JP2017203198A - Original pipe for aluminum alloy bat, bat and manufacturing method thereof - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an original pipe for an aluminum alloy bat intended for obtaining an aluminum alloy bat excellent in appearance quality while simultaneously realizing a high repulsive force and durability and also to provide an aluminum alloy bat excellent in appearance quality while simultaneously realizing a high repulsive force and durability, and an efficient manufacturing method thereof.SOLUTION: An aluminum alloy bat includes 9.0-11.0 wt% Zn, 1.3-1.8 wt% Mg, 2.0-2.6 wt% Cu, 0.02-0.30 wt% Cr, 0.05-0.20 wt% Zr, 0.01-0.15 wt% Ti, 0.001-0.05 wt% B, and a balance Al with inevitable impurities. Zn content (wt%)/Mg content (wt%) is at least 5, and a sum of Cu content (wt%) and Mg content (wt%) is 3.4-4.2 wt%.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は野球やソフトボール等に使用されるアルミニウム合金製バット及びその効率的な製造方法に関するものである。   The present invention relates to an aluminum alloy bat used for baseball, softball, and the like, and an efficient manufacturing method thereof.

野球やソフトボール等に使用されるアルミニウム合金製バットの本体部は、管状の押出材又は引抜材からなる素管に対して肉厚調整加工やスエージング加工等の塑性加工を施すことによって形成される。その後、当該本体部への表面処理やグリップエンド及びヘッド部の組み付けを経て、最終製品であるアルミニウム合金製バットを得ることができる。   The main body of an aluminum alloy bat used for baseball, softball, etc. is formed by subjecting a raw tube made of a tubular extruded material or a drawn material to plastic processing such as thickness adjustment processing or swaging processing. The Then, the aluminum alloy bat which is the final product can be obtained through surface treatment and assembly of the grip end and the head portion on the main body portion.

ここで、アルミニウム合金製バット用の素管としては、加工性に優れた6000系(Al−Mg−Si系)アルミニウム合金や、高強度で反発力が得られやすい7000系(Al−Mg−Zn系)アルミニウム合金が使用されてきた。   Here, as an element tube for an aluminum alloy bat, a 6000 series (Al-Mg-Si series) aluminum alloy excellent in workability, or a 7000 series (Al-Mg-Zn) that easily obtains a repulsive force with high strength. Series) aluminum alloys have been used.

例えば、特許文献1(特開2004−2983号公報)では、熱処理型7000系アルミニウム合金押出材からなるバットであって、人工時効処理後、引張強度が540MPa以上、伸び10%以上の引張特性と、耐力540MPa以上、縦弾性率70000MPa以上の圧縮特性とを有し、かつ、耐SCC応力180MPa以上、剥離腐食性EB以上の耐食性を有し、更に、損失係数が1次モードで0.017以下及び3次モードで0.010以上であるアルミニウム合金製バットが提案されている。   For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-2983), a bat made of a heat treatment type 7000 series aluminum alloy extruded material has a tensile strength of 540 MPa or more and elongation of 10% or more after artificial aging treatment. , Having a proof stress of 540 MPa or more, compressive property of longitudinal modulus of 70000 MPa or more, corrosion resistance of SCC stress of 180 MPa or more, exfoliation corrosion resistance EB or more, and loss factor of 0.017 or less in the first mode. In addition, aluminum alloy bats having a tertiary mode of 0.010 or more have been proposed.

上記特許文献1に開示されているアルミニウム合金製バットにおいては、耐食性に優れると共にバットに必要な引張特性や圧縮特性を有し、更には、優れた打撃感を得ることができる、としている。   The aluminum alloy bat disclosed in Patent Document 1 is excellent in corrosion resistance, has tensile properties and compression properties necessary for the bat, and can obtain an excellent hit feeling.

特開2004−2983号公報JP 2004-2983 A

しかしながら、近年ではより遠くにボールを飛ばすことに関する要求が高くなっていることに加え、耐久性及び外観品質にも優れたアルミニウム合金製バットが求められているところ、上記特許文献1のアルミニウム合金製バットではこれらの要求を十分に満足することができない。   However, in recent years, in addition to the increasing demand for flying the ball further away, there is a demand for an aluminum alloy bat that is excellent in durability and appearance quality. The bat cannot fully satisfy these requirements.

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、高い反発力と耐久性を兼ね備えつつ外観品質にも優れたアルミニウム合金製バットを得るためのアルミニウム合金製バット用素管を提供することにあり、更に、高い反発力と耐久性を兼ね備えつつ外観品質にも優れたアルミニウム合金製バット及びその効率的な製造方法を提供することにある。ここで、バットの反発力を向上させるには、打撃部の肉厚を薄肉化することも有効であるが、薄肉化しても2%扁平耐力7500N以上(非木製バットのSG基準CPSA 0024)を満たす必要がある。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems in the prior art, the object of the present invention is to provide an aluminum alloy bat blank for obtaining an aluminum alloy bat that has both high repulsive force and durability and is excellent in appearance quality. It is another object of the present invention to provide an aluminum alloy bat that has both high repulsive force and durability and is excellent in appearance quality, and an efficient manufacturing method thereof. Here, in order to improve the repulsive force of the bat, it is effective to reduce the thickness of the striking portion, but even if it is reduced to 2% flat proof strength of 7500 N or more (SG standard CPSA 0024 of non-wood bat) It is necessary to satisfy.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、アルミニウム合金製バット用素管及びアルミニウム合金製バット並びにその製造方法について鋭意研究を重ねた結果、使用するアルミニウム合金の組成を最適化すると共にアルミニウム合金製バット用素管の金属組織およびバットの金属組織を適当に制御すること等が極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research on an aluminum alloy bat base tube, an aluminum alloy bat, and a method for producing the same, and as a result, optimized the composition of the aluminum alloy used and the aluminum alloy. The inventors have found that it is extremely effective to appropriately control the metal structure of the bat base tube and the metal structure of the bat, and have reached the present invention.

即ち、本発明は、
Zn:9.0〜11.0wt%、Mg:1.3〜1.8wt%、Cu:2.0〜2.6wt%およびCr:0.02〜0.30wt%、Zr:0.05〜0.20wt%、Ti:0.01〜0.15wt%、B:0.001〜0.05wt%を含み、
残部がAlと不可避的不純物からなり、
Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)が5以上であり、
Cu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計が3.4〜4.2wt%であること、
を特徴とするアルミニウム合金製バット用素管を提供する。
That is, the present invention
Zn: 9.0 to 11.0 wt%, Mg: 1.3 to 1.8 wt%, Cu: 2.0 to 2.6 wt% and Cr: 0.02 to 0.30 wt%, Zr: 0.05 to 0.20 wt%, Ti: 0.01-0.15 wt%, B: 0.001-0.05 wt%,
The balance consists of Al and inevitable impurities,
Zn content (wt%) / Mg content (wt%) is 5 or more,
The total of the Cu content (wt%) and the Mg content (wt%) is 3.4 to 4.2 wt%;
An aluminum alloy vat tube is provided.

本発明のアルミニウム合金製バット用素管の組成は、金属バット用アルミニウム合金の組成として従来使用されている7055規格(主な合金元素,Zn:7.6〜8.4wt%、Mg:1.8〜2.3wt%、Cu:2.0〜2.6wt%、Cr: <0.04wt%、Zr:0.08〜0.25wt%)と比較して、Zn及びCuの含有量を増加させ、Mgの含有量を減少させている。   The composition of the aluminum alloy bat base tube of the present invention is 7055 standard (main alloy element, Zn: 7.6 to 8.4 wt%, Mg: 1. 8 to 2.3 wt%, Cu: 2.0 to 2.6 wt%, Cr: <0.04 wt%, Zr: 0.08 to 0.25 wt%) Thus, the Mg content is reduced.

より具体的には、Znの含有量を増加させることで、最終調質のアルミニウム合金中の析出密度を高めて強度に寄与させることで、高強度化を達成している。   More specifically, increasing the Zn content increases the precipitation density in the final tempered aluminum alloy and contributes to the strength, thereby achieving high strength.

また、Cu及びMgも析出強化によるアルミニウム合金の強化を主目的として添加されているが、それらの添加量を必要以上に高めると、晶出物が大型化し、延性の低下や、陽極酸化皮膜性を低下させるため、Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)比を5以上とし、また、Cu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計を3.4以上、4.2以下とすることで、高強度と高延性の両立を実現している。   Cu and Mg are also added for the purpose of strengthening the aluminum alloy by precipitation strengthening. However, if the amount of addition is increased more than necessary, the crystallization becomes larger, the ductility is reduced, and the anodized film property is increased. In order to reduce the Zn content (wt%) / Mg content (wt%) ratio is 5 or more, and the total of Cu content (wt%) and Mg content (wt%) is 3.4 or more. By making it 4.2 or less, both high strength and high ductility are realized.

また、本発明のアルミニウム合金製バット用素管に用いるアルミニウム合金は、Cr:0.02〜0.30wt%、Zr:0.05〜0.20wt%、Ti:0.01〜0.15wt%、B:0.001〜0.05wt%を含有する。Cr及びZrを微量添加することで、ピン止め効果によって押出加工や引抜加工の途中や加工直後の再結晶化を抑制することができる。また、Ti及びBを微量添加することで、鋳造組織を微細化することができる。   The aluminum alloy used in the aluminum alloy vat base tube of the present invention is Cr: 0.02 to 0.30 wt%, Zr: 0.05 to 0.20 wt%, Ti: 0.01 to 0.15 wt%. , B: 0.001 to 0.05 wt%. By adding a small amount of Cr and Zr, recrystallization during or after extrusion or drawing can be suppressed due to the pinning effect. Moreover, the cast structure can be refined by adding a small amount of Ti and B.

更に、本発明のアルミニウム合金製バット用素管は、全面が繊維状組織(ファイバー組織)となっており、肉厚調整加工時の高い成形性を有している。なお、製品であるバットにおいて、ボールを打つ打撃部に加工組織であるファイバー組織を残存させることにより、高強度を実現しているが、表面がファイバー組織の場合は当該ファイバー組織に沿った筋状の模様が現れ、外観を損ねてしまう。これに対し、本発明のアルミニウム合金製バット用素管を用いて製造されるアルミニウム合金製バットは外層部に厚さが50〜500μmの再結晶組織層を有しているため、表面に筋状の模様が形成されることを防止し、高強度と両立することができる。   Furthermore, the entire surface of the aluminum alloy bat blank for use in the present invention has a fibrous structure (fiber structure), and has high formability during thickness adjustment processing. In addition, in the bat which is a product, high strength is realized by leaving the fiber structure which is the processed structure in the hitting part where the ball is hit, but when the surface is a fiber structure, the streaks along the fiber structure are realized. Will appear and the appearance will be damaged. On the other hand, since the aluminum alloy bat manufactured using the aluminum alloy bat blank according to the present invention has a recrystallized structure layer having a thickness of 50 to 500 μm in the outer layer portion, a streak is formed on the surface. It is possible to prevent the pattern from being formed and to achieve both high strength.

ここで、再結晶組織層の厚さを50μm以上とすることで、ファイバー組織に起因する筋状の模様が表面に出現することを十分に防止することができ、500μm以下とすることで、アルミニウム合金製バットの引張強度及び反発力が低下することを抑制することができることに加え、耐食性を高めることができる。   Here, by setting the thickness of the recrystallized structure layer to 50 μm or more, it is possible to sufficiently prevent the streak pattern resulting from the fiber structure from appearing on the surface. By setting the thickness to 500 μm or less, aluminum In addition to being able to suppress the decrease in tensile strength and repulsion of the alloy bat, corrosion resistance can be enhanced.

また、本発明は、
上述の本発明のアルミニウム合金製バット用素管からなり、
外周表面に陽極酸化皮膜、塗装層又はめっき層のうちの少なくともいずれかを有し、
打撃部の金属組織において、外層部に厚さが50〜500μmの再結晶組織層、板厚内部に繊維状組織をそれぞれ有し、
前記打撃部の引張強さが630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金製バットも提供する。
The present invention also provides:
It comprises the above-described aluminum alloy vat base tube of the present invention,
Having at least one of an anodized film, a paint layer or a plating layer on the outer peripheral surface;
In the metal structure of the striking part, the outer layer part has a recrystallized structure layer having a thickness of 50 to 500 μm, and the fibrous structure inside the plate thickness,
The tensile strength of the striking part is 630 MPa or more, the 0.2% proof stress value is 605 MPa or more, and the elongation is 14% or more,
An aluminum alloy bat is also provided.

本発明のアルミニウム合金製バットは、本発明のアルミニウム合金製バット用素管を用いて製造しているため(すなわち、本発明のアルミニウム合金製バット用素管で形成乃至は構成されているため)、本体部は上述のアルミニウム合金製バット用素管と同様の組成を有している。また、当該アルミニウム合金製バットの打撃部の金属組織は、内部にはファイバー組織、外層部には再結晶組織を有していることに加え、適当な時効処理によって十分に析出強化されている。その結果、打撃部から切出した引張試験片の引張強度が630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上となっており、高強度と高延性を兼ね備えていることから、高い反発力と耐久性を有するアルミニウム合金製バットとなっている。   The aluminum alloy bat according to the present invention is manufactured using the aluminum alloy bat blank according to the present invention (that is, formed or constituted by the aluminum alloy bat blank according to the present invention). The main body portion has the same composition as that of the above-described aluminum alloy vat base tube. Further, the metal structure of the striking part of the aluminum alloy bat has a fiber structure inside and a recrystallized structure in the outer layer part, and is sufficiently precipitation strengthened by an appropriate aging treatment. As a result, the tensile strength of the tensile test piece cut out from the striking part is 630 MPa or more, the 0.2% proof stress value is 605 MPa or more, and the elongation is 14% or more, which has both high strength and high ductility. Therefore, the aluminum alloy bat has high repulsive force and durability.

反発力の向上によりボールの飛距離が長くなるため、アルミニウム合金製バットにおいては反発力を大きくすることが好ましい。ここで、反発力を向上させるためには反発係数を高くする、即ち打撃部の薄肉化が有効である。しかしながら、従来のアルミニウム合金製バットにおいては打撃部の肉厚が薄い場合は2%扁平耐力が7500N未満となることから、一般財団法人製品安全協会が定める非木製バットのSG基準(CPSA0024)を満足することができなかった。これに対し、本発明のアルミニウム合金製バットは、高い耐力に起因して、従来材より薄い肉厚でも2%扁平耐力を満足し、反発力を向上させることができる。   Since the flight distance of the ball becomes longer due to the improvement of the repulsive force, it is preferable to increase the repulsive force in the aluminum alloy bat. Here, in order to improve the resilience, it is effective to increase the resilience coefficient, that is, to reduce the thickness of the hitting portion. However, in conventional aluminum alloy bats, if the striking part is thin, the 2% flatness proof strength is less than 7500N, which satisfies the SG standard (CPSA0024) for non-wood bats established by the Japan Product Safety Association. I couldn't. On the other hand, the aluminum alloy bat of the present invention can satisfy the 2% flat proof stress even with a wall thickness thinner than that of the conventional material due to the high proof stress, and can improve the repulsive force.

また、本発明のアルミニウム合金製バットは打撃部の肉厚を薄くすることができるため、同重量のバットでも、バランス及びMOI(慣性モーメント)の自由度が増加する。すなわち、同重量でも重量をグリップ側に多く配分することで、MOIの低い、振り易いバットを実現することができる。また、同様に先端キャップ側に重量を配分すると、パワーヒッターに好まれるバットとすることができる。ここで、バランス及びMOIはASTM F2398−11の測定方法で評価することができる。なお、本発明のアルミニウム合金製バットにおいては、打撃部の外径が66.7mmの場合は当該打撃部の肉厚を2.91〜3.3mmとし、打撃部の外径が63.5mmの場合は当該打撃部の肉厚を2.80〜3.3mmとし、当該打撃部の2%扁平耐力が7500N以上であること、が好ましい。   In addition, since the aluminum alloy bat of the present invention can reduce the thickness of the hitting portion, the degree of freedom of balance and MOI (moment of inertia) increases even with the bat of the same weight. That is, even if the weight is the same, the bat having a low MOI and easy to swing can be realized by distributing a large weight to the grip side. Similarly, if the weight is distributed to the tip cap side, the bat preferred by the power hitter can be obtained. Here, balance and MOI can be evaluated by the measurement method of ASTM F2398-11. In the aluminum alloy bat of the present invention, when the outer diameter of the hitting part is 66.7 mm, the thickness of the hitting part is 2.91 to 3.3 mm, and the outer diameter of the hitting part is 63.5 mm. In this case, it is preferable that the thickness of the hitting portion is 2.80 to 3.3 mm, and the 2% flat proof stress of the hitting portion is 7500 N or more.

また、高い耐力に起因して、2%扁平耐力が、従来材より薄い肉厚でもSG基準(CPSA0024)をクリアーできるため、バットの肉厚を薄肉化でき、軽量化できる。その結果、軽量で振り易いアルミニウム合金製バットを実現することができる。さらに薄肉化により、反発係数が高くなり、反発力がアップし、飛距離アップにもつながり好ましいバットになる。   In addition, due to the high yield strength, the 2% flat yield strength can clear the SG standard (CPSA0024) even when the thickness is thinner than that of the conventional material, so that the thickness of the bat can be reduced and the weight can be reduced. As a result, an aluminum alloy bat that is lightweight and easy to swing can be realized. Furthermore, the thinning increases the coefficient of restitution, increases the repulsive force, increases the flight distance, and provides a favorable bat.

また、本発明のアルミニウム合金製バットは外周表面に陽極酸化皮膜、塗装層又はめっき層のうちの少なくともいずれかを有しているが、外層部に厚さが50〜500μmの再結晶組織層を有していることから、表面に筋状の模様等は出現しておらず、極めて良好な外観となっている。   In addition, the aluminum alloy bat of the present invention has at least one of an anodized film, a coating layer, and a plating layer on the outer peripheral surface, but a recrystallized structure layer having a thickness of 50 to 500 μm on the outer layer portion. Therefore, a streak pattern or the like does not appear on the surface, and the appearance is extremely good.

更に、本発明は、
本発明のアルミニウム合金製バット用素管に肉厚調整及びスエージング加工を施し、前記 アルミニウム合金製バット用素管をバットの形状に塑性加工する第一工程と、固相線温度から5〜25℃低い温度に保持する溶体化処理を施した後、焼入れ処理を施す第二工程と、保持温度:100〜140℃、保持時間:10〜48時間の時効処理を施す第三工程と、陽極酸化皮膜処理、塗装処理又はめっき処理のうちの少なくともいずれかを施す第四工程と、を有すること、
を特徴とするアルミニウム合金製バットの製造方法、も提供する。
Furthermore, the present invention provides
Thickness adjustment and swaging processing are performed on the aluminum alloy vat base tube of the present invention, and the aluminum alloy vat base tube is plastically processed into a bat shape. A second step in which a solution treatment is carried out at a low temperature, followed by a quenching treatment; a third step in which an aging treatment is carried out at a holding temperature of 100 to 140 ° C. and a holding time of 10 to 48 hours; and anodization Having a fourth step of performing at least one of a film treatment, a coating treatment or a plating treatment,
Also provided is a method of manufacturing an aluminum alloy bat characterized by:

本発明のアルミニウム合金製バットの製造方法においては、必要に応じて、前記第三工程の後に、保持温度:140〜180℃、保持時間:1〜12時間の時効処理を施すこと、が好ましい。   In the method for producing an aluminum alloy bat of the present invention, it is preferable to perform an aging treatment at a holding temperature of 140 to 180 ° C. and a holding time of 1 to 12 hours after the third step, if necessary.

バットの形状に塑性加工した本発明のアルミニウム合金製バット用素管に対して適当な時効処理を施すことで、当該アルミニウム合金製バット用素管の組織的特徴を維持しつつ、打撃部から切出した引張試験片の引張強度が630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上となるアルミニウム合金製バットを効率的に得ることができる。これらの機械的特性によって、打撃部の外径が66.7mmの場合、当該打撃部の肉厚を2.91mmまで薄肉化した場合であっても、耐久性や耐割れ性に優れ、SG規格である2%扁平耐力:7500N以上の要件を満たすことができる。また、打撃部の外径が63.5mmの場合、当該打撃部の肉厚を2.80mmまで薄肉化した場合であっても、耐久性や耐割れ性に優れ、SG規格である2%扁平耐力:7500N以上の要件を満たすことができる。   By applying an appropriate aging treatment to the aluminum alloy vat base tube of the present invention that has been plastically processed into the shape of the bat, it is cut out from the striking portion while maintaining the structural characteristics of the aluminum alloy vat base tube. In addition, an aluminum alloy bat having a tensile strength of 630 MPa or more, a 0.2% proof stress value of 605 MPa or more, and an elongation of 14% or more can be efficiently obtained. Due to these mechanical characteristics, when the outer diameter of the hitting part is 66.7 mm, the hitting part has excellent durability and crack resistance even when the thickness of the hitting part is reduced to 2.91 mm. 2% flat proof stress: 7500 N or more can be satisfied. Further, when the outer diameter of the hitting portion is 63.5 mm, even if the hitting portion is thinned to 2.80 mm, it has excellent durability and crack resistance, and is 2% flat which is SG standard. Yield strength: 7500N or more can be satisfied.

また、バットの形状に塑性加工した素管の外層部は再結晶組織となっていることから、陽極酸化皮膜処理、塗装処理又はめっき処理(第四工程)によって良好な外観を有する平滑な表面を得ることができる。   In addition, since the outer layer portion of the raw tube plastically processed into the shape of the bat has a recrystallized structure, a smooth surface having a good appearance can be obtained by anodizing film treatment, painting treatment or plating treatment (fourth step). Can be obtained.

当該溶体化処理を施すことで、アルミニウム合金を鋳造した際に晶出した強度の向上に寄与しない粗大な化合物(Zn―Mg系、Mg−Si系、Al−Cu系等の化合物)がAl母相中に固溶される。固溶されたZn、Mg、Cu等の元素は焼入れ処理によってAl母相中に過飽和に固溶された状態で維持され、その後の時効処理によって微細な析出物を形成するため、より一層の強度向上を達成することができる。   By carrying out the solution treatment, coarse compounds (Zn—Mg, Mg—Si, Al—Cu, etc.) that do not contribute to the improvement of the strength crystallized when an aluminum alloy is cast are Al base. It is dissolved in the phase. Solid elements such as Zn, Mg, and Cu are maintained in a supersaturated solid state in the Al matrix by quenching, and fine precipitates are formed by subsequent aging treatment. An improvement can be achieved.

本発明によれば、高い反発力と耐久性を兼ね備えつつ外観品質にも優れたアルミニウム合金製バットを得るためのアルミニウム合金製バット用素管を提供することができ、更に、高い反発力と耐久性を兼ね備えつつ外観品質にも優れたアルミニウム合金製バット及びその効率的な製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an aluminum alloy bat base tube for obtaining an aluminum alloy bat which has both high repulsive force and durability and is excellent in appearance quality, and further has high repulsive force and durability. It is possible to provide an aluminum alloy bat excellent in appearance quality while also having the properties and an efficient manufacturing method thereof.

本発明のアルミニウム合金製バット用素管の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the aluminum alloy bat blank for the present invention. 本発明のアルミニウム合金製バットの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the aluminum alloy bat | bat of this invention. 本発明のアルミニウム合金製バットの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the aluminum alloy bat of the present invention. 本発明のアルミニウム合金製バットの製造方法に関する工程図である。It is process drawing regarding the manufacturing method of the aluminum alloy bat of the present invention. 本発明のアルミニウム合金製バットの2%扁平耐力と打撃部肉厚の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between 2% flat proof stress of the aluminum alloy bat of this invention, and a hit | damage part thickness.

以下、図面を参照しながら本発明のアルミニウム合金製バット用素管及びバット並びにその製造方法についての代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。   Hereinafter, typical embodiments of an aluminum alloy bat blank and a bat and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. Further, since the drawings are for conceptually explaining the present invention, the dimensions and ratios of the components shown may be different from the actual ones.

1.アルミニウム合金製バット用素管
(1)組成
本発明のアルミニウム合金製バット用素管に用いるアルミニウム合金は、
Zn:9.0〜11.0wt%、Mg:1.3〜1.8wt%、Cu:2.0〜2.6wt%およびCr:0.02〜0.30wt%、Zr:0.05〜0.20wt%、Ti:0.01〜0.15wt%、B:0.001〜0.05wt%を含み、
残部がAlと不可避的不純物からなり、
Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)が5以上であり、
Cu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計が3.4〜4.2wt%であり、
本発明のアルミニウム合金製バット用素管は全面ファイバー組織を有する。
以下、各成分元素についてそれぞれ説明する。
1. Aluminum alloy bat blank (1) composition The aluminum alloy used in the aluminum alloy bat blank of the present invention is:
Zn: 9.0 to 11.0 wt%, Mg: 1.3 to 1.8 wt%, Cu: 2.0 to 2.6 wt% and Cr: 0.02 to 0.30 wt%, Zr: 0.05 to 0.20 wt%, Ti: 0.01-0.15 wt%, B: 0.001-0.05 wt%,
The balance consists of Al and inevitable impurities,
Zn content (wt%) / Mg content (wt%) is 5 or more,
The total of Cu content (wt%) and Mg content (wt%) is 3.4 to 4.2 wt%,
The aluminum alloy vat base tube of the present invention has a full-face fiber structure.
Hereinafter, each component element will be described.

Zn:9.0〜11.0wt%(好ましくは9.2〜10.5wt%)
Znは時効処理を行うと、Zn−Mg系、Al−Zn―Mg−Cu系化合物として析出し、アルミニウム合金の機械的強度が向上する。含有量を9.0wt%以上とすることで当該析出強化を十分に発現させることができ、11.0wt%以下とすることで化合物の粗大化に起因する延性の低下を抑制することができる。
Zn: 9.0 to 11.0 wt% (preferably 9.2 to 10.5 wt%)
When Zn is subjected to an aging treatment, Zn is precipitated as a Zn—Mg-based or Al—Zn—Mg—Cu-based compound, and the mechanical strength of the aluminum alloy is improved. By setting the content to 9.0 wt% or more, the precipitation strengthening can be sufficiently expressed, and by setting the content to 11.0 wt% or less, a decrease in ductility due to the coarsening of the compound can be suppressed.

Mg:1.3〜1.8wt%(好ましくは、1.3〜1.6wt%未満)
Mgは固溶強化により強度を向上させる効果を有すると共に、時効処理を施すとAl−Zn−Mg系化合物として析出し、機械的強度を向上させる。含有量を1.3wt%以上とすることで固溶強化及び析出強化を十分に発現させることができ、1.8wt%以下とすることでZn−Mg系化合物の粗大化に起因する延性の低下を抑制することができる。また、Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)を5以上とすることで強度と延性が両立でき、耐食性も高められる。
Mg: 1.3 to 1.8 wt% (preferably less than 1.3 to 1.6 wt%)
Mg has an effect of improving strength by solid solution strengthening, and when subjected to an aging treatment, Mg precipitates as an Al—Zn—Mg compound and improves mechanical strength. By setting the content to 1.3 wt% or more, solid solution strengthening and precipitation strengthening can be sufficiently expressed, and by setting the content to 1.8 wt% or less, ductility is reduced due to the coarsening of the Zn-Mg compound. Can be suppressed. Further, by setting the Zn content (wt%) / Mg content (wt%) to 5 or more, both strength and ductility can be achieved, and corrosion resistance can be improved.

Cu:2.0〜2.6wt%(好ましくは、2.0〜2.5wt%)
Cuは固溶強化により強度を向上させる効果を有すると共に、時効処理を施すとAl−Cu系化合物として析出し、機械的強度を向上させる。含有量を2.0wt%以上とすることで固溶強化及び析出強化を十分に発現させることができ、2.6wt%以下とし、更にCu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計を3.4以上、4.2以下とすることでAl−Cu系化合物の粗大化に起因する延性の低下や陽極酸化皮膜性の低下を抑制することができる。
Cu: 2.0 to 2.6 wt% (preferably 2.0 to 2.5 wt%)
Cu has the effect of improving the strength by solid solution strengthening, and when it is subjected to an aging treatment, it precipitates as an Al—Cu-based compound and improves the mechanical strength. By setting the content to 2.0 wt% or more, solid solution strengthening and precipitation strengthening can be sufficiently expressed, and 2.6 wt% or less, and further Cu content (wt%) and Mg content (wt%) By making the total of 3.4 or more and 4.2 or less, it is possible to suppress a decrease in ductility and a decrease in anodized film property due to the coarsening of the Al—Cu-based compound.

Cr:0.02〜0.30wt%
Crは化合物のピン止め効果により再結晶組織化を抑制する効果を有し、加工組織であるファイバー組織を安定化することができる。含有量を0.02wt%以上とすることで当該効果を十分に発現することができ、0.30wt%以下とすることで化合物の粗大化に伴う延性の低下を抑制することができる。
Cr: 0.02-0.30 wt%
Cr has the effect of suppressing recrystallized structure due to the pinning effect of the compound, and can stabilize the fiber structure as a processed structure. By setting the content to 0.02 wt% or more, the effect can be sufficiently expressed, and by setting the content to 0.30 wt% or less, it is possible to suppress a decrease in ductility due to the coarsening of the compound.

Zr:0.05〜0.20wt%
Zrは化合物のピン止め効果により再結晶組織化を抑制する効果を有し、加工組織であるファイバー組織を安定化することができる。含有量を0.05wt%以上とすることで当該効果を十分に発現することができ、0.20wt%以下とすることで化合物の粗大化に伴う延性の低下を抑制することができる。
Zr: 0.05-0.20 wt%
Zr has the effect of suppressing recrystallized structure due to the pinning effect of the compound, and can stabilize the fiber structure that is the processed structure. By setting the content to 0.05 wt% or more, the effect can be sufficiently expressed, and by setting the content to 0.20 wt% or less, it is possible to suppress a decrease in ductility associated with the coarsening of the compound.

Ti:0.01〜0.15wt%
Tiの添加により鋳造組織を微細化することができる。当該微細化効果はTiの含有量を0.01wt%以上とすることで十分に発現させることができ、0.15wt%以下とすることで粗大化合物の形成に起因する延性の低下を抑制することができる。なお、鋳造組織の微細化効果を得るためには、鋳造直前にTiを合金溶湯中に添加することが好ましい。
Ti: 0.01-0.15 wt%
The cast structure can be refined by adding Ti. The refinement effect can be sufficiently expressed by setting the Ti content to 0.01 wt% or more, and by suppressing the Ti content to 0.15 wt% or less, the reduction in ductility due to the formation of the coarse compound is suppressed. Can do. In order to obtain a refined effect of the cast structure, it is preferable to add Ti to the molten alloy immediately before casting.

B:0.001〜0.05wt%
Bの添加により鋳造組織を微細化することができる。当該微細化効果はBの含有量を0.001wt%以上とすることで十分に発現させることができ、0.05wt%以下とすることで粗大化合物の形成に起因する延性の低下を抑制することができる。なお、鋳造組織の微細化効果を得るためには、鋳造直前にBを合金溶湯中に添加することが好ましい。
B: 0.001 to 0.05 wt%
By adding B, the cast structure can be refined. The refinement effect can be sufficiently expressed when the B content is 0.001 wt% or more, and by suppressing the content of B to 0.05 wt% or less, the reduction in ductility due to the formation of a coarse compound is suppressed. Can do. In order to obtain a refined effect of the cast structure, B is preferably added to the molten alloy immediately before casting.

Zn及びMgの含有量割合(Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)≧5)
Zn及びMgは、析出強化によるアルミニウム合金の強化を主目的として添加されている。十分な析出強化を得るためには、時効処理の前に、溶体化処理を行って、鋳造の際に晶出あるいは析出した強度の向上に寄与しない化合物を、Al母相中に固溶させることが行われる。Mgの含有量が多くなると溶体化処理を行っても化合物が十分に固溶せず、その結果、時効処理の際に強度の向上に寄与する化合物の析出量が少なくなり、機械的特性の向上が小さくなる。そこで、本発明のアルミニウム合金製バット用素管に用いるアルミニウム合金ではMg含有量を規制する。
Content ratio of Zn and Mg (Zn content (wt%) / Mg content (wt%) ≧ 5)
Zn and Mg are added mainly for the purpose of strengthening the aluminum alloy by precipitation strengthening. In order to obtain sufficient precipitation strengthening, a solution treatment is performed before the aging treatment, so that a compound that does not contribute to improvement in strength that is crystallized or precipitated during casting is dissolved in the Al matrix. Is done. When the content of Mg increases, the compound does not dissolve sufficiently even when solution treatment is performed. As a result, the precipitation amount of the compound that contributes to improvement in strength during aging treatment decreases, and mechanical properties are improved. Becomes smaller. Therefore, the Mg content is regulated in the aluminum alloy used in the aluminum alloy vat base tube of the present invention.

更に、Cuを含有することで、析出強化により強度が高まる。一方で、必要以上に添加すると、晶出物が粗大化し、延性が低下する。高強度化を得て、伸びの低下を抑制するために、Cu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計が3.4〜4.2wt%とすることで、高強度と高延性の両立を実現しており、より具体的には、適当な時効処理後に引張強度630MPa以上、0.2%耐力605MPa以上かつ伸び14%以上の引張特性を実現することができる。   Furthermore, strength is increased by precipitation strengthening by containing Cu. On the other hand, if it is added more than necessary, the crystallized product becomes coarse and the ductility decreases. In order to obtain high strength and suppress the decrease in elongation, the total of Cu content (wt%) and Mg content (wt%) is set to 3.4 to 4.2 wt%. High ductility is achieved at the same time, and more specifically, tensile properties of a tensile strength of 630 MPa or more, a 0.2% proof stress of 605 MPa or more and an elongation of 14% or more can be realized after appropriate aging treatment.

その他の成分元素
本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の元素を含有することが許容される。具体的には、0.2wt%以下のSiや0.2wt%以下のFe及び0.4wt%以下のMnを含有することができ、その他の元素は0.05wt%以下に制限することが好ましい。また、前記した元素以外の不可避的不純物については、本発明で用いるアルミニウム合金の特性に影響を与えない範囲で含有することは許容される。具体的には、これらの不可避的不純物の合計が0.05wt%以下であれば許容される。
Other component elements As long as the effects of the present invention are not impaired, it is allowed to contain other elements. Specifically, it can contain 0.2 wt% or less of Si, 0.2 wt% or less of Fe, and 0.4 wt% or less of Mn, and other elements are preferably limited to 0.05 wt% or less. . Further, inevitable impurities other than the elements described above are allowed to be contained within a range that does not affect the characteristics of the aluminum alloy used in the present invention. Specifically, it is acceptable if the total of these inevitable impurities is 0.05 wt% or less.

(2)組織
図1に本発明のアルミニウム合金製バット用素管の断面模式図を示す。アルミニウム合金製バット用素管1は、全面ファイバー組織となっている。素管の外層部に再結晶組織があるとバットの製造工程において、再結晶組織化が起こりやすくなり、バットの打撃部の再結晶組織の厚さを500μm以下に抑制するのが難しくなる。
(2) Structure FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an aluminum alloy bat blank for the present invention. The aluminum alloy bat base tube 1 has a full-face fiber structure. If there is a recrystallized structure in the outer layer of the blank tube, recrystallized structure is likely to occur in the manufacturing process of the bat, and it becomes difficult to suppress the thickness of the recrystallized structure in the striking part of the bat to 500 μm or less.

アルミニウム合金製バット用素管1の製造には、アルミニウム合金製の押出管または引抜管を用いる。O調質で肉厚調整加工を実施するが、加工性を高めるために、管材の偏肉率を10%以下とすることが好ましい。また、引抜管を用いる場合、冷間加工度が30%より大きいと溶体化処理の際に再結晶組織層が過剰に厚くなりやすく、肉厚調整時の成形性も高まるので、冷間加工度を30%以下に規制することが好ましい。   An aluminum alloy extruded tube or drawn tube is used to manufacture the aluminum alloy bat base tube 1. Thickness adjustment processing is performed with O tempering, but in order to improve workability, it is preferable that the uneven thickness ratio of the pipe material is 10% or less. Also, when using a drawn tube, if the cold work degree is greater than 30%, the recrystallized structure layer tends to be excessively thick during the solution treatment, and the formability when adjusting the thickness is improved. Is preferably regulated to 30% or less.

2.アルミニウム合金製バット
本発明のアルミニウム合金製バットは、本発明のアルミニウム合金製バット用素管を用いて製造される。
2. Aluminum alloy bat The aluminum alloy bat of the present invention is manufactured using the aluminum alloy bat base tube of the present invention.

図2に本発明のアルミニウム合金製バットの概略構成を示す断面図を示す。アルミニウム合金製バット2は、野球、ソフトボール、クリケット等の球技において打者がボールを打つ(打球する)ために用いられるものであり、バット本体部4と、ヘッドキャップ6と、グリップエンド8と、グリップテープ10とを備えている。なお、以下の説明において、「基端」は、アルミニウム合金製バット2の長さ方向での基端又は一端、「先端」は、金属バットの長さ方向での先端又は他端を意味する。   FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the aluminum alloy bat of the present invention. The aluminum alloy bat 2 is used by a batter for hitting (striking) a ball in ball games such as baseball, softball, cricket, and the like. The bat body 4, the head cap 6, the grip end 8, A grip tape 10 is provided. In the following description, “base end” means the base end or one end in the length direction of the aluminum alloy bat 2, and “tip” means the tip end or the other end in the length direction of the metal bat.

バット本体部4は、先端側の打撃部12と、基端側のグリップ部14と、打撃部12及びグリップ部14間を連結する遷移部16とが一体に連結されて構成されている。打撃部12は、ボールを打つ部分としてバット本体部4の先端部に設けられている。打撃部12は、アルミニウム合金製バット2の長さ方向に伸びる円筒状に形成され、外径が基端側へ向けて減少するように形成されている。   The bat main body 4 is configured by integrally connecting a striking portion 12 on the distal end side, a grip portion 14 on the proximal end side, and a transition portion 16 that connects between the striking portion 12 and the grip portion 14. The hitting part 12 is provided at the tip of the bat main body part 4 as a part for hitting a ball. The striking portion 12 is formed in a cylindrical shape extending in the length direction of the aluminum alloy bat 2, and is formed so that the outer diameter decreases toward the proximal end side.

本実施例では、打撃部12の最大径となる外径Dが66.7〜63.5mmに設定されている。打撃部12の内径dは、全体としてほぼ一定である。また、打撃部12の長さL1は、20〜30cmに設定されている。なお、打撃部12の外径D、内径d、肉厚T、長さL1は、アルミニウム合金製バット2に要求される特性等に応じて適宜変更することが可能である。   In this embodiment, the outer diameter D that is the maximum diameter of the striking portion 12 is set to 66.7 to 63.5 mm. The inner diameter d of the striking portion 12 is substantially constant as a whole. Moreover, the length L1 of the striking part 12 is set to 20 to 30 cm. The outer diameter D, inner diameter d, wall thickness T, and length L1 of the striking portion 12 can be appropriately changed according to characteristics required for the aluminum alloy bat 2.

打撃部12の内周面には、先端側においてヘッドキャップ6を取り付けるための溝部が周回状に設けられており、当該溝部に対する基端側には、拡径部が設けられている。また、打撃部12の外周面には、アルミニウムの陽極酸化被膜又は塗装等による外側意匠面18が形成されている。   On the inner peripheral surface of the striking portion 12, a groove portion for attaching the head cap 6 is provided in a circular shape on the distal end side, and an enlarged diameter portion is provided on the proximal end side with respect to the groove portion. Further, an outer design surface 18 is formed on the outer peripheral surface of the striking portion 12 by an anodic oxide coating or painting of aluminum.

グリップ部14は、打者が把持する部分としてバット本体部4の基端部に設けられている。グリップ部14は、打撃部12よりも外径が小さい円筒状に形成され、アルミニウム合金製バット2の長さ方向に伸びている。なお、グリップ部14の内径も、打撃部12よりも小さく形成されている。本実施例のグリップ部14の内外径は、全体としてほぼ一定となっている。ただし、グリップ部14の内外径は、一定である必要はなく、例えば要求される特性に応じて、いわゆるフレア型等のようにグリップ部14の長さ方向の中間部で外径を相対的に小さくすること等が可能である。   The grip portion 14 is provided at the proximal end portion of the bat main body portion 4 as a portion that the batter grips. The grip portion 14 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than that of the striking portion 12 and extends in the length direction of the aluminum alloy bat 2. The inner diameter of the grip portion 14 is also smaller than the striking portion 12. The inner and outer diameters of the grip portion 14 of this embodiment are substantially constant as a whole. However, the inner and outer diameters of the grip portion 14 do not need to be constant. For example, according to the required characteristics, the outer diameter is relatively set at the intermediate portion in the length direction of the grip portion 14 such as a so-called flare type. It is possible to make it smaller.

グリップ部14の内周には、基端部において、グリップエンド8を固定するための雌ねじ部が形成されている。グリップ部14の外周面には、先端側から中間部まで打撃部12から連続する外側意匠面18が形成されている。   An internal thread portion for fixing the grip end 8 is formed on the inner periphery of the grip portion 14 at the base end portion. On the outer peripheral surface of the grip portion 14, an outer design surface 18 continuous from the striking portion 12 is formed from the front end side to the intermediate portion.

遷移部16は、打撃部12とグリップ部14との間を滑らかに遷移させる部分であり、全体として先端側の打撃部12から基端側のグリップ部14へ向けて内外径が漸次縮径するテーパ形状になっている。本実施例の遷移部16は、打撃部12とグリップ部14と各間において、外周面が曲面状にエッジなく遷移している。この遷移部16の外周面にも、打撃部12から延びる外側意匠面18が形成されている。   The transition portion 16 is a portion that smoothly transitions between the striking portion 12 and the grip portion 14, and the inner and outer diameters gradually decrease from the striking portion 12 on the distal end side toward the grip portion 14 on the proximal end as a whole. Tapered shape. In the transition portion 16 of the present embodiment, the outer peripheral surface transitions in a curved shape without an edge between the striking portion 12 and the grip portion 14. An outer design surface 18 extending from the striking portion 12 is also formed on the outer peripheral surface of the transition portion 16.

遷移部16の内周面は、グリップ部14との間において鈍角のエッジ部を有するように連続し、打撃部12との間において後述する拡径部によってエッジなく遷移している。かかる構成のバット本体部4に、ヘッドキャップ6、グリップエンド8、グリップテープ10が取り付けられてアルミニウム合金製バット2が構成される。   The inner peripheral surface of the transition portion 16 is continuous with the grip portion 14 so as to have an obtuse edge portion, and is transitioned between the striking portion 12 without an edge due to an enlarged diameter portion described later. The head cap 6, the grip end 8, and the grip tape 10 are attached to the bat main body 4 having such a configuration to form the aluminum alloy bat 2.

ヘッドキャップ6は、樹脂等で形成され、バット本体部4の打撃部12の先端開口を閉止する。ヘッドキャップ6は、円柱状の一端部が打撃部12の先端開口から挿入されて、その外縁の突起部が打撃部12の溝部に係合している。また、ヘッドキャップ6の他端部は、打撃部12の先端面に突き当てられ、打撃部12の先端からドーム型に膨出するようになっている。なお、ヘッドキャップ6の形状等は、アルミニウム合金製バット2の特性に応じて変更することが可能である。   The head cap 6 is formed of resin or the like and closes the tip opening of the striking portion 12 of the bat main body portion 4. The head cap 6 has a cylindrical end portion inserted from the tip opening of the striking portion 12, and a protrusion on the outer edge of the head cap 6 is engaged with the groove portion of the striking portion 12. Further, the other end of the head cap 6 is abutted against the tip surface of the striking portion 12 and bulges from the tip of the striking portion 12 into a dome shape. The shape and the like of the head cap 6 can be changed according to the characteristics of the aluminum alloy bat 2.

グリップエンド8は、バット本体部4と同様、アルミ合金等の金属で形成され、バット本体部4のグリップ部14の基端開口を閉止する。グリップエンド8は、雄ねじ部からなる一端部がグリップ部14の内周の雌ねじ部に螺合されて、円板状の他端部がグリップ部14の基端面に突き当てられている。これにより、グリップエンド8は、グリップ部14の基端に締結固定されている。他端部の外縁は、グリップ部14に対して径方向に突出している。なお、他端部の形状等は、アルミニウム合金製バット2の特性に応じて適宜変更することが可能である。   The grip end 8 is formed of a metal such as an aluminum alloy like the bat main body 4 and closes the proximal end opening of the grip portion 14 of the bat main body 4. The grip end 8 has one end portion formed of a male screw portion screwed into the inner screw portion of the grip portion 14, and the other end portion having a disc shape is abutted against the base end surface of the grip portion 14. Thereby, the grip end 8 is fastened and fixed to the base end of the grip part 14. The outer edge of the other end protrudes in the radial direction with respect to the grip portion 14. In addition, the shape of the other end can be appropriately changed according to the characteristics of the aluminum alloy bat 2.

グリップテープ10は、樹脂等からなり、打球時のすべり止め等のために設けられる。グリップテープ10は、グリップ部14の外周面の先端部から基端部にかけて巻き付けられ、外側意匠面18の一部を含めてグリップ部14を被覆している。   The grip tape 10 is made of resin or the like, and is provided for preventing slipping when hitting a ball. The grip tape 10 is wound from the distal end portion to the proximal end portion of the outer peripheral surface of the grip portion 14, and covers the grip portion 14 including a part of the outer design surface 18.

図3に本発明のアルミニウム合金製バットの断面模式図を示す。なお、ここでは表面に陽極酸化皮膜を形成させた実施形態について説明する。アルミニウム合金製バット2はバット形状に塑性加工後、T6処理した後に、表面に陽極酸化皮膜等を形成させ、ヘッドキャップ6及びグリップ部14等を取り付けたものである。   FIG. 3 is a schematic sectional view of the aluminum alloy bat of the present invention. Here, an embodiment in which an anodized film is formed on the surface will be described. The aluminum alloy bat 2 is formed by plastic processing into a bat shape, T6 treatment, an anodic oxide film or the like is formed on the surface, and the head cap 6 and the grip portion 14 are attached.

アルミニウム合金製バット2の打撃部12の組織は、板厚中心部20が押出加工組織であるファイバー組織となっており、当該ファイバー組織によって高強度が得られている。   The striking portion 12 of the aluminum alloy bat 2 has a fiber structure in which the plate thickness center portion 20 is an extruded structure, and high strength is obtained by the fiber structure.

外層部には50〜500μmの再結晶組織層22を有することで、本発明のアルミニウム合金製バットでは、陽極酸化皮膜後の表面模様を抑制すると共に皮膜性を高めている。なお、内層表層部にも類似の再結晶組織層22’が形成されるが、ヘッド部において、板厚内部のファイバー組織の厚さは肉厚の75%以上とすることで引張強度が630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上の引張特性を得ることができる。   By having the recrystallized structure layer 22 of 50 to 500 μm in the outer layer portion, the aluminum alloy bat of the present invention suppresses the surface pattern after the anodized film and enhances the film property. A similar recrystallized structure layer 22 'is also formed on the inner surface layer part. However, in the head part, the tensile strength is 630 MPa or more by setting the thickness of the fiber structure inside the plate thickness to 75% or more of the wall thickness. , 0.2% proof stress value of 605 MPa or more and elongation of 14% or more can be obtained.

アルミニウム合金製バット2は外周表面に陽極酸化皮膜等からなる外側意匠面18を有しているが、厚さが50〜500μmの再結晶組織層22を有していることから、表面に筋状の模様等は出現しておらず、極めて良好な外観となっている。   The aluminum alloy bat 2 has an outer design surface 18 made of an anodized film or the like on the outer peripheral surface, but has a recrystallized structure layer 22 with a thickness of 50 to 500 μm. No pattern or the like appears, and the appearance is extremely good.

3.アルミニウム合金製バットの製造方法
本発明のアルミニウム合金製バットの製造方法に関する工程図を図4に示す。本発明のアルミニウム合金製バットの製造方法は、アルミニウム合金製バット用素管1に肉厚調整及びスエージング加工を施し、アルミニウム合金製バット用素管1をバットの形状に塑性加工する第一工程(S01)と、固相線温度から5〜25℃低い温度に保持する溶体化処理を施した後、焼入れ処理を施す第二工程(S02)と、保持温度:100〜140℃、保持時間:6〜48時間の時効処理を施す第三工程(S03)、必要に応じて更に保持温度:140〜180℃、保持時間:1〜12時間の時効処理を施す工程(S03’)と、陽極酸化皮膜処理、塗装処理又はめっき処理のうちの少なくともいずれかを施す第四工程(S04)と、を有している。以下、各工程について説明する。
3. 4. Manufacturing method of aluminum alloy bat FIG. 4 shows a process chart relating to the manufacturing method of the aluminum alloy bat of the present invention. The method for producing an aluminum alloy bat according to the present invention includes the first step of subjecting the aluminum alloy bat blank 1 to thickness adjustment and swaging, and plastic processing the aluminum alloy bat blank 1 into the shape of the bat. (S01), a second step (S02) in which a quenching treatment is performed after a solution treatment for holding at a temperature 5 to 25 ° C. lower than the solidus temperature, a holding temperature: 100 to 140 ° C., a holding time: Third step (S03) for aging treatment for 6 to 48 hours, further aging treatment for holding temperature: 140 to 180 ° C., holding time: 1 to 12 hours (S03 ′) as necessary, and anodization And a fourth step (S04) for performing at least one of a film treatment, a coating treatment, and a plating treatment. Hereinafter, each step will be described.

(1)鋳造
アルミニウム合金製バット用素管1を得るために、上記組成を有するアルミニウム合金の溶湯を用意した後、従来公知の脱ガス処理及び濾過処理(セラミックスフォームフィルターやポーラスチューブフィルターによるフィルターを用いた濾過方法等)を行う。なお、脱ガス処理の効果は、ランズレー法及びLECO法等の公知の水素定量方法により測定することができ、濾過処理による介在物除去の効果は、例えば破断面観察法等により測定することができる。
(1) Casting In order to obtain an aluminum alloy vat base tube 1 made of aluminum alloy, after preparing a molten aluminum alloy having the above composition, conventionally known degassing treatment and filtration treatment (filtering with ceramic foam filter or porous tube filter) The filtration method used, etc.). The effect of the degassing treatment can be measured by a known hydrogen determination method such as the Lansley method or the LECO method, and the effect of removing inclusions by the filtration treatment can be measured, for example, by a fracture surface observation method or the like. .

その後、必要に応じて鋳型手前で組織微細化を目的としたロッドハードナー(Al−Ti−B合金)を添加し、DC連続鋳造法等によって円柱状の鋳塊(以下、「ビレット」と称する)を得る。ここで、DC連続鋳造法とは内壁面を水冷した急冷鋳造型に樋で導いた溶湯を注ぎ、当該溶湯を急冷鋳型の内壁面で急冷凝固させると共に、凝固直後のビレットを下方又は側方へ順次引き出し、更に当該ビレットに冷却水を噴射して急冷するという鋳造法であり、生産性に優れたアルミニウム合金の鋳造法として公知のものである。   Then, if necessary, a rod hardener (Al—Ti—B alloy) for the purpose of refining the structure is added before the mold, and a cylindrical ingot (hereinafter referred to as “billet”) is obtained by a DC continuous casting method or the like. Get. Here, the DC continuous casting method refers to pouring the molten metal introduced into the rapid casting mold whose inner wall surface is water-cooled, and rapidly solidifying the molten metal on the inner wall surface of the rapid mold, and the billet immediately after solidification is directed downward or laterally. This is a casting method in which the billet is sequentially drawn and then cooled by spraying cooling water onto the billet, and is known as a casting method of an aluminum alloy having excellent productivity.

ここで、アルミニウム合金製バット用素管1はZnを多く含むために鋳造の際に熱間割れを起こしやすいことから、溶湯に低周波振動や超音波振動を印加しながら鋳造することが好ましい。鋳造したビレットに従来公知の条件で均質化処理を行うことで、塑性加工前のビレットを得ることができる。   Here, since the aluminum alloy bat base tube 1 contains a large amount of Zn and is likely to cause hot cracking during casting, it is preferably cast while applying low-frequency vibration or ultrasonic vibration to the molten metal. A billet before plastic working can be obtained by performing a homogenization process on the cast billet under conventionally known conditions.

(2)押出加工
(1)で得られたビレットを350〜450℃に加熱して押出加工を施すことで、押出材(素管)を得ることができる。加熱温度を350℃以上とすることで加工歪の回復を促進することができ、再結晶組織層の生成を防ぐことができる。また、加熱温度を450℃以下とすることで、表面性状の悪化を抑制することができる。
(2) Extrusion process An extruded material (element tube) can be obtained by heating the billet obtained in (1) to 350 to 450 ° C to perform extrusion. By setting the heating temperature to 350 ° C. or higher, recovery of processing strain can be promoted, and generation of a recrystallized structure layer can be prevented. Moreover, the deterioration of surface property can be suppressed by making heating temperature into 450 degrees C or less.

ここで、ダイスから出てきた直後の押出材(素管)を強制冷却することで再結晶組織化抑制が期待できるので、空気、窒素を用いて冷却速度1℃/s以上で冷却することが好ましい。   Here, since the recrystallized texture can be suppressed by forcibly cooling the extruded material (element tube) immediately after coming out of the die, it can be cooled at a cooling rate of 1 ° C./s or more using air and nitrogen. preferable.

また、押出比が大きいと加工ひずみが大きくなり、溶体化処理の際に、再結晶組織化が進行しやすくなる。製品であるバットにおいて再結晶組織層22が500μmよりも厚くなることを防止するためには、押出比を100以下とすることが好ましい。   Further, when the extrusion ratio is large, the processing strain increases, and recrystallization texture is likely to progress during the solution treatment. In order to prevent the recrystallized structure layer 22 from becoming thicker than 500 μm in the product bat, the extrusion ratio is preferably 100 or less.

なお、得られた押出材(素管)の寸法精度を高めるために冷間引き抜き加工を施してもよい。但し、引き抜き加工度が高いと溶体化処理を施した際に再結晶組織が粗大化しやすくなるため、冷間加工度は30%以下とすることが好ましい。   In addition, in order to improve the dimensional accuracy of the obtained extruded material (element tube), cold drawing may be performed. However, if the degree of drawing is high, the recrystallized structure is likely to be coarsened when the solution treatment is performed, and therefore, the degree of cold work is preferably 30% or less.

(3)塑性加工(第一工程:S01)
第一工程(S01)は、(1)及び(2)で得られたアルミニウム合金製バット用素管1に肉厚調整及びスエージング加工を施し、アルミニウム合金製バット用素管1をバットの形状に塑性加工する工程である。
(3) Plastic working (first step: S01)
In the first step (S01), the aluminum alloy bat blank 1 obtained in (1) and (2) is subjected to thickness adjustment and swaging, and the aluminum alloy bat blank 1 is formed into a bat shape. This is a step of plastic working.

本発明の効果を損なわない限りにおいてバットの形状及び肉厚等は特に限定されず、従来公知の種々の形状及び肉厚とすることができるが、打撃部の外径が66.7mmの場合は当該打撃部の肉厚を2.91〜3.3mmとし、打撃部の外径が63.5mmの場合、当該打撃部の肉厚を2.80〜3.3mmとすることが好ましい。   As long as the effect of the present invention is not impaired, the shape and thickness of the bat are not particularly limited, and various conventional shapes and thicknesses can be used. However, when the outer diameter of the hitting portion is 66.7 mm When the thickness of the hitting portion is 2.91 to 3.3 mm and the outer diameter of the hitting portion is 63.5 mm, the thickness of the hitting portion is preferably 2.80 to 3.3 mm.

(4)溶体化処理及び焼入れ(第二工程:S02)
本発明のアルミニウム合金製バットの製造方法においては、第一工程(S01)で塑性加工したアルミニウム合金製バット用素管1に対して、固相線温度から5〜25℃低い温度に保持する溶体化処理を施した後、焼入れ処理を施す第二工程(S02)を有している。
(4) Solution treatment and quenching (second step: S02)
In the method for producing an aluminum alloy bat according to the present invention, the solution that is maintained at a temperature 5 to 25 ° C. lower than the solidus temperature with respect to the aluminum alloy bat blank 1 plastically processed in the first step (S01). It has the 2nd process (S02) which performs a hardening process after performing a chemical conversion process.

溶体化処理を施すことで、アルミニウム合金を鋳造した際に晶出した強度の向上に寄与しない粗大な化合物(Zn―Mg系、Al−Zn−Mg―Cu系、Mg−Si系、Al−Cu系等の化合物)がAl母相中に固溶される。固溶されたZn、Mg、Cu等の元素は焼入れ処理によってAl母相中に過飽和に固溶された状態で維持され、その後の時効処理によって微細な析出物を形成するため、より一層の強度向上を達成することができる。   By applying a solution treatment, a coarse compound (Zn-Mg-based, Al-Zn-Mg-Cu-based, Mg-Si-based, Al-Cu-based, which does not contribute to the improvement in strength crystallized when an aluminum alloy is cast) Compound) is dissolved in the Al matrix. Solid elements such as Zn, Mg, and Cu are maintained in a supersaturated solid state in the Al matrix by quenching, and fine precipitates are formed by subsequent aging treatment. An improvement can be achieved.

ここで、溶体化処理温度を固相線温度から25℃低い温度以上とすることで、上記化合物を十分に固溶させることができる。また、溶体化処理温度を固相線温度から5℃低い温度以下とすることで、局部溶融(バーニング)に起因する機械的強度の低下を抑制することができることに加え、再結晶組織の粗大化を抑制することができる。   Here, by setting the solution treatment temperature to a temperature lower by 25 ° C. than the solidus temperature, the compound can be sufficiently dissolved. In addition, by lowering the solution treatment temperature by 5 ° C. or less from the solidus temperature, it is possible to suppress a decrease in mechanical strength due to local melting (burning), and to coarsen the recrystallized structure Can be suppressed.

なお、溶体化処理及び焼入れは押出加工後に行ってもよいが、バット形状への成形加工が困難になることから、成形加工後に行うことが好ましい。   The solution treatment and quenching may be performed after the extrusion process, but it is preferably performed after the molding process because the forming process into a bat shape becomes difficult.

(5)時効処理(第三工程:S03)
第三工程(S03)は、バット形状に塑性加工したアルミニウム合金製バットに1段目の時効処理を施す工程である。保持温度:100〜140℃、保持時間:6〜48時間の条件で1段目の時効処理を施すことで、高強度を得ることができる。また、更に2段目の時効処理により、機械的特性が調整可能であり、強度または延性の向上を最大限に発現させることができる。
(5) Aging treatment (third step: S03)
The third step (S03) is a step of performing the first stage aging treatment on the aluminum alloy bat that has been plastic-worked into a bat shape. High strength can be obtained by performing the first-stage aging treatment under the conditions of holding temperature: 100 to 140 ° C. and holding time: 6 to 48 hours. Further, the mechanical properties can be adjusted by the second-stage aging treatment, and the improvement in strength or ductility can be exhibited to the maximum extent.

(6)時効処理(S03’)
時効処理(S03’)は、1段目の時効処理温度よりも高い温度域にて2段目の時効処理を施す工程である。具体的には、保持温度:140〜180℃、保持時間:1〜12時間の条件で時効処理を施す。
(6) Aging process (S03 ')
The aging treatment (S03 ′) is a step of performing the second-stage aging treatment in a temperature range higher than the first-stage aging treatment temperature. Specifically, the aging treatment is performed under the conditions of holding temperature: 140 to 180 ° C. and holding time: 1 to 12 hours.

強化相である化合物の析出分布は前駆構造のGPゾーンの影響を大きく受ける。本発明のアルミニウム合金製バットではGPゾーンを成長させることで、析出物を微細高密度に分散させることができる。1段目の時効処理で高強度を得て、2段目の時効処理で析出組織をさらに制御し、強度または延性に寄与させる。   The precipitation distribution of the compound that is the strengthening phase is greatly influenced by the GP zone of the precursor structure. In the aluminum alloy bat of the present invention, precipitates can be finely dispersed at a high density by growing the GP zone. High strength is obtained by the first-stage aging treatment, and the precipitate structure is further controlled by the second-stage aging treatment, thereby contributing to strength or ductility.

保持温度を140℃以上として析出物を十分に成長させることで、良好な強度、延性及び耐食性を得ることができる。また、180℃以下とすることで、析出相の過剰な成長を抑制し、強度低下を抑制することができる。   Good strength, ductility and corrosion resistance can be obtained by sufficiently growing the precipitate at a holding temperature of 140 ° C. or higher. Moreover, by setting it as 180 degrees C or less, the excessive growth of a precipitation phase can be suppressed and a strength reduction can be suppressed.

上記の1段または2段階時効により、アルミニウム合金製バット2の打撃部から切出した引張試験片において、引張強度が630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上の引張特性を得ることができる。加えて、アルミニウム合金製バット2の打撃部の2%扁平耐力を7500N以上とすることができる。   In the tensile test piece cut out from the striking part of the aluminum alloy bat 2 by the above-described one-stage or two-stage aging, the tensile strength is 630 MPa or more, the 0.2% proof stress value is 605 MPa or more, and the elongation is 14% or more. Tensile properties can be obtained. In addition, the 2% flat proof stress of the striking portion of the aluminum alloy bat 2 can be 7500 N or more.

(7)陽極酸化皮膜処理等(第四工程:S04)
アルミニウム合金製バット2に対して陽極酸化皮膜処理、塗装処理又はめっき処理のうちの少なくともいずれかを施す工程である。例えば、アルミニウム合金製バット2の表面に陽極酸化皮膜等からなる外側意匠面18を形成させることで、耐食性及び外観品質等を高めることができる。
(7) Anodized film treatment, etc. (fourth step: S04)
In this step, the aluminum alloy bat 2 is subjected to at least one of an anodized film treatment, a coating treatment, and a plating treatment. For example, by forming the outer design surface 18 made of an anodized film or the like on the surface of the aluminum alloy bat 2, corrosion resistance, appearance quality, and the like can be improved.

本発明の効果を損なわない限りにおいて陽極酸化皮膜処理等の方法は特に限定されず、従来公知の種々の方法を用いることができる。ここで、陽極酸化皮膜処理等を施す表面は再結晶組織となっていることから、良好な外観を有する平滑な陽極酸化皮膜等を得ることができる。   As long as the effects of the present invention are not impaired, a method such as anodized film treatment is not particularly limited, and various conventionally known methods can be used. Here, since the surface on which the anodic oxide film treatment or the like is performed has a recrystallized structure, a smooth anodic oxide film or the like having a good appearance can be obtained.

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。   As mentioned above, although typical embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to these, Various design changes are possible and these design changes are all contained in the technical scope of this invention. It is.

≪実施例≫
表1に記載の組成(wt%)を有するアルミニウム合金(実施例1〜実施例8)の溶湯に対して脱ガス処理及び濾過処理を行った後、DC連続鋳造によってビレットを得た。次に、当該ビレットを380℃に加熱して押出加工を施すことで、アルミニウム合金製バット用素管(外径75mm 肉厚3.3mm)を得た、ここで、ダイスから出てきたアルミニウム合金製バット用素管の冷却速度は1℃/sであり、押出比は68である。
<< Example >>
After performing degassing treatment and filtration treatment on the molten aluminum alloy (Examples 1 to 8) having the composition (wt%) shown in Table 1, billets were obtained by DC continuous casting. Next, the billet was heated to 380 ° C. and subjected to extrusion to obtain an aluminum alloy vat base tube (outer diameter 75 mm, wall thickness 3.3 mm). Here, the aluminum alloy that came out of the die The cooling rate of the vat base tube is 1 ° C./s, and the extrusion ratio is 68.

次に、得られたアルミニウム合金製バット用素管に対して肉厚調整及びスエージング加工を施し、アルミニウム合金製バット用素管を打撃部の肉厚が3mmであるバット形状に塑性加工した(第一工程:S01)。   Next, the obtained aluminum alloy bat blank was subjected to wall thickness adjustment and swaging, and the aluminum alloy bat blank was plastic processed into a bat shape with a striking portion having a wall thickness of 3 mm. First step: S01).

その後、保持温度:460℃±10℃、保持時間:保持温度に到達後30分以上の条件で溶体化処理を施し、水冷で焼入れを行った(第二工程:S02)。必要に応じて当該処理による歪を冷間加工にて矯正した後、表1に示す条件(A〜E)で時効処理(第三工程:S03及びS03’)を施した。ここで、時効処理A〜Eの条件はそれぞれ以下の通りである。
A:120℃ 24時間+155℃ 2時間
B:120℃ 24時間+165℃ 2時間
C:120℃ 24時間+175℃ 2時間
D:120℃ 12時間+155℃ 2時間
E:120℃ 12時間
After that, holding temperature: 460 ° C. ± 10 ° C., holding time: solution treatment was performed for 30 minutes or more after reaching the holding temperature, and quenching was performed with water cooling (second step: S02). If necessary, the distortion due to the treatment was corrected by cold working, and then an aging treatment (third step: S03 and S03 ′) was performed under the conditions (A to E) shown in Table 1. Here, the conditions of the aging treatments A to E are as follows.
A: 120 ° C. 24 hours + 155 ° C. 2 hours B: 120 ° C. 24 hours + 165 ° C. 2 hours C: 120 ° C. 24 hours + 175 ° C. 2 hours D: 120 ° C. 12 hours + 155 ° C. 2 hours E: 120 ° C. 12 hours

次に、皮膜厚さ15μmの条件で陽極酸化皮膜処理(第四工程:S04)を施し、ヘッド部及びグリップ部と取付けて、本発明のアルミニウム合金製バットを得た。   Next, an anodic oxide film treatment (fourth step: S04) was performed under the condition of a film thickness of 15 μm and attached to the head part and the grip part to obtain the aluminum alloy bat of the present invention.

≪比較例≫
表1に記載の組成(wt%)を有するアルミニウム合金(比較例1〜比較例4)について、実施例の場合と同様にしてアルミニウム合金製バットを得た。なお、比較例3については押出加工ではなく、45%引抜加工を用いた。
≪Comparative example≫
For aluminum alloys (Comparative Examples 1 to 4) having the composition (wt%) shown in Table 1, aluminum alloy bats were obtained in the same manner as in the examples. In Comparative Example 3, 45% drawing was used instead of extrusion.

[評価]
(1)引張試験
得られたアルミニウム合金製バットの打撃部より、バット長手方向の引張試験片(JISZ2201の14B試験片)を採取し、JISZ2241の引張試験法に従って引張特性を評価した。得られた結果を表2に示す。なお、試験繰り返し数は3本とし、平均値を計算した。
[Evaluation]
(1) Tensile test Tensile test pieces (14B test piece of JISZ2201) in the longitudinal direction of the bat were collected from the striking part of the obtained aluminum alloy bat, and tensile properties were evaluated according to the tensile test method of JISZ2241. The obtained results are shown in Table 2. The number of test repetitions was 3, and the average value was calculated.

(2)扁平試験(非木製バットのSG基準(CPSA 0024))
実施例1〜5、8および比較例1、2、4で得られたアルミニウム合金製バットの打撃部から長さ50mmの試験片を採取し、当該試験片の残留変形量が「アルミニウム合金製バットの最大外径×0.02」となる荷重(2%扁平荷重)と最大荷重(破断に至るまでの最大荷重)を測定した。いずれの実施例および比較例においても、変形量が直径の20%に達した時点での破断は認められなかった。なお、2%扁平耐力値は実測荷重値÷(実測肉厚/3mm)とした。得られた結果を表2に示す。引張強度が630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上の引張特性、及び2%扁平耐力が7500N以上を全て満足する場合は○、一つでも満足しない場合は×とし、評価結果を表2に示した。ここで、SG基準における硬式野球・一般用の規格値によると、2%扁平耐力が7500N以上であり、かつ、アルミニウム合金製バットの最大外径×0.2以上の変形加えても、破壊しないこと、および10000Nの荷重で試験片が破壊しないことが要求されている。
(2) Flat test (SG standard for non-wood bat (CPSA 0024))
A specimen having a length of 50 mm was taken from the striking part of the aluminum alloy bat obtained in Examples 1 to 5, 8 and Comparative Examples 1, 2, and 4, and the residual deformation amount of the specimen was “aluminum alloy bat. Load (2% flat load) and maximum load (maximum load until breakage) were measured. In any of the examples and comparative examples, no fracture was observed when the amount of deformation reached 20% of the diameter. Note that the 2% flatness proof stress value was measured load value / (measured thickness / 3 mm). The obtained results are shown in Table 2. If the tensile strength is 630 MPa or more, the 0.2% proof stress is 605 MPa or more, the elongation is 14% or more, and the 2% flat proof stress is 7500 N or more, ○, if one is not satisfied The evaluation results are shown in Table 2. Here, according to the standard values for hard baseball and general use in the SG standard, the 2% flat proof stress is 7500 N or more, and even when a deformation of the maximum outer diameter of the aluminum alloy bat × 0.2 or more is applied, it does not break. And that the test piece does not break at a load of 10,000 N.

本発明の実施例1〜実施例8の評価は全て○となり、優れた引張特性、2%扁平耐力及び最大荷重を有していることが分かる。これに対し、比較例1及び比較例2は伸びが14%に満たず、最大荷重が実施例よりも低いために耐久性(耐割れ性等)が実施例より劣る。比較例3は0.2%耐力値が605MPaに達しておらず、2%扁平耐力も7500Nに達していない。比較例1はMg含有量が本発明の規定範囲を超えていることから、Zn含有量とMg含有量の比及びCu含有量とMg含有量の合計が本発明の規定範囲外となっている。また、比較例2はMg含有量とCu含有量が本発明の規定範囲を超えており、Zn含有量とMg含有量の比が本発明の規定範囲外となっている。更に、比較例3は各成分の含有量は本発明の規定範囲内であるが、バット成形までの冷間加工度が高く、組織が再結晶組織化してファイバー組織の残存率が規定値に達していない(後述)。比較例4は、Zn含有量が少ないため、0.2%耐力が低くなっている。   Evaluation of Example 1-Example 8 of this invention becomes all (circle), and it turns out that it has the outstanding tensile characteristic, 2% flat proof stress, and the maximum load. On the other hand, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have less than 14% elongation, and the maximum load is lower than that of the example, so that the durability (crack resistance, etc.) is inferior to that of the example. In Comparative Example 3, the 0.2% proof stress value does not reach 605 MPa, and the 2% flat proof stress does not reach 7500N. In Comparative Example 1, since the Mg content exceeds the specified range of the present invention, the ratio of the Zn content to the Mg content and the total of the Cu content and the Mg content are outside the specified range of the present invention. . In Comparative Example 2, the Mg content and the Cu content exceed the specified range of the present invention, and the ratio of the Zn content and the Mg content is outside the specified range of the present invention. Further, in Comparative Example 3, the content of each component is within the specified range of the present invention, but the degree of cold work until bat molding is high, the structure is recrystallized, and the residual ratio of the fiber structure reaches the specified value. Not described later. Since Comparative Example 4 has a low Zn content, the 0.2% yield strength is low.

打撃部の外径を66.7mm又は63.5mmとし、打撃部の肉厚をそれぞれ2.94〜2.98mm又は2.82〜2.90mmとしたこと以外は実施例5と同様にして、本発明のアルミニウム合金製バットを得た。これらのアルミニウム合金製バットの2%扁平耐力と打撃部肉厚の関係を図5に示す。   Except that the outer diameter of the striking part was 66.7 mm or 63.5 mm, and the thickness of the striking part was 2.94 to 2.98 mm or 2.82 to 2.90 mm, respectively, An aluminum alloy bat of the present invention was obtained. FIG. 5 shows the relationship between the 2% flat strength of these aluminum alloy bats and the striking thickness.

2%扁平耐力は打撃部肉厚の増加に伴って大きくなっており、本発明の実施例5の合金においては、打撃部の外径が66.7mmの場合は打撃部肉厚を2.91mm以上とすることで2%扁平耐力を7500N以上とすることができ、打撃部の外径が63.5mmの場合は打撃部肉厚を2.80mm以上とすることで2%扁平耐力を7500N以上とすることができる。   The 2% flattening strength increases with the increase of the hitting portion thickness. In the alloy of Example 5 of the present invention, when the hitting portion has an outer diameter of 66.7 mm, the hitting portion thickness is 2.91 mm. With the above, the 2% flattening strength can be 7500 N or more, and when the outer diameter of the hitting part is 63.5 mm, the 2% flattening strength is 7500 N or more by setting the hitting part thickness to 2.80 mm or more. It can be.

(3)組織観察
得られたアルミニウム合金製バットの打撃部より組織観察用の試料を採取し、LT−L面を研磨した後、バーカー試液中にて15V,2分間の条件で陽極酸化処理し、光学顕微鏡で偏光フィルターを使用して結晶組織を観察した。外層部の再結晶組織層の厚さ及びファイバー組織の残存率を測定し、得られた結果を表3に示した。
(3) Microstructure observation A sample for microstructural observation was taken from the striking part of the obtained aluminum alloy bat, and the LT-L surface was polished, and then anodized under conditions of 15 V and 2 minutes in a Barker test solution. The crystal structure was observed using a polarizing filter with an optical microscope. The thickness of the recrystallized structure layer in the outer layer part and the residual ratio of the fiber structure were measured, and the results obtained are shown in Table 3.

本発明の実施例1〜実施例8では外層部の再結晶組織層の厚さが50〜500μmの範囲となっており、ファイバー組織の割合が75%以上となっている。これに対し、比較例3では全面ファイバー組織となっている。   In Example 1 to Example 8 of the present invention, the thickness of the recrystallized structure layer in the outer layer portion is in the range of 50 to 500 μm, and the fiber structure ratio is 75% or more. On the other hand, in Comparative Example 3, the entire surface has a fiber structure.

(4)反発係数試験
実施例8と比較例3と同じ組成及び製造方法で、打撃部の肉厚の異なるバットを製造し、2%扁平耐力試験を行ったところ、実施例8相当のバット(打撃部肉厚2.95mm)と比較例3相当のバット(打撃部肉厚3.00mm)の2%扁平耐力が、共に約7650Nであった。そこでASTM F2219−11の試験方法に基づき反発係数を測定したところ、実施例8相当バットの反発係数が0.581となり、比較例3相当バットの0.564より0.017高い値となった。一般に、反発係数が0.01変わると飛距離が1m増加するといわれていることから、0.017の反発係数の増加は1.7mの飛距離の増加に相当する。
(4) Restitution coefficient test With the same composition and manufacturing method as in Example 8 and Comparative Example 3, a bat having a different thickness at the hitting portion was manufactured and a 2% flattening strength test was conducted. The 2% flat proof stress of the hitting part thickness (2.95 mm) and the bat equivalent to the comparative example 3 (striking part thickness 3.00 mm) was both about 7650 N. Therefore, when the coefficient of restitution was measured based on the test method of ASTM F2219-11, the coefficient of restitution of the bat corresponding to Example 8 was 0.581, which was 0.017 higher than 0.564 of the bat corresponding to Comparative Example 3. In general, it is said that when the restitution coefficient changes by 0.01, the flight distance increases by 1 m. Therefore, an increase in the restitution coefficient of 0.017 corresponds to an increase in the flight distance of 1.7 m.

1・・・アルミニウム合金製バット用素管、
2・・・アルミニウム合金製バット、
4・・・バット本体部、
6・・・ヘッドキャップ、
8・・・グリップエンド、
10・・・グリップテープ、
12・・・打撃部、
14・・・グリップ部、
16・・・遷移部、
18・・・外側意匠面、
20・・・板厚中心部、
22(22’)・・・再結晶組織層。
1 ... Aluminum alloy bat base tube,
2 ... Aluminum alloy bat,
4 ... Bat body,
6 ... Head cap,
8 ... Grip end,
10: Grip tape,
12 ... striking part,
14 ... grip part,
16 ... transition part,
18 ... outside design surface,
20 ... thickness center part,
22 (22 ') ... recrystallized structure layer.

Claims (5)

Zn:9.0〜11.0wt%、Mg:1.3〜1.8wt%、Cu:2.0〜2.6wt%およびCr:0.02〜0.30wt%、Zr:0.05〜0.20wt%、Ti:0.01〜0.15wt%、B:0.001〜0.05wt%を含み、
残部がAlと不可避的不純物からなり、
Zn含有量(wt%)/Mg含有量(wt%)が5以上であり、
Cu含有量(wt%)とMg含有量(wt%)の合計が3.4〜4.2wt%であること、
を特徴とするアルミニウム合金製バット用素管。
Zn: 9.0 to 11.0 wt%, Mg: 1.3 to 1.8 wt%, Cu: 2.0 to 2.6 wt% and Cr: 0.02 to 0.30 wt%, Zr: 0.05 to 0.20 wt%, Ti: 0.01-0.15 wt%, B: 0.001-0.05 wt%,
The balance consists of Al and inevitable impurities,
Zn content (wt%) / Mg content (wt%) is 5 or more,
The total of the Cu content (wt%) and the Mg content (wt%) is 3.4 to 4.2 wt%;
An aluminum alloy bat tube made of
請求項1に記載のアルミニウム合金製バット用素管からなり、
外周表面に陽極酸化皮膜、塗装層又はめっき層のうちの少なくともいずれかを有し、
打撃部の金属組織において、外層部に厚さが50〜500μmの再結晶組織層、板厚内部に繊維状組織をそれぞれ有し、
前記打撃部の引張強さが630MPa以上、0.2%耐力値が605MPa以上、かつ、伸びが14%以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金製バット。
The aluminum alloy vat base tube according to claim 1,
Having at least one of an anodized film, a paint layer or a plating layer on the outer peripheral surface;
In the metal structure of the striking part, the outer layer part has a recrystallized structure layer having a thickness of 50 to 500 μm, and the fibrous structure inside the plate thickness,
The tensile strength of the striking part is 630 MPa or more, the 0.2% proof stress value is 605 MPa or more, and the elongation is 14% or more,
An aluminum alloy bat characterized by
前記打撃部の肉厚が2.8〜3.3mmであり、
前記打撃部の2%扁平耐力が7500N以上であること、
を特徴とする請求項2に記載のアルミニウム合金製バット。
The wall thickness of the striking part is 2.8 to 3.3 mm,
The 2% flat strength of the striking part is 7500 N or more,
The aluminum alloy bat according to claim 2.
請求項1に記載のアルミニウム合金製バット用素管に肉厚調整及びスエージング加工を施し、前記アルミニウム合金製バット用素管をバットの形状に塑性加工する第一工程と、
固相線温度から5〜25℃低い温度に保持する溶体化処理を施した後、焼入れ処理を施す第二工程と、
保持温度:100〜140℃、保持時間:10〜48時間の時効処理を施す第三工程と、
陽極酸化皮膜処理、塗装処理又はめっき処理のうちの少なくともいずれかを施す第四工程と、を有すること、
を特徴とするアルミニウム合金製バットの製造方法。
A first step of performing wall thickness adjustment and swaging on the aluminum alloy bat blank according to claim 1, and plastically processing the aluminum alloy bat blank into a bat shape;
A second step of performing a quenching treatment after a solution treatment that is maintained at a temperature 5 to 25 ° C. lower than the solidus temperature;
A third step of performing an aging treatment of holding temperature: 100 to 140 ° C., holding time: 10 to 48 hours;
A fourth step of applying at least one of an anodized film treatment, a coating treatment or a plating treatment,
A method for producing an aluminum alloy bat characterized by the above.
前記第三工程の後に、保持温度:140〜180℃、保持時間:1〜12時間の時効処理を施すこと、
を特徴とする請求項4に記載のアルミニウム合金製バットの製造方法。
After the third step, an aging treatment of holding temperature: 140 to 180 ° C., holding time: 1 to 12 hours,
The method for producing an aluminum alloy bat according to claim 4.
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