JP2021130878A - アルミニウム基合金から変形半製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)鉄と、ジルコニウム、ケイ素、マグネシウム、ニッケル、銅およびスカンジウムの群から少なくとも1種の元素を含む溶鉱の製造。
b)70ミクロン以下の樹状細胞サイズを特徴とする鋳造組織を形成する冷却速度で、溶鉱の結晶化によって連続長さの鋳造ビレットの製造。
c)520℃以下のビレット初期温度で、60%まで(最適には50%まで)の変形度でビレットを熱間圧延し、さらに以下の作業の少なくとも1つを使用することによって最終または中間断面の変形半製品を製造すること。
・ビレットがダイを通ることにより、ビレットの300〜500℃の温度範囲でのプレス加工。
・得られた変形半製品を450℃以上の温度で水中焼入れ。
変形半製品の組織は、その中に合金元素と横方向寸法3ミクロン以下の共晶粒子が分布するアルミニウムマトリックスになる。
鉄 0.08〜0.25
ジルコニウム 0.26まで
ケイ素 0.05〜11.5
マグネシウム 0.6まで
ストロンチウム 0.02まで
1)Al‐Zr系の液相温度より温度上昇
2)結晶化中の冷却速度調整
工業用設備の冷却速度を直接測定することは事実上困難であるが、冷却速度は樹状細胞と直接相関するため、このパラメータは基準として導入されたものである。
0.26%のZr、0.24%のFeおよび0.06%のSi(質量%)を含有するAl‐Zr系合金から、実験室条件下で様々な結晶化条件下の鋳造ビレット(横断面積1520mm2)を得た。金型を加熱することによって結晶化条件を変え、全ての種類の鋳造温度は760℃であった。
11.5%のSi、0.02%のSrおよび0.08%のFe(重量%)を含有する合金から、連続圧延およびプレス加工を用いて、直径12mmの棒状の変形半製品を製造した。
Al‐0.6%、Mg‐0.5%、Si‐0.25%、Feを含有する合金から、様々な変形方式、すなわち圧延、プレス加工、および圧延とプレス加工の組合せ方式を使用してロッドが製造された。表4は引張強さの機械的特性の比較分析を示す。元のビレットの断面は960mm2であった。圧延およびプレス加工の温度は450℃であった。変形後のロッドの最終直径は10mmであった。試験はサンプルを48時間寝かした後に行われた。引張試験での計算長さは200mmであった。
表5に記載されるAl‐0.45%、Mg‐0.4%、Si‐0.25%、Fe(種1)およびAl‐0.6%、Mg‐0.6%、Si‐0.25%、Fe(種2)を含有する合金から、異なる条件の圧延およびプレス加工の組み合わせ方式を用いてロッドが製造された。圧延およびプレス加工の温度は表5に示す。元のビレットの断面は960mm2であった。圧延中の変形度は50%であった。プレス加工中の変形度は80%であった。製造されたロッドはプレス機を出た後に水で激しく冷却し、合金元素を含む過飽和固溶体を得た。元のビレットの断面は960mm2であった。圧延およびプレス加工の温度は520〜420℃の範囲で変化することにより、プレス加工のビレットの異なる温度を得ることができた。圧延プレス加工中の温度損失は20〜40℃の範囲であった。変形後のロッドの最終直径は10mmであった。試験はサンプルを48時間寝かした後に行われた。引張試験での計算長さは200mmであった。
0.24%のFeおよび0.06%のSi(重量%)を含有する工業用アルミニウムから、圧延およびプレス加工の組み合わせ過程を使用して、直径9.5mmの線材を製造した。線材を製造する技術的過程は、以下の工程を含む。
鋳造ビレットの初期温度約400℃、変形度50%の熱間圧延。
続いてビレットの78%の変形度で15mmのロッドまでのプレス加工。
続いてロッドの9.5mm線材までの圧延。
圧延とプレス加工の組み合わせ過程を用いて得られた直径12mmのロッドから、直径3.2mmのワイヤを製造した。ビレットの元の断面は1520mm2であった。圧延中の変形度は45%であり、プレス加工中の変形度は86%であった。得られた直径12mmのロッドを375℃の温度で150時間熱処理し、その後ワイヤを製造した。
Δσ=(σinitial−σanneal)/σinitial・100%
ここで、σinitialは、ワイヤの一時的な抵抗の初期レベル。σannealは、400℃での1時間焼なましの後のワイヤの一時的な抵抗のレベル。
Claims (2)
- アルミニウム基合金から変形半製品を製造する方法であって、
a)シリコンを11.5重量%まで、ストロンチウムを0.02重量%まで、鉄を0.25重量%まで含むアルミニウムの溶融物を準備する工程と、
b)60μm以下の樹状細胞サイズを特徴とする鋳造組織を形成する冷却速度での前記溶融物の結晶化によって、断面積が1080〜2820mm2である連続長さの鋳造ビレットを形成する工程と、
c)500℃以下のビレット初期温度で、66%までの変形度で前記鋳造ビレットを圧延し、圧延された鋳造ビレットから線材を形成する、変形半製品を形成する工程と、
を備えている、製造方法。 - 前記圧延は室温で行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。
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