JPH11302807A - コンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
コンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法Info
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- JPH11302807A JPH11302807A JP10883898A JP10883898A JPH11302807A JP H11302807 A JPH11302807 A JP H11302807A JP 10883898 A JP10883898 A JP 10883898A JP 10883898 A JP10883898 A JP 10883898A JP H11302807 A JPH11302807 A JP H11302807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンプレッサーベーンの表面処理、加熱後、
高い強度が安定して得られるコンプレッサーベーン用ア
ルミニウム合金の製造方法が提供される。 【解決手段】 Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：２〜９％、
Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不純物からなるアルミニウム合金の粉末の押出
成形体を、４８０〜５１０℃の温度で溶体化処理した
後、６０℃以下の水中に焼入れ、室温で１０時間以上放
置し、ついで１６０〜１８５℃で１時間以上の時効処理
を施す。
高い強度が安定して得られるコンプレッサーベーン用ア
ルミニウム合金の製造方法が提供される。 【解決手段】 Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：２〜９％、
Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不純物からなるアルミニウム合金の粉末の押出
成形体を、４８０〜５１０℃の温度で溶体化処理した
後、６０℃以下の水中に焼入れ、室温で１０時間以上放
置し、ついで１６０〜１８５℃で１時間以上の時効処理
を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサーベ
ーン用アルミニウム合金の製造方法、詳しくは、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系の急冷粉末から高強度のコン
プレッサーベーン用アルミニウム合金を安定して製造す
る方法に関する。
ーン用アルミニウム合金の製造方法、詳しくは、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系の急冷粉末から高強度のコン
プレッサーベーン用アルミニウム合金を安定して製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンプレッサーベーンは、前後プレート
に挟まれたシリンダ内の回転ロータの中で高速摺動運動
を行うロータリーコンプレッサー用部品であり、使用温
度域は常温から１５０℃程度である。このため、コンプ
レッサーベーン用アルミニウム合金には高い耐摩耗性と
低い熱膨張性が要求される。
に挟まれたシリンダ内の回転ロータの中で高速摺動運動
を行うロータリーコンプレッサー用部品であり、使用温
度域は常温から１５０℃程度である。このため、コンプ
レッサーベーン用アルミニウム合金には高い耐摩耗性と
低い熱膨張性が要求される。
【０００３】上記の特性を得るために、従来、コンプレ
ッサーベーン用アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｓｉ
系合金が使用されており、高温強度、耐摩耗性を改善す
るために、さらにＮｉを含有させた合金も使用され、ま
た、Ｃｕ、Ｍｇを添加して時効硬化特性を付与すること
も行われている。
ッサーベーン用アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｓｉ
系合金が使用されており、高温強度、耐摩耗性を改善す
るために、さらにＮｉを含有させた合金も使用され、ま
た、Ｃｕ、Ｍｇを添加して時効硬化特性を付与すること
も行われている。
【０００４】例えば、Ｓｉ：６〜１３％、Ｎｉ：０．０
５〜０．５％、Ｃｕ：０．４〜３％、Ｍｇ：０．１５〜
０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．５％を含有し、さらに
少量のＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒを選択的に含むコンプレッサー
用アルミニウム合金が提案されているが（特開平４−２
７２１４９号公報）、このアルミニウム合金は、通常の
ＩＭ法（鋳塊加工法）により製造されるもので、コンプ
レッサーベーン用アルミニウム合金として十分な諸特性
を得ることができない。
５〜０．５％、Ｃｕ：０．４〜３％、Ｍｇ：０．１５〜
０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．５％を含有し、さらに
少量のＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒを選択的に含むコンプレッサー
用アルミニウム合金が提案されているが（特開平４−２
７２１４９号公報）、このアルミニウム合金は、通常の
ＩＭ法（鋳塊加工法）により製造されるもので、コンプ
レッサーベーン用アルミニウム合金として十分な諸特性
を得ることができない。
【０００５】耐熱耐摩耗性をそなえた高力アルミニウム
合金として、ＰＭ法（粉末冶金法）による高Ｓｉアルミ
ニウム合金も提案されている。（特公平2-56401 号公
報）この合金は、Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：７．７〜
１５％、Ｃｕ：０．５〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含
有し、残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する急冷
凝固粉末を圧縮成形して、コンテナーに挿入し、押出成
形した後、４８０℃の温度で溶体化処理、水焼入れし、
ついで１７５℃で時効硬化処理を行うことにより製造さ
れるが、このアルミニウム合金においても、時効硬化後
の室温硬度（ＨRB）が９０未満となる場合があり、コン
プレッサーベーン用アルミニウム合金として十分な諸特
性を必ずしも安定して得ることができない。
合金として、ＰＭ法（粉末冶金法）による高Ｓｉアルミ
ニウム合金も提案されている。（特公平2-56401 号公
報）この合金は、Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：７．７〜
１５％、Ｃｕ：０．５〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含
有し、残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する急冷
凝固粉末を圧縮成形して、コンテナーに挿入し、押出成
形した後、４８０℃の温度で溶体化処理、水焼入れし、
ついで１７５℃で時効硬化処理を行うことにより製造さ
れるが、このアルミニウム合金においても、時効硬化後
の室温硬度（ＨRB）が９０未満となる場合があり、コン
プレッサーベーン用アルミニウム合金として十分な諸特
性を必ずしも安定して得ることができない。
【０００６】また、コンプレッサーベーンには、フッ素
樹脂などによる塗装やニッケルめっきなどの表面処理が
行われることがあり、これらの表面処理においては、２
００〜２５０℃の温度域で１時間程度の加熱処理を伴う
ため、強度低下が生じる場合もある。
樹脂などによる塗装やニッケルめっきなどの表面処理が
行われることがあり、これらの表面処理においては、２
００〜２５０℃の温度域で１時間程度の加熱処理を伴う
ため、強度低下が生じる場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンプレッ
サーベーン材に要求される諸特性を安定して付与するこ
とができるアルミニウム合金を得るために、上記従来の
ＰＭ法により製造される高Ｓｉアルミニウム合金をベー
スとして、その製造工程を見直し、合金組成と製造条件
との組合わせについて実験、検討を繰り返した結果とし
てなされたものであり、その目的は、前記表面処理後に
室温硬度（ＨRB）９０以上の強度特性を安定して得るこ
とができるとともに、耐摩耗性に優れ、且つ低い熱膨張
性をそなえたＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末成形材からなるコ
ンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法を提
供することにある。
サーベーン材に要求される諸特性を安定して付与するこ
とができるアルミニウム合金を得るために、上記従来の
ＰＭ法により製造される高Ｓｉアルミニウム合金をベー
スとして、その製造工程を見直し、合金組成と製造条件
との組合わせについて実験、検討を繰り返した結果とし
てなされたものであり、その目的は、前記表面処理後に
室温硬度（ＨRB）９０以上の強度特性を安定して得るこ
とができるとともに、耐摩耗性に優れ、且つ低い熱膨張
性をそなえたＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末成形材からなるコ
ンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明によるコンプレッサーベーン用アルミニウム
合金の製造方法は、Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：２〜９
％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含有し、残
部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金の粉末を
アルミニウム缶に封入し、３８０〜５１０℃の温度で真
空脱気処理を行い、ついで、押出比５以上で熱間押出成
形により固化し、得られた押出成形体を４８０〜５１０
℃の温度で溶体化処理後、６０℃以下の水中に水焼入れ
し、室温で１０時間以上放置した後、１６０〜１８５℃
の温度で１時間以上の時間時効処理を行うことを第１の
特徴とする。
めの本発明によるコンプレッサーベーン用アルミニウム
合金の製造方法は、Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：２〜９
％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含有し、残
部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金の粉末を
アルミニウム缶に封入し、３８０〜５１０℃の温度で真
空脱気処理を行い、ついで、押出比５以上で熱間押出成
形により固化し、得られた押出成形体を４８０〜５１０
℃の温度で溶体化処理後、６０℃以下の水中に水焼入れ
し、室温で１０時間以上放置した後、１６０〜１８５℃
の温度で１時間以上の時間時効処理を行うことを第１の
特徴とする。
【０００９】また、上記のアルミニウム合金の溶湯を噴
霧、急冷凝固して半凝固状態でコレクタ上に堆積させ、
得られた凝固体を押出用ビレットに成形して、押出比５
以上で熱間押出成形を行い、得られた押出成形材を４８
０〜５１０℃の温度で溶体化処理後、６０℃以下の水中
に水焼入れし、室温で１０時間以上放置した後、１６０
〜１８５℃の温度で１時間以上の時間時効処理を施すこ
とを第２の特徴とする。
霧、急冷凝固して半凝固状態でコレクタ上に堆積させ、
得られた凝固体を押出用ビレットに成形して、押出比５
以上で熱間押出成形を行い、得られた押出成形材を４８
０〜５１０℃の温度で溶体化処理後、６０℃以下の水中
に水焼入れし、室温で１０時間以上放置した後、１６０
〜１８５℃の温度で１時間以上の時間時効処理を施すこ
とを第２の特徴とする。
【００１０】さらに、上記のアルミニウム合金が、さら
にＭｎ：１％以下を含有することを第３の特徴とする。
にＭｎ：１％以下を含有することを第３の特徴とする。
【００１１】本発明によるコンプレッサーベーン用アル
ミニウム合金の成分およびその限定理由について述べる
と、Ｓｉは、アルミニウム合金の高温強度と耐摩耗性を
向上させるよう機能する。好ましい含有量は１５〜２５
％の範囲であり、１５％未満ではその効果が十分でな
く、２５％を越えて含有すると押出性が劣化し、健全な
押出材を得ることが困難となる。
ミニウム合金の成分およびその限定理由について述べる
と、Ｓｉは、アルミニウム合金の高温強度と耐摩耗性を
向上させるよう機能する。好ましい含有量は１５〜２５
％の範囲であり、１５％未満ではその効果が十分でな
く、２５％を越えて含有すると押出性が劣化し、健全な
押出材を得ることが困難となる。
【００１２】Ｎｉも、合金材の高温強度と耐摩耗性を改
善する。好ましい含有範囲は２〜９％であり、２％未満
ではその効果が小さく、９％を越えると押出性が劣化
し、健全な押出材を得ることが困難となる。また、Ｎｉ
の含有量が増えると、 合金の溶解温度が高くなり種々
の弊害が生じる。
善する。好ましい含有範囲は２〜９％であり、２％未満
ではその効果が小さく、９％を越えると押出性が劣化
し、健全な押出材を得ることが困難となる。また、Ｎｉ
の含有量が増えると、 合金の溶解温度が高くなり種々
の弊害が生じる。
【００１３】ＣｕおよびＭｇは、アルミニウム合金に時
効硬化性を与える元素である。ＣｕとＭｇの好ましい含
有量は、それぞれＣｕ：１〜５％およびＭｇ：０．２〜
３％の範囲である。
効硬化性を与える元素である。ＣｕとＭｇの好ましい含
有量は、それぞれＣｕ：１〜５％およびＭｇ：０．２〜
３％の範囲である。
【００１４】Ｍｎは、強度を高めるために機能する元素
であり、好ましくは１％以下の範囲で添加する。なお、
本発明においては、Ｃｒ：０．５％以下、Ｔｉ：０．５
％以下、Ｚｒ：０．５％以下、Ｖ：０．５％以下、Ｆ
ｅ：０．８％以下が含有されていても、本発明の合金の
特性が害されることはない。
であり、好ましくは１％以下の範囲で添加する。なお、
本発明においては、Ｃｒ：０．５％以下、Ｔｉ：０．５
％以下、Ｚｒ：０．５％以下、Ｖ：０．５％以下、Ｆ
ｅ：０．８％以下が含有されていても、本発明の合金の
特性が害されることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のコンプレッサー用アルミ
ニウム合金の製造方法について説明すると、Ｃｕおよび
Ｍｇを含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｎｉ系合金の溶湯から、エ
アアトマイズ法または不活性ガスアトマイズ法により急
冷凝固粉末を製造し、得られた粉末を分級してアルミニ
ウム缶に封入する。
ニウム合金の製造方法について説明すると、Ｃｕおよび
Ｍｇを含有するＡｌ−Ｓｉ−Ｎｉ系合金の溶湯から、エ
アアトマイズ法または不活性ガスアトマイズ法により急
冷凝固粉末を製造し、得られた粉末を分級してアルミニ
ウム缶に封入する。
【００１６】粒度は最終製品の硬度にはあまり影響を与
えないが、粒度は粗大になるほど急冷凝固時の冷却速度
が低下して、マトリックス中に分散するＳｉ粒子やＡｌ
−Ｎｉ化合物が粗大となり押出性を低下させる。実用上
は３００μｍ程度に分級するのが好ましく、あまり微細
にすると粉末の収率が低下するという難点がある。
えないが、粒度は粗大になるほど急冷凝固時の冷却速度
が低下して、マトリックス中に分散するＳｉ粒子やＡｌ
−Ｎｉ化合物が粗大となり押出性を低下させる。実用上
は３００μｍ程度に分級するのが好ましく、あまり微細
にすると粉末の収率が低下するという難点がある。
【００１７】アルミニウム缶に充填したアルミニウム合
金粉末については、ついで真空脱気処理を行う。真空脱
気処理は、粉末表面に吸着している空気、水分を除去す
るためのもので、３８０〜５１０℃に加熱して１〜２４
時間の間缶内の雰囲気を真空にするのが好ましい。さら
に好ましくは、４３０℃以上の温度に加熱する。
金粉末については、ついで真空脱気処理を行う。真空脱
気処理は、粉末表面に吸着している空気、水分を除去す
るためのもので、３８０〜５１０℃に加熱して１〜２４
時間の間缶内の雰囲気を真空にするのが好ましい。さら
に好ましくは、４３０℃以上の温度に加熱する。
【００１８】処理温度が３８０℃未満また時間が１時間
未満では脱気が不十分で、製品にブリスターが生じ易く
なって強度を低下させ、５１０℃を越えると、Ｓｉ粒子
などが粗大化して、押出性を低下させ、製品の靱性を劣
化させる。２４時間を越えて処理を行っても、効果が飽
和する。
未満では脱気が不十分で、製品にブリスターが生じ易く
なって強度を低下させ、５１０℃を越えると、Ｓｉ粒子
などが粗大化して、押出性を低下させ、製品の靱性を劣
化させる。２４時間を越えて処理を行っても、効果が飽
和する。
【００１９】真空脱気処理後、熱間で押出成形を行い粉
末を固化させる。通常は、缶とともに粉末を押出加工す
ると、押出製品中に缶の材料が混入するため、押出に先
立ってホットプレスを行い、粉末の密度を略１００％と
し、缶材を旋盤などで削り取って粉末のみとした後、押
出成形を行う。
末を固化させる。通常は、缶とともに粉末を押出加工す
ると、押出製品中に缶の材料が混入するため、押出に先
立ってホットプレスを行い、粉末の密度を略１００％と
し、缶材を旋盤などで削り取って粉末のみとした後、押
出成形を行う。
【００２０】本発明においては、所定の組成を有するア
ルミニウム合金の溶湯を噴霧、急冷凝固して半凝固状態
でコレクタ上に堆積させる、いわゆるスプレーフォーミ
ング法によって急冷凝固体を製造し、堆積した凝固体を
押出用ビレットに成形して熱間押出成形してもよい。
ルミニウム合金の溶湯を噴霧、急冷凝固して半凝固状態
でコレクタ上に堆積させる、いわゆるスプレーフォーミ
ング法によって急冷凝固体を製造し、堆積した凝固体を
押出用ビレットに成形して熱間押出成形してもよい。
【００２１】熱間押出成形は、押出比５以上で行うのが
好ましく、粉末同士の結合を強固に行うことができる。
押出比が５未満では強度および靱性が十分でない。得ら
れた押出成形体に対しては、溶体化処理、焼入れ、人工
時効処理からなる熱処理を施す。
好ましく、粉末同士の結合を強固に行うことができる。
押出比が５未満では強度および靱性が十分でない。得ら
れた押出成形体に対しては、溶体化処理、焼入れ、人工
時効処理からなる熱処理を施す。
【００２２】まず、押出成形体を４８０〜５１０℃の温
度で溶体化処理し、６０℃以下の水中に焼入れする。溶
体化処理温度が４８０℃未満では十分な強度が得られ
ず、５１０℃を越えると、製品にブリスターが生じ強度
が低下する。
度で溶体化処理し、６０℃以下の水中に焼入れする。溶
体化処理温度が４８０℃未満では十分な強度が得られ
ず、５１０℃を越えると、製品にブリスターが生じ強度
が低下する。
【００２３】強度に対する焼入れ水温の影響は鈍いが、
水温が高くなると強度が低下する傾向があり、とくに水
温が６５℃を越えると強度低下が明瞭に認められる。確
実に高強度を保持するために、６０℃以下の水中に焼入
れするのが好ましい。
水温が高くなると強度が低下する傾向があり、とくに水
温が６５℃を越えると強度低下が明瞭に認められる。確
実に高強度を保持するために、６０℃以下の水中に焼入
れするのが好ましい。
【００２４】焼入れ後、人工時効処理の前に、室温、と
くに４０℃以下の室温に１０時間以上放置するのが好ま
しく、この工程により人工時効後の強度をさらに高める
ことができる。放置時間が長いほど強度が高くなるが、
１０時間の保持で飽和に達する。
くに４０℃以下の室温に１０時間以上放置するのが好ま
しく、この工程により人工時効後の強度をさらに高める
ことができる。放置時間が長いほど強度が高くなるが、
１０時間の保持で飽和に達する。
【００２５】続いて、１６０〜１８５℃の温度で人工時
効処理を行う。時効処理時間は、１時間以上で、最高強
度に達するに必要な時間以下とする。最高強度を得るた
めには、１６０℃で約１５時間、１７５℃で約５時間、
１８５℃で約２時間の時効時間を要する。
効処理を行う。時効処理時間は、１時間以上で、最高強
度に達するに必要な時間以下とする。最高強度を得るた
めには、１６０℃で約１５時間、１７５℃で約５時間、
１８５℃で約２時間の時効時間を要する。
【００２６】時効処理後、成形体を機械加工してベーン
形状に仕上げ、最後に加熱処理を伴う前記の表面処理を
行う。時効処理時間が最高強度に達する時間より長い
と、表面処理後の強度が低下する。時効処理時間が１時
間未満の場合には、表面処理したときに材料が膨張し、
表面処理層と材料との界面強度が低下するという問題が
生じ易い。また、時効時間が１時間未満の場合には、表
面処理後の加熱により強度がさらに高くなり、１時間以
上の時効処理を行ったものと同程度の強度が得られる
が、表面処理前に行われる検査では強度が低いため、製
品が合格範囲のものかどうかの判断ができないという問
題点もある。
形状に仕上げ、最後に加熱処理を伴う前記の表面処理を
行う。時効処理時間が最高強度に達する時間より長い
と、表面処理後の強度が低下する。時効処理時間が１時
間未満の場合には、表面処理したときに材料が膨張し、
表面処理層と材料との界面強度が低下するという問題が
生じ易い。また、時効時間が１時間未満の場合には、表
面処理後の加熱により強度がさらに高くなり、１時間以
上の時効処理を行ったものと同程度の強度が得られる
が、表面処理前に行われる検査では強度が低いため、製
品が合格範囲のものかどうかの判断ができないという問
題点もある。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ アルミニウム合金（Ｓｉ：２０％、Ｎｉ：５％、Ｃｕ：
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、エアアトマイズ法により急冷凝固させて、急冷凝固
アルミニウム合金粉末を製造した。
明する。 実施例１ アルミニウム合金（Ｓｉ：２０％、Ｎｉ：５％、Ｃｕ：
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、エアアトマイズ法により急冷凝固させて、急冷凝固
アルミニウム合金粉末を製造した。
【００２８】粉末を２１０μｍ以下に分級後、アルミニ
ウム缶に充填し、アルミニウム缶を封缶し、缶内を真空
排気しながら、５００℃の温度に２時間保持することに
より真空脱気処理した後、ホットプレスにより１００％
の密度に固化し、旋盤で缶材を削除して押出用ビレット
とした。
ウム缶に充填し、アルミニウム缶を封缶し、缶内を真空
排気しながら、５００℃の温度に２時間保持することに
より真空脱気処理した後、ホットプレスにより１００％
の密度に固化し、旋盤で缶材を削除して押出用ビレット
とした。
【００２９】押出用ビレットの寸法は直径１５５ｍｍ、
長さ４００ｍｍであり、ビレットを４００℃に加熱し
て、押出比を２７とし、５孔押出により幅３０ｍｍ、厚
さ５ｍｍの断面矩形状に押出成形した。
長さ４００ｍｍであり、ビレットを４００℃に加熱し
て、押出比を２７とし、５孔押出により幅３０ｍｍ、厚
さ５ｍｍの断面矩形状に押出成形した。
【００３０】得られた押出成形体に、表１に示す熱処理
を施した後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測定し
た。また、２００℃で１時間加熱した後のロックウエル
硬さ（ＨRB）も測定した。２００℃で１時間の加熱処理
は、ベーンに対する表面処理後の加熱を模した処理であ
る。結果を表１に示す。表１にみられるように、本発明
に従う試験材Ｎｏ．１〜９はいずれも、時効処理後およ
び加熱後、９０を越える優れたロックウエル硬さを示し
た。
を施した後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測定し
た。また、２００℃で１時間加熱した後のロックウエル
硬さ（ＨRB）も測定した。２００℃で１時間の加熱処理
は、ベーンに対する表面処理後の加熱を模した処理であ
る。結果を表１に示す。表１にみられるように、本発明
に従う試験材Ｎｏ．１〜９はいずれも、時効処理後およ
び加熱後、９０を越える優れたロックウエル硬さを示し
た。
【００３１】
【表１】 《表注》1.溶体化処理時間はいずれも1h 2.時効処理後は空冷 3.加熱後は空冷
【００３２】実施例２ アルミニウム合金（Ｓｉ：２０％、Ｎｉ：５％、Ｃｕ：
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、窒素ガスアトマイズ法により、噴霧、急冷凝固さ
せ、半凝固状態で回転するコレクタ上に堆積させて、直
径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍの凝固体を得た。この凝
固体を、旋盤で直径１５５ｍｍ、長さ４００ｍｍに切削
して押出用ビレットを作製した。
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、窒素ガスアトマイズ法により、噴霧、急冷凝固さ
せ、半凝固状態で回転するコレクタ上に堆積させて、直
径１８０ｍｍ、長さ６００ｍｍの凝固体を得た。この凝
固体を、旋盤で直径１５５ｍｍ、長さ４００ｍｍに切削
して押出用ビレットを作製した。
【００３３】上記ビレットを使用して、実施例１と同じ
条件に従って押出成形を行い、実施例１と同じ寸法の矩
形状断面の押出成形体を作製した。得られた押出成形体
に、表２に示す熱処理を施した後、ロックウエル硬さ
（Ｂスケール）を測定した。また、２００℃で１時間加
熱した後のロックウエル硬さ（ＨRB）も測定した。結果
を表２に示す。表２にみられるように、本発明に従う試
験材Ｎｏ．１０、１１はいずれも、加熱後においても９
０を越える優れたロックウエル硬さを示した。
条件に従って押出成形を行い、実施例１と同じ寸法の矩
形状断面の押出成形体を作製した。得られた押出成形体
に、表２に示す熱処理を施した後、ロックウエル硬さ
（Ｂスケール）を測定した。また、２００℃で１時間加
熱した後のロックウエル硬さ（ＨRB）も測定した。結果
を表２に示す。表２にみられるように、本発明に従う試
験材Ｎｏ．１０、１１はいずれも、加熱後においても９
０を越える優れたロックウエル硬さを示した。
【００３４】
【表２】 《表注》1.溶体化処理時間はいずれも1h 2.時効処理後は空冷 3.加熱後は空冷
【００３５】比較例１ アルミニウム合金（Ｓｉ：２０％、Ｎｉ：５％、Ｃｕ：
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、エアアトマイズ法により急冷凝固させて、急冷凝固
アルミニウム合金粉末を製造した。
３％、Ｍｇ：１％、Ｍｎ：０．２％、Ｆｅ：０．２％、
残部Ａｌおよび不純物からなる組成を有する）の溶湯
を、エアアトマイズ法により急冷凝固させて、急冷凝固
アルミニウム合金粉末を製造した。
【００３６】粉末を２１０μｍ以下に分級後、アルミニ
ウム缶に充填し、アルミニウム缶を封缶し、缶内を真空
排気しながら、５００℃の温度に２時間保持することに
より真空脱気処理（但し、試験材Ｎｏ．２０については
３５０℃で２時間保持）した後、ホットプレスにより１
００％の密度に固化し、旋盤で缶材を削除して押出用ビ
レットとした。
ウム缶に充填し、アルミニウム缶を封缶し、缶内を真空
排気しながら、５００℃の温度に２時間保持することに
より真空脱気処理（但し、試験材Ｎｏ．２０については
３５０℃で２時間保持）した後、ホットプレスにより１
００％の密度に固化し、旋盤で缶材を削除して押出用ビ
レットとした。
【００３７】上記ビレットを使用して、実施例１と同じ
条件に従って押出成形を行い、実施例１と同じ寸法の矩
形状断面の押出成形体を作製した。（但し、試験材Ｎ
ｏ．２１については、直径８２ｍｍの棒材に押出成形し
た。押出比：３）得られた押出成形体に、表３に示す熱
処理を施した後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測
定した。また、２００℃で１時間加熱した後のロックウ
エル硬さ（ＨRB）も測定した。結果を表３に示す。
条件に従って押出成形を行い、実施例１と同じ寸法の矩
形状断面の押出成形体を作製した。（但し、試験材Ｎ
ｏ．２１については、直径８２ｍｍの棒材に押出成形し
た。押出比：３）得られた押出成形体に、表３に示す熱
処理を施した後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測
定した。また、２００℃で１時間加熱した後のロックウ
エル硬さ（ＨRB）も測定した。結果を表３に示す。
【００３８】表３に示すように、試験材Ｎｏ．１２は溶
体化処理温度が低いため加熱後の硬さが小さい。試験材
Ｎｏ．１３は溶体化処理温度が高く、一部溶融が生じ
た。試験材Ｎｏ．１４は、焼入れ時の水温が高いため焼
いれが不十分となり加熱後の硬さが低い。試験材Ｎｏ．
１５は溶体化処理後の室温保持時間が十分でないため、
硬さが低い。試験材Ｎｏ．１６は自然時効によるもの
で、加熱後の硬さは高くなるが、加熱前（時効処理後）
の硬さは小さく、加熱によるＳｉ、Ｃｕ、Ｍｇの析出に
起因して材料の膨張が大きくなるため、加熱前の製品品
質の確認が困難となる。試験材Ｎｏ．１７〜１９は、人
工時効処理が過剰なため、いずれも加熱後の硬さが低く
なっている。試験材２０は、真空脱気処理時の温度が低
く、溶体化処理中にブリスターが生じたため、また、試
験材Ｎｏ．２１は押出比が小さいため、いずれも硬さが
十分でない。
体化処理温度が低いため加熱後の硬さが小さい。試験材
Ｎｏ．１３は溶体化処理温度が高く、一部溶融が生じ
た。試験材Ｎｏ．１４は、焼入れ時の水温が高いため焼
いれが不十分となり加熱後の硬さが低い。試験材Ｎｏ．
１５は溶体化処理後の室温保持時間が十分でないため、
硬さが低い。試験材Ｎｏ．１６は自然時効によるもの
で、加熱後の硬さは高くなるが、加熱前（時効処理後）
の硬さは小さく、加熱によるＳｉ、Ｃｕ、Ｍｇの析出に
起因して材料の膨張が大きくなるため、加熱前の製品品
質の確認が困難となる。試験材Ｎｏ．１７〜１９は、人
工時効処理が過剰なため、いずれも加熱後の硬さが低く
なっている。試験材２０は、真空脱気処理時の温度が低
く、溶体化処理中にブリスターが生じたため、また、試
験材Ｎｏ．２１は押出比が小さいため、いずれも硬さが
十分でない。
【００３９】
【表３】 《表注》1.溶体化処理時間はいずれも1h 2.時効処理後は空冷 3.試験材No.16 は溶体化処理後自然時効( 室温200h) 4.加熱後は空冷
【００４０】実施例３、比較例２ 表４に示す組成を有するアルミニウム合金の溶湯から、
実施例１と同様にしてアルミニウム合金粉末を作製し、
得られたアルミニウム合金粉末から、実施例１と同じ工
程、条件により矩形状断面の押出成形体を作製した。
実施例１と同様にしてアルミニウム合金粉末を作製し、
得られたアルミニウム合金粉末から、実施例１と同じ工
程、条件により矩形状断面の押出成形体を作製した。
【００４１】得られた押出成形体を、５００℃で１時間
の溶体化処理後、２０℃の水中に焼入れ、室温に２０時
間放置し、ついで１７５℃で４時間の時効処理を行い、
空冷後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測定した。
また、時効処理後、２００℃で１時間加熱した後のロッ
クウエル硬さ（ＨRB）も測定した。測定結果を表４に示
す。なお、表４において、本発明の条件を外れたものに
は下線を付した。
の溶体化処理後、２０℃の水中に焼入れ、室温に２０時
間放置し、ついで１７５℃で４時間の時効処理を行い、
空冷後、ロックウエル硬さ（Ｂスケール）を測定した。
また、時効処理後、２００℃で１時間加熱した後のロッ
クウエル硬さ（ＨRB）も測定した。測定結果を表４に示
す。なお、表４において、本発明の条件を外れたものに
は下線を付した。
【００４２】
【表４】
【００４３】本発明に従う試験材Ｎｏ．２２〜２５はい
ずれも、加熱後９０以上の優れた硬さを示した。これに
対して、試験材Ｎｏ．２６はＳｉ量が少なく、試験材Ｎ
ｏ．２７はＣｕ量が少ないため、いずれも加熱後の硬さ
が低い。試験材Ｎｏ．２８、２９および３０は、それぞ
れＭｇ、ＮｉおよびＳｉの含有量が高いため、押出成形
時に押出成形体のコーナー部に割れが生じ、健全な押出
成形体が製造できなかった。
ずれも、加熱後９０以上の優れた硬さを示した。これに
対して、試験材Ｎｏ．２６はＳｉ量が少なく、試験材Ｎ
ｏ．２７はＣｕ量が少ないため、いずれも加熱後の硬さ
が低い。試験材Ｎｏ．２８、２９および３０は、それぞ
れＭｇ、ＮｉおよびＳｉの含有量が高いため、押出成形
時に押出成形体のコーナー部に割れが生じ、健全な押出
成形体が製造できなかった。
【００４４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、コンプ
レッサーベーンの表面処理、加熱後、高い強度を安定し
て得ることができるコンプレッサーベーン用アルミニウ
ム合金の製造方法が提供される。
レッサーベーンの表面処理、加熱後、高い強度を安定し
て得ることができるコンプレッサーベーン用アルミニウ
ム合金の製造方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ａ ６３０Ｃ ６３０Ｄ ６５０ ６５０Ｅ ６５１ ６５１Ｚ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６８７ ６８７ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ｂ ６９４ ６９４Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｉ：１５〜２５％（重量％、以下同
じ）、Ｎｉ：２〜９％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２
〜３％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミ
ニウム合金の粉末をアルミニウム缶に封入し、３８０〜
５１０℃の温度で真空脱気処理を行い、ついで、押出比
５以上で熱間押出成形により固化し、得られた押出成形
体を４８０〜５１０℃の温度で溶体化処理後、６０℃以
下の水中に水焼入れし、室温で１０時間以上放置した
後、１６０〜１８５℃の温度で１時間以上の時間時効処
理を施すことを特徴とするコンプレッサーベーン用アル
ミニウム合金の製造方法。 - 【請求項２】 Ｓｉ：１５〜２５％、Ｎｉ：２〜９％、
Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．２〜３％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不純物からなるアルミニウム合金の溶湯を噴
霧、急冷凝固して半凝固状態でコレクタ上に堆積させ、
得られた凝固体を押出用ビレットに成形して、押出比５
以上で熱間押出成形を行い、得られた押出成形体を４８
０〜５１０℃の温度で溶体化処理後、６０℃以下の水中
に水焼入れし、室温で１０時間以上放置した後、１６０
〜１８５℃の温度で１時間以上の時間時効処理を施すこ
とを特徴とするコンプレッサーベーン用アルミニウム合
金の製造方法。 - 【請求項３】 アルミニウム合金が、さらにＭｎ：１％
以下（０％を含まず、以下同じ）を含有することを特徴
とする請求項１または２記載のコンプレッサーベーン用
アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10883898A JPH11302807A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | コンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10883898A JPH11302807A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | コンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302807A true JPH11302807A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14494859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10883898A Pending JPH11302807A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | コンプレッサーベーン用アルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11302807A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274435A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Kyoto Univ | アルミニウム合金成形材及びその製造方法 |
| WO2015159856A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | 株式会社Ihi | デポジットの付着を抑制する被膜及びその被膜を有する過給機用部品 |
| CN107999687A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 无锡透平叶片有限公司 | 一种铝合金叶片锻件及其制备方法 |
| CN108048768A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-18 | 广州致远新材料科技有限公司 | 挤压铸造铝合金的热处理方法及挤压铸造铝合金材料 |
| CN115537611A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-30 | 华南理工大学 | 一种高导热低膨胀Al-Si-Ni基合金及其制备方法 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10883898A patent/JPH11302807A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274435A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Kyoto Univ | アルミニウム合金成形材及びその製造方法 |
| WO2015159856A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | 株式会社Ihi | デポジットの付着を抑制する被膜及びその被膜を有する過給機用部品 |
| JPWO2015159856A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2017-04-13 | 株式会社Ihi | デポジットの付着を抑制する被膜及びその被膜を有する過給機用部品、並びに機械装置及び過給機 |
| CN107999687A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 无锡透平叶片有限公司 | 一种铝合金叶片锻件及其制备方法 |
| CN108048768A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-18 | 广州致远新材料科技有限公司 | 挤压铸造铝合金的热处理方法及挤压铸造铝合金材料 |
| CN115537611A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-30 | 华南理工大学 | 一种高导热低膨胀Al-Si-Ni基合金及其制备方法 |
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