JPH0234739A - 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 - Google Patents
高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金Info
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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、靭性に優れ且つ高い抗張力を有し、自動車の
足廻り等の１強度を必要とする部材に使用されるＡΩ−
８１−Ｍｇ系の鋳造用アルミニウム合金に関するもので
ある。
足廻り等の１強度を必要とする部材に使用されるＡΩ−
８１−Ｍｇ系の鋳造用アルミニウム合金に関するもので
ある。
（従来の技術）
自動車等の強度部材に使用される鋳造品は、強度、安全
性が重要であり、鋳造品の健全性はもちろん、靭性とく
に対衝撃性、高い伸び、耐力、及び高い抗張力を有する
良好な機械的性質が要求される。
性が重要であり、鋳造品の健全性はもちろん、靭性とく
に対衝撃性、高い伸び、耐力、及び高い抗張力を有する
良好な機械的性質が要求される。
従来、こうした機械的性質を比較的満足するものとして
、Ａｌ２〜８１−Ｍｇ系の合金に於いてはＡ３５６合金
を用いたり、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｃｄ等を添加して、その機械
的性質・を向上させた合金が使用されている。しかし、
自動車、特に乗用車等の軽量化により、従来鉄系の材質
を用いていた部材には、更に高レベルの機械的性質が要
求されており、Ａ３５６等の公知合金では対処すること
が困難である。
、Ａｌ２〜８１−Ｍｇ系の合金に於いてはＡ３５６合金
を用いたり、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｃｄ等を添加して、その機械
的性質・を向上させた合金が使用されている。しかし、
自動車、特に乗用車等の軽量化により、従来鉄系の材質
を用いていた部材には、更に高レベルの機械的性質が要
求されており、Ａ３５６等の公知合金では対処すること
が困難である。
特開昭６１−６０１６１９号には、Ｂｅ≦０．１％、Ｔ
ｉ： ０．０２〜０．２％、Ｂ：０．００２〜０．０１
％含有のアルミニウム合金が示されているが、これはＴ
ｉとＢによる結晶粒微細化効果をねらっているものであ
り、また、特公昭６１−４０３００号にはＢｅ： 、０
．００２〜０．０１％。
ｉ： ０．０２〜０．２％、Ｂ：０．００２〜０．０１
％含有のアルミニウム合金が示されているが、これはＴ
ｉとＢによる結晶粒微細化効果をねらっているものであ
り、また、特公昭６１−４０３００号にはＢｅ： 、０
．００２〜０．０１％。
Ｃａ：０．０１〜０．０７％含有の合金が示されている
が、これはＣａによる金属光沢を有する合金を目的とし
たものである。特開昭６１−３１０６１７にはｓｂ≦０
．２％、Ｓｒ≦０．０１％１Ｍｎ≦０．２％、ＴｉＳ２
．２％、Ｂｅ： ０．０５〜０．４％を含有し、強度
及び靭性改善を目的としたアル、ミニラム合金が開示さ
れている。
が、これはＣａによる金属光沢を有する合金を目的とし
たものである。特開昭６１−３１０６１７にはｓｂ≦０
．２％、Ｓｒ≦０．０１％１Ｍｎ≦０．２％、ＴｉＳ２
．２％、Ｂｅ： ０．０５〜０．４％を含有し、強度
及び靭性改善を目的としたアル、ミニラム合金が開示さ
れている。
（発明が解決しようとする問題点）
これまでのＪＩＳ規格Ａ３５６等のＡ Ｑ −Ｓ １−
Ｍｇ系の鋳造用合金では、焼戻し過程でのＭｇ、Ｓｉの
析出により靭性、及び対衝撃性が著しく低下する。
Ｍｇ系の鋳造用合金では、焼戻し過程でのＭｇ、Ｓｉの
析出により靭性、及び対衝撃性が著しく低下する。
Ｔ６処理後の機械的性質は、ＪＩＳ４号テストピースに
於いても、抗張力２５ ｋｇ／ １１１１２、耐力１２
ｋｇ／ ｒｙｎ 、伸び１２％、シャルピー衝撃値３
、２ ｋｇ、ｍ／ ｃｙｌの一例に示すように伸びを
出そうとすると、抗張力、耐力が低く、また熱処理条件
を変えて、抗張力、耐力を高くすると、伸びが低下し強
度部材としては、充分に満足する機械的性質を得ること
が困難であった。
於いても、抗張力２５ ｋｇ／ １１１１２、耐力１２
ｋｇ／ ｒｙｎ 、伸び１２％、シャルピー衝撃値３
、２ ｋｇ、ｍ／ ｃｙｌの一例に示すように伸びを
出そうとすると、抗張力、耐力が低く、また熱処理条件
を変えて、抗張力、耐力を高くすると、伸びが低下し強
度部材としては、充分に満足する機械的性質を得ること
が困難であった。
本発明合金は、上記Ａｌ−８ｉ−Ｍｇ系の鋳造合金の欠
点を解決して、強度部材に要求される機械的性質を満足
させるアルミニウム合金を提供するものである。
点を解決して、強度部材に要求される機械的性質を満足
させるアルミニウム合金を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明合金はＡｌ−８ｉ−Ｍｇ系の鋳造用合金にＢｅ、
Ｓｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｔｉを添加して、マトリックスに固
溶、または析出させてＴ６処理を行なうことにより、Ｆ
ｅの針状晶の成長を抑制し、共晶Ｓｉの微細化粒状化を
おこない、切り欠き効果の軽減による靭性、耐衝撃性及
び強度の機械的性質の向上を目的としている。ＳｒとＴ
ｉは結晶組織の微細化、ＢｅはＦｅと化合物をつくりＦ
ｅ針状晶の成長を抑制するために添加するものである。
Ｓｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｔｉを添加して、マトリックスに固
溶、または析出させてＴ６処理を行なうことにより、Ｆ
ｅの針状晶の成長を抑制し、共晶Ｓｉの微細化粒状化を
おこない、切り欠き効果の軽減による靭性、耐衝撃性及
び強度の機械的性質の向上を目的としている。ＳｒとＴ
ｉは結晶組織の微細化、ＢｅはＦｅと化合物をつくりＦ
ｅ針状晶の成長を抑制するために添加するものである。
すなわち、Ｓｉ：４．０〜８．０％、Ｍｇ：０．２〜０
．８％、Ｂｅ： ０．００３〜０．１％、Ｆｅ：０．２
％以下、Ｓｒ： ０．００２〜０．０１％、ＴｉＳ２．
２％以下の高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金であ
る。
．８％、Ｂｅ： ０．００３〜０．１％、Ｆｅ：０．２
％以下、Ｓｒ： ０．００２〜０．０１％、ＴｉＳ２．
２％以下の高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金であ
る。
本発明における各成分範囲の限定理由は以下の通りであ
る。
る。
Ｓｉは鋳造性を良好にするために４．０％以上添加する
が、８．０％を越えると強度、伸びを著しく劣化させる
ので４．０〜８．０％とした。Ｍｇは強度の向上に有効
であるが、０．２％以下であるとその効果が少なく、０
．８％以上になるとＢｅ。
が、８．０％を越えると強度、伸びを著しく劣化させる
ので４．０〜８．０％とした。Ｍｇは強度の向上に有効
であるが、０．２％以下であるとその効果が少なく、０
．８％以上になるとＢｅ。
Ｓｒを添加による効果以上に、伸びの低下が顕著となる
ので０．２〜０．８％に限定した。Ｂｅは靭性を低下さ
せるＦｅの針状晶の成長を抑制するために添加するもの
で、厚肉鋳造品で、鋳造時の凝固速度が遅くなるので、
Ｆｅの針状晶が粗大化する傾向にある。従って、この場
合にはＢｅ含有量を多くしてＦｅ針状晶を微細化しなけ
ればならない。
ので０．２〜０．８％に限定した。Ｂｅは靭性を低下さ
せるＦｅの針状晶の成長を抑制するために添加するもの
で、厚肉鋳造品で、鋳造時の凝固速度が遅くなるので、
Ｆｅの針状晶が粗大化する傾向にある。従って、この場
合にはＢｅ含有量を多くしてＦｅ針状晶を微細化しなけ
ればならない。
薄肉鋳造品では、鋳造時の凝固速度が速いので、Ｆｅの
針状晶は微細になる傾向にある。
針状晶は微細になる傾向にある。
しかし、さらに微細化して靭性を改善するにはごく微量
のＢｅ添加でも有効である。
のＢｅ添加でも有効である。
従って、厚肉鋳造製品及び薄肉鋳造品の双方に対応でき
るように、Ｂｅの範囲を０．００３〜０．１％とした。
るように、Ｂｅの範囲を０．００３〜０．１％とした。
特開昭６１−３１０６１７号ではｓｂとＳｒを含有した
アルミニウム合金を開示していたが、Ｓｒ単独でも、ｓ
ｂとＳｒの同時添加と同程度の効果、つまり結晶ＳＬの
微細化により靭性が改善されることが判明したので、Ｓ
ｒの添加のみに変更した。
アルミニウム合金を開示していたが、Ｓｒ単独でも、ｓ
ｂとＳｒの同時添加と同程度の効果、つまり結晶ＳＬの
微細化により靭性が改善されることが判明したので、Ｓ
ｒの添加のみに変更した。
Ｓｒは少なすぎると、共晶Ｓｉの微細化効果がなく、ま
た多すぎるとＡｌ１．Ｓｒの析出により靭性が低下する
。さらにはＳｒ添加時にガスが溶湯中に吸収され、ガス
欠陥等功発生原因になるので、０．００２〜０．０１％
の範囲とした。また、Ｆｅの含有量以上に添加すると強
度低下の原因となるために最大０．２％とした。
た多すぎるとＡｌ１．Ｓｒの析出により靭性が低下する
。さらにはＳｒ添加時にガスが溶湯中に吸収され、ガス
欠陥等功発生原因になるので、０．００２〜０．０１％
の範囲とした。また、Ｆｅの含有量以上に添加すると強
度低下の原因となるために最大０．２％とした。
本発明合金を鋳造後、適切な条件でＴ６処理を行なうと
、抗張力３０ｋｇ／ｍ”以上、０．２％耐力２２ｋｇ／
ａｎ２以上、伸び１５％以上、シャルピー衝撃値１ 、
０ ｋｇ、ｍ／ｃｄ以上の機械的性質が付与でき、従来
の公知合金に比較して高強度、高靭性の強度部材が可能
となる。
、抗張力３０ｋｇ／ｍ”以上、０．２％耐力２２ｋｇ／
ａｎ２以上、伸び１５％以上、シャルピー衝撃値１ 、
０ ｋｇ、ｍ／ｃｄ以上の機械的性質が付与でき、従来
の公知合金に比較して高強度、高靭性の強度部材が可能
となる。
第１表は本発明合金とＪＩＳ規格３５６及びＡ３５６合
金の成分を比較した表である。
金の成分を比較した表である。
第
表
４Ｈｒで戻しを行い、ＪＩＳＪ号引張り試験片とＪＩＳ
ａ号衝撃試験片を（Ｕノツチ付）を丸棒より切りだして
行なった。
ａ号衝撃試験片を（Ｕノツチ付）を丸棒より切りだして
行なった。
第
表
（数値は重量％）
（実施例）
第１図は、第２表記載の本発明合金の一実施例のＡｌ−
３ｉ−Ｍｇ系の合金で、Ｂｅの含有量と機械的性質抗張
力（ｋｇ／ｎｍ 、０．２％耐力（ｋｇ／♂）、伸び（
％）、シャルピー衝撃値（ｋｇ、 ｍ ／ ａＪ ）
）、ブリネル硬度の関係を示したものである。試験方法
は両合金共に、加圧力９００ｋｇ／ａＪで直径５０φ、
長さ１４０Ｌの丸棒を溶湯鍛造にて鋳造し、５４０℃、
７Ｈｒで溶体化、水冷後１６０℃、第３表の結果より判
るように、本発明合金によって溶湯鍛造したものは、従
来の公知合金（Ａ３５６）に比べて抗張力、耐力、伸び
、＊＊値共に高い水準にあり、良好なる機械的性質を有
する事が可能である。第２図は従来合金（ａ）と本発明
合金（ｂ）のミクロ組織を示す。第２図のミクロ組織に
示すように、（ａ）の従来合金使用の薄肉品、及び厚肉
品共に、Ｆａの針状組織が現われている。また、薄肉品
に比べて厚肉品の方が、 Ｆｅの針状晶の長さが約１５
〜２０−と大きい。
３ｉ−Ｍｇ系の合金で、Ｂｅの含有量と機械的性質抗張
力（ｋｇ／ｎｍ 、０．２％耐力（ｋｇ／♂）、伸び（
％）、シャルピー衝撃値（ｋｇ、 ｍ ／ ａＪ ）
）、ブリネル硬度の関係を示したものである。試験方法
は両合金共に、加圧力９００ｋｇ／ａＪで直径５０φ、
長さ１４０Ｌの丸棒を溶湯鍛造にて鋳造し、５４０℃、
７Ｈｒで溶体化、水冷後１６０℃、第３表の結果より判
るように、本発明合金によって溶湯鍛造したものは、従
来の公知合金（Ａ３５６）に比べて抗張力、耐力、伸び
、＊＊値共に高い水準にあり、良好なる機械的性質を有
する事が可能である。第２図は従来合金（ａ）と本発明
合金（ｂ）のミクロ組織を示す。第２図のミクロ組織に
示すように、（ａ）の従来合金使用の薄肉品、及び厚肉
品共に、Ｆａの針状組織が現われている。また、薄肉品
に比べて厚肉品の方が、 Ｆｅの針状晶の長さが約１５
〜２０−と大きい。
しかし５ （ｂ）の本発明合金については薄肉品及び厚
肉品共にＦｅ針状晶は、微細に分解されて微粒子状にな
っている。
肉品共にＦｅ針状晶は、微細に分解されて微粒子状にな
っている。
また、従来合金使用の薄肉品のＦｅ針状晶は、厚肉品に
比べてＦｅの針状晶が微細なので、微量のＢｅ含有量で
もＦｅの針状使用が微粒子状になり機械的性質が改善さ
れる。
比べてＦｅの針状晶が微細なので、微量のＢｅ含有量で
もＦｅの針状使用が微粒子状になり機械的性質が改善さ
れる。
（発明の効果）
１ 、 Ａ １２１２〜５ｉ−系の鋳造用アルミニウム
合金にＢｅ＝ Ｓｒを添加し、適切なるＴ６処理を行な
うことにより、高靭性、高強度の鋳造用アルミニウム合
金が可能となまた。
合金にＢｅ＝ Ｓｒを添加し、適切なるＴ６処理を行な
うことにより、高靭性、高強度の鋳造用アルミニウム合
金が可能となまた。
２、機械的性質は抗張力３０ｋｇ／ｍ”以上、２２％耐
力２０ｋｇ／ｍ’以上、伸び１５％以上、シャルピー衝
撃値１．０ｋｇ、ｍ／ｃＪ以上で、アルミニウム合金に
よる有用な強度部材が可能となった。
力２０ｋｇ／ｍ’以上、伸び１５％以上、シャルピー衝
撃値１．０ｋｇ、ｍ／ｃＪ以上で、アルミニウム合金に
よる有用な強度部材が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明合金の一実施例でＢｅの含有量によるＡ
ｌ２〜５１−Ｍｇ系合金の機械的性質を示した図であり
、第２図は従来合金と本発明合金のミ禾 ｂ ８ ・へ七日）Ｊ−犀１１霞
ｌ２〜５１−Ｍｇ系合金の機械的性質を示した図であり
、第２図は従来合金と本発明合金のミ禾 ｂ ８ ・へ七日）Ｊ−犀１１霞
Claims (1)
- 重量比で、Ｓｉ：４．０〜８．０％、Ｍｇ：０．２〜
０．８％、Ｂｅ：０．００３〜０．１％，Ｆｅ：０．２
％以下とおよび、Ｓｒ：≦０．００２〜０．０１％、Ｔ
ｉ：≦０．２％の成分を有し、残部がＡｌと不純物で有
ることを特徴とする高強度、高靭性鋳造用アルミニウム
合金
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299788A JPH0234739A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299788A JPH0234739A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234739A true JPH0234739A (ja) | 1990-02-05 |
Family
ID=16127953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18299788A Pending JPH0234739A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0234739A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5971679A (en) * | 1997-12-31 | 1999-10-26 | Daewoo Heavy Industries, Ltd. | Splash guard device for use in a machine tool |
| WO2001016387A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Asahi Tec Corporation | Alliage d'aluminium coule exempt de cuivre et procede de traitement thermique aux fins de la production de cet alliage |
| WO2013034001A1 (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 铝硅镁系铸造铝合金及铸造工艺 |
| AT516230A1 (de) * | 2014-08-20 | 2016-03-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Stranggießkokille mit einstellbarer Luftfederung |
| CN110284028A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 成都市瑞驰精工机械制造有限责任公司 | 一种铸造Al-Si-Mg-Be合金 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP18299788A patent/JPH0234739A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5971679A (en) * | 1997-12-31 | 1999-10-26 | Daewoo Heavy Industries, Ltd. | Splash guard device for use in a machine tool |
| DE19860778B4 (de) * | 1997-12-31 | 2007-07-12 | Doosan Infracore Co., Ltd., Dong-gu | Spritzschutzeinrichtung für eine Werkzeugmaschine |
| WO2001016387A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Asahi Tec Corporation | Alliage d'aluminium coule exempt de cuivre et procede de traitement thermique aux fins de la production de cet alliage |
| US6773665B1 (en) | 1999-08-31 | 2004-08-10 | Asahi Tec Corporation | Non-Cu-based cast Al alloy and method for heat treatment thereof |
| WO2013034001A1 (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 铝硅镁系铸造铝合金及铸造工艺 |
| AT516230A1 (de) * | 2014-08-20 | 2016-03-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Stranggießkokille mit einstellbarer Luftfederung |
| CN110284028A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 成都市瑞驰精工机械制造有限责任公司 | 一种铸造Al-Si-Mg-Be合金 |
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