JP6415091B2 - 複合微細組織を有する耐摩耗性合金 - Google Patents
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Description
ところが、このような過共晶合金は、高いSiの含量を有するために鋳造性に劣るうえに、Si粒子のサイズ及び分布の調節に困難さが多く、耐衝撃性にも劣るという欠点がある。更に、特殊開発された合金であって、一般のアルミニウム合金に比べて価格が高いという問題点もある。
しかしながら、この合金の場合、シリコン(Si)による強度補強効果にも拘らず、150MPa以下の低い強度を持っているため、構造用部品には使用が不可能であるという欠点がある。
また本発明は、マグネシウム(Mg)0.3〜0.8wt%を更に含む組成を持ってもよい。
また本発明は、銅(Cu)1〜3wt%及びマグネシウム(Mg)0.3〜0.8wt%を更に含む組成を持ってもよい。
本発明は、アルミニウム地金組織内に硬質粒子と軟質粒子とを同時に持つ、複合微細組織を有する新合金に関するものである。
Mgの場合、Si或いはZnとの化学反応を介して金属間化合物を形成しかつ強度を高める効果を持つが、Cuと同様に、含量、合金の鋳造/冷却条件及び熱処理条件によってその効果が異なる。
本発明に係るアルミニウム合金は、アルミニウム(Al)を主成分とし、ここに亜鉛(Zn)28〜38wt%、スズ(Sn)1〜3wt%、銅(Cu)1〜3wt%、マグネシウム(Mg)0.3〜0.8wt%、及び硬質粒子を生成する鉄(Fe)0.4〜1.4wt%を添加したものである。ここで、亜鉛(Zn)は、28wt%以下が添加された場合には軟質粒子であるZn相の生成量が少なくて十分な自己潤滑性を得ることが難しく、38wt%以上が添加された場合には合金の固相線が低くなり過ぎて鋳造の条件上不利である。
その代り、マグネシウム(Mg)を0.3wt%以上添加して更なる機械的性質の向上を図ることができる。また、マグネシウム(Mg)も、0.8wt%以上添加された場合には機械的性質の不利な化合物を形成するおそれがあるから、その添加量を制限する。
図1は、本発明に係る複合微細組織を有する耐摩耗性合金の、軟質粒子による低摩擦特性を確認するための実施例及び比較例に関するグラフである。
その結果、図1に示すように、1wt%Snの条件で、実施例である1Sn−28Zn合金では要求される低摩擦特性(摩擦係数0.150以下)を得ることができ、比較例である1Sn−26Zn合金では不満足な結果を得た。
Claims (4)
- 亜鉛(Zn)28乃至38wt%、スズ(Sn)1乃至3wt%、鉄(Fe)0.4乃至1.4wt%、並びに残部のアルミニウム(Al)及び不可避不純物からなる組成を持つことを特徴とする複合微細組織を有する耐摩耗性合金。
- 銅(Cu)1乃至3wt%を更に含む組成を持つことを特徴とする請求項1に記載の複合微細組織を有する耐摩耗性合金。
- マグネシウム(Mg)0.3乃至0.8wt%を更に含む組成を有することを特徴とする請求項1に記載の複合微細組織を有する耐摩耗性合金。
- 銅(Cu)1乃至3wt%、及びマグネシウム(Mg)0.3乃至0.8wt%を更に含む組成を持つことを特徴とする請求項1に記載の複合微細組織を有する耐摩耗性合金。
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