JPH01268839A - 加工用アルミニウム合金 - Google Patents
加工用アルミニウム合金Info
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- JPH01268839A JPH01268839A JP9440888A JP9440888A JPH01268839A JP H01268839 A JPH01268839 A JP H01268839A JP 9440888 A JP9440888 A JP 9440888A JP 9440888 A JP9440888 A JP 9440888A JP H01268839 A JPH01268839 A JP H01268839A
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- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、耐摩耗性を有し、伸び率の高い押出材に好適
な、押出性の良好な加工用アルミニウム合金に関する。
な、押出性の良好な加工用アルミニウム合金に関する。
(従来の技術)
耐摩耗性を有する合金は、建築、車輌等の分野における
各種部材用として広範囲に使用されている。特に耐摩耗
性を有し、靭性の比較的ある合金としテAc4c合金(
Al−6,5〜?、5%5i−0,20〜0.4%Mg
)が知られているが、この合金は鋳造材であって、この
合金自体では靭性が十分と言えず、そのためにナトリウ
ム、ストロンチウム、アンチモン等の接種剤を添加して
共晶珪素を微細化し、伸び率の向上を図っている。一方
押出成形等の加工用合金で上記AC4C合金と同等以上
の耐摩耗性を有する合金としては4032合金(Aj?
−11,0〜13.5%5i−0,50〜1.3%Cu
−0,8〜1.3%Mg−0,50〜1.3%Ni)
が知られているが、この合金は押出性が悪く、また耐食
性もAC4C合金より劣る。このため、良好な押出性を
有し、AC4C合金と同等またはそれ以上の耐摩耗性を
備え、同等以上の靭性を有するバランスのとれた加工用
合金が建築、車輌等の分野で求められてきた。
各種部材用として広範囲に使用されている。特に耐摩耗
性を有し、靭性の比較的ある合金としテAc4c合金(
Al−6,5〜?、5%5i−0,20〜0.4%Mg
)が知られているが、この合金は鋳造材であって、この
合金自体では靭性が十分と言えず、そのためにナトリウ
ム、ストロンチウム、アンチモン等の接種剤を添加して
共晶珪素を微細化し、伸び率の向上を図っている。一方
押出成形等の加工用合金で上記AC4C合金と同等以上
の耐摩耗性を有する合金としては4032合金(Aj?
−11,0〜13.5%5i−0,50〜1.3%Cu
−0,8〜1.3%Mg−0,50〜1.3%Ni)
が知られているが、この合金は押出性が悪く、また耐食
性もAC4C合金より劣る。このため、良好な押出性を
有し、AC4C合金と同等またはそれ以上の耐摩耗性を
備え、同等以上の靭性を有するバランスのとれた加工用
合金が建築、車輌等の分野で求められてきた。
(発明が解決しようとする問題点)
上記の接種剤を含有するAC4C合金にさらに伸率を向
上させるためには、合金に含まれる珪素の含有量を少な
くせねばならず耐摩耗性を犠牲にしてしまうことになっ
て合金の用途が自から限られてしまう。
上させるためには、合金に含まれる珪素の含有量を少な
くせねばならず耐摩耗性を犠牲にしてしまうことになっ
て合金の用途が自から限られてしまう。
発明者らは、上記した実情に基づいて種々検討した結果
、珪素を特定範囲含有するAj! −5t系合金にアン
チモンを添加して急冷凝固した鋳塊は押出加工性が良好
で、得られた押出材は耐摩耗性を存し、しかも伸び率の
高いことを見出して本発明を完成したものであって、そ
の目的とするところは、耐摩耗性を有し、伸び率の高い
バランスのとれた押出材に好適な、押出性の良好な加工
用のアルミニウム合金を提供することである。
、珪素を特定範囲含有するAj! −5t系合金にアン
チモンを添加して急冷凝固した鋳塊は押出加工性が良好
で、得られた押出材は耐摩耗性を存し、しかも伸び率の
高いことを見出して本発明を完成したものであって、そ
の目的とするところは、耐摩耗性を有し、伸び率の高い
バランスのとれた押出材に好適な、押出性の良好な加工
用のアルミニウム合金を提供することである。
(問題点を解決するための手段)
即ち本発明は、重量換算で、Si4.0〜8.0%、M
g0.2〜0.6%、Sb0.05〜0.15%を含有
し、必要に応じてMn0.03〜0.6%およびCr0
.03〜0.3%の1種または2種を含有し、さらにT
i0.001〜0.1%、B0.0O01〜0.01%
を含有し、残部Alおよび不純物からなり、共晶珪素の
サイズが平均粒径で20μm以下であることを特徴とす
る加工用アルミニウム合金である。
g0.2〜0.6%、Sb0.05〜0.15%を含有
し、必要に応じてMn0.03〜0.6%およびCr0
.03〜0.3%の1種または2種を含有し、さらにT
i0.001〜0.1%、B0.0O01〜0.01%
を含有し、残部Alおよび不純物からなり、共晶珪素の
サイズが平均粒径で20μm以下であることを特徴とす
る加工用アルミニウム合金である。
(作 用)
本発明合金の含有成分およびその限定理由について説明
する。
する。
Si4.0〜8.0%
珪素は、耐摩耗性を付与するための元素であって、その
含有量が下限値以下では効果が少なく、また上限値以上
となると、以下に述べるアンチモンを添加し急冷凝固さ
せて共晶珪素のサイズを微細なものとしてもその量的割
合が多く加工性を低下させる。
含有量が下限値以下では効果が少なく、また上限値以上
となると、以下に述べるアンチモンを添加し急冷凝固さ
せて共晶珪素のサイズを微細なものとしてもその量的割
合が多く加工性を低下させる。
Mg0.2〜0.6%
マグネシウムは珪素と共存することによって、Mg、S
i化合物を形成して引張り強度を向上させるための元素
であって、その含有量が下限値以下ではその効果が少な
く、また上限値以上となるとMgzSi化合物が粗大化
し易く、加工性を低下する。
i化合物を形成して引張り強度を向上させるための元素
であって、その含有量が下限値以下ではその効果が少な
く、また上限値以上となるとMgzSi化合物が粗大化
し易く、加工性を低下する。
Sb0.05〜0.15%
アンチモンは、爾後の急冷凝固と相まって共晶珪素を微
細化して押出加工性を良好なものとするための元素であ
って、その含有量が下限値以下ではその効果が少なく、
また上限値以上となるとMg−5%化合物の晶出物を生
成し、この晶出物が破壊の起点となって、加工性を低下
させる。共晶珪素の微細化効果を有するナトリウム、ス
トロンチウムは、この微細化された共晶珪素の分布に偏
在を生じ易く不均一な組織となって押出加工性を低下す
るのでその添加量、鋳造等の条件管理が難しい。
細化して押出加工性を良好なものとするための元素であ
って、その含有量が下限値以下ではその効果が少なく、
また上限値以上となるとMg−5%化合物の晶出物を生
成し、この晶出物が破壊の起点となって、加工性を低下
させる。共晶珪素の微細化効果を有するナトリウム、ス
トロンチウムは、この微細化された共晶珪素の分布に偏
在を生じ易く不均一な組織となって押出加工性を低下す
るのでその添加量、鋳造等の条件管理が難しい。
Ti0.001〜0.1%
80.000i〜0.01%
チタンおよびボロンは、鋳塊の鋳造組織を微細化し、鋳
造割れの発生を防止するための元素であって、その含有
量が下限値以下ではその効果が少なく、また上限値以上
となると鋳塊の組織中にAl−Ti系化合物あるいはT
i−B系化合物の晶出物を生成し、この晶出物が材料の
疲労亀裂起点および亀裂伝播系路になって疲労強度の低
下を招いたり、靭性の低下を招く。
造割れの発生を防止するための元素であって、その含有
量が下限値以下ではその効果が少なく、また上限値以上
となると鋳塊の組織中にAl−Ti系化合物あるいはT
i−B系化合物の晶出物を生成し、この晶出物が材料の
疲労亀裂起点および亀裂伝播系路になって疲労強度の低
下を招いたり、靭性の低下を招く。
Mn0.03〜0.6%
Cr0.03〜0.3%の1種または2種マンガンおよ
びクロムは、押出加工において形成される押出材および
熱処理時の再結晶粒の粗大化を防止して高い強度を有す
る押出材を得るための元素であって、その含有量が共に
下限値以下ではその効果が少なく、また上下値以上とな
ると、へ1−Cr系化合物またはAl−5t−Fe (
Mn)系化合物の粗大な晶出物を生成し、靭性を低下す
る。
びクロムは、押出加工において形成される押出材および
熱処理時の再結晶粒の粗大化を防止して高い強度を有す
る押出材を得るための元素であって、その含有量が共に
下限値以下ではその効果が少なく、また上下値以上とな
ると、へ1−Cr系化合物またはAl−5t−Fe (
Mn)系化合物の粗大な晶出物を生成し、靭性を低下す
る。
以上のような合金組成において、本発明はさらに共晶珪
素のサイズが平均粒径で20μm以下であることが必要
である。共晶珪素のサイズをこのようなサイズにするこ
とが、加工性を良好なものとし優れた特性を発揮する要
因にもなっている。
素のサイズが平均粒径で20μm以下であることが必要
である。共晶珪素のサイズをこのようなサイズにするこ
とが、加工性を良好なものとし優れた特性を発揮する要
因にもなっている。
このようなサイズの共晶珪素を含む組織の鋳塊を得るに
は、アンチモンの存在のもとで溶湯を鋳造するにあたっ
て溶湯の凝固速度を0.5℃/秒以上とすることが必要
である。この凝固速度は速い方が共晶珪素のサイズと共
に組織が微細になって、好ましいことであり、このよう
な急速凝固は通常の連続水冷鋳造法で達せられる。この
ようにして得られた鋳塊は、常法によって均質化処理し
た後押出加工することができ、伸び率の高い押出材を得
ることができる。またこの押出材は、共晶珪素が微細化
し、さらに均一分散しているので硫酸皮膜をかけると灰
色の美麗で、しかも落着いた皮膜色が得られるし、また
伸び率が高いので加工率の大きい冷間および熱間での鍛
造加工が容易に施こせる。
は、アンチモンの存在のもとで溶湯を鋳造するにあたっ
て溶湯の凝固速度を0.5℃/秒以上とすることが必要
である。この凝固速度は速い方が共晶珪素のサイズと共
に組織が微細になって、好ましいことであり、このよう
な急速凝固は通常の連続水冷鋳造法で達せられる。この
ようにして得られた鋳塊は、常法によって均質化処理し
た後押出加工することができ、伸び率の高い押出材を得
ることができる。またこの押出材は、共晶珪素が微細化
し、さらに均一分散しているので硫酸皮膜をかけると灰
色の美麗で、しかも落着いた皮膜色が得られるし、また
伸び率が高いので加工率の大きい冷間および熱間での鍛
造加工が容易に施こせる。
実施例1
第1表に示す合金番号1〜6が本発明の押出加工用アル
ミニウム合金であって、合金溶湯を常法によって溶製し
た後、水冷鋳型を用いた連続水冷鋳造法で203flφ
のビレットを鋳造して得たものである。合金番号7〜1
0は比較のための合金であって、このうち7〜9は金型
を用いた重力鋳造法で100mmφのビレットを鋳造し
て得たものである。合金番号10はアンチモンの含有し
ていない合金番号2に相当する合金であって、上記の合
金番号1〜6の場合と同様の条件で203關φのビレッ
トを鋳造して得たものである。このようにして鋳造した
各々のビレットの共晶珪素のサイズを第1表に示す。ま
た次に示す方法により各々の特性を測定した。結果を第
1表および第2表に示す。
ミニウム合金であって、合金溶湯を常法によって溶製し
た後、水冷鋳型を用いた連続水冷鋳造法で203flφ
のビレットを鋳造して得たものである。合金番号7〜1
0は比較のための合金であって、このうち7〜9は金型
を用いた重力鋳造法で100mmφのビレットを鋳造し
て得たものである。合金番号10はアンチモンの含有し
ていない合金番号2に相当する合金であって、上記の合
金番号1〜6の場合と同様の条件で203關φのビレッ
トを鋳造して得たものである。このようにして鋳造した
各々のビレットの共晶珪素のサイズを第1表に示す。ま
た次に示す方法により各々の特性を測定した。結果を第
1表および第2表に示す。
押出性:各ビレットを520℃の温度に4時間保持した
後430°Cの温度に予熱し、押出速度30m/分で3
0龍φの丸棒へ押出加工した。その時の押出圧力および
押出材の表面状態を目視観察した。
後430°Cの温度に予熱し、押出速度30m/分で3
0龍φの丸棒へ押出加工した。その時の押出圧力および
押出材の表面状態を目視観察した。
耐摩耗性:大越式摩耗試験機により、押出材を摩耗速度
1.21m/秒、荷重3.2 kgで試験し、比摩耗量
を測定した。この値が小さいほど耐摩耗性が良好である
ことを示す。
1.21m/秒、荷重3.2 kgで試験し、比摩耗量
を測定した。この値が小さいほど耐摩耗性が良好である
ことを示す。
機械的性質:押出材を520℃の温度に10時間保持し
て溶体化処理した後、170℃の温度に5時間保持して
焼戻し処理したものについて測定した。
て溶体化処理した後、170℃の温度に5時間保持して
焼戻し処理したものについて測定した。
第1表および第2表の結果から、共晶珪素のサイズの小
さい本発明例は押出加工性が良好で、得られた押出材は
、耐摩耗性と中程度の引張強さがあり、しかも伸び率の
高い特性を有するものであることが判る。これに対し共
晶珪素のサイズの大きい比較例は、押出圧力が大きく押
出性が劣り、しかも、得られた押出材は伸び率の低いも
のであることが判る。
さい本発明例は押出加工性が良好で、得られた押出材は
、耐摩耗性と中程度の引張強さがあり、しかも伸び率の
高い特性を有するものであることが判る。これに対し共
晶珪素のサイズの大きい比較例は、押出圧力が大きく押
出性が劣り、しかも、得られた押出材は伸び率の低いも
のであることが判る。
実施例2
実施例1 (合金番号で1〜6)と同じ条件で調整した
試料を据込鍛造率(10〇−鍛造後の試料の厚さ/鍛造
前の試料の厚さX100)70%で鍛造した後、520
℃の温度に10時間保持して溶体化処理し、ついで17
0℃の温度に5時間保持して焼戻し処理した試料につい
て、機械的性質および再結晶粒の平均粒径を測定した。
試料を据込鍛造率(10〇−鍛造後の試料の厚さ/鍛造
前の試料の厚さX100)70%で鍛造した後、520
℃の温度に10時間保持して溶体化処理し、ついで17
0℃の温度に5時間保持して焼戻し処理した試料につい
て、機械的性質および再結晶粒の平均粒径を測定した。
測定結果を第3表に示す。
第3表の結果から、本発明例(合金番号1〜6)のうち
マンガンおよびクロムの少なくとも1種を含有した合金
(合金番号4〜6)は、マンガンおよびクロムの含有し
ていない合金(合金番号1〜3)よりも引張強さの大き
いことが判る。
マンガンおよびクロムの少なくとも1種を含有した合金
(合金番号4〜6)は、マンガンおよびクロムの含有し
ていない合金(合金番号1〜3)よりも引張強さの大き
いことが判る。
(発明の効果)
以上のごとく、本発明合金は、押出性に優れ、得られた
押出材は中程度の強度と耐摩耗性をもち、高い伸び率を
有するものであるから衝撃等に対しても強く、建築、車
輌等の分野における各種部材用として安全性の高いもの
として一層広範囲に使用できる効果をもつものである。
押出材は中程度の強度と耐摩耗性をもち、高い伸び率を
有するものであるから衝撃等に対しても強く、建築、車
輌等の分野における各種部材用として安全性の高いもの
として一層広範囲に使用できる効果をもつものである。
また得られた押出材は伸び特性に優れているから鍛造率
の高いしかも複雑な形状をした部材用としても使用でき
る効果をもつものである。
の高いしかも複雑な形状をした部材用としても使用でき
る効果をもつものである。
特許出願人 日本軽金属株式会社
株式会社日軽技研
Claims (2)
- (1)重量換算で、Si4.0〜8.0%、Mg0.2
〜0.6%、Sb0.05〜0.15%、Ti0.00
1〜0.1%、B0.0001〜0.01%を含有し、
残部Alおよび不純物からなり、共晶珪素のサイズが平
均粒径で20μm以下であることを特徴とする加工用ア
ルミニウム合金。 - (2)重量換算で、Si4.0〜8.0%、Mg0.2
〜0.6%、Sb0.05〜0.15%、Ti0.00
1〜0.1%、B0.0001〜0.01%を含有し、
さらにMn0.03〜0.6%およびCr0.03〜0
.3%の1種または2種を含有し、残部Alおよび不純
物からなり、共晶珪素のサイズが平均粒径で20μm以
下であることを特徴とする加工用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094408A JPH0665732B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 伸び率に優れた加工用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094408A JPH0665732B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 伸び率に優れた加工用アルミニウム合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01268839A true JPH01268839A (ja) | 1989-10-26 |
JPH0665732B2 JPH0665732B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
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Cited By (3)
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JPH05311306A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Nippon Light Metal Co Ltd | 押出し・鍛造用アルミニウム合金 |
KR100723630B1 (ko) * | 2006-03-02 | 2007-06-04 | 지성알미늄주식회사 | 자동차 에어컨용 알루미늄 합금소재 제조방법과 그로부터 제조되는 알루미늄 합금소재를 이용한 자동차 에어컨용 서브쿨재 제조방법 |
CN103695734A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-04-02 | 天津立中合金集团有限公司 | 一种新型长效细化变质亚共晶铝合金材料及其制备方法 |
Citations (2)
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JPS61110743A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-29 | Kobe Steel Ltd | 押出用アルミニウム合金 |
JPS62149839A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-03 | Nippon Light Metal Co Ltd | 強度に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金 |
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1988
- 1988-04-19 JP JP63094408A patent/JPH0665732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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