JP3306363B2 - 耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法 - Google Patents
耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法Info
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Description
れたアルミニウム合金押出材、とくに車両用構造材とし
て好適なAl−Mg−Si−Cu系合金押出材およびそ
の製造方法に関する。
しては、従来、JIS A 6061合金が知られてお
り、強度および押出加工性に優れた特性を有するため、
車両構造、その他の陸上構造物用材料として広く使用さ
れている。
度が要求されるが、疲労強度は材料の表面性状に影響さ
れることが知られており、切欠きが存在すると疲労強度
は低下する傾向がある。また、従来製造されている60
61合金の押出材においては、Mn、Crの含有量が少
ない場合には再結晶組織が得られ、Mn、Crの含有量
が多い場合には繊維状組織が得られることが知られてい
るが、繊維状組織であっても、押出材の表層部はダイス
ベアリング部との摩擦による剪断歪が大きいため、押出
中あるいは押出直後に再結晶を起こしやすい。
界腐食発生の原因となりやすく、有効断面積の減少およ
び腐食部先端のノッチ効果から疲労強度が低下する。こ
のため、押出材の表層部で粒界腐食を生じることがな
く、疲労強度の低下を来さない材料の開発が要望されて
いる。
金押出材における従来の問題点を解消し、上記の要望を
満足させるためになされたものであり、その目的は、表
層部の再結晶層において、耐粒界腐食性に優れたAl−
Mg−Si−Cu系合金押出材およびその製造方法を提
供することにある。
めの本発明による耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合
金押出材は、Mg:0.8〜1.2%、Si:0.4〜
0.8%、Cu:0.15〜0.4%を含有し、さらに
0.15%以下のMn、0.35%以下のCr、0.1
5%以下のZrの1種または2種以上を含有し、残部A
lおよび不純物よりなり、Si%とMg%との比(Si
%/Mg%)を0.4〜0.7としたアルミニウム合金
の押出材であって、該押出材の導電率が63.0−
{(Mg%+Si%)×8.2+Cu%×1.5+Mn
%×18.7+Cr%×14.5+Zr%×19.1}
(%IACS)以上であることを特徴とする。
%以下のTi、0.08%以下のBの1種または2種を
含有することを第2の特徴とする。
ニウム合金押出材の製造方法は、請求項1または2記載
のアルミニウム合金押出材を製造する方法であって、上
記組成のアルミニウム合金のビレットを造塊し、このビ
レットを均質化処理後、押出材の温度が520℃以下に
なるよう熱間押出を行い、直ちにプレス焼入れし、その
後人工時効処理を行うことを特徴とする。
合金成分の意義および限定理由について説明すると、M
gは合金の強度を向上させるために最も重要な元素であ
り、好ましい含有量は0.8 〜1.2 %の範囲である。0.8
%未満ではその効果が十分でなく、1.2 %を越えると押
出加工性が低下する。
間化合物を形成し、合金の強度を向上させるために機能
する。Siの好ましい含有量は0.40〜0.8 %の範囲であ
り、0.40%未満ではその効果が小さく、0.8 %を越えて
含有すると押出加工性が低下する。
ましい含有量は0.15〜0.40%の範囲である。0.15%未満
では強度向上の効果が小さく、0.40%を越えると押出加
工性が低下し易い。
するとともに強度を向上させるために機能する元素であ
る。好ましい含有範囲はそれぞれ、Mn:0.15 %以下、
Cr:0.35 %以下、Zr:0.15 %以下、さらに好ましい
含有量は、Mn:0.02 〜0.15%、Cr:0.04 〜0.35%、
Zr:0.05 〜0.15%の範囲であり、Mn、Cr、Zrが
上限を越えて含有されると焼入れ感受性が高まり、強度
低下の原因となる。
があり、好ましい含有範囲は、Ti:0.1%以下、B:0.0
8 %以下、さらに好ましい含有範囲は、Ti:0.005〜0.
1 %、B:0.0001 〜0.08%である。Ti、Bが上限を越
えて含有すると、粗大な晶出物が形成し易くなり押出加
工性が低下する。
/Mg%は耐粒界腐食性および焼入れ感受性に影響す
る。好ましいSi%/Mg%は0.40〜0.70であ
り、この比が0.40%未満では焼入れ感受性が高くな
って強度低下を起こし易くなり、0.70を越えると第
2相粒子が生じ易くなり粒界腐食の原因となる。なお、
合金中に不純物として0.4%以下のFeが含有してい
ても本発明の効果に影響を与えることはない。
制御することが、改善された耐粒界腐食性を付与する上
で常用である。本発明のアルミニウム合金押出材の好ま
しい導電率は、63.0−{(Mg%+Si%)×8.2 +C
u%×1.5 +Mn%×18.7+Cr%×14.5+Zr%×1
9.1}(%IACS)以上の範囲であり、この範囲未満
の導電率の場合には耐粒界腐食性が低下する。
は、半連続鋳造により上記組成のアルミニウム合金のビ
レットを造塊し、このビレットを、常法に従い例えば4
80〜560℃の温度で均質化処理後、熱間押出しを行
い、押出機の出側で強制冷却(プレス焼入れ)し、人工
時効処理することにより製造される。
処理後、押出材の温度が520℃以下、さらに好ましく
は510℃以下の温度になるよう熱間押出を行い、直ち
にプレス焼入れし、人工時効処理を行う。なお、均質化
処理後、熱間押出を行う前にビレットを冷却してもよい
が、その際冷却速度は100℃/h以上、さらに好まし
くは200℃/h以上で行うのが好ましい。また、この
際ビレットは押出前に所定の温度に加熱する必要があ
る。
明する。 実施例1 表1に示す組成を有するアルミニウム合金を溶解し、半
連続鋳造により、直径254mmの押出用ビレットに造
塊し、このビレットについて550℃で5時間の均質化
処理を行った。
降温速度で冷却し、ついで480℃に加熱を行い、押出
材の温度が520℃以下の温度になるようU字形状(幅
100mm、高さ50mm、厚さ6mm)に熱間押出加
工を行い、押出機出口において押出材を常温の上水で強
制冷却した。その後、175℃で8時間の人工時効処理
を施した。
導電率を測定し、常温の引張性能を測定した。また、I
SO/DIS 11846 B法に従って粒界腐食試験
を行った。詳細には、30g/lのNaClおよび10
ml/lのHClを純水に溶解させた水溶液に、試験材
を室温で24時間浸漬した後、試験材の断面観察を行っ
て腐食形態を調査し、粒界腐食の有無を判定した。結果
を表2に示す。
材1〜5は、いずれも270MPaを越える引張強さを
示し、粒界腐食は観察されず優れた耐粒界腐食性をそな
えていた。
施例1と同様、半連続鋳造により、直径254mmの押
出用ビレットに造塊し、このビレットについて550℃
で5時間の均質化処理を行った。
降温速度で冷却し、ついで530℃に加熱を行い、押出
材温度が520℃以上になるようU字形状(幅100m
m、高さ50mm、厚さ6mm)に熱間押出加工を行
い、押出機出口において押出材を常温の上水で強制冷却
した。その後、175℃で8時間の人工時効処理を施し
た。
方法で導電率および引張強さを測定し、粒界腐食試験を
行った。結果を表3に示す。表3に示すように、試験材
No.6〜10は、いずれも導電率が低く、粒界腐食試
験において粒界腐食が認められた。
連続鋳造により、直径254mmの押出用ビレットに造
塊し、このビレットについて550℃で5時間の均質化
処理を行った。
降温速度で冷却し、ついで480℃に加熱して押出材温
度が520℃以下になるようU字形状(幅100mm、
高さ50mm、厚さ6mm)に熱間押出加工を行い、押
出機出口において押出材を常温の上水で強制冷却した。
その後、175℃で8時間の人工時効処理を施した。
方法で導電率および引張強さを測定し、粒界腐食試験を
行った。結果を表5に示す。率を測定し、常温の引張性
能を測定した。なお、表4の合金成分において、本発明
の条件を外れたものには下線を付した。
Mg量が低いためSi%/Mg%比が大きく、粒界腐食
が生じた。試験材No.12は、Si量が低くSi%/
Mg%比が小さいため強度が不十分となった。試験材N
o.13はCu量が少ないため強度が低く、試験材N
o.14はMn、Zrの含有量が多過ぎるため、焼入れ
感受性が高く強度低下が生じた。試験材No.15はM
gおよびSiの含有量が少ないため強度が低い。
がなく、耐粒界腐食性に優れたAl−Mg−Si−Cu
系合金押出材およびその製造方法が提供される。本発明
によるアルミニウム合金押出材は、とくに車両用構造材
として好適に使用される。
Claims (3)
- 【請求項1】 Mg:0.8〜1.2%(重量%、以下
同じ)、Si:0.4〜0.8%、Cu:0.15〜
0.4%を含有し、さらに0.15%以下(0%を含ま
ず、以下同じ)のMn、0.35%以下のCr、0.1
5%以下のZrの1種または2種以上を含有し、残部A
lおよび不純物よりなり、Si%とMg%との比(Si
%/Mg%)を0.4〜0.7としたアルミニウム合金
の押出材であって、該押出材の導電率が63.0−
{(Mg%+Si%)×8.2+Cu%×1.5+Mn
%×18.7+Cr%×14.5+Zr%×19.1}
(%IACS)以上であることを特徴とする耐粒界腐食
性に優れたアルミニウム合金押出材。 - 【請求項2】 アルミニウム合金がさらに、0.1 %以下
のTi、0.08%以下のBの1種または2種を含有するこ
とを特徴とする請求項1記載の耐粒界腐食性に優れたア
ルミニウム合金押出材。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のアルミニウム
合金押出材を製造する方法であって、請求項1または2
に記載のアルミニウム合金のビレットを造塊し、このビ
レットを均質化処理後、押出材の温度が520℃以下に
なるよう熱間押出を行い、直ちにプレス焼入れし、その
後人工時効処理を行うことを特徴とする耐粒界腐食性に
優れたアルミニウム合金押出材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36562397A JP3306363B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36562397A JP3306363B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11181539A JPH11181539A (ja) | 1999-07-06 |
JP3306363B2 true JP3306363B2 (ja) | 2002-07-24 |
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ID=18484715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36562397A Expired - Fee Related JP3306363B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3306363B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2002212660A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-31 | Kobe Steel Ltd | 切削性に優れたアルミニウム合金 |
DE102008048374B3 (de) | 2008-09-22 | 2010-04-15 | Honsel Ag | Korrosionsbeständiges Aluminiumstrangpressprofil und Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteiles |
WO2023220832A1 (en) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | Rio Tinto Alcan International Limited | Aluminum alloy with improved strength and ductility |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP36562397A patent/JP3306363B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH11181539A (ja) | 1999-07-06 |
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