CN1497052A - 铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法 - Google Patents

铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1497052A
CN1497052A CNA031349463A CN03134946A CN1497052A CN 1497052 A CN1497052 A CN 1497052A CN A031349463 A CNA031349463 A CN A031349463A CN 03134946 A CN03134946 A CN 03134946A CN 1497052 A CN1497052 A CN 1497052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quality
forging
aluminium alloy
aluminum casting
forged article
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA031349463A
Other languages
English (en)
Inventor
С
小谷晃司
渡部正利
町野大辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feng Rong Industrial Co Ltd
Asahi Tec Corp
Original Assignee
Feng Rong Industrial Co Ltd
Asahi Tec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feng Rong Industrial Co Ltd, Asahi Tec Corp filed Critical Feng Rong Industrial Co Ltd
Publication of CN1497052A publication Critical patent/CN1497052A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/26—Making machine elements housings or supporting parts, e.g. axle housings, engine mountings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002—Castings of light metals
    • B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon

Abstract

本发明提供抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能更优良的、能够作为车轮部件、支架、发动机的零件等汽车用各种部件使用，而且是低成本的铝制品。通过铸造锻造实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金而完成。

Description

铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法
技术领域
本发明涉及用于车辆用部件等、可以谋求更低成本化的铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及铝铸造锻造制品的制造方法。更特定地说，涉及能够作为用于为了改善汽车的燃油费而要求轻量化的车辆用车轮部件的制造、在锻造工序中生成的毛边等不用的锻造用材料的原材料使用的铸造锻造用铝合金，机械性能优良、含有特定量硅、镁、铜、锰的铝铸造锻造制品及铝铸造锻造制品的制造方法。
背景技术
一般认为，地球环境问题之一的地球温暖化，在人类所有的活动中可以说二氧化碳的影响较大。世界性地迫切要求降低由工厂或发电厂排出的二氧化碳和降低汽车燃料的消耗量。在1997年京都召开的气候变化框架条约第3次会议即所谓防止地球温暖化会议COP3上，限制日本二氧化碳占主要的温室效应气体排放量，按2008～2012年的平均要比1990年降低减低6％。据此，对于汽车的燃料费，汽油发动机以2010年度、柴油发动机以2005年度为目标年度，规定了区分车辆质量的燃料费目标基准值。另外，还采取税制优惠低公害车的措施，特别是在今后，要提高汽车购买者及使用者对环境问题的理解度，同时在汽车厂家中，也迫切要求促进降低燃料费的技术开发、努力开发燃料费优良的汽车。另外，这样的开发对于战胜行业者间的竞争也是必要的。
对于改善汽车燃料费的对策来说，有使用燃料电池、天然气及电力等新的动力源，或者使用其混合，或者稀释燃料发动机或直喷发动机等原动机系统的技术改进，再有动力传递系统的损失改进和车体外形改进以降低行驶阻力等，但是最有效果的、可以与能够适合与其它技术并用的是是汽车质量的轻量化。如果使汽车本身轻量化，减少对动力源的负担，即减少无论是哪一种动力源的使用量变得可能。作为汽车质量的轻量化的一环，从有助于提高汽车运转操作性、乘坐舒服感出发，作为优先度更高的对象采纳汽车车轮部分的轻量化，但是，最近支架部分和发动机的一部分零件都作为轻量化的对象，尝试使用轻金属材料。可是，在谋求汽车轻量化时就存在必须改善成本提高的课题。作为轻量化技术，大致分为结构设计技术和材料技术，但与车体结构和构成要素的彻底改进相比，使用材料的变更是更容易配合的轻量化手段，不过这些材料一般来说是高成本的。作为轻量化的材料可以举出FRP(玻璃纤维增强塑料)等树脂材料、利用高强度钢板的钢的薄板化、铝合金、镁合金、钛合金、陶瓷、金属复合材料等，其中在耐蚀性等弱点最少、比铁成本高、但轻量化材料中，能够以更低的成本、而且在汽车的基本设计上无须做大幅地变更、易于作为代替品使用的是铝合金。
铝合金的比重大约是铁的1/3，已经广泛用于发动机汽缸盖、发动机汽缸体等易于铸造的铸造制品。这些铸造制品用高速注射成形、所谓压铸法制造，可以以生产效率良好、较低的成本进行制造，但是，如果制作厚壁、高强度的制品，如上所述，要求轻量化的车轮部件中，由强度不足引起的破损是直接关系到安全的重要问题，因此存在使用铸造制品是困难的问题。
虽然例举轻量化研究技术更加进展的车轮部件，但就技术现状进行叙述。车轮部件，例如，转向关节、悬臂等用的材料，因腐蚀性要小、强度和拉伸特性要充分而必须缺陷少，符合要求的A6061合金锻造制品或AC4CH合金压力铸造制品(低速注射成形制品)等已被使用，但它们无法解决高成本这一问题，其现状是应用受到极大限制。
以往的A6061合金锻造制品等所谓的纯铝锻造制品是高成本的理由可举出：例如工序多、锻造用原料本身成本高，而且在制造工序中发生毛边等的浪费，还有其毛边等不用材不能作为锻造制品的原料循环使用等。另外，挤压铸造制品在工序数多方面也反映出注射速度慢，因此生产率不高而不能低成本化。
这样，特别是为了谋求车辆用部件的轻量化，就需要更耐蚀性、强度和延伸性优良、无缺陷、低成本的铝制品，但响应此，迄今为止，作为制作这样的铝制品的材料，提出了各种改进的铝金。
根据特开平5-59477号公报，提出了通过成分调整，抑制晶粒粗大化，使其机械性能优良的锻造用铝合金。调整成含有硅1.0～1.5质量％、镁0.8～1.5质量％、铜0.4～0.9质量％、锰0.2～0.6质量％、其他铬0.3～0.9质量％的成分，就可以谋求提高基体强度、抑制晶粒粗大化，实现40kgf/mm2的抗拉强度。
但是，虽然提高了强度，却不能降低成本，而且新出现了因比以往的锻造用原料(A6061合金)含铜更多，耐蚀性降低，并且因含镁多，流动性降低、铸造性差这样的问题。
另外，提出了铸造性优良的高强度锻造用铝合金材料。使用调整成含有硅0.8～2.0质量％、镁0.5～1.5质量％、铜0.5～1.0质量％、锰0.4～1.5质量％、其他铬0.1～0.3质量％的成分的铝合金材料的金属熔液，控制凝固过程的冷却速度进行连续铸造后，实施均匀化热处理，接着进行热锻，然后进行固溶处理，再进行时效处理而得到的铝合金锻制品，在铸造成接近最终制品形状的场合，不发生以往的A6061合金作为原料时所产生的铸造裂纹(参照特开平7-258784号公报)。
在该方案中，虽然改善了铸造性，但与以往的锻造用原料A6061合金相比，仍然不与低成本相关，而且因含铜多，耐蚀性降低，用于车轮部件，遗留不安全。另外，因含镁多而流动性降低，与其在铸造工序中必须进行如上所述的严密控制，莫如发生制造成本提高的问题。
还提出了机械性能优良的低成本的锻造用铝合金。通过以10～50％的镦锻比对含有硅0.6～3.0质量％、镁0.2～2.0质量％、铜0.3～1.0质量％、锰0.1～0.5质量％、其他铬0.1～0.5质量％，并且Mg2Si调整成1.5质量％以上成分的铝合金，进行锻造加工，就能够在铸造时不产生热裂纹，锻造后提高强度(参照特开平8-3675号公报)。
在该方案中，由于铸造时成形成接近最终制品的形状，能够省略挤压工序进行锻造，所以可以谋求制造成本的降低，但由于含有过量的镁，产生强度降低的问题。锰可以抑制铝晶粒的长大而使组织保持细小，其结果，虽然是提高强度的元素，但如果其量多，就容易生成金属间化合物，反而降低强度。
我们在特愿2001-110092说明书中也提出了作为铝的厚壁加工制品，具有抗拉强度、屈服强度、延伸率大、比以往的铸造锻造制品机械性能更高、耐蚀性优良、无缺陷高质量、并且低成本的铝铸造锻造制品及其制造方法。在该方案中，作为成为锻造用原材料的铸造锻造用铝合金，提出了以含有硅0.2～2.0质量％、镁0.35～1.2质量％、铜0.1～0.4质量％、锰0.01～0.08质量％为特征的铝合金。
通过使用上述材料，虽然希望的效果有所提高，但其现状是，就其机械强度这点来说，根据使用条件，很难说能够充分地响应市场需求，市场要求提供机械强度更加优良的材料。
发明内容
目前需要抗拉强度、屈服强度、拉伸等机械性能更优良、能够作为车轮部件、支架、发动机的零件等汽车用各种部件使用，而且低成本的铝制品，但还没有提出合适的铝制品。
本发明是鉴于上述的现有课题完成的，其的目的在于，解决现有的技术问题，更特定地说，作为铝的厚壁加工制品，提供响回应市场需求、具有抗拉强度、屈服强度、延伸率优良的铝铸造锻造制品及其制造方法。即，提供所谓硅含量在3质量％以上的AC4CH那样的高浓度制品，可以进行铸造加工、而且如AC4CH那样不必进行低速铸造，可以加工成作为所希望部件的最终形状的铝合金材料，用该材料铸造锻造成的铝铸造锻造制品和该铝铸造锻造制品的制造方法。进而，通过由该铝铸造锻造制品及其制造方法带来的轻量车辆用各种部件的提供，可以谋求汽车等的燃料费的降低，削减二氧化碳的排出，对防止地球温暖化等的环境对策做出贡献。
为了解决上述课题，本发明人等对铝的厚壁加工制品的原料和制法进行各种研究的结果发现，在分别含有规定量的硅、镁、铜、锰、铬的同时，根据要求含有规定量的钛，可以一方面使流动性高而提高铸造性，一方面得到响应市场需求的强度充分的铝铸造锻造制品，从而完成了本发明。
即，按照本发明，提供一种铝合金，它是作为铸造后锻造用原材料的铸造锻造用铝合金，实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成。该铸造锻造用铝合金可以用于包括具有根据市场需求的抗拉强度在320MPa以上、屈服强度在280MPa以上、延伸率在10％以上这样的机械强度的车轮部件在内的各种车辆用部件的制造。在用于作为希望的最终制品的制造时，以最终制品的形状作为100％时，使用上述铝合金铸造其加工率为18～60％的预成形品，然后，锻造该预成形品，就可以制成最终制品的形状，由此，与使用AC4CH进行低速铸造的相比，能够以低成本而且高生产率制造车辆用部件等。
另外，按照本发明，也提供铝铸造锻造品，它是将实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的上述铝合金进行预成形品铸造后，锻造该预成形品而制成的铸造锻造制品，是实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝铸造锻造制品。这样制造的铝铸造锻造制品具有能够作为车辆用车轮部件和车辆用支架、发动机用零件使用的足够的机械强度。
另外，按照本发明，提供一种铝铸造锻造制品的制造方法，它是实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝铸造锻造制品的制造方法，其特征在于，包括以下工序：将实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金的锻造用材料，在约680～780℃下熔化得到金属熔液的熔化工序；在约60～150℃的铸型温度铸造所得到的金属熔液，得到锻造用原材料的铸造工序；将锻造用原材料加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，进行锻造而得到粗锻件的粗锻工序；将粗锻件加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，进行锻造而得到成品锻件的成品锻造工序；以及将成品锻品进行切除毛边制成最终制品的修整工序。
作为锻造用材料，也可以一面调整各成分，成为与本发明有关的铝合金的组成，一面将锻造时生成的毛边作为原料再利用。再者，，当以最终制品的形状作为100％时，锻造用原材料，即预成形品的形状加工率最好是18～60％。这样，采用有关本发明的铝铸造锻造制品的制造方法就能够适宜地制作车辆用车轮部件或车辆用支架、发动机用零件。
附图说明
图1是表示本发明的铝铸造锻造制品的一个实施例的侧面图。
图2是表示本发明的铝铸造锻造制品的制造方法的一个实施例的图。
图2(a)是表示铸造时各加工率的预成形品的形状不同的概略说明图，图2(b)是表示铸造时生成内部缺陷的成形体的一例的放大侧面图，图2(c)是表示铸造时没有内部缺陷的成形体的一例的扩大侧面图。
图3是用于说明加工率的预成形的断面图。
21、22    圆柱试样
40        转向关节
41、42、、43、44      取试样位置
50           内部缺陷
具体实施方式
以下，具体说明关于本发明的铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品和铝铸造锻造制品的制造方法的实施方式，但本发明不应解释为限于这些实施方式，只要不超出本发明的范围，根据本专业人员的知识，可以添加各种变更、修正、改良。
在本发明中，首先使用实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金铸造成预成形品，接着，锻造该预成形品，制造具有所希望的形状的铸造锻造制品。使用由上述那样配合构成的铝合金，就可以制作具有适合市场需求的机械强度的本发明铝铸造锻造制品。该制品适合用作使用环境严酷的车辆用部件，特别是汽车的车轮部件、车辆用支架、发动机的零件。
以下具体说明本发明的铸造锻造用铝合金和铝铸造锻造制品。
本发明的铸造锻造用铝合金是实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金。
由于铝合金中含有硅，而提高流动性，对改善缩孔性有作用，并且，因与镁混合存在，而析出Mg2Si，所以硅是有助于改善延伸率、抗拉强度、屈服强度等机械强度的元素。在硅的含量不足0.6质量％时，不能确保足够的机械强度。另一方面，如果硅的含量超过1.8质量％，延伸率会降低，不能制造适应市场需求的制品，因而是不合适的。硅的含量较好是0.8～1.3质量％，最好是0.8～1.1质量％。
由于铝合金中含有镁，而与硅混合存在作为Mg2Si在基体中析出，所以镁是改善延伸率、抗拉强度、屈服强度等机械强度的元素。本发明是低成本的，但由于是代替以往的锻造制品的铝铸造锻造制品，现有以上的强度是必不可少的，因此就必须含有镁。但是，即使多加入，不仅强度的改善达到顶点，而且若过度加入，因镁是易氧化的元素，而促进金属熔液氧化，使流动性降低，而容易生成铸造缺陷。另外，耐蚀性也低，作为制品时不能耐恶劣的使用环境。因而，最好是少量含有。
在铸造锻造用铝合金中，最好含有0.6～1.8质量％镁。在镁不足0.6质量％时，Mg2Si的析出量不足，而强度不够，因而是不合适的，在比1.8质量％多的情况下，除上述以外，淬透敏感性降低，也容易发生锻造缺陷，其结果使作为锻造制品的质量降低，同样因导致机械强度降低而是不合适的。较好是0.6～1.2质量％，最好是0.7～1.1质量％。
由于铝合金中含有铜，铜是能够谋求改善强度的元素。在含有铜的锻造制品中，冷却后常温放置，能够得到在随时间经过而析出结晶的所谓时效处理中发现的Al-Cu或Al-Cu-Mg系析出物，由此，促进由像上述析出的Mg2Si产生的强度改善作用而提高强度。在本发明中，作为锻造制品，现有以上的强度是必不可少的，因此最好含有铜。但是，例如，在考虑应用于汽车的车轮部件等的抗腐蚀性最受重视的制品的场合，铜容易氧化，如果过度加入，就变得容易发生腐蚀，最好将添加量控制至低量。
在铸造锻造用铝合金中，最好含有0.8质量％或其以下的铜。如果含有大于0.8质量％的铜，耐蚀性就降低，而容易生锈，不能经维持长期的强度，因而是不合适的。较好是0.005质量％以上、不到0.3质量％。进而最好是大于0.1质量％、不到0.2质量％。
由于铝合金中含有锰，铝合金发生再结晶，是抑制晶粒长大的元素。其结果，使铝合金中的组织维持细小，以保持强度。在本发明中，经长期必须保持延伸率、抗拉强度、屈服强度等机械强度，因此需要微量含有锰。但是，若过度加入，锻造时加工性就降低，并且，生成金属间化合物，看到机械强度、特别是延伸率的降低。
在铸造锻造用铝合金中，最好含有0.2～1.0质量％的锰。在锰不足0.2质量％时，不能发挥希望的强度，在比1.0质量％多时，锻造加工性降低，而容易生成缺陷，因而是不合适的。最好是大于0.5质量％，0.7质量％以下。由于铝合金中含有铬，而形成弥散粒子，有阻碍再结晶后的晶界迁移的效果，因此能够得到细晶粒或亚晶粒。在铸造锻造用铝合金中，最好含有0.25质量％或其以下的铬。即使含有超过0.25质量％的铬，也不能发挥超过希望的效果，因而是不合适的。最好是0.04～0.25质量％。
由于铝合金中含有钛，而使铸锭的晶粒细化，提高锻造时的加工性。在铸造锻造用铝合金中，最好含有0.0～0.15质量％的钛。另外，即使不含钛，也不会发生特别大的故障。
本发明的铸造锻造用铝合金和铝铸造锻造制品中含有的微量金属是如上所述的金属其余是不可避免含有的杂质和铝。不可避免含有的杂质尽可能地少，较好是不足0.1质量％，最好是0.05质量％以下。
在有关本发明的铸造锻造方法中，回收在锻造工序中产生的毛边，该毛边约一般使用的原料的30％，作为有关本发明的铝合金原料可以再利用回收的毛边。因此，本发明能够谋求原料费的削减。
以下，说明本发明的铝铸造锻造制品的制造方法。
如上所述，作为原料最好使用锻造时产生的毛边。该原料，对于不够的金属，通过准备纯的该金属或者混合其它的铝合金等方法，调整成上述目的成分，以便成为作为目的的、实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金。。这时，在铝合金中，不可避免的杂质按合计最好含有0.1质量％以下。
将这些原料装入熔炼炉中，加热至约680～780℃进行熔化，接着，装入保温炉，实施脱气处理和脱氧处理，得到金属熔液。然后，由该金属熔液，用铸造装置进行金属铸型成形，得到锻造用原材料。这时，金属铸型的温度最好预先调整到约60～150℃。另外，当将最终制品的形状作为100％时，该金属铸型是使加工率达到大约18～60％的形状，通过其后的锻造而提高强度，并且锻造工序也可以更简化，因此是理想的。即，使加工率达到大约18～60％，可以获得由锻造产生的强度提高效果和由锻造工序的简化产生的成本下降的均衡。
在此所谓加工率是表示加工度的值，例如，用载荷F加工如图3所示的初始厚度D1的材料A，加工后成为厚度D2时，其加工率用下式表示：
R[％]＝(D1-D2)/D1×100    (D1＞D2)
但在加工后的厚度D2厚的场合，用下式表示：
R[％]＝(D2-D1)/D1×100    (D2＞D1)
即，在本发明中，以最终的锻造制品的形状作为100％时，过铸造得到加工率约是18～60％的形状的所谓预成形品，是通过在锻造该锻造用原材料得到最终制品时，使用锻造用原材料的各部分的厚度和在最终制品中相当的各部分的厚度求出的加工率，在各部分达到约18～60％的形状的预制品进行铸造而得到的。，
接着，使用铸造装置进行金属铸型成形得到的铸造制品，即锻造用原材料加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，用锻压机进行模锻，得到粗锻件。使该粗锻件冷却后，再加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，用锻压机进行最终的模锻，得到最终锻造制品。对该最终锻制品进行修边，实施T6处理等热处理，制成锻造制品。锻造机的载荷，例如，在制造汽车用车轮部件的转向关节的场合，在粗锻时约为2600～2800吨，在终锻时约为3200～3800吨。通过这样的制造工序就得到本发明的铝铸造锻造制品。在本发明中，由本发明的制造工序中的锻造机和修边产生的毛边，都利用毛边去除机收集，可以再作为本发明的铝锻造铸造制品的原料再利用。因此，锻造用原料全部被循环再利用，不形成废弃物或不成为高价的锻造用原料。
因为由于在本发明的铝铸造锻造制品的制造方法中，熔化原料得到金属熔液后，使铸造用金属模以最终锻造制品的形状作为100％时的加工率约为18～60％，一面可以得到由锻造产生的强度提高的效果，一面比以往的锻造用原料接近制品的形状而容易锻造，所以不像以往的锻造工序那样经过挤压、切断、加热、粗锻、预锻、终锻、修边等这样的工序，使制造工序简化，从而谋求制造成本的降低。
以下，用实施例说明本发明，但发明不并本受这些实施例的限制。
(实施例1、2)
图1是表示本发明的铝铸造锻造品的一种实施例的图，是汽车用部件的转向关节40。
对于A6082合金的端杆来说，准备除少量的铜以外，实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金那样的原料，以此作为原料，按照以下工序，制造图1所示形状的转向关节40。
使原料在金属熔液温度728℃下熔化而得到金属熔液后，以最终的转向关节40的形状作为100％时，选择铸型成为与其相比加工率30％的形状，使用100℃的铸型温度，的将锻造用原材料进行成形。接着，在粗锻温度395℃(表面温度)，用锻压机，施加粗锻载荷2770吨进行模锻，得到模锻粗锻件。然后，在终锻温度460℃(表面温度)，再用锻压机，以终锻载荷3260吨的载荷进行模锻。最后用修边修整形状，作为T4处理，在530℃进行3小时加热的固溶处理后，使其冷却，作为T6处理，在180℃进行下6小时加热的时效处理，得到作为制品的转向关节40。在实施例2中，除了金属熔液温度是720℃、铸型温度是125℃以外，反复进行与实施例1同样的操作，得到转向关节40。各自的温度条件、载荷条件列于表1及表2。
                      表1
  金属熔液温度(℃)     铸型温度(℃)
    实施例1     728     100
    实施例2     720     125
                                表2
             粗锻               终锻
    载荷(吨)   表面温度(℃)     载荷(吨)   表面温度(℃)
    实施例1     2770     395     3260     460
    实施例2     2730     400     3780     445
从得到的制品的转向关节40上切取试样，测定作为机械性能的抗拉强度、屈服强度、延伸率。其结果示于表3。
                                表3
  抗拉强度(MPa)  屈服强度(MPa)     延伸率(％)
    实施例1     358     323     14.7
    实施例2     378.6     335.8     14.3
    市场要求值     320     280     10
由实施例1及实施例2的结果，本发明的铝铸造锻造制品的机械性能，对于全部抗拉强度、屈服强度、延伸率来说，确保能够得到满足市场要求的性能。
如以上所说明，按照本发明，通过更简单的制造工序，以生产率良好而且低成本可以提供在抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能方面达到市场需求的铝铸造锻造制品。而且，用该铝铸造锻造制品可以提供例如，轻量而廉价的车辆用车轮部件、车辆用支架、发动机的零件等各种车辆用部件，因此通过车辆的轻量化，可以降低汽车等的燃料费，其结果，对削减二氧化碳的排出，达到对防止地球温暖化有贡献的效果。

Claims (9)

1.铝合金，它实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成。
2.在从权利要求1所述的铝合金铸造成预成形品，通过锻造从该预成形品制造铝铸造锻造制品的铝铸造锻造制品的制造中的上述铝合金的应用。
3.在以最终制品的形状作为100％时，该预成形品是具有其加工率相当于18～60％的形状的权利要求2所述的铝铸造锻造制品的制造中的应用。
4.在铝铸造锻造制品是车辆用车轮部件、车辆用支架、或发动机的零件的权利要求2或3所述的铝铸造锻造品的制造中的应用。
5.铝铸造锻造制品的制造方法，它是实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝铸造锻造制品的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
将实质上由硅0.6～1.8质量％、镁0.6～1.8质量％、铜0.8质量％或以下、锰0.2～1.0质量％、铬0.25质量％或以下、以及钛0.0～0.15质量％和不可避免含有的杂质构成的铝合金，在约680～780℃熔化而得到金属熔液的熔化工序；
在约60～150℃的铸型温度铸造上述金属熔液，得到作为锻造用原材料的预成形品的铸造工序；
将上述锻造用原材料加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，进行锻造而得到粗锻件的粗锻工序；
将上述粗锻件加热到约380℃～熔点温度以下的表面温度，进行锻造而得到终锻制品的终锻工序；以及
将上述终锻制品进行切毛边形成最终制品的修整工序。
6.根据权利要求5所述的铝铸造锻造品的制造方法，其中，上述铝合金包括将锻造时生成的毛边作为原料的一部分。
7.根据权利要求6所述的铝铸造锻造品的制造方法，其中，在以最终制品的形状作为100％时，上述预成形品的形状的加工率是18～60％。
8.车辆用车轮部件、车辆用支架、或发动机的零件，这些零部件是使用权利要求5～7中的任一权利要求所述的铝铸造锻造制品的制造方法制成的。
9.根据权利要求8所述的车辆用车轮部件、车辆用支架、或发动机的零件，这些零部件具有抗拉强度为320MPa以上、屈服强度为280MPa以上、延伸率为10％以上的机械强度。
CNA031349463A 2002-10-01 2003-09-30 铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法 Pending CN1497052A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002288455 2002-10-01
JP2002288455 2002-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1497052A true CN1497052A (zh) 2004-05-19

Family

ID=32063674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA031349463A Pending CN1497052A (zh) 2002-10-01 2003-09-30 铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20040151615A1 (zh)
EP (1) EP1566458A4 (zh)
JP (1) JPWO2004031424A1 (zh)
CN (1) CN1497052A (zh)
AU (1) AU2003268697A1 (zh)
PL (1) PL374938A1 (zh)
WO (1) WO2004031424A1 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100525950C (zh) * 2004-07-01 2009-08-12 美铝公司 锻造的铝车轮及相关的制造方法和合金
CN100999797B (zh) * 2005-08-22 2011-01-26 莱茵费尔登炼铝厂有限责任公司 耐热铝合金
CN103031470A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 湖南晟通科技集团有限公司 一种铝合金、该铝合金的铸造方法及用其挤压型材的方法
CN103484734A (zh) * 2013-08-12 2014-01-01 安徽环宇铝业有限公司 一种高延伸率铝合金型材及其制造方法
CN103834836A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 深圳市欣茂鑫精密五金制品有限公司 一种压铸锻造铝合金及其生产方法
CN105436369A (zh) * 2015-11-13 2016-03-30 新荣株式会社 借助于铸造锻造工艺的汽车离合器用缸制造方法及装置
CN105483470A (zh) * 2015-12-15 2016-04-13 天津立中车轮有限公司 高强度铝合金车轮
CN105734366A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 谭钰良 一种汽车散热器铝箔材料
CN107541623A (zh) * 2017-08-30 2018-01-05 宁波华源精特金属制品有限公司 一种防倾杆
CN107598065A (zh) * 2017-10-23 2018-01-19 徐州市博威机械制造有限公司 一种发动机壳体的锻造工艺
CN111770809A (zh) * 2018-01-12 2020-10-13 阿库莱德公司 用于诸如轮的应用的铝合金和制造方法
CN115044791A (zh) * 2021-03-09 2022-09-13 丰田自动车株式会社 铝合金锻造材料的制造方法
CN115194083A (zh) * 2022-06-29 2022-10-18 中国第一汽车股份有限公司 一种铸锻联合乘用车铝合金后转向节的生产方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100355527C (zh) * 2005-05-20 2007-12-19 东北轻合金有限责任公司 铝合金螺旋桨叶的制造方法
EP2164999A1 (de) 2007-07-09 2010-03-24 Bharat Forge Aluminiumtechnik GMBH & CO. KG Giessen-schmieden von knetlegierungen
JP2009149931A (ja) 2007-12-19 2009-07-09 Honda Motor Co Ltd アルミニウム系部品及びそれの製造方法
DE102008008326A1 (de) * 2008-02-07 2011-03-03 Audi Ag Aluminiumlegierung
JP5416624B2 (ja) * 2010-03-15 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 自動車足回り部品およびその製造方法
KR101211988B1 (ko) 2012-05-25 2012-12-13 이상순 가스버너헤드의 알루미늄 열간단조 방법
CN103898383B (zh) * 2014-03-26 2016-05-18 安徽家园铝业有限公司 一种高热导率铝合金型材及其制备方法
CN103898374B (zh) * 2014-03-26 2016-08-24 安徽家园铝业有限公司 一种建筑用铝合金型材及其制备方法
FR3032204B1 (fr) * 2015-01-29 2019-08-09 Saint Jean Industries Piece en alliage d'aluminium bas silicium
CN106435299B (zh) * 2016-09-30 2018-04-13 华南理工大学 一种SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN107955893B (zh) * 2017-12-01 2020-08-21 宁波拓普汽车电子有限公司 一种铝合金转向节的锻造成型方法
US11021187B2 (en) * 2017-12-08 2021-06-01 ILJIN USA Corporation Steering knuckle and method of making the same
JP6887460B2 (ja) * 2019-04-10 2021-06-16 株式会社リケン 車両用ナックル
CN114033591A (zh) * 2021-11-16 2022-02-11 苏州星波动力科技有限公司 铝合金油轨及其成型方法和制造方法、发动机、汽车

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082578A (en) * 1976-08-05 1978-04-04 Aluminum Company Of America Aluminum structural members for vehicles
DE3243371A1 (de) * 1982-09-13 1984-03-15 Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis Aluminiumlegierung
JPS63230844A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 Showa Alum Corp オ−トバイ等のリム用アルミニウム合金
JPH086161B2 (ja) * 1988-03-07 1996-01-24 日本軽金属株式会社 高強度Ａ１‐Ｍｇ‐Ｓｉ系合金部材の製造法
JP2697400B2 (ja) * 1991-08-28 1998-01-14 日本軽金属株式会社 鍛造用アルミニウム合金
JPH07258784A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Kobe Steel Ltd 鋳造性に優れた鍛造用Ａｌ合金材料および高強度Ａｌ合金鍛造品の製法
JP3471421B2 (ja) * 1994-04-25 2003-12-02 日本軽金属株式会社 アルミニウム合金鍛造材の製造方法
JPH0978210A (ja) * 1995-09-07 1997-03-25 Mitsubishi Materials Corp アルミ合金製車両ホイールの製造方法および車両ホイール
JPH1112675A (ja) * 1997-06-28 1999-01-19 Kobe Steel Ltd 熱間鍛造用アルミニウム合金及び熱間鍛造品の製造方法
US6630037B1 (en) * 1998-08-25 2003-10-07 Kobe Steel, Ltd. High strength aluminum alloy forgings
JP3695699B2 (ja) * 2000-10-11 2005-09-14 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製サスペンション部品のロール成形用素材の寸法決定方法およびアルミニウム合金製サスペンション部品の製造方法
JP2002302728A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Hoei Kogyo Kk 鋳造鍛造用アルミニウム合金、アルミニウム鋳造鍛造品及び製造方法
JP4774630B2 (ja) * 2001-05-18 2011-09-14 日産自動車株式会社 アルミニウム鍛造部品の製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100525950C (zh) * 2004-07-01 2009-08-12 美铝公司 锻造的铝车轮及相关的制造方法和合金
CN100999797B (zh) * 2005-08-22 2011-01-26 莱茵费尔登炼铝厂有限责任公司 耐热铝合金
CN103834836A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 深圳市欣茂鑫精密五金制品有限公司 一种压铸锻造铝合金及其生产方法
CN103834836B (zh) * 2012-11-23 2016-03-02 深圳市欣茂鑫精密五金制品有限公司 一种压铸锻造铝合金及其生产方法
CN103031470A (zh) * 2012-12-13 2013-04-10 湖南晟通科技集团有限公司 一种铝合金、该铝合金的铸造方法及用其挤压型材的方法
CN103484734A (zh) * 2013-08-12 2014-01-01 安徽环宇铝业有限公司 一种高延伸率铝合金型材及其制造方法
CN105436369A (zh) * 2015-11-13 2016-03-30 新荣株式会社 借助于铸造锻造工艺的汽车离合器用缸制造方法及装置
CN105483470A (zh) * 2015-12-15 2016-04-13 天津立中车轮有限公司 高强度铝合金车轮
CN105734366A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 谭钰良 一种汽车散热器铝箔材料
CN107541623A (zh) * 2017-08-30 2018-01-05 宁波华源精特金属制品有限公司 一种防倾杆
CN107598065A (zh) * 2017-10-23 2018-01-19 徐州市博威机械制造有限公司 一种发动机壳体的锻造工艺
CN111770809A (zh) * 2018-01-12 2020-10-13 阿库莱德公司 用于诸如轮的应用的铝合金和制造方法
US11420249B2 (en) 2018-01-12 2022-08-23 Accuride Corporation Aluminum wheels and methods of manufacture
CN115198148A (zh) * 2018-01-12 2022-10-18 阿库莱德公司 用于诸如轮的应用的铝合金和制造方法
CN115044791A (zh) * 2021-03-09 2022-09-13 丰田自动车株式会社 铝合金锻造材料的制造方法
CN115194083A (zh) * 2022-06-29 2022-10-18 中国第一汽车股份有限公司 一种铸锻联合乘用车铝合金后转向节的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004031424A1 (ja) 2004-04-15
US20050279429A1 (en) 2005-12-22
US20040151615A1 (en) 2004-08-05
PL374938A1 (en) 2005-11-14
EP1566458A4 (en) 2006-04-26
EP1566458A1 (en) 2005-08-24
JPWO2004031424A1 (ja) 2006-02-02
AU2003268697A8 (en) 2004-04-23
AU2003268697A1 (en) 2004-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1497052A (zh) 铸造锻造用铝合金、铝铸造锻造制品及制造方法
CN105861887B (zh) 一种重载轮毂用抗疲劳原位铝基复合材料及其制备方法
CN1529763A (zh) 铸造锻造用铝合金,铝合金铸造锻造件及制造方法
CN1283822C (zh) 制造镁合金产品的方法
CN115198149B (zh) 免热处理压铸铝合金及其制备方法
KR20050081168A (ko) 알루미늄합금의 주물
CN112831697A (zh) 一种高强度无粗晶铝合金及其制备方法和应用
JP2004315938A (ja) 輸送機構造材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
KR20200048518A (ko) 400MPa급 고강도 전신재 알루미늄 합금 및 이에 대한 제조방법
CN113234970A (zh) 一种含Er的高强韧铸造铝硅合金及其制备方法
KR100703130B1 (ko) 비열처리형 고연성 알루미늄 주조합금 및 그 제조방법
CN113430428A (zh) 一种Al-Mg-Si铝合金及其制备方法
KR20060135990A (ko) 비열처리형 고연성 알루미늄 주조합금 및 그 제조방법
JP5588884B2 (ja) マグネシウム合金鍛造ピストンの製造方法およびマグネシウム合金鍛造ピストン
JPH07150312A (ja) アルミニウム合金鍛造素材の製造方法
JP2001226731A (ja) アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系の鋳造鍛造用アルミニウム合金、アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系の鋳造鍛造品、及びその製造方法
KR102012952B1 (ko) 알루미늄 합금 및 그 제조방법
JP3747232B2 (ja) アルミニウム鋳造鍛造品の製造方法
CN114892051B (zh) 一种铝合金汽车传动轴管及其制造方法
KR102566343B1 (ko) 인장성이 우수한 6000계 알루미늄 합금의 제조방법
JP2003001357A (ja) アルミニウム鋳造鍛造品の製造方法
EP1400292A1 (en) Aluminum cast-forged product and method for manufacturing aluminum cast-forged product
KR20230146243A (ko) 전기차 배터리케이스 프레임 제조용 알루미늄 합금 및 이를 이용한 전기차 배터리케이스 프레임의 제조방법
KR101690156B1 (ko) 고강도 및 고연성의 알루미늄 합금 압출재 제조방법
CN114752819A (zh) 一种纳米陶瓷颗粒增强铝合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication