JP3504917B2 - 自動車エンジンの可動部品およびケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金 - Google Patents
自動車エンジンの可動部品およびケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金Info
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- JP3504917B2 JP3504917B2 JP2000310108A JP2000310108A JP3504917B2 JP 3504917 B2 JP3504917 B2 JP 3504917B2 JP 2000310108 A JP2000310108 A JP 2000310108A JP 2000310108 A JP2000310108 A JP 2000310108A JP 3504917 B2 JP3504917 B2 JP 3504917B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車エンジン
の可動部品およびケーシング部材としての用途に供して
好適なアルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金に関
するものである。
の可動部品およびケーシング部材としての用途に供して
好適なアルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン、特に高性能のエンジ
ンは、高出力化のために高回転にすることが求められて
おり、そのためには、より軽く高強度な材料すなわち比
強度の高い材料が必要とされる。また、操縦性などを向
上させるためには軽量化も重要で、薄肉化したり軽量材
を使っても剛性を落とさないためには、軽くてヤング率
の高い材料すなわち比剛性率の高い材料が必要とされ
る。加えて、温度変化に対してもクリアランスを一定に
保ち出力を確保するという観点から、熱膨張率が小さ
く、かつ耐摩耗性および耐熱性に優れた材料が求められ
ている。さらに、加工法から見ると、高性能エンジンの
可動部品は、その合金のポテンシャルをフルに発揮させ
ることができる鍛造品が主流であることから、塑性加工
性に優れた材料が望まれている。また、薄肉で形状が複
雑なケーシング類は鋳造でしかできないものが多いた
め、必然的に鋳造できる合金が望まれている。
ンは、高出力化のために高回転にすることが求められて
おり、そのためには、より軽く高強度な材料すなわち比
強度の高い材料が必要とされる。また、操縦性などを向
上させるためには軽量化も重要で、薄肉化したり軽量材
を使っても剛性を落とさないためには、軽くてヤング率
の高い材料すなわち比剛性率の高い材料が必要とされ
る。加えて、温度変化に対してもクリアランスを一定に
保ち出力を確保するという観点から、熱膨張率が小さ
く、かつ耐摩耗性および耐熱性に優れた材料が求められ
ている。さらに、加工法から見ると、高性能エンジンの
可動部品は、その合金のポテンシャルをフルに発揮させ
ることができる鍛造品が主流であることから、塑性加工
性に優れた材料が望まれている。また、薄肉で形状が複
雑なケーシング類は鋳造でしかできないものが多いた
め、必然的に鋳造できる合金が望まれている。
【０００３】上記のような背景から、エンジン部品には
Al−Si系のAl合金が一般に使用されていて、これらの合
金の比強度を上げるために、急冷してSiの初晶を微細化
したり、耐熱性の高い硬質成分を加える等の手段が講じ
られている。例えば、粉末冶金法により急冷して強度と
靱性の向上を狙った材料が、「軽金属 第49巻 第４号
1999 P.178〜182 」に、またAl基地にセラミツク粒子
または金属間化合物の粒子を分散させた複合材(MMC)
が、「軽金属 第49巻 第９号1999 P.438〜442 」にそ
れぞれ報告されている。
Al−Si系のAl合金が一般に使用されていて、これらの合
金の比強度を上げるために、急冷してSiの初晶を微細化
したり、耐熱性の高い硬質成分を加える等の手段が講じ
られている。例えば、粉末冶金法により急冷して強度と
靱性の向上を狙った材料が、「軽金属 第49巻 第４号
1999 P.178〜182 」に、またAl基地にセラミツク粒子
または金属間化合物の粒子を分散させた複合材(MMC)
が、「軽金属 第49巻 第９号1999 P.438〜442 」にそ
れぞれ報告されている。
【０００４】しかしながら、これらの材料は、延性が低
いため、従来の鍛造方法では成形しにくいだけでなく、
鋳造部品への適用が難しいという問題があった。また、
比重が、Alと同等かむしろ大きいため、比強度は上がら
ず、高出力化のための高回転化を図ることが難しいとこ
ろにも問題を残していた。。
いため、従来の鍛造方法では成形しにくいだけでなく、
鋳造部品への適用が難しいという問題があった。また、
比重が、Alと同等かむしろ大きいため、比強度は上がら
ず、高出力化のための高回転化を図ることが難しいとこ
ろにも問題を残していた。。
【０００５】一方、比剛性の高い材料としては、古くか
らBeをAlの中に適当量添加したAl合金が知られている。
このような例としては、US PAT 2,399,104およびUS PAT
5,578,146等に開示のAl合金がある。しかしながら、こ
れらの材料はいずれも、製法として粉末冶金法を採用し
ているため、鍛造などで複雑な形状に塑性加工すること
は極めて難しかった。
らBeをAlの中に適当量添加したAl合金が知られている。
このような例としては、US PAT 2,399,104およびUS PAT
5,578,146等に開示のAl合金がある。しかしながら、こ
れらの材料はいずれも、製法として粉末冶金法を採用し
ているため、鍛造などで複雑な形状に塑性加工すること
は極めて難しかった。
【０００６】他方、鋳造法を採用したものとしては、例
えばUS PAT 5,417,778およびUS PAT5,667,600 等に開示
のAl合金がある。しかしながら、この方法で得られたAl
合金の引張強さは概ね 170〜320 MPa 程度であり、伸び
も２％前後と低い。とはいえ、これらの欠点を補うため
に、押し出し加工等を施すと、Beの初晶が伸びて、異方
性が増大するという問題が生じる。また、高濃度のBeを
添加したものは、価格も高価になり易いため、限られた
用途にしか使用できないという問題もあった。
えばUS PAT 5,417,778およびUS PAT5,667,600 等に開示
のAl合金がある。しかしながら、この方法で得られたAl
合金の引張強さは概ね 170〜320 MPa 程度であり、伸び
も２％前後と低い。とはいえ、これらの欠点を補うため
に、押し出し加工等を施すと、Beの初晶が伸びて、異方
性が増大するという問題が生じる。また、高濃度のBeを
添加したものは、価格も高価になり易いため、限られた
用途にしか使用できないという問題もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の実
状に鑑み開発されたもので、軽量で比剛性および比強度
が高いのはいうまでもなく、熱膨張率が小さく、耐摩耗
性および耐熱性に優れ、さらには従来のAl合金に比べて
遜色のない鋳造性および塑性加工性を具備する、自動車
エンジンの可動部品およびケーシング部材用のアルミニ
ウム−ベリリウム−シリコン系合金を提案することを目
的とする。
状に鑑み開発されたもので、軽量で比剛性および比強度
が高いのはいうまでもなく、熱膨張率が小さく、耐摩耗
性および耐熱性に優れ、さらには従来のAl合金に比べて
遜色のない鋳造性および塑性加工性を具備する、自動車
エンジンの可動部品およびケーシング部材用のアルミニ
ウム−ベリリウム−シリコン系合金を提案することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下、この発明の解明経
緯について説明する。さて、発明者らは、上記の目的を
達成すべく、まずベース金属であるAlについて、その耐
磨耗性の向上および熱膨張係数の低減に有効な元素につ
いて検討したところ、かかる元素としてはSiが有用であ
り、0.1 mass％以上（好適には５mass％以上）含有させ
ることによって優れた耐磨耗性と熱膨張係数の有利な低
減が達成されることを見出した。
緯について説明する。さて、発明者らは、上記の目的を
達成すべく、まずベース金属であるAlについて、その耐
磨耗性の向上および熱膨張係数の低減に有効な元素につ
いて検討したところ、かかる元素としてはSiが有用であ
り、0.1 mass％以上（好適には５mass％以上）含有させ
ることによって優れた耐磨耗性と熱膨張係数の有利な低
減が達成されることを見出した。
【０００９】次に、発明者らは、上記したAl−Si合金に
おいて、比重を減少して比剛性率を向上させる元素につ
いて検討したところ、Beが有効であることの知見を得
た。しかしながら、Beを添加した場合には、比剛性率が
向上する反面、高温強度が低下することも併せて見出さ
れた。
おいて、比重を減少して比剛性率を向上させる元素につ
いて検討したところ、Beが有効であることの知見を得
た。しかしながら、Beを添加した場合には、比剛性率が
向上する反面、高温強度が低下することも併せて見出さ
れた。
【００１０】そこで、次に発明者らは、比重を減少させ
た結果生じる高温強度の低下を防止すべく、鋭意検討を
重ねた結果、上記の目的を達成するためには、Mgの添加
が極めて有効であることの知見を得た。また、かかる高
温強度改善成分としては、CuやNi, Co, Fe、さらには微
量のＹやTiなども有効であることが見出された。特にFe
を添加すると、Beの結晶が粒状になり、押出しなどの加
工が容易になることも併せて見出された。この発明は、
上記の知見に立脚して完成されたものである。
た結果生じる高温強度の低下を防止すべく、鋭意検討を
重ねた結果、上記の目的を達成するためには、Mgの添加
が極めて有効であることの知見を得た。また、かかる高
温強度改善成分としては、CuやNi, Co, Fe、さらには微
量のＹやTiなども有効であることが見出された。特にFe
を添加すると、Beの結晶が粒状になり、押出しなどの加
工が容易になることも併せて見出された。この発明は、
上記の知見に立脚して完成されたものである。
【００１１】すなわち、この発明の要旨構成は次のとお
りである。 １．大気または真空中で溶解鋳造後、静水圧押出しによ
り得たアルミニウム合金であって、質量百分率で Be：14.7〜30.0％（但し、30.0％を除く）、 Si：0.1 〜15.0％および Mg：0.1 〜3.0 ％ を含有し、残部はAlおよび不可避的不純物の組成にな
り、比強度≧118.9 MPa 、比剛性≧37.2 GPaを満足する
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。
りである。 １．大気または真空中で溶解鋳造後、静水圧押出しによ
り得たアルミニウム合金であって、質量百分率で Be：14.7〜30.0％（但し、30.0％を除く）、 Si：0.1 〜15.0％および Mg：0.1 〜3.0 ％ を含有し、残部はAlおよび不可避的不純物の組成にな
り、比強度≧118.9 MPa 、比剛性≧37.2 GPaを満足する
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。
【００１２】２．上記１において、合金が、さらに質量
百分率で Cu：0.1 〜3.0 ％、 Ni：0.05〜1.5 ％、 Co：0.05〜1.5 ％および Fe：0.05〜1.5 ％ のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成に
なることを特徴とする自動車エンジンの可動部品および
ケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコ
ン系合金。
百分率で Cu：0.1 〜3.0 ％、 Ni：0.05〜1.5 ％、 Co：0.05〜1.5 ％および Fe：0.05〜1.5 ％ のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成に
なることを特徴とする自動車エンジンの可動部品および
ケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコ
ン系合金。
【００１３】３．上記１または２において、合金が、さ
らに質量百分率で Ｙ：0.01〜0.8 ％および Ti：0.01〜0.1 ％ のうちから選んだ１種または２種を含有する組成になる
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。
らに質量百分率で Ｙ：0.01〜0.8 ％および Ti：0.01〜0.1 ％ のうちから選んだ１種または２種を含有する組成になる
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明において、Al基合
金の成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明
する。 Be：14.7〜30.0mass％（但し、30.0mass％を除く） Beは、強度を高め、また比重を低減して比剛性率を向上
させる有用元素であるが、含有量が14.7mass％未満では
比重の低減効果が少なく、また本発明で所望するほど高
い比剛性が得られず、一方30.0mass％を超えると押出
し、鍛造などの塑性加工性が低下するだけでなく、Beの
初晶が伸びて異方性を生じるようになるため、Be量は1
4.7〜30.0mass％（但し、30.0mass％を除く）の範囲に
限定した。
金の成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明
する。 Be：14.7〜30.0mass％（但し、30.0mass％を除く） Beは、強度を高め、また比重を低減して比剛性率を向上
させる有用元素であるが、含有量が14.7mass％未満では
比重の低減効果が少なく、また本発明で所望するほど高
い比剛性が得られず、一方30.0mass％を超えると押出
し、鍛造などの塑性加工性が低下するだけでなく、Beの
初晶が伸びて異方性を生じるようになるため、Be量は1
4.7〜30.0mass％（但し、30.0mass％を除く）の範囲に
限定した。
【００１５】Si：0.1 〜15.0％mass％
Siは、熱膨張係数の低減に有用なだけでなく、鋳造性、
耐磨耗性および強度の向上にも寄与する有用元素である
が、含有量が 0.1mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方15.0mass％を超えると伸びが著しく低下し、
塑性加工性が劣化するので、Siは 0.1〜15.0mass％好ま
しくは 5.0〜15.0 mass ％の範囲に限定した。なお、Si
含有量が比較的少ない場合（Si＜5.0 mass％）には、上
記したBe量は20.0mass％以上とすることが好ましい。
耐磨耗性および強度の向上にも寄与する有用元素である
が、含有量が 0.1mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方15.0mass％を超えると伸びが著しく低下し、
塑性加工性が劣化するので、Siは 0.1〜15.0mass％好ま
しくは 5.0〜15.0 mass ％の範囲に限定した。なお、Si
含有量が比較的少ない場合（Si＜5.0 mass％）には、上
記したBe量は20.0mass％以上とすることが好ましい。
【００１６】Mg：0.1 〜3.0 mass％
Mgは、時効硬化によって高温強度を効果的に向上させる
有用元素であるが、含有量が 0.1mass％未満では時効硬
化性の影響が少なく、一方 3.0mass％を超えるとBeおよ
びSiと化合物を形成するため、Mgは 0.1〜3.0 mass％の
範囲に限定した。なお、上記したSi量が比較的少ない場
合（Si＜5.0 mass％）には、Mg量は 1.0mass％以上とす
ることが好ましい。
有用元素であるが、含有量が 0.1mass％未満では時効硬
化性の影響が少なく、一方 3.0mass％を超えるとBeおよ
びSiと化合物を形成するため、Mgは 0.1〜3.0 mass％の
範囲に限定した。なお、上記したSi量が比較的少ない場
合（Si＜5.0 mass％）には、Mg量は 1.0mass％以上とす
ることが好ましい。
【００１７】以上、必須成分について説明したが、この
発明ではさらに、以下に述べる元素を適宜含有させるこ
とができる。 Cu：0.1 〜3.0 mass％ Cuは、高温強度の向上に有効に寄与するが、0.1 mass％
未満では強度の向上は認められず、一方 3.0mass％を超
えると鋳造性が低下するので、Cuは 0.1〜3.0mass％の
範囲に限定した。
発明ではさらに、以下に述べる元素を適宜含有させるこ
とができる。 Cu：0.1 〜3.0 mass％ Cuは、高温強度の向上に有効に寄与するが、0.1 mass％
未満では強度の向上は認められず、一方 3.0mass％を超
えると鋳造性が低下するので、Cuは 0.1〜3.0mass％の
範囲に限定した。
【００１８】Ni：0.05〜1.5 mass％、Co：0.05〜1.5 ma
ss％、Fe：0.05〜1.5 mass％ Ni, CoおよびFeはいずれも、Cuと同様、高温強度の向上
に有効に寄与する元素であるが、含有量が0.05mass％未
満では高温時の強度向上の効果がなく、一方、1.5 mass
％を超えると比重が大きくなるので、それぞれ0.05〜1.
5 mass％の範囲に限定した。また、Feには、Beの初晶を
球状にする効果もある。なお、上記したSi量が比較的少
ない場合（Si＜5.0 mass％）には、Cuは 1.5mass％以
上、またNi, CoおよびFeはそれぞれ 0.5mass％以上の範
囲で含有させることが好ましい。
ss％、Fe：0.05〜1.5 mass％ Ni, CoおよびFeはいずれも、Cuと同様、高温強度の向上
に有効に寄与する元素であるが、含有量が0.05mass％未
満では高温時の強度向上の効果がなく、一方、1.5 mass
％を超えると比重が大きくなるので、それぞれ0.05〜1.
5 mass％の範囲に限定した。また、Feには、Beの初晶を
球状にする効果もある。なお、上記したSi量が比較的少
ない場合（Si＜5.0 mass％）には、Cuは 1.5mass％以
上、またNi, CoおよびFeはそれぞれ 0.5mass％以上の範
囲で含有させることが好ましい。
【００１９】Ｙ：0.01〜0.8 mass％、Ti：0.01〜0.1 ma
ss％ ＹおよびTiはいずれも、高温強度の向上に有効な元素で
あるが、いずれも含有量が0.01mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方、Ｙの場合は 0.8mass％を超え
ると、またTiの場合は 0.1mass％を超えると、それらの
効果は飽和に達するので、それぞれＹ：0.01〜0.8 mass
％、Ti：0.01〜0.1 mass％の範囲で含有させるものとし
た。
ss％ ＹおよびTiはいずれも、高温強度の向上に有効な元素で
あるが、いずれも含有量が0.01mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方、Ｙの場合は 0.8mass％を超え
ると、またTiの場合は 0.1mass％を超えると、それらの
効果は飽和に達するので、それぞれＹ：0.01〜0.8 mass
％、Ti：0.01〜0.1 mass％の範囲で含有させるものとし
た。
【００２０】次に、この発明合金の製造方法について説
明する。この発明合金は、大気または真空中で溶解鋳造
した後、静水圧押出しを行うことによって製造するが、
その他の製造条件は、従来から公知の製造条件に従えば
良い。例えば、上記の静水圧押出しにより所望の形状に
成形したのち、 500〜545 ℃で溶体化処理を施し、つい
で必要に応じて仕上げ加工を施したのち、 150〜250℃
の温度で時効硬化処理を行えば良い。
明する。この発明合金は、大気または真空中で溶解鋳造
した後、静水圧押出しを行うことによって製造するが、
その他の製造条件は、従来から公知の製造条件に従えば
良い。例えば、上記の静水圧押出しにより所望の形状に
成形したのち、 500〜545 ℃で溶体化処理を施し、つい
で必要に応じて仕上げ加工を施したのち、 150〜250℃
の温度で時効硬化処理を行えば良い。
【００２１】
【実施例】実施例１
表１に示す種々の成分組成になるAl基合金を、大気また
は真空中で溶解・鋳造したのち、鋳塊から円柱の素材を
切り出し、 500℃の温度で、押出し比を種々に変化させ
て静水圧押出しを行った。ついで、試供材を切り出して
溶体化−時効硬化処理（Ｔ６処理）を行ったのち、JIS
５号試験片を用い、室温から 350℃までの高温で引張り
試験を行った。ここに、Ｔ６処理は、溶体化処理：515
℃, 10時間、また時効硬化処理：160 ℃, ６時間の条件
で行った。なお、従来材であるAl−Be２元系合金（合金
記号Ｒ〜Ｔ）についてはＴ６処理を行わずに、そのまま
高温引張り試験に供した。この理由は、Beを比較的多量
に含有するいわゆるAl−Be合金では、相対的にAlマトリ
ックスの割合が減少するので、Ｔ６処理による強度の向
上が見込めないからである。かくして得られた製品（鋳
造−押出し品）の機械的諸特性について調べた結果を整
理して、表２に示す。また、図１には、Be含有量を変化
させた場合の高温特性の変化を、さらに図２には、押出
し比を変化させた場合の高温特性の変化をそれぞれ示
す。
は真空中で溶解・鋳造したのち、鋳塊から円柱の素材を
切り出し、 500℃の温度で、押出し比を種々に変化させ
て静水圧押出しを行った。ついで、試供材を切り出して
溶体化−時効硬化処理（Ｔ６処理）を行ったのち、JIS
５号試験片を用い、室温から 350℃までの高温で引張り
試験を行った。ここに、Ｔ６処理は、溶体化処理：515
℃, 10時間、また時効硬化処理：160 ℃, ６時間の条件
で行った。なお、従来材であるAl−Be２元系合金（合金
記号Ｒ〜Ｔ）についてはＴ６処理を行わずに、そのまま
高温引張り試験に供した。この理由は、Beを比較的多量
に含有するいわゆるAl−Be合金では、相対的にAlマトリ
ックスの割合が減少するので、Ｔ６処理による強度の向
上が見込めないからである。かくして得られた製品（鋳
造−押出し品）の機械的諸特性について調べた結果を整
理して、表２に示す。また、図１には、Be含有量を変化
させた場合の高温特性の変化を、さらに図２には、押出
し比を変化させた場合の高温特性の変化をそれぞれ示
す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表２に示したとおり、この発明の成分組成
範囲を満足するAl−Be−Si系合金はいずれも、従来のAl
−Si系合金と同等の強度および優れた塑性加工性を有す
るだけでなく、従来のAl−Be系合金に匹敵する比強度を
有していることが分かる。特に、 No.12〜14に示すよう
に、合金中にFeを 0.5mass％含有させた合金記号Ｌを用
いた場合には、 337〜363 MPa という優れた引張強さが
得られただけでなく、比剛性も 40 GPa 前後と良好であ
り、さらには常温および 250℃における比強度もそれぞ
れ 136〜147 MPa 、87〜115 MPa と優れた値が得られて
いる。
範囲を満足するAl−Be−Si系合金はいずれも、従来のAl
−Si系合金と同等の強度および優れた塑性加工性を有す
るだけでなく、従来のAl−Be系合金に匹敵する比強度を
有していることが分かる。特に、 No.12〜14に示すよう
に、合金中にFeを 0.5mass％含有させた合金記号Ｌを用
いた場合には、 337〜363 MPa という優れた引張強さが
得られただけでなく、比剛性も 40 GPa 前後と良好であ
り、さらには常温および 250℃における比強度もそれぞ
れ 136〜147 MPa 、87〜115 MPa と優れた値が得られて
いる。
【００２５】これに対し、Beを含有しない従来のAl−Si
系合金（合金記号Ａ，Ｂ）およびBe量がこの発明の下限
に満たない比較例No.3（合金記号Ｃ）は、低い比剛性し
か得られなかった。また、比較例No.8（合金記号Ｈ）
は、Si量がこの発明の上限を超えたため、伸びが大幅に
低下した。さらに、従来のAl−Be系合金では、Be量が30
〜40mass％と低い場合（合金記号Ｒ，Ｓ）であっても、
17〜20と高い押出し比で加工した場合には、強度とくに
高温強度の著しい低下を余儀なくされた。この点、押出
し比が４〜11と低い場合（No.22, 23 ）には、それほど
でもなかったけれども、やはり高温での引張強さが大幅
に低下した。
系合金（合金記号Ａ，Ｂ）およびBe量がこの発明の下限
に満たない比較例No.3（合金記号Ｃ）は、低い比剛性し
か得られなかった。また、比較例No.8（合金記号Ｈ）
は、Si量がこの発明の上限を超えたため、伸びが大幅に
低下した。さらに、従来のAl−Be系合金では、Be量が30
〜40mass％と低い場合（合金記号Ｒ，Ｓ）であっても、
17〜20と高い押出し比で加工した場合には、強度とくに
高温強度の著しい低下を余儀なくされた。この点、押出
し比が４〜11と低い場合（No.22, 23 ）には、それほど
でもなかったけれども、やはり高温での引張強さが大幅
に低下した。
【００２６】実施例２
一部の試料について、熱膨張係数と熱伝導率について計
測した結果を表３に示す。 同表に示したとおり、この発
明に従い得られたAl−Be−Si系合金は従来材に比べて熱
膨張係数が大幅に低減している。
測した結果を表３に示す。 同表に示したとおり、この発
明に従い得られたAl−Be−Si系合金は従来材に比べて熱
膨張係数が大幅に低減している。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、軽量で、
高い比剛性および比強度を有し、また熱膨張率が小さ
く、耐摩耗性および耐熱性に優れ、さらには従来のAl合
金に比べて遜色のない鋳造性および塑性加工性を具備す
る、アルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金を得る
ことができる。
高い比剛性および比強度を有し、また熱膨張率が小さ
く、耐摩耗性および耐熱性に優れ、さらには従来のAl合
金に比べて遜色のない鋳造性および塑性加工性を具備す
る、アルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金を得る
ことができる。
【図１】強度および伸びの高温特性に及ぼすBe含有量の
影響を示したグラフである。
影響を示したグラフである。
【図２】強度および伸びの高温特性に及ぼす押出し比の
影響を示したグラフである。
影響を示したグラフである。
フロントページの続き
(72)発明者 星 雅巳
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社 本田技術研究所内
(56)参考文献 特開 平11−172360（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−345944（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−259829（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−54012（ＪＰ，Ａ)
特公 昭53−30654（ＪＰ，Ｂ１)
特表 平９−501740（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 21/00 - 21/18
Claims (3)
- 【請求項１】大気または真空中で溶解鋳造後、静水圧押
出しにより得たアルミニウム合金であって、質量百分率
で Be：14.7〜30.0％（但し、30.0％を除く）、 Si：0.1 〜15.0％および Mg：0.1 〜3.0 ％ を含有し、残部はAlおよび不可避的不純物の組成にな
り、比強度≧118.9 MPa 、比剛性≧37.2 GPaを満足する
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。 - 【請求項２】請求項１において、合金が、さらに質量百
分率で Cu：0.1 〜3.0 ％、 Ni：0.05〜1.5 ％、 Co：0.05〜1.5 ％および Fe：0.05〜1.5 ％ のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成に
なることを特徴とする自動車エンジンの可動部品および
ケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコ
ン系合金。 - 【請求項３】請求項１または２において、合金が、さら
に質量百分率で Ｙ：0.01〜0.8 ％および Ti：0.01〜0.1 ％ のうちから選んだ１種または２種を含有する組成になる
ことを特徴とする自動車エンジンの可動部品およびケー
シング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系
合金。
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