JP7321457B2 - アルミニウム合金材、その製造方法及びインペラ - Google Patents
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Alマトリクス中に第二相粒子が析出した金属組織を有する、アルミニウム合金材にある。
Mgは、Znと共存することによりAlマトリクス中に第二相粒子を形成し、前記アルミニウム合金材の強度を向上させる作用を有している。前記アルミニウム合金材中のMgの含有量は、1.0原子%以上10.0原子%以下である。Mgの含有量を前記特定の範囲とすることにより、高温における前記アルミニウム合金材の強度の低下を抑制するとともに、クリープ特性を改善しやすくすることができる。
Znは、Znと共存することによりAlマトリクス中に第二相粒子を形成し、前記アルミニウム合金材の強度を向上させる作用を有している。前記アルミニウム合金材中のZnの含有量は、2.0原子%以上9.0原子%以下である。Znの含有量を前記特定の範囲とすることにより、高温における前記アルミニウム合金材の強度の低下を抑制するとともに、クリープ特性を改善しやすくすることができる。
前記アルミニウム合金材中のNiの含有量及びCuの含有量は、それぞれ前記特定の範囲内である。前記アルミニウム合金材は、NiとCuとの両方が添加されていることにより、これらの元素のいずれか一方または両方が添加されていない場合に比べてクリープ特性を格段に向上させることができる。
前記アルミニウム合金材は、例えば、鋳造、溶体化処理、焼入れ及び時効処理を順次実施することにより作製される。また、前記の態様の製造方法においては、必要に応じて、鋳造後の鋳塊に、均質化処理及び展伸加工を行ってもよい。
本例は、Mgの含有量に対するZnの含有量の比率を種々の値に変更した例である。本例では、まず、溶体化処理における処理温度を420℃以上500℃以下とした以外は、前述した試験材E1等と同様の方法により、表2に示す組成を有するAl-Mg-Zn三元系合金(試験材R1~R15)を作製した。
Mg:1.0原子%以上10.0原子%以下、Zn:1.0原子%以上9.0原子%以下を含有し、Mg/Znの値が0.8以上2.0以下であり、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有している。
Claims (8)
- Mg:1.0原子%以上10.0原子%以下、Zn:2.0原子%以上9.0原子%以下、Ni:0.25原子%以上3.0原子%以下及びCu:0.25原子%以上3.0原子%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
Alマトリクス中に第二相粒子が析出した金属組織を有する、アルミニウム合金材。 - Mgの含有量が3.5原子%以上9.0原子%以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金材。
- Znの含有量が3.0原子%以上8.0原子%以下である、請求項1または2に記載のアルミニウム合金材。
- Cuの含有量がNiの含有量よりも多い、請求項1~3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金材。
- Znの含有量に対するMgの含有量の比Mg/Znの値が0.8以上2.0以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金材。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載のアルミニウム合金材からなるインペラ。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載のアルミニウム合金材の製造方法であって、
前記化学成分を有する鋳塊を作製し、
前記鋳塊を420~500℃の温度で24~48時間加熱して溶体化処理を行い、
次いで、前記鋳塊を焼入れし、
その後、前記鋳塊を200~300℃の温度で1~100時間加熱して時効処理を行う、アルミニウム合金材の製造方法。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載のアルミニウム合金材の製造方法であって、
前記化学成分を有する鋳塊を作製し、
前記鋳塊に展伸加工を施して展伸材を作製し、
前記展伸材を420~500℃の温度で24~48時間加熱して溶体化処理を行い、
次いで、前記展伸材を焼入れし、
その後、前記展伸材を200~300℃の温度で1~100時間加熱して時効処理を行う、アルミニウム合金材の製造方法。
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