JP2794540B2 - チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料 - Google Patents
チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料Info
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- JP2794540B2 JP2794540B2 JP6275605A JP27560594A JP2794540B2 JP 2794540 B2 JP2794540 B2 JP 2794540B2 JP 6275605 A JP6275605 A JP 6275605A JP 27560594 A JP27560594 A JP 27560594A JP 2794540 B2 JP2794540 B2 JP 2794540B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチクソキャスティング用
Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料、特に、示差走査熱量測定
（ＤＳＣ）において、共晶ＣｕＡｌ2 の溶解による第１
山形吸熱部と、初晶α−Ａｌの溶解による第２山形吸熱
部とを持つ示差熱分析曲線が現出するチクソキャスティ
ング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料に関する。
Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料、特に、示差走査熱量測定
（ＤＳＣ）において、共晶ＣｕＡｌ2 の溶解による第１
山形吸熱部と、初晶α−Ａｌの溶解による第２山形吸熱
部とを持つ示差熱分析曲線が現出するチクソキャスティ
ング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材
料としては、例えば、Ｃｕ含有量が９．５重量％≦Ｃｕ
≦１０．５重量％であり、またＳｉ含有量が３．５重量
％≦Ｓｉ≦４．５重量％である、ＡＡ規格２３８合金材
料が知られている。
料としては、例えば、Ｃｕ含有量が９．５重量％≦Ｃｕ
≦１０．５重量％であり、またＳｉ含有量が３．５重量
％≦Ｓｉ≦４．５重量％である、ＡＡ規格２３８合金材
料が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】チクソキャスティング
法の実施に当っては、Ａｌ合金材料に加熱処理を施して
初晶α−Ａｌよりなる固相（略固体となっている相、以
下同じ）と、共晶ＣｕＡｌ2 よりなる液相とが共存する
半溶融Ａｌ合金材料を調製し、次いでその半溶融Ａｌ合
金材料を加圧下で鋳型のキャビティに充填し、その後前
記加圧下で半溶融Ａｌ合金材料を凝固させる、といった
方法が採用される。
法の実施に当っては、Ａｌ合金材料に加熱処理を施して
初晶α−Ａｌよりなる固相（略固体となっている相、以
下同じ）と、共晶ＣｕＡｌ2 よりなる液相とが共存する
半溶融Ａｌ合金材料を調製し、次いでその半溶融Ａｌ合
金材料を加圧下で鋳型のキャビティに充填し、その後前
記加圧下で半溶融Ａｌ合金材料を凝固させる、といった
方法が採用される。
【０００４】しかしながら前記チクソキャスティング法
の実施において、従来の２３８合金材料を用いた場合に
は、Ａｌ合金鋳物の粒状固相の境界にミクロンオーダの
空孔部が発生し易い、という問題があった。これは、次
のような理由による。即ち、従来の２３８合金材料は、
そのＳｉ含有量が多いことに起因して、示差熱分析曲線
の第１山形吸熱部において、その上昇開始点および頂点
間に存する上昇線分の傾斜が緩かとなり、その結果、液
相の最終凝固部分の粘度が高くなるため、固相の凝固収
縮に応じてその固相周りに液相が十分に供給されないか
らである。
の実施において、従来の２３８合金材料を用いた場合に
は、Ａｌ合金鋳物の粒状固相の境界にミクロンオーダの
空孔部が発生し易い、という問題があった。これは、次
のような理由による。即ち、従来の２３８合金材料は、
そのＳｉ含有量が多いことに起因して、示差熱分析曲線
の第１山形吸熱部において、その上昇開始点および頂点
間に存する上昇線分の傾斜が緩かとなり、その結果、液
相の最終凝固部分の粘度が高くなるため、固相の凝固収
縮に応じてその固相周りに液相が十分に供給されないか
らである。
【０００５】本発明は前記に鑑み、チクソキャスティン
グ法の実施において、欠陥の無いＡｌ合金鋳物を得るこ
とができる前記Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を提供する
ことを目的とする。
グ法の実施において、欠陥の無いＡｌ合金鋳物を得るこ
とができる前記Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、示差走査熱量
測定（ＤＳＣ）において、共晶ＣｕＡｌ2 の溶解による
第１山形吸熱部と、初晶α−Ａｌの溶解による第２山形
吸熱部とを持つ示差熱分析曲線が現出するチクソキャス
ティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料であって、Ｓｉ
含有量が０．０１重量％≦Ｓｉ≦１．５重量％であり、
またＭｇ含有量がＭｇ≦０．１重量％であることを特徴
とする。
測定（ＤＳＣ）において、共晶ＣｕＡｌ2 の溶解による
第１山形吸熱部と、初晶α−Ａｌの溶解による第２山形
吸熱部とを持つ示差熱分析曲線が現出するチクソキャス
ティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料であって、Ｓｉ
含有量が０．０１重量％≦Ｓｉ≦１．５重量％であり、
またＭｇ含有量がＭｇ≦０．１重量％であることを特徴
とする。
【０００７】
【作用】Ｓｉ含有量を前記のように設定すると、第１山
形吸熱部の下降終了点および第２山形吸熱部の頂点間に
存するその第２山形吸熱部の上昇線分の傾斜が緩かとな
るため、固相のゲル状態が比較的長く維持され、これに
より固相相互間ならびに固相および液相間の接合性が良
好となる。
形吸熱部の下降終了点および第２山形吸熱部の頂点間に
存するその第２山形吸熱部の上昇線分の傾斜が緩かとな
るため、固相のゲル状態が比較的長く維持され、これに
より固相相互間ならびに固相および液相間の接合性が良
好となる。
【０００８】一方、第１山形吸熱部においては、その上
昇開始点および頂点間に存する上昇線分の傾斜が急峻と
なるので、液相の最終凝固部分の粘度が低く保持され、
これにより固相の凝固収縮に応じてその固相周りに液相
が十分に供給される。またＭｇの上限値を前記のように
設定すると、Ｍｇが低融点の金属間化合物ＡｌＣｕＭｇ
を生成してＡｌ合金鋳物の高温強度を低下させるといっ
た不具合を回避し得る。
昇開始点および頂点間に存する上昇線分の傾斜が急峻と
なるので、液相の最終凝固部分の粘度が低く保持され、
これにより固相の凝固収縮に応じてその固相周りに液相
が十分に供給される。またＭｇの上限値を前記のように
設定すると、Ｍｇが低融点の金属間化合物ＡｌＣｕＭｇ
を生成してＡｌ合金鋳物の高温強度を低下させるといっ
た不具合を回避し得る。
【０００９】このようにして、ミクロンオーダの空孔部
といった欠陥が無く健全で高温強度の高いＡｌ合金鋳物
が得られる。
といった欠陥が無く健全で高温強度の高いＡｌ合金鋳物
が得られる。
【００１０】ただし、Ｓｉ含有量がＳｉ＜０．０１重量
％（ゼロを含む）では、第２山形吸熱部の上昇線分の傾
斜が急峻となるため固相のゲル状態維持時間が短くな
り、これにより固相相互間ならびに固相および液相間の
接合性が悪化する。
％（ゼロを含む）では、第２山形吸熱部の上昇線分の傾
斜が急峻となるため固相のゲル状態維持時間が短くな
り、これにより固相相互間ならびに固相および液相間の
接合性が悪化する。
【００１１】一方、Ｓｉ含有量がＳｉ＞１．５重量％で
は、第１山形吸熱部の上昇線分の傾斜が緩かとなるた
め、液相の最終凝固部分の粘度が高くなり、固相の凝固
収縮に応じてその固相周りに液相が十分に供給されず、
その結果、Ａｌ合金鋳物にミクロンオーダの空孔部が発
生し易くなる。
は、第１山形吸熱部の上昇線分の傾斜が緩かとなるた
め、液相の最終凝固部分の粘度が高くなり、固相の凝固
収縮に応じてその固相周りに液相が十分に供給されず、
その結果、Ａｌ合金鋳物にミクロンオーダの空孔部が発
生し易くなる。
【００１２】
【実施例】チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系
合金材料は次のような組成を有する。
合金材料は次のような組成を有する。
【００１３】即ち、Ｃｕを８重量％≦Ｃｕ≦１２重量
％、Ｓｉを０．０１重量％≦Ｓｉ≦１．５重量％、Ｆｅ
をＦｅ≦０．２重量％およびＭｇをＭｇ≦０．１重量％
含有し、またＭｎ、Ｖ、ＺｒおよびＴｉから選択される
少なくとも一種を、Ｍｎについては０．２重量％≦Ｍｎ
≦０．４重量％、Ｖについては０．０５重量％≦Ｖ≦
０．１５重量％、Ｚｒについては０．１重量％≦Ｚｒ≦
０．２５重量％、Ｔｉについては０．０２重量％≦Ｔｉ
≦０．１重量％含有し、残部がＡｌよりなる。
％、Ｓｉを０．０１重量％≦Ｓｉ≦１．５重量％、Ｆｅ
をＦｅ≦０．２重量％およびＭｇをＭｇ≦０．１重量％
含有し、またＭｎ、Ｖ、ＺｒおよびＴｉから選択される
少なくとも一種を、Ｍｎについては０．２重量％≦Ｍｎ
≦０．４重量％、Ｖについては０．０５重量％≦Ｖ≦
０．１５重量％、Ｚｒについては０．１重量％≦Ｚｒ≦
０．２５重量％、Ｔｉについては０．０２重量％≦Ｔｉ
≦０．１重量％含有し、残部がＡｌよりなる。
【００１４】この組成において、ＳｉおよびＭｇの含有
量設定理由は前記の通りである。
量設定理由は前記の通りである。
【００１５】Ｃｕ含有量を前記のように設定すると、明
瞭な第１および第２山形吸熱部を持つ示差熱分析曲線を
現出するＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料が得られ、これに
より、加熱処理において共晶ＣｕＡｌ2 から液相を確実
に発生させて鋳造性の良好な半溶融Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系
合金材料を調製することができる。
瞭な第１および第２山形吸熱部を持つ示差熱分析曲線を
現出するＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料が得られ、これに
より、加熱処理において共晶ＣｕＡｌ2 から液相を確実
に発生させて鋳造性の良好な半溶融Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系
合金材料を調製することができる。
【００１６】また、Ｃｕ含有量を前記のように設定する
と、初晶α−Ａｌよりなる固相にＣｕを最大量固溶させ
ることが可能となり、これにより、Ａｌ合金鋳物におい
てＣｕによる時効析出効果を最大限発揮させて、そのＡ
ｌ合金鋳物の高温強度を向上させ、また高延性化および
高靱性化を達成することができる。
と、初晶α−Ａｌよりなる固相にＣｕを最大量固溶させ
ることが可能となり、これにより、Ａｌ合金鋳物におい
てＣｕによる時効析出効果を最大限発揮させて、そのＡ
ｌ合金鋳物の高温強度を向上させ、また高延性化および
高靱性化を達成することができる。
【００１７】ただし、Ｃｕ含有量がＣｕ＜８重量％で
は、前記のような顕著な二山形タイプの示差熱分析曲線
を現出し得るＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を得ることが
できず、その結果、鋳造性が悪化する。一方、Ｃｕ＞１
２重量％ではＡｌ合金鋳物の高温強度は高くなるが、靱
性が低く、また高密度化に伴い重量増を招来する。
は、前記のような顕著な二山形タイプの示差熱分析曲線
を現出し得るＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を得ることが
できず、その結果、鋳造性が悪化する。一方、Ｃｕ＞１
２重量％ではＡｌ合金鋳物の高温強度は高くなるが、靱
性が低く、また高密度化に伴い重量増を招来する。
【００１８】ＦｅはＡｌ合金鋳物の機械的特性に有害な
影響を与えるので、前記のように上限値が設定される。
影響を与えるので、前記のように上限値が設定される。
【００１９】
【００２０】Ｍｎ、Ｖ、ＺｒおよびＴｉは、初晶α−Ａ
ｌを微細化することの外に、初晶α−Ａｌに微量固溶し
てＡｌ合金鋳物の高温強度向上に寄与する。ただし、Ｍ
ｎ＜０．２重量％、Ｖ＜０．０５重量％、Ｚｒ＜０．１
重量％またはＴｉ＜０．０２重量％では前記効果を得る
ことができず、一方、Ｍｎ＞０．４重量％、Ｖ＞０．１
５重量％、Ｚｒ＞０．２５重量％またはＴｉ＞０．１重
量％では、Ｍｎ等とＡｌとが反応して金属間化合物が生
成されるためＡｌ合金鋳物の伸びおよび靱性が低下す
る。
ｌを微細化することの外に、初晶α−Ａｌに微量固溶し
てＡｌ合金鋳物の高温強度向上に寄与する。ただし、Ｍ
ｎ＜０．２重量％、Ｖ＜０．０５重量％、Ｚｒ＜０．１
重量％またはＴｉ＜０．０２重量％では前記効果を得る
ことができず、一方、Ｍｎ＞０．４重量％、Ｖ＞０．１
５重量％、Ｚｒ＞０．２５重量％またはＴｉ＞０．１重
量％では、Ｍｎ等とＡｌとが反応して金属間化合物が生
成されるためＡｌ合金鋳物の伸びおよび靱性が低下す
る。
【００２１】図１は、チクソキャスティング法によりＡ
ｌ合金鋳物を鋳造するために用いられる加圧鋳造装置１
を示す。その加圧鋳造装置１は、鉛直な合せ面２ａ，３
ａを有する固定金型２および可動金型３を備え、両合せ
面２ａ，３ａ間にＡｌ合金鋳物成形用キャビティ４が形
成される。固定金型２に半溶融Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金
材料５を設置するチャンバ６が形成され、そのチャンバ
６はゲート７を介してキャビティ４下部に連通する。ま
た固定金型２に、チャンバ６に連通するスリーブ８が水
平に付設され、そのスリーブ８にチャンバ６に挿脱され
る加圧プランジャ９が摺動自在に嵌合される。スリーブ
８は、その周壁上部に材料用挿入口１０を有する。
ｌ合金鋳物を鋳造するために用いられる加圧鋳造装置１
を示す。その加圧鋳造装置１は、鉛直な合せ面２ａ，３
ａを有する固定金型２および可動金型３を備え、両合せ
面２ａ，３ａ間にＡｌ合金鋳物成形用キャビティ４が形
成される。固定金型２に半溶融Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金
材料５を設置するチャンバ６が形成され、そのチャンバ
６はゲート７を介してキャビティ４下部に連通する。ま
た固定金型２に、チャンバ６に連通するスリーブ８が水
平に付設され、そのスリーブ８にチャンバ６に挿脱され
る加圧プランジャ９が摺動自在に嵌合される。スリーブ
８は、その周壁上部に材料用挿入口１０を有する。
【００２２】表１は、実施例Ａ〜Ｃおよび比較例ａ〜ｅ
の組成を示す。これら実施例Ａ等は、連続鋳造法の適用
下で鋳造された高品質な長尺連続鋳造材より切出された
ものであって、その鋳造に当っては初晶α−Ａｌの球状
化処理が行われている。実施例Ａ等の寸法は直径７６m
m、長さ８５mmである。
の組成を示す。これら実施例Ａ等は、連続鋳造法の適用
下で鋳造された高品質な長尺連続鋳造材より切出された
ものであって、その鋳造に当っては初晶α−Ａｌの球状
化処理が行われている。実施例Ａ等の寸法は直径７６m
m、長さ８５mmである。
【００２３】
【表１】 表１において、比較例ｂはＡＡ規格２２２合金に、比較
例ｃはＡＡ規格２３８合金（従来例）に、比較例ｄはＡ
Ａ規格２２１９合金にそれぞれ相当する。
例ｃはＡＡ規格２３８合金（従来例）に、比較例ｄはＡ
Ａ規格２２１９合金にそれぞれ相当する。
【００２４】実施例Ａについて示差走査熱量測定を行っ
たところ、図２の結果を得た。図２の二山形示差熱分析
曲線ｆにおいて、第１山形吸熱部ｇは共晶ＣｕＡｌ2 の
溶解によるものであり、一方、第２山形吸熱部ｈは初晶
α−Ａｌの溶解によるものである。
たところ、図２の結果を得た。図２の二山形示差熱分析
曲線ｆにおいて、第１山形吸熱部ｇは共晶ＣｕＡｌ2 の
溶解によるものであり、一方、第２山形吸熱部ｈは初晶
α−Ａｌの溶解によるものである。
【００２５】次に、実施例Ａを誘導加熱装置の加熱コイ
ル内に設置し、次いで周波数 １ｋＨｚ、最大出力 ３
７ｋＷの条件で加熱して、固相と液相とが共存する半溶
融状態の実施例Ａを調製した。この場合、固相率は５０
％以上、６０％以下に設定される。実施例Ａにおいて
は、Ｃｕ含有量が１０．２重量％、即ち、８重量％≦Ｃ
ｕ≦１２重量％の範囲に収められているので、図２に示
すように明瞭な第１および第２山形吸熱部ｇ，ｈを持つ
示差熱分析曲線ｆが現出し、これにより、加熱処理にお
いて共晶ＣｕＡｌ2 から液相を確実に発生させて、鋳造
性の良好な半溶融状態の実施例Ａを調製することができ
る。
ル内に設置し、次いで周波数 １ｋＨｚ、最大出力 ３
７ｋＷの条件で加熱して、固相と液相とが共存する半溶
融状態の実施例Ａを調製した。この場合、固相率は５０
％以上、６０％以下に設定される。実施例Ａにおいて
は、Ｃｕ含有量が１０．２重量％、即ち、８重量％≦Ｃ
ｕ≦１２重量％の範囲に収められているので、図２に示
すように明瞭な第１および第２山形吸熱部ｇ，ｈを持つ
示差熱分析曲線ｆが現出し、これにより、加熱処理にお
いて共晶ＣｕＡｌ2 から液相を確実に発生させて、鋳造
性の良好な半溶融状態の実施例Ａを調製することができ
る。
【００２６】その後、図１に示すように、半溶融状態の
実施例Ａ（符号５）をチャンバ６に設置し、加圧プラン
ジャ９の移動速度 ０．０７ｍ／sec 、金型温度 ３５
０℃の条件で実施例Ａを加圧しつつゲート７を通過させ
てキャビティ４内に充填した。そして、加圧プランジャ
９をストローク終端に保持することによってキャビティ
４内に充填された実施例Ａに加圧力を付与し、その加圧
下で実施例Ａを凝固させてＡｌ合金鋳物Ａを得た。
実施例Ａ（符号５）をチャンバ６に設置し、加圧プラン
ジャ９の移動速度 ０．０７ｍ／sec 、金型温度 ３５
０℃の条件で実施例Ａを加圧しつつゲート７を通過させ
てキャビティ４内に充填した。そして、加圧プランジャ
９をストローク終端に保持することによってキャビティ
４内に充填された実施例Ａに加圧力を付与し、その加圧
下で実施例Ａを凝固させてＡｌ合金鋳物Ａを得た。
【００２７】図３はＡｌ合金鋳物Ａの金属組織を示す顕
微鏡写真である。図３より、Ａｌ合金鋳物Ａにおいては
ミクロンオーダの空孔部等の欠陥が生じていないことが
判る。
微鏡写真である。図３より、Ａｌ合金鋳物Ａにおいては
ミクロンオーダの空孔部等の欠陥が生じていないことが
判る。
【００２８】このように健全なＡｌ合金鋳物Ａが得られ
るのは次のような理由による。即ち、実施例Ａにおいて
は、Ｓｉ含有量が０．８重量％、したがって０．０１重
量％≦Ｓｉ≦１．５重量％に収められているので、図２
に示すように、第１山形吸熱部ｇの下降終了点ｉおよび
第２山形吸熱部ｈの頂点ｊ間に存するその第２山形吸熱
部ｈの上昇線分ｋの傾斜が緩かとなって、固相のゲル状
態が比較的長く維持される。これにより固相相互間なら
びに固相および液相間の接合性が良好になるからであ
る。
るのは次のような理由による。即ち、実施例Ａにおいて
は、Ｓｉ含有量が０．８重量％、したがって０．０１重
量％≦Ｓｉ≦１．５重量％に収められているので、図２
に示すように、第１山形吸熱部ｇの下降終了点ｉおよび
第２山形吸熱部ｈの頂点ｊ間に存するその第２山形吸熱
部ｈの上昇線分ｋの傾斜が緩かとなって、固相のゲル状
態が比較的長く維持される。これにより固相相互間なら
びに固相および液相間の接合性が良好になるからであ
る。
【００２９】一方、第１山形吸熱部ｇにおいては、その
上昇開始点ｍおよび頂点ｎ間に存する上昇線分ｏの傾斜
が急峻となるので、液相の最終凝固部分の粘度が低く保
持される。これにより、固相の凝固収縮に応じてその固
相周りに液相が十分に供給されるので、ミクロンオーダ
の空孔部の発生が回避されるからである。
上昇開始点ｍおよび頂点ｎ間に存する上昇線分ｏの傾斜
が急峻となるので、液相の最終凝固部分の粘度が低く保
持される。これにより、固相の凝固収縮に応じてその固
相周りに液相が十分に供給されるので、ミクロンオーダ
の空孔部の発生が回避されるからである。
【００３０】実施例Ｂ，Ｃにおいても、実施例Ａ同様の
示差熱分析曲線ｆが現出し、また実施例Ｂ，Ｃを用いた
前記と同一条件による鋳造作業によって、前記Ａｌ合金
鋳物Ａ同様に健全なＡｌ合金鋳物Ｂ，Ｃ（実施例Ｂ，Ｃ
にそれぞれ対応）が得られた。
示差熱分析曲線ｆが現出し、また実施例Ｂ，Ｃを用いた
前記と同一条件による鋳造作業によって、前記Ａｌ合金
鋳物Ａ同様に健全なＡｌ合金鋳物Ｂ，Ｃ（実施例Ｂ，Ｃ
にそれぞれ対応）が得られた。
【００３１】比較例ａはＳｉ含有量がゼロ、したがって
Ｓｉ＜０．０１重量％であることから、図２、一点鎖線
示のように、第２山形吸熱部ｈの上昇線分ｋ1 の傾斜が
急峻となるため固相のゲル状態維持時間が短くなり、こ
れにより固相相互間ならびに固相および液相間の接合性
が悪化する。
Ｓｉ＜０．０１重量％であることから、図２、一点鎖線
示のように、第２山形吸熱部ｈの上昇線分ｋ1 の傾斜が
急峻となるため固相のゲル状態維持時間が短くなり、こ
れにより固相相互間ならびに固相および液相間の接合性
が悪化する。
【００３２】図４は比較例ａを用い、前記と同一条件に
よる鋳造作業によって得られたＡｌ合金鋳物ａの金属組
織を示す顕微鏡写真であり、図４より空孔部が発生して
いることが判る。
よる鋳造作業によって得られたＡｌ合金鋳物ａの金属組
織を示す顕微鏡写真であり、図４より空孔部が発生して
いることが判る。
【００３３】一方、比較例ｂ，ｃはＳｉ含有量がそれぞ
れ２，４重量％、したがってＳｉ＞１．５重量％である
ことから、図２、二点鎖線示のように第１山形吸熱部ｇ
の上昇線分ｏ1 の傾斜が緩かとなるため、液相の最終凝
固部分の粘度が高くなり、固相の凝固収縮に応じてその
固相周りに液相が十分に供給されない。
れ２，４重量％、したがってＳｉ＞１．５重量％である
ことから、図２、二点鎖線示のように第１山形吸熱部ｇ
の上昇線分ｏ1 の傾斜が緩かとなるため、液相の最終凝
固部分の粘度が高くなり、固相の凝固収縮に応じてその
固相周りに液相が十分に供給されない。
【００３４】図５は比較例ｃを用い、前記と同一条件に
よる鋳造作業によって得られたＡｌ合金鋳物ｃの金属組
織を示す顕微鏡写真であり、図５より空孔部が発生して
いることが判る。
よる鋳造作業によって得られたＡｌ合金鋳物ｃの金属組
織を示す顕微鏡写真であり、図５より空孔部が発生して
いることが判る。
【００３５】比較例ｄは、Ｃｕ含有量が６．８重量％、
したがってＣｕ＜８重量％であることから、図２のよう
な顕著な二山形タイプの示差熱分析曲線が現出せず、し
たがって鋳造性が悪化する。
したがってＣｕ＜８重量％であることから、図２のよう
な顕著な二山形タイプの示差熱分析曲線が現出せず、し
たがって鋳造性が悪化する。
【００３６】比較例ｅはＣｕ含有量が１３重量％、した
がってＣｕ＞１２重量％であることからＡｌ合金鋳物ｅ
の高温強度は高くなるが、靱性が低く、また高密度化に
伴い重量増を招来する。
がってＣｕ＞１２重量％であることからＡｌ合金鋳物ｅ
の高温強度は高くなるが、靱性が低く、また高密度化に
伴い重量増を招来する。
【００３７】次に、実施例Ａ〜Ｃおよび比較例ａ〜ｅに
対応するＡｌ合金鋳物Ａ〜Ｃ，ａ〜ｅよりテストピース
を作製し、各テストピースについて、３００℃における
引張強さσB および伸びδを測定し、また常温における
シャルピー衝撃値および密度を測定したところ、表２の
結果を得た。
対応するＡｌ合金鋳物Ａ〜Ｃ，ａ〜ｅよりテストピース
を作製し、各テストピースについて、３００℃における
引張強さσB および伸びδを測定し、また常温における
シャルピー衝撃値および密度を測定したところ、表２の
結果を得た。
【００３８】
【表２】 表２から、実施例Ａ〜Ｃを用いて得られたＡｌ合金鋳物
Ａ〜Ｃは、優れた高温強度と延性を有し、また靱性も高
く、軽量であることが判る。
Ａ〜Ｃは、優れた高温強度と延性を有し、また靱性も高
く、軽量であることが判る。
【００３９】比較例ａ〜ｃを用いて得られたＡｌ合金鋳
物ａ〜ｃは、空孔部の発生に伴い高温強度、延性および
靱性がＡｌ合金鋳物Ａ〜Ｃに比べて低くなる。
物ａ〜ｃは、空孔部の発生に伴い高温強度、延性および
靱性がＡｌ合金鋳物Ａ〜Ｃに比べて低くなる。
【００４０】比較例ｄを用いて得られたＡｌ合金鋳物ｄ
は鋳造性の悪化に伴い機械的特性が最低となる。
は鋳造性の悪化に伴い機械的特性が最低となる。
【００４１】比較例ｅを用いて得られたＡｌ合金鋳物ｅ
は、Ｃｕ含有量が高いことから高温強度は高くなるが、
靱性が低く、また重量が最大となる。
は、Ｃｕ含有量が高いことから高温強度は高くなるが、
靱性が低く、また重量が最大となる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように構成する
ことによって、チクソキャスティング法の実施におい
て、健全で、機械的特性の優れたＡｌ合金鋳物を得るこ
とが可能なＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を提供すること
ができる。
ことによって、チクソキャスティング法の実施におい
て、健全で、機械的特性の優れたＡｌ合金鋳物を得るこ
とが可能なＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料を提供すること
ができる。
【図１】加圧鋳造装置の縦断面図である。
【図２】Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料の示差熱分析曲線
である。
である。
【図３】Ａｌ合金鋳物の金属組織の第１例を示す顕微鏡
写真である。
写真である。
【図４】（ａ）はＡｌ合金鋳物の金属組織の第２例を示
す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
【図５】（ａ）はＡｌ合金鋳物の金属組織の第３例を示
す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
ｆ 示差熱分析曲線 ｇ 第１山形吸熱部 ｈ 第２山形吸熱部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３Ｊ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18 C22C 1/02 B22D 17/00 B22D 21/04
Claims (2)
- 【請求項１】 示差走査熱量測定において、共晶ＣｕＡ
ｌ2 の溶解による第１山形吸熱部（ｇ）と、初晶α−Ａ
ｌの溶解による第２山形吸熱部（ｈ）とを持つ示差熱分
析曲線（ｆ）が現出するチクソキャスティング用Ａｌ−
Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料であって、Ｓｉ含有量が０．０１
重量％≦Ｓｉ≦１．５重量％であり、またＭｇ含有量が
Ｍｇ≦０．１重量％であることを特徴とするチクソキャ
スティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料。 - 【請求項２】 Ｃｕ含有量が８重量％≦Ｃｕ≦１２重量
％である、請求項１記載のチクソキャスティング用Ａｌ
−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275605A JP2794540B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料 |
| DE19538242A DE19538242C2 (de) | 1994-10-14 | 1995-10-13 | Thixo-Giessverfahren und Verwendung eines Thixo-Giesslegierungsmaterials |
| US08/543,196 US5787961A (en) | 1994-10-14 | 1995-10-13 | Thixocasting process, for a thixocasting alloy material |
| GB9807371A GB2320505B (en) | 1994-10-14 | 1995-10-16 | Thixocasting process and thixocasting alloy material |
| GB9807368A GB2320504B (en) | 1994-10-14 | 1995-10-16 | Thixocasting process and thixocasting alloy material |
| GB9521164A GB2294000B (en) | 1994-10-14 | 1995-10-16 | Thixocasting process and thixocasting alloy material |
| US08/956,188 US6053997A (en) | 1994-10-14 | 1997-10-22 | Thixocasting process of an alloy material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275605A JP2794540B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157997A JPH08157997A (ja) | 1996-06-18 |
| JP2794540B2 true JP2794540B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=17557778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6275605A Expired - Fee Related JP2794540B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | チクソキャスティング用Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794540B2 (ja) |
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| JPH08209276A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Honda Motor Co Ltd | チクソキャスティング用合金材料 |
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| JP2841029B2 (ja) * | 1994-12-16 | 1998-12-24 | 本田技研工業株式会社 | チクソキャスティング法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2794539B2 (ja) * | 1994-10-12 | 1998-09-10 | 本田技研工業株式会社 | チクソキャスティング法 |
| JPH07316709A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-12-05 | Honda Motor Co Ltd | チクソキャスティング用共晶系合金材料 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP6275605A patent/JP2794540B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08157997A (ja) | 1996-06-18 |
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