JP2011137233A5

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Publication number: JP2011137233A5
Application number: JP2011002545A
Authority: JP
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2025-09-05

Description

本発明は、以下のような発明である。
Ｓｉを８質量％〜１２質量％、Ｃｕを２質量％〜５質量％、Ｍｇを０．２質量％〜１．０質量％含有し、Ｆｅを０．２質量％〜０．４質量％及び／又はＭｎを０．２質量％〜０．４質量％含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムである組成の合金を１００ｍｍφ以下の径で水平連続鋳造する工程と、４７０℃〜４９５℃、１時間〜５時間の条件による均質化熱処理又は前記均質加熱処理の代用として行う４００℃〜４９０℃で１時間以上保持する圧延前の加熱処理を施す工程と、圧下率を７５％以上として、圧延率５％〜３０％で複数回圧延する工程とを含んで、２０．０ｍｍφ以下のアルミニウム合金棒を製造することを特徴とするアルミニウム合金棒の製造方法である。
なお、本発明は、Ｆｅは０．２質量％〜０．４質量％、及び／又はＭｎは０．２質量％〜０．４質量％含有している。
断面マクロ組織のマクロ結晶粒が全面に渡って最大粒径で１ｍｍ未満の粒状晶である。
圧延入口での元材の温度が４００℃〜固相温度、圧下率７５％以上の圧延加工が施している。
１００ｍｍφ以下の連続鋳造棒に、少なくとも、均質化熱処理と表面面削処理とを施した後に圧延している。
１００ｍｍφ以下の連続鋳造棒に、少なくとも、均質化熱処理し、表面面削処理し、予備加熱処理した後に圧延している。
引抜加工し、切断し、焼鈍処理した鍛造用アルミニウム合金ブランク材としてもよい。
センターレス研磨し、切断し、焼鈍処理した鍛造用アルミニウム合金ブランク材としてもよい。
連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延する。
圧下率を７５％以上とする。
連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜（固相温度−５℃）で１時間以上保持した熱処理後、圧延する。
１００ｍｍφ以下の連続鋳造棒を使用する、といった特徴を備えることができる。
上記鍛造用アルミニウム合金棒材については、連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、引抜を連続ラインで行う。
連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、センターレス研磨を連続ラインで行う。
連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延する。
圧下率を７５％以上とする。
連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜（固相温度−５℃）で１時間以上保持した熱処理後、圧延する。
切断し、焼鈍処理する。
連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、引抜を一貫連続ラインで行う。
連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、センターレス研磨を一貫連続ラインで行う、といった特徴を備えることができる。
上記製造ラインについては、連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延する。
圧下率を７５％以上とする。
連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜（固相温度−５℃）で１時間以上保持した熱処理後、圧延する、といった特徴を備えることができる。
なお、本発明における溶体化処理とは、（ａ）連続鋳造後に圧延したものにそのまま施す溶体化処理、（ｂ）連続鋳造後に圧延したものを切削加工する前に施す溶体化処理、（ｃ）連続鋳造後に圧延した後に熱間鍛造したものに施す溶体化処理、（ｄ）連続鋳造後に圧延しさらに引抜き加工し○材処理をした後に冷間鍛造したものに施す溶体化処理における溶体化処理を意味する。
溶体化条件は、４７０℃〜４９５℃に１時間〜５時間保持後に、１５℃〜６０℃の水で急冷し、その後、１７０℃で８時間の熱処理を行うものである。
○材処理の条件は、３５０℃〜３９０℃に２時間〜４時間保持後に、１０℃／ｈｒ以下程度の速度で徐冷するものである。

本発明のＳｉを８質量％〜１２質量％、Ｃｕを２質量％〜５質量％、Ｍｇを０．２質量％〜１．０質量％含有し、Ｆｅを０．２質量％〜０．４質量％及び／又はＭｎを０．２質量％〜０．４質量％含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムである組成の合金を１００ｍｍφ以下の径で水平連続鋳造する工程と、４７０℃〜４９５℃、１時間〜５時間の条件による均質化熱処理又は前記均質加熱処理の代用として行う４００℃〜４９０℃で１時間以上保持する圧延前の加熱処理を施す工程と、圧延率５％〜３０％で複数回圧延する工程とを含んで２０．０ｍｍφ以下のアルミニウム合金棒を製造するアルミニウム合金棒の製造方法から得られる２０．０ｍｍφ以下のアルミニウム合金棒は、初晶Ｓｉによる引張強度の低下が避けられ、微細マクロ組織により、引張強度特性が向上する。
そして、Ｆｅを０．２質量％〜０．４質量％、及び／又はＭｎを０．２質量％〜０．４質量％含有しているので、固溶強化、再結晶抑制が図れる。
さらに、断面マクロ組織のマクロ結晶粒が全面に渡って最大粒径で１ｍｍ未満の粒状晶であるので、粗大な再結晶粒を含まず、棒材の機械的特性が向上する。
そして、圧延入口での元材の温度が４００℃〜（固相温度−５℃）又は４００℃〜４９０℃であるので、変形時に伸びが追いつき、割れが入ることがなく、圧延機負荷が小さくなり、また、圧下率が７５％以上であるので、圧延後の棒材の再結晶組織が微細な粒状となり、引張特性、特に０．２％耐力が向上する。
本発明のアルミニウム合金棒の製造方法から得られる鍛造用アルミニウム合金ブランク材は、上記したアルミニウム合金棒を、引抜加工し、切断し、焼鈍処理すれば、焼鈍後の硬度が低く、変形能の良く、径精度の良い鍛造用アルミニウム合金ブランク材となり、冷間鍛造加工性が良好になる。
そして、引抜加工に代えてセンターレス研磨を施せば、断面形状の精度と表面の平滑度とが良好な鍛造用アルミニウム合金ブランク材となり、鍛造加工性が良好になる。
本発明のアルミニウム合金棒の製造方法によれば、連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延するので、従来の大径ビレットより組織的に微細で特性を阻害する粗大な初晶Ｓｉのような晶出物の無い材料を容易に製造でき、更に、連続熱間加工を複数繰り返すことにより、急激な圧下率を避けて加工を容易にするとともに、熱間加工組織により強度の高いアルミニウム合金棒を容易に製造できる。
そして、圧下率を７５％以上としたので、圧延後の棒材の再結晶組織が微細な粒状となり、引張特性、特に０．２％耐力が向上する。
さらに、連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜４９０℃で１時間以上保持して熱処理後、圧延するので、変形時に伸びが追いつき、割れが入ることがなく、圧延機負荷が小さくなる。
本発明のアルミニウム合金棒材の製造方法は、連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、引抜を連続ラインで行ってもよく、高特性の細径棒が生産性よく製造できる。
また、連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、センターレス研磨を連続ラインで行ってもよく、断面形状の精度と表面の平滑度とが良好な鍛造用アルミニウム合金棒材となり、鍛造加工性が良好になる。
そして、連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延するので、従来の大径ビレットより組織的に微細で特性を阻害する粗大な初晶Ｓｉのような晶出物の無い材料を容易に製造でき、更に、連続熱間加工を複数繰り返すことにより、急激な圧下率を避けて加工を容易にするとともに、熱間加工組織により強度の高いアルミニウム合金棒を容易に製造できる。
また、圧下率を７５％以上としたので、圧延後の棒材の再結晶組織が微細な粒状となり、圧延組織と混在化し、引張特性、特に０．２％耐力が向上する。
また、連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜４９０℃で１時間以上保持した熱処理後、圧延するので、変形時に伸びが追いつき、割れが入ることがなく、圧延機負荷が小さくなる。
また、本発明のアルミニウム合金棒の製造方法から得られる鍛造用アルミニウム合金棒材を切断し、焼鈍処理すれば、焼鈍後の硬度が低く、変形能の良い鍛造用アルミニウム合金ブランク材となり、冷間鍛造加工性が良好になる。
このほか、本発明のアルミニウム合金棒の製造方法による製造ラインによれば、連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、引抜を一貫連続ラインで行ってもよく、高特性の細径棒が生産性よく製造できる。
また、連続鋳造棒を均質化熱処理後、表面面削又は表面研磨、加熱、圧延、切断、センターレス研磨を一貫連続ラインで行ってもよく、断面形状の精度と表面の平滑度とが良好な鍛造用アルミニウム合金棒材となり、鍛造加工性が良好になる。
そして、連続鋳造棒を圧延率５％〜３０％で複数回繰り返して圧延するので、従来の大径ビレットより組織的に微細で特性を阻害する粗大な初晶Ｓｉのような晶出物の無い材料を容易に製造でき、更に、連続熱間加工を複数繰り返すことにより、急激な圧下率を避けて加工を容易にするとともに、熱間加工組織により強度の高いアルミニウム合金棒を容易に製造できる。
また、圧下率を７５％以上としたので、圧延後の棒材の再結晶組織が微細な粒状となり、引張特性、特に０．２％耐力が向上する。
また、連続鋳造棒を鋳造後、４００℃〜４９０℃で１時間以上保持した熱処理後、圧延するので、変形時に伸びが追いつき、割れが入ることがなく、圧延機負荷が小さくなる。
なお、本発明のアルミニウム合金棒の製造方法から得られる冷間鍛造品は、Ｓｉが８質量％〜１２質量％、Ｃｕが２質量％〜５質量％、Ｍｇが０．２質量％〜１．０質量％の組成で、実質的に初晶Ｓｉが存在せず、鍛造成形後の溶体化処理後におけるマクロ組織が微細粒状晶であるので、初晶Ｓｉによる引張強度の低下が避けられ、微細マクロ組織により、引張強度特性が向上する。

Claims

Ｓｉを８質量％〜１２質量％、Ｃｕを２質量％〜５質量％、Ｍｇを０．２質量％〜１．０質量％含有し、Ｆｅを０．２質量％〜０．４質量％及び／又はＭｎを０．２質量％〜０．４質量％含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムである組成の合金を１００ｍｍφ以下の径で水平連続鋳造する工程と、
４７０℃〜４９５℃、１時間〜５時間の条件による均質化熱処理又は前記均質加熱処理の代用として行う４００℃〜４９０℃で１時間以上保持する圧延前の加熱処理を施す工程と、
圧下率を７５％以上として、圧延率５％〜３０％で複数回圧延する工程とを含んで、
２０．０ｍｍφ以下のアルミニウム合金棒を製造する、
ことを特徴とするアルミニウム合金棒の製造方法。