JP2011080119A - Al−Cu系アルミニウム合金部材 - Google Patents
Al−Cu系アルミニウム合金部材 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】Cu:4.0〜8.0質量%、Bi:0.01〜0.05質量%、Sn:0.01〜0.04質量%、Ti:0.01〜0.15質量%、およびB:0.0005〜0.01質量%を含有し、Mgが0.002質量%未満に規制され、残部がAlおよび不可避不純物からなるAl−Cu系アルミニウム合金部材が提供される。
【選択図】 なし
Description
Cuは、人工時効硬化性能を増大させ、切削性と強度を向上させる効果を有するが、本発明の組成においては、4.0質量%以上で特に高い効果を有し、8.0質量%を越えるとその効果は飽和する。したがって、強度、切削性に与える影響も考慮した本発明の合金におけるCu量は、4.0〜8.0質量%である。同様の理由から、Cu量のより好ましい範囲は、5.0〜7.0質量%であり、さらに好ましい範囲は、5.0〜6.0質量%である。
Snは、溶体化処理後の水焼き入れによって凍結された原子空孔と結合して、優先的に結晶粒界に拡散し、その結果、結晶粒界にミクロ偏析する。Snは、Biと同時に結晶粒界にミクロ偏析すると、その溶融開始温度はSn−Bi系二元共晶温度となり、切削加工時に優先的に結晶粒界を局部溶融させることで、切削性を向上させる。その効果は、0.01質量%以上で特に高い。他方、0.04質量%を越えて添加すると切削性は向上するものの、リサイクル性において不利となり、耐食性およびアルマイト性にも有害な影響を与え得る。したがって、本発明の合金におけるSn量は、0.01〜0.04質量%とする。同様の理由から、Sn量のより好ましい範囲は、0.02〜0.04質量%であり、さらに好ましい範囲は、0.03〜0.04質量%である。
Biは、溶体化処理後の水焼き入れによって凍結された原子空孔と結合して、優先的に結晶粒界に拡散し、その結果、結晶粒界にミクロ偏析する。Biは、Snと同時に結晶粒界にミクロ偏析すると、その溶融開始温度はSn−Bi系二元共晶温度となり、切削加工時に優先的に結晶粒界を局部溶融させることで、切削性を向上させる。その効果は、0.01質量%以上で特に高い。他方、0.05質量%を越えて添加すると切削性は向上するものの、リサイクル性において不利となり、耐食性およびアルマイト性にも有害な影響を与え得る。したがって、本発明の合金におけるBi量は、0.01〜0.05質量%とする。同様の理由から、Bi量のより好ましい範囲は、0.03〜0.05質量%であり、さらに好ましい範囲は、0.04〜0.05質量%である。
Tiは、Bと共存して、鋳塊の結晶粒微細化に効果を奏し、0.01質量%以上で十分な微細化効果を奏する。他方、0.15質量%を越えると、この効果は飽和するため、本発明の合金におけるTi量は、0.01〜0.15質量%とする。より好ましくは、0.05質量%以上添加すると、耐食性の向上効果も得られる。
Bは、Tiと共存して、鋳塊の結晶粒微細化に効果を奏し、0.0005質量%以上で十分な微細化効果を奏する。他方、0.01質量%を越えると、この効果は飽和するため、本発明の合金におけるB量は、0.0005〜0.01質量%とする。
0.002質量%以上のMgが不純物として存在すると、SnおよびBiと各々金属間化合物SnMg2およびBi2Mg3を形成し、切削性に有効な固溶状態で結晶粒界に偏析するSnおよびBi量が有効なレベル未満となるため望ましくない。したがって、本発明の合金におけるMg量は、(0質量%以上)0.002質量%未満とする。同様の理由から、Mg量のより好ましい範囲は、0.001質量%未満であり、さらに好ましい範囲は、0.0005質量%未満である。
Pbは切削性には有効な元素であるが、環境負荷物質であることから、0.01質量%未満とする。同様の理由から、Pb量のより好ましい範囲は、0.005質量%未満であり、さらに好ましい範囲は、0.001質量%未満である。
原料等から混入する不可避的不純物も含め、Si、Fe、Cr、Mn等は不純物元素扱いとなるが、それぞれ、Si:0.15質量%未満、Fe:0.25質量%未満、Cr:0.1質量%未満、Mn:0.1質量%未満であれは、本発明に係るアルミニウム合金の強度、切削性、冷間加工性、アルマイト性、リサイクル性の点から許容される。
Claims (1)
- Cu:4.0〜8.0質量%、Bi:0.01〜0.05質量%、Sn:0.01〜0.04質量%、Ti:0.01〜0.15質量%、およびB:0.0005〜0.01質量%を含有し、Mgが0.002質量%未満に規制され、残部がAlおよび不可避不純物からなる、切削性に優れたAl−Cu系アルミニウム合金部材。
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CN110358954A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-22 | 广东省材料与加工研究所 | 一种绿色环保的易切削铝铜合金及其制备方法 |
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2009
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