JP2011106011A - HIGH STRENGTH Al ALLOY FORGED MATERIAL HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND WORKABILITY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

HIGH STRENGTH Al ALLOY FORGED MATERIAL HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND WORKABILITY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

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Hidechika Hatta
秀周 八太
Koichi Matsuda
公一 松田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high strength Al alloy forged material which has no coarse crystal grains in the surface layer part thereof and therefore has a prescribed hardness or more, and has excellent corrosion resistance and workability. <P>SOLUTION: The forged material is composed of Al alloy having an alloy composition containing, by mass, 0.6 to 1.2% Mg, 0.4 to 1.3% Si, 0.03 to 0.8% Cu, 0.04 to 0.5% Fe and 0.005 to 0.10% Ti, and the balance Al with inevitable impurities. In the forged material, Vickers hardness in the optional cross-section thereof is ≥110 HV10, also, the average crystal grain size in the surface layer part thereof is ≤150 μm, and the maximum grain size of intermetallic compounds is <5 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐食性及び加工性に優れた高強度Al合金鍛造材及びその製造方法に係り、特に、車両用の構造部材等として好適に用いられ得る高強度なAl合金鍛造材と、それを有利に製造し得る方法に関するものである。   The present invention relates to a high-strength Al alloy forged material excellent in corrosion resistance and workability and a method for producing the same, and in particular, a high-strength Al alloy forged material that can be suitably used as a structural member for a vehicle, and the like. It relates to a method that can be manufactured.

近年、環境意識の高まりから、自動車においては、その燃費の改善を図るべく、車両の軽量化が進められており、その対策の一つとして、鉄系材料に代えて、軽量なAl(アルミニウム)合金からなる材料が、採用されてきている。例えば、サスペンション等の車両の足回り部品では、Al合金鍛造材からなるものの使用が増加しているのである。また、サスペンションアームにAl合金鍛造材を用いる場合には、それが複雑な製品形状を有するものであるところから、熱間鍛造にて成形された後、熱処理、切削加工等が施され、更に、ブッシュの圧入やボールジョイントの取付け等のために塑性加工等も行なわれることとなる。そして、そこでは、設計通りの強度を取付部が有するようにするために、均質な材料組織及び強度を有し、加工時に不具合が発生しないようなAl合金材料が求められているのである。また、サスペンションアームの使用環境としては、車両の重量が負荷された状態において、泥が付着する等、過酷な環境下で使用される部品となるところから、そのような部品には、高い強度と共に、良好な耐食性も必要とされているのである。   In recent years, due to increasing environmental awareness, automobiles have been made lighter in order to improve fuel economy. As one of the countermeasures, lightweight Al (aluminum) is used instead of ferrous materials. Alloy materials have been adopted. For example, in the underbody parts of vehicles such as suspensions, the use of those made of Al alloy forging is increasing. In addition, when using an Al alloy forged material for the suspension arm, since it has a complicated product shape, after being formed by hot forging, it is subjected to heat treatment, cutting, etc. Plastic processing or the like is also performed for press-fitting of a bush or mounting of a ball joint. In order to make the mounting part have the strength as designed, there is a demand for an Al alloy material having a homogeneous material structure and strength and causing no problems during processing. In addition, the suspension arm can be used in parts that are used in harsh environments such as mud when the weight of the vehicle is loaded. Good corrosion resistance is also needed.

ところで、これまでに、車両等に用いられる高強度のAl合金鍛造材として、特開2004−292892号公報(特許文献1)においては、Mg,Si,Mn及びTiの含有量、及びSi/Mgの比率を規制し、更に、Cr及び/又はZrを含むと共に、それら成分の含有量を規制し、加えて、分散粒子の平均粒径及び面積の密度を規制した材料が、提案されている。しかし、そこでは、均質化処理した後、冷却したり、或いは均質化処理の後に直接鍛造する場合には、鍛造温度まで材料を冷却したりしており、そのために、材料中に溶質原子が粗大な粒子として析出し、製品形状によっては均一な材料組織にすることが難しいという問題があった。   By the way, as a high-strength Al alloy forging material used for a vehicle etc. until now, in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-292289 (patent document 1), content of Mg, Si, Mn, and Ti, and Si / Mg In addition, a material has been proposed that contains Cr and / or Zr, regulates the content of these components, and regulates the average particle size and area density of the dispersed particles. However, in this case, after the homogenization treatment, cooling is performed, or in the case of direct forging after the homogenization treatment, the material is cooled to the forging temperature. Therefore, solute atoms are coarse in the material. There is a problem that it is difficult to obtain a uniform material structure depending on the product shape.

また、特開2005−213529号公報(特許文献2)においては、予め400℃以上に加熱したAl合金材料を、−100〜100℃に保持した工具で塑性加工することによって、時効析出元素が固溶されるようにすると共に、高密度の転移がそのまま維持されて、過飽和且つ過冷却状態にしたAl合金塑性加工部材の製造方法が、開発されている。このような方法によれば、充分な靭性が得られるものの、工具温度が低いために、材料の流動性が低下し、製品形状によっては条件管理が難しいという問題が内在している。   Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-213529 (Patent Document 2), an aging precipitation element is solidified by plastic working an Al alloy material heated in advance to 400 ° C. or higher with a tool held at −100 to 100 ° C. A method of manufacturing an Al alloy plastic working member that has been melted and maintained in a supersaturated and supercooled state while maintaining a high-density transition as it is has been developed. According to such a method, although sufficient toughness is obtained, the tool temperature is low, so that the fluidity of the material is lowered, and there is a problem that condition management is difficult depending on the product shape.

さらに、特開2002−60881号公報(特許文献3)においては、鋳造鍛造法の一つとして、所定の合金組成のAl合金鋳物を、加熱された金型を用いて高温鍛造する技術が、明らかにされている。そして、そこで採用されるダイカストや溶湯鍛造等の手法を用いて得られる鍛造用素材では、形状を自由に設計することが出来るところから、鍛造加工率を最終製品形状に合わせて、調整し易いメリットがあるのであるが、DC鋳造した素材を適用しようとすると、かかる素材としては、通常は丸棒状の鋳造棒が対象となるところから、鍛造形状によっては、得られる鍛造材の部位によって加工率が異なるものとなり、均質な組織を得ることが難しいものであった。   Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-60881 (Patent Document 3), as one of the casting forging methods, a technique for high-temperature forging an Al alloy casting having a predetermined alloy composition using a heated mold is obvious. Has been. And, forging materials obtained by using techniques such as die casting and molten metal forging, because the shape can be designed freely, it is easy to adjust the forging rate according to the final product shape However, when trying to apply a DC-cast material, this material is usually a round bar-shaped cast bar. Depending on the forging shape, the processing rate depends on the part of the forging material to be obtained. It was different and it was difficult to obtain a homogeneous structure.

特に、従来の6000系Al合金鍛造材では、鍛造材表面を与える表層部分において、結晶粒が粗大であることが多く、そのため、例えば、サスペンションアームにおいて、ブッシュやボールジョイント等を取り付けるときに塑性加工を施したりすると、オレンジピールが発生して、表面が凹凸となる問題を惹起することがあり、また、鍛造材の表層における粗大な結晶粒部分は、その部分で強度が低くなり、大きな衝撃が負荷された場合に破損の起点となる恐れがあった。そのため、そのような鍛造材における結晶粒が粗大になる部分は、切削加工して取り除いたり、設計仕様を変更したりして、対応する必要があったのである。   In particular, in the conventional 6000 series Al alloy forged material, crystal grains are often coarse in the surface layer portion that gives the surface of the forged material. For this reason, for example, when a bush or a ball joint is attached to a suspension arm, plastic working is performed. If this is applied, orange peel may occur and the surface may become uneven.In addition, the coarse crystal grain portion on the surface layer of the forged material has a lower strength and a large impact. When loaded, there was a risk of starting damage. Therefore, the portion where the crystal grains in such a forged material are coarse had to be removed by cutting or changing the design specifications.

特開2004−292892号公報JP 2004-292892 A 特開2005−213529号公報JP 2005-213529 A 特開2002−60881号公報JP 2002-60881 A

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、鍛造材の表層部に粗大な結晶粒が存在せず、所定の硬さ以上である、耐食性及び加工性に優れた高強度Al合金鍛造材と、その有利な製造方法を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that there are no coarse crystal grains in the surface layer portion of the forged material, and the predetermined hardness or higher. An object of the present invention is to provide a high-strength Al alloy forging material excellent in corrosion resistance and workability and an advantageous production method thereof.

そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、質量基準で、Mg:0.6〜1.2%、Si:0.4〜1.3%、Cu:0.03〜0.8%、Fe:0.04〜0.5%、及びTi:0.005〜0.10%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物である合金組成のAl合金からなる鍛造材にして、その任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10以上であり、且つその表層部における平均結晶粒径が150μm以下であると共に、金属間化合物の最大粒径が5μm未満であることを特徴とする耐食性及び加工性に優れた高強度Al合金鍛造材を、その要旨とするものである。   In the present invention, in order to solve such a problem, Mg: 0.6 to 1.2%, Si: 0.4 to 1.3%, Cu: 0.03 to 0 on a mass basis. 0.8%, Fe: 0.04 to 0.5%, and Ti: 0.005 to 0.10%, and the balance is made of an Al alloy having an alloy composition in which the balance is Al and inevitable impurities. Corrosion resistance, characterized in that the Vickers hardness in any cross section is 110 HV10 or more, the average crystal grain size in the surface layer part is 150 μm or less, and the maximum grain size of the intermetallic compound is less than 5 μm, and A high-strength Al alloy forging material excellent in workability is the gist of the invention.

なお、そのような本発明に従う高強度Al合金鍛造材において、前記Al合金は、質量基準で、Mn:0.01〜0.9%、Cr:0.01〜0.25%、及びZr:0.01〜0.25%のうちの1種又は2種以上を、更に含有することが出来る。   In the high-strength Al alloy forging according to the present invention, the Al alloy is based on mass, Mn: 0.01 to 0.9%, Cr: 0.01 to 0.25%, and Zr: One or more of 0.01 to 0.25% can be further contained.

また、本発明にあっては、そのような本発明に従う高強度Al合金鍛造材を有利に得るべく、DC鋳造により得られた前記Al合金からなる鋳塊を、30℃/時間以上の昇温速度で、490℃以上550℃未満の温度に加熱せしめ、そしてその温度で1〜20時間保持した後、直ちに、200〜500℃に加熱した鍛造金型を用いて熱間鍛造を行ない、更にその得られた鍛造材の温度が480℃未満となる前に、50℃/秒以上の冷却速度で、人工時効の温度以下まで冷却し、次いで、160〜220℃に加熱して1〜30時間の人工時効処理を行なうことを特徴とする高強度Al合金鍛造材の製造方法をも、その要旨とするものである。   Further, in the present invention, in order to advantageously obtain such a high-strength Al alloy forging material according to the present invention, the ingot made of the Al alloy obtained by DC casting is heated at a temperature of 30 ° C./hour or more. After heating at a speed of 490 ° C. or higher and lower than 550 ° C. and holding at that temperature for 1 to 20 hours, immediately perform hot forging using a forging die heated to 200 to 500 ° C. Before the temperature of the obtained forged material becomes less than 480 ° C., it is cooled at a cooling rate of 50 ° C./second or more to the temperature of artificial aging, and then heated to 160 to 220 ° C. for 1 to 30 hours. The gist of the present invention is also a method for producing a high-strength Al alloy forging material characterized by performing artificial aging treatment.

このような本発明によれば、従来の6000系のAl−Mg−Si系合金よりなるものよりも、更に改良された高強度Al合金鍛造材、即ち、鍛造材の任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10以上で、鍛造材の表層部における平均結晶粒径が150μm以下であり、金属間化合物の最大粒径が5μm未満である、車両用構造部材等として好適に使用され得る、耐食性及び加工性に優れた高強度なAl合金鍛造材が提供され得たのであり、また、そのような優れた特性を有するAl合金鍛造材が、工業的に有利に製造され得ることとなったのである。そして、そのAl合金鍛造材は、車両におけるサスペンション等の足回り部品として、好適に用いられ得るのである。   According to the present invention as described above, the Vickers hardness in an arbitrary cross section of the forged material is further improved as compared with the conventional 6000 series Al—Mg—Si based alloy. Is 110 HV10 or more, the average crystal grain size in the surface layer portion of the forging is 150 μm or less, and the maximum grain size of the intermetallic compound is less than 5 μm, and can be suitably used as a structural member for vehicles, corrosion resistance and workability Thus, a high-strength Al alloy forging material having excellent characteristics can be provided, and an Al alloy forging material having such excellent characteristics can be produced industrially advantageously. And the Al alloy forging material can be used suitably as suspension parts, such as a suspension in a vehicle.

実施例において製造される鍛造材を示す図であって、(a)は、その正面説明図であり、(b)は、(a)におけるB−B断面説明図である。It is a figure which shows the forging material manufactured in an Example, Comprising: (a) is the front explanatory drawing, (b) is BB sectional explanatory drawing in (a).

要するに、Al−Mg−Si系合金の押出材や鍛造材における合金成分と、強度、耐食性、材料組織の関係について、本発明者等が詳細に検討を重ねた結果、Mg量及びSi量を特定の関係に調整し、更にCu量、Fe量、Ti量の範囲を規定し、且つ製造条件を工夫して断面組織を制御することにより、高耐食性、高強度、均質な材料組織を有するAl合金鍛造材が得られると共に、その加工性を向上せしめ得ることが明らかとなったのである。具体的には、Al合金鍛造材の任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10以上で、鍛造材の表層部、換言すれば、その肉厚をTとした場合の、表面からT/4までの深さ領域の部位における平均結晶粒径が150μm以下であることにより、オレンジピール等の問題が有利に抑制され、また、金属間化合物の最大粒径が5μm未満であることによって、加工性の向上を効果的に図り得たのである。   In short, as a result of repeated studies by the present inventors on the relationship between the alloy components in the extruded materials and forged materials of Al-Mg-Si alloys, strength, corrosion resistance, and material structure, the amount of Mg and the amount of Si are specified. Al alloy with high corrosion resistance, high strength, and homogeneous material structure by adjusting the relationship of the above, further defining the range of Cu amount, Fe amount, Ti amount and controlling the cross-sectional structure by devising the manufacturing conditions It became clear that a forged material can be obtained and its workability can be improved. Specifically, when the Vickers hardness in an arbitrary cross section of the Al alloy forging material is 110HV10 or more and the surface layer portion of the forging material, in other words, the thickness thereof is T, the depth from the surface to T / 4. When the average crystal grain size in the region of the length region is 150 μm or less, problems such as orange peel are advantageously suppressed, and the maximum grain size of the intermetallic compound is less than 5 μm, thereby improving workability. I was able to work effectively.

ここにおいて、本発明に従う鍛造材を与えるAl合金における合金成分の意義及び限定理由について説明するならば、先ず、Si(ケイ素)は、Mgと共存して、マトリックス中に Mg2Si粒子を析出させて、強度を向上させる特徴を発揮する。そのために、かかるSiの含有量は、0.4〜1.3質量%の範囲内とする必要があり、これに反して、Si含有量が0.4質量%未満となると、充分な強度が得られず、また、1.3質量%を超えるようになると、それに見合う強度の向上は望めず、しかも、金属間化合物の最大粒径が大きくなる問題を惹起する。このSiのより好ましい含有範囲は、0.6〜1.2質量%である。 Here, if the significance and reasons for limitation of the alloy components in the Al alloy that gives the forging material according to the present invention are described, first, Si (silicon) coexists with Mg, and precipitates Mg 2 Si particles in the matrix. And exhibits the characteristics of improving strength. Therefore, the Si content needs to be in the range of 0.4 to 1.3% by mass. On the other hand, when the Si content is less than 0.4% by mass, sufficient strength is obtained. If it is not obtained and exceeds 1.3% by mass, no improvement in strength can be expected, and the maximum particle size of the intermetallic compound increases. The more preferable content range of this Si is 0.6-1.2 mass%.

また、Mg(マグネシウム)は、Siと共存して、マトリックス中に Mg2Si粒子を析出させ、合金の強度を向上させるよう機能する。そのための必要な含有量は、0.6〜1.2質量%の範囲であり、これに反して、0.6質量%未満では、充分な強度が得られず、また、1.2質量%を超えて含有すると、変形抵抗が大きくなり鍛造加工性を悪くする等の問題を惹起する。なお、かかるMgのより好ましい含有量範囲は、0.65〜1.15質量%である。 Further, Mg (magnesium) coexists with Si and functions to precipitate Mg 2 Si particles in the matrix and improve the strength of the alloy. The necessary content for this purpose is in the range of 0.6 to 1.2% by mass. On the other hand, if the content is less than 0.6% by mass, sufficient strength cannot be obtained, and 1.2% by mass. If the content exceeds V, deformation resistance increases and problems such as poor forging workability are caused. In addition, the more preferable content range of this Mg is 0.65-1.15 mass%.

さらに、Cu(銅)は、マトリックス中に固溶して、合金の強度を向上させる機能を奏するものであって、そのためには、0.03〜0.8質量%の範囲内において含有せしめる必要がある。Cuの含有量が0.03質量%未満では、その効果が充分でなく、また、0.8質量%を超えるようになると、耐食性が低下する等の問題を惹起する。このCuのより好ましい含有量範囲は、0.05〜0.75質量%である。   Furthermore, Cu (copper) has a function of improving the strength of the alloy by solid solution in the matrix, and for that purpose, it is necessary to contain it in the range of 0.03 to 0.8 mass%. There is. If the Cu content is less than 0.03% by mass, the effect is not sufficient, and if it exceeds 0.8% by mass, problems such as a decrease in corrosion resistance are caused. A more preferable content range of Cu is 0.05 to 0.75% by mass.

更にまた、Fe(鉄)は、結晶粒を微細にする効果を有し、そのために、その含有量を0.04〜0.5質量%の範囲内とする必要がある。Feの含有量が0.04質量%未満では、その効果が充分でなく、また、0.5質量%を超えるようになると、巨大な金属間化合物が形成されて、鍛造性を低下させる等の問題を惹起する。   Furthermore, Fe (iron) has the effect of making the crystal grains fine, and for that purpose, its content needs to be in the range of 0.04 to 0.5 mass%. When the Fe content is less than 0.04% by mass, the effect is not sufficient, and when it exceeds 0.5% by mass, a huge intermetallic compound is formed, and forgeability is reduced. Raise the problem.

加えて、Ti(チタン)にも、結晶粒を微細にする効果があり、そのために、0.005〜0.10質量%の範囲内において含有せしめられる必要がある。なお、その含有量が0.005質量%未満では、その効果が充分でなく、また、0.10質量%を超えるようになると、巨大な金属間化合物が形成されて、鍛造性を低下させる等の問題を惹起する。   In addition, Ti (titanium) also has an effect of making crystal grains fine, and for that purpose, it needs to be contained within a range of 0.005 to 0.10% by mass. When the content is less than 0.005% by mass, the effect is not sufficient. When the content exceeds 0.10% by mass, a huge intermetallic compound is formed, and forgeability is reduced. Raise the problem.

また、本発明において用いられるAl合金は、上記した必須の合金成分の他にも、必要に応じて、Mn(マンガン)、Cr(クロム)及びZr(ジルコニウム)のうちの1種若しくは2種以上が含有せしめられて、結晶粒の微細化に寄与せしめられることとなる。それらMn,Cr,Zrは、それぞれ、Al−Mn−(Si)系、Al−Cr系、Al−Zr系の微細な化合物をマトリックス中に析出させ、亜結晶粒を形成・維持する役割を果たすものである。それら元素の含有量は、Mn:0.01〜0.9質量%、Cr:0.01〜0.25質量%、Zr:0.01〜0.25質量%の範囲であり、それらの含有量範囲において、1種又は2種以上を組み合わせて、添加される。なお、それら元素の含有量がそれぞれの下限未満となると、その効果が充分でなく、また上限を超えるようになると、巨大な金属間化合物が形成されて、鍛造性を低下させる等の問題を惹起する。   In addition to the above-described essential alloy components, the Al alloy used in the present invention may be one or more of Mn (manganese), Cr (chromium), and Zr (zirconium) as necessary. Is added to contribute to the refinement of crystal grains. These Mn, Cr, and Zr play the role of precipitating Al-Mn- (Si) -based, Al-Cr-based, and Al-Zr-based fine compounds in the matrix to form and maintain subcrystalline grains, respectively. Is. The content of these elements is in the range of Mn: 0.01 to 0.9% by mass, Cr: 0.01 to 0.25% by mass, Zr: 0.01 to 0.25% by mass, In the amount range, one kind or a combination of two or more kinds are added. If the content of these elements is less than the respective lower limit, the effect is not sufficient, and if the content exceeds the upper limit, a huge intermetallic compound is formed, causing problems such as a reduction in forgeability. To do.

本発明に従うAl合金は、上記した各合金成分の他、残部はAlと不可避的不純物からなるものである。この不可避的不純物は、目的とするAl合金の調製に際して、必然的に混入するものであって、公知の不純物割合において存在するように、その含有量が制御されることとなる。なお、そのような不可避的不純物の合計の含有量としては、一般に、0.15質量%以下とされることとなる。   The Al alloy according to the present invention is composed of Al and inevitable impurities in addition to the above alloy components. This inevitable impurity is inevitably mixed in the preparation of the target Al alloy, and its content is controlled so that it exists at a known impurity ratio. In general, the total content of such inevitable impurities is 0.15% by mass or less.

ところで、かくの如き合金組成を有するAl合金からなる、本発明に従う鍛造材を製造するに際しては、先ず、常法に従ってDC鋳造して上述せる如き合金組成のAl合金からなる鋳塊を得、そしてその得られたAl合金鋳塊を、均質化処理を施すことなく、30℃/時間以上の昇温速度にて、490℃以上550℃未満の温度に加熱した後、その温度で1〜20時間高温保持せしめ、次いで、直ちに、その温度で鍛造が開始されるようにするのである。   By the way, when producing a forging material according to the present invention comprising an Al alloy having such an alloy composition, first, an ingot comprising an Al alloy having the alloy composition as described above is obtained by DC casting according to a conventional method, and The obtained Al alloy ingot was heated to a temperature of 490 ° C. or more and less than 550 ° C. at a temperature increase rate of 30 ° C./hour or more without performing homogenization treatment, and then at that temperature for 1 to 20 hours. It is held at a high temperature, and then forging starts immediately at that temperature.

ここで、DC鋳造により得られた鋳塊ではなく、砂型や金型鋳造した鋳塊を用いると、表層のミクロ組織のばらつきが大きいために、均質な組織が得られ難く、鍛造材における目的とする特性を発揮し難くなる問題が惹起される。なお、均質化処理は、鋳塊を高温に一定時間保持した後、冷却して、材料組織を均質化する熱処理であるが、この均質化処理後の冷却中において、Al母相に固溶していた溶質元素が粗大に析出するようになるために、結晶粒の微細化効果が小さくなるという問題があり、このため、本発明では、そのような均質化処理を実施しないこととしているのである。   Here, when a sand mold or a die cast ingot is used instead of an ingot obtained by DC casting, a variation in the microstructure of the surface layer is large, so that it is difficult to obtain a homogeneous structure. This causes a problem that makes it difficult to exhibit the characteristics. The homogenization treatment is a heat treatment in which the ingot is kept at a high temperature for a certain period of time and then cooled to homogenize the material structure. During the cooling after this homogenization treatment, the ingot is dissolved in the Al matrix. Since the solute elements that have been deposited are coarsely precipitated, there is a problem that the effect of refining the crystal grains becomes small. Therefore, in the present invention, such a homogenization treatment is not performed. .

そして、本発明では、そのような均質化処理を行なうことなく、次工程である鍛造のための加熱として、上記のDC鋳造して得られたAl合金鋳塊を、30℃/時間以上の昇温速度で、490℃以上550℃未満の温度に加熱し、更に、その温度で1〜20時間高温保持するようにすることとしたのである。ここで、かかる昇温速度が30℃/時間未満となると、昇温の過程において、Al母相に固溶していた溶質元素が粗大に析出するようになるために、結晶粒の微細化効果が小さくなる等の問題を惹起する。なお、この昇温速度の上限としては、技術的な見地から、一般に、200℃/時間程度とされることとなる。また、上記した鍛造のための加熱温度が490℃未満では、鍛造後の温度が480℃未満となり、強度等の特性を充分に発揮し難くなる問題を惹起するのである。更に、550℃以上に加熱すると、鍛造時に金型とAl材料との間の黒鉛潤滑が機能せず、凝着して、材料が金型から外れず、製作出来なくなることがある等の問題を惹起する。なお、そのような鍛造用の加熱温度としては、更に好ましくは、495℃〜545℃の範囲内で採用されることとなる。また、かかる昇温加熱後の保持時間が1時間未満となると、鋳造時に生成した粗大な金属間化合物が残存し易く、更に、20時間を超えて保持しても、良好な材料は得られるものの、工業的に炉の占有時間が長くなり、コストが高くなる問題を惹起するようになる。   In the present invention, the Al alloy ingot obtained by the DC casting is heated at 30 ° C./hour or more as the heating for forging which is the next step without performing such a homogenization treatment. The temperature was increased to a temperature of 490 ° C. or higher and lower than 550 ° C., and the temperature was maintained at that temperature for 1 to 20 hours. Here, when the rate of temperature increase is less than 30 ° C./hour, the solute element dissolved in the Al matrix phase is coarsely precipitated in the process of temperature increase. Causes problems such as smallness. Note that the upper limit of the rate of temperature increase is generally about 200 ° C./hour from a technical point of view. In addition, if the heating temperature for forging described above is less than 490 ° C., the temperature after forging becomes less than 480 ° C., causing a problem that it is difficult to sufficiently exhibit properties such as strength. Furthermore, when heated to 550 ° C or higher, the graphite lubrication between the mold and the Al material does not function during forging, and the material may not adhere to the mold and may not be manufactured. Provoke. In addition, as such a heating temperature for forging, it is more preferable to adopt within a range of 495 ° C to 545 ° C. Moreover, when the holding time after heating and heating is less than 1 hour, coarse intermetallic compounds produced during casting are likely to remain, and even if the holding time exceeds 20 hours, a good material can be obtained. Industrially, it takes a long time to occupy the furnace and raises the problem of high cost.

次いで、かくの如き温度に加熱保持されたAl合金鋳塊には、冷却されることなく、直ちに、200〜500℃の温度に加熱された鍛造金型を用いて、目的とする製品形状となるように、熱間鍛造が施されることとなる。この熱間鍛造には、従来と同様な鍛造操作が採用され、例えば、製品形状に応じて、粗、中間、仕上げ等の鍛造作業を、数回に亘って行なうようにすることも可能であり、またその際、途中再加熱なしに、熱間鍛造操作が進められることとなる。なお、鍛造金型の温度が200℃未満となると、材料が金型と接して変形する際に、材料の表層の温度が急激に低下するようになるために、得られる鍛造材の表面付近の強度が低くなる等の問題があり、また、500℃を超える温度では、材料組織は良好なものが得られるものの、金型と材料の凝着を抑制するために用いられる黒鉛系潤滑材の効果が小さくなり、そのために、金型と材料が離れ辛くなって、生産性が低下する等の問題を惹起する。特に、かかる鍛造金型の温度としては、200℃以上350℃未満の範囲内の温度が、有利に採用されることとなる。   Next, the Al alloy ingot heated and held at such a temperature is immediately cooled to a desired product shape using a forging die heated to a temperature of 200 to 500 ° C. without being cooled. Thus, hot forging is performed. In this hot forging, the same forging operation as in the past is adopted, and for example, forging operations such as roughing, intermediate and finishing can be performed several times depending on the product shape. In this case, the hot forging operation is advanced without reheating during the process. When the temperature of the forging die is less than 200 ° C., the temperature of the surface layer of the material suddenly decreases when the material is deformed in contact with the die. There are problems such as low strength, and at temperatures exceeding 500 ° C., a good material structure can be obtained, but the effect of the graphite-based lubricant used to suppress adhesion between the mold and the material For this reason, the mold and the material are difficult to separate from each other, causing problems such as a decrease in productivity. In particular, as the temperature of the forging die, a temperature in the range of 200 ° C. or more and less than 350 ° C. is advantageously employed.

そして、かくの如き熱間鍛造が施されて得られる、所望の形状が付与された鍛造材は、その鍛造後の温度が480℃未満になる前に、50℃/秒以上の冷却速度で、人工時効の温度以下まで冷却せしめられて、焼入れが施される。この鍛造して得られる鍛造材の温度が480℃よりも低くなってから焼入れを行なうと、溶質原子の溶入化が充分でないために、強度が得られなくなる等の問題を惹起する。また、冷却速度が50℃/秒未満では、冷却中に溶質原子が析出するようになるため、Al母相中への溶質原子の溶入化が充分でなくなり、このことにより、強度が得られなくなる等の問題を惹起する。なお、この冷却速度の上限としては、一般に、技術的な見地から、1200℃/秒程度とされることとなる。また、かかる冷却速度が50℃/秒以上となる冷却を得るためには、水冷や80℃以下の温水への焼入れ等の操作が採用されることとなる。放冷やファン等による強制空冷では、大きな冷却速度を実現することが困難であり、50℃/秒未満の冷却速度になることが多いのである。   And the forging material to which the desired shape obtained by performing such hot forging is applied at a cooling rate of 50 ° C./second or more before the temperature after forging becomes less than 480 ° C., It is cooled to below the temperature of artificial aging and quenched. When quenching is performed after the temperature of the forging material obtained by this forging is lower than 480 ° C., the solute atoms are not sufficiently infiltrated, causing problems such as failure to obtain strength. In addition, when the cooling rate is less than 50 ° C./second, solute atoms are precipitated during cooling, so that the solute atoms are not sufficiently infiltrated into the Al matrix, thereby obtaining strength. It causes problems such as disappearance. The upper limit of the cooling rate is generally set to about 1200 ° C./second from a technical point of view. Further, in order to obtain cooling at a cooling rate of 50 ° C./second or higher, operations such as water cooling and quenching into warm water of 80 ° C. or lower are employed. In forced air cooling by cooling or using a fan or the like, it is difficult to achieve a large cooling rate, and the cooling rate is often less than 50 ° C./second.

その後、かくの如くして冷却された鍛造材は、160〜220℃の温度に加熱されて、1〜30時間の人工時効処理が施されるのであり、これによって、強度等の特性に優れた鍛造材となるのである。ここで、そのような人工時効処理条件が規定外となると、具体的には、160℃未満の処理温度や1時間未満の処理時間では析出が充分でないために、充分な強度が得られず、また、220℃を超える処理温度では、粗大な析出物が生じて、充分な強度が得られない問題が惹起され、更に、30時間を超えるような処理時間となると、過時効となって、そのために充分な強度が得られなくなる等の問題を惹起する。   After that, the forging material cooled in this way is heated to a temperature of 160 to 220 ° C. and subjected to an artificial aging treatment for 1 to 30 hours, thereby being excellent in properties such as strength. It becomes a forging material. Here, when such artificial aging treatment conditions are out of regulation, specifically, the precipitation is not sufficient at a treatment temperature of less than 160 ° C. or a treatment time of less than 1 hour, so that sufficient strength cannot be obtained, In addition, when the processing temperature exceeds 220 ° C., coarse precipitates are generated, causing a problem that sufficient strength cannot be obtained. Further, when the processing time exceeds 30 hours, overaging occurs. Insufficient strength cannot be obtained.

そして、かかる人工時効処理が施されて得られたAl合金鍛造材にあっては、その任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10以上となるものであり、また、その表層部における平均結晶粒径が150μm以下であると共に、金属間化合物の最大粒径が5μm未満となっているのである。なお、この鍛造材の任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10未満となると、鍛造材の強度が不足することとなり、使用中における破損の原因となり易い問題がある。ここで、そのような硬さの測定は、鍛造材の内部に比較して、表層近傍では結晶粒の粗大化が生じて、硬さが低くなり易いところから、鍛造材の表層近傍で測定されることが望ましいと言うことが出来る。また、鍛造材の表層部における平均結晶粒径や、金属間化合物の最大粒径も、強度等の特性に影響をもたらすものであって、本発明では、平均結晶粒径を150μm以下とし、金属間化合物の最大粒径を5μm未満となるように調整することによって、強度等に優れた特性を有するAl合金鍛造材を、有利に実現したのである。   And in the Al alloy forging material obtained by performing such artificial aging treatment, the Vickers hardness in the arbitrary cross section becomes 110HV10 or more, and the average grain size in the surface layer portion is In addition to being 150 μm or less, the maximum particle size of the intermetallic compound is less than 5 μm. In addition, when the Vickers hardness in the arbitrary cross section of this forging material will be less than 110HV10, the strength of a forging material will run short and there exists a problem which tends to cause the damage in use. Here, such hardness is measured in the vicinity of the surface of the forging because the crystal grains are coarsened near the surface and the hardness tends to be low compared to the inside of the forging. It can be said that it is desirable. Further, the average crystal grain size in the surface layer portion of the forged material and the maximum grain size of the intermetallic compound also affect the properties such as strength. In the present invention, the average crystal grain size is 150 μm or less, and the metal By adjusting the maximum particle size of the intermetallic compound to be less than 5 μm, an Al alloy forged material having excellent properties such as strength was advantageously realized.

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。   Some examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements can be made.

なお、以下の実施例において、熱間鍛造して得られた鍛造材(試験材)10は、図1に示される如き形状と寸法を有するものであり、そして、その特性の評価は、鍛造加工度の一番低いところとなる、図1に示されるAの部位において、下記の試験法に従って測定して得られたものである。   In the following examples, a forged material (test material) 10 obtained by hot forging has a shape and dimensions as shown in FIG. 1, and the evaluation of the characteristics is performed by forging. It was obtained by measuring according to the following test method at the site A shown in FIG.

−表層部の平均結晶粒径の測定−
鍛造材10の、図1(b)における断面を、ペーパー研磨、バフ研磨、及び電解研磨した後、偏光ミクロ組織観察を行ない、切断法により平均結晶粒径を算出し、鍛造材表面から6mmの深さ位置までの領域における平均結晶粒径を評価した。
-Measurement of average crystal grain size of surface layer-
The cross section of the forged material 10 in FIG. 1B is subjected to paper polishing, buffing, and electrolytic polishing, followed by polarization microstructure observation, and an average crystal grain size is calculated by a cutting method. The average crystal grain size in the region up to the depth position was evaluated.

−金属間化合物の最大粒径の測定−
鍛造材10の任意の断面として、図1(b)に示される断面を採用して、ペーパー研磨及びバフ研磨を施した後、光学顕微鏡により最大の金属間化合物を撮影し、画像解析によって金属間化合物の最大粒径を測定した。
-Measurement of maximum particle size of intermetallic compounds-
The cross section shown in FIG. 1 (b) is adopted as an arbitrary cross section of the forging material 10, and after performing paper polishing and buff polishing, the largest intermetallic compound is photographed with an optical microscope, and image analysis is performed between the metals. The maximum particle size of the compound was measured.

−表層部の硬さの測定−
図1(b)に示される断面に対してペーパー研磨を施した後、A部位における鍛造材表面から6mmの深さ位置において、JIS Z 2244に準拠して、ビッカース硬さ(荷重:98N)を測定した。
-Measurement of surface layer hardness-
After carrying out paper polishing on the cross section shown in FIG. 1 (b), the Vickers hardness (load: 98 N) is measured according to JIS Z 2244 at a depth position of 6 mm from the forged material surface at the A site. It was measured.

−耐食性の評価−
鍛造材(試験材)10に対して、JIS Z 2371に基づくところの塩水噴霧試験を実施し、試験時間:720時間後の最大腐食深さを測定して、最大孔食深さとして評価した。
-Evaluation of corrosion resistance-
The forged material (test material) 10 was subjected to a salt spray test based on JIS Z 2371, and the maximum corrosion depth after 720 hours was measured and evaluated as the maximum pitting corrosion depth.

−本発明例−
先ず、下記表1に示される各種合金組成のAl合金を溶製した後、通常のDC鋳造法に従って、直径が46mmの各種ビレットに造塊した。次いで、この得られた各種ビレット(鋳塊)を、それぞれ、直径が40mmとなるように外削した後、均質化処理を施すことなく、常温から、昇温速度:35℃/時間で加熱して、下記表2に示される如き各種の鍛造前加熱処理を実施し、更にその後、表2に示される各種条件下において、それぞれ、図1に示される如き形状の鍛造材10を熱間鍛造により形成した。そして、その熱間鍛造の終了の後、直ちに、室温まで冷却した。なお、それぞれの鍛造材10に対する冷却において、冷却速度の変化は、水冷又は湯冷の条件を変化させることによって、行なった。その後、それぞれの熱間鍛造材10に対して、表2に示される各種の処理条件の下において、人工時効処理を実施して、T6調質の各種の熱間鍛造材10を試験材として得た。なお、試験材No.13に係る鍛造材は、鍛造終了後、150℃まで冷却し、直ちに連続して人工時効処理を施したものである。
-Example of the present invention-
First, Al alloys having various alloy compositions shown in Table 1 below were melted, and then ingots were formed into various billets having a diameter of 46 mm according to a normal DC casting method. Next, the various billets (ingots) thus obtained were externally cut to have a diameter of 40 mm, and then heated from room temperature at a heating rate of 35 ° C./hour without homogenization. Then, various pre-forging heat treatments as shown in Table 2 below are performed, and then, under various conditions shown in Table 2, forgings 10 having the shapes as shown in FIG. Formed. And immediately after completion | finish of the hot forging, it cooled to room temperature. In the cooling of each forged material 10, the cooling rate was changed by changing the condition of water cooling or hot water cooling. After that, artificial aging treatment was performed on each hot forging material 10 under various processing conditions shown in Table 2 to obtain various hot forging materials 10 of T6 tempering as test materials. It was. The test material No. The forging material according to No. 13 is one that is cooled to 150 ° C. after forging is completed and immediately subjected to artificial aging treatment.

Figure 2011106011
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Figure 2011106011
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次いで、かかる得られた各種の鍛造材10からなる試験材について、それぞれ、その表層部の平均結晶粒径や、金属間化合物の最大粒径を測定し、また、表層部の硬さや耐食性の評価を行ない、その結果を、下記表3に示した。   Next, for the test materials composed of the various forgings 10 thus obtained, the average crystal grain size of the surface layer portion and the maximum particle size of the intermetallic compound are measured, respectively, and the hardness and corrosion resistance of the surface layer portion are evaluated. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2011106011
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かかる表3の結果から明らかなように、本発明に従う試験材No.1〜15に係る各鍛造材10は、何れも、表層部の平均結晶粒径が150μm以下のものであり、また、表層部の硬さにあっても、110HV10以上のものとなり、しかも、5μm以上の粗大な金属間化合物も存在しない、耐食性に優れたAl合金鍛造材となっていることが認められるのである。   As is apparent from the results of Table 3, the test material No. Each of the forged materials 10 according to 1 to 15 has an average crystal grain size of the surface layer portion of 150 μm or less, and even if the hardness of the surface layer portion is 110 HV10 or more, and 5 μm It can be seen that the above-described coarse intermetallic compound does not exist and is an Al alloy forged material excellent in corrosion resistance.

−比較例−
下記表4に示される各種合金組成のAl合金を溶製して、上記した本発明例の場合と同様にして、各種ビレットを造塊した。次いで、この得られた各種ビレット(鋳塊)を、それぞれ、直径が40mmとなるように外削した後、均質化処理を施すことなく、昇温速度:35℃/秒で加熱せしめて、目的とする加熱温度に到達させ、そして、下記表5に示される製造条件の下に、熱間鍛造と人工時効処理を施して、T6調質の鍛造材10からなる試験材No.16〜39を得た。なお、鍛造後の冷却速度の変化は、水冷又は強制空冷の条件を変化させることにより行なった。
-Comparative example-
Al alloys having various alloy compositions shown in the following Table 4 were melted, and various billets were ingoted in the same manner as in the above-described examples of the present invention. Next, the various billets (ingots) thus obtained were externally cut so as to have a diameter of 40 mm, and then heated at a heating rate of 35 ° C./second without performing a homogenization treatment. The test material No. 1 made of T6 tempered forging material 10 was subjected to hot forging and artificial aging treatment under the production conditions shown in Table 5 below. 16-39 were obtained. The cooling rate after forging was changed by changing the water cooling or forced air cooling conditions.

なお、試験材No.35に係る鍛造材は、それを得るための製造工程において、予め、均質化処理を540℃で5時間保持した後、冷却することからなる条件が採用されて、得られたものである。また、試験材No.36に係る鍛造材は、鍛造・冷却の後、540℃で5時間保持することからなる溶体化処理を行なった後、水冷の焼入れを行ない、更にその後、人工時効処理をしたものである。更に、試験材No.39に係る鍛造材は、鍛造用の加熱として、昇温速度:25℃/時間なる条件を採用して、目的とする温度に加熱されたものである。   The test material No. The forged material according to No. 35 is obtained by adopting a condition consisting of preliminarily holding a homogenization treatment at 540 ° C. for 5 hours and then cooling in a manufacturing process for obtaining the forged material. In addition, test material No. The forging material according to No. 36 is obtained by performing a solution treatment consisting of holding at 540 ° C. for 5 hours after forging and cooling, followed by water-cooling quenching, and then artificial aging treatment. Furthermore, the test material No. The forging material according to No. 39 is one that is heated to a target temperature under the condition of a temperature increase rate of 25 ° C./hour as heating for forging.

そして、かかる得られた試験材No.16〜39について、それぞれ、先の本発明例と同様にして、表層部の平均結晶粒径や金属間化合物の最大粒径の測定を行ない、また、表層部の硬さや耐食性の評価を行ない、その結果を、下記表6に示した。   The obtained test material No. For 16 to 39, the average crystal grain size of the surface layer part and the maximum grain size of the intermetallic compound were measured in the same manner as in the previous invention example, and the hardness and corrosion resistance of the surface layer part were evaluated. The results are shown in Table 6 below.

Figure 2011106011
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Figure 2011106011
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かかる表4〜表6の対比から明らかな如く、試験材No.16,18,20,22,29,32,34は、それぞれ、Mg量、Si量、Cu量、或いはFe量が少ないことにより、又は、鍛造前の加熱温度若しくは金型温度が低いために、或いは冷却速度が遅いために、硬さが低くなっていることが認められるのである。また、試験材No.22に係る鍛造材は、Fe量が少ないために、表層部の結晶粒が粗大化しているのであり、更に、試験材No.17に係る鍛造材は、Mg添加量が多く、鍛造の変形抵抗が高いために、目的とする形状が得られないという問題があり、加えて、試験材No.21に係る鍛造材は、Cu量が多いために、耐食性が低下する問題を内在しているのである。   As apparent from the comparison of Table 4 to Table 6, the test material No. 16, 18, 20, 22, 29, 32, and 34, respectively, because the amount of Mg, Si, Cu, or Fe is small, or because the heating temperature or mold temperature before forging is low, Alternatively, it is recognized that the hardness is low due to the slow cooling rate. In addition, test material No. The forged material according to No. 22 has a small amount of Fe, so that the crystal grains of the surface layer are coarsened. The forging material according to No. 17 has a problem that a desired shape cannot be obtained due to a large amount of added Mg and a high deformation resistance of forging. The forged material according to No. 21 has a problem that the corrosion resistance is lowered due to a large amount of Cu.

また、試験材No.19,23,25,26,27,28,30に係る鍛造材は、それぞれ、Si量、Fe量、Ti量、Mn量、Cr量、又はZr量が多いために、或いは鍛造前加熱時間が短いために、金属間化合物の最大粒径が5.0μm以上となる問題を内在していることが認められる。また、試験材No.24に係る鍛造材は、Ti量が少ないために、そして試験材No.35に係る鍛造材は、均質化処理を行なった後に鍛造用の再加熱を行なっているために、更に、試験材No.36に係る鍛造材は、溶体化処理後、水冷の焼入れを行なっているために、それぞれ、表層部における結晶粒径が粗大化するという問題を内在している。   In addition, test material No. Forging materials according to 19, 23, 25, 26, 27, 28, and 30 have a large amount of Si, Fe, Ti, Mn, Cr, or Zr, respectively, or heating time before forging. It is recognized that the problem that the maximum particle size of the intermetallic compound is 5.0 μm or more is inherent because it is short. In addition, test material No. The forging material according to No. 24 has a small amount of Ti, and the test material No. Since the forging material according to No. 35 is subjected to reheating for forging after the homogenization treatment, the test material No. Since the forging material according to 36 is subjected to water-cooling quenching after the solution treatment, each of the forging materials has a problem that the crystal grain size in the surface layer portion becomes coarse.

さらに、試験材No.31及び33に係る鍛造材は、それぞれ、加熱温度や金型温度が高いために、金型とAl材料との間の黒鉛潤滑が機能せず、凝着して、材料が金型から外れず、目的とする鍛造材を得ることが出来ないことが明らかとなった。また、試験材No.37に係る鍛造材は、人工時効温度が低く、時間が短いために、充分な硬さが得られず、更に、試験材No.38に係る鍛造材は、人工時効温度が高く、時間が長いために、金属間化合物の最大粒径が大きくなって、硬さが低くなる問題が惹起されている。そして、試験材No.39に係る鍛造材は、鍛造用の加熱に際しての昇温速度が低いために、金属間化合物の最大粒径が大きくなり、更に、鍛造材の表層部における平均結晶粒径も大きくなってしまうことが認められる。   Furthermore, test material No. Since the forging materials according to 31 and 33 have high heating temperatures and mold temperatures, respectively, the graphite lubrication between the mold and the Al material does not function and adheres, and the material does not come off the mold. It became clear that the intended forging material could not be obtained. In addition, test material No. The forging material according to No. 37 has a low artificial aging temperature and a short time, so that sufficient hardness cannot be obtained. Since the forging material according to No. 38 has a high artificial aging temperature and a long time, the problem arises that the maximum particle size of the intermetallic compound increases and the hardness decreases. The test material No. The forged material according to No. 39 has a low temperature rise rate during heating for forging, and therefore the maximum grain size of the intermetallic compound is increased, and the average crystal grain size in the surface layer portion of the forged material is also increased. Is recognized.

10 Al合金鍛造材
A 特性評価部位
10 Al alloy forging material A Characteristic evaluation part

Claims (3)

質量基準で、Mg:0.6〜1.2%、Si:0.4〜1.3%、Cu:0.03〜0.8%、Fe:0.04〜0.5%、及びTi:0.005〜0.10%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物である合金組成のAl合金からなる鍛造材にして、その任意の断面におけるビッカース硬さが110HV10以上であり、且つその表層部における平均結晶粒径が150μm以下であると共に、金属間化合物の最大粒径が5μm未満であることを特徴とする耐食性及び加工性に優れた高強度Al合金鍛造材。   On a mass basis, Mg: 0.6-1.2%, Si: 0.4-1.3%, Cu: 0.03-0.8%, Fe: 0.04-0.5%, and Ti : A forging made of an Al alloy having an alloy composition containing 0.005 to 0.10%, the balance being Al and inevitable impurities, and having a Vickers hardness of 110HV10 or more in an arbitrary cross section, and A high-strength Al alloy forging material excellent in corrosion resistance and workability, characterized in that the average crystal grain size in the surface layer is 150 μm or less and the maximum grain size of the intermetallic compound is less than 5 μm. 前記Al合金が、質量基準で、Mn:0.01〜0.9%、Cr:0.01〜0.25%、及びZr:0.01〜0.25%のうちの1種又は2種以上を更に含有している請求項1に記載の耐食性及び加工性に優れた高強度Al合金鍛造材。   The Al alloy is one or two of Mn: 0.01 to 0.9%, Cr: 0.01 to 0.25%, and Zr: 0.01 to 0.25% on a mass basis. The high-strength Al alloy forging material excellent in corrosion resistance and workability according to claim 1, further comprising the above. 請求項1又は請求項2に記載の高強度Al合金鍛造材を製造する方法にして、
DC鋳造により得られた前記Al合金からなる鋳塊を、30℃/時間以上の昇温速度で、490℃以上550℃未満の温度に加熱せしめ、そしてその温度で1〜20時間保持した後、直ちに、200〜500℃に加熱した鍛造金型を用いて熱間鍛造を行ない、更にその得られた鍛造材の温度が480℃未満となる前に、50℃/秒以上の冷却速度で、人工時効の温度以下まで冷却し、次いで、160〜220℃に加熱して1〜30時間の人工時効処理を行なうことを特徴とする高強度Al合金鍛造材の製造方法。
In the method for producing the high-strength Al alloy forging according to claim 1 or 2,
After the ingot made of the Al alloy obtained by DC casting is heated to a temperature of 490 ° C. or more and less than 550 ° C. at a temperature increase rate of 30 ° C./hour or more, and held at that temperature for 1 to 20 hours, Immediately, hot forging is performed using a forging die heated to 200 to 500 ° C., and before the temperature of the obtained forged material becomes less than 480 ° C., at a cooling rate of 50 ° C./second or more, A method for producing a high-strength Al alloy forging, characterized by cooling to an aging temperature or lower, and then heating to 160 to 220 ° C. and performing an artificial aging treatment for 1 to 30 hours.
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