JPH08144003A - High strength aluminum alloy excellent in heat resistance - Google Patents
High strength aluminum alloy excellent in heat resistanceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、耐熱性に優れた高強
度アルミニウム合金に関し、特に１５０℃付近の高温強
度に優れ、エンジンやコンプレッサ−等の部品用材料に
好適なアルミニウム合金に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength aluminum alloy having excellent heat resistance, and particularly to an aluminum alloy having excellent high-temperature strength around 150 ° C. and suitable as a material for parts such as engines and compressors. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、コンロッド等のエンジンの部品お
よびコンプレッサ−の部品等、高温雰囲気にて使用され
る部品用材料には、鉄系材料が用いられていた。ところ
が、これら部品の軽量化は、自動車等における高出力化
および燃費の向上、並びに、低振動化および低騒音化に
大きく寄与する。そのため、最近、これら部品の軽量化
が強く要請されている。2. Description of the Related Art Conventionally, iron-based materials have been used as materials for parts such as engine parts such as connecting rods and parts for compressors that are used in a high temperature atmosphere. However, the weight reduction of these components greatly contributes to higher output and improved fuel efficiency, as well as lower vibration and lower noise in automobiles and the like. Therefore, weight reduction of these components has recently been strongly demanded.
【０００３】このような背景のもと、高強度アルミニウ
ム合金が、上記部品を軽量化するための有望な材料とし
て、検討されるようになってきた。しかしながら、従来
の代表的耐熱アルミニウム合金である２６１８合金は、
１５０℃における引張強さが３５０ＭＰａを超える高温
強度を有してはいるが、上記部品の要求特性を満足させ
るには不十分である。Against this background, high-strength aluminum alloys have been investigated as a promising material for reducing the weight of the above components. However, the conventional representative heat resistant aluminum alloy, 2618 alloy,
Although it has a high-temperature strength with a tensile strength at 150 ° C. exceeding 350 MPa, it is insufficient to satisfy the required properties of the above components.
【０００４】そこで、２６１８合金よりも高温強度を大
きくしたアルミニウム合金が提案されている。例えば、
特開平１−２７２７４３号公報は、下記の耐熱性に優れ
た高力アルミニウム合金を開示している。即ち、前記高
力アルミニウム合金は、Ｃｕ：２．５〜４．０ wt.% 、
Ｍｇ：１．０〜２．０ wt.% 、Ｎｉ：０．３〜１．２w
t.% を含有し、更に、Ｍｎ：０．６ wt.% 以下、Ｓｉ：
０．６ wt.% 以下、および、Ｚｒ：０．００６〜０．３
wt.% を含有し、更に、Ｔｉ：０．００１〜０．２ wt.
% を含有してもよく、残部がＡｌおよび不可避的不純物
からなることに特徴を有するものである（以下、先行技
術という）。先行技術の基本的技術思想は、アルミニウ
ム合金の高温強度の向上をはかるためにＮｉを比較的少
量添加した場合に、Ｆｅが多く含有されていると高温強
度が低下し、Ｆｅはむしろ耐熱性に対して有害であると
の知見により、Ｆｅを実質的に添加せずにアルミニウム
合金の強度向上を図るというものである。Therefore, an aluminum alloy having higher strength at high temperature than the 2618 alloy has been proposed. For example,
Japanese Patent Laid-Open No. 1-272743 discloses the following high-strength aluminum alloy having excellent heat resistance. That is, the high-strength aluminum alloy contains Cu: 2.5 to 4.0 wt.%,
Mg: 1.0 to 2.0 wt.%, Ni: 0.3 to 1.2 w
t.%, Mn: 0.6 wt.% or less, Si:
0.6 wt.% Or less, and Zr: 0.006 to 0.3
wt.%, and further Ti: 0.001-0.2 wt.
%, And the balance consists of Al and inevitable impurities (hereinafter referred to as prior art). The basic technical idea of the prior art is that when a relatively small amount of Ni is added in order to improve the high temperature strength of an aluminum alloy, the high temperature strength decreases when a large amount of Fe is contained, and the Fe is rather heat resistant. On the other hand, based on the finding that it is harmful, it is intended to improve the strength of the aluminum alloy without substantially adding Fe.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、先行技術は、
高温で長時間保持すると強度が低下し、高温強度が未だ
十分ではないという問題を有している。従って、本発明
の目的は、上述した問題点を解決し、従来の耐熱性アル
ミニウム合金よりも更に優れた高温強度、特に、エンジ
ンおよびコンプレッサ−等の部品等に要求される１５０
℃における引張強さを十分満たす、耐熱性に優れた高強
度アルミニウム合金を提供することにある。However, the prior art is
When it is kept at a high temperature for a long time, the strength is lowered and there is a problem that the high temperature strength is still insufficient. Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to be required for high-temperature strength superior to conventional heat-resistant aluminum alloys, in particular, parts such as engines and compressors.
It is intended to provide a high-strength aluminum alloy excellent in heat resistance that sufficiently satisfies the tensile strength at ° C.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述した
目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、２６１８合金
の主要な合金成分であるＣｕ、Ｍｇ、ＦｅおよびＮｉを
含有するＡｌ合金に、適正な量のＭｎ、ＣｒおよびＺｒ
を添加することにより、アルミニウム合金において著し
く繊維組織を発達せしめ、更に、適正な量の希土類元素
を添加することにより、過時効軟化を遅滞させ、しか
も、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系金属間化合物を微細化させ、も
って、常温および高温における強度を向上させ得るとの
知見を得た。この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであり、特に、希土類元素の添加による上記作用・
効果が重要な役割を果たすものである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that an Al alloy containing Cu, Mg, Fe and Ni, which are the main alloying components of the 2618 alloy. And appropriate amount of Mn, Cr and Zr
The addition of Al improves the fiber structure remarkably in the aluminum alloy, and further delays the overaging softening by adding an appropriate amount of rare earth element, and makes Al-Fe-Ni intermetallic compound fine Therefore, it was found that the strength at room temperature and high temperature can be improved. The present invention has been made based on the above-mentioned findings, and in particular, the above-mentioned action by addition of a rare earth element
Effects play an important role.
【０００７】即ち、本発明による耐熱性に優れた高強度
アルミニウム合金は、Ｃｕ：２．０〜３．５ wt.% 、Ｍ
ｇ：１．０〜２．５ wt.% 、Ｆｅ：０．８〜１．４ wt.
% 、Ｎｉ：０．８〜１．４ wt.% 、希土類元素：０．０
１〜１．０ wt.% 、Ｔｉ：０．００５〜０．０５ wt.%
、および、Ｂ：０．０００５〜０．０１ wt.% を含有
し、更に、Ｍｎ：０．１〜０．６ wt.% 、Ｃｒ：０．０
５〜０．２５ wt.% およびＺｒ：０．０５〜０．２５ w
t.% のうちの２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可
避的不純物からなることに特徴を有するものである。That is, the high strength aluminum alloy excellent in heat resistance according to the present invention is Cu: 2.0 to 3.5 wt.%, M
g: 1.0 to 2.5 wt.%, Fe: 0.8 to 1.4 wt.
%, Ni: 0.8 to 1.4 wt.%, Rare earth element: 0.0
1 to 1.0 wt.%, Ti: 0.005 to 0.05 wt.%
, And B: 0.0005 to 0.01 wt.%, Mn: 0.1 to 0.6 wt.%, Cr: 0.0
5 to 0.25 wt.% And Zr: 0.05 to 0.25 w
It is characterized by containing two or more of t.% and the balance consisting of Al and unavoidable impurities.
【０００８】[0008]
【作用】以下、この発明のアルミニウム合金の化学成分
組成を上述した範囲内に限定した理由を説明する。The reason why the chemical composition of the aluminum alloy of the present invention is limited to the above range will be described below.
【０００９】(1) Ｃｕ：Ｃｕは、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の
析出物を生成して析出効果を生ずることにより、常温お
よび高温における強度を向上させる効果を有する。しか
しながら、Ｃｕ含有量が２．０ wt.% 未満では前述した
強度の向上効果が少なく、一方、その含有量が３．５ w
t.% を超えると、溶体化処理時に未固溶の化合物が残存
するようになり、強度が低下する。従って、Ｃｕ含有量
を２．０〜３．５ wt.% の範囲内に限定すべきである。(1) Cu: Cu has the effect of improving the strength at normal temperature and high temperature by forming an Al-Cu-Mg-based precipitate and producing a precipitation effect. However, if the Cu content is less than 2.0 wt.%, The above-mentioned effect of improving the strength is small, while the content thereof is 3.5 w.
If it exceeds t.%, undissolved compounds will remain during the solution treatment and the strength will decrease. Therefore, the Cu content should be limited to the range of 2.0 to 3.5 wt.%.
【００１０】(2) Ｍｇ：Ｍｇは、Ｃｕと同様、Ａｌ−Ｃ
ｕ−Ｍｇ系の析出物を生成して析出効果を生ずることに
より、常温および高温における強度を向上させる効果を
有する。しかしながら、Ｍｇ含有量が１．０ wt.% 未満
では前述した強度の向上効果が小さく、一方、その含有
量が２．５ wt.% を超えると、溶体化処理時に未固溶の
化合物が残存するようになり強度および加工性が低下す
る。従って、Ｍｇ含有量を１．０〜２．５ wt.% の範囲
内に限定すべきである。(2) Mg: Mg is Al-C, like Cu.
By forming a u-Mg-based precipitate and producing a precipitation effect, it has the effect of improving the strength at normal temperature and high temperature. However, if the Mg content is less than 1.0 wt.%, The above-mentioned effect of improving the strength is small, while if the content exceeds 2.5 wt.%, Undissolved compounds remain during solution treatment. As a result, the strength and workability are deteriorated. Therefore, the Mg content should be limited to the range of 1.0 to 2.5 wt.%.
【００１１】(3) ＦｅおよびＮｉ：ＦｅおよびＮｉは、
共存すると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系金属間化合物の形で析
出し、母相中に分散して高温強度を向上させる効果を有
する。しかしながら、ＦｅおよびＮｉのうちのいずれか
一方の含有量が０．８ wt.% 未満では、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎ
ｉ系金属間化合物の粒子の分散量が少なくなってＡｌ合
金の所望の高温強度を得ることができない。一方、Ｆｅ
およびＮｉのうちのいずれか一方の含有量が１．４ wt.
% を超えると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｃｕ系またはＡｌ−Ｎｉ−
Ｃｕ系の金属間化合物が形成されるようになり、母相中
の固溶Ｃｕ量が減少するため、Ａｌ合金の強度は低下す
る。従って、Ｆｅ含有量およびＮｉ含有量を、各々、
０．８〜１．４ wt.% の範囲内に限定すべきである。(3) Fe and Ni: Fe and Ni are
When coexisting, it precipitates in the form of an Al-Fe-Ni-based intermetallic compound and is dispersed in the matrix to have an effect of improving high temperature strength. However, if the content of either Fe or Ni is less than 0.8 wt.%, Al-Fe-N
it is impossible to obtain the desired high-temperature strength of the Al alloy dispersion of particles child of i intermetallic compound becomes small. On the other hand, Fe
The content of either Ni and Ni is 1.4 wt.
If it exceeds%, Al-Fe-Cu system or Al-Ni-
Since Cu-based intermetallic compounds are formed and the amount of solid solution Cu in the parent phase is reduced, the strength of the Al alloy is reduced. Therefore, the Fe content and the Ni content are respectively
It should be limited to the range of 0.8-1.4 wt.%.
【００１２】(4) ＲＥＭ：ＲＥＭは、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ
系析出物による析出硬化の過時効軟化を抑制し、そし
て、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系金属間化合物を微細化させる作
用を有し、高温強度を向上させる効果を奏する。しかし
ながら、ＲＥＭの含有量が０．０１ wt.% 未満では、前
述した効果が小さい。一方、その含有量が１．０ wt.%
を超えると、溶湯の鋳造時に巨大な金属間化合物を晶出
するのでＡｌ合金の強度は低下する。従って、ＲＥＭ含
有量を０．０１〜１．０ wt.% の範囲内に限定すべきで
ある。(4) REM: REM is Al-Cu-Mg
It has the effect of suppressing the overaging softening of the precipitation hardening due to the system-based precipitate, and has the effect of refining the Al—Fe—Ni-based intermetallic compound, and has the effect of improving the high temperature strength. However, if the REM content is less than 0.01 wt.%, The above-mentioned effect is small. On the other hand, its content is 1.0 wt.%
If it exceeds, the strength of the Al alloy decreases because a huge intermetallic compound crystallizes during casting of the molten metal. Therefore, the REM content should be limited to the range of 0.01 to 1.0 wt.%.
【００１３】Ａｌ合金へのＲＥＭの添加効果は、セリウ
ム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）およびネオジウム（Ｎ
ｄ）等のＲＥＭのうちの１種を添加した場合でも、また
は、これらの内の２種以上の混合物を添加した場合で
も、前述した効果は実質的に変わらない。従って、ＲＥ
Ｍの混合物として比較的安価に市販されているミッシュ
メタルを使用するのがコスト的に有利である。The effect of adding REM to an Al alloy is that cerium (Ce), lanthanum (La) and neodymium (N
Even when one of REMs such as d) is added, or when a mixture of two or more of them is added, the above-mentioned effects are substantially the same. Therefore, RE
It is cost-effective to use a commercially available misch metal as a mixture of M at a relatively low cost.
【００１４】(5) Ｍｎ、ＣｒおよびＺｒ：Ｍｎ、Ｃｒお
よびＺｒは、それぞれ、Ａｌ6 Ｍｎ、Ａｌ−Ｃｒおよび
Ａｌ3 Ｚｒ系の金属間化合物の形で、Ａｌ合金中の母相
中に微細な粒子となって分散し、熱間加工およびこれに
次いで行われる溶体化処理において生じる再結晶を抑制
し、そして、繊維組織を著しく発達させる作用を有し、
Ａｌ合金の強度を向上させる効果を奏する。しかしなが
ら、これらの成分元素は、何れかが単独で添加されたの
では上述した効果を十分発揮せず、２種以上が添加され
るとその効果を十分発揮する。従って、Ｍｎ、Ｃｒおよ
びＺｒのうちの２種以上を添加すべきである。次に、そ
れぞれの成分元素の組成範囲の限定理由を説明する。(5) Mn, Cr and Zr: Mn, Cr and Zr are fine particles in the matrix of the Al alloy in the form of Al 6 Mn, Al-Cr and Al 3 Zr intermetallic compounds, respectively. Has the effect of dispersing into fine particles, suppressing recrystallization that occurs in the hot working and the solution treatment that is subsequently performed, and significantly developing the fiber structure,
It has the effect of improving the strength of the Al alloy. However, if any one of these component elements is added alone, the above-mentioned effect is not sufficiently exhibited, and if two or more kinds are added, the effect is sufficiently exhibited. Therefore, two or more of Mn, Cr and Zr should be added. Next, the reasons for limiting the composition range of each component element will be described.
【００１５】Ｍｎは、０．１ wt.% 未満の含有量では前
述した効果が小さく、一方、０．６wt.% を超えると過
時効軟化が生じ易くなり、高温強度が低下する。従っ
て、Ｍｎ含有量を０．１から０．６ wt.% の範囲内に限
定すべきであり、前述した効果を更に高めるために、よ
り望ましくは、０．２〜０．４ wt.% の範囲内に限定す
べきである。If the content of Mn is less than 0.1 wt.%, The aforementioned effect is small, while if it exceeds 0.6 wt.%, Overaging softening is likely to occur and the high temperature strength is lowered. Therefore, the Mn content should be limited to the range of 0.1 to 0.6 wt.%, And more preferably 0.2 to 0.4 wt.% To further enhance the above-mentioned effect. It should be limited to the range.
【００１６】ＣｒおよびＺｒの含有量は、いずれについ
ても、０．０５ wt.% 未満では前述した効果が小さく、
一方、０．２５ wt.% を超えると溶湯の鋳造時に巨大な
金属間化合物を晶出し、Ａｌ合金の強度は低下する。従
って、ＣｒおよびＺｒの含有量を、それぞれ、０．０５
〜０．２５ wt.% の範囲内とすべきであり、前述した効
果を更に高めるために、より望ましくは、０．１〜０．
２ wt.% の範囲内に限定すべきである。If the content of Cr and Zr is less than 0.05 wt.%, The above-mentioned effect is small,
On the other hand, if it exceeds 0.25 wt.%, A huge intermetallic compound crystallizes during casting of the molten metal, and the strength of the Al alloy decreases. Therefore, the contents of Cr and Zr are each set to 0.05
To 0.25 wt.%, And more preferably 0.1 to 0.
It should be limited to the range of 2 wt.%.
【００１７】(6) Ｔｉ：Ｔｉは、鋳造組織を微細化する
作用を有し、Ａｌ合金の熱間加工性を向上させる効果を
奏する。しかしながら、Ｔｉ含有量が０．００５ wt.%
未満では、その効果が小さく、また、鋳造割れが発生し
易くなる。一方、その含有量が０．０５ wt.% を超える
と、溶湯の鋳造時に巨大なＴｉＡｌ3 化合物の晶出を防
止することが難しく、好ましくない。従って、Ｔｉ含有
量を０．００５〜０．０５ wt.% の範囲内に限定すべき
である。(6) Ti: Ti has the effect of refining the cast structure and has the effect of improving the hot workability of the Al alloy. However, the Ti content is 0.005 wt.%
If it is less than the above range, the effect is small and casting cracks are likely to occur. On the other hand, if the content exceeds 0.05 wt.%, It is difficult to prevent the crystallization of huge TiAl 3 compound during casting of the molten metal, which is not preferable. Therefore, the Ti content should be limited to the range of 0.005 to 0.05 wt.%.
【００１８】(7) Ｂ：Ｂは、Ｔｉとの共存下において鋳
造組織の微細化作用を有する。従って、Ａｌ合金の熱間
加工性を一層向上させるために効果がある。しかしなが
ら、Ｂ含有量が０．０００５ wt.% 未満ではその効果が
小さく、一方、その含有量が０．０１wt.% を超える
と、巨大なＴｉ2 Ｂ晶出物が生成するため、強度を劣化
させる。従って、Ｂ含有量を０．０００５〜０．０１ w
t.% の範囲内に限定すべきである。(7) B: B has a function of refining the cast structure in the presence of Ti. Therefore, it is effective for further improving the hot workability of the Al alloy. However, if the B content is less than 0.0005 wt.%, The effect is small, while if the B content exceeds 0.01 wt.%, A huge Ti 2 B crystallized product is formed, resulting in deterioration of strength. Let Therefore, the B content is 0.0005 to 0.01 w
It should be limited to within t.%.
【００１９】上述した化学成分組成を有する本発明のＡ
ｌ合金は、常法に従って、鋳造、均質化処理、押出加
工、鍛造加工、溶体化処理および時効処理等の工程によ
り、エンジンおよびコンプレッサ−等の部品用材料に調
製され、使用される。A of the present invention having the above chemical composition
The l-alloy is prepared and used as a material for parts such as an engine and a compressor by processes such as casting, homogenization treatment, extrusion processing, forging processing, solution treatment and aging treatment according to a conventional method.
【００２０】[0020]
【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。表１に示す、本発明の範囲内の化学成分組成を
有する本発明合金Ｎo.１〜１０、および、本発明の範囲
外の化学成分組成を有する比較用合金Ｎo.１〜１８の各
々を通常の方法で溶製し、次いで、連続鋳造により直径
８インチ（約２０４ｍｍ）のビレットを調製し、次い
で、これに４９０℃で１２ｈｒの均質化熱処理を施し、
そして、次いで、４５０℃で熱間押出し加工を施して直
径４０ｍｍの丸棒を調製した。溶製時に使用した希土類
元素（ＲＥＭ）は、市販のミッシュメタルであり、その
化学成分組成は、Ｃｅ：５５ wt.% 、Ｌａ：２２ wt.%
、Ｎｄ：１７wt.% 、その他のＲＥＭ：５ wt.% および
残部が不純物である。Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Inventive alloys No. 1 to 10 having chemical composition within the range of the present invention and comparative alloys No. 1 to 18 having chemical composition outside the range of the present invention, which are shown in Table 1, are usually used. And then a continuous casting to prepare a billet having a diameter of 8 inches (about 204 mm), which is then subjected to a homogenizing heat treatment at 490 ° C. for 12 hours,
Then, hot extrusion was performed at 450 ° C. to prepare a round bar having a diameter of 40 mm. The rare earth element (REM) used during melting is a commercially available misch metal, and its chemical composition is Ce: 55 wt.%, La: 22 wt.%.
, Nd: 17 wt.%, Other REM: 5 wt.%, And the balance being impurities.
【００２１】このようにして得られた丸棒にＴ６処理、
即ち、５２５℃で２ｈｒの溶体化処理を施し、水焼入れ
をし、そして、１７５℃で２４ｈｒの時効処理を施し
た。このようにして、本発明合金から得られた本発明供
試体、および、比較用合金から得られた比較用供試体の
各々の供試体について、常温および１５０℃における引
張試験を行なった。１５０℃における引張試験方法は、
所定の引張試験片を１５０℃の温度に１００ｈｒ保持
後、引き続き引張試験を行なった。その結果を表２に示
す。The round bar thus obtained was treated with T6,
That is, the solution treatment was performed for 2 hours at 525 ° C., water quenching was performed, and the aging treatment was performed for 24 hours at 175 ° C. Thus, a tensile test was carried out at room temperature and 150 ° C. for each of the present invention specimen obtained from the present invention alloy and the comparative specimen obtained from the comparative alloy. The tensile test method at 150 ° C is
After holding a predetermined tensile test piece at a temperature of 150 ° C. for 100 hours, a tensile test was subsequently performed. The results are shown in Table 2.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】[0023]
【表２】 [Table 2]
【００２４】表２から明らかなように、本発明供試体Ｎ
o.１〜１０は、すべて、常温においては４８０ＭＰａ超
えの引張強さを有し、そして、１５０℃においては４３
０ＭＰａ以上の引張強さを有しており、耐熱性に優れた
高強度アルミニウム合金であることがわかる。As is clear from Table 2, the sample N of the present invention
o.1 to 10 all have a tensile strength of more than 480 MPa at room temperature and 43 at 150 ° C.
It can be seen that it is a high-strength aluminum alloy having a tensile strength of 0 MPa or more and excellent heat resistance.
【００２５】これに対して、化学成分組成が１つでも本
発明の範囲外である比較用供試体においては、Ｎo.１〜
１８の引張強さは、すべて、常温においては４８０ＭＰ
ａ未満であり、そして、１５０℃においては４００ＭＰ
ａ未満である。従って、比較用供試体の引張強さは、本
発明供試体の引張強さよりも劣っている。即ち、比較用
供試体については、Ｎo.１および２においては、Ｃｕ含
有量が、本発明の範囲外にそれぞれ低いかまたは高いた
め、Ｎo.３においては、Ｍｇ含有量が、本発明の範囲外
に低いため、Ｎo.５においては、Ｆｅ含有量が本発明の
範囲外に低く、Ｎｉ含有量が本発明の範囲外に高いた
め、Ｎo.６においては、Ｆｅ含有量が本発明の範囲外に
高く、Ｎｉ含有量が本発明の範囲外に低いため、Ｎo.７
および８においては、ＲＥＭ含有量が本発明の範囲外に
それぞれ低いかまたは高いため、Ｎo.９においては、Ｃ
ｒおよびＺｒ含有量が本発明の範囲外に低いため、Ｎo.
１０においては、ＭｎおよびＺｒ含有量が本発明の範囲
外に低いため、Ｎo.１１においては、ＭｎおよびＣｒ含
有量が本発明の範囲外に低いため、Ｎo.１２において
は、Ｍｎ含有量が本発明の範囲外に高く、Ｃｒ含有量が
本発明の範囲外に低いため、Ｎo.１３においては、Ｍｎ
およびＣｒ含有量が本発明の範囲外に高いため、Ｎo.１
４においては、Ｍｎ、ＣｒおよびＺｒ含有量が本発明の
範囲外に高いため、Ｎo.１６においては、ＣｒおよびＺ
ｒが本発明の範囲外に低いため、Ｎo.１７においては、
ＭｎおよびＺｒが本発明の範囲外に低いため、そして、
Ｎo.１８は、ＭｎおよびＣｒが本発明の範囲外に低いた
め、いずれも十分な強度が得られていない。即ち、比較
用供試体の常温および１５０℃における引張強さは、本
発明供試体のそれよりも劣っている。なお、比較用供試
体Ｎo.４においては、Ｍｇ含有量が本発明の範囲外に高
いため、熱間押出し加工時に割れが発生し、また、Ｎo.
１５においては、Ｔｉ含有量が本発明の範囲外に低い
（添加されていない）ため、ビレットに割れが発生した
ので、いずれも試験を中止した。On the other hand, in the case of the comparative specimen having even one chemical composition outside the scope of the present invention, No. 1-No.
18 tensile strength is 480MP at room temperature
less than a and 400MP at 150 ° C
It is less than a. Therefore, the tensile strength of the comparative specimen is inferior to that of the inventive specimen. That is, for the comparative specimens, the Cu content in Nos. 1 and 2 was respectively low or high outside the range of the present invention, so that in No. 3, the Mg content was in the range of the present invention. Fe content is low outside the scope of the present invention at No. 5 because it is low outside, and Ni content is high outside the scope of the present invention at No. 5, so that Fe content is within the scope of the present invention at No. 6. No. 7 because the Ni content is low outside the range of the present invention.
In Nos. 9 and 8, the REM content is low or high outside the scope of the present invention, and therefore, in No. 9, C
Since the r and Zr contents are low outside the range of the present invention, No.
In No. 10, since the Mn and Zr contents were low outside the range of the present invention, in No. 11, the Mn and Cr contents were too low outside the range of the present invention. Since the content is high outside the range of the present invention and the Cr content is low outside the range of the present invention, Mn in No. 13 is
Since the Cr content and the Cr content are high outside the scope of the present invention, No. 1
In No. 4, since the contents of Mn, Cr and Zr are high outside the scope of the present invention, in No. 16, Cr and Z
Since r is low outside the scope of the present invention, in No. 17,
Because Mn and Zr are low outside the scope of the invention, and
In No. 18, since Mn and Cr are low outside the range of the present invention, sufficient strength is not obtained in any of them. That is, the tensile strength of the comparative test piece at room temperature and 150 ° C. is inferior to that of the test piece of the present invention. In addition, in the comparative sample No. 4, since the Mg content was high outside the range of the present invention, cracking occurred during hot extrusion, and No.
In No. 15, since the Ti content was low (not added) outside the range of the present invention, cracking occurred in the billet, so the test was stopped in all cases.
【００２６】このように、本発明合金から調製されるＡ
ｌ合金材料は、常温から１５０℃までの温度範囲内にお
いて優れた強度を有することがわかる。Thus, A prepared from the alloy of the present invention
It can be seen that the 1-alloy material has excellent strength in the temperature range from room temperature to 150 ° C.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上述べたように、本発明のＡｌ合金に
よれば、常温強度および高温強度について、従来の耐熱
Ａｌ合金よりも優れたものが得られ、従って、エンジ
ン、コンプレッサ−等の常温から比較的高温雰囲気まで
において使用される機械類の構成部品用材料として適し
たアルミニウム合金を提供することができる、工業上有
用な効果がもたらされる。As described above, according to the Al alloy of the present invention, it is possible to obtain a room temperature strength and a high temperature strength which are superior to those of the conventional heat resistant Al alloy, and therefore, the room temperature strength of the engine, the compressor, etc. To industrially useful effects, which can provide an aluminum alloy suitable as a material for a component of machinery used in a high temperature atmosphere to a relatively high temperature atmosphere.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年８月１７日[Submission date] August 17, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１８[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１８】（７）Ｂ：Ｂは、Ｔｉとの共存下において
鋳造組織の微細化作用を有する。従って、Ａｌ合金の熱
間加工性を一層向上させるために効果がある。しかしな
がら、Ｂ含有量が０．０００５ｗｔ．％未満ではその効
果が小さく、一方、その含有量が０．０１ｗｔ．％を超
えると、巨大なＴｉＢ２ 晶出物が生成するため、強度を
劣化させる。従って、Ｂ含有量を０．０００５〜０．０
１ｗｔ．％の範囲内に限定すべきである。(7) B: B has the function of refining the cast structure in the presence of Ti. Therefore, it is effective for further improving the hot workability of the Al alloy. However, the B content is 0.0005 wt. %, The effect is small, while the content is 0.01 wt. If it exceeds 0.1 %, a large TiB 2 crystallized product is formed, which deteriorates the strength. Therefore, the B content is 0.0005-0.0.
1 wt. It should be limited to the range of%.
Claims (1)
wt.% 、 マグネシウム（Ｍｇ）：１．０〜２．５ wt.% 、 鉄（Ｆｅ） ：０．８〜１．４ wt.% 、 ニッケル（Ｎｉ） ：０．８〜１．４ wt.% 、 希土類元素（ＲＥＭ）：０．０１〜１．０ wt.% 、 チタン（Ｔｉ） ：０．００５〜０．０５ wt.% 、
および、 ボロン（Ｂ） ：０．０００５〜０．０１ wt.%
を含有し、更に、 マンガン（Ｍｎ） ：０．１〜０．６ wt.% 、 クロム（Ｃｒ） ：０．０５〜０．２５ wt.% およ
び ジルコニウム（Ｚｒ）：０．０５〜０．２５ wt.%のう
ちの２種以上を含有し、残部がアルミニウム（Ａｌ）お
よび不可避的不純物からなることを特徴とする、耐熱性
に優れた高強度アルミニウム合金。1. Copper (Cu): 2.0 to 3.5
wt.%, magnesium (Mg): 1.0 to 2.5 wt.%, iron (Fe): 0.8 to 1.4 wt.%, nickel (Ni): 0.8 to 1.4 wt. %, Rare earth element (REM): 0.01 to 1.0 wt.%, Titanium (Ti): 0.005 to 0.05 wt.%,
And boron (B): 0.0005 to 0.01 wt.%
In addition, manganese (Mn): 0.1 to 0.6 wt.%, Chromium (Cr): 0.05 to 0.25 wt.% And zirconium (Zr): 0.05 to 0.25 A high-strength aluminum alloy having excellent heat resistance, characterized by containing two or more of wt.% and the balance being aluminum (Al) and inevitable impurities.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30819294A JPH08144003A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | High strength aluminum alloy excellent in heat resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30819294A JPH08144003A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | High strength aluminum alloy excellent in heat resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144003A true JPH08144003A (en) | 1996-06-04 |
Family
ID=17978030
Family Applications (1)
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| JP30819294A Pending JPH08144003A (en) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | High strength aluminum alloy excellent in heat resistance |
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| JP (1) | JPH08144003A (en) |
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