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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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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 |
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