JP6010454B2 - アルミニウム合金線 - Google Patents
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(組成)
本発明のアルミニウム合金(以下、Al合金と呼ぶ)は、主たる添加元素をMgとするAl-Mg系合金であることを特徴の一つとする。Mgは、強度の向上効果が高い固溶元素である。Mgを4.5%以上含有することで、強度の向上効果が得られる。Mgの含有量が多いほど、強度が高められ、5.5%以上、更に7%以上がより好ましい。また、Mgの含有量を12.0%以下とすることで、(1)添加されたMgが十分に固溶でき、固溶強化の効果を十分に得られる、(2)Mgの増加に伴う加工性の低下を抑制できる、(3)晶析出物の生成を抑制し易く、結果として陽極酸化処理後の光輝性の劣化を抑制できる、といった効果を有する。Mgの含有量を10.0%以下とすると、Mgの増加に伴う加工性の低下を更に抑制でき、加工性により優れ、生産性を向上できる。
本発明のAl合金は、粗大な晶析出物の含有量が少ないことを特徴の一つとする。具体的には、Al合金の断面における直径10μm以上の晶析出物(粗大な晶析出物)の数が単位面積(mm2)あたり3個以下、つまり3個/mm2以下である。上記粗大な晶析出物が存在すると、光輝アルマイト処理後、上述のようにこの粗大な晶析出物の上に形成された陽極酸化皮膜に黒い斑点が生じて、陽極酸化皮膜を有する合金全体でみれば、一様な金属光沢が得られず、光輝性に劣る外観となる。このような粗大な晶析出物が多く存在するほど、黒い斑点が多くなり、光輝性に更に劣る外観となる。そこで、本発明では、陽極酸化処理後の光輝性に優れるAl合金として、粗大な晶析出物が少ない組織を提案する。直径10μm以上の晶析出物は少ないほど、光輝性に優れて好ましく、2.5個/mm2以下、更に2個/mm2以下、特に1.5個/mm2以下、さらには1.0個/mm2以下がより好ましい。粗大な晶析出物が少ないことで、粗大な晶析出物が割れや破断の原因となることも抑制できることから、強度の向上、伸びの向上も期待できる。晶析出物の組成は、Mg-Si系、Al-Mg-Si系、Al-Fe-Si系、Al-Zr系が挙げられる。粗大な晶析出物の最大径も小さいことが好ましい。特に、晶析出物の最大径が30μm以下、更に25μm以下であると、上述の黒い斑点の生成による外観の劣化をより抑制し易い上に、強度の向上、伸びの向上も期待できる。また、晶析出物の合計面積も少ないことが好ましい。特に、断面における晶析出物の合計面積割合が2%以下、更に1%以下、特に0.5%以下であると、上述の黒い斑点の生成による外観の劣化をより抑制し易いと期待される。晶析出物の含有量、最大径、合計面積割合の測定方法は、後述する。
本発明のAl合金は、高強度である。また、強度に優れる上に、靭性に優れることもできる。例えば、引張強さが300MPa以上、更に330MPa以上、特に350MPa以上、さらには380MPa以上を満たす形態が挙げられる。又は、破断伸びが15%以上、更に17%以上、特に20%以上を満たす形態が挙げられる。これらの機械的特性は、主として添加元素(Mg,Zr)の含有量によって変化させることができる。
本発明のAl合金の代表的な形態は、製造工程で区別すると、鋳造材、伸線材、圧延材、伸線及び圧延以外の塑性加工(例えば、押出、鍛造、プレス加工など)が施された塑性加工材(伸線材などを1次加工材として更に塑性加工を施した2次加工材を含む)、鋳造材・伸線材・圧延材・上記塑性加工材に均質化処理、軟化処理などの熱処理を施した熱処理材が挙げられる。一方、形状で区別すると、線材(本発明のアルミニウム合金線)、板材(代表的には、圧延板)、その他の種々の立体形状材などが挙げられる。線材や板材の一部に鍛造などの塑性加工が施された塑性加工部を具える形態などとすることもできる。線材は、断面円形状の丸線、丸棒が代表的であり、その他、断面形状が矩形状、多角形状、楕円状など、種々の形態が挙げられる。上記丸線、丸棒は、直径10mm〜30mm程度であると、自動車や自転車の部品の素材に利用し易い。
本発明のAl合金は、代表的には、原料の準備→溶解・鋳造→適宜な加工(熱間加工や冷間加工などの塑性加工)や適宜な熱処理(均質化処理や軟化処理)、によって製造することができる。本発明のAl合金線は、原料の準備→溶解・鋳造→熱間加工(熱間鍛造、熱間圧延など)→冷間伸線によって製造することができ、適宜、熱処理(均質化処理や軟化処理)工程を含むことができる。
種々の組成のAl合金を作製し、得られたAl合金の組織、機械的特性、光輝アルマイト後の外観を調べた。
Claims (5)
- Mgを7質量%以上12.0質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなり、
前記不可避不純物のうち、Siの含有量が0.05質量%以下であり、かつFeの含有量が0.3質量%以下であり、
水素の含有量が2ml/100g以下であり、
断面における直径10μm以上の晶析出物が3個/mm2以下であり、
断面における晶析出物の合計面積割合が0.15%以下であるアルミニウム合金線。 - 引張強さが300MPa以上である請求項1に記載のアルミニウム合金線。
- 破断伸びが15%以上である請求項1又は請求項2に記載のアルミニウム合金線。
- 更に、Zrを0.01質量%以上0.3質量%以下含有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線。
- 平均結晶粒径が25μm以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線。
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