JP7318281B2 - コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 - Google Patents
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Description
前記アルミニウム合金材料の引張強さが360MPa~450MPaであることを特徴とするコンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金。
表1に示す合金組成(不可避不純物を含む)に調製したアルミニウム合金溶湯を、連続鋳造にて鋳造して直径82mmの鋳造材10を得た(図1参照)。鋳造時の冷却速度は15℃/秒とした。得られた鋳造材に対し470℃で7時間の均質化熱処理を行った後、空冷した。前記鋳造材を長さ30mmに切断した後、素材温度420℃、金型温度180℃で鍛造した。鍛造においては、スクロール鍛造品の底板52を想定し鋳造材の軸方向と平行な方向に80%の据え込みを行って鍛造材20を得た(図2参照)。次に、前記鍛造材に495℃で3時間加熱して溶体化処理を行った後、25℃の水にて水焼入れ処理を行った。次いで、加熱処理温度180℃で8時間加熱する人工時効処理を行って、T6鍛造品を得た。
鍛造品の中心部から1cm×1cm×高さ1cmのサイズの角材を切り出した後、樹脂埋めを行い、エメリー紙による研磨およびバフ研磨を実施して鏡面仕上げを施した後、鋳造軸に平行な断面の組織を観察した。観察には光学顕微鏡Nikon EPIPHOT 300を用いて、対物レンズ×10、×20、×40でそれぞれ順光組織観察を行った。偏光組織観察を行う際は、上記鏡面仕上げを施したサンプルを、ホウフッ化水素酸を濃度1.8質量%に希釈した水溶液に3分間浸漬し(浸食させ)、同時に水溶液中に20Vの電圧をかけることで腐食させた。腐食させたサンプルを光学顕微鏡Nikon EPIPHOT 300を用いて、対物レンズ×2、×5、×10でそれぞれ偏光組織観察を行った。このような組織観察から得られた組織図より、水平方向等分径(Matin Diameter H)を用いて結晶粒径を測定した。
鍛造品から切り出し加工を行い、JIS Z2241に規定の4号引張試験片を得た。前記4号引張試験片に対しJIS Z2241の規定に準拠して引張試験を実施し、引張強度を測定した。表では、引張強度が360MPa以上であるものを「○」(合格)とし、引張強度が360MPa未満であるものを「×」(不合格)と表記した。
鍛造品を長さ20mmに切断し、端面を施盤にて鏡面仕上げを行った後、アルマイト処理を施した。アルマイト処理条件は、電解液:遊離硫酸(濃度150g/L)、電流密度:3A/dm2、浴温:5℃、処理時間:ソフト3分、電解時間:21分とした。アルマイト処理後のアルマイト皮膜表面の摩擦係数を測定した。摩擦係数測定には摩擦摩耗試験機(Bruker UMT TriboLab)を用いて、5mm・5Hzの往復摺動、相手材を直径6mmのSUJ2球、無潤滑、荷重1Nの条件で、摩擦係数測定を実施し、試験開始からの時間で400秒~600秒後の摩擦係数の平均値(n数:3個)を求め、これを摩擦係数とした。表では、摩擦係数が1.00以下であるものを「○」(合格)とし、摩擦係数が1.00を超えるものを「×」(不合格)と表記した。
20…鍛造材
50…コンプレッサー摺動部品鍛造品
Claims (5)
- Si:2.0質量%~4.0質量%、Cu:1.5質量%~3.5質量%、Mg:0.1質量%~0.8質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金であって、
前記アルミニウム合金材料の引張強さが360MPa~450MPaであることを特徴とするコンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金。 - 前記アルミニウム合金は、さらにTi:0.001質量%~0.1質量%を含有する請求項1に記載のコンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金。
- 請求項1または2に記載のコンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金で構成されたコンプレッサー摺動部品鍛造品。
- 請求項1または2に記載のコンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金で構成されたコンプレッサー摺動部品鍛造品の表面に、アルマイト皮膜が形成されてなるコンプレッサー摺動部品。
- 前記アルマイト皮膜の表面の摩擦係数が1.00以下である請求項4に記載のコンプレッサー摺動部品。
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