JP2001107170A - 快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法 - Google Patents
快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛を添加することなく優れた切削性を有する
快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法の
提供する。 【解決手段】 快削性アルミニウム合金は、必須成分と
してＣｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．
０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、残
部がＡｌおよび不純物からなる。また、前記必須成分に
加えて、Ｍｇ、Ｍｎのうちから少なくとも１種が添加さ
れる。また、快削性アルミニウム合金材は、前記快削性
アルミニウム合金からなるビレットを、２００〜５４５
℃で均質化処理を行い、このビレットを押出温度：３０
０〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以上で押出
し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後に、３０
０〜５４５℃で溶体化処理し、さらに１時間以上自然時
効処理を行い、さらに１００〜２５０℃で１〜３０時間
の人工時効処理することにより製造される。
快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法の
提供する。 【解決手段】 快削性アルミニウム合金は、必須成分と
してＣｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．
０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、残
部がＡｌおよび不純物からなる。また、前記必須成分に
加えて、Ｍｇ、Ｍｎのうちから少なくとも１種が添加さ
れる。また、快削性アルミニウム合金材は、前記快削性
アルミニウム合金からなるビレットを、２００〜５４５
℃で均質化処理を行い、このビレットを押出温度：３０
０〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以上で押出
し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後に、３０
０〜５４５℃で溶体化処理し、さらに１時間以上自然時
効処理を行い、さらに１００〜２５０℃で１〜３０時間
の人工時効処理することにより製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、切削性に優れた
快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法に
関する。
快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金の切削性を改善するた
めに、従来は鉛、あるいはさらにビスマス等の低融点元
素が添加されていた。これらの低融点添加元素はマトリ
ックス中に分散して存在しており、切削時の加工熱によ
って溶融してその部分を起点として亀裂が発生し、そし
て連結する。そして、この亀裂発生と連結とを繰り返す
ことによって切り屑が細かくなるというものである。
めに、従来は鉛、あるいはさらにビスマス等の低融点元
素が添加されていた。これらの低融点添加元素はマトリ
ックス中に分散して存在しており、切削時の加工熱によ
って溶融してその部分を起点として亀裂が発生し、そし
て連結する。そして、この亀裂発生と連結とを繰り返す
ことによって切り屑が細かくなるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛をは
じめとする有害重金属を合金の主要添加元素として活用
することは、環境保護面から問題があり、将来この傾向
はさらに強くなると予想される。このため、鉛を添加す
ることなく切削性に優れたアルミニウム合金が希求され
ている。
じめとする有害重金属を合金の主要添加元素として活用
することは、環境保護面から問題があり、将来この傾向
はさらに強くなると予想される。このため、鉛を添加す
ることなく切削性に優れたアルミニウム合金が希求され
ている。
【０００４】この発明は、上述の技術背景に鑑み、鉛を
添加することなく優れた切削性を有する快削性アルミニ
ウム合金およびその合金材の製造方法の提供を目的とす
る。
添加することなく優れた切削性を有する快削性アルミニ
ウム合金およびその合金材の製造方法の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の第１の快削性アルミニウム合金は、Ｃ
ｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．０wt％
およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、残部がＡ
ｌおよび不純物からなることを特徴とする。
に、この発明の第１の快削性アルミニウム合金は、Ｃ
ｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．０wt％
およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、残部がＡ
ｌおよび不純物からなることを特徴とする。
【０００６】また、第２の快削性アルミニウム合金は、
Ｃｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．０wt
％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、さらに
Ｍｇ：０．０５〜１．０wt％、Ｍｎ：０．０５〜１．０
wt％のうちから少なくとも１種を含み、残部がＡｌおよ
び不純物からなることを特徴とする。
Ｃｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．０〜１０．０wt
％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含み、さらに
Ｍｇ：０．０５〜１．０wt％、Ｍｎ：０．０５〜１．０
wt％のうちから少なくとも１種を含み、残部がＡｌおよ
び不純物からなることを特徴とする。
【０００７】そして、この発明の快削性アルミニウム合
金材の製造方法は、上述のいずれかの快削性アルミニウ
ム合金からなるビレットを２００〜５４５℃で１時間以
上保持して均質化処理を行い、このビレットを押出温
度：３００〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以
上で押出し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後
に、３００〜５４５℃で１時間以上保持して溶体化処理
し、さらに室温で１時間以上保持して自然時効処理を行
い、さらに１００〜２５０℃で１〜３０時間保持して人
工時効処理することを特徴とする。
金材の製造方法は、上述のいずれかの快削性アルミニウ
ム合金からなるビレットを２００〜５４５℃で１時間以
上保持して均質化処理を行い、このビレットを押出温
度：３００〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以
上で押出し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後
に、３００〜５４５℃で１時間以上保持して溶体化処理
し、さらに室温で１時間以上保持して自然時効処理を行
い、さらに１００〜２５０℃で１〜３０時間保持して人
工時効処理することを特徴とする。
【０００８】この発明の快削性アルミニウム合金の組成
において、元素の添加意義および含有量の限定理由は次
のとおりである。
において、元素の添加意義および含有量の限定理由は次
のとおりである。
【０００９】請求項１および２の２種の快削性アルミニ
ウム合金において、共通の必須成分としてＣｕ、Ｓｉお
よびＳｒの３元素が添加される。Ｃｕは、ＣｕＡｌ2 を
析出させて合金の強度を発現させるために添加される元
素であり、５．１wt％未満では前記効果が少なく、６．
０wt％を超えると効果が飽和するため、５．１〜６．０
wt％の範囲とする。Ｃｕ含有量の好ましい下限値は５．
３wt％、好ましい上限値は５．７wt％である。Ｓｉおよ
びＳｒは切削性を向上させるために添加される。Ｓｉあ
るいはＳｉと他の添加元素との化合物は硬質粒子であっ
て、切削時に粒子周辺に生じる応力集中によって、アル
ミニウムマトリックスとＳｉ粒子界面とで剥離が生じ、
亀裂が連結して極めて細かな切り屑となる。ＳｒはＳｉ
粒子をアルミニウムマトリックス中あるいは結晶粒界に
微細に分散させる効果があり、Ｓｉによる切削性向上を
確実なものとする。また、Ｓｒによって微細に分散した
Ｓｉ粒子は、アスペクト比０．７〜１．３程度の球状で
あって異方性を示さず、切削方向に関係なく切り屑を細
かくすることができる。Ｓｉ含有量は、１．０wt％未満
では亀裂が発生しても連結させることができず切削性向
上効果が乏しく、１０．０wt％を超えると効果が飽和す
るため、１．０〜１０．０wt％の範囲とする。Ｓｉ含有
量の好ましい下限値は３．０wt％、好ましい上限値は
８．０wt％である。また、Ｓｒ含有量は、０．００１wt
％未満ではＳｉを微細に分散させるに足りず、１．０wt
％を超えると効果が飽和するため、０．００１〜１．０
wt％とする。Ｓｒ含有量の好ましい下限値は０．０１wt
％、好ましい上限値は０．５wt％である。
ウム合金において、共通の必須成分としてＣｕ、Ｓｉお
よびＳｒの３元素が添加される。Ｃｕは、ＣｕＡｌ2 を
析出させて合金の強度を発現させるために添加される元
素であり、５．１wt％未満では前記効果が少なく、６．
０wt％を超えると効果が飽和するため、５．１〜６．０
wt％の範囲とする。Ｃｕ含有量の好ましい下限値は５．
３wt％、好ましい上限値は５．７wt％である。Ｓｉおよ
びＳｒは切削性を向上させるために添加される。Ｓｉあ
るいはＳｉと他の添加元素との化合物は硬質粒子であっ
て、切削時に粒子周辺に生じる応力集中によって、アル
ミニウムマトリックスとＳｉ粒子界面とで剥離が生じ、
亀裂が連結して極めて細かな切り屑となる。ＳｒはＳｉ
粒子をアルミニウムマトリックス中あるいは結晶粒界に
微細に分散させる効果があり、Ｓｉによる切削性向上を
確実なものとする。また、Ｓｒによって微細に分散した
Ｓｉ粒子は、アスペクト比０．７〜１．３程度の球状で
あって異方性を示さず、切削方向に関係なく切り屑を細
かくすることができる。Ｓｉ含有量は、１．０wt％未満
では亀裂が発生しても連結させることができず切削性向
上効果が乏しく、１０．０wt％を超えると効果が飽和す
るため、１．０〜１０．０wt％の範囲とする。Ｓｉ含有
量の好ましい下限値は３．０wt％、好ましい上限値は
８．０wt％である。また、Ｓｒ含有量は、０．００１wt
％未満ではＳｉを微細に分散させるに足りず、１．０wt
％を超えると効果が飽和するため、０．００１〜１．０
wt％とする。Ｓｒ含有量の好ましい下限値は０．０１wt
％、好ましい上限値は０．５wt％である。
【００１０】請求項２の快削性アルミニウム合金におい
て添加されるＭｇおよびＭｎは、いずれもアルミニウム
マトリックスに固溶されて強度向上に寄与する元素であ
る。これらの元素は、Ｍｇ０．０５wt％未満、Ｍｎ０．
０５wt％未満では効果が乏しく、それぞれ１．０wt％を
超えるとその効果が飽和する。また、Ｍｇ含有量の好ま
しい下限値は０．２wt％、好ましい上限値は０．９wt％
である。Ｍｎ含有量の好ましい下限値は０．２wt％、好
ましい上限値は０．９wt％である。また、これらの元素
は、１種以上を添加しＣｕとの併用により相乗的に強度
を向上させることができる。
て添加されるＭｇおよびＭｎは、いずれもアルミニウム
マトリックスに固溶されて強度向上に寄与する元素であ
る。これらの元素は、Ｍｇ０．０５wt％未満、Ｍｎ０．
０５wt％未満では効果が乏しく、それぞれ１．０wt％を
超えるとその効果が飽和する。また、Ｍｇ含有量の好ま
しい下限値は０．２wt％、好ましい上限値は０．９wt％
である。Ｍｎ含有量の好ましい下限値は０．２wt％、好
ましい上限値は０．９wt％である。また、これらの元素
は、１種以上を添加しＣｕとの併用により相乗的に強度
を向上させることができる。
【００１１】また、前記組成の各快削性アルミニウム合
金に対し、押出条件および引抜条件を規定し、さらに押
出前の均質化処理、引抜後の溶体化処理および時効処理
の熱処理条件を規定することにより、添加元素粒子ある
いは化合物粒子の分散状態を微細にして、その優れた切
削性および強度を確実なものとした快削性アルミニウム
合金材を製造することができる。
金に対し、押出条件および引抜条件を規定し、さらに押
出前の均質化処理、引抜後の溶体化処理および時効処理
の熱処理条件を規定することにより、添加元素粒子ある
いは化合物粒子の分散状態を微細にして、その優れた切
削性および強度を確実なものとした快削性アルミニウム
合金材を製造することができる。
【００１２】即ち、押出温度は、３００〜５００℃とす
る。３００℃未満ではアルミニウムマトリックスの結晶
粒径が大きく、粒界に分散するＳｉ粒子が粗大、低密化
するため切屑分断性が低下し、５００℃を超えると押出
材表面欠陥が発生する。押出温度の好ましい下限値は３
５０℃であり、好ましい上限値は４５０℃である。ま
た、押出製品速度は、速度が速いほどアルミニウムマト
リックスの結晶粒径細かくなるため、Ｓｉ粒子を微細且
つ高密度に分散させるために、５ｍ／ｍｉｎ以上とす
る。押出の製品速度の好ましい下限値は８ｍ／ｍｉｎで
あり、好ましい上限値は２５ｍ／ｍｉｎである。
る。３００℃未満ではアルミニウムマトリックスの結晶
粒径が大きく、粒界に分散するＳｉ粒子が粗大、低密化
するため切屑分断性が低下し、５００℃を超えると押出
材表面欠陥が発生する。押出温度の好ましい下限値は３
５０℃であり、好ましい上限値は４５０℃である。ま
た、押出製品速度は、速度が速いほどアルミニウムマト
リックスの結晶粒径細かくなるため、Ｓｉ粒子を微細且
つ高密度に分散させるために、５ｍ／ｍｉｎ以上とす
る。押出の製品速度の好ましい下限値は８ｍ／ｍｉｎで
あり、好ましい上限値は２５ｍ／ｍｉｎである。
【００１３】また、前記条件によって押出した押出材
は、さらに５％以上のリダクションで引抜くことによ
り、さらに粒子の微細分散による切削性向上と加工硬化
による強度向上とを確実なものとすることができる。好
ましい引抜のリダクションは１０％以上である。
は、さらに５％以上のリダクションで引抜くことによ
り、さらに粒子の微細分散による切削性向上と加工硬化
による強度向上とを確実なものとすることができる。好
ましい引抜のリダクションは１０％以上である。
【００１４】また、押出前の均質化処理は２００〜５４
５℃で行う必要がある。２００℃未満では粒子を微細に
分散させる効果に乏しく、５４５℃を超えると、アルミ
ニウムとＣｕＡｌ2 の界面が共晶反応によって溶融する
ためである。ただし、合金にＭｇが添加されている場合
は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系の溶融反応が５０８℃で
生じるため、やや低い目の４００〜５０５℃が好まし
い。均質化処理温度の好ましい下限値は４００℃であ
り、好ましい上限値は５００℃である。また、前記効果
を確実に得るために、前記温度で１時間以上保持するこ
とが必要であり、特に２時間以上が好ましい。なお、こ
の発明は均質化処理時間の上限値を定めるものではない
が、１２時間程度保持すれば前記効果が飽和してそれ以
上の長時間処理は意味がない。
５℃で行う必要がある。２００℃未満では粒子を微細に
分散させる効果に乏しく、５４５℃を超えると、アルミ
ニウムとＣｕＡｌ2 の界面が共晶反応によって溶融する
ためである。ただし、合金にＭｇが添加されている場合
は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系の溶融反応が５０８℃で
生じるため、やや低い目の４００〜５０５℃が好まし
い。均質化処理温度の好ましい下限値は４００℃であ
り、好ましい上限値は５００℃である。また、前記効果
を確実に得るために、前記温度で１時間以上保持するこ
とが必要であり、特に２時間以上が好ましい。なお、こ
の発明は均質化処理時間の上限値を定めるものではない
が、１２時間程度保持すれば前記効果が飽和してそれ以
上の長時間処理は意味がない。
【００１５】押出後の溶体化処理は、３００〜５４５℃
で行うことにより添加元素を微細に分散させる効果があ
る。３００℃未満では微細に分散させる効果に乏しく、
５４５を超えるとアルミニウムとＣｕＡｌ2 の界面が共
晶反応によって溶融する。ただし、合金にＭｇが添加さ
れている場合は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系の溶融反応
が５０８℃で生じるため、やや低い目の４００〜５０５
℃が好ましい。溶体化処理温度の好ましい下限値は４０
０℃であり、好ましい上限値は５００℃である。また、
前記効果を確実に得るために、前記温度で１時間以上保
持することが必要であり、特に２時間以上が好ましい。
なお、この発明は溶体化処理時間の上限値を定めるもの
ではないが、５時間程度保持すれば前記効果が飽和して
それ以上の長時間処理は意味がない。
で行うことにより添加元素を微細に分散させる効果があ
る。３００℃未満では微細に分散させる効果に乏しく、
５４５を超えるとアルミニウムとＣｕＡｌ2 の界面が共
晶反応によって溶融する。ただし、合金にＭｇが添加さ
れている場合は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｍｇ系の溶融反応
が５０８℃で生じるため、やや低い目の４００〜５０５
℃が好ましい。溶体化処理温度の好ましい下限値は４０
０℃であり、好ましい上限値は５００℃である。また、
前記効果を確実に得るために、前記温度で１時間以上保
持することが必要であり、特に２時間以上が好ましい。
なお、この発明は溶体化処理時間の上限値を定めるもの
ではないが、５時間程度保持すれば前記効果が飽和して
それ以上の長時間処理は意味がない。
【００１６】時効処理は、ＣｕＡｌ2 を析出させて時効
硬化による強度向上を図るものであって、室温で１時間
以上保持して自然時効処理を行い、さらに１００〜２５
０℃で１〜３０時間保持して人工時効処理する。自然時
効処理は、確実に時効硬化させるために１時間以上は必
要であり、特に５時間以上が好ましい。そして、さら
に、自然時効処理後に人工時効処理を行うことによりさ
らに強度向上を図ることができる。人工時効処理条件
は、確実に時効硬化させるために１００〜２５０℃で１
〜３０時間保持する。人工時効処理温度の特に好ましい
下限値は、１２０℃、特に好ましい上限値は２００℃で
ある。また、処理時間の特に好ましい下限値は４時間、
特に好ましい上限値は１５時間である。
硬化による強度向上を図るものであって、室温で１時間
以上保持して自然時効処理を行い、さらに１００〜２５
０℃で１〜３０時間保持して人工時効処理する。自然時
効処理は、確実に時効硬化させるために１時間以上は必
要であり、特に５時間以上が好ましい。そして、さら
に、自然時効処理後に人工時効処理を行うことによりさ
らに強度向上を図ることができる。人工時効処理条件
は、確実に時効硬化させるために１００〜２５０℃で１
〜３０時間保持する。人工時効処理温度の特に好ましい
下限値は、１２０℃、特に好ましい上限値は２００℃で
ある。また、処理時間の特に好ましい下限値は４時間、
特に好ましい上限値は１５時間である。
【００１７】この発明の方法により製造された快削性ア
ルミニウム合金材は、Ｓｉが単体または他の添加元素と
の化合物粒子として微細に分散された状態で存在する。
このとき、平均粒子径は０．５〜２０μｍの範囲であ
り、また押出・引抜方向に関係なくアスペクト比０．７
〜１．３のほぼ球状粒子であり、切削方向に異方性を示
さず、優れた切削性を発現する。また、マトリックスの
結晶組織は再結晶組織あるいは非再結晶組織のいずれで
あっても快削性を示すが、５００μｍを超える粗大粒よ
りも５００μｍ以下の細粒である方が望ましい。また、
時効処理によりＣｕＡｌ2 相を主とする析出粒子および
他の添加元素で構成される析出相が結晶粒内および粒界
に分散しており強度を発現する。
ルミニウム合金材は、Ｓｉが単体または他の添加元素と
の化合物粒子として微細に分散された状態で存在する。
このとき、平均粒子径は０．５〜２０μｍの範囲であ
り、また押出・引抜方向に関係なくアスペクト比０．７
〜１．３のほぼ球状粒子であり、切削方向に異方性を示
さず、優れた切削性を発現する。また、マトリックスの
結晶組織は再結晶組織あるいは非再結晶組織のいずれで
あっても快削性を示すが、５００μｍを超える粗大粒よ
りも５００μｍ以下の細粒である方が望ましい。また、
時効処理によりＣｕＡｌ2 相を主とする析出粒子および
他の添加元素で構成される析出相が結晶粒内および粒界
に分散しており強度を発現する。
【００１８】
【実施例】次に、この発明の具体的実施例について詳述
する。
する。
【００１９】［実施例１：合金組成］表１に示す各組成
の合金ビレットに対し、５００℃で１０時間の均質化処
理を施した後、４５０℃で押出製品速度５ｍ／ｍｉｎで
直径２５mmの丸棒に押出し、さらにリダクション１０％
で引き抜いた。そしてこれらの引抜棒に対して、５００
℃×３時間で溶体化処理した後、大気中、室温で２４時
間自然時効させ、さらに１８０℃×１０時間保持して人
工時効処理したものを試験材とした。
の合金ビレットに対し、５００℃で１０時間の均質化処
理を施した後、４５０℃で押出製品速度５ｍ／ｍｉｎで
直径２５mmの丸棒に押出し、さらにリダクション１０％
で引き抜いた。そしてこれらの引抜棒に対して、５００
℃×３時間で溶体化処理した後、大気中、室温で２４時
間自然時効させ、さらに１８０℃×１０時間保持して人
工時効処理したものを試験材とした。
【００２０】作製した各試験材について、切削性および
強度について次の方法により評価した。これらの評価結
果を表１に併せて示す。
強度について次の方法により評価した。これらの評価結
果を表１に併せて示す。
【００２１】（切削性）超硬バイトにより、切削速度１
２０ｍ／ｍｉｎ、バイト送り速度０．０５ｍｍ／ｒｅ
ｖ．、切り込み量０．５ｍｍの条件で切削し、切り屑の
細かさにより切削性を相対的に評価した。
２０ｍ／ｍｉｎ、バイト送り速度０．０５ｍｍ／ｒｅ
ｖ．、切り込み量０．５ｍｍの条件で切削し、切り屑の
細かさにより切削性を相対的に評価した。
【００２２】（強度）ＪＩＳ １０号試験片により引張
試験を行い、相対的に評価した。
試験を行い、相対的に評価した。
【００２３】これらの相対評価は、従来合金の切削性お
よび強度を基準として、従来合金と同等の場合を○、優
れているものを◎、劣るものを△、特に劣るものを×で
示す。
よび強度を基準として、従来合金と同等の場合を○、優
れているものを◎、劣るものを△、特に劣るものを×で
示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】［実施例２：加工条件］表１のNo. ７の組
成の合金を用い、表２に示す押出条件および引抜条件で
実施例１と同寸法の試験材を作製した。なお、押出前の
均質化処理、引抜後の溶体化処理および時効処理は実施
例１と同一条件とした。
成の合金を用い、表２に示す押出条件および引抜条件で
実施例１と同寸法の試験材を作製した。なお、押出前の
均質化処理、引抜後の溶体化処理および時効処理は実施
例１と同一条件とした。
【００２６】作製した各試験材について、切削性および
強度について実施例１と同じ方法で評価した。これらの
評価結果を表２に併せて示す。
強度について実施例１と同じ方法で評価した。これらの
評価結果を表２に併せて示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】［実施例３：熱処理条件］表１のNo. ２，
７の組成の合金を用い、押出前の均質化処理条件および
引抜後の溶体化処理条件および時効処理条件を表３によ
うに種々変えて、押出を経て引抜材を製作した。なお、
押出条件および引抜条件は、実施例１と同一とした。
７の組成の合金を用い、押出前の均質化処理条件および
引抜後の溶体化処理条件および時効処理条件を表３によ
うに種々変えて、押出を経て引抜材を製作した。なお、
押出条件および引抜条件は、実施例１と同一とした。
【００２９】作製した各試験材について、切削性および
強度について実施例１と同じ方法で評価した。これらの
評価結果を表３に併せて示す。
強度について実施例１と同じ方法で評価した。これらの
評価結果を表３に併せて示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】表１、２，３の結果から、この発明の所定
組成の快削性アルミニウム合金は、従来のＰｂ添加合金
と同等の優れた切削性を有し、また強度も優れているこ
とを確認できた。また、前記組成の合金を材料として、
所定の押出条件および引抜条件で加工するとともに所定
条件で熱処理することにより、確実に優れた切削性およ
び強度をもった快削性アルミニウム合金材を製造しうる
ことを確認できた。
組成の快削性アルミニウム合金は、従来のＰｂ添加合金
と同等の優れた切削性を有し、また強度も優れているこ
とを確認できた。また、前記組成の合金を材料として、
所定の押出条件および引抜条件で加工するとともに所定
条件で熱処理することにより、確実に優れた切削性およ
び強度をもった快削性アルミニウム合金材を製造しうる
ことを確認できた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の各快削
性アルミニウム合金は、必須成分としてＳｉ：１．０〜
１０．０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含
むものであって、Ｓｒによって、アルミニウムマトリッ
クス中あるいは結晶粒界に微細に分散存在させた硬質の
Ｓｉ粒子によって優れた快削性が得られる。さらに、必
須成分として、Ｃｕ：５．１〜６．０wt％を含むもので
あるからＣｕＡｌ2 相を析出して優れた強度が得られ
る。また、Ｐｂのような有害重金属を含有しないため環
境保護の観点からも優れている。
性アルミニウム合金は、必須成分としてＳｉ：１．０〜
１０．０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％を含
むものであって、Ｓｒによって、アルミニウムマトリッ
クス中あるいは結晶粒界に微細に分散存在させた硬質の
Ｓｉ粒子によって優れた快削性が得られる。さらに、必
須成分として、Ｃｕ：５．１〜６．０wt％を含むもので
あるからＣｕＡｌ2 相を析出して優れた強度が得られ
る。また、Ｐｂのような有害重金属を含有しないため環
境保護の観点からも優れている。
【００３３】また、前記必須成分に加えて、Ｍｇ：０．
０５〜１．０wt％、Ｍｎ：０．０５〜１．０wt％のうち
から少なくとも１種を添加することにより、さらに強度
が向上する。
０５〜１．０wt％、Ｍｎ：０．０５〜１．０wt％のうち
から少なくとも１種を添加することにより、さらに強度
が向上する。
【００３４】この発明の快削性アルミニウム合金材の製
造方法は、前述したいずれかの快削アルミニウム合金か
らなるビレットを２００〜５４５℃で１時間以上保持し
て均質化処理を行い、このビレットを押出温度：３００
〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以上で押出
し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後に、３０
０〜５４５℃で１時間以上保持して溶体化処理し、さら
に室温で１時間以上保持して自然時効処理を行い、さら
に１００〜２５０℃で１〜３０時間保持して人工時効処
理することにより、Ｓｉを微細に分散させることができ
るとともに加工硬化および時効硬化により、切削性およ
び強度に優れた快削性アルミニウム合金材となし得る。
造方法は、前述したいずれかの快削アルミニウム合金か
らなるビレットを２００〜５４５℃で１時間以上保持し
て均質化処理を行い、このビレットを押出温度：３００
〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍｉｎ以上で押出
し、さらにリダクション５％以上で引抜いた後に、３０
０〜５４５℃で１時間以上保持して溶体化処理し、さら
に室温で１時間以上保持して自然時効処理を行い、さら
に１００〜２５０℃で１〜３０時間保持して人工時効処
理することにより、Ｓｉを微細に分散させることができ
るとともに加工硬化および時効硬化により、切削性およ
び強度に優れた快削性アルミニウム合金材となし得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ｊ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．
０〜１０．０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％
を含み、残部がＡｌおよび不純物からなることを特徴と
する快削性アルミニウム合金。 - 【請求項２】 Ｃｕ：５．１〜６．０wt％、Ｓｉ：１．
０〜１０．０wt％およびＳｒ：０．００１〜１．０wt％
を含み、さらにＭｇ：０．０５〜１．０wt％、Ｍｎ：
０．０５〜１．０wt％のうちから少なくとも１種を含
み、残部がＡｌおよび不純物からなることを特徴とする
快削性アルミニウム合金。 - 【請求項３】 請求項１または２のいずれかの快削性ア
ルミニウム合金からなるビレットを２００〜５４５℃で
１時間以上保持して均質化処理を行い、このビレットを
押出温度：３００〜５００℃、押出製品速度：５ｍ／ｍ
ｉｎ以上で押出し、さらにリダクション５％以上で引抜
いた後に、３００〜５４５℃で１時間以上保持して溶体
化処理し、さらに室温で１時間以上保持して自然時効処
理を行い、さらに１００〜２５０℃で１〜３０時間保持
して人工時効処理することを特徴とする快削性アルミニ
ウム合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27910999A JP2001107170A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27910999A JP2001107170A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107170A true JP2001107170A (ja) | 2001-04-17 |
| JP2001107170A5 JP2001107170A5 (ja) | 2006-10-05 |
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ID=17606550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27910999A Pending JP2001107170A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 快削性アルミニウム合金およびその合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001107170A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002244323A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Ricoh Co Ltd | アルミニウム製円筒体、その製造方法、電子写真感光体および電子写真装置 |
| WO2003010349A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Showa Denko K. K. | Alliage d'aluminium presentant une excellente usinabilite, et materiau d'alliage d'aluminium et son procede de production |
| CN106011546A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 南通恒金复合材料有限公司 | 一种蒸发器用铝合金材料 |
| CN107055295A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-18 | 南通江中光电有限公司 | 一种轻量化自动扶梯铝合金梯级及其制造工艺 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27910999A patent/JP2001107170A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002244323A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Ricoh Co Ltd | アルミニウム製円筒体、その製造方法、電子写真感光体および電子写真装置 |
| WO2003010349A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Showa Denko K. K. | Alliage d'aluminium presentant une excellente usinabilite, et materiau d'alliage d'aluminium et son procede de production |
| CN106011546A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 南通恒金复合材料有限公司 | 一种蒸发器用铝合金材料 |
| CN107055295A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-18 | 南通江中光电有限公司 | 一种轻量化自动扶梯铝合金梯级及其制造工艺 |
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