JPH05171327A - 高圧鋳造用アルミニウム合金 - Google Patents
高圧鋳造用アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPH05171327A JPH05171327A JP36098291A JP36098291A JPH05171327A JP H05171327 A JPH05171327 A JP H05171327A JP 36098291 A JP36098291 A JP 36098291A JP 36098291 A JP36098291 A JP 36098291A JP H05171327 A JPH05171327 A JP H05171327A
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- Japan
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- high pressure
- aluminum alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度延性に優れ，マクロ偏析の少ない高圧鋳
造用アルミニウム合金を得る。 【構成】 重量％でＳｉ；４〜６％，Ｍｇ；０．３〜
０．６％，Ｆｅ；０．５％以下，Ｔｉ；０．０５〜０．
２％を含む高圧鋳造用アルミニウム合金とした。
造用アルミニウム合金を得る。 【構成】 重量％でＳｉ；４〜６％，Ｍｇ；０．３〜
０．６％，Ｆｅ；０．５％以下，Ｔｉ；０．０５〜０．
２％を含む高圧鋳造用アルミニウム合金とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，強度延性に優れ，しか
も，マクロ偏析が少ない合金に関するものである。
も，マクロ偏析が少ない合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用ホイール等の自動車部品の多く
は重要保安部品であり，高品質が要求される。しかも，
低燃費化，高性能化のために，軽量化，薄肉化が近年ま
すます図られている。この要求を満足するために，高圧
鋳造法がアルミニウム合金の鋳造に用いられている。
は重要保安部品であり，高品質が要求される。しかも，
低燃費化，高性能化のために，軽量化，薄肉化が近年ま
すます図られている。この要求を満足するために，高圧
鋳造法がアルミニウム合金の鋳造に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，高圧鋳
造法においては凝固時にマクロ偏析を生じやすく，機械
的性質の低下を招くことがある。偏析発生の原因は，凝
固の進行に伴い，固液界面前方に排出される溶質原子を
多量に含む液体が加圧力により最終凝固部に集中するこ
とによると考えられる。すなわち，アルミニウム合金の
液体が凝固し始めると，アルミの樹板状晶であるデンド
ライトがあちこちに生じ，これに一度圧力を加えると，
デンドライトの移動が生じ，他のデンドライトの部分に
連なり重なるようになり，このデンドライトの移動によ
って生じた空隙にＳｉリッチの残留液相が入り込んで固
まり，これが偏析となると考えられる。このため，平衡
分配係数の小さい合金，例えば，Ａｌ−Ｓｉ系合金，Ａ
ｌ−Ｃｕ系合金においては，偏析の程度が顕著である。
この偏祈を減少させる手段として，Ｔｉ，Ｂの微細化剤
を添加させる方法が知られているが，必ずしも十分では
ない。
造法においては凝固時にマクロ偏析を生じやすく，機械
的性質の低下を招くことがある。偏析発生の原因は，凝
固の進行に伴い，固液界面前方に排出される溶質原子を
多量に含む液体が加圧力により最終凝固部に集中するこ
とによると考えられる。すなわち，アルミニウム合金の
液体が凝固し始めると，アルミの樹板状晶であるデンド
ライトがあちこちに生じ，これに一度圧力を加えると，
デンドライトの移動が生じ，他のデンドライトの部分に
連なり重なるようになり，このデンドライトの移動によ
って生じた空隙にＳｉリッチの残留液相が入り込んで固
まり，これが偏析となると考えられる。このため，平衡
分配係数の小さい合金，例えば，Ａｌ−Ｓｉ系合金，Ａ
ｌ−Ｃｕ系合金においては，偏析の程度が顕著である。
この偏祈を減少させる手段として，Ｔｉ，Ｂの微細化剤
を添加させる方法が知られているが，必ずしも十分では
ない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では，中強
度高延性の合金として，重力鋳造では最も多く使用され
ているＪＩＳＡＣ４ＣＨ合金よりもＳｉ量を低減させ，
それに伴い低下した強度をＭｇの増量により補う。な
お，偏析を生じせしめず，強度をさらに増加させるため
に，Ｃｕを微量添加することもできる。そのために，本
発明合金では，重量％でＳｉ；４〜６％，Ｍｇ；０．３
〜０．６％，Ｆｅ；０．５％以下，Ｔｉ；０．０５〜
０．２％を含む高圧鋳造用アルミニウム合金とした。勿
論，残部のほとんどはＡｌであり，不純物も含む。な
お，Ｂ量を０．００５％〜０．０２％含ませたり，Ｃｕ
量を０．０５〜１．０％含ませたりすることもできる。
また，共晶Ｓｉの微細化を確実にするために，Ｎａ，Ｓ
ｒ，Ｓｂの元素のいずれかを添加することは好ましい。
厚物の製品では，共晶Ｓｉが粗大化し，かつ，針状にな
るためにもろい。しかし，Ｎａ，Ｓｒ，Ｓｂ等を入れれ
ば，共晶Ｓｉが微細化し，良好な伸びを得ることができ
る。また，Ｃｕ添加による時効硬化をさらに促進させ，
かつ，強度を上げるために，０．０１〜０．３％のＣｄ
を添加してもよい。
度高延性の合金として，重力鋳造では最も多く使用され
ているＪＩＳＡＣ４ＣＨ合金よりもＳｉ量を低減させ，
それに伴い低下した強度をＭｇの増量により補う。な
お，偏析を生じせしめず，強度をさらに増加させるため
に，Ｃｕを微量添加することもできる。そのために，本
発明合金では，重量％でＳｉ；４〜６％，Ｍｇ；０．３
〜０．６％，Ｆｅ；０．５％以下，Ｔｉ；０．０５〜
０．２％を含む高圧鋳造用アルミニウム合金とした。勿
論，残部のほとんどはＡｌであり，不純物も含む。な
お，Ｂ量を０．００５％〜０．０２％含ませたり，Ｃｕ
量を０．０５〜１．０％含ませたりすることもできる。
また，共晶Ｓｉの微細化を確実にするために，Ｎａ，Ｓ
ｒ，Ｓｂの元素のいずれかを添加することは好ましい。
厚物の製品では，共晶Ｓｉが粗大化し，かつ，針状にな
るためにもろい。しかし，Ｎａ，Ｓｒ，Ｓｂ等を入れれ
ば，共晶Ｓｉが微細化し，良好な伸びを得ることができ
る。また，Ｃｕ添加による時効硬化をさらに促進させ，
かつ，強度を上げるために，０．０１〜０．３％のＣｄ
を添加してもよい。
【０００５】
【作用】本発明合金の各成分元素の限定理由を以下に示
す。 Ｓｉ；鋳造性および強度向上のために必要不可欠な元素
であり，そのために４％以上添加する。しかし，６％を
超えると偏析が著しくなる。 Ｍｇ；強度を向上させる効果を有し，そのために０．３
％以上添加するが，０．６％を超えると共晶部にＭｇ２
Ｓｉを多量に形成し，強度向上の効果に比較して延性が
低下するので０．３〜０．６％とする。 Ｆｅ；延性向上のために極力少ない方が望ましい。Ｆｅ
はＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ化合物，Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ化
合物として共晶部に存在するが，Ｆｅ量が多くなると熱
処理をしても球状に変化しない板状のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ
化合物が増加するために０．５％以下とする。 Ｔｉ；結晶粒を微細化し，偏析を抑える効果を有する。
０．０５％未満では，その結果は小さく，０．２％を超
えるとＴｉＡｌ３を形成し，延性を低下するので，
０．０５〜０．２％とする。 Ｂ；Ｔｉと共存することによりＴｉの微細化効果をさら
に促進し，偏析防止の効果を有する。Ｂを添加する場合
は，０．０００５％未満ではその効果は小さく，また，
０．０２％を超えてもその効果の向上は期待できずかえ
って延性低下をもたらされる。したがって，Ｂを添加す
る場合は，０．０００５〜０．０２％とする。 Ｃｕ；延性をあまり低下させることなく強度を向上させ
る効果を有する。そのために，Ｃｕを添加する場合は，
０．１％以上添加するが，１．０％を超えると耐食性が
低下するので，０．１〜１．０％とする。
す。 Ｓｉ；鋳造性および強度向上のために必要不可欠な元素
であり，そのために４％以上添加する。しかし，６％を
超えると偏析が著しくなる。 Ｍｇ；強度を向上させる効果を有し，そのために０．３
％以上添加するが，０．６％を超えると共晶部にＭｇ２
Ｓｉを多量に形成し，強度向上の効果に比較して延性が
低下するので０．３〜０．６％とする。 Ｆｅ；延性向上のために極力少ない方が望ましい。Ｆｅ
はＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ化合物，Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ化
合物として共晶部に存在するが，Ｆｅ量が多くなると熱
処理をしても球状に変化しない板状のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ
化合物が増加するために０．５％以下とする。 Ｔｉ；結晶粒を微細化し，偏析を抑える効果を有する。
０．０５％未満では，その結果は小さく，０．２％を超
えるとＴｉＡｌ３を形成し，延性を低下するので，
０．０５〜０．２％とする。 Ｂ；Ｔｉと共存することによりＴｉの微細化効果をさら
に促進し，偏析防止の効果を有する。Ｂを添加する場合
は，０．０００５％未満ではその効果は小さく，また，
０．０２％を超えてもその効果の向上は期待できずかえ
って延性低下をもたらされる。したがって，Ｂを添加す
る場合は，０．０００５〜０．０２％とする。 Ｃｕ；延性をあまり低下させることなく強度を向上させ
る効果を有する。そのために，Ｃｕを添加する場合は，
０．１％以上添加するが，１．０％を超えると耐食性が
低下するので，０．１〜１．０％とする。
【０００６】
【実施例】表１に示す成分のＮｏ．１〜Ｎｏ．９のアル
ミニウム合金を，横型締竪鋳込型のスクイズキャスティ
ングマシンを用いて，圧力８５０ｋｇ／ｃｍ２で金型に
下方より高圧鋳造した。厚さ１０ｍｍ，幅１００ｍｍ，
長さ（高さ）２００ｍｍのサンプルの中央垂直部より試
験片を切出し，引張試験を行った。なお，熱処理はいず
れの試料もＴ６処理（溶体化処理５３０℃，焼戻処理１
７０℃）を施した。得られた結果を表２に示す。
ミニウム合金を，横型締竪鋳込型のスクイズキャスティ
ングマシンを用いて，圧力８５０ｋｇ／ｃｍ２で金型に
下方より高圧鋳造した。厚さ１０ｍｍ，幅１００ｍｍ，
長さ（高さ）２００ｍｍのサンプルの中央垂直部より試
験片を切出し，引張試験を行った。なお，熱処理はいず
れの試料もＴ６処理（溶体化処理５３０℃，焼戻処理１
７０℃）を施した。得られた結果を表２に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】本発明合金においては，引張強さ３０ｋｇ
ｆ／ｍｍ２以上，伸び１５％以上の強度，延性に優れた
性質を示し，しかも，図１からもわかるように，偏析が
少ない。一方，比較合金においては，引張強さは３０ｋ
ｇｆ／ｍｍ２以上を示すものの，本発明合金に比べて伸
びが低く，しかも，機械的性質のばらつきの原因になる
偏析が多い。すなわち，比較合金のうち，Ｎｏ．５とＮ
ｏ．６はＳｉが多く，図２，図３からもわかるように偏
析が多い。また，Ｎｏ．７，Ｎｏ．８，Ｎｏ．９はそれ
ぞれＭｇ，Ｆｅ，ＴｉとＢが多く，いずれも伸びが小さ
い。なお，図１〜図３において，いずれも下側が鋳込口
側である。
ｆ／ｍｍ２以上，伸び１５％以上の強度，延性に優れた
性質を示し，しかも，図１からもわかるように，偏析が
少ない。一方，比較合金においては，引張強さは３０ｋ
ｇｆ／ｍｍ２以上を示すものの，本発明合金に比べて伸
びが低く，しかも，機械的性質のばらつきの原因になる
偏析が多い。すなわち，比較合金のうち，Ｎｏ．５とＮ
ｏ．６はＳｉが多く，図２，図３からもわかるように偏
析が多い。また，Ｎｏ．７，Ｎｏ．８，Ｎｏ．９はそれ
ぞれＭｇ，Ｆｅ，ＴｉとＢが多く，いずれも伸びが小さ
い。なお，図１〜図３において，いずれも下側が鋳込口
側である。
【００１０】
【発明の効果】以上のように，本発明合金を高圧で鋳造
すれば，従来のアルミニウム合金に比べて偏析が少な
く，しかも高い延性を示す。このため，アルミホイール
等の重要保安部品に最適な合金と言える。
すれば，従来のアルミニウム合金に比べて偏析が少な
く，しかも高い延性を示す。このため，アルミホイール
等の重要保安部品に最適な合金と言える。
【図１】本発明合金の１実施例（試料Ｎｏ．２）のマク
ロ偏析の状況を示す図である。
ロ偏析の状況を示す図である。
【図２】比較合金の１例（試料Ｎｏ．５）のマクロ偏析
の状況を示す図である。
の状況を示す図である。
【図３】比較合金の他の１例（試料Ｎｏ．６）のマクロ
偏析の状況を示す図である。
偏析の状況を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％でＳｉ；４〜６％，Ｍｇ；０．３
〜０．６％，Ｆｅ；０．５％以下，Ｔｉ；０．０５〜
０．２％を含む高圧鋳造用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36098291A JPH05171327A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 高圧鋳造用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36098291A JPH05171327A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 高圧鋳造用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171327A true JPH05171327A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18471702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36098291A Pending JPH05171327A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 高圧鋳造用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05171327A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100669603B1 (ko) * | 2006-02-07 | 2007-01-16 | 주식회사 엠아이텍 | 고가압 용융단조법을 이용한 알루미늄 휠의 제조방법 |
| CN106566935A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-04-19 | 广州金邦液态模锻技术有限公司 | 一种液态模锻铝合金及其制备方法 |
| EP3162460A1 (de) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Mubea Performance Wheels GmbH | Leichtmetallgussbauteil und verfahren zum herstellen eines leichtmetallgussbauteils |
| CN108118207A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-05 | 北京世联信诺科技有限公司 | 一种铸造铝硅合金及其制备方法 |
| WO2018198534A1 (ja) | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 株式会社コイワイ | 高強度アルミニウム合金積層成形体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP36098291A patent/JPH05171327A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100669603B1 (ko) * | 2006-02-07 | 2007-01-16 | 주식회사 엠아이텍 | 고가압 용융단조법을 이용한 알루미늄 휠의 제조방법 |
| EP3162460A1 (de) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Mubea Performance Wheels GmbH | Leichtmetallgussbauteil und verfahren zum herstellen eines leichtmetallgussbauteils |
| CN108290210A (zh) * | 2015-11-02 | 2018-07-17 | 慕贝尔性能车轮有限公司 | 用于制造轻金属铸造部件的方法和轻金属铸造部件 |
| JP2019501777A (ja) * | 2015-11-02 | 2019-01-24 | ムベア パフォーマンス ウィールズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｕｂｅａ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｗｈｅｅｌｓ ＧｍｂＨ | 軽金属鋳造部材の製造方法および軽金属鋳造部材 |
| US10801089B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-10-13 | Mubea Performance Wheels Gmbh | Light metal cast component |
| CN106566935A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-04-19 | 广州金邦液态模锻技术有限公司 | 一种液态模锻铝合金及其制备方法 |
| WO2018198534A1 (ja) | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 株式会社コイワイ | 高強度アルミニウム合金積層成形体及びその製造方法 |
| US11555229B2 (en) | 2017-04-27 | 2023-01-17 | Koiwai Co., Ltd. | High-strength aluminum alloy laminated molding and production method therefor |
| CN108118207A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-05 | 北京世联信诺科技有限公司 | 一种铸造铝硅合金及其制备方法 |
| CN108118207B (zh) * | 2017-11-14 | 2020-05-08 | 北京世联信诺科技有限公司 | 一种铸造铝硅合金及其制备方法 |
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