JP5723064B2 - ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト - Google Patents
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Description
本発明は、鋳造割れを低減させたダイカスト用アルミニウム合金および当該合金を利用したアルミニウム合金ダイカストに関する。
アルミニウム合金は、軽量であると共に、優れた熱伝導性および高い耐蝕性などの諸特性から、自動車や産業機械、航空機、家庭電化製品その他各種分野において、その構成部品素材として広く使用されている。その一つとしてダイカスト用アルミニウム合金の分野があり、その代表的なものとして日本工業規格ＪＩＳ Ｈ５３０２にて規定されたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系ダイカスト用合金のＡＤＣ１２がある。このＡＤＣ１２は、鋳造(ダイカスト)の際における流動性や充填性が良いことから、自動車のキャブレター，シリンダーブロック，シリンダーヘッドカバーなどのカバー類やケース類等の用途、或いは自動車以外のダイカスト部品に多用されてきた。
このように、ＡＤＣ１２は広くダイカストに用いられているが、鋳造されるダイカストが薄肉である場合やその形状によっては、型開き時や製品押出し時に鋳造したダイカストが割れる現象、所謂「鋳造割れ」が起こることがある。この鋳造割れが発生すると、不良率が上がってコスト増につながったり、場合によっては、鋳造割れが発生しにくい製品形状に変更しなければならず、製品形状に制約が生じるようになると云う問題が有った。
そこで、アルミニウム合金溶湯の流動性を更に改善して、より薄肉のアルミニウム合金ダイカストを製造できるようにする技術として、特許文献１には、Ａｌ−Ｓｉ系のアルミニウム合金にＢｅ(ベリリウム)を０．０００５〜０．０１％配合する技術が開示されている。
この技術によれば、アルミニウム合金溶湯表面でのアルミニウム酸化被膜の生成が抑制され、アルミニウム合金溶湯の流動性が改善される結果、薄肉ダイカストの製造を容易にすることができる。しかしながら、毒性の高いＢｅを用いるこの技術では、ダイカスト用アルミニウム合金の製造時における作業者の安全確保のためのコストや労力が必要であることから、薄肉ダイカストの製造が可能なアルミニウム合金を効率よく経済的に製造するのが困難であると云う問題が有った。
それゆえに、この発明の主たる課題は、安全性の高い簡単な処方で有りながら鋳造割れが起こりにくく薄肉化が可能であると同時に、耐焼付き性や流動性・充填性を兼ね備えたダイカスト用アルミニウム合金であって、製品形状の自由度が高くＡＤＣ１２と同等の機械的特性を有するダイカスト用アルミニウム合金と、当該合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストとを提供することである。
本発明における第１の発明は、「Ｃｕ：０．２０重量％以上で且つ１．５０重量％以下、Ｓｉ：６．０重量％以上で且つ１０．０重量％未満、Ｍｇ：０．０９重量％以下、Ｆｅ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．４５重量％以下、Ｃｒ：０．５０重量％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなる」ことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金である。
この発明では、鋳造割れに最も大きな影響を与えると考えられるＭｇの配合割合を０．０９重量％以下に抑えているので、鋳造割れが起こりにくくなっている一方で、Ｍｇ低減によって低下する強度を、０．２０重量％以上で且つ１．５０重量％以下のＣｕを添加することで補っている。また、Ｓｉを６．０重量％以上で且つ１０．０重量％未満配合しているので鋳造割れの発生を抑えつつ、アルミニウム合金溶湯の流動性を向上させることができ、Ｆｅを上限１．０重量％、Ｍｎを上限０．４５重量％、Ｃｒを上限０．５０重量％添加することで、適正な溶解温度を保ちつつ、焼付きを防止することができるようになる。
以上のように、本発明では、６種類の元素成分を所定の割合で配合するだけで、鋳造割れが起こりにくく、同時に耐焼付き性や流動性・充填性を兼ね備えたダイカスト用アルミニウム合金のインゴットを安全且つ簡便に製造することができる。
また、本発明における第２の発明は、上記第１の発明に記載のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたことを特徴とするアルミニウム合金ダイカストである。
本発明における第１の発明のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストは、鋳造割れが生じにくいため、鋳造性よく薄物を量産できると共に、ＡＤＣ１２とほぼ同等の機械的特性を有することから、例えば自動車部品、光学部品、産業機械部品、家庭用器具など幅広い用途に適用することができる。
本発明によれば、安全性の高い簡単な処方で有りながら鋳造割れが起こりにくく薄肉化が可能であると同時に、耐焼付き性や流動性・充填性を兼ね備えたダイカスト用アルミニウム合金であって、製品形状の自由度が高くＡＤＣ１２と同等の機械的特性を有するダイカスト用アルミニウム合金と、当該合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストとを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について具体例を示しながら詳述する。
本発明のダイカスト用アルミニウム合金(以下、単に「アルミニウム合金」とも云う。)は、主として０．２０重量％以上で且つ１．５０重量％以下のＣｕ(銅)，６．０重量％以上で且つ１０．０重量％未満のＳｉ(シリコン；ケイ素)，０．０９重量％以下のＭｇ(マグネシウム)，１．０重量％以下のＦｅ(鉄)，０．４５重量％以下のＭｎ(マンガン)及び０．５０重量％以下のＣｒ(クロム)を含有し、残部がＡｌ(アルミニウム)と不可避不純物とで構成されている。以下、各元素の特性について説明する。
Ｃｕ(銅)は、アルミニウム合金の機械的強度や硬度を向上させるためのものである。後述するように、鋳造割れに対して最も大きな影響があるＭｇの配合割合を低減させると、アルミニウム合金の強度が低下するようになるが、この低下した強度を補うのがＣｕの役割である。
アルミニウム合金全体の重量に対するＣｕの配合割合は、上述したように０．２０重量％以上で且つ１．５０重量％以下の範囲であることが好ましい。Ｃｕの配合割合が０．２０重量％未満の場合には、Ｃｕの配合による強度改善効果が十分に認められず、逆にＣｕの配合割合が１．５０重量％より多い場合には、強度改善効果は顕著なものとなるが、鋳造割れが懸念されるようになるからである。
Ｓｉ(シリコン；ケイ素)は、アルミニウム合金を溶融して加圧鋳造する際に、その流動性や金型への充填性を向上させるためのものである。
アルミニウム合金全体の重量に対するＳｉの配合割合は、上述したように６．０重量％以上で且つ１０．０重量％未満の範囲であることが好ましい。Ｓｉの配合割合が６．０重量％未満の場合には、アルミニウム合金の溶融温度および鋳造温度が高くなると共に、アルミニウム合金を溶融した際の流動性が低下するためダイカスト時に十分な湯流れ性が確保できず、逆に、Ｓｉの配合割合が１０．０重量％以上の場合には、アルミニウム合金の溶融時の流動性は十分なものとなるが、鋳造割れが起き易くなるからである。
Ｍｇ(マグネシウム)は、主としてアルミニウム合金中のＡｌ母材に固溶した状態又はＭｇ２Ｓｉとして存在し、アルミニウム合金に耐力および引張強さを付与する一方で、鋳造割れに対して最も大きな影響を及ぼす成分である。
アルミニウム合金全体の重量に対するＭｇの配合割合は、上述したように０．０９重量％以下の範囲であることが好ましい。Ｍｇの配合割合が０．０９重量％より多い場合には、急激に鋳造割れが発生し易くなるからである。
Ｆｅ(鉄)は、ダイカスト時の焼付き防止効果を有することが知られている。しかしながら、このＦｅは、Ａｌ-Ｓｉ-Ｆｅからなる針状晶を晶出し、アルミニウム合金の靱性を低下させると共に、大量に添加すると適温での溶解を困難にする。このため、本発明では、Ｆｅの含有量を、アルミニウム合金全体の重量に対して１．０重量％以下に抑えている。
Ｍｎ(マンガン)は、上述したＦｅと同様に、主としてダイカスト時におけるアルミニウム合金と金型との焼付きを防止するためのものである。このＭｎもＦｅと同様に、大量に添加すると適温での溶解が困難になることから、本発明では、Ｍｎの含有量を、アルミニウム合金全体の重量に対して０.４５重量％以下に抑えている。
なお、本発明のアルミニウム合金では、上述のようにＭｎの配合割合を合金全体の重量に対して最大で０．４５重量％まで許容しているので、アルミ缶回収材料などＭｎ含有量が高いＡｌ−Ｍｎ系スクラップを合金原料の一部として使用することができる。
Ｃｒ(クロム)は、主としてアルミニウム合金が溶融している時には溶融状態で、また、固体の時にはＡｌ相に固溶した状態あるいはＣｒ系化合物として晶出した状態で存在し、上述したＦｅ及びＭｎと同様に、ダイカスト時におけるアルミニウム合金と金型との焼付きを防止するためのものである。このＣｒもＦｅ及びＭｎと同様に、大量に添加すると適温での溶解が困難になることから、本発明では、Ｃｒの含有量を、アルミニウム合金全体の重量に対して０.５０重量％以下に抑えている。
ここで、金型への焼付きを防止してより一層好適なダイカスト適性を得るためには、Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒの配合割合の合計が、合金全体の重量に対して０．４０重量％以上で且つ１．９５重量％以下の範囲となるようにするのが好ましく、より好ましくは、０．５０重量％以上で且つ１．９５重量％以下の範囲である。
以上の配合割合に従って、Ｃｕ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ及びＣｒの配合割合を調整すると、安全性の高い簡単な処方で有りながら鋳造割れが起こりにくく薄肉化が可能であると同時に、耐焼付き性や流動性・充填性を兼ね備えたダイカスト用アルミニウム合金地金を得ることができる。
なお、上述した各元素成分のほかに、Ｎａ(ナトリウム)，Ｓｒ(ストロンチウム)，Ｃａ(カルシウム)およびＳｂ(アンチモン)から選ばれる少なくとも１種を改良処理材として添加するようにしてもよい。このような改良処理材を添加することによって共晶Ｓｉの粒子を細かくすることができ、アルミニウム合金の靱性や強度をより一層向上させることができる。
また、上記改良処理材に代えて、或いは改良処理材と共に、Ｔｉ（チタン）およびＢ（硼素）の少なくとも一方を添加するようにしてもよい。このようにＴｉおよびＢの少なくとも一方を添加することによってアルミニウム合金の結晶粒が微細化され、当該合金の伸びを向上させることができる。なお、かかる効果は、特にＳｉ量が少ない場合に顕著となる。
本発明のダイカスト用アルミニウム合金を製造する際には、まず、Ａｌ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ及びＣｒの各元素成分が上述した所定の割合となるように配合した原料を準備する。続いて、この原料を前炉付溶解炉や密閉溶解炉などの溶解炉に投入し、これらを溶解させる。溶解させた原料すなわちアルミニウム合金の溶湯は、必要に応じて脱水素処理および脱介在物処理などの精製処理が施される。そして、精製された溶湯を所定の鋳型などに流し込み、固化させることによって、アルミニウム合金の溶湯を合金地金インゴットなどに成形する。
また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金を用いてアルミニウム合金ダイカストを鋳造した後、必要に応じて溶体化処理及び時効処理などが施される。このようにアルミニウム合金ダイカストに溶体化処理および時効処理などを施すことによってアルミニウム合金鋳物の機械的特性を改良することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、所定の実施例および比較例における各機械的特性(引張強さ，伸び，０．２％耐力)は、（株）島津製作所社製の万能試験機(ＡＧ−ＩＳ １００ｋＮ)で測定した。
[実施例１]
Ｃｕの配合割合を０．２１重量％，Ｓｉの配合割合を７．８８重量％，Ｍｇの配合割合を０．０４重量％，Ｆｅの存在割合を０．２２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０４重量％，Ｃｒの配合割合を０．３６重量％，そして残部をＡｌ及び不可避不純物とすることによって、本発明におけるダイカスト用アルミニウム合金の元素組成の範囲内となるように配合した溶湯を調製した。
Ｃｕの配合割合を０．２１重量％，Ｓｉの配合割合を７．８８重量％，Ｍｇの配合割合を０．０４重量％，Ｆｅの存在割合を０．２２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０４重量％，Ｃｒの配合割合を０．３６重量％，そして残部をＡｌ及び不可避不純物とすることによって、本発明におけるダイカスト用アルミニウム合金の元素組成の範囲内となるように配合した溶湯を調製した。
続いて、この溶湯を、型締力２５０トンの通常のダイカストマシン(東芝機械(株)社製ＤＣ２５０ＪＭＴ)を用いて以下の条件でダイカストし、鋳造割れの有無を測定した。
すなわち、厚さ０．５ｍｍ及び０．７ｍｍの短冊状の板材(幅２０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ)を二個取りする金型であって、ゲート部分が鋳造割れを起こし易く、ＪＩＳ ＡＤＣ１２を用いた場合には１００％鋳造割れが発生する形状の金型を用いてダイカストを行った。その際、鋳造温度を７２０℃、射出速度を１．５ｍ／秒（ゲート速度１５８ｍ／秒）、鋳造圧力を５０ＭＰａ、ダイタイマ(高速射出開始時から金型を開くまでの時間)を３秒に設定した。そして、３０ショット中、ゲート部分に鋳造割れが発生した個数をカウントし、鋳造割れ発生率(％)を算出した。得られた結果を表１に示す。
[実施例２]
Ｃｕの配合割合を０．９２重量％，Ｓｉの配合割合を８．２１重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１４重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３７重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。なお、機械的特性については厚さ０．７ｍｍの板材を用いて測定した(以下、同じ。)。
Ｃｕの配合割合を０．９２重量％，Ｓｉの配合割合を８．２１重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１４重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３７重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。なお、機械的特性については厚さ０．７ｍｍの板材を用いて測定した(以下、同じ。)。
[実施例３]
Ｃｕの配合割合を０．７０重量％，Ｓｉの配合割合を７．０２重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２１重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．７０重量％，Ｓｉの配合割合を７．０２重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２１重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例４]
Ｃｕの配合割合を０．７２重量％，Ｓｉの配合割合を７．７５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８２重量％，Ｍｎの配合割合を０．４２重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．７２重量％，Ｓｉの配合割合を７．７５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８２重量％，Ｍｎの配合割合を０．４２重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
[実施例５]
Ｃｕの配合割合を１．０３重量％，Ｓｉの配合割合を６．１５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８４重量％，Ｍｎの配合割合を０．３４重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．０３重量％，Ｓｉの配合割合を６．１５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８４重量％，Ｍｎの配合割合を０．３４重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
[実施例６]
Ｃｕの配合割合を１．０５重量％，Ｓｉの配合割合を６．９１重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２１重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．０５重量％，Ｓｉの配合割合を６．９１重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２１重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例７]
Ｃｕの配合割合を１．１１重量％，Ｓｉの配合割合を６．９２重量％，Ｍｇの配合割合を０．０４重量％，Ｆｅの存在割合を０．８４重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．１１重量％，Ｓｉの配合割合を６．９２重量％，Ｍｇの配合割合を０．０４重量％，Ｆｅの存在割合を０．８４重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
[実施例８]
Ｃｕの配合割合を１．１３重量％，Ｓｉの配合割合を６．９７重量％，Ｍｇの配合割合を０．０７重量％，Ｆｅの存在割合を０．８５重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．１３重量％，Ｓｉの配合割合を６．９７重量％，Ｍｇの配合割合を０．０７重量％，Ｆｅの存在割合を０．８５重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例９]
Ｃｕの配合割合を１．１３重量％，Ｓｉの配合割合を６．９９重量％，Ｍｇの配合割合を０．０５重量％，Ｆｅの存在割合を０．８５重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．１３重量％，Ｓｉの配合割合を６．９９重量％，Ｍｇの配合割合を０．０５重量％，Ｆｅの存在割合を０．８５重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表１に示す。
[実施例１０]
Ｃｕの配合割合を１．３２重量％，Ｓｉの配合割合を７．７５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８２重量％，Ｍｎの配合割合を０．４３重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を１．３２重量％，Ｓｉの配合割合を７．７５重量％，Ｍｇの配合割合を０．０１重量％，Ｆｅの存在割合を０．８２重量％，Ｍｎの配合割合を０．４３重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例１１]
Ｃｕの配合割合を０．５３重量％，Ｓｉの配合割合を７．９１重量％，Ｍｇの配合割合を０．０９重量％，Ｆｅの存在割合を０．３９重量％，Ｍｎの配合割合を０．０９重量％，Ｃｒの配合割合を０．３４重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５３重量％，Ｓｉの配合割合を７．９１重量％，Ｍｇの配合割合を０．０９重量％，Ｆｅの存在割合を０．３９重量％，Ｍｎの配合割合を０．０９重量％，Ｃｒの配合割合を０．３４重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例１２]
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９４重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１１重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９４重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１１重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例１３]
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９８重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．２８重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９８重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．２８重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例１４]
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９８重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．２９重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５４重量％，Ｓｉの配合割合を９．９８重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．２９重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[実施例１５]
Ｃｕの配合割合を０．５１重量％，Ｓｉの配合割合を７．５５重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３３重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５１重量％，Ｓｉの配合割合を７．５５重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３３重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表１に示す。
[比較例１]
Ｃｕの配合割合を０．５３重量％，Ｓｉの配合割合を１０．０重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．６８重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を０．５３重量％，Ｓｉの配合割合を１０．０重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．６８重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例２]
Ｃｕの配合割合を０．００重量％，Ｓｉの配合割合を１２．６重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．３９重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を０．００重量％，Ｓｉの配合割合を１２．６重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．１２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．３９重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例３]
Ｃｕの配合割合を０．０１重量％，Ｓｉの配合割合を７．９５重量％，Ｍｇの配合割合を０．１５重量％，Ｆｅの存在割合を０．９２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．２７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を０．０１重量％，Ｓｉの配合割合を７．９５重量％，Ｍｇの配合割合を０．１５重量％，Ｆｅの存在割合を０．９２重量％，Ｍｎの配合割合を０．０１重量％，Ｃｒの配合割合を０．２７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例４]
Ｃｕの配合割合を０．９３重量％，Ｓｉの配合割合を８．０７重量％，Ｍｇの配合割合を０．１５重量％，Ｆｅの存在割合を０．７３重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．３１重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を０．９３重量％，Ｓｉの配合割合を８．０７重量％，Ｍｇの配合割合を０．１５重量％，Ｆｅの存在割合を０．７３重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．３１重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例５]
Ｃｕの配合割合を１．０２重量％，Ｓｉの配合割合を８．２０重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．９０重量％，Ｍｎの配合割合を０．１７重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を１．０２重量％，Ｓｉの配合割合を８．２０重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．９０重量％，Ｍｎの配合割合を０．１７重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例６]
Ｃｕの配合割合を１．１４重量％，Ｓｉの配合割合を７．０３重量％，Ｍｇの配合割合を０．１３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を１．１４重量％，Ｓｉの配合割合を７．０３重量％，Ｍｇの配合割合を０．１３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８６重量％，Ｍｎの配合割合を０．２０重量％，Ｃｒの配合割合を０．００重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例７]
Ｃｕの配合割合を１．２８重量％，Ｓｉの配合割合を８．１３重量％，Ｍｇの配合割合を０．２２重量％，Ｆｅの存在割合を０．９０重量％，Ｍｎの配合割合を０．１８重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
Ｃｕの配合割合を１．２８重量％，Ｓｉの配合割合を８．１３重量％，Ｍｇの配合割合を０．２２重量％，Ｆｅの存在割合を０．９０重量％，Ｍｎの配合割合を０．１８重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)を表２に示す。
[比較例８]
Ｃｕの配合割合を１．８９重量％，Ｓｉの配合割合を１０．７重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８７重量％，Ｍｎの配合割合を０．１９重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金元素組成の範囲外のＡＤＣ１２となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
Ｃｕの配合割合を１．８９重量％，Ｓｉの配合割合を１０．７重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８７重量％，Ｍｎの配合割合を０．１９重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金元素組成の範囲外のＡＤＣ１２となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
[比較例９]
Ｃｕの配合割合を０．００重量％，Ｓｉの配合割合を７．８７重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．２９重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
Ｃｕの配合割合を０．００重量％，Ｓｉの配合割合を７．８７重量％，Ｍｇの配合割合を０．００重量％，Ｆｅの存在割合を０．２９重量％，Ｍｎの配合割合を０．００重量％，Ｃｒの配合割合を０．３７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
[比較例１０]
Ｃｕの配合割合を１．８７重量％，Ｓｉの配合割合を８．１５重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８９重量％，Ｍｎの配合割合を０．１９重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
Ｃｕの配合割合を１．８７重量％，Ｓｉの配合割合を８．１５重量％，Ｍｇの配合割合を０．２３重量％，Ｆｅの存在割合を０．８９重量％，Ｍｎの配合割合を０．１９重量％，Ｃｒの配合割合を０．０７重量％，そして残部をＡｌ不可避不純物及び不可避不純物とすることにより、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にしてアルミニウム合金ダイカストのサンプルを作製した。得られたサンプルの鋳造割れ発生率(％)と機械的特性とを表２に示す。
表１及び表２より、実施例１乃至１５のアルミニウム合金は、比較例１乃至１０(但し、比較例９を除く)の合金に比べて、鋳造割れの発生が極めて少ないことがうかがえる。とりわけＡＤＣ１２に相当する比較例８のアルミニウム合金では当然に１００％鋳造割れが発生しているのに対し、実施例のものでは最大でも７％程度しか鋳造割れが発生していない。
また、実施例２の合金と比較例９の合金とを比較すると、Ｃｕの配合により、アルミニウム合金の引張強さ及び０．２％耐力が向上することがうかがえる。
さらに、実施例において機械的特性の測定を行ったものについて、ＡＤＣ１２とほぼ同等かそれ以上の引張強さ及び伸びを有していることがうかがえる。
Claims (2)
- Ｃｕ：０．２０重量％以上で且つ１．５０重量％以下、Ｓｉ：６．０重量％以上で且つ１０．０重量％未満、Ｍｇ：０．０９重量％以下、Ｆｅ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．４５重量％以下、Ｃｒ：０．５０重量％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなると共に、
上記のＦｅ，Ｍｎ及びＣｒの配合割合の合計が、合金全体の重量に対して０．４０重量％以上で且つ１．９５重量％以下の範囲であることを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金。 - 請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたことを特徴とするアルミニウム合金ダイカスト。
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