JP2007169699A - 耐食性に優れた高強度、高靭性アルミニウム合金鍛造材とその製造方法、およびサスペンション部品 - Google Patents
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Abstract
【構成】Si:0.7〜1.3%、Mg:0.55〜0.95%、Cu:0.27〜0.43%、Mn:0.17〜0.43%、Cr:0.07〜0.23%、およびZr:0.10〜0.24%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、かつ[Si%]×1.73−[Mg%]>0.35%を満足する組成を有し、断面の肉厚中心部は平均結晶粒10μm以下の亜結晶粒組織をそなえ、該亜結晶組織が前記断面に占める割合が70%以上であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
[Si%]×1.73−[Mg%]>0.35%
表1に示す組成のアルミニウム合金を溶解し、半連続鋳造法により、直径90mmの押出用ビレットに造塊した。得られたビレットを均質化処理後、直径20mmの丸棒に熱間押出加工し、得られた熱間押出材を図1に示す形状に熱間鍛造した。その後、溶体化処理および時効処理を施した。熱間鍛造温度、熱処理条件を表2に示す。
亜結晶粒面積率の調査:調査断面を苛性エッチング後、画像解析により亜結晶粒面積率を算出した。
機械的性質の測定:JIS Z 2201の4号試験片(備考2による相似形)を作製し、JIS Z 2241に準拠して行い、耐力350MPa以上を合格とした。
靭性の評価:試験材をJIS3号衝撃試験片に加工後、室温にてシャルピー衝撃試験を実施し、シャルピー衝撃値(衝撃特性)は20J/cm2以上を合格とした。なお、試験片において、ノッチ部は機械加工せず、鍛造のままとした。
耐食性評価:JIS Z 2371に基づく塩水噴霧試験を行い、試験時間1000時間後の最大腐食深さを測定し、最大腐食深さ200μm以下を合格とした。
表2の試験材1(発明材)を用いてサスペンションアームを作製し、図2に示すように、ボールジョイント部(以下、B/J)のかしめを行った。かしめ荷重は17kN、かしめ時間は4秒とした。かしめ部の肉厚を変化させて、B/J抜け荷重との関係を調査し、従来材(A6061FD−T6(JIS H 4140))を用いてサスペンションアームを作製し、かしめ部の肉厚を変化させて、同様にB/Jのかしめを行ったときのB/J抜け荷重との関係を比較した。
表1に示す合金の熱間押出材を熱間鍛造し、溶体化処理および時効処理を施した。熱間鍛造条件および熱処理条件を表3に示す。得られた熱間鍛造材(図1に示す形状)を試験材として、実施例1と同じ方法で肉厚中心部の平均結晶粒径、断面に占める亜結晶粒の割合(亜結晶粒面積率)を調査し、機械的性質、靭性、耐食性の評価を行った。結果を表3に示す。なお、表3において本発明の条件を外れたものには下線を付した。
表4に示す組成のアルミニウム合金を溶解し、半連続鋳造法により、直径90mmの押出用ビレットに造塊した。得られたビレットを熱間押出加工し、熱間押出材を熱間鍛造して、その後、溶体化処理および時効処理を施した。熱間鍛造条件および熱処理条件を表5に示す。
Claims (4)
- Si:0.7〜1.3%(質量%、以下同じ)、Mg:0.55〜0.95%、Cu:0.27〜0.43%、Mn:0.17〜0.43%、Cr:0.07〜0.23%、およびZr:0.10〜0.24%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、かつ[Si%]×1.73−[Mg%]>0.35%を満足する組成を有し、断面の肉厚中心部は平均結晶粒10μm以下の亜結晶粒組織をそなえ、該亜結晶組織が前記断面に占める割合が70%以上であることを特徴とする耐食性に優れた高強度、高靭性アルミニウム合金鍛造材。
- 請求項1記載の組成を有するアルミニウム合金押出材を、材料温度480〜550℃、金型温度100〜250℃、肉厚変化率85%以下で熱間鍛造することを特徴とする請求項1記載の耐食性に優れた高強度、高靭性アルミニウム合金鍛造材の製造方法。
- 請求項1記載のアルミニウム合金鍛造材を、510〜570℃で溶体化処理し、該溶体化処理後、500℃から80℃までを50℃/秒以上の冷却速度で水冷し、その後、150〜200℃の温度で時効処理することを特徴とする耐食性に優れた高強度、高靭性アルミニウム合金鍛造材の製造方法。
- 請求項3記載のアルミニウム合金鍛造材からなることを特徴とするサスペンション部品。
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