複数回周回移動させながら照射し，かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射は，第１周目の照射により形成された，溶融状態でつながったリング状の上記溶融部が凝固する前に行うことが好ましい。
【００２１】
即ち，高密度エネルギービームとアルミニウム部材との相対的な周回移動を非常に高速とすることにより，円状又は楕円状の照射部分全体を溶融部分となす。これにより，アルミニウム部材に対してはあたかも円状又は楕円状の熱源を投入した状態となり，高密度エネルギービーム照射開始点と終了点の境界をなくすことができる。それ故，溶融部が冷却されて形成される表面硬化層も境界部の凹凸がないきれいな仕上がりにすることができると共に，凝固後の再溶融・再凝固による硬度低下もない。
【００２２】
また，上記高密度エネルギービームは，その相対的な移動方向と９０度をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射することもできる。これにより，高密度エネルギービームの径よりも広い所定幅を有する表面硬化層を容易に形成することがでる。即ち，線状ではなく，面状の表面硬化層を容易に得ることができる。
【００２３】
また，上記高密度エネルギービームはレーザビームであり，かつ，上記アルミニウム部材には，上記高密度エネルギービーム照射の前に，予めレーザビーム吸収性を向上させるための表面処理を施すことが好ましい。これにより，表面の反射率の高いアルミニウム部材においても，方向性に優れたレーザービームを有効に利用することができる。また，上記表面処理としては，ショットブラスト処理，ヤスリがけ，ブラシがけ，サンドペーパがけ，カーボン被膜の形成等がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
参考例１
本発明の参考例にかかるアルミニウム部材の表面硬化方法につき，図１を用いて説明する。
本例のアルミニウム部材の表面硬化方法は，図１（Ａ）に示すごとく，高密度エネルギービーム１の照射によってアルミニウム部材２の表層のみを融点以上に加熱して溶融部２１となし，次いで溶融部２１を急冷凝固させて表面硬化層２２を形成する方法である。そして，溶融部２１の深さＤは１００μｍ以下としたものである。
【００２５】
即ち，本例は，図１（Ａ）（Ｂ）に示すごとく，ＡＤＣ１２の材質よりなるアルミニウム部材２の所望部分２０を表面硬化させるものである。
上記高密度エネルギービーム１としては，出力２００ＷのＹＡＧレーザーを用いた。また，アルミニウム部材２の加熱時間の調整は，高密度エネルギービーム１に対してアルミニウム部材２を図１矢印方向へ移動させることにより行った。具体的には，高密度エネルギービーム１の相対的な移動速度（加工速度）を１５ｍ／分に設定した。
【００２６】
そして，上記条件により処理されるアルミニウム部材２は，図１に示すごとく，高密度エネルギービーム１の照射によって，所望部分２０において溶融部２１が急速に形成される。このとき，高密度エネルギービーム１の出力と加工速度を上記値に設定していることにより，溶融部２１の深さＤは，１００μｍ以下に止まる。
【００２７】
次いで，アルミニウム部材１０の移動によって高密度エネルギービーム１の照射から開放された溶融部２１は，急速に自己放冷して凝固し，表面硬化層２２となる。
この表面硬化層２２は，上記溶融部２１が急冷によって微細化されると共に過飽和固溶体となって形成される。そのため，表面硬化層２２は，微細化による硬化と析出硬化とによって母材よりも高硬度の層となる。
【００２８】
そして，アルミニウム部材２は，この表面硬化層２２の形成によって，耐摩耗性が格段に向上する。
また，上記のごとく，溶融部２１の深さＤを１００μｍ以下とすることにより，これよりも深い溶融部を形成した場合のように周囲のガスを巻き込んでブローホールを形成したり，表面を波立たせて凹凸を発生させることもない。したがって，生産効率を低下するような切削等の仕上げ加工を追加する必要もない。
【００２９】
参考例２
本例は，参考例１において形成された表面硬化層２２の硬度向上効果を定量的に評価した例である。
評価は，図２に示すごとく，上記アルミニウム部材２における表面硬化層２２形成部分における，表面からの距離に対する断面硬度の推移を測定した。また，比較のため，表面硬化層２２を形成していない部分についても同様に断面硬度の測定を行った。
【００３０】
測定結果を図２に示す。同図は，横軸に表面から深さ方向の距離（ｍｍ）を，縦軸に硬度（Ｈｖ）をとった。
同図より知られるごとく，表面硬化層２２を形成した部分の硬度分布Ｅ２は，比較部分の硬度分布Ｃ２に比べて，極表層部分において急激な硬度向上が見られる。この結果から，参考例１の表面硬化方法により得られた表面硬化層２２は，耐摩耗性の向上に寄与し得る優れた高硬度層となることがわかる。
【００３１】
参考例３
本例は，図３〜図５に示すごとく，参考例１のアルミニウム部材の表面硬化方法を，自動車の自動変速機３００における，摺動部を有するアルミニウム部材３に適用した具体例である。
本例のアルミニウム部材３は，図３，図４に示すごとく，シールリング６を介してドラム７を装着するセンターサポートである。
【００３２】
このセンターサポート３は，図５に示すごとく，上記３つのシールリング６を遊嵌させるための３つのシール溝３１を有している。また，これらシール溝３１の間には，作動油８を供給するための２つの油溝３４を設けてある。また，センターサポート３は固定部材であり，一方，ドラム７は，ケース７９（図３，図４）に回転自在に支持された回転部材である。
【００３３】
また，センターサポート３は，回転するドラム７に対して作動油８を油溝３４から供給する。このとき，シールリング６は，作動油８の圧力によってそれぞれ押圧される。そして，２つの油溝３４から供給される作動油８の圧力が同等の場合には，図５に示すごとく，３つのシールリング６はそれぞれドラム内壁７１に当接し，さらに両端の２つのシールリング６はそれぞれのシール溝３１の側壁３１１，３１４に当接する。また，２つの油溝３４から供給される作動油８の圧力に差がある場合には，中央のシールリング６もシール溝３１の側壁３１２又は３１３に当接する。
【００３４】
この作動油供給状態においては，シールリング６はドラム７との当接によりドラム７に追従して回動する。一方，センターサポート３は上記のごとく固定している。そのため，センターサポート３のシール溝３１の４箇所の側壁３１１〜３１４は，シールリング６と摺動する面となる。
本例は，このセンターサポート３におけるシール溝３１の４箇所の側壁３１１〜３１４の表面硬度を向上させるものである。
【００３５】
また，本例においては，側壁３１１〜３１４の表面硬化処理を行う前に，シール溝３１の側壁全体に対してショットブラスト処理を施した。
そして，側壁３１１〜３１４の表面硬化処理を行うに当たっては，図６，図８に示すごとく，センターサポート３をその軸を中心として回転可能にセットして，レーザービーム装置から発射するレーザービーム１を照射することにより行う。
【００３６】
まず，センターサポート３の先端側のシール溝３１の側壁３１１を表面硬化させる場合には，図６に示すごとく，レーザービーム１を反射するための反射ミラー５９を用いて行う。処理条件は，センターサポート３の回転数を１００回転／分とすることにより加工速度を１５ｍ／分とした。また，レーザービーム１の出力は２００Ｗとした。また，レーザービーム１の照射時間は，センターサポート３の１回転分の時間となることを目標に調整した。
【００３７】
そして，上記条件による熱処理を，レーザービーム１の照射位置を側壁３１１における径方向において若干ずらして合計３回行った。
これにより，図７に示すごとく，深さ１００μｍ以下，幅約０．３ｍｍの表面硬化層２２が３箇所形成された。なお，レーザービーム１の照射から表面硬化層２２が形成されるまでの作用は参考例１と同様である。
また，中央のシール溝３１における側壁３１２を表面硬化させる場合についてはこの側壁３１１の場合と同様に行った。
【００３８】
次に，センターサポート３の後端側のシール溝３１の側壁３１４を表面硬化させる場合には，図８に示すごとく，反射ミラーを用いることなく直接レーザービーム１を照射して行った。その他の条件は上記側壁３１１の処理の場合と同様とした。これにより，図９に示すごとく，側壁３１４においても，上記と同様の３本の表面硬化層２２からなる表面硬化部分が形成された。
【００３９】
また，中央のシール溝３１における側壁３１３を表面硬化させる場合についてはこの側壁３１４の場合と同様に行った。
なお，本例においては，レーザービーム１の照射をセンターサポート３の１回転分だけ照射することを目的に行ったが，その照射開始点と照射終了点は若干重なった。そのため表面硬化層２２の表面には微妙な跡が残ったが，実用上の問題はない。
【００４０】
以上の一連の表面硬化処理によって形成された各表面硬化層２２は，高硬度化するだけでなく，その表面が非常に平坦となり，かつブローホール等の品質不良も発生していなかった。そのため，本例におけるセンターサポート３は，切削加工等の仕上げ処理を行うことなくそのまま上記側壁３１１〜３１４を摺動面とすることができる。
【００４１】
即ち，本例においては，耐摩耗性に優れた摺動面を有し，かつ形状等の品質に優れたアルミニウム部材３を，短時間で得ることができる。
また，本例におけるセンターサポート３は，上記のごとく耐摩耗性が向上するため，従来なら鋼部材しか適用できなかった高出力タイプの自動変速機にも適用できるようになった。
その他は参考例１，２と同様の効果が得られた。
【００４２】
参考例４
本例は，参考例３において，レーザービーム１とセンターサポート３との相対速度（加工速度）を大きくしたものである。具体的には，センターサポート３の回転数を３５０回転／分として加工速度を６５ｍ／分とした。これにより，レーザービーム１のビーム径が約０．５ｍｍであるため，レーザービーム照射部分の加熱時間は約０．５ｍｓｅｃとなった。また，レーザービーム１の出力は，加工速度の増大に対応して８００Ｗに上げた。
【００４３】
上記条件により，参考例２と同様に表面硬化層２２を形成した結果，各表面硬化層２２の深さは１００μｍ以下におさまり，また，その表面状態は参考例３と同等以上に平滑な面となった。
本例においてはこの表面状態を定量的に評価するため，表面粗さの測定を行った。測定結果の一例を図１０に示す。
【００４４】
図１０は，横軸に測定距離を５０倍でとり，縦軸に粗さを１００倍でとったものである。同図より知られるごとく，表面硬化層２２形成部分Ｅ４は，他の部分と比べて凹凸がなくなり，非常に平滑な面になっていることがわかる。
その他は参考例１〜３と同様の効果が得られる。
【００４５】
実施形態例１
本例は，参考例３において，レーザービーム１とセンターサポート３との相対速度（加工速度）をさらに大きくしたものである。そして，レーザービーム１は，センターサポート３に対して円状に複数回周回移動させながら照射し，かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射は，第１周回目の照射により形成された溶融部２１が凝固する前に行った。
【００４６】
具体的には，まずセンターサポート３の回転数を３０００回転／分として加工速度を４７０ｍ／分とした。これにより，センターサポート３の１回転，即ちレーザービーム１の相対的な１周回転の時間は約２０ｍｓｅｃとなる。また，レーザービーム１の出力は，加工速度の増大に対応して，１．８ＫＷに上げた。
そして，このような条件の下，レーザービーム１を照射しながらセンターサポート３を２５回転させた。
【００４７】
上記条件による処理においては，レーザービーム１の相対的な周回移動が上記のごとく非常に高速であるため，第１周回目において形成された溶融部が凝固する前に２周回目以降のレーザービーム１の照射が行われる。そのため，溶融部２１の先端と後端とが溶融状態でつながってリング状の溶融部が形成され，次いでリング状に表面硬化層が形成される。
【００４８】
その結果，得られた表面硬化層２２は，参考例３，４の場合と異なり，レーザービーム１の照射開始点と照射終了点の位置が全く分からないほどに滑らかに仕上がった。
したがって，本例によれば，円状に表面硬化層を形成する場合において，継ぎ目のない極めて滑らかな面に仕上げることができ，摺動面としての適性をさらに向上させることができる。
その他は，参考例１〜４と同様の効果が得られる。
【００４９】
実施形態例２
本例は，図１１に示すごとく，実施形態例１において，レーザービーム１を，その相対的な移動方向Ａと９０度をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射した例である。具体的には，図１１に示すごとく，センターサポート３の側壁３１４を処理する場合を例にとって説明すると，レーザービーム１をセンターサポート３の回転の半径方向に２ｍｍ幅Ｓだけ８０Ｈｚの周波数で揺動させる。また，加工速度，レーザービーム１の出力等の他の条件は実施形態例１と同様にした。そして，このような条件の下，レーザービーム１を照射しながらセンターサポート３を５０回転させた。
【００５０】
上記条件の下での処理により，図１１，図１２に示すごとく，センターサポート３には，幅約２ｍｍ，深さ１００μｍ以下のリング状の溶融部２１が形成され，次いで同様のサイズのリング状の表面硬化層２２が形成された。また，この表面硬化層２２の表面は，実施形態例１と同様にレーザービーム１の照射開始点及び照射終了点が分からないほどに滑らかとなっていた。
【００５１】
そして，本例によれば１度の処理によって広い幅の表面硬化層を得ることができ，処理工程の削減を図ることができる。
その他は，参考例１〜４及び実施形態例１と同様の効果が得られる。
【００５２】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，表面の凹凸やブローホールの発生を抑制することができ，かつ，高い効率で処理することができるアルミニウム部材の表面硬化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１における，表面硬化層の形成過程を示す説明図。
【図２】参考例２における，表面硬化層の硬度の測定結果を示す説明図。
【図３】参考例３における，自動変速機の全体構成を示す説明図。
【図４】参考例３における，自動変速機の要部を拡大した説明図。
【図５】参考例３における，センターサポートにおける摺動面を示す説明図。
【図６】参考例３における，センターサポートへのレーザービームの照射状態を示す説明図。
【図７】参考例３における，形成された表面硬化層を断面からみた説明図。
【図８】参考例３における，センターサポートへのレーザービームの照射状態を示す説明図。
【図９】参考例３における，形成された表面硬化層を断面からみた説明図。
【図１０】参考例４における，表面硬化層の表面粗さ測定結果を示す説明図。
【図１１】実施形態例１における，レーザービームの照射状態を示す説明図。
【図１２】実施形態例１における，形成された表面硬化層を断面からみた説明図。
【符号の説明】
１．．．高密度エネルギービーム（レーザービーム），
２．．．アルミニウム部材，
３．．．センターサポート（アルミニウム部材），
３１．．．シール溝，
３１１〜３１４．．．側壁，
３４．．．油溝，
６．．．シールリング，
７．．．ドラム，
７１．．．ドラム内壁，
８．．．作動油，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method for curing a surface of an aluminum member by forming a cured layer on the surface.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for example, in an automobile member, an aluminum member using an aluminum alloy advantageous in terms of weight as a material has been applied to meet the demand for weight reduction. For example, when an aluminum member is applied to a member having a sliding portion, it is necessary to improve the wear resistance of the sliding portion, and various measures have been taken conventionally.
[0003]
In order to improve the wear resistance of a member, it is important to modify its surface properties. Conventional surface modification methods for aluminum members include anodizing, plating, coating, and heat treatment. Of these, various methods have been proposed because the heat treatment method is relatively simple compared to other methods.
For example, Japanese Patent Publication No. 7-37660 proposes a heat treatment method for improving the mechanical properties of a cast product, and a part thereof can be used for surface modification.
[0004]
That is, in the method disclosed in the above publication, first, by irradiating with high-density energy, the desired portion is melted and re-solidified to refine the cast structure, and then T6 treatment (solution treatment, quenching, This is a method of improving the heat treatment effect of the miniaturized portion by performing heat treatment such as aging treatment.
[0005]
Among these conventional methods, the above-mentioned melting and re-solidification treatment by high-density energy irradiation not only refines the structure, but also improves the hardness due to the refinement and, depending on the material, obtains hardening due to the so-called quenching effect. be able to.
Therefore, heat treatment (T6 treatment or the like) of the entire member can be omitted, and only the melting and resolidification treatment by the high-density energy irradiation can be performed, and the surface hardening treatment can be partially performed.
[0006]
[Problems to be solved]
However, the conventional surface hardening method for aluminum members has the following problems.
In other words, in the conventional method of refining the structure by irradiation with high-density energy, the surface is wavy and irregularities are formed, or surrounding gas is entrained and blowholes are generated. When unevenness occurs on the surface of the member, it is difficult to use it as it is as a sliding surface. In addition, when blowholes occur, the strength of the heat-treated part decreases, and not only sufficient surface hardening cannot be obtained, but if the blowholes are exposed on the surface, the surface accuracy becomes very poor. End up.
[0007]
In order to prevent the blowhole, it is necessary to preheat the aluminum member, reduce the cooling speed after melting, and devise to solidify after releasing the entrained gas sufficiently. Further, in order to improve the unevenness, it is necessary to add a finishing process such as a cutting process thereafter.
Measures against these blowholes and unevenness cause problems in quality such as an increase in processing time, an increase in processes, and the occurrence of thermal distortion due to the preheating and a decrease in hardness improvement effect.
[0008]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a surface hardening method for an aluminum member that can suppress the occurrence of surface irregularities and blowholes and can be processed with high efficiency. It is something to try.
[0009]
[Means for solving problems]
The invention of claim 1 is a surface hardening method of the sliding portion in an aluminum member having a ring-shaped sliding portion,
By irradiating a high-density energy beam, only the surface layer of the sliding part is heated to a melting point or higher to form a molten part, and then the molten part is rapidly solidified to form a hardened surface layer.
The high-density energy beam is irradiated while moving around the aluminum member a plurality of times in a circular or elliptical manner,
In addition, the irradiation of the high-density energy beam after the second round is performed before the ring-shaped melted portion formed by the first round of irradiation and solidified is solidified,
The heating time by the high-density energy beam is 0.5 msec or less,
The depth of the melting part is 20 μm or more and 100 μm or less.
[0010]
The most notable point in the present invention is that only the surface layer of the aluminum member, specifically, only the extreme surface layer of 100 μm or less from the surface is positively formed as a melted portion, and this is rapidly solidified to form a hardened surface layer. is there. The high-density energy beam is used as the heating source.
[0011]
When the depth of the melted part exceeds 100 μm, the effect of melting only the surface layer is diminished, and surface irregularities and blowholes may be generated. On the other hand, the depth of the fusion zone is 20 μm or more . When the thickness is less than 20 μm, there is a problem that the effect of improving the hardness is reduced because the thickness of the surface hardened layer is thin.
[0012]
The high-density energy beam includes high-density energy such as a laser beam and an electron beam. In the present invention, these are collectively referred to as a high-density energy beam.
In addition, examples of the aluminum member to be used in the present invention include members made of an aluminum alloy such as ADC12, AC8B, A4032, ADC6, AC7A, A2024.
[0013]
Next, the operation of the present invention will be described.
In the present invention, the aluminum member is heated by irradiation with a high-density energy beam. Therefore, the surface layer of the aluminum member is heated very rapidly, and the melting portion can be formed in a very short time. That is, since heating with a high-density energy beam has a very large input energy, only the extreme surface layer can be heated and melted at a speed faster than the speed of heat conduction inside the aluminum member.
[0014]
And in this invention, the said fusion | melting part is limited and formed in the extreme surface layer of the range of the depth of 100 micrometers. Therefore, at the time of forming the molten part, the surrounding gas is not involved with the flow of the molten metal as in the conventional case, and the surface does not wave. Therefore, the occurrence of blowholes and surface irregularities can be prevented. In addition, since only the extreme surface layer is in a molten state, a leveling effect can be obtained in which it becomes flatter than before melting.
[0015]
Next, the molten part is rapidly self-cooled by stopping the irradiation of the high density energy beam to the molten part by the relative movement of the high density energy beam and the aluminum member. That is, as described above, the melted portion is only the extreme surface layer, and the inside of the surrounding members is sufficiently maintained at a low temperature. Therefore, the molten part in the high temperature state is rapidly cooled by heat conduction to the surroundings.
[0016]
The melted portion solidifies as a hardened surface layer in a very fine textured state by the rapid cooling. Further, depending on the type of the material of the aluminum member, the surface hardened layer is in a supersaturated solid solution state due to the rapid cooling, so that an effect of improving hardness by precipitation hardening is also provided.
By forming the hardened surface layer in this way, the surface of the aluminum member is modified to a surface with excellent wear resistance.
[0017]
In the present invention, by irradiation with the high-density energy beam, only the extreme surface having a depth of 100 μm or less is formed as a melted portion in a short time, and then the hardened surface layer is formed in the extremely short time. . Therefore, the heat treatment time can be made very short and the treatment can be performed with high efficiency.
In addition, as described above, it is possible to prevent blowholes and surface irregularities from occurring, and also to prevent the occurrence of thermal distortion because there is little heat conduction to other parts than the treated part. Can be maintained.
[0018]
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a surface hardening method for an aluminum member that can suppress the occurrence of surface irregularities and blowholes and that can be processed with high efficiency.
[0019]
Next , the irradiation time of the high-density energy beam is 0.5 msec or less (5/10000 seconds or less) . Thereby, the depth of the said fusion | melting part can be easily controlled to 100 micrometers or less. Therefore, as described above, blowholes and surface irregularities can be prevented, and surface hardening can be achieved while maintaining high quality. In addition, the shortening of the irradiation time directly affects the heat treatment time, and further increases the efficiency of the treatment.
[0020]
Further, the high density energy beam is irradiated while several times circularly moved relatively circular or oval shape with respect to the aluminum member, and the irradiation of high density energy beam of the second lap onwards, the It is preferable to carry out before the ring-shaped melted portion formed by irradiation in the first round and connected in a melted state is solidified.
[0021]
That is, by making the relative circular movement of the high-density energy beam and the aluminum member very fast, the entire circular or elliptical irradiated portion becomes the molten portion. As a result, a circular or elliptical heat source is applied to the aluminum member, and the boundary between the high-density energy beam irradiation start point and end point can be eliminated. Therefore, the hardened surface layer formed by cooling the melted portion can also have a clean finish with no irregularities at the boundary, and there is no decrease in hardness due to remelting and resolidification after solidification.
[0022]
Further, the high density energy beam can be irradiated with rocking by a predetermined distance in the direction forming the relative movement direction and 90 degrees. As a result, a hardened surface layer having a predetermined width wider than the diameter of the high-density energy beam can be easily formed. That is, it is possible to easily obtain a surface hardened layer that is not linear but is planar.
[0023]
Also, the a high density energy beam is a laser beam, and the aluminum member, prior to the high density energy beam irradiation, it is preferable that the surface treatment for improving the previously laser beam absorbing subjected. This makes it possible to effectively use a laser beam with excellent directivity even in an aluminum member having a high surface reflectance. Examples of the surface treatment include shot blasting, filing, brushing, sandpaper, and carbon film formation.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference example 1
The surface hardening method of the aluminum member concerning the reference example of this invention is demonstrated using FIG.
As shown in FIG. 1 (A), the surface hardening method of the aluminum member of this example is such that only the surface layer of the aluminum member 2 is heated to the melting point or higher by irradiation with the high-density energy beam 1, thereby forming the melting part 21 and then the melting part In this method, the surface hardening layer 22 is formed by rapidly solidifying 21. And the depth D of the fusion | melting part 21 shall be 100 micrometers or less.
[0025]
That is, in this example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the desired portion 20 of the aluminum member 2 made of the material of the ADC 12 is surface-cured.
As the high-density energy beam 1, a 200 W output YAG laser was used. The heating time of the aluminum member 2 was adjusted by moving the aluminum member 2 in the direction of the arrow in FIG. Specifically, the relative moving speed (processing speed) of the high-density energy beam 1 was set to 15 m / min.
[0026]
As shown in FIG. 1, the aluminum member 2 processed under the above conditions rapidly forms the melted portion 21 in the desired portion 20 by irradiation with the high-density energy beam 1. At this time, the depth D of the fusion zone 21 remains below 100 μm by setting the output and processing speed of the high-density energy beam 1 to the above values.
[0027]
Next, the melted part 21 released from the irradiation of the high-density energy beam 1 by the movement of the aluminum member 10 is rapidly self-cooled and solidified to become a hardened surface layer 22.
The surface hardened layer 22 is formed as a supersaturated solid solution while the melted portion 21 is refined by rapid cooling. Therefore, the surface hardened layer 22 becomes a layer having higher hardness than that of the base material due to hardening by precipitation and precipitation hardening.
[0028]
The aluminum member 2 is greatly improved in wear resistance due to the formation of the surface hardened layer 22.
Further, as described above, by setting the depth D of the melted portion 21 to 100 μm or less, the surrounding gas is entrained to form a blowhole as in the case where a melted portion deeper than this is formed, or the surface is waved. It does not cause unevenness by standing. Therefore, it is not necessary to add finishing processing such as cutting that lowers the production efficiency.
[0029]
Reference example 2
In this example, the hardness improvement effect of the surface hardened layer 22 formed in Reference Example 1 is quantitatively evaluated.
As shown in FIG. 2, the evaluation was performed by measuring the transition of the cross-sectional hardness with respect to the distance from the surface at the surface hardened layer 22 forming portion of the aluminum member 2. For comparison, the cross-sectional hardness was measured in the same manner for the portion where the surface hardened layer 22 was not formed.
[0030]
The measurement results are shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the distance (mm) in the depth direction from the surface, and the vertical axis represents the hardness (Hv).
As can be seen from the figure, the hardness distribution E2 of the portion where the hardened surface layer 22 is formed shows a drastic improvement in hardness at the extreme surface portion compared to the hardness distribution C2 of the comparative portion. From this result, it can be seen that the surface hardened layer 22 obtained by the surface hardening method of Reference Example 1 is an excellent high hardness layer that can contribute to the improvement of wear resistance.
[0031]
Reference example 3
As shown in FIGS. 3 to 5, this example is a specific example in which the aluminum member surface hardening method of Reference Example 1 is applied to an aluminum member 3 having a sliding portion in an automatic transmission 300 of an automobile.
The aluminum member 3 of this example is a center support to which a drum 7 is attached via a seal ring 6 as shown in FIGS.
[0032]
As shown in FIG. 5, the center support 3 has three seal grooves 31 for loosely fitting the three seal rings 6. Further, two oil grooves 34 for supplying the hydraulic oil 8 are provided between the seal grooves 31. The center support 3 is a fixed member, while the drum 7 is a rotating member that is rotatably supported by a case 79 (FIGS. 3 and 4).
[0033]
The center support 3 supplies hydraulic oil 8 from the oil groove 34 to the rotating drum 7. At this time, the seal ring 6 is pressed by the pressure of the hydraulic oil 8. Then, when the pressures of the hydraulic oil 8 supplied from the two oil grooves 34 are equal, as shown in FIG. 5, the three seal rings 6 abut against the drum inner wall 71 respectively, and further, the two seal rings at both ends. 6 contacts the side walls 311 and 314 of the respective seal grooves 31. Further, when there is a difference in the pressure of the hydraulic oil 8 supplied from the two oil grooves 34, the central seal ring 6 also abuts against the side wall 312 or 313 of the seal groove 31.
[0034]
In this hydraulic oil supply state, the seal ring 6 rotates following the drum 7 by contact with the drum 7. On the other hand, the center support 3 is fixed as described above. Therefore, the four side walls 311 to 314 of the seal groove 31 of the center support 3 become surfaces that slide with the seal ring 6.
In this example, the surface hardness of the four side walls 311 to 314 of the seal groove 31 in the center support 3 is improved.
[0035]
Moreover, in this example, before performing the surface hardening process of the side walls 311 to 314, the shot blasting process was performed on the entire side wall of the seal groove 31.
When performing the surface hardening treatment of the side walls 311 to 314, as shown in FIGS. 6 and 8, the center support 3 is set so as to be rotatable about its axis, and the laser beam 1 emitted from the laser beam device is set. This is done by irradiation.
[0036]
First, when the surface of the side wall 311 of the seal groove 31 on the front end side of the center support 3 is hardened, as shown in FIG. 6, a reflection mirror 59 for reflecting the laser beam 1 is used. The processing conditions were such that the processing speed was 15 m / min by setting the rotation speed of the center support 3 to 100 rotations / min. The output of the laser beam 1 was 200W. In addition, the irradiation time of the laser beam 1 was adjusted to be the time for one rotation of the center support 3.
[0037]
Then, the heat treatment under the above conditions was performed a total of three times with the irradiation position of the laser beam 1 slightly shifted in the radial direction on the side wall 311.
As a result, as shown in FIG. 7, three surface hardened layers 22 having a depth of 100 μm or less and a width of about 0.3 mm were formed. The operation from the irradiation of the laser beam 1 to the formation of the surface hardened layer 22 is the same as in Reference Example 1 .
Further, the case where the side wall 312 in the central seal groove 31 is surface-hardened is the same as the case of the side wall 311.
[0038]
Next, when the surface of the side wall 314 of the seal groove 31 on the rear end side of the center support 3 is hardened, as shown in FIG. 8, the laser beam 1 is directly irradiated without using a reflection mirror. Other conditions were the same as in the case of the treatment of the side wall 311. As a result, as shown in FIG. 9, a surface hardened portion including the three surface hardened layers 22 similar to the above was formed also on the side wall 314.
[0039]
The case where the side wall 313 of the central seal groove 31 is surface-hardened is the same as the case of the side wall 314.
In this example, the laser beam 1 was irradiated for one rotation of the center support 3, but the irradiation start point and the irradiation end point slightly overlapped. Therefore, although a fine mark remains on the surface of the hardened surface layer 22, there is no practical problem.
[0040]
Each surface hardened layer 22 formed by the above-described series of surface hardening treatments was not only hardened, but also had a very flat surface and no quality defects such as blow holes. Therefore, the center support 3 in this example can use the side walls 311 to 314 as sliding surfaces as it is without performing finishing such as cutting.
[0041]
That is, in this example, the aluminum member 3 having a sliding surface with excellent wear resistance and excellent quality such as shape can be obtained in a short time.
Further, since the center support 3 in this example has improved wear resistance as described above, the center support 3 can be applied to a high-output type automatic transmission that can only be applied to steel members.
Other than that, the same effects as in Reference Examples 1 and 2 were obtained.
[0042]
Reference example 4
This example is obtained by increasing the relative speed (processing speed) between the laser beam 1 and the center support 3 in Reference Example 3 . Specifically, the rotation speed of the center support 3 was set to 350 rpm and the machining speed was set to 65 m / minute. As a result, since the beam diameter of the laser beam 1 is about 0.5 mm, the heating time of the laser beam irradiated portion is about 0.5 msec. Further, the output of the laser beam 1 was increased to 800 W in response to an increase in processing speed.
[0043]
As a result of forming the surface hardened layer 22 in the same manner as in Reference Example 2 under the above conditions, the depth of each surface hardened layer 22 is reduced to 100 μm or less, and the surface state is a smooth surface equal to or more than that of Reference Example 3. became.
In this example, the surface roughness was measured in order to quantitatively evaluate the surface state. An example of the measurement result is shown in FIG.
[0044]
In FIG. 10, the measurement distance is 50 times on the horizontal axis, and the roughness is 100 times on the vertical axis. As can be seen from the figure, the surface hardened layer 22 forming portion E4 has a very smooth surface with no irregularities compared to other portions.
Other effects are the same as those of Reference Examples 1 to 3 .
[0045]
Embodiment 1
This example is obtained by further increasing the relative speed (processing speed) between the laser beam 1 and the center support 3 in Reference Example 3 . The laser beam 1 is irradiated while moving around the center support 3 a plurality of times in a circular shape, and the irradiation of the high-density energy beam after the second turn is formed by the first turn irradiation. This was performed before the molten part 21 solidified.
[0046]
Specifically, first, the rotation speed of the center support 3 was set to 3000 rpm and the machining speed was set to 470 m / minute. Thereby, the time of one rotation of the center support 3, that is, the relative one rotation of the laser beam 1 is about 20 msec. Further, the output of the laser beam 1 was increased to 1.8 KW corresponding to the increase in processing speed.
Under such conditions, the center support 3 was rotated 25 times while irradiating the laser beam 1.
[0047]
In the processing under the above conditions, since the relative circular movement of the laser beam 1 is very high as described above, the laser beam 1 after the second round is solidified before the melted portion formed in the first round is solidified. Irradiation is performed. Therefore, the front end and the rear end of the melted portion 21 are connected in a molten state to form a ring-shaped melted portion, and then a surface hardened layer is formed in a ring shape.
[0048]
As a result, unlike the case of Reference Examples 3 and 4 , the obtained hardened surface layer 22 was finished so smoothly that the positions of the irradiation start point and the irradiation end point of the laser beam 1 were completely unknown.
Therefore, according to this example, when the hardened surface layer is formed in a circular shape, it can be finished to a very smooth surface without a joint, and the suitability as a sliding surface can be further improved.
Other effects are the same as those of Reference Examples 1 to 4 .
[0049]
Embodiment 2
As shown in FIG. 11, this example is an example in which the laser beam 1 is irradiated while being swung by a predetermined distance in the direction of 90 degrees with the relative movement direction A in the first embodiment. Specifically, as shown in FIG. 11, the case where the side wall 314 of the center support 3 is processed will be described as an example. The laser beam 1 is oscillated at a frequency of 80 Hz by 2 mm width S in the radial direction of the center support 3 rotation. Let The other conditions such as the processing speed and the output of the laser beam 1 were the same as in the first embodiment . Under such conditions, the center support 3 was rotated 50 times while irradiating the laser beam 1.
[0050]
By processing under the above conditions, as shown in FIGS. 11 and 12, the center support 3 is formed with a ring-shaped melted portion 21 having a width of about 2 mm and a depth of 100 μm or less. The surface hardened layer 22 was formed. Further, the surface of the surface hardened layer 22 was so smooth that the irradiation start point and the irradiation end point of the laser beam 1 were not known as in the first embodiment .
[0051]
And according to this example, the surface hardened layer of a wide width can be obtained by one process, and the reduction of a process process can be aimed at.
In other respects , the same effects as those of Reference Examples 1 to 4 and Embodiment 1 can be obtained.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a surface hardening method for an aluminum member that can suppress the occurrence of surface irregularities and blowholes and can be processed with high efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a process of forming a surface hardened layer in Reference Example 1. FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the measurement results of the hardness of the surface hardened layer in Reference Example 2 .
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an automatic transmission in Reference Example 3 .
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of an automatic transmission in Reference Example 3 ;
FIG. 5 is an explanatory view showing a sliding surface of a center support in Reference Example 3 .
6 is an explanatory diagram showing a state of laser beam irradiation to the center support in Reference Example 3. FIG.
7 is an explanatory view showing a formed hardened surface layer in a cross section in Reference Example 3. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of laser beam irradiation to the center support in Reference Example 3 .
FIG. 9 is an explanatory view showing a formed hardened surface layer in a cross section in Reference Example 3 .
10 is an explanatory view showing the results of measuring the surface roughness of the surface hardened layer in Reference Example 4. FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a laser beam irradiation state in the first embodiment .
12 is an explanatory view showing a formed hardened surface layer in a cross section in Embodiment 1 ; FIG.
[Explanation of symbols]
1. . . High density energy beam (laser beam),
2. . . Aluminum parts,
3. . . Center support (aluminum),
31. . . Seal groove,
311 to 314. . . Side wall,
34. . . Oil groove,
6). . . Seal ring,
7). . . drum,
71. . . Drum inner wall,
8). . . hydraulic oil,

Claims

リング状の摺動部を有するアルミニウム部材における上記摺動部の表面硬化方法であって，
高密度エネルギービームを照射することによって，上記摺動部の表層のみを融点以上に加熱して溶融部となし，次いで該溶融部を急冷凝固させて，表面硬化層を形成するに当たり，
上記高密度エネルギービームは，上記アルミニウム部材に対して相対的に円状又は楕円状に複数回周回移動させながら照射し，
かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射は，第１周回目の照射により形成された，溶融状態でつながったリング状の上記溶融部が凝固する前に行い，
上記高密度エネルギービームによる上記加熱の時間は，０．５ｍｓｅｃ以下とし，
上記溶融部の深さを，２０μｍ以上，１００μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム部材の表面硬化方法。A surface hardening method for the sliding part in an aluminum member having a ring-shaped sliding part,
By irradiating a high-density energy beam, only the surface layer of the sliding part is heated to a melting point or higher to form a molten part, and then the molten part is rapidly solidified to form a hardened surface layer.
The high-density energy beam is irradiated while moving around the aluminum member a plurality of times in a circular or elliptical manner,
In addition, the irradiation of the high-density energy beam after the second round is performed before the ring-shaped melted portion formed by the first round of irradiation and solidified is solidified,
The heating time by the high-density energy beam is 0.5 msec or less,
A method for hardening a surface of an aluminum member, wherein a depth of the melted portion is 20 μm or more and 100 μm or less.

請求項１において，上記高密度エネルギービームは，その相対的な移動方向と９０度をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射することを特徴とするアルミニウム部材の表面硬化方法。2. The method of hardening a surface of an aluminum member according to claim 1, wherein the high-density energy beam is irradiated while being swung by a predetermined distance in a direction that makes 90 degrees with the relative movement direction.

請求項１又は２において，上記高密度エネルギービームはレーザビームであり，かつ，上記アルミニウム部材には，上記高密度エネルギービーム照射の前に，予めレーザビーム吸収性を向上させるための表面処理を施すことを特徴とするアルミニウム部材の表面硬化方法。 3. The high density energy beam according to claim 1, wherein the high density energy beam is a laser beam, and the aluminum member is subjected to a surface treatment for improving the laser beam absorbability before the high density energy beam irradiation. A method for hardening a surface of an aluminum member.

請求項１〜３のいずれか１項において，上記アルミニウム部材は，自動変速機用であることを特徴とするアルミニウム部材の表面硬化方法。The surface hardening method for an aluminum member according to any one of claims 1 to 3 , wherein the aluminum member is for an automatic transmission.

リング状の摺動部を備えた、自動変速機用のアルミニウム部材であって，
上記摺動部には表面硬化層が形成されており、該表面硬化層は，高密度エネルギービームの照射によって上記摺動部の表層のみを融点以上に加熱して溶融部となし，次いで該溶融部を急冷凝固させて，２０μｍ以上，１００μｍ以下の深さで形成してあり，
上記高密度エネルギービームは，上記アルミニウム部材に対して相対的に円状又は楕円状に複数回周回移動させながら照射し，
かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射は，第１周回目の照射により形成された，溶融状態でつながったリング状の上記溶融部が凝固する前に行い，
上記高密度エネルギービームによる上記加熱の時間は，０．５ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする自動変速機用のアルミニウム部材。An aluminum member for an automatic transmission having a ring-shaped sliding portion,
A hardened surface layer is formed on the sliding portion, and the hardened surface layer is heated to a melting point by heating only the surface layer of the sliding portion to a melting point or higher by irradiation with a high-density energy beam. The part is rapidly solidified and formed to a depth of 20 μm or more and 100 μm or less,
The high-density energy beam is irradiated while moving around the aluminum member a plurality of times in a circular or elliptical manner,
In addition, the irradiation of the high-density energy beam after the second round is performed before the ring-shaped melted portion formed by the first round of irradiation and solidified is solidified,
An aluminum member for an automatic transmission , wherein the heating time by the high-density energy beam is 0.5 msec or less .

請求項５において，上記高密度エネルギービームは，その相対的な移動方向と９０度をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射することを特徴とする自動変速機用のアルミニウム部材。6. The aluminum member for an automatic transmission according to claim 5, wherein the high-density energy beam is irradiated while being swung by a predetermined distance in a direction that makes 90 degrees with the relative movement direction.

請求項５又は６において，上記高密度エネルギービームはレーザビームであり，かつ，上記アルミニウム部材には，上記高密度エネルギービーム照射の前に，予めレーザビーム吸収性を向上させるための表面処理を施すことを特徴とする自動変速機用のアルミニウム部材。7. The high density energy beam according to claim 5, wherein the high density energy beam is a laser beam, and the aluminum member is subjected to a surface treatment for improving the laser beam absorbability before the high density energy beam irradiation. An aluminum member for an automatic transmission.