JPH0448856B2 - - Google Patents

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JPH0448856B2
JPH0448856B2 JP61171169A JP17116986A JPH0448856B2 JP H0448856 B2 JPH0448856 B2 JP H0448856B2 JP 61171169 A JP61171169 A JP 61171169A JP 17116986 A JP17116986 A JP 17116986A JP H0448856 B2 JPH0448856 B2 JP H0448856B2
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JP
Japan
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alloy
less
present
die casting
elongation
Prior art date
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JP61171169A
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Naomi Nishi
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Ryobi Ltd
Original Assignee
Ryobi Ltd
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Publication date
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Priority to US07/076,435 priority patent/US4847048A/en
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Priority to US07/351,886 priority patent/US4976918A/en
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Description

【発明の詳細な説明】
<技術分野> 本発明はアルミニウム合金に関し、特に靭性の
高いダイカスト用アルミニウム合金に関する。 <従来技術> ダイカスト法によるアルミニウム合金鋳物は、
鋳放しのままで寸法精度がよく、しかも滑らかで
美しい鋳肌を持ち、かつ短時間に大量生産できる
ため日用品、機械部品等に広く使用される。 従来ダイカスト用合金としてAl−Si系(JIS規
格ADC1)、Al−Si−Cu系(ADC10、ADC12)、
Al−Si−Mg系(ADC3)、Al−Mg系(ADC5
の合金があるが、ダイカスト用アルミニウム合金
としてSiを7.5〜13wt%含む合金が一般に広く用
いられている。 これらは、AlにSiを添加することにより、流
動性の向上、凝固収縮の減少、熱膨張係数の減少
および耐摩耗性の向上などの利点がある。 しかしAlにSiを合金化させると、伸びや衝撃
値(靭性)を著しく低下させる欠点がある。これ
はAl−Si合金から針状の初晶Siが晶出されるた
め鋳物がもろくなることによる。 <発明の目的> 本発明の目的は、ダイカスト用アルミニウム合
金の伸びや衝撃値(靭性)を向上させ、靭性の高
いダイカスト用アルミニウム合金を提供せんとす
るものである。 <発明の構成> 本発明者は、従来のダイカスト用アルミニウム
合金と同程度以上の強度および硬度を有し、かつ
伸びおよび靭性(衝撃値)の大きいダイカスト用
アルミニウム合金を開発するべく研究を行なつた
結果、Al−Ni−Mgの3元系合金およびこの3元
系合金にTiを加えると強靭性ダイカスト用アル
ミニウム合金が得られることを知見し、本発明に
至つた。 本発明の第1の発明は、Ni4wt%〜7wt%と
Mg3wt%〜7wt%とを含有し、不純物としては
Si1.0wt%以下、Cu1.0wt%以下、Fe0.5wt%以下
およびMn0.1wt%以下を含み、残部Alよりなる
ことを特徴とする強靭性ダイカスト用アルミニウ
ム合金を提供する。 本発明の第2の発明は、Ni4wt%〜7wt%と
Mg3wt%〜7wt%とTi0.2wt%以下とを含有し、
不純物としてはSi1.0wt%以下、Cu1.0wt%以下、
Fe0.5wt%以下およびMn0.1wt%以下を含み、残
部Alよりなることを特徴とする強靭性ダイカス
ト用アルミニウム合金を提供する。 以下に本発明を詳細に説明する。 (1) Ni 本発明は、従来不純物として少量含有されて
いたNiの含有量を4〜7wt%とすることに特徴
があり、NiはAlに添加されることにより
NiAl3の金属間化合物として晶出させる。Niは
5.7wt%で共晶のNiAl3として非常に微細に分
散するが、5.7%を大きく超えてNiを加えると
塊状あるいは板状のNiAl3が初晶として晶出
し、靭性を低下させるため含有範囲は、7wt%
以下とする。4wt%未満であると機械的性質が
十分でなくなる。 (2) Mg MgはAl中に良く固溶し、Alマトリツクスを
固溶強化させる。合金中の含有量は3〜7wt%
とする。MgはAlマトリツクス中に固溶させる
と強度があがるが、3wt%未満では効果が小さ
い。また、7wt%を超えると急激に伸びを低下
させる。 (3) Ti Tiは、本発明の第1の発明では添加しては
いないが、第2の発明のアルミニウム合金は第
1の発明にさらにTiを含有する。Tiの0.2%以
下の添加は鋳造性の改善、結晶粒微細化の効果
があり、0.2wt%超になると、TiAl3金属間化
合物を晶出し、靭性および延性(伸び)を低下
させる。 (4) Si、Cu、Fe、Mn、その他 Si、Cu、Fe、Mn等の一般のアルミニウム合
金中に含有される不純物については、通常の合
金中に許容される範囲、すなわちSi:1.0wt%
以下、Cu:1.0wt%以下、Fe:0.5wt%以下、
であれば存在していてもよい。Mnについて
は、第2図に示す比較実験結果からMnの量
が、0から0.5wt%に増加すると、破断伸びが
低下することがわかるので、Mnについては、
不純物含有量検出限界の0.1wt%以下とする。
また、Si、Cu、Fe、Mn以外の不可避的不純物
については、本発明の組成範囲を変えないかぎ
り含まれていてもよい。 従つて、本発明のダイカスト用アルミニウム
合金のマトリツクスとしてのAl地金は純度
99.5wt%以上のアルミニウム地金を用いること
が好ましい。 <実施例> 以下に実施例および比較例により更に具体的に
説明する。 第1表に示す組成の合金溶湯を90トンダイカス
トマシンを用いて、鋳込温度710〜730℃、金型温
度110〜150℃、射出速度1.3〜1.5m/s、鋳造圧
力760Kgf/cm2、チルタイム5秒の条件で試験片
を鋳造し試料1〜15とした。 ただし、第1表においてtraceとは検出限界を
示し、Mnについては0.1wt%以下である。 別にJIS規格によるADC10合金および特公昭59
−43539号公報に示したホイール用アルミニウム
ダイカスト合金を用いて上記と同様の方法で試験
片を作製し参考例とした。 以上の試料1〜15および参考例を用いて以下の
実験を行つて結果を第2表に示した。 (1) 凝固組織の観察 第1図に試料No.10(本発明例)の凝固組織の
光学顕微鏡写真(×1000)を示す。 組織は微細に分散したNiAl3相とMgを固溶
したAlマトリツクスから構成される。また、
一部にAlとMgの金属間化合物が晶出してい
る。 (2) 引張り試験 ASTM規格引張試験片形状の試料1〜15お
よび同様の参考例を用い、鋳放しの状態で引つ
張り試験を行つた。 (3) 硬度 6.35mm×6.35mm×10mmtの試料1〜15および
同様の参考例を用い、鋳放しの状態のビツカー
ス硬度(Hv)を測定した。荷重は200gであ
る。 (4) 衝激試験 試料1〜15および参考例を断面が6.35×6.35
mmの試験片とし、鋳放しの状態で、シヤルピー
衝撃試験を行つた。 不純物元素含量の比較実験結果 本発明範囲の試料を用い、Mnの量を0〜
1.0wt%にかえたアルミニウム合金を、本発明と
同様の条件で鋳造し、不純物元素としてのMnの
合金の機械的性質(引張強さおよび破断伸び)に
及ぼす影響を測定した。結果を第2図に示す。第
2図において、黒丸は引張強さを示し、白丸は破
断伸びを示す。
【表】 * アンダーラインは本発明の組成範囲をはずれるも
のを示す。
【表】
【表】 第2表に示した結果から、 本発明の合金は、JIS ADC10合金に比較し、
引張り強度が同程度以上の値を示している。ま
た、0.2%耐力も1.9〜3.2Kgf/mm2大きい。伸びは
JIS ADC10合金の3〜8倍大きく、特公昭59−
43539合金と同程度以上である。従つて、本発明
の合金は強度、伸び共に従来の合金に比べ優れて
いることがわかる。 ビツカース硬度(荷重200g)は参考例の合金
がHv100以下であるのに対し、本発明の合金は
Hv100以上の値を示しており、このことは本発明
の合金が耐摩耗性に優れていることを示す。 本発明の合金のシヤルピー衝撃値は、JIS
ADC10合金の2.5〜3.7倍、特公昭59−43539合金
の1.5〜2倍高い値であり、従来の合金に比べ著
しく衝撃値が高い。 <発明の効果> 本発明の第1の発明の合金は、Al−Ni−Mgの
3元系合金であり、従来のダイカスト用アルミニ
ウム合金に比較して引張り強さ0.2%耐力、伸び
が良好で衝撃値が高く、著しい強靭性を示す。 このため強靭性を要する構造部品に適し、広範
囲に利用できる。 本発明の第2の発明の合金は、第1の発明の合
金にTiを加えるので、上記効果に加えてさらに
結晶粒が微細化し鋳造性が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、金属組織を示す図面代用写真であ
り、試料No.10の本発明合金の光学顕微鏡写真(×
1000)である。第2図は、合金の機械的性質に及
ぼす不純物元素(Mn)の影響を示すグラフであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Ni4wt%〜7wt%とMg3wt%〜7wt%とを含
    有し、不純物としてはSi1.0wt%以下、Cu1.0wt
    %以下、Fe0.5wt%以下およびMn0.1wt%以下を
    含み、残部Alよりなることを特徴とする強靭性
    ダイカスト用アルミニウム合金。 2 Ni4wt%〜7wt%とMg3wt%〜7wt%と
    Ti0.2wt%以下とを含有し、不純物としては
    Si1.0wt%以下、Cu1.0wt%以下、Fe0.5wt%以下
    およびMn0.1wt%以下を含み、残部Alよりなる
    ことを特徴とする強靭性ダイカスト用アルミニウ
    ム合金。
JP17116986A 1986-07-21 1986-07-21 強靭性ダイカスト用アルミニウム合金 Granted JPS6328840A (ja)

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US07/076,435 US4847048A (en) 1986-07-21 1987-07-21 Aluminum die-casting alloys
US07/351,886 US4976918A (en) 1986-07-21 1989-05-15 Aluminum die-casting alloys

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