JP2790774B2 - High elasticity aluminum alloy with excellent toughness - Google Patents

High elasticity aluminum alloy with excellent toughness

Info

Publication number
JP2790774B2
JP2790774B2 JP6115869A JP11586994A JP2790774B2 JP 2790774 B2 JP2790774 B2 JP 2790774B2 JP 6115869 A JP6115869 A JP 6115869A JP 11586994 A JP11586994 A JP 11586994A JP 2790774 B2 JP2790774 B2 JP 2790774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum alloy
toughness
alloy
intermetallic compound
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6115869A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07305132A (en
Inventor
喜正 大久保
直樹 時実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP6115869A priority Critical patent/JP2790774B2/en
Publication of JPH07305132A publication Critical patent/JPH07305132A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2790774B2 publication Critical patent/JP2790774B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、靭性に優れた高弾性ア
ルミニウム合金、とくに、自動車、二輪車の部品、その
他各種の構造部品、例えば、従来鉄鋼材料が用いられて
いるシリンダーライナー、クランクシャフトベアリング
キャップなどに適用可能であり、アルミニウム合金が使
用されている二輪車のフロントフォークなどに適用して
更に薄肉化することができる靭性に優れた高弾性アルミ
ニウム合金に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly elastic aluminum alloy having excellent toughness, in particular, parts for automobiles and motorcycles, and various other structural parts, for example, cylinder liners and crankshaft bearings using conventional steel materials. The present invention relates to a highly elastic aluminum alloy having excellent toughness, which can be applied to a cap or the like and can be further thinned by being applied to a front fork of a motorcycle using an aluminum alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車、二輪車、内燃機関、コンピュー
タ、その他各種の機器の効率化の観点から構造部品の軽
量化が求められているが、これらの構造部品には剛性を
重視されるものが多いため、構成材料としては、剛性の
高い材料が使用されている。しかしながら、通常、高剛
性の材料を得るためには、弾性率の高い材料を用いる
か、肉厚の大きい材料を用いる方式がとられており、こ
れが軽量化の妨げとなっている。
2. Description of the Related Art Lightening of structural parts is required from the viewpoint of increasing the efficiency of automobiles, two-wheeled vehicles, internal combustion engines, computers, and other various devices. However, these structural parts often place importance on rigidity. Therefore, a material having high rigidity is used as a constituent material. However, in order to obtain a material having high rigidity, a method of using a material having a high elastic modulus or a material having a large wall thickness is generally employed, which hinders weight reduction.

【0003】例えば、二輪車のクランクシャフトベアリ
ングキャップには要求される剛性を満足させるために鉄
鋼材料を使用せざるを得ないから軽量化が難しく、フロ
ントフォークにはAl−Zn系あるいはAl−Si系材
料が用いられているが、弾性率の点で薄肉化が制限され
ている。
[0003] For example, it is necessary to use a steel material to satisfy the required rigidity for a crankshaft bearing cap of a motorcycle, so that it is difficult to reduce the weight. A front fork is made of an Al-Zn or Al-Si system. Although a material is used, thinning is limited in terms of elastic modulus.

【0004】一方、最近開発された急冷粉末冶金法は、
例えばアルミニウム合金溶湯に高圧流体を衝突させ急冷
凝固させて粉化するアトマイズ法によりアルミニウム合
金粉末をつくり、得られた粉末を冷間静水圧プレスによ
り真密度の70〜80%の密度を有する成形体とし、これを
缶に装入して脱ガス後、ホットプレスあるいは熱間静水
圧プレス(HIP)により成形し、缶を除去して圧延、押出
などの加工により十分に緻密化し、必要に応じて熱処理
を加え製品とするものであり、アルミニウムにSiやF
eなどの合金元素を高濃度に固溶させることができると
ともに、結晶粒の微細な組織を得ることができるから、
高弾性のアルミニウム合金材料の製造が可能となる。
On the other hand, recently developed quenching powder metallurgy is
For example, an aluminum alloy powder is made by an atomizing method in which a high-pressure fluid collides with a molten aluminum alloy to rapidly solidify and powderize the powder, and the obtained powder is formed into a compact having a density of 70 to 80% of the true density by cold isostatic pressing. Then, put it in a can, degas, form it by hot pressing or hot isostatic pressing (HIP), remove the can, and make it sufficiently dense by rolling, extrusion, etc., if necessary. The product is made by heat treatment.
e and alloy elements such as e can be dissolved at a high concentration, and a fine structure of crystal grains can be obtained.
It is possible to produce a highly elastic aluminum alloy material.

【0005】急冷凝固粉末アルミニウム合金には、Al
−Si系、Al−Fe系、Al−Cu系その他各種の合
金系があり、これまで種々の粉末合金が開発されてい
る。このうち、Feを主要合金成分として含有し、適量
のSi、Cuなどを含むAl−Fe系の急冷凝固粉末材
料は常温および高温での強度特性に優れているため、エ
ンジン部品など耐熱部品への適用が検討されている。
[0005] The rapidly solidified powdered aluminum alloy includes Al
There are -Si-based, Al-Fe-based, Al-Cu-based, and other various alloy systems, and various powder alloys have been developed so far. Among them, Al-Fe-based rapidly solidified powder materials containing Fe as a main alloy component and containing an appropriate amount of Si, Cu, etc. have excellent strength characteristics at room temperature and high temperature, so that they are used for heat-resistant parts such as engine parts. Application is being considered.

【0006】発明者の一人は、先に重量基準で、Fe:4
〜12%、Si:1〜4.0 %、Cu:1〜6 %、Mg:0.3〜3
%を含有し、必要に応じてV:0.5〜5 %、Mo:0.5〜5
%、Zr:0.4〜4 %の1種または2種以上を合計8 %以
下含み、残部Alおよび不可避的不純物からなる急冷凝
固粉末材料を開発し特許出願した。(特開平2-247348号
公報) この材料は200 ℃までの高温における強度、延性
に優れ、内燃機関の部品用材料として期待されるもので
あるが、靭性の点で必ずしも十分ではなく、とくに微小
欠陥が存在するような場合、使用環境によっては脆性破
壊を生じるおそれがある。
[0006] One of the inventors has previously stated that Fe: 4
-12%, Si: 1-4%, Cu: 1-6%, Mg: 0.3-3
%: V: 0.5-5%, Mo: 0.5-5% as required.
%, Zr: 0.4 to 4%, and a rapidly solidified powder material containing a total of 8% or less and a balance of Al and inevitable impurities was developed and applied for a patent. (JP-A-2-247348) This material has excellent strength and ductility at high temperatures up to 200 ° C. and is expected as a material for parts of internal combustion engines. If a defect is present, brittle fracture may occur depending on the use environment.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、先に開発さ
れた上記のAl−Fe系急冷凝固粉末合金をベースと
し、この合金の上記問題点を解消するために、添加成分
の組み合わせ、組成範囲をさらに検討した結果としてな
されたものであり、その目的は、高弾性率を有するとと
もに靭性にも優れ、熱間鍛造性も良好なAl−Fe系の
アルミニウム合金を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the above-mentioned Al-Fe-based rapidly solidified powdered alloy, which has been previously developed. The purpose of the present invention is to provide an Al-Fe-based aluminum alloy having a high elastic modulus, excellent toughness, and good hot forgeability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による靭性に優れた高弾性アルミニウム合金
は、重量基準で、Fe:6〜12%、Si:1〜4 %、V:0.3
〜3 %、Cu:0.3〜3%を含有し、ZrおよびMoのう
ちの1種または2種を合計で0.2 〜2 %含み、残部Al
と不可避的不純物からなるアルミニウム合金であって、
条件式、2.5 ≦( Fe%+V%) /Si%≦8 を満足
し、組織中に結晶構造が立方格子からなりその平均粒径
が2 μm 以下のAl−Fe−V−Si系金属間化合物が
分散していることを構成上の特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a highly elastic aluminum alloy having excellent toughness according to the present invention comprises Fe: 6 to 12%, Si: 1 to 4%, and V: 0.3
-3%, Cu: 0.3-3%, containing one or two of Zr and Mo in a total amount of 0.2-2%, with the balance being Al
And an aluminum alloy comprising unavoidable impurities,
Al-Fe-V-Si intermetallic compound satisfying the condition: 2.5≤ (Fe% + V%) / Si% ≤8, having a cubic lattice crystal structure in the structure and having an average particle size of 2 μm or less. Is a structural feature.

【0009】また、Fe:6〜10%、Si:1〜3 %、V:
0.3〜2 %、Cu:0.3〜3 %を含有し、ZrおよびMo
のうちの1種または2種を合計で0.2 〜2 %含み、残部
Alと不可避的不純物からなるアルミニウム合金であっ
て、条件式、4 ≦( Fe%+V%) ≦8 を満足し、組織
中に結晶構造が立方格子からなりその平均粒径が2 μm
以下のAl−Fe−V−Si系金属間化合物が分散して
いることを構成上の第2の特徴とし、当該アルミニウム
合金が急冷凝固粉末を成形加工して得られたものである
ことを構成上の第3の特徴とする。
Further, Fe: 6 to 10%, Si: 1 to 3%, V:
0.3-2%, Cu: 0.3-3%, Zr and Mo
An aluminum alloy containing 0.2 to 2% in total of one or two of the above, and the balance being Al and unavoidable impurities, satisfying the following conditional expression: 4 ≦ (Fe% + V%) ≦ 8; Has a cubic lattice crystal structure with an average particle size of 2 μm
A second structural feature is that the following Al-Fe-V-Si-based intermetallic compound is dispersed, and the aluminum alloy is obtained by molding a rapidly solidified powder. The above is the third feature.

【0010】本発明のアルミニウム合金における各成分
添加の意義および限定理由について説明すると、Feは
急冷凝固中にFeを含む金属間化合物として微細に分散
して合金の強度を高め、優れた靭性および弾性率を与え
る。Feの含有量が6 %未満ではその効果が十分でな
く、12%を越えて含有すると金属間化合物が析出量が過
剰となって靭性を害する。従ってFeの含有範囲は6 〜
12%が好ましい。より好ましくは6 〜10%の範囲とす
る。
The significance of the addition of each component in the aluminum alloy of the present invention and the reason for the limitation will be explained. Fe is finely dispersed as an intermetallic compound containing Fe during rapid solidification to enhance the strength of the alloy, and to provide excellent toughness and elasticity. Give rate. If the Fe content is less than 6%, the effect is not sufficient, and if the Fe content exceeds 12%, the intermetallic compound becomes excessive in precipitation and impairs toughness. Therefore, the content range of Fe is 6 to
12% is preferred. More preferably, it is in the range of 6 to 10%.

【0011】Siは金属間化合物の生成に寄与し強度、
靭性、弾性率を向上させる。Siの含有量が1 %未満で
は十分な効果が得られず、4 %を越えると金属間化合物
が過剰となって靭性を劣化させる。従ってSiの含有範
囲は1 〜4 %が好ましい。より好ましくは1 〜3 %の範
囲とする。VもSiと同様、金属間化合物の生成に寄与
し、合金の強度、靭性、弾性率を向上させるが、含有量
が0.3 %未満では効果が十分でなく、3 %を越えて含有
すると金属間化合物が過剰となって靭性を劣化させる。
従ってVの含有範囲は0.3 〜3 %が好ましい。より好ま
しくは0.3 〜2%の範囲とする。
Si contributes to the formation of intermetallic compounds and has strength,
Improve toughness and elastic modulus. If the content of Si is less than 1%, a sufficient effect cannot be obtained, and if it exceeds 4%, the intermetallic compound becomes excessive and the toughness is deteriorated. Therefore, the content range of Si is preferably 1 to 4%. More preferably, it is in the range of 1 to 3%. V also contributes to the formation of intermetallic compounds like Si, and improves the strength, toughness and elastic modulus of the alloy. However, if the content is less than 0.3%, the effect is not sufficient. The compound becomes excessive and deteriorates toughness.
Therefore, the content range of V is preferably 0.3 to 3%. More preferably, it is in the range of 0.3 to 2%.

【0012】Cuを0.3 〜3 %の範囲で含有させると、
合金組織中にAl−Fe−V−Si系金属間化合物が安
定して存在し易くなる。また、一部のCuが固溶して、
熱間加工性を向上させるとともに強度を高める。Zrと
Moは合金の強度および弾性率向上に寄与する。好まし
い含有範囲は合計量で0.2 〜2 %の範囲であり、2 %を
越えて含有すると合金の靭性が低下する。
When Cu is contained in the range of 0.3 to 3%,
The Al-Fe-V-Si intermetallic compound is likely to be stably present in the alloy structure. In addition, a part of Cu forms a solid solution,
Improves hot workability and strength. Zr and Mo contribute to improving the strength and elastic modulus of the alloy. The preferred content range is in the range of 0.2 to 2% in total, and if the content exceeds 2%, the toughness of the alloy decreases.

【0013】本発明は、上記のように、Fe、Si、
V、Cuを必須成分として含有し、選択成分としてZ
r、Moを添加してなるものであるが、Fe、Vおよび
Siの含有量については、条件式、2.5 ≦( Fe%+V
%)/Si%≦8 を満足することが必須の要件となり、
この条件で合金材料に靭性、高弾性率を与えるAl−F
e−V−Si系金属間化合物の好ましい分散状態が得ら
れる。(Fe%+V%)/Si%の値が2.5 未満では同
時にSi粒子が析出分散し、8 を越えるとAl−Fe系
の金属間化合物が分散する。これらの粒子はアルミニウ
ムマトリックスとの結合力が弱く、粒子自身も脆いた
め、これら粒子の分散は合金の靭性を劣化させることと
なり好ましくない。
According to the present invention, as described above, Fe, Si,
V and Cu as essential components, and Z as a selective component
r and Mo are added, but the contents of Fe, V and Si are determined by the following conditional expression: 2.5 ≦ (Fe% + V
%) / Si% ≦ 8 is an essential requirement,
Al-F which gives toughness and high elastic modulus to alloy material under these conditions
A preferable dispersion state of the eV-Si-based intermetallic compound is obtained. If the value of (Fe% + V%) / Si% is less than 2.5, Si particles are precipitated and dispersed at the same time, and if it exceeds 8, Al-Fe intermetallic compounds are dispersed. Since these particles have a weak bonding force with the aluminum matrix and the particles themselves are brittle, the dispersion of these particles undesirably deteriorates the toughness of the alloy.

【0014】Al−Fe−V−Si系金属間化合物は結
晶構造が立方格子からなりその平均粒径が2 μm 以下で
あることが必須であり、この条件下で所定の強度、靭
性、高弾性率が達成される。Al−Fe−V−Si系金
属間化合物の平均粒径が2 μmを越えると合金の靭性が
劣化する傾向がある。(Fe%+V%)/Si%の値の
さらに好ましい範囲は4 〜8 の範囲である。
It is essential that the Al-Fe-V-Si intermetallic compound has a cubic lattice crystal structure and an average particle size of 2 μm or less. Under these conditions, a predetermined strength, toughness and high elasticity are obtained. Rate is achieved. If the average particle size of the Al-Fe-V-Si based intermetallic compound exceeds 2 µm, the toughness of the alloy tends to deteriorate. A more preferred range of the value of (Fe% + V%) / Si% is in the range of 4 to 8.

【0015】本発明のアルミニウム合金の好ましい製造
方法について説明すると、上記組成のアルミニウム合金
の溶湯を、ガスアトマイズ法、単ロール法などの急冷凝
固法により103K/s以上の冷却速度で急冷凝固させ粉末と
する。得られたアルミニウム合金粉末は予備圧縮後アル
ミニウム缶に装入し、あるいは直接アルミニウム缶に装
入して、例えば真空中において脱ガス処理を行う。本発
明のアルミニウム合金粉末の場合、脱ガス処理の温度は
400 〜500 ℃の温度範囲が好ましく、400 ℃未満では脱
ガス効果が十分でなく靭性が低下し、500 ℃を越えると
合金組織中の金属間化合物が粗大化して強度および靭性
を劣化させる。脱ガス処理は、空気中加熱後、短時間真
空引きすることにより行ってもよい。
The preferred method for producing the aluminum alloy of the present invention will be described. The molten aluminum alloy having the above composition is rapidly solidified at a cooling rate of 10 3 K / s or more by a rapid solidification method such as a gas atomization method or a single roll method. Powder. The obtained aluminum alloy powder is charged into an aluminum can after pre-compression, or directly charged into an aluminum can, and degassed in, for example, a vacuum. In the case of the aluminum alloy powder of the present invention, the temperature of the degassing treatment is
A temperature range of 400 to 500 ° C. is preferable. If the temperature is lower than 400 ° C., the degassing effect is not sufficient and the toughness is reduced. If the temperature exceeds 500 ° C., the intermetallic compound in the alloy structure becomes coarse and the strength and toughness are deteriorated. The degassing treatment may be performed by evacuation for a short time after heating in air.

【0016】ついで押出加工や鍛造加工により固化、成
形、緻密化処理するとともに、メタルフローを与えるこ
とにより靭性を向上させる。押出加工や鍛造加工は、加
工温度300 〜500 ℃で行うのが好ましい。加工温度が30
0 ℃未満では合金の変形抵抗が大きく加工が困難とな
り、加工温度が500 ℃を越えると、金属間化合物が粗大
化して加工時に割れが発生し易くなる。押出加工の場合
には押出比を4 以上とするのが好ましい。押出比が4 未
満では粉末同士の結合が不十分となり易く靭性が低下す
る。急冷凝固アルミニウム合金粉末を基体に噴射して直
接ビレットを製造するスプレーフォーミング法を使用し
て押出加工用あるいは鍛造加工用のビレットを製造する
こともできる。
Next, the solidification, molding and densification treatments are carried out by extrusion or forging, and the toughness is improved by giving a metal flow. Extrusion and forging are preferably performed at a processing temperature of 300 to 500 ° C. Processing temperature is 30
If the temperature is lower than 0 ° C., the deformation resistance of the alloy is large, and the working becomes difficult. In the case of extrusion, the extrusion ratio is preferably 4 or more. If the extrusion ratio is less than 4, the bonding between the powders becomes insufficient and the toughness is reduced. A billet for extrusion or forging can also be manufactured by using a spray forming method in which a rapidly solidified aluminum alloy powder is sprayed onto a substrate to directly manufacture a billet.

【0017】[0017]

【作用】本発明においては、特定量のFe、Si、Vお
よびCuを必須成分として含有させ、ZrおよびMoを
選択的に添加し、Fe、V,Si相互の含有範囲を所定
の関係式により限定し、結晶構造が立方格子からなりそ
の平均粒径が2 μ以下のAl−Fe−V−Si系金属間
化合物を合金組織中に分散させるという成分的および組
織的組み合わせによって、強度、靭性が向上し、弾性率
が高められて剛性の優れた材料特性が得られることとな
る。
In the present invention, specific amounts of Fe, Si, V and Cu are contained as essential components, Zr and Mo are selectively added, and the content range of Fe, V and Si is determined by a predetermined relational expression. The strength and toughness are limited by a combination of components and a systematic structure in which an Al-Fe-V-Si-based intermetallic compound having a crystal structure of a cubic lattice and an average particle size of 2 μm or less is dispersed in an alloy structure. As a result, the modulus of elasticity is increased, and material properties with excellent rigidity can be obtained.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例 エアアトマイズ法(冷却速度103 〜104k/s) により表1
に示す組成のアルミニウム合金粉末を製造した。得られ
た粉末を150 μm 以下に分級し、90mm径×200mm 長さの
アルミニウム容器に充填して、450 ℃の温度で真空脱ガ
ス処理を行った後、粉末を該アルミニウム容器内に密閉
し、これを420 ℃の温度で直径25mmの丸棒材に押出加工
し、粉末を固化、成形、緻密化した。(Fe%+V%)
/Si%の値、Al−Fe−V−Si系金属間化合物の
結晶構造および平均粒径を表1に示す。
Hereinafter, examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples. Example Table 1 was obtained by the air atomization method (cooling rate of 10 3 to 10 4 k / s).
An aluminum alloy powder having the composition shown in Table 1 was produced. The obtained powder was classified into 150 μm or less, filled in an aluminum container having a diameter of 90 mm × 200 mm, and subjected to vacuum degassing at a temperature of 450 ° C., and the powder was sealed in the aluminum container. This was extruded at a temperature of 420 ° C. into a round bar having a diameter of 25 mm, and the powder was solidified, molded and densified. (Fe% + V%)
Table 1 shows the value of / Si%, the crystal structure of the Al-Fe-V-Si-based intermetallic compound, and the average particle size.

【0019】[0019]

【表1】 《表注》○: 金属間化合物(Al-Fe-V-Si系) の大部分が
立方格子であるもの
[Table 1] << Table Note >> ○: Most of intermetallic compounds (Al-Fe-V-Si) are cubic lattice

【0020】押出加工により得られた丸棒材について引
張強度を測定し、靭性を評価するために、ASTM-E602 に
従う切欠引張試験、およびJIS Z 2202に従うシャルピー
衝撃試験を行った。また、超音波法により縦弾性率を測
定し、熱間加工性を評価するために450 ℃での限界すえ
込み率の測定を行った。結果を表2に示す。表2に示さ
れるように、本発明によるアルミニウム合金は、いずれ
も強度、靭性、弾性率ともに優れた値を示した。
The round bar obtained by extrusion was measured for tensile strength, and a notch tensile test according to ASTM-E602 and a Charpy impact test according to JIS Z 2202 were performed to evaluate toughness. Further, the longitudinal elastic modulus was measured by an ultrasonic method, and the critical upsetting ratio at 450 ° C. was measured in order to evaluate the hot workability. Table 2 shows the results. As shown in Table 2, all of the aluminum alloys according to the present invention exhibited excellent values in strength, toughness, and elastic modulus.

【0021】 [0021]

【0022】比較例 実施例1と同様のエアアトマイズ法により表3に示す組
成のアルミニウム合金粉末を製造し、この粉末を実施例
1と同一の工程で処理して、直径25mmの丸棒材を得た。
得られた丸棒材について、実施例1と同様にして引張強
度を測定し、切欠引張試験、シャルピー衝撃試験を行
い、縦弾性率および限界すえ込み率を測定した。結果を
表4に示す。なお本発明の条件を外れるものには下線を
付した。
Comparative Example An aluminum alloy powder having the composition shown in Table 3 was produced by the same air atomizing method as in Example 1, and this powder was treated in the same process as in Example 1 to obtain a round bar having a diameter of 25 mm. Obtained.
About the obtained round bar material, the tensile strength was measured in the same manner as in Example 1, a notch tensile test and a Charpy impact test were performed, and the longitudinal elastic modulus and the limit upsetting rate were measured. Table 4 shows the results. Those that are outside the conditions of the present invention are underlined.

【0023】[0023]

【表3】 《表注》○: 金属間化合物(Al-Fe-V-Si系) の大部分が
立方格子であるもの ×: 立方格子が認められないか少量のもの
[Table 3] << Table Notes >> ○: Most of intermetallic compounds (Al-Fe-V-Si) are cubic lattices ×: No or small amount of cubic lattices

【0024】[0024]

【表4】 [Table 4]

【0025】表4にみられるように、本発明の合金組成
の限界を外れるもの、組織性状の条件を外れるものは、
とくに靭性において満足すべき値が得られていない。合
金材No.8は、Siの含有量が少なく、(Fe+V)/S
i(条件式)の値が8 を越えるため、Al−Fe系化合
物が同時に析出して靭性が劣化し、切欠引張強度が低く
なる。合金材No.9は、Feの含有量が多く、条件式の値
が8 を越えるため、Al−Fe−V−Si系金属間化合
物が過剰に生成するとともにAl−Fe系化合物も析出
して靭性が害され、シャルピー衝撃値および切欠引張強
度が低くなる。合金材No.10 はVの含有量が多いため、
金属間化合物の析出が過剰となって靭性が害され、シャ
ルピー衝撃値および切欠引張強度が低下する。合金材N
o.11 はFeの含有量が少ないため、十分な弾性率が得
られない。
As can be seen from Table 4, the alloys outside the limits of the alloy composition of the present invention and those out of the conditions of the texture were
In particular, a satisfactory value in toughness has not been obtained. Alloy material No. 8 has a low Si content, and (Fe + V) / S
Since the value of i (conditional expression) exceeds 8, the Al-Fe-based compound precipitates at the same time, the toughness deteriorates, and the notch tensile strength decreases. The alloy material No. 9 has a high Fe content and the value of the conditional expression exceeds 8, so that the Al-Fe-V-Si-based intermetallic compound is excessively generated and the Al-Fe-based compound is also precipitated. The toughness is impaired, and the Charpy impact value and the notch tensile strength decrease. Since alloy material No. 10 has a high V content,
Excessive precipitation of the intermetallic compound impairs the toughness and lowers the Charpy impact value and the notch tensile strength. Alloy material N
In the case of o.11, a sufficient elastic modulus cannot be obtained because the content of Fe is small.

【0026】合金材No.12 は、条件式の値が2.5 未満で
あるためSi粒子が同時に析出して靭性を劣化させシャ
ルピー衝撃値を低下させる。合金材No.13 はSi量が過
剰で、条件式の値が2.5 未満であるため、金属間化合物
が過剰に生成されるとともにSi粒子も同時に析出して
靭性が害され、シャルピー衝撃値が低くなる。合金材N
o.14 はCu量が過剰であるため安定した金属間化合物
の析出が得られず、靭性が低下しシャルピー衝撃値が低
くなる。合金材No.15 はZr+Moの含有量が多過ぎる
ため靭性が低下し、シャルピー衝撃値および切欠強度が
低くなる。合金材No.16 はCu量が少ないため熱間加工
性が劣り限界すえ込み率が低くなる。合金材No.17 はV
を含有しないため十分な強度が得られず、シャルピー衝
撃値も低くなる。合金材No.18 はZrおよびMoを含有
しないため、強度、靭性ともに十分でない。合金材No.1
9 、No20は、Mgを含有するためにシャルピー衝撃値お
よび切欠引張強度が低くなる。
In the alloy material No. 12, since the value of the conditional expression is less than 2.5, Si particles are simultaneously precipitated to deteriorate toughness and lower the Charpy impact value. Since alloy material No. 13 has an excessive amount of Si and the value of the conditional expression is less than 2.5, excessive intermetallic compounds are generated and Si particles are simultaneously precipitated to impair toughness, resulting in low Charpy impact value. Become. Alloy material N
In the case of o.14, since the amount of Cu was excessive, stable precipitation of intermetallic compounds could not be obtained, the toughness was reduced, and the Charpy impact value was lowered. Alloy material No. 15 has too high a content of Zr + Mo, so that the toughness is reduced, and the Charpy impact value and the notch strength are reduced. Since the alloy material No. 16 has a small amount of Cu, the hot workability is inferior and the limit swaging ratio is low. Alloy material No.17 is V
, The strength is not sufficient, and the Charpy impact value is low. Since alloy material No. 18 does not contain Zr and Mo, both strength and toughness are not sufficient. Alloy material No.1
9, No. 20 has low Charpy impact value and notch tensile strength because it contains Mg.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、靭性に
優れ、高弾性率を有するアルミニウム合金材料が提供さ
れ、とくに二輪車のフロントフォーク、クランクシャフ
トベアリングキャップ、コンロッド、その他の機械構造
部材として有用である。
As described above, according to the present invention, an aluminum alloy material having excellent toughness and a high elastic modulus is provided, particularly as a front fork of a motorcycle, a crankshaft bearing cap, a connecting rod, and other mechanical structural members. Useful.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量基準で、Fe:6〜12%、Si:1〜4
%、V:0.3〜3 %、Cu:0.3〜3 %を含有し、Zrおよ
びMoのうちの1種または2種を合計で0.2〜2 %含
み、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金であって、条件式、2.5 ≦( Fe%+V%)/S
i%≦8 を満足し、組織中に結晶構造が立方格子からな
りその平均粒径が2 μm 以下のAl−Fe−V−Si系
金属間化合物が分散していることを特徴とする靭性に優
れた高弾性アルミニウム合金。
1. Fe: 6 to 12%, Si: 1 to 4 on a weight basis
%, V: 0.3 to 3%, Cu: 0.3 to 3%, an aluminum alloy containing 0.2 to 2% in total of one or two of Zr and Mo, and the balance being Al and unavoidable impurities. And the conditional expression, 2.5 ≦ (Fe% + V%) / S
i% ≦ 8, and the structure has a cubic lattice crystal structure and an Al-Fe-V-Si intermetallic compound having an average particle size of 2 μm or less dispersed therein. Excellent high modulus aluminum alloy.
【請求項2】 重量基準で、Fe:6〜10%、Si:1〜3
%、V:0.3〜2 %、Cu:0.3〜3 %を含有し、Zrおよ
びMoのうちの1種または2種を合計で0.2〜2 %含
み、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金であって、条件式、4 ≦( Fe%+V%)/Si
%≦8 を満足し、組織中に結晶構造が立方格子からなり
その平均粒径が2 μm 以下のAl−Fe−V−Si系金
属間化合物が分散していることを特徴とする靭性に優れ
た高弾性アルミニウム合金。
2. Fe: 6 to 10%, Si: 1 to 3 based on weight.
%, V: 0.3 to 2%, Cu: 0.3 to 3%, an aluminum alloy containing 0.2 to 2% in total of one or two of Zr and Mo, and the balance being Al and unavoidable impurities. And the conditional expression, 4 ≦ (Fe% + V%) / Si
% ≦ 8, excellent in toughness characterized by the fact that an Al—Fe—V—Si based intermetallic compound having a crystal structure of cubic lattice in the structure and having an average particle size of 2 μm or less is dispersed. High elasticity aluminum alloy.
【請求項3】 請求項1〜2のアルミニウム合金が、急
冷凝固粉末を成形加工して得られたものであることを特
徴とする靭性に優れた高弾性アルミニウム合金。
3. A highly elastic aluminum alloy having excellent toughness, wherein the aluminum alloy according to claim 1 is obtained by molding a rapidly solidified powder.
JP6115869A 1994-05-02 1994-05-02 High elasticity aluminum alloy with excellent toughness Expired - Lifetime JP2790774B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6115869A JP2790774B2 (en) 1994-05-02 1994-05-02 High elasticity aluminum alloy with excellent toughness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6115869A JP2790774B2 (en) 1994-05-02 1994-05-02 High elasticity aluminum alloy with excellent toughness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07305132A JPH07305132A (en) 1995-11-21
JP2790774B2 true JP2790774B2 (en) 1998-08-27

Family

ID=14673175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6115869A Expired - Lifetime JP2790774B2 (en) 1994-05-02 1994-05-02 High elasticity aluminum alloy with excellent toughness

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2790774B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016081348A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-26 Alcoa Inc. Aluminum alloys having iron, silicon, vanadium and copper
CN109072349A (en) * 2016-04-07 2018-12-21 奥科宁克有限公司 Iron content, silicon, vanadium and copper and the aluminium alloy wherein with large volume of ceramic phase
FR3086873B1 (en) * 2018-10-05 2022-05-27 C Tec Constellium Tech Center METHOD FOR MANUFACTURING AN ALUMINUM ALLOY PART
CN112779442B (en) * 2020-12-28 2022-07-08 有研增材技术有限公司 High-strength heat-resistant aluminum alloy powder for 3D printing and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07305132A (en) 1995-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0265307B1 (en) Process for manufacturing shaped bodies from hypereutectic aluminium-silicon alloys, starting from powders obtained by rapid cooling
JP2546660B2 (en) Method for producing ceramics dispersion strengthened aluminum alloy
JP6738212B2 (en) Aluminum alloy forged product and manufacturing method thereof
JP3184367B2 (en) Method for producing high toughness Al-Si alloy
JP2790774B2 (en) High elasticity aluminum alloy with excellent toughness
WO1998010109A1 (en) Alloy having excellent resistance against thermal fatigue, aluminum alloy having excellent resistance against thermal fatigue, and aluminum alloy member having excellent resistance against thermal fatigue
JPH07197165A (en) High wear resistant free cutting aluminum alloy and its production
JP2019183191A (en) Aluminum alloy powder and manufacturing method therefor, aluminum alloy extrusion material and manufacturing method therefor
JPH07197164A (en) Aluminum alloy having high strength and high workability and its production
JP2951262B2 (en) Aluminum alloy with excellent high-temperature strength
JPH02247348A (en) Heat-resistant aluminum alloy having excellent tensile strength, ductility and fatigue resistance
JP2019183190A (en) Compression machine component for aluminum alloy-made transporter excellent in mechanical property at high temperature and manufacturing method therefor
JPH108162A (en) Production of aluminum alloy material excellent in high temperature strength
JP2602893B2 (en) Aluminum alloy member with high strength and excellent forgeability
JP2000282161A (en) Heat resisting aluminum alloy excellent in toughness, and its manufacture
JPH11302807A (en) Manufacture of aluminum alloy for compressor vane
JPS62185857A (en) Heat resistant and high strength aluminum alloy
JPH05247562A (en) Manufacture of ti-al intermetallic compound
JPS6223952A (en) Al-fe-ni heat-resisting alloy having high toughness and its production
JPH10265918A (en) Aluminum alloy
JPH1143729A (en) Manufacture of aluminum composite excellent in high temperature strength
JPH0762480A (en) Low linear expansion aluminum alloy solidified by rapid cooling and its production
JP2920205B2 (en) Method for producing heat-resistant aluminum powder alloy with superplasticity
JP2672834B2 (en) Aluminum alloy member with high strength and excellent forgeability
JP3234379B2 (en) Heat resistant aluminum powder alloy