JP2002309330A - 車両用ホイール - Google Patents
車両用ホイールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 疲労強度、特に、インナーリム・フランジの
疲労強度に優れる車両用ホイールを提供する。 【解決手段】 析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウター
リム・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポー
クから構成された車両用ホイールである。引張強さを３
１０ＭＰａ以上、０．２％耐力を２４０ＭＰａ以上、伸
びを１０％以上とする。
疲労強度に優れる車両用ホイールを提供する。 【解決手段】 析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウター
リム・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポー
クから構成された車両用ホイールである。引張強さを３
１０ＭＰａ以上、０．２％耐力を２４０ＭＰａ以上、伸
びを１０％以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は疲労強度、特に、
インナーリム・フランジの疲労強度に優れる車両用ホイ
ールに関する。
インナーリム・フランジの疲労強度に優れる車両用ホイ
ールに関する。
【０００２】
【従来の技術】 鋳物やダイカスト用アルミニウム（Ａ
ｌ）合金として、ＡｌにＳｉを数重量％含有したＡｌ−
Ｓｉ系のＡｌ合金が知られており、Ａｌ−Ｓｉ系のＡｌ
合金を基本組成として、さらに他元素のＣｕ、Ｍｇなど
を含有した多元Ａｌ−Ｓｉ系合金が鋳造用合金として用
いられている。これは、鋳物やダイカストの鋳造におい
て重要な特性である溶湯の流動性、鋳型充填性等が他の
合金と比較して優れていること、鋳造割れがほとんど起
こらないこと、他の元素と組み合わせることにより強度
の大きい合金が得られること、熱膨張係数が小さく、耐
摩耗性が良いこと等の理由によるものである。
ｌ）合金として、ＡｌにＳｉを数重量％含有したＡｌ−
Ｓｉ系のＡｌ合金が知られており、Ａｌ−Ｓｉ系のＡｌ
合金を基本組成として、さらに他元素のＣｕ、Ｍｇなど
を含有した多元Ａｌ−Ｓｉ系合金が鋳造用合金として用
いられている。これは、鋳物やダイカストの鋳造におい
て重要な特性である溶湯の流動性、鋳型充填性等が他の
合金と比較して優れていること、鋳造割れがほとんど起
こらないこと、他の元素と組み合わせることにより強度
の大きい合金が得られること、熱膨張係数が小さく、耐
摩耗性が良いこと等の理由によるものである。
【０００３】 Ａｌ−Ｓｉ系合金に少量のＭｇを添加し
た合金として、ＡＣ４Ａ、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨがあ
り、これらの合金はＭｇ2Ｓｉの中間相の析出による熱
処理効果で強度を高めているものである。特に、ＡＣ４
Ｃや、Ｆｅを０．２０質量％以下に制限して靭性を高め
たＡＣ４ＣＨは自動車などの車両ホイール用合金として
用いられている。さらに、Ａｌ−Ｓｉ系合金に少量のＭ
ｇ及びＣｕを添加した合金も用いられており、Ｍｇ2Ｓ
ｉの中間相による析出硬化とＣｕの固溶硬化、Ａｌ2Ｃ
ｕの中間相による析出硬化等により強度を向上させてい
るものである。
た合金として、ＡＣ４Ａ、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨがあ
り、これらの合金はＭｇ2Ｓｉの中間相の析出による熱
処理効果で強度を高めているものである。特に、ＡＣ４
Ｃや、Ｆｅを０．２０質量％以下に制限して靭性を高め
たＡＣ４ＣＨは自動車などの車両ホイール用合金として
用いられている。さらに、Ａｌ−Ｓｉ系合金に少量のＭ
ｇ及びＣｕを添加した合金も用いられており、Ｍｇ2Ｓ
ｉの中間相による析出硬化とＣｕの固溶硬化、Ａｌ2Ｃ
ｕの中間相による析出硬化等により強度を向上させてい
るものである。
【０００４】 上記のように、熱処理型Ａｌ合金の高強
度化は、他元素の添加とそれによる中間相の時効析出に
よって得られるものであり、時効析出のための熱処理は
溶体化処理、及び時効処理からなる。溶体化処理は、凝
固時に晶出した非平衡相を高温で固溶化させ、その後水
冷することによって常温で均一な固溶体を得る熱処理で
ある。溶体化処理に引き続く時効処理は、比較的低温で
保持し、固溶させた元素を中間析出相として析出させ硬
化させるものであり、これらの熱処理によりＡｌ合金の
機械的特性の向上が図られている。
度化は、他元素の添加とそれによる中間相の時効析出に
よって得られるものであり、時効析出のための熱処理は
溶体化処理、及び時効処理からなる。溶体化処理は、凝
固時に晶出した非平衡相を高温で固溶化させ、その後水
冷することによって常温で均一な固溶体を得る熱処理で
ある。溶体化処理に引き続く時効処理は、比較的低温で
保持し、固溶させた元素を中間析出相として析出させ硬
化させるものであり、これらの熱処理によりＡｌ合金の
機械的特性の向上が図られている。
【０００５】 従来、このようなＡｌ合金の溶体化処理
及び時効処理としては、空気を熱媒体としたトンネル炉
などの雰囲気炉が用いられているが、昇温時間が遅いほ
か、温度の振れが約±５℃と大きく、そのため、より高
い温度での溶体化処理ができない等の問題があるほか、
得られるＡｌ合金の機械的特性は、引張強さが約２９０
ＭＰａ、０．２％耐力が約２００ＭＰａであり、伸びも
８％程度であった。自動車ホイールに用いるＡｌ合金に
ついて、このような引張強さ、０．２％耐力及び伸びと
いう機械的特性がさらに向上すれば、自動車ホイールの
厚さをより薄くすることができるため、全体としての自
動車重量を減らすことができ、ころがり抵抗が小さくな
るため、燃費向上や排ガス浄化性能の向上に加えて操縦
安定性の改善にも寄与することになり、極めて有効であ
る。
及び時効処理としては、空気を熱媒体としたトンネル炉
などの雰囲気炉が用いられているが、昇温時間が遅いほ
か、温度の振れが約±５℃と大きく、そのため、より高
い温度での溶体化処理ができない等の問題があるほか、
得られるＡｌ合金の機械的特性は、引張強さが約２９０
ＭＰａ、０．２％耐力が約２００ＭＰａであり、伸びも
８％程度であった。自動車ホイールに用いるＡｌ合金に
ついて、このような引張強さ、０．２％耐力及び伸びと
いう機械的特性がさらに向上すれば、自動車ホイールの
厚さをより薄くすることができるため、全体としての自
動車重量を減らすことができ、ころがり抵抗が小さくな
るため、燃費向上や排ガス浄化性能の向上に加えて操縦
安定性の改善にも寄与することになり、極めて有効であ
る。
【０００６】 そこで、本発明者は種々の角度から検討
した結果、自動車ホイールの引張強さ、０．２％耐力及
び伸びという機械的特性（特に、０．２％耐力）が向上
した場合においてその疲労強度も向上することを見出
し、本発明に到達したものである。
した結果、自動車ホイールの引張強さ、０．２％耐力及
び伸びという機械的特性（特に、０．２％耐力）が向上
した場合においてその疲労強度も向上することを見出
し、本発明に到達したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 すなわち、本発明の
目的は、疲労強度、特に、インナーリム・フランジの疲
労強度に優れる車両用ホイールを提供することにある。
目的は、疲労強度、特に、インナーリム・フランジの疲
労強度に優れる車両用ホイールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、析出
硬化型Ａｌ合金からなり、アウターリム・フランジ、イ
ンナーリム・フランジ、及びスポークから構成された車
両用ホイールであって、引張強さが３１０ＭＰａ以上、
０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上、伸びが１０％以上で
あることを特徴とする車両用ホイールが提供される。ま
た、本発明によれば、析出硬化型Ａｌ合金からなり、ア
ウターリム・フランジ、インナーリム・フランジ、及び
スポークから構成された車両用ホイールであって、イン
ナーリム・フランジの０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上
であることを特徴とする車両用ホイールが提供される。
硬化型Ａｌ合金からなり、アウターリム・フランジ、イ
ンナーリム・フランジ、及びスポークから構成された車
両用ホイールであって、引張強さが３１０ＭＰａ以上、
０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上、伸びが１０％以上で
あることを特徴とする車両用ホイールが提供される。ま
た、本発明によれば、析出硬化型Ａｌ合金からなり、ア
ウターリム・フランジ、インナーリム・フランジ、及び
スポークから構成された車両用ホイールであって、イン
ナーリム・フランジの０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上
であることを特徴とする車両用ホイールが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】 以下、本発明を詳しく説明す
る。本発明は、前記したように、疲労強度に優れる車両
用ホイールに関するものである。具体的には、析出硬化
型Ａｌ合金からなり、アウターリム・フランジ、インナ
ーリム・フランジ、及びスポークから構成された車両用
ホイールであって、その引張強さが３１０ＭＰａ以上、
好ましくは３２０ＭＰａ以上で、０．２％耐力が２４０
ＭＰａ以上、好ましくは２６０ＭＰａ以上で、伸びが１
０％以上、好ましくは１２％以上を呈するものである。
そして、本発明は、特に、インナーリム・フランジの疲
労強度に優れる車両用ホイールに関するものである。具
体的には、析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウターリム
・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポークか
ら構成された車両用ホイールであって、インナーリム・
フランジの０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上を呈するも
のである。
る。本発明は、前記したように、疲労強度に優れる車両
用ホイールに関するものである。具体的には、析出硬化
型Ａｌ合金からなり、アウターリム・フランジ、インナ
ーリム・フランジ、及びスポークから構成された車両用
ホイールであって、その引張強さが３１０ＭＰａ以上、
好ましくは３２０ＭＰａ以上で、０．２％耐力が２４０
ＭＰａ以上、好ましくは２６０ＭＰａ以上で、伸びが１
０％以上、好ましくは１２％以上を呈するものである。
そして、本発明は、特に、インナーリム・フランジの疲
労強度に優れる車両用ホイールに関するものである。具
体的には、析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウターリム
・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポークか
ら構成された車両用ホイールであって、インナーリム・
フランジの０．２％耐力が２４０ＭＰａ以上を呈するも
のである。
【００１０】 本発明の車両用ホイールに用いられる析
出硬化型Ａｌ合金は、Ｍｇ2Ｓｉの中間相による析出硬
化やＣｕの固溶硬化、Ａｌ2Ｃｕの中間相による析出硬
化により強度を向上させてなる析出硬化型のＡｌ合金で
あり、合金組織中に存在する共晶組織の平均面積が４μ
ｍ2未満、好ましくは１〜３μｍ2、特に好ましくは１．
２〜３μｍ2のものである。このような組織を有するＡ
ｌ合金は、引張強さ、０．２％耐力、及び伸びという機
械的特性が良いものである。ここで、引張強さ、０．２
％耐力、及び伸びという機械的特性は、ＪＩＳ Ｚ２２
４１で規定されている試験法に従って求めたものであ
る。
出硬化型Ａｌ合金は、Ｍｇ2Ｓｉの中間相による析出硬
化やＣｕの固溶硬化、Ａｌ2Ｃｕの中間相による析出硬
化により強度を向上させてなる析出硬化型のＡｌ合金で
あり、合金組織中に存在する共晶組織の平均面積が４μ
ｍ2未満、好ましくは１〜３μｍ2、特に好ましくは１．
２〜３μｍ2のものである。このような組織を有するＡ
ｌ合金は、引張強さ、０．２％耐力、及び伸びという機
械的特性が良いものである。ここで、引張強さ、０．２
％耐力、及び伸びという機械的特性は、ＪＩＳ Ｚ２２
４１で規定されている試験法に従って求めたものであ
る。
【００１１】 上記のような所定以上の機械的特性を有
する本発明の車両用ホイールに用いられるＡｌ合金は、
その組成として、Ａｌを基本とし、Ｓｉを６．５〜７．
５質量％、Ｍｇを０．３６質量％以下含有したものが好
ましく、さらに、Ｓｒを２０〜７０ｐｐｍ含有したもの
であることが好ましい。すなわち、Ｓｉ含有量が６．５
〜７．５質量％の範囲においては、Ａｌ合金の鋳造性が
向上することから好ましく、６．８〜７．２質量％の範
囲が更に好ましい。Ｓｉ含有量が６．５〜７．５質量％
の範囲外の場合、Ａｌ合金の鋳造性が悪化する。
する本発明の車両用ホイールに用いられるＡｌ合金は、
その組成として、Ａｌを基本とし、Ｓｉを６．５〜７．
５質量％、Ｍｇを０．３６質量％以下含有したものが好
ましく、さらに、Ｓｒを２０〜７０ｐｐｍ含有したもの
であることが好ましい。すなわち、Ｓｉ含有量が６．５
〜７．５質量％の範囲においては、Ａｌ合金の鋳造性が
向上することから好ましく、６．８〜７．２質量％の範
囲が更に好ましい。Ｓｉ含有量が６．５〜７．５質量％
の範囲外の場合、Ａｌ合金の鋳造性が悪化する。
【００１２】 Ｍｇの含有量については、０．３６質量
％以下が好ましい。ＭｇはＳｉとともに、熱処理によっ
てＭｇ2Ｓｉ相という中間相を析出し、この析出により
顕著な時効硬化を生じるが、０．３６質量％を超えて含
有すると、引張強さ等は大きくなるが、逆に伸びが下が
るという問題が生じる。また、ＳｒはＡｌ合金の共晶組
織の微細化剤として機能するもので、２０〜７０ｐｐｍ
含有することが好ましく、３０〜６０ｐｐｍの範囲が更
に好ましい。したがって、本発明の車両用ホイールに用
いられるＡｌ合金は、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨをベースと
した合金を対象とするものである。
％以下が好ましい。ＭｇはＳｉとともに、熱処理によっ
てＭｇ2Ｓｉ相という中間相を析出し、この析出により
顕著な時効硬化を生じるが、０．３６質量％を超えて含
有すると、引張強さ等は大きくなるが、逆に伸びが下が
るという問題が生じる。また、ＳｒはＡｌ合金の共晶組
織の微細化剤として機能するもので、２０〜７０ｐｐｍ
含有することが好ましく、３０〜６０ｐｐｍの範囲が更
に好ましい。したがって、本発明の車両用ホイールに用
いられるＡｌ合金は、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨをベースと
した合金を対象とするものである。
【００１３】 本発明の車両用ホイールに用いられるＡ
ｌ合金は、引張強さ、０．２％耐力、及び伸びという機
械的特性（特に、０．２％耐力）が所定値以上と優れ、
しかも疲労強度にも優れるため、自動車などの車両用ホ
イールとして極めて有効に用いることができる。
ｌ合金は、引張強さ、０．２％耐力、及び伸びという機
械的特性（特に、０．２％耐力）が所定値以上と優れ、
しかも疲労強度にも優れるため、自動車などの車両用ホ
イールとして極めて有効に用いることができる。
【００１４】 次に、本発明の車両用ホイールに用いら
れる、微小な共晶組織を有する析出硬化型Ａｌ合金は、
例えば、下記のような熱処理方法により製造することが
できる。まず、通常の製法で鋳造されたＡｌ合金の鋳物
（ワークピース）に対して、溶体化処理を施した後一般
的には急冷し、次いで時効処理を行う。鋳物に対してこ
れらの処理を施すことにより、車両用ホイールなどの所
望の用途に適用し得るように、Ａｌ合金の機械的特性を
向上させることができる。
れる、微小な共晶組織を有する析出硬化型Ａｌ合金は、
例えば、下記のような熱処理方法により製造することが
できる。まず、通常の製法で鋳造されたＡｌ合金の鋳物
（ワークピース）に対して、溶体化処理を施した後一般
的には急冷し、次いで時効処理を行う。鋳物に対してこ
れらの処理を施すことにより、車両用ホイールなどの所
望の用途に適用し得るように、Ａｌ合金の機械的特性を
向上させることができる。
【００１５】 本発明では、溶体化処理工程において、
５４０〜５５０℃の溶体化処理温度における処理時間
（昇温時間を含む）を好ましくは２４０分（４時間）以
内、より好ましくは２００分以内とすることにより、上
記したような共晶組織の平均面積が４μｍ2未満と小さ
い析出硬化型Ａｌ合金を得ることができる。この場合、
溶体化処理温度である５４０〜５５０℃までの昇温を数
分から数十分という急速昇温で行うことが、共晶組織の
球状化、及び共晶組織の粗大化防止の点から望ましい。
溶体化処理においては、上記のように、ワークピースを
短時間で急速加熱することが好ましく、例えば、車両用
ホイールの場合、３〜１０分程度で５４０〜５５０℃ま
で昇温することが好ましい。このことは特に共晶組織の
微細化の観点から望ましい。
５４０〜５５０℃の溶体化処理温度における処理時間
（昇温時間を含む）を好ましくは２４０分（４時間）以
内、より好ましくは２００分以内とすることにより、上
記したような共晶組織の平均面積が４μｍ2未満と小さ
い析出硬化型Ａｌ合金を得ることができる。この場合、
溶体化処理温度である５４０〜５５０℃までの昇温を数
分から数十分という急速昇温で行うことが、共晶組織の
球状化、及び共晶組織の粗大化防止の点から望ましい。
溶体化処理においては、上記のように、ワークピースを
短時間で急速加熱することが好ましく、例えば、車両用
ホイールの場合、３〜１０分程度で５４０〜５５０℃ま
で昇温することが好ましい。このことは特に共晶組織の
微細化の観点から望ましい。
【００１６】 溶体化処理においては、ワークピースを
急速加熱できればよく、その手法について特に制限はな
い。すなわち、雰囲気の温度を制御してワークピースを
急速加熱し得るようにすればよく、例えば、高周波加熱
や低周波加熱、遠赤外線加熱方式も適用可能であるが、
流動層を用いた急速加熱がより好ましい。
急速加熱できればよく、その手法について特に制限はな
い。すなわち、雰囲気の温度を制御してワークピースを
急速加熱し得るようにすればよく、例えば、高周波加熱
や低周波加熱、遠赤外線加熱方式も適用可能であるが、
流動層を用いた急速加熱がより好ましい。
【００１７】 ワークピースを溶体化処理した後、急冷
して常温に戻し、次いで時効処理を行う。この時効処理
の具体的方法については特に制限はなく、従来の空気を
熱媒体とする雰囲気炉（トンネル炉）を使用することも
できるが、溶体化処理と同様に、流動層を用いることが
好ましい。時効処理時間の短縮のほか、溶体化処理に流
動層を用いる場合に、同じ流動層を使用することがプロ
セス全体の制御上、操作上の観点から好ましいからであ
る。
して常温に戻し、次いで時効処理を行う。この時効処理
の具体的方法については特に制限はなく、従来の空気を
熱媒体とする雰囲気炉（トンネル炉）を使用することも
できるが、溶体化処理と同様に、流動層を用いることが
好ましい。時効処理時間の短縮のほか、溶体化処理に流
動層を用いる場合に、同じ流動層を使用することがプロ
セス全体の制御上、操作上の観点から好ましいからであ
る。
【００１８】 次に、本発明の車両用ホイールに用いら
れる熱処理方法の処理条件について説明すると、まず、
ワークピースの溶体化処理は、約５分〜数１０分で５４
０〜５５０℃まで昇温し、当該温度で２４０分以内、好
ましくは数分〜数１０分保持する。次いで、ワークピー
スを急冷して常温まで降温する。次に、ワークピースを
時効処理するが、時効処理は数分で１６０〜２００℃ま
で昇温し、当該温度で数１０分〜数時間保持することが
好ましい。時効処理温度としては、１７０〜１９０℃が
更に好ましい。
れる熱処理方法の処理条件について説明すると、まず、
ワークピースの溶体化処理は、約５分〜数１０分で５４
０〜５５０℃まで昇温し、当該温度で２４０分以内、好
ましくは数分〜数１０分保持する。次いで、ワークピー
スを急冷して常温まで降温する。次に、ワークピースを
時効処理するが、時効処理は数分で１６０〜２００℃ま
で昇温し、当該温度で数１０分〜数時間保持することが
好ましい。時効処理温度としては、１７０〜１９０℃が
更に好ましい。
【００１９】
【実施例】 以下、本発明を実施例、比較例に基づき、
更に具体的に説明する。 （実施例１）流動層式の溶体化処理炉を用い、時効処理
炉としては雰囲気炉を用いて、ＡＣ４ＣＨのＡｌ合金製
アルミホイールの鋳造物について熱処理方法を実施し
た。流動層式溶体化処理炉は、一辺が１５００ｍｍ×１
５００ｍｍの角タンク状で、直胴部高さが７５０ｍｍ、
下方部が台形状の流動層容器から構成されている。ま
た、時効処理炉は従来公知のトンネル炉（雰囲気炉）を
用いた。粒状物としては、平均粒径が５０〜５００μｍ
の砂を用いた。
更に具体的に説明する。 （実施例１）流動層式の溶体化処理炉を用い、時効処理
炉としては雰囲気炉を用いて、ＡＣ４ＣＨのＡｌ合金製
アルミホイールの鋳造物について熱処理方法を実施し
た。流動層式溶体化処理炉は、一辺が１５００ｍｍ×１
５００ｍｍの角タンク状で、直胴部高さが７５０ｍｍ、
下方部が台形状の流動層容器から構成されている。ま
た、時効処理炉は従来公知のトンネル炉（雰囲気炉）を
用いた。粒状物としては、平均粒径が５０〜５００μｍ
の砂を用いた。
【００２０】 熱処理の対象物としては、図１に示す鋳
造された車両用アルミホイールを用い、テストピースの
採取位置は、アウターリム・フランジ、インナーリム・
フランジ及びスポークの３ヶ所とした。上記ＡＣ４ＣＨ
のＡｌ合金製アルミホイールの組成は、Ｓｉを７．０質
量％、Ｍｇを０．３３質量％、Ｓｒを４０ｐｐｍ含有す
るほか、Ｃｕを０．００１質量％、Ｆｅを０．１１質量
％含有し、残部がＡｌであった。
造された車両用アルミホイールを用い、テストピースの
採取位置は、アウターリム・フランジ、インナーリム・
フランジ及びスポークの３ヶ所とした。上記ＡＣ４ＣＨ
のＡｌ合金製アルミホイールの組成は、Ｓｉを７．０質
量％、Ｍｇを０．３３質量％、Ｓｒを４０ｐｐｍ含有す
るほか、Ｃｕを０．００１質量％、Ｆｅを０．１１質量
％含有し、残部がＡｌであった。
【００２１】 熱処理条件としては、図２に示す溶体化
処理スケジュールでそれぞれの保持時間を変えて実施し
た。なお、時効処理は、１９０℃で５３分保持する条件
（昇温時間を含めた全時効処理時間は８５分）で行っ
た。熱処理された車両用アルミホイールからテストピー
スを採取し（ｎ＝４）、それぞれ引張試験（引張強さ、
０．２％耐力、伸び）、衝撃試験、及び硬さ試験を行っ
た。得られた結果を図３及び図４に示す。なお、上記衝
撃試験としては、ＪＩＳで規定されたシャルピー試験法
を用いて衝撃値を測定した。また硬さ試験としては、Ｊ
ＩＳ Ｚ２２４５に規定された試験法を用い、ロックウ
ェル硬さを測定した。
処理スケジュールでそれぞれの保持時間を変えて実施し
た。なお、時効処理は、１９０℃で５３分保持する条件
（昇温時間を含めた全時効処理時間は８５分）で行っ
た。熱処理された車両用アルミホイールからテストピー
スを採取し（ｎ＝４）、それぞれ引張試験（引張強さ、
０．２％耐力、伸び）、衝撃試験、及び硬さ試験を行っ
た。得られた結果を図３及び図４に示す。なお、上記衝
撃試験としては、ＪＩＳで規定されたシャルピー試験法
を用いて衝撃値を測定した。また硬さ試験としては、Ｊ
ＩＳ Ｚ２２４５に規定された試験法を用い、ロックウ
ェル硬さを測定した。
【００２２】 また、このときの共晶組織平均面積と溶
体化処理時間との関係を図５に示す。ここで、共晶組織
平均面積は、次のようにして測定した。テストピースの
表面を鏡面処理し、倍率１０００倍で写真撮影し、面積
４７６８．７１６μｍ2の範囲に存在する共晶組織の個
数及びその平均面積を算出することにより、共晶組織の
平均面積とした。
体化処理時間との関係を図５に示す。ここで、共晶組織
平均面積は、次のようにして測定した。テストピースの
表面を鏡面処理し、倍率１０００倍で写真撮影し、面積
４７６８．７１６μｍ2の範囲に存在する共晶組織の個
数及びその平均面積を算出することにより、共晶組織の
平均面積とした。
【００２３】（実施例２）実施例１と同様にして得られ
た車両用アルミホイールからテストピース（図６）を採
取し、回転曲げ疲労試験を行い、疲労強度を求めた。こ
こで、回転曲げ疲労試験は、小野式回転曲げ疲労試験機
を用い、室温、大気中において、テストピース１０を３
６００ｒｐｍで回転させながら応力を掛け、破壊する時
の応力と繰り返し数の関係から疲労強度を測定した。結
果を図７〜８に示す。
た車両用アルミホイールからテストピース（図６）を採
取し、回転曲げ疲労試験を行い、疲労強度を求めた。こ
こで、回転曲げ疲労試験は、小野式回転曲げ疲労試験機
を用い、室温、大気中において、テストピース１０を３
６００ｒｐｍで回転させながら応力を掛け、破壊する時
の応力と繰り返し数の関係から疲労強度を測定した。結
果を図７〜８に示す。
【００２４】（実施例３）実施例１において、溶体化処
理温度５５０℃で保持時間を６０分として得られた車両
用アルミホイールからテストピースを採取し、実施例１
と同様にして共晶組織の平均面積を測定した。結果を表
１に示す。なお、このときの引張試験（引張強さ、０．
２％耐力、伸び）の結果を図９に示す。
理温度５５０℃で保持時間を６０分として得られた車両
用アルミホイールからテストピースを採取し、実施例１
と同様にして共晶組織の平均面積を測定した。結果を表
１に示す。なお、このときの引張試験（引張強さ、０．
２％耐力、伸び）の結果を図９に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】（比較例１）溶体化処理炉及び時効処理炉
として従来のトンネル炉（雰囲気炉）を用い、溶体化処
理温度を５４０℃、時効処理温度を１５５℃（全時効処
理時間は１７４分）として、溶体化処理温度までの昇温
時間を１時間１２分、溶体化処理温度での保持時間を４
時間として、鋳造された車両用アルミホイールに熱処理
を施した。その他の条件は実施例１と同一である。熱処
理された車両用アルミホイールからテストピースを採取
し（ｎ＝４）、それぞれ引張試験（引張強さ、０．２％
耐力、伸び）を行った。得られた結果を図９に示す。
として従来のトンネル炉（雰囲気炉）を用い、溶体化処
理温度を５４０℃、時効処理温度を１５５℃（全時効処
理時間は１７４分）として、溶体化処理温度までの昇温
時間を１時間１２分、溶体化処理温度での保持時間を４
時間として、鋳造された車両用アルミホイールに熱処理
を施した。その他の条件は実施例１と同一である。熱処
理された車両用アルミホイールからテストピースを採取
し（ｎ＝４）、それぞれ引張試験（引張強さ、０．２％
耐力、伸び）を行った。得られた結果を図９に示す。
【００２７】（比較例２）比較例１と同様にして得られ
た車両用アルミホイールからテストピース（図６）を採
取し、回転曲げ疲労試験を行い、疲労強度を求めた。結
果を図７〜８に示す。
た車両用アルミホイールからテストピース（図６）を採
取し、回転曲げ疲労試験を行い、疲労強度を求めた。結
果を図７〜８に示す。
【００２８】（考察）実施例１〜３及び比較例１〜２に
おける試験結果から明らかなように、共晶組織の平均面
積が４μｍ2未満と微細な車両用アルミホイールは、引
張強さ、０．２％耐力、及び伸びが所定以上となり、こ
れらの値は引張試験の確性値を全て満足しており、従来
の共晶組織の平均面積が４μｍ2を超えたものに比して
大幅に改善されたことが判明した。また、疲労強度も従
来に比して大幅に改善されている。さらに、流動層式の
溶体化処理炉及び時効処理炉を用いた場合であっても、
溶体化処理時間が２４０分を超えると共晶組織の粗大化
が進むことがわかった。更に又、実施例２及び比較例２
の結果から、流動層を利用した熱処理によれば、従来の
トンネル炉と比較して、インナーリム、アウターリムと
もに疲労特性が向上していることがわかった。
おける試験結果から明らかなように、共晶組織の平均面
積が４μｍ2未満と微細な車両用アルミホイールは、引
張強さ、０．２％耐力、及び伸びが所定以上となり、こ
れらの値は引張試験の確性値を全て満足しており、従来
の共晶組織の平均面積が４μｍ2を超えたものに比して
大幅に改善されたことが判明した。また、疲労強度も従
来に比して大幅に改善されている。さらに、流動層式の
溶体化処理炉及び時効処理炉を用いた場合であっても、
溶体化処理時間が２４０分を超えると共晶組織の粗大化
が進むことがわかった。更に又、実施例２及び比較例２
の結果から、流動層を利用した熱処理によれば、従来の
トンネル炉と比較して、インナーリム、アウターリムと
もに疲労特性が向上していることがわかった。
【００２９】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、疲労強度、特に、インナーリム・フランジの疲労強
度に優れる車両用ホイールを提供することができる。
ば、疲労強度、特に、インナーリム・フランジの疲労強
度に優れる車両用ホイールを提供することができる。
【図１】 実施例１に用いた車両用アルミホイールを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】 実施例１における熱処理スケジュールを示す
グラフである。
グラフである。
【図３】 実施例１における引張試験結果を示すグラフ
である。
である。
【図４】 実施例１における衝撃及び硬さ試験結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】 共晶組織平均面積と溶体化処理時間との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】 実施例２の回転曲げ疲労試験に用いたテスト
ピースの形状及び寸法を示す説明図である。
ピースの形状及び寸法を示す説明図である。
【図７】 実施例２及び比較例２における疲労強度（イ
ンナーリム）を示すグラフである。
ンナーリム）を示すグラフである。
【図８】 実施例２及び比較例２における疲労強度（ア
ウターリム）を示すグラフである。
ウターリム）を示すグラフである。
【図９】 実施例３及び比較例１における引張試験（引
張強さ、０．２％耐力、伸び）の結果を示すグラフであ
る。
張強さ、０．２％耐力、伸び）の結果を示すグラフであ
る。
１０…テストピース。
───────────────────────────────────────────────────── 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 ６３０Ａ ６３０Ｇ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウター
リム・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポー
クから構成された車両用ホイールであって、 引張強さが３１０ＭＰａ以上、０．２％耐力が２４０Ｍ
Ｐａ以上、伸びが１０％以上であることを特徴とする車
両用ホイール。 - 【請求項２】 析出硬化型Ａｌ合金からなり、アウター
リム・フランジ、インナーリム・フランジ、及びスポー
クから構成された車両用ホイールであって、 インナーリム・フランジの０．２％耐力が２４０ＭＰａ
以上であることを特徴とする車両用ホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002028770A JP2002309330A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 車両用ホイール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002028770A JP2002309330A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 車両用ホイール |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000242069A Division JP2002060879A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-10 | 析出硬化型Ａｌ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002309330A true JP2002309330A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=19192444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002028770A Pending JP2002309330A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 車両用ホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002309330A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005314803A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Asahi Tec Corp | アルミニウム製品の製造方法 |
| JP2007276714A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Hitachi Metals Ltd | 車両用軽合金ホイール |
| WO2015186422A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用のアルミホイール |
-
2002
- 2002-02-05 JP JP2002028770A patent/JP2002309330A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005314803A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Asahi Tec Corp | アルミニウム製品の製造方法 |
| JP2007276714A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Hitachi Metals Ltd | 車両用軽合金ホイール |
| WO2015186422A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用のアルミホイール |
| JP6043029B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2016-12-14 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用のアルミホイール |
| JPWO2015186422A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2017-04-20 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用のアルミホイール |
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