JP2011132604A - Aluminum alloy casting and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy casting which has excellent castability and corrosion resistance and has been subjected to die casting. <P>SOLUTION: It has been made clear that the contents of Mn, Fe and Cu among alloy component contents remarkably exert influence on the corrosion resistance of an aluminum alloy. Then, the aluminum alloy casting has a composition comprising 9.0 to 12.0 wt.% Si, 0.20 to 0.80 wt.% Mg and 0.7 to 1.1 wt.% Mn+Fe, and satisfying an Mn/Fe ratio of ≥1.5, with Cu as impurities regulated to ≤0.5 wt.%, and the balance aluminum with inevitable impurities, and is provided with a radiation fin 31 for an electric heat generating component 30. In a planar substrate 31a of the heat radiation fin 31, the flat part not formed with a thin fin part 31 is provided with a circular fitting hole 31c, and the electric heat generating component 30 with a columnar outer form is press-fitted and fixed to the circular fitting hole 31c. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、鋳造性および耐食性に優れた、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a die-cast aluminum alloy casting excellent in castability and corrosion resistance and a method for producing the same.

従来、特許文献1においては、Cu含有量を0.02重量%以下に規制し、Siを4〜13重量%含有する、透明皮膜を設けて使用されるダイカスト用アルミニウム合金において、0.05〜0.3重量%のTiおよび0.05〜0.15重量%のBeの一種または二種を含有させ、これにより、耐糸状腐食性を向上させることが記載されている。   Conventionally, in Patent Document 1, a Cu content is regulated to 0.02% by weight or less, and Si is contained in an amount of 4 to 13% by weight. It is described that one or two of 0.3% by weight of Ti and 0.05 to 0.15% by weight of Be are contained, thereby improving the thread-like corrosion resistance.

特開平2−232331号公報JP-A-2-232331

ところで、特許文献1のアルミニウム合金組成においてBeは有毒性があるので、取扱に注意を要する。   By the way, in the aluminum alloy composition of patent document 1, since Be is toxic, handling is required.

従来、自動車用アルミニウムダイカスト部品には、一般的に鋳造性の優れたJIS−ADC12(JIS−H−5302−2000)合金が使用されているが、このJIS−ADC12は耐食性が低い。そのため、被水環境のように腐食進行が早い環境で用いられる製品においては、短期間で材料表面が腐食を起こし、その結果、強度が低下するので、JIS−ADC12は使用しにくい。   Conventionally, JIS-ADC12 (JIS-H-5302-2000) alloy having excellent castability is generally used for aluminum die-cast parts for automobiles, but this JIS-ADC12 has low corrosion resistance. Therefore, in a product used in an environment where corrosion progresses quickly such as a wet environment, the material surface is corroded in a short period of time, and as a result, the strength is reduced, so JIS-ADC 12 is difficult to use.

また、JIS−ADC5、JIS−ADC6は耐食性が良好である反面、アルミニウム合金の融点が高くなって、溶湯が金型表面で冷却され凝固しやすくなるので、溶湯の流動性が悪化して鋳造性が悪化する。なお、本明細書の「鋳造性」という用語は、「溶湯の流動性」、「溶湯凝固後のひけ性」、「溶湯凝固に伴う鋳造割れ性」、「金型に対する耐焼付き性」等の評価項目を含む総合的な成形性の意味で用いている。   JIS-ADC5 and JIS-ADC6 have good corrosion resistance, but the melting point of the aluminum alloy is high, and the molten metal is cooled and solidified easily on the mold surface. Gets worse. In addition, the term “castability” in this specification includes “fluidity of molten metal”, “sinkability after solidification of molten metal”, “casting cracking property due to solidification of molten metal”, “seizure resistance to mold”, etc. Used in the sense of overall formability including evaluation items.

本発明は、上記点に鑑み、鋳造性と耐食性に優れた、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a die-cast aluminum alloy casting excellent in castability and corrosion resistance.

また、本発明は、Beのごとき有毒性のある成分を含まない、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物を提供することを他の目的とする。   Another object of the present invention is to provide a die-cast aluminum alloy casting that does not contain a toxic component such as Be.

また、本発明は、強度にも優れた、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物を提供することを他の目的とする。   Another object of the present invention is to provide a die-cast aluminum alloy casting having excellent strength.

また、本発明は、材料硬度を低下できる、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物を提供することを他の目的とする。   Another object of the present invention is to provide a die-cast aluminum alloy casting that can reduce the material hardness.

本発明者らは、JIS−ADC12の耐食性低下の原因について実験研究を重ねた結果、ダイカスト用アルミニウム合金成分量の中でもMn、Fe、およびCu量がアルミニウム合金の耐食性に大きく影響していることが判明した。   As a result of repeated experimental studies on the cause of the corrosion resistance reduction of JIS-ADC12, the present inventors have found that the amount of Mn, Fe, and Cu among aluminum alloy components for die casting greatly affects the corrosion resistance of the aluminum alloy. found.

すなわち、JIS−ADC12では、耐食性に有害なカソード極(電位の貴な部分)を構成するβ−AlFeSi粒子が発生するとともに、β−AlFeSi粒子よりは弱い作用ではあるが同じくカソード極を構成するα−Al(Fe・Mn)Si粒子が発生して、耐食性を低下させることが判明した。   That is, in JIS-ADC12, β-AlFeSi particles constituting a cathode electrode (a noble part of the potential) harmful to corrosion resistance are generated, and although it is weaker than β-AlFeSi particles, α constituting the cathode electrode is also formed. It has been found that -Al (Fe.Mn) Si particles are generated to reduce the corrosion resistance.

このβ−AlFeSi粒子およびα−Al(Fe・Mn)Si粒子が発生するのは、JIS−ADC12におけるMnとFeの添加量比(Mn/Fe)が0.34付近の低い値になっているためであって、MnとFeの添加量比(Mn/Fe)を規制すれば、β−AlFeSi粒子の発生を抑制できるとともに、α−Al(Fe・Mn)Si粒子の耐食性悪化要因を除去できることが分かった。   The β-AlFeSi particles and α-Al (Fe · Mn) Si particles are generated because the additive ratio of Mn to Fe (Mn / Fe) in JIS-ADC12 is a low value around 0.34. Therefore, if the additive amount ratio (Mn / Fe) of Mn and Fe is regulated, the generation of β-AlFeSi particles can be suppressed and the corrosion resistance deterioration factor of α-Al (Fe · Mn) Si particles can be removed. I understood.

また、JIS−ADC12では、Cu添加量が1.5〜3.5重量%という比較的多い量になっている。このため、貴なAl2Cu相が多く、また、α−A1(Fe・Mn)Si粒子中へのCuの固溶が促進され、これにより、α−A1(Fe・Mn)Si粒子の電位が一層貴になって、耐食性を低下させる原因となる。   In JIS-ADC12, the amount of Cu added is a relatively large amount of 1.5 to 3.5% by weight. For this reason, there are many noble Al2Cu phases, and the solid solution of Cu in the α-A1 (Fe · Mn) Si particles is promoted, thereby further increasing the potential of the α-A1 (Fe · Mn) Si particles. It becomes noble and causes the corrosion resistance to decrease.

本発明は上記知見に基づいて案出されてものであり、請求項1に記載の発明では、ダイカスト用アルミニウム合金を用いてダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物であって、
Si:9.0〜12.0重量%、Mg:0.20〜0.80重量%、Mn+Fe:0.7〜1.1重量%を含み、Mn/Fe比:1.5以上であり、
Cuが0.5重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのZn、Ni、Snは0.05重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのPb、Biは0.005重量%以下に規制され、
残部がアルミニウムと不可避的不純物からなり、
電気発熱部品(30)用の放熱フィン(31)を備えており、
前記放熱フィン(31)は、平板状の基板(31a)の表裏両面に複数枚の薄肉フィン部(31b)を一体成形しており、
前記基板(31a)のうち、前記薄肉フィン部(31b)を成形していない平坦部に円形の取付穴(31c)を備え、
前記電気発熱部品(30)は円柱状の外形に形成されており、前記円形の取付穴(31c)に前記円柱状外形の電気発熱部品(30)を圧入固定するようになっていることを特徴としている。
The present invention has been devised based on the above knowledge, and in the invention according to claim 1, an aluminum alloy casting formed by die casting using an aluminum alloy for die casting,
Si: 9.0 to 12.0 wt%, Mg: 0.20 to 0.80 wt%, Mn + Fe: 0.7 to 1.1 wt%, Mn / Fe ratio: 1.5 or more,
Cu is regulated to 0.5% by weight or less,
Zn, Ni and Sn as inevitable impurities are regulated to 0.05% by weight or less,
Pb and Bi as inevitable impurities are regulated to 0.005% by weight or less,
The balance consists of aluminum and inevitable impurities,
It has heat dissipation fins (31) for electric heating parts (30),
The heat dissipating fin (31) is integrally formed with a plurality of thin fin portions (31b) on both the front and back surfaces of a flat substrate (31a),
Of the substrate (31a), provided with a circular mounting hole (31c) in a flat portion where the thin fin portion (31b) is not formed,
The electric heating component (30) is formed in a cylindrical outer shape, and the cylindrical outer heating component (30) is press-fitted and fixed in the circular mounting hole (31c). It is said.

また、請求項2に記載の発明では、ダイカスト用アルミニウム合金を用いてダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物であって、
Si:9.0〜12.0重量%、Mg:0.20〜0.80重量%、Mn+Fe:0.7〜1.1重量%を含み、Mn/Fe比:1.5以上であり、
Cuが0.5重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのZn、Ni、Snは0.05重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのPb、Biは0.005重量%以下に規制され、
残部がアルミニウムと不可避的不純物からなり、
電気発熱部品(30)用の放熱フィン(31)を備えており、
前記放熱フィン(31)は、平板状の基板(31a)の表裏両面に複数枚の薄肉フィン部(31b)を一体成形しており、
前記基板(31a)のうち、前記薄肉フィン部(31b)を成形していない平坦部に円形の取付穴(31c)を備え、
前記電気発熱部品(30)は円柱状の外形に形成されており、前記円形の取付穴(31c)に前記円柱状外形の電気発熱部品(30)をかしめ固定するようになっていることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is an aluminum alloy casting formed by die casting using an aluminum alloy for die casting,
Si: 9.0 to 12.0 wt%, Mg: 0.20 to 0.80 wt%, Mn + Fe: 0.7 to 1.1 wt%, Mn / Fe ratio: 1.5 or more,
Cu is regulated to 0.5% by weight or less,
Zn, Ni and Sn as inevitable impurities are regulated to 0.05% by weight or less,
Pb and Bi as inevitable impurities are regulated to 0.005% by weight or less,
The balance consists of aluminum and inevitable impurities,
It has heat dissipation fins (31) for electric heating parts (30),
The heat dissipating fin (31) is integrally formed with a plurality of thin fin portions (31b) on both the front and back surfaces of a flat substrate (31a),
Of the substrate (31a), provided with a circular mounting hole (31c) in a flat portion where the thin fin portion (31b) is not formed,
The electric heating component (30) is formed in a cylindrical outer shape, and the cylindrical heating electric component (30) is caulked and fixed in the circular mounting hole (31c). It is said.

上記したように、請求項1に記載の発明では、基板(31a)の円形の取付穴(31c)に円柱状外形の電気発熱部品(30)を圧入固定しており、これに対し、請求項2に記載の発明では、基板(31a)の円形の取付穴(31c)に円柱状外形の電気発熱部品(30)をかしめ固定している。この点で、請求項1、2に記載の発明は相違している。   As described above, in the first aspect of the invention, the electric heating component (30) having a cylindrical outer shape is press-fitted and fixed in the circular mounting hole (31c) of the substrate (31a). In the invention described in 2, the electric heating component (30) having a cylindrical outer shape is caulked and fixed to the circular mounting hole (31c) of the substrate (31a). In this respect, the inventions described in claims 1 and 2 are different.

本発明者の実験研究によると、Mn/Fe比を1.5以上に設定することにより、耐食性に有害なカソード極(電位の貴な部分)を構成するβ−AlFeSi粒子の発生を抑制できると同時に、カソード極を同様に構成するα−Al(Fe・Mn)Si粒子についても、その粒子中のFe/Mn比を1以下に抑えることにより、その粒子の電位を引き下げることができて、耐食性悪化要因を除去できることが分かった。   According to the inventor's experimental research, by setting the Mn / Fe ratio to 1.5 or more, it is possible to suppress the generation of β-AlFeSi particles constituting a cathode electrode (a noble part of potential) harmful to corrosion resistance. At the same time, with respect to α-Al (Fe · Mn) Si particles similarly constituting the cathode electrode, by suppressing the Fe / Mn ratio in the particles to 1 or less, the potential of the particles can be lowered, and the corrosion resistance. It was found that the deterioration factor can be removed.

また、Cu添加量を0.5重量%以下に規制することにより、貴なAl2Cu相を少なくでき、また、α−A1(Fe・Mn)Si粒子中にCuが固溶することを抑制でき、α−A1(Fe・Mn)Si粒子の電位を引き下げることができる。 In addition, by controlling the amount of Cu added to 0.5% by weight or less, it is possible to reduce the noble Al 2 Cu phase and to suppress Cu from being dissolved in α-A1 (Fe · Mn) Si particles. The potential of the α-A1 (Fe · Mn) Si particles can be lowered.

また、不可避的不純物としてのZn、Ni、SnおよびPb、Biの量を上記のごとく規制することにより、アルミニウム合金鋳物の耐食性確保に貢献できる。   Further, by restricting the amounts of Zn, Ni, Sn, Pb, and Bi as inevitable impurities as described above, it is possible to contribute to ensuring the corrosion resistance of the aluminum alloy casting.

これらのことが相まって、請求項1、2に記載の発明では、JIS−ADC12に比較して耐食性を大幅に向上できることを確認できた(後述の図5参照)。   In combination with these, it was confirmed that the invention according to claims 1 and 2 can significantly improve the corrosion resistance as compared with JIS-ADC12 (see FIG. 5 described later).

そして、請求項1、2に記載の発明では、Si添加量を9.0〜12.0重量%の範囲に設定することにより、JIS−ADC12とほぼ同等の流動性を得ることができる。よって、ダイカスト用アルミニウム合金の鋳造性と耐食性の両立を実現できる。   And in invention of Claim 1, 2, the fluidity substantially equivalent to JIS-ADC12 can be obtained by setting Si addition amount to the range of 9.0-12.0 weight%. Therefore, it is possible to realize both the castability and corrosion resistance of the aluminum alloy for die casting.

しかも、Cu添加量を0.5重量%以下に規制すると、耐食性向上のみならず、材料硬度をJIS−ADC12に比較して大幅に引き下げることができる(後述の図6参照)。これにより、請求項1に記載の発明によれば、アルミニウム合金鋳物に備えられている放熱フィン(31)に電気発熱部品(30)を圧入固定する際の加工性が良好になる。   In addition, when the amount of Cu added is regulated to 0.5% by weight or less, not only the corrosion resistance is improved, but also the material hardness can be greatly reduced as compared with JIS-ADC12 (see FIG. 6 described later). Thereby, according to invention of Claim 1, workability at the time of press-fitting and fixing an electrical heating component (30) to the radiation fin (31) with which the aluminum alloy casting is equipped becomes favorable.

また、請求項2に記載の発明によれば、アルミニウム合金鋳物に備えられている放熱フィン(31)に電気発熱部品(30)をかしめ固定する際の加工性が良好になる。   Moreover, according to the invention of Claim 2, workability at the time of caulking and fixing the electric heating component (30) to the heat radiation fin (31) provided in the aluminum alloy casting is improved.

そのため、請求項1、2に記載の発明では、アルミニウム合金鋳物に備えられている放熱フィン(31)と電気発熱部品(30)とを結合するに当たり、この両者(31、30)を圧入もしくはかしめという機械的結合でもって容易に結合することができる。   Therefore, in the invention described in claims 1 and 2, when connecting the heat dissipating fin (31) provided in the aluminum alloy casting and the electric heating component (30), both (31, 30) are press-fitted or caulked. It can be easily coupled with the mechanical coupling.

さらに、Cu添加量を0.5重量%以下に規制して、上記のCu固溶を抑制すると、アルミニウム合金の導電性(熱伝導性)が向上するので、放熱フィン(31)の放熱性も向上できる。   Furthermore, if the Cu addition amount is restricted to 0.5% by weight or less and the above Cu solid solution is suppressed, the conductivity (thermal conductivity) of the aluminum alloy is improved, so the heat dissipation performance of the radiation fin (31) is also improved. It can be improved.

また、MnとFeはアルミニウム合金の金型への焼付きを抑える効果がある。ここで、Mn+Fe量(MnとFeの合計添加量)を0.7重量%未満に減少すると、上記焼付きを抑制する効果が不十分となる。一方、Mn+Fe量が1.1重量%を超えると、耐食性および強度と伸びが低下するとともに、溶湯保持炉中にて塊状のAl−Si−Fe系金属間化合物を生じ、切削を始めとした機械加工性を悪化させる可能性が高くなる。よって、Mn+Fe量は0.7〜1.1重量%の範囲とするのがよい。   Further, Mn and Fe have an effect of suppressing seizure of the aluminum alloy to the mold. Here, if the amount of Mn + Fe (total amount of Mn and Fe added) is reduced to less than 0.7% by weight, the effect of suppressing the seizure becomes insufficient. On the other hand, when the amount of Mn + Fe exceeds 1.1% by weight, the corrosion resistance and strength and elongation are lowered, and a massive Al-Si-Fe intermetallic compound is produced in the molten metal holding furnace to start cutting and other machines. The possibility of deteriorating workability is increased. Therefore, the amount of Mn + Fe is preferably in the range of 0.7 to 1.1% by weight.

一方、Mgの添加は機械的強度を向上させるためであり、Mg添加量を0.20重量%未満では、強度向上効果が不十分であり、一方、Mg添加量が0.80重量%を超えると、強度向上効果が低下する。よって、Mg添加量は0.20〜0.80重量%の範囲とするのがよい(後述の図8参照)。   On the other hand, the addition of Mg is for improving the mechanical strength. If the amount of Mg added is less than 0.20% by weight, the effect of improving the strength is insufficient, while the amount of Mg added exceeds 0.80% by weight. And the strength improvement effect falls. Therefore, the Mg addition amount is preferably in the range of 0.20 to 0.80% by weight (see FIG. 8 described later).

また、Beのごとき有毒性のある成分を含まないから、アルミニウム合金の取り扱いが容易である。   Further, since it does not contain a toxic component such as Be, it is easy to handle an aluminum alloy.

請求項3に記載の発明では、請求項1、2に対して、不純物として更に、Ti、B、Zr、Sr、Ca、Na、Sbのいずれか一種以上を含んでいる。これにより、初晶α−Al相の微細化と共晶Si粒子改良を成し、鋳造性ならびに強度をより一層改善したアルミニウム合金鋳物を提供できる。   In the third aspect of the present invention, in addition to the first and second aspects, Ti, B, Zr, Sr, Ca, Na, and Sb are further included as impurities. Thereby, it is possible to provide an aluminum alloy casting in which the primary α-Al phase is refined and the eutectic Si particles are improved, and the castability and strength are further improved.

より具体的には、Ti、B、Zrは、初晶α−Al相の微細化に効果がある。Sr、Ca、Na、Sbは共晶Si粒子の改良を成すとともに、鋳造性および強度を改善する効果を有する。   More specifically, Ti, B, and Zr are effective in refining the primary α-Al phase. Sr, Ca, Na, and Sb have the effect of improving the eutectic Si particles and improving the castability and strength.

請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物において、Mn/Fe比の上限を5.0以下に規定している。これにより、Feの最低必要量を確保して、アルミニウム合金の金型への焼付きを防止する効果(耐焼付き性)を確保できる。   In the invention according to claim 4, in the aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 3, the upper limit of the Mn / Fe ratio is regulated to 5.0 or less. Thereby, the minimum required amount of Fe can be secured and the effect of preventing seizure of the aluminum alloy to the mold (seizure resistance) can be secured.

請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物において、薄肉フィン部(31b)の最小板厚部の板厚(t)が0.5〜1.5mmであることを特徴とする。   In the invention according to claim 5, in the aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 4, the thickness (t) of the minimum plate thickness portion of the thin fin portion (31b) is 0.5 to 1. 0.5 mm.

本発明によるアルミニウム合金の流動性はSi添加量を前述の範囲に設定することにより、JIS−ADC12に準じた高いレベルにできるので、請求項5のように最小板厚部の板厚(t)が0.5〜1.5mmである薄肉フィン部(31b)を有する製品形状であっても良好に鋳造できる。   Since the fluidity of the aluminum alloy according to the present invention can be set to a high level in accordance with JIS-ADC12 by setting the Si addition amount in the above range, the thickness (t) of the minimum thickness portion as in claim 5. Even if it is the product shape which has a thin fin part (31b) whose thickness is 0.5-1.5 mm, it can cast favorably.

請求項6に記載の発明のように、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物において、電気発熱部品は具体的にはダイオード(30)である。   As in the invention described in claim 6, in the aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 5, the electric heating component is specifically a diode (30).

請求項7に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物を製造する製造方法であって、
金型(10、11)を閉じ、前記金型(10、11)内を大気圧未満の所定圧以下に減圧する減圧工程と、
前記減圧工程後に、前記金型(10、11)内に前記ダイカスト用アルミニウム合金の溶湯を充填する溶湯充填工程とを備えることを特徴としている。
In invention of Claim 7, it is a manufacturing method which manufactures the aluminum alloy casting as described in any one of Claim 1 thru | or 6,
A depressurization step of closing the mold (10, 11) and depressurizing the mold (10, 11) to a predetermined pressure lower than atmospheric pressure;
It is characterized by comprising a molten metal filling step of filling the mold (10, 11) with the molten aluminum alloy for die casting after the depressurizing step.

これによると、金型(10、11)内を大気圧未満の所定圧以下に減圧した後に、アルミニウム合金の溶湯を金型(10、11)内に充填するから、溶湯充填時に金型内圧(背圧)が上昇して溶湯の流動を妨げる現象を防止できる。従って、溶湯の流動性をより一層向上できる。   According to this, since the mold (10, 11) is depressurized to a predetermined pressure lower than the atmospheric pressure or less, the molten aluminum alloy is filled in the mold (10, 11). It is possible to prevent the phenomenon that the back pressure) increases and hinders the flow of molten metal. Therefore, the fluidity of the molten metal can be further improved.

請求項8に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物を製造する製造方法であって、
金型(10、11)を閉じ、前記金型(10、11)内の空気を排出する排気工程と、
前記排気工程後に、前記金型(10、11)内に酸素を供給して前記金型(10、11)内を酸素雰囲気に置換する雰囲気調整工程と、
前記雰囲気調整工程後に、前記金型(10、11)内に前記ダイカスト用アルミニウム合金の溶湯を充填する溶湯充填工程とを備えることを特徴としている。
In invention of Claim 8, it is a manufacturing method which manufactures the aluminum alloy casting as described in any one of Claim 1 thru | or 6,
An exhaust step of closing the mold (10, 11) and discharging the air in the mold (10, 11);
After the exhausting step, an atmosphere adjusting step of supplying oxygen into the mold (10, 11) to replace the inside of the mold (10, 11) with an oxygen atmosphere;
It is characterized by comprising a molten metal filling step of filling the mold (10, 11) with the molten aluminum alloy for die casting after the atmosphere adjusting step.

これによると、金型(10、11)内を酸素雰囲気に置換した後に、アルミニウム合金の溶湯を金型(10、11)内に充填するから、アルミニウム合金の酸化を促進して合金材料の組織を緻密にすることができ、材料強度を向上できる。   According to this, after replacing the inside of the mold (10, 11) with an oxygen atmosphere, the molten aluminum alloy is filled into the mold (10, 11), so that the oxidation of the aluminum alloy is promoted and the structure of the alloy material is increased. The material strength can be improved.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の実施例1〜5および比較例1〜3の材料成分を示す図表である。It is a graph which shows the material component of Examples 1-5 of this invention, and Comparative Examples 1-3. 図1の各種のアルミニウム合金材料の流動性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the fluidity | liquidity of the various aluminum alloy materials of FIG. JISに規定されたアルミニウム合金材料の材料成分を示す図表である。It is a graph which shows the material component of the aluminum alloy material prescribed | regulated to JIS. 本発明の実施例1〜5および比較例2、3の材料成分を示す図表で、図1に対してMn/Fe比およびMn+Fe量を付加している。In the chart which shows the material component of Examples 1-5 of this invention and Comparative Examples 2 and 3, Mn / Fe ratio and Mn + Fe amount are added to FIG. 図4の各種のアルミニウム合金材料の耐食性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the corrosion resistance of the various aluminum alloy materials of FIG. アルミニウム合金材料へのCu添加量と材料硬度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of Cu addition to aluminum alloy material, and material hardness. 本発明の実施例6〜8および比較例4の材料成分を示す図表である。It is a graph which shows the material component of Examples 6-8 and Comparative Example 4 of this invention. アルミニウム合金材料へのMg添加量と材料硬度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of Mg addition to aluminum alloy material, and material hardness. 本発明の実施形態におけるダイカスト装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the die-casting apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるダイカスト装置の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the die-casting apparatus in embodiment of this invention. 本発明によるアルミニウム合金鋳物の具体的製品例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific product example of the aluminum alloy casting by this invention.

以下本発明の実施形態を具体的実施例に基づいて説明する。図1は本発明の実施例1〜5および比較例1〜3のダイカスト用アルミニウム合金の材料成分を示し、図2は図1の各材料組成の流動性の評価結果を示す。比較例2はJIS−ADC12であり、比較例3はJIS−AC4Cである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 shows the material components of the die casting aluminum alloys of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, and FIG. 2 shows the evaluation results of the fluidity of each material composition of FIG. Comparative Example 2 is JIS-ADC12, and Comparative Example 3 is JIS-AC4C.

なお、図1および後述の図4の材料成分において、「−」は各成分の添加量が0.01重量%未満の微少量であることを示している。図3(a)(b)には、JIS−ADC12、JIS−ADC5、JIS−ADC6、およびJIS−AC4Cの材料成分を示す。   In addition, in the material component of FIG. 1 and FIG. 4 mentioned later, "-" has shown that the addition amount of each component is a very small amount of less than 0.01 weight%. 3A and 3B show material components of JIS-ADC12, JIS-ADC5, JIS-ADC6, and JIS-AC4C.

実施例1〜5では、いずれも、Si添加量を本発明のSi添加範囲に含まれる9.1〜10.8重量%に設定している。   In each of Examples 1 to 5, the Si addition amount is set to 9.1 to 10.8% by weight included in the Si addition range of the present invention.

図2の流動性の評価結果は、比較例2のJIS−ADC12の流動長を1としたときの流動長比率で表している。ここで、流動長は、各種アルミニウム合金の溶湯を、所定断面形状を有する鋳型内に流し込んだ時に、そのアルミニウム合金溶湯が凝固して溶湯の進行が停止するまでの溶湯進行方向の流動長さである。   The fluidity evaluation results in FIG. 2 are expressed as a flow length ratio when the flow length of the JIS-ADC 12 of Comparative Example 2 is 1. Here, the flow length is the flow length in the direction of the molten metal until the molten aluminum alloy is solidified and the molten metal stops when the molten aluminum alloy is poured into a mold having a predetermined cross-sectional shape. is there.

実施例1〜5によると、比較例2のJIS−ADC12の流動長に対して、0.8以上の流動長比率を得ることができ、JIS−ADC12に準じた高いレベルの流動性を確保できることが分かる。   According to Examples 1-5, the flow length ratio of 0.8 or more can be obtained with respect to the flow length of JIS-ADC12 of Comparative Example 2, and a high level of fluidity according to JIS-ADC12 can be secured. I understand.

これに反し、比較例1、3はSi添加量がそれぞれ6.7重量%、7.0重量%という少ない量である。その結果、比較例1、3は比較例2のJIS−ADC12の流動長に対して0.7近傍の流動長比率しか得ることができず、比較例2および実施例1〜5よりも一段と流動性が低下する。   On the other hand, Comparative Examples 1 and 3 have small amounts of Si addition of 6.7% by weight and 7.0% by weight, respectively. As a result, Comparative Examples 1 and 3 can obtain only a flow length ratio in the vicinity of 0.7 with respect to the flow length of JIS-ADC 12 of Comparative Example 2, which is much higher than that of Comparative Example 2 and Examples 1 to 5. Sex is reduced.

次に、図4は、上記実施例1〜5および比較例2、3におけるMn/Fe比およびMn+Fe量を示すものであり、実施例1〜5のMn/Fe比は2.2〜4.8の範囲であり、Mn+Fe量は0.92〜1.04重量%の範囲になっている。   Next, FIG. 4 shows the Mn / Fe ratio and the amount of Mn + Fe in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 and 3, and the Mn / Fe ratio in Examples 1 to 5 is 2.2 to 4. The amount of Mn + Fe is in the range of 0.92 to 1.04% by weight.

これに対し、比較例2はMn/Fe比が0.34という、本発明の範囲から大きく外れる低い値である。また、比較例3はMn/Fe比およびMn+Fe量の両方が本発明の範囲から大きく外れている。   On the other hand, Comparative Example 2 has a Mn / Fe ratio of 0.34, which is a low value greatly deviating from the scope of the present invention. In Comparative Example 3, both the Mn / Fe ratio and the amount of Mn + Fe are greatly out of the scope of the present invention.

図5は各材料の耐食性の評価結果を示すもので、比較例2のJIS−ADC12の腐食減量を1としたときの各材料の腐食減量比率を表している。ここで、耐食性評価は最も一般的な評価方法である塩水噴霧試験方法(JIS Z 2371(2000)を参照)を用いて行っている。   FIG. 5 shows the evaluation results of the corrosion resistance of each material, and represents the corrosion weight loss ratio of each material when the corrosion weight loss of JIS-ADC12 of Comparative Example 2 is 1. Here, the corrosion resistance evaluation is performed using a salt spray test method (see JIS Z 2371 (2000)) which is the most general evaluation method.

具体的には、実施例1〜5および比較例2〜5の各合金材料で作製したテストピースを、塩水を噴霧できる浴槽内に置いて、所定時間経過後にテストピースを浴槽内から取り出して、テストピースの腐食した量(腐食減量)を測定し、その腐食減量が多いほど耐食性が低いと評価する。   Specifically, the test pieces made of each alloy material of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 to 5 are placed in a bathtub where spraying salt water can be taken out, and the test piece is taken out from the bathtub after a predetermined time, The amount of corrosion of the test piece (corrosion weight loss) is measured, and the corrosion resistance is evaluated to be lower as the corrosion weight loss increases.

実施例1〜5によると、その腐食減量比率を比較例2のJIS−ADC12の0.4以下に大幅に低減でき、耐食性を顕著に向上できる。   According to Examples 1-5, the corrosion weight loss ratio can be significantly reduced to 0.4 or less of JIS-ADC12 of Comparative Example 2, and the corrosion resistance can be remarkably improved.

因みに、比較例2のJIS−ADC12は、Mn/Fe比=0.34という低い値であり、かつ、Cu添加量=3.08重量%という高い値であり、この両方が原因となって、耐食性を低下させている。   Incidentally, JIS-ADC12 of Comparative Example 2 has a low value of Mn / Fe ratio = 0.34 and a high value of Cu addition amount = 3.08% by weight. Corrosion resistance is reduced.

また、比較例3のJIS−AC4CはCu添加量が0.09重量%に減少しているものの、Mn/Fe比=0.33という低い値であるので、腐食減量比率は0.5付近となり、比較例3の耐食性は実施例1〜5より低下する。   Further, although JIS-AC4C of Comparative Example 3 has a Cu addition amount reduced to 0.09 wt%, it has a low value of Mn / Fe ratio = 0.33, so the corrosion weight loss ratio is around 0.5. The corrosion resistance of Comparative Example 3 is lower than in Examples 1-5.

なお、比較例3のJIS−AC4CはMn+Fe量が0.24重量%という低い値であるため、アルミニウム合金の金型への焼付きを抑制する効果も不十分となる。   In addition, since JIS-AC4C of Comparative Example 3 has a low Mn + Fe amount of 0.24% by weight, the effect of suppressing seizure of the aluminum alloy to the mold is insufficient.

次に、図6はJIS−ADC12の材料硬度を1としたときの相対硬度にて、Cu添加量による材料硬度の変化を示している。図6の例では、JIS−ADC12のCu添加量を2.5重量%にしている。一方、実施例6、7、8および比較例4のCu添加量は、1.0重量%以下である。なお、実施例6、7、8および比較例4の材料組成は図7に示す通りである。   Next, FIG. 6 shows the change in the material hardness depending on the amount of Cu added, with the relative hardness when the material hardness of JIS-ADC12 is 1. In the example of FIG. 6, the Cu addition amount of JIS-ADC12 is 2.5% by weight. On the other hand, the amount of Cu added in Examples 6, 7, 8 and Comparative Example 4 is 1.0% by weight or less. The material compositions of Examples 6, 7, and 8 and Comparative Example 4 are as shown in FIG.

図6に示すように比較例4→実施例8→実施例7→実施例6の順にCu添加量が減少するに伴って材料硬度が低下することが分かる。特に、Cu添加量を0.5重量%以下に規制することにより、JIS−ADC12に対する相対硬度を0.8付近まで大きく下げることができる。これにより、ダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物への部品の圧入、かしめ等が可能となる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that the material hardness decreases as the Cu addition amount decreases in the order of Comparative Example 4 → Example 8 → Example 7 → Example 6. In particular, the relative hardness with respect to JIS-ADC12 can be greatly reduced to around 0.8 by regulating the Cu addition amount to 0.5 wt% or less. As a result, it is possible to press-fit, caulk and the like of the part into the die-cast aluminum alloy casting.

次に、図8はMg添加量=0のときの強度(具体的には引張強度)を1としたときの相対強度にて、Mg添加量による材料強度の変化を示している。   Next, FIG. 8 shows the change in material strength depending on the amount of added Mg, with the relative strength when the strength (specifically, tensile strength) is 1 when the amount of added Mg = 0.

図8から分かるように、Mg添加量=0.20〜0.80重量%の範囲(より好ましくは0.35〜0.60重量%の範囲)においてアルミニウム合金の引張強度を効果的に向上できることがわかる。   As can be seen from FIG. 8, the tensile strength of the aluminum alloy can be effectively improved in the range of Mg addition amount = 0.20 to 0.80 wt% (more preferably in the range of 0.35 to 0.60 wt%). I understand.

なお、図8示すMg添加量の変化によるアルミニウム合金の強度変化の傾向は、実施例1〜実施例8において共通して現れる。   In addition, the tendency of the intensity | strength change of the aluminum alloy by the change of Mg addition amount shown in FIG. 8 appears in Examples 1-8 in common.

なお、実施例1〜実施例8においてアルミニウム合金のその他の不可避不純物として、特に耐食性を低下させるZn、Ni、Sn、Pb、Bi等は含有量を規制される。Zn、Ni、Snは0.05重量%以下、Pb、Biは0.005重量%以下が望ましい。   In Examples 1 to 8, the contents of Zn, Ni, Sn, Pb, Bi, and the like that lower the corrosion resistance are particularly restricted as other inevitable impurities of the aluminum alloy. Zn, Ni, and Sn are desirably 0.05% by weight or less, and Pb and Bi are desirably 0.005% by weight or less.

次に、本実施形態によるアルミニウム合金を用いたアルミニウム合金鋳物の製造方法(ダイカスト方法)を説明する。最初に、本実施形態のダイカスト装置を図9により説明する。ダイカスト装置は固定型10と、この固定型10に対向配置された可動型11とから構成される金型を有している。   Next, a manufacturing method (die casting method) of an aluminum alloy casting using the aluminum alloy according to the present embodiment will be described. First, the die casting apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The die casting apparatus has a mold composed of a fixed mold 10 and a movable mold 11 disposed opposite to the fixed mold 10.

可動型11は可動側ブロック12とスペーサ13とダイベース14とにより構成される。可動型11のダイベース14には図示しない油圧駆動機構等が連結されて、可動型11が図9の左右方向に移動できるようになっている。   The movable mold 11 includes a movable block 12, a spacer 13, and a die base 14. A hydraulic drive mechanism (not shown) is connected to the die base 14 of the movable mold 11 so that the movable mold 11 can move in the left-right direction in FIG.

図9は可動型11の可動側ブロック12が固定型10に接触する位置に移動して金型を閉じている状態を図示しており、可動側ブロック12と固定型10との間にアルミニウム合金鋳物の製品形状を作るキャビティ15が形成される。   FIG. 9 shows a state in which the movable block 12 of the movable mold 11 is moved to a position where it contacts the fixed mold 10 and the mold is closed, and an aluminum alloy is interposed between the movable block 12 and the fixed mold 10. A cavity 15 is formed which creates a cast product shape.

固定型10の外側には円筒状の射出スリーブ16が配置され、この射出スリーブ16の内部空間の一端部は、固定型10を貫通するスプールブッシュ10aを介してキャビティ15と連通している。射出スリーブ16の上面部に給湯口16aが開口している。   A cylindrical injection sleeve 16 is disposed outside the fixed mold 10, and one end portion of the internal space of the injection sleeve 16 communicates with the cavity 15 via a spool bush 10 a penetrating the fixed mold 10. A hot water supply port 16 a is opened on the upper surface of the injection sleeve 16.

射出スリーブ16の内部には射出プランジャ17が嵌合している。この射出プランジャ17には図示しない油圧駆動機構等が連結されて、射出プランジャ17が射出スリーブ16の軸方向(図9の左右方向)に移動可能になっている。   An injection plunger 17 is fitted inside the injection sleeve 16. A hydraulic drive mechanism (not shown) is connected to the injection plunger 17 so that the injection plunger 17 can move in the axial direction of the injection sleeve 16 (left and right direction in FIG. 9).

図9は射出プランジャ17が給湯口16aを開口する位置に後退した状態を示す。ラドル18はアルミニウム合金の溶湯を射出スリーブ16内に注入する柄杓(溶湯注入器)の役割を果たすものであって、図示しない炉内部に保持されているアルミニウム合金の溶湯をラドル18によって給湯口16aから射出スリーブ16の内部に注入する。   FIG. 9 shows a state in which the injection plunger 17 is retracted to a position where the hot water supply port 16a is opened. The ladle 18 serves as a handle (a molten metal injector) for injecting a molten aluminum alloy into the injection sleeve 16, and the molten aluminum alloy held in a furnace (not shown) is heated by the ladle 18 to the hot water inlet 16a. To the inside of the injection sleeve 16.

電動式等の真空ポンプ19および真空タンク20はキャビティ15を含む金型内部空間を大気圧未満の所定圧以下に減圧するための減圧装置を構成するもので、真空タンク20はホース21および可動側ブロック12内の連通路22を介してキャビティ15に連通している。   The electric vacuum pump 19 and the vacuum tank 20 constitute a pressure reducing device for reducing the inner space of the mold including the cavity 15 to a predetermined pressure lower than the atmospheric pressure. The vacuum tank 20 includes a hose 21 and a movable side. The block 15 communicates with the cavity 15 via a communication path 22.

ここで、ホース21の途中には電動式等の開閉弁21aが配置されている。また、連通路22はより具体的には、キャビティ15のうち、射出スリーブ16の連通部位と反対側の部位に連通している。また、連通路22には圧力計(真空計)23が接続され、この圧力計23により金型内部の圧力(減圧度合い)を計測できるようになっている。   Here, an electrically operated on-off valve 21 a is disposed in the middle of the hose 21. More specifically, the communication path 22 communicates with a portion of the cavity 15 opposite to the communication portion of the injection sleeve 16. Further, a pressure gauge (vacuum gauge) 23 is connected to the communication path 22, and the pressure inside the mold (degree of pressure reduction) can be measured by the pressure gauge 23.

さらに、可動型11には、連通路22を開閉できる開閉手段をなすカットオフピン25、押出しピン26、押出しプレート27等が装備されている。   Further, the movable die 11 is equipped with a cut-off pin 25, an extrusion pin 26, an extrusion plate 27, and the like that constitute an opening / closing means capable of opening and closing the communication path 22.

次に、上述のダイカスト装置を用いた、アルミニウム合金鋳物の製造方法(ダイカスト方法)を説明する。まず、可動型11の可動側ブロック12を図9に示すように固定型10に接触させて金型を閉じた状態(型締め状態)にするとともに、射出プランジャ17を図9の実線で示す最大後退位置に後退させて給湯口16aを開口する。   Next, a manufacturing method (die casting method) of an aluminum alloy casting using the above-described die casting apparatus will be described. First, the movable block 12 of the movable mold 11 is brought into contact with the fixed mold 10 as shown in FIG. 9 to close the mold (clamped state), and the injection plunger 17 is the maximum indicated by the solid line in FIG. The hot water supply port 16a is opened by retreating to the retreat position.

この状態にて、ラドル18によりアルミニウム合金の溶湯を給湯口16aから射出スリーブ16の内部に注入する。   In this state, a ladle 18 is used to inject molten aluminum alloy into the injection sleeve 16 from the hot water supply port 16a.

射出スリーブ16内部への溶湯注入が終了した後に、射出プランジャ17を前進させて、図9の破線17aで示す中間停止位置まで前進させる。このとき、給湯口16aは全閉でなくてもよく、要は射出プランジャ17の前進によって金型内を密封して、金型内と大気(外気)雰囲気とを遮断できればよい。   After the injection of the molten metal into the injection sleeve 16 is completed, the injection plunger 17 is moved forward to the intermediate stop position indicated by the broken line 17a in FIG. At this time, the hot water supply port 16a does not have to be fully closed. In short, it is only necessary to seal the inside of the mold by the advancement of the injection plunger 17 and to shut off the inside of the mold and the atmosphere (outside air).

次に、キャビティ15を含む金型内部空間を大気圧未満の所定圧以下に減圧する減圧工程を実施する。具体的には、電動式等の開閉弁21a、およびカットオフピン25を開状態に操作して真空タンク20内の高真空度により金型内部空間の空気を連通路22、ホース21を介して真空タンク20側へ吸引して金型内部空間を減圧する。   Next, a depressurizing step is performed to depressurize the inner space of the mold including the cavity 15 to a predetermined pressure lower than atmospheric pressure. Specifically, the open / close valve 21a such as an electric type and the cut-off pin 25 are operated to open the air in the mold inner space through the communication path 22 and the hose 21 due to the high degree of vacuum in the vacuum tank 20. Suction to the vacuum tank 20 side reduces the pressure inside the mold.

金型内部空間の圧力を真空計23により計測して、金型内部圧力が予め設定された所定圧(例えば、13.3kPa)以下に低下すると、圧力計23の計測信号に基づいて、開閉弁21a、およびカットオフピン25を閉状態に復帰させる。   When the pressure in the mold internal space is measured by the vacuum gauge 23 and the mold internal pressure is reduced to a predetermined pressure (for example, 13.3 kPa) or less, the on-off valve is based on the measurement signal of the pressure gauge 23. 21a and the cut-off pin 25 are returned to the closed state.

次に、圧力計23の計測信号に基づいて射出プランジャ17の前進が開始され、射出スリーブ16内部の溶湯がキャビティ15内部に充填される。この充填工程の際に、金型内部が上記所定圧以下に前もって減圧されているので、溶湯充填に伴う背圧(溶湯移動方向前方側空間の圧力)の上昇が発生しない。このため、キャビティ15内部への溶湯充填をスムースに行うことができる。   Next, advance of the injection plunger 17 is started based on the measurement signal of the pressure gauge 23, and the melt in the injection sleeve 16 is filled into the cavity 15. In this filling step, the inside of the mold is previously depressurized to the predetermined pressure or lower, so that back pressure (pressure in the front side space in the molten metal movement direction) accompanying the molten metal filling does not occur. For this reason, the molten metal can be smoothly filled into the cavity 15.

図9の破線17bは射出プランジャ17の射出前進限位置であり、この射出前進限位置17bにてキャビティ15内部への溶湯充填が終了する。その後も、射出プランジャ17の射出前進限位置17bは保持され、キャビティ15内部の溶湯が凝固する。   The broken line 17b in FIG. 9 is the injection advance limit position of the injection plunger 17, and the filling of the molten metal into the cavity 15 is completed at the injection advance limit position 17b. Thereafter, the injection advance limit position 17b of the injection plunger 17 is maintained, and the molten metal inside the cavity 15 is solidified.

そして、溶湯が凝固した後に、可動型11を固定型10から離れる方向(図9の左方向)へ移動させて型開きを行い、押出しプレート27および押出しピン26を図9の右方向へ前進させて、キャビティ15内部で凝固した製品(鋳造品)を金型外部へ取り出す。   After the molten metal has solidified, the movable mold 11 is moved in a direction away from the fixed mold 10 (left direction in FIG. 9) to open the mold, and the extrusion plate 27 and the extrusion pin 26 are advanced in the right direction in FIG. Then, the product (cast product) solidified inside the cavity 15 is taken out of the mold.

次に、図10により本実施形態のダイカスト装置の他の例を説明する。図10の例では、図9に示すダイカスト装置に対して酸素供給装置24を付加している。この酸素供給装置24はキャビティ15を含む金型内部空間に酸素を供給するためのもので、具体的には、酸素を所定圧で貯蔵している酸素タンク24a、供給管24b、および供給管24bの通路を開閉する電動式等の開閉弁24cを備えている。   Next, another example of the die casting apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. In the example of FIG. 10, an oxygen supply device 24 is added to the die casting apparatus shown in FIG. This oxygen supply device 24 is for supplying oxygen to the mold internal space including the cavity 15, and specifically, an oxygen tank 24a, a supply pipe 24b, and a supply pipe 24b for storing oxygen at a predetermined pressure. An electric on-off valve 24c for opening and closing the passage is provided.

供給管24bの先端を、射出スリーブ16およびスプールブッシュ10aにより構成される内部空間のうち射出プランジャ17の中間停止位置17aよりも前進側の部位に開口し、スプールブッシュ10aの内部空間を通して金型内部空間に酸素を供給するようになっている。   The distal end of the supply pipe 24b is opened in a portion of the internal space constituted by the injection sleeve 16 and the spool bush 10a on the more forward side than the intermediate stop position 17a of the injection plunger 17, and the inside of the mold is passed through the internal space of the spool bush 10a. Oxygen is supplied to the space.

次に、図10のダイカスト装置を用いた、アルミニウム合金鋳物の製造方法(ダイカスト方法)を説明すると、まず、アルミニウム合金の溶湯を給湯口16aから射出スリーブ16の内部に注入する。この溶湯注入工程は図9の例と同じであり、射出スリーブ16内部への溶湯注入が終了した後に、射出プランジャ17を中間停止位置17aまで前進させる。   Next, an aluminum alloy casting manufacturing method (die casting method) using the die casting apparatus of FIG. 10 will be described. First, a molten aluminum alloy is injected into the injection sleeve 16 from the hot water supply port 16a. This molten metal injection process is the same as the example of FIG. 9, and after the molten metal injection into the injection sleeve 16 is completed, the injection plunger 17 is advanced to the intermediate stop position 17a.

次に、キャビティ15を含む金型内部空間の大気成分を排出する排気工程(換言すると真空引き工程)を行う。この排気工程は図9の例の減圧工程に相当するものであるが、その目的は金型内部の減圧ではなく、金型内部の大気成分の排出である。   Next, an exhausting process (in other words, a vacuuming process) for discharging atmospheric components in the mold inner space including the cavity 15 is performed. This exhaust process corresponds to the decompression process in the example of FIG. 9, but its purpose is not the decompression inside the mold, but the discharge of atmospheric components inside the mold.

この排気工程を実施した後に、金型内部を酸素雰囲気に置換する雰囲気調整工程を実施する。すなわち、この雰囲気調整工程では供給管24bの開閉弁24cを開弁して、酸素供給装置24の酸素タンク24a内の酸素を供給管24b、射出スリーブ16およびスプールブッシュ10aを通してキャビティ15内部に供給する。   After performing this exhaust process, the atmosphere adjustment process which substitutes the inside of a metal mold | die for an oxygen atmosphere is implemented. That is, in this atmosphere adjustment step, the on-off valve 24c of the supply pipe 24b is opened, and oxygen in the oxygen tank 24a of the oxygen supply device 24 is supplied into the cavity 15 through the supply pipe 24b, the injection sleeve 16 and the spool bush 10a. .

そして、金型内部の酸素雰囲気の圧力が大気圧を超える所定圧力まで上昇したことを圧力計23により測定すると、供給管24bの開閉弁24cを自動的に閉塞して、雰囲気調整工程を終了する。   When the pressure gauge 23 measures that the pressure of the oxygen atmosphere inside the mold has risen to a predetermined pressure exceeding the atmospheric pressure, the on-off valve 24c of the supply pipe 24b is automatically closed, and the atmosphere adjustment process is completed. .

次に、前述の図9の例と同様に溶湯充填工程、溶湯充填状態の保持、型開きによる製品(鋳造品)の取り出し等を行う。   Next, similarly to the example of FIG. 9 described above, the molten metal filling step, the molten metal filling state is maintained, the product (cast product) is taken out by mold opening, and the like.

図10の例によると、金型内を酸素雰囲気に置換した後に、アルミニウム合金の溶湯を金型内に充填するから、アルミニウム合金の酸化を積極的に促進でき、この酸化により合金材料の組織を緻密にすることができ、材料強度を向上できる。   According to the example of FIG. 10, since the molten aluminum alloy is filled in the mold after the inside of the mold is replaced with an oxygen atmosphere, the oxidation of the aluminum alloy can be actively promoted. It can be made dense and the material strength can be improved.

次に、図11により本発明のアルミニウム合金鋳物の具体的製品例を説明すると、図11は電気発熱部品30の放熱フィン31を本発明のアルミニウム合金鋳物により構成した例を示している。電気発熱部品30はより具体的にはダイオードである。   Next, a specific product example of the aluminum alloy casting of the present invention will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 shows an example in which the heat radiating fins 31 of the electric heating component 30 are formed of the aluminum alloy casting of the present invention. More specifically, the electrical heating component 30 is a diode.

放熱フィン31は平板状の基板31aの表裏両面に複数枚の薄肉フィン部31bを一体成形している。そして、基板31aのうち、薄肉フィン部31bを成形していない平坦部に円形の取付穴31cを開けて、この円形の取付穴31cに円柱状の外形に形成された電気発熱部品30を圧入固定するようになっている。   The heat radiation fin 31 is integrally formed with a plurality of thin fin portions 31b on both front and back surfaces of a flat substrate 31a. A circular mounting hole 31c is formed in a flat portion of the substrate 31a where the thin fin portion 31b is not formed, and the electric heating component 30 formed in a cylindrical outer shape is press-fitted and fixed in the circular mounting hole 31c. It is supposed to be.

薄肉フィン部31bの最小板厚部(先端部)の板厚tは0.5〜1.5mm程度である。このような薄肉板形状であっても、アルミニウム合金鋳物のダイカスト成形時の流動性向上により成形が可能となる。   The plate thickness t of the minimum plate thickness portion (tip portion) of the thin fin portion 31b is about 0.5 to 1.5 mm. Even with such a thin plate shape, molding is possible by improving fluidity during die casting of an aluminum alloy casting.

また、本発明のアルミニウム合金鋳物によると、アルミニウム合金の材料硬度が低下するので、放熱フィン31の基板31aの取付穴31cに電気発熱部品30を圧入固定することが良好な品質で効率よく行うことができる。   In addition, according to the aluminum alloy casting of the present invention, the material hardness of the aluminum alloy is lowered, so that the electric heating component 30 can be press-fitted and fixed to the mounting hole 31c of the substrate 31a of the radiating fin 31 efficiently with good quality. Can do.

なお、図11では、電気発熱部品30を放熱フィン31の基板31aに圧入固定しているが、電気発熱部品30を放熱フィン31の基板31aにかしめ固定する場合にも、アルミニウム合金の材料硬度が低下することにより、放熱フィン31の基板31aのかしめ加工を良好な品質で効率よく行うことができる。   In FIG. 11, the electric heat generating component 30 is press-fitted and fixed to the substrate 31 a of the radiating fin 31. However, even when the electric heating component 30 is fixed by caulking to the substrate 31 a of the radiating fin 31, the material hardness of the aluminum alloy is By lowering, the caulking process of the substrate 31a of the radiating fin 31 can be efficiently performed with good quality.

図9、10に示すダイカスト装置において、可動型11の駆動機構としては、油圧駆動機構に限らず、電動モータ、水圧、空気圧等の種々の動力源を用いた駆動機構を使用できる。同様に、真空ポンプ19を駆動する動力源も、電動モータの他に、油圧、水圧、空気圧等の種々の動力源を使用できる。   In the die casting apparatus shown in FIGS. 9 and 10, the drive mechanism of the movable mold 11 is not limited to a hydraulic drive mechanism, and a drive mechanism using various power sources such as an electric motor, water pressure, and air pressure can be used. Similarly, as a power source for driving the vacuum pump 19, various power sources such as hydraulic pressure, water pressure, and air pressure can be used in addition to the electric motor.

10 固定型(金型)
11 可動型(金型)
16 射出スリーブ
16a 給湯口
17 射出プランジャ
10 Fixed mold (mold)
11 Movable type (mold)
16 Injection sleeve 16a Hot water inlet 17 Injection plunger

Claims (8)

ダイカスト用アルミニウム合金を用いてダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物であって、
Si:9.0〜12.0重量%、Mg:0.20〜0.80重量%、Mn+Fe:0.7〜1.1重量%を含み、Mn/Fe比:1.5以上であり、
Cuが0.5重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのZn、Ni、Snは0.05重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのPb、Biは0.005重量%以下に規制され、
残部がアルミニウムと不可避的不純物からなり、
電気発熱部品(30)用の放熱フィン(31)を備えており、
前記放熱フィン(31)は、平板状の基板(31a)の表裏両面に複数枚の薄肉フィン部(31b)を一体成形しており、
前記基板(31a)のうち、前記薄肉フィン部(31b)を成形していない平坦部に円形の取付穴(31c)を備え、
前記電気発熱部品(30)は円柱状の外形に形成されており、前記円形の取付穴(31c)に前記円柱状外形の電気発熱部品(30)を圧入固定するようになっていることを特徴とするアルミニウム合金鋳物。
An aluminum alloy casting formed by die casting using an aluminum alloy for die casting,
Si: 9.0 to 12.0 wt%, Mg: 0.20 to 0.80 wt%, Mn + Fe: 0.7 to 1.1 wt%, Mn / Fe ratio: 1.5 or more,
Cu is regulated to 0.5% by weight or less,
Zn, Ni and Sn as inevitable impurities are regulated to 0.05% by weight or less,
Pb and Bi as inevitable impurities are regulated to 0.005% by weight or less,
The balance consists of aluminum and inevitable impurities,
It has heat dissipation fins (31) for electric heating parts (30),
The heat dissipating fin (31) is integrally formed with a plurality of thin fin portions (31b) on both front and back surfaces of a flat substrate (31a),
Of the substrate (31a), provided with a circular attachment hole (31c) in a flat portion where the thin fin portion (31b) is not formed,
The electric heating component (30) is formed in a cylindrical outer shape, and the cylindrical outer heating component (30) is press-fitted and fixed in the circular mounting hole (31c). Aluminum alloy castings.
ダイカスト用アルミニウム合金を用いてダイカスト成形されたアルミニウム合金鋳物であって、
Si:9.0〜12.0重量%、Mg:0.20〜0.80重量%、Mn+Fe:0.7〜1.1重量%を含み、Mn/Fe比:1.5以上であり、
Cuが0.5重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのZn、Ni、Snは0.05重量%以下に規制され、
不可避的不純物としてのPb、Biは0.005重量%以下に規制され、
残部がアルミニウムと不可避的不純物からなり、
電気発熱部品(30)用の放熱フィン(31)を備えており、
前記放熱フィン(31)は、平板状の基板(31a)の表裏両面に複数枚の薄肉フィン部(31b)を一体成形しており、
前記基板(31a)のうち、前記薄肉フィン部(31b)を成形していない平坦部に円形の取付穴(31c)を備え、
前記電気発熱部品(30)は円柱状の外形に形成されており、前記円形の取付穴(31c)に前記円柱状外形の電気発熱部品(30)をかしめ固定するようになっていることを特徴とするアルミニウム合金鋳物。
An aluminum alloy casting formed by die casting using an aluminum alloy for die casting,
Si: 9.0 to 12.0 wt%, Mg: 0.20 to 0.80 wt%, Mn + Fe: 0.7 to 1.1 wt%, Mn / Fe ratio: 1.5 or more,
Cu is regulated to 0.5% by weight or less,
Zn, Ni and Sn as inevitable impurities are regulated to 0.05% by weight or less,
Pb and Bi as inevitable impurities are regulated to 0.005% by weight or less,
The balance consists of aluminum and inevitable impurities,
It has heat dissipation fins (31) for electric heating parts (30),
The heat dissipating fin (31) is integrally formed with a plurality of thin fin portions (31b) on both the front and back surfaces of a flat substrate (31a),
Of the substrate (31a), provided with a circular mounting hole (31c) in a flat portion where the thin fin portion (31b) is not formed,
The electric heating component (30) is formed in a cylindrical outer shape, and the cylindrical heating electric component (30) is caulked and fixed in the circular mounting hole (31c). Aluminum alloy castings.
不純物として、更に、Ti、B、Zr、Sr、Ca、Na、Sbのいずれか一種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のアルミニウム合金鋳物。   The aluminum alloy casting according to claim 1 or 2, further comprising at least one of Ti, B, Zr, Sr, Ca, Na, and Sb as impurities. Mn/Fe比の上限が5.0以下であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物。   The upper limit of Mn / Fe ratio is 5.0 or less, The aluminum alloy casting as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. 前記薄肉フィン部(31b)の最小板厚部の板厚(t)は0.5〜1.5mmであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物。   The aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 4, wherein a thickness (t) of a minimum plate thickness portion of the thin fin portion (31b) is 0.5 to 1.5 mm. 前記電気発熱部品はダイオード(30)であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物。   The aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 5, wherein the electric heating part is a diode (30). 請求項1ないし6のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物を製造する製造方法であって、
金型(10、11)を閉じ、前記金型(10、11)内を大気圧未満の所定圧以下に減圧する減圧工程と、
前記減圧工程後に、前記金型(10、11)内に前記ダイカスト用アルミニウム合金の溶湯を充填する溶湯充填工程とを備えることを特徴とするアルミニウム合金鋳物の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing the aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 6,
A depressurization step of closing the mold (10, 11) and depressurizing the mold (10, 11) to a predetermined pressure lower than atmospheric pressure;
A method for producing an aluminum alloy casting, comprising: after the pressure reducing step, a molten metal filling step of filling the mold (10, 11) with the molten aluminum alloy for die casting.
請求項1ないし6のいずれか1つに記載のアルミニウム合金鋳物を製造する製造方法であって、
金型(10、11)を閉じ、前記金型(10、11)内の空気を排出する排気工程と、
前記排気工程後に、前記金型(10、11)内に酸素を供給して前記金型(10、11)内を酸素雰囲気に置換する雰囲気調整工程と、
前記雰囲気調整工程後に、前記金型(10、11)内に前記ダイカスト用アルミニウム合金の溶湯を充填する溶湯充填工程とを備えることを特徴とするアルミニウム合金鋳物の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing the aluminum alloy casting according to any one of claims 1 to 6,
An exhaust step of closing the mold (10, 11) and discharging the air in the mold (10, 11);
After the exhausting step, an atmosphere adjusting step of supplying oxygen into the mold (10, 11) to replace the inside of the mold (10, 11) with an oxygen atmosphere;
A method for producing an aluminum alloy casting, comprising: a molten metal filling step of filling the mold (10, 11) with the molten aluminum alloy for die casting after the atmosphere adjusting step.
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