JPS63274735A - 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金 - Google Patents
耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金Info
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- JPS63274735A JPS63274735A JP11112987A JP11112987A JPS63274735A JP S63274735 A JPS63274735 A JP S63274735A JP 11112987 A JP11112987 A JP 11112987A JP 11112987 A JP11112987 A JP 11112987A JP S63274735 A JPS63274735 A JP S63274735A
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Landscapes
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金に関す
る。
る。
従来、ダイカスト用アルミニウム合金には、AJ−3i
−Cu系合金のADCIO又はADC12が広く利用さ
れてきた。このAJ 5iCu系合金は比較的強度が高
く、鋳造性が優れることから複雑な形状を有する薄肉鋳
物の製造に適し、最も多(の使用実績をあげている。
−Cu系合金のADCIO又はADC12が広く利用さ
れてきた。このAJ 5iCu系合金は比較的強度が高
く、鋳造性が優れることから複雑な形状を有する薄肉鋳
物の製造に適し、最も多(の使用実績をあげている。
一方、耐摩耗性が要求されるダイカスト製品には過共晶
Al−Si合金、又は共晶AA’−Si合金が用いられ
てきた。
Al−Si合金、又は共晶AA’−Si合金が用いられ
てきた。
これらのAl−5i系合金は、晶出Si粒子の分散から
優れた耐摩耗性、高温強度及び鋳造性を有し、しかも熱
膨張係数が低い特長をもつことからピストン、シリンダ
ー及びシフトフォーク材として広く利用されている。
優れた耐摩耗性、高温強度及び鋳造性を有し、しかも熱
膨張係数が低い特長をもつことからピストン、シリンダ
ー及びシフトフォーク材として広く利用されている。
Siの添加は耐摩耗性、溶湯の流動性等を向上するが、
しかし多量の添加は靭性、機械加工性を劣下させ、更に
初晶Siの偏析から均一な摩耗面が得られない問題を生
じる。
しかし多量の添加は靭性、機械加工性を劣下させ、更に
初晶Siの偏析から均一な摩耗面が得られない問題を生
じる。
それ故、シフト7オーク材として用いられている特公昭
53−37810号公報で知られている合金は、Si量
を減じ、Pの添加を行なうことによって初晶Siを均一
微細化して被切削性、靭性を改善している。
53−37810号公報で知られている合金は、Si量
を減じ、Pの添加を行なうことによって初晶Siを均一
微細化して被切削性、靭性を改善している。
しかし、晶出するSiは極めて高硬度であり、しかも脆
いことから、これら合金の被切削性、靭性は十分とは言
い難く一層の改善が望まれている。
いことから、これら合金の被切削性、靭性は十分とは言
い難く一層の改善が望まれている。
例えば、シリンダー、ピストン等エンジン用の摺動部品
は比較的機械加工面積が広いことから、被切削性は工具
寿命、生産効率に著しい影響を与える。又シフトフォー
ク等、繰返し負荷のかへる部品には耐摩耗性以外の機能
として疲労限度の高いことが要求される為、合金は強靭
性に富むことが望まれる。
は比較的機械加工面積が広いことから、被切削性は工具
寿命、生産効率に著しい影響を与える。又シフトフォー
ク等、繰返し負荷のかへる部品には耐摩耗性以外の機能
として疲労限度の高いことが要求される為、合金は強靭
性に富むことが望まれる。
しかしながら、前記Al−8i系の従来合金では、晶出
Siの特性から靭性、機械加工性ζこ限界があり、要求
される高機能化に対応し得ない問題点がある。
Siの特性から靭性、機械加工性ζこ限界があり、要求
される高機能化に対応し得ない問題点がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて種々研究の結果、
l!−Mg Z元合金にMn、Niを複合添加すること
によって優れた耐摩耗性と強靭性とを有する合金が得ら
れることに着目してなされたものである。
l!−Mg Z元合金にMn、Niを複合添加すること
によって優れた耐摩耗性と強靭性とを有する合金が得ら
れることに着目してなされたものである。
即ち、Mgは固溶強化によってマトリックス゛をを強化
、Mn及びNiはAIと相互に化合物を形成することl
こよって合金の耐摩耗性、靭性、機械的強度を向上し得
るダイカスト用アルミニウム合金を提供しようとするの
が、その目的である。
、Mn及びNiはAIと相互に化合物を形成することl
こよって合金の耐摩耗性、靭性、機械的強度を向上し得
るダイカスト用アルミニウム合金を提供しようとするの
が、その目的である。
即ち本発明は、Mg:3〜6%、Mn : 1.5〜3
.5%、Ni:5〜6%、AI AaJと、Be :
0.001〜0.005%、’ri:o、t〜0.3%
、B:0.001〜0.1%のうち1種以上を含有し、
残りが不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有し
てなることによって、上記問題点を解決したのである。
.5%、Ni:5〜6%、AI AaJと、Be :
0.001〜0.005%、’ri:o、t〜0.3%
、B:0.001〜0.1%のうち1種以上を含有し、
残りが不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有し
てなることによって、上記問題点を解決したのである。
次に本発明合金の組成範囲を示す。
Mg:3〜6%、Mn : 1.5〜3.5%、Ni:
5〜6%、AlBa1と、Be : 0.001〜0.
005%、Ti:o、ol〜0.3%、 B:0.00
1〜0.1%のうち1種以上を含有し、不可避不純物元
素としてCu(0.5%、5i(0.5%、zn(0.
3%、F’e<0.3% (以上重量%)を有する。
5〜6%、AlBa1と、Be : 0.001〜0.
005%、Ti:o、ol〜0.3%、 B:0.00
1〜0.1%のうち1種以上を含有し、不可避不純物元
素としてCu(0.5%、5i(0.5%、zn(0.
3%、F’e<0.3% (以上重量%)を有する。
次に、本発明合金の成分組成範囲を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
た理由を説明する。
(1) Mg
Mgは合金化されるとマトリックス中に固溶し、固溶強
化によって合金の引張強さ、耐力、硬さを増大させる。
化によって合金の引張強さ、耐力、硬さを増大させる。
2%以下の含有では十分な強度が得られず、6%以上含
有するとMgの偏析が激しくなり、AI!−Mg系化合
物を形成し、機械的性質が劣下する。
有するとMgの偏析が激しくなり、AI!−Mg系化合
物を形成し、機械的性質が劣下する。
(21Mn
Mnは、AI又はNi、AJと化合物を形成し、合金の
耐摩耗性、強度及び弾性率を向上させる。
耐摩耗性、強度及び弾性率を向上させる。
1.5%以下では、その結果が少なく、4.0%を越え
て含有すると粗大晶を形成し、靭性が低下すると共に鋳
造割れも生じ易くなる。
て含有すると粗大晶を形成し、靭性が低下すると共に鋳
造割れも生じ易くなる。
(3) Ni
Niは、Aj又はMn%AIと化合物を形成し、合金の
耐摩耗性、強度を向上する。更に溶湯の流動性、耐熱間
割れ性を改善する。4%以下では耐摩耗性が十分ではな
く、6%を越えて含有するとAl−Ni系の粗大晶を形
成し靭性が低下する。
耐摩耗性、強度を向上する。更に溶湯の流動性、耐熱間
割れ性を改善する。4%以下では耐摩耗性が十分ではな
く、6%を越えて含有するとAl−Ni系の粗大晶を形
成し靭性が低下する。
(4) 13e
Beは、Mgの酸化消耗を抑制する元素として公知であ
り、0.001〜0.005%の範囲で添加することが
望ましい。
り、0.001〜0.005%の範囲で添加することが
望ましい。
ら)Ti、B
Tiは、Bの添加と相俟って結晶粒微細化に著しい効果
を有し、鋳造性の改善に有効である。
を有し、鋳造性の改善に有効である。
Ti:0.01%、B:0.001%以下では、その結
果は少なく、Ti : 0.3%、B:0.1%以上で
は有害な化合物を形成し靭性が低下する。
果は少なく、Ti : 0.3%、B:0.1%以上で
は有害な化合物を形成し靭性が低下する。
以下本発明の実施例及び比較例より更に具体的に説明す
る。
る。
表−1に示す組成の合金溶湯なpotonダイカストマ
シンを用いて鋳込温度730〜750℃、金型温度11
0〜150℃、射出速度1.3〜1.5 WL/S 、
鋳込圧190kff/cd、チルタイム5秒の条件
で鋳造し試料1〜15とした。
シンを用いて鋳込温度730〜750℃、金型温度11
0〜150℃、射出速度1.3〜1.5 WL/S 、
鋳込圧190kff/cd、チルタイム5秒の条件
で鋳造し試料1〜15とした。
別にJIS規格によるADQO合金、ASTM390合
金、特公昭53−37810号公報に開示されている合
金を、上記と同様の条件で作製し参考材とした。
金、特公昭53−37810号公報に開示されている合
金を、上記と同様の条件で作製し参考材とした。
表−1
以上の試料1〜15及び参考材を用いて以下の実験を行
なった結果を表−2、表−3、表−4及び第1図に示す (1) 引張試験 りな。
なった結果を表−2、表−3、表−4及び第1図に示す (1) 引張試験 りな。
(2) 硬さ試験
6.35mm X 6.35im X IQ+ei+の
試料1−15及び同様の参考材を用い、鋳放し状態のビ
ッカース硬さHrを測定した。圧子荷重は2009であ
る。
試料1−15及び同様の参考材を用い、鋳放し状態のビ
ッカース硬さHrを測定した。圧子荷重は2009であ
る。
(3) 衝撃試験
試料1〜15及び参考材を断面が6.35 mj+X
6.35龍の試験片とし、鋳放し状態でシャルピー衝撃
試験を行なった。
6.35龍の試験片とし、鋳放し状態でシャルピー衝撃
試験を行なった。
(4)摩耗試験
摩耗試験は大越式摩耗試験機により行ない、試験条件し
1最終荷重2.1Aii+、摩耗距離100m、相手材
FC25、乾式である。
1最終荷重2.1Aii+、摩耗距離100m、相手材
FC25、乾式である。
(5) 切削試験
切削試験は丸棒の旋盤加工によって行ない、試片の切削
部はり19X25mmの円柱状、切削バイトにはハイス
5KH3を用いた。
部はり19X25mmの円柱状、切削バイトにはハイス
5KH3を用いた。
旋盤加工は、回転数120Qrpm、送り速度0.10
81)l/ rev、切り込み0.2Mの各条件で行な
った。
81)l/ rev、切り込み0.2Mの各条件で行な
った。
合金の被切削性は刃物調整1回当り(刃先が摩耗したり
、ピッチングを発生して刃先が破損したりして公差寸法
が確保できなくなったとき刃物を再調整すること)の切
削加工箇数番こよって評価した。
、ピッチングを発生して刃先が破損したりして公差寸法
が確保できなくなったとき刃物を再調整すること)の切
削加工箇数番こよって評価した。
以下余白
表−2
表−3
表−4
刃物調整1回当りの切削可能筒数
表−2に表した結果から本発明合金は、390合金、A
DCIOと比べ同程度以上の引張強度と耐力とを有し、
伸び及び衝撃値は390合金の2〜3倍の値を示す。
DCIOと比べ同程度以上の引張強度と耐力とを有し、
伸び及び衝撃値は390合金の2〜3倍の値を示す。
硬さは、ADCIOが90)(rであるのに対し、本発
明合金は129Hv以上を示し、硬さにおいても従来の
ダイカスト用合金以上であることがわかる。
明合金は129Hv以上を示し、硬さにおいても従来の
ダイカスト用合金以上であることがわかる。
耐摩耗性は、第1図、第2図、表−3に示すように39
0合金と同程度であり、比摩耗量は非常に少ない。
0合金と同程度であり、比摩耗量は非常に少ない。
被切削性は表−4に示すように、刃物調整1回当り39
0合金の切削可能筒数が加面であるのに対し、本発明合
金は、その約12倍の314箇の切削加工が可能であり
、本発明合金の被切削性は非常に優れていることがわか
る。
0合金の切削可能筒数が加面であるのに対し、本発明合
金は、その約12倍の314箇の切削加工が可能であり
、本発明合金の被切削性は非常に優れていることがわか
る。
以上要するに本発明に係る耐摩耗性ダイカスト用アルミ
ニウム合金によれば、従来のAl−8i系耐摩耗性合金
と比較して、強度、靭性、耐摩耗性に優れ、もってピス
トン、シリンダー等、耐摩耗性が要求される車両用摺動
部品等の広範な用途に利用できる利点である。
ニウム合金によれば、従来のAl−8i系耐摩耗性合金
と比較して、強度、靭性、耐摩耗性に優れ、もってピス
トン、シリンダー等、耐摩耗性が要求される車両用摺動
部品等の広範な用途に利用できる利点である。
第1図、!2図は本発明に係る耐摩耗性ダイカスト用ア
ルミニウム合金と比較材と参考材(390合金とADC
IO)の滑り速度に対する比摩耗量を夫々示す各グラブ
である。 滑り」シ((礪/II) ローNO,Ilひ1ダ富) 補正の内容 手 続 補 正 書 昭和63月8月5日 昭和62年特許願第111129号 2、発明の名称 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 726 4、補正命令の日付 自発補正 5、補正により増加する発明の数 16、補正の対象 (1)明m書中「特許請求の範囲」の欄(2)明細書中
「発明の詳細な説明」の欄(3)図 面(第2図) おり補正する。 Zル)三ツム倉金工」 1)第2頁第18行に「初晶SiJとあるのを「初晶S
iの結晶粒」と補正する。 2)第2頁第20行にrsiJとあるのを[初晶SiJ
と補正する。 3)第3頁第12行に「晶出Si」とあるのを「晶出す
る初晶SiJと補正する。 4)第4頁第6行乃至第18行に「即ち、本発明は・・
・・・・を有する。」とあるのを[即ち、本発明はMg
:3〜6%と、Mn:1.5〜3.5%と、Ni:4.
8〜6%とを含有し、残部がA1及び不可避的不純物か
らなる組成(以上重量%)を有してなることによって、
上記問題点を解決したのである。次に本発明合金の組成
範囲を示すと、MCI:3〜6%、Mn : 1.5〜
3.5%、Ni:4.8〜6%、残部をA1とCLJ:
<0.5%、3i<0.5%、Zn:<0.3%、Fe
:く0.3%(以上重量%)の不可避的不純物とする。 又、Mq:3〜6%、Mrl:1.5〜3.5%、Ni
:4.8〜6%にBe:o、ooi〜0.005%、r
r:o、o1〜0.3%、B:0.001〜0.1%の
うち1種以上を含有し、残部がA1と上述の不可避的不
純物からなる組成(以上型出%)を有するものとする。 」と補正する。 5)第5頁第4行に「2%以下」とあるのを「3%未満
」と補正する。 6)第5頁第5行に「6%以上」とあるのを「6%を越
えて」と補正する。 7)第5頁第9行にrAI又はNi、AIJとあるのを
[A1、又はNi及びAMと補正する。 8)第5頁第11行に「1.5%以下」とあるのを11
.5%未満」と補正する。 9)第5頁第11行及び第6頁第7行に「その結果」と
あるのを「その効果」と夫々補正する。 10)第5頁第15行にrAl又はMrl、AIJとあ
るのを「A1、又はMn及びANと補正する。 11)第5頁第17行に「4%以下」とあるのを「4.
8%未満」と補正する。 12)第6頁第7行に「%以下」とあるのを「3未満」
と補正する。 13)第6頁第8行に「%以上」とあるのを「%を越え
て」と補正する。 14)第6頁第13行に「po t o nダイカスト
マシン」とあるのをf90tonダイカストマシン」と
補正する。 15)第6頁第16行に「鋳込圧190Kgf/Cl7
1」とあるのを「鋳込圧76ONgf/ciJと補正す
る。 16)第7頁表−1中の元素含有日と備考の欄を次のと
おり補正する。 a、試料N004のNilにr6.Ollとあるのをr
6.OOJと補正する。 b、試料No、6に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 C9試料No、7に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 17)第8頁第10行に[ごッカース硬ざt−1rJと
あるのを[ごッカース硬ざ1−IVJと補正する。 18)第10頁表−2中の備考の欄を次のとおり補正す
る。 a、試FINo、6に「本発明合金」とあるのを「比較
合金」と補正する。 b、試料No、7に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 19)第12頁第5行にr90HrJとあるのを「90
HVJと補正する。 (3)図 面 第2図を別紙添付図面写のとおり補正する。 (符号No、9の「本発明合金」とあるのを「比較材J
と補正する。)
ルミニウム合金と比較材と参考材(390合金とADC
IO)の滑り速度に対する比摩耗量を夫々示す各グラブ
である。 滑り」シ((礪/II) ローNO,Ilひ1ダ富) 補正の内容 手 続 補 正 書 昭和63月8月5日 昭和62年特許願第111129号 2、発明の名称 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 726 4、補正命令の日付 自発補正 5、補正により増加する発明の数 16、補正の対象 (1)明m書中「特許請求の範囲」の欄(2)明細書中
「発明の詳細な説明」の欄(3)図 面(第2図) おり補正する。 Zル)三ツム倉金工」 1)第2頁第18行に「初晶SiJとあるのを「初晶S
iの結晶粒」と補正する。 2)第2頁第20行にrsiJとあるのを[初晶SiJ
と補正する。 3)第3頁第12行に「晶出Si」とあるのを「晶出す
る初晶SiJと補正する。 4)第4頁第6行乃至第18行に「即ち、本発明は・・
・・・・を有する。」とあるのを[即ち、本発明はMg
:3〜6%と、Mn:1.5〜3.5%と、Ni:4.
8〜6%とを含有し、残部がA1及び不可避的不純物か
らなる組成(以上重量%)を有してなることによって、
上記問題点を解決したのである。次に本発明合金の組成
範囲を示すと、MCI:3〜6%、Mn : 1.5〜
3.5%、Ni:4.8〜6%、残部をA1とCLJ:
<0.5%、3i<0.5%、Zn:<0.3%、Fe
:く0.3%(以上重量%)の不可避的不純物とする。 又、Mq:3〜6%、Mrl:1.5〜3.5%、Ni
:4.8〜6%にBe:o、ooi〜0.005%、r
r:o、o1〜0.3%、B:0.001〜0.1%の
うち1種以上を含有し、残部がA1と上述の不可避的不
純物からなる組成(以上型出%)を有するものとする。 」と補正する。 5)第5頁第4行に「2%以下」とあるのを「3%未満
」と補正する。 6)第5頁第5行に「6%以上」とあるのを「6%を越
えて」と補正する。 7)第5頁第9行にrAI又はNi、AIJとあるのを
[A1、又はNi及びAMと補正する。 8)第5頁第11行に「1.5%以下」とあるのを11
.5%未満」と補正する。 9)第5頁第11行及び第6頁第7行に「その結果」と
あるのを「その効果」と夫々補正する。 10)第5頁第15行にrAl又はMrl、AIJとあ
るのを「A1、又はMn及びANと補正する。 11)第5頁第17行に「4%以下」とあるのを「4.
8%未満」と補正する。 12)第6頁第7行に「%以下」とあるのを「3未満」
と補正する。 13)第6頁第8行に「%以上」とあるのを「%を越え
て」と補正する。 14)第6頁第13行に「po t o nダイカスト
マシン」とあるのをf90tonダイカストマシン」と
補正する。 15)第6頁第16行に「鋳込圧190Kgf/Cl7
1」とあるのを「鋳込圧76ONgf/ciJと補正す
る。 16)第7頁表−1中の元素含有日と備考の欄を次のと
おり補正する。 a、試料N004のNilにr6.Ollとあるのをr
6.OOJと補正する。 b、試料No、6に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 C9試料No、7に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 17)第8頁第10行に[ごッカース硬ざt−1rJと
あるのを[ごッカース硬ざ1−IVJと補正する。 18)第10頁表−2中の備考の欄を次のとおり補正す
る。 a、試FINo、6に「本発明合金」とあるのを「比較
合金」と補正する。 b、試料No、7に「本発明合金」とあるのを「比較合
金」と補正する。 19)第12頁第5行にr90HrJとあるのを「90
HVJと補正する。 (3)図 面 第2図を別紙添付図面写のとおり補正する。 (符号No、9の「本発明合金」とあるのを「比較材J
と補正する。)
Claims (1)
- Mg:3〜6%、Mn:1.5〜3.5%、Ni:5
〜6%、AlBalと、Be:0.001〜0.005
%、Ti:0.01〜0.3%、B:0.001〜0.
1%のうち1種以上を含有し、残りが不可避不純物から
なる組成(以上重量%)をする耐摩耗性ダイカスト用ア
ルミニウム合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11112987A JPS63274735A (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11112987A JPS63274735A (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63274735A true JPS63274735A (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=14553177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11112987A Pending JPS63274735A (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 耐摩耗性ダイカスト用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63274735A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000017410A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | Gibbs Die Casting Aluminum Corporation | Aluminum die cast alloy having high manganese content |
KR100460644B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2004-12-08 | 대한민국(전북대학교 총장) | 타이어 몰드 및 그 제조 방법 |
JP2021533260A (ja) * | 2018-08-02 | 2021-12-02 | テスラ,インコーポレイテッド | ダイカスト用アルミニウム合金 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH045473A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-09 | Nippondenso Co Ltd | スタータ用スイッチ |
-
1987
- 1987-05-06 JP JP11112987A patent/JPS63274735A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH045473A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-09 | Nippondenso Co Ltd | スタータ用スイッチ |
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