JP7118705B2 - 高温における機械的特性に優れたアルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記アルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記アルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であることを特徴とする輸送機用圧縮機部品。
前記金属間化合物における、Alの含有率が81.60質量%~92.37質量%、Feの含有率が2.58質量%~10.05質量%、Vの含有率が1.44質量%~4.39質量%、Moの含有率が2.45質量%~3.62質量%である前項1または2に記載の輸送機用圧縮機部品。
前記圧粉体を熱間押出しして押出材を得る押出工程と、
前記押出材を切削加工して輸送機用圧縮機部品を得る切削工程と、を含み、
前記輸送機用圧縮機部品は、該輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であることを特徴とする輸送機用圧縮機部品の製造方法。
前記アルミニウム合金粉末を圧縮成形して圧粉体を得る圧縮成形工程と、
前記圧粉体を熱間押出しして押出材を得る押出工程と、
前記押出材を切削加工して輸送機用圧縮機部品を得る切削工程と、を含み、
前記輸送機用圧縮機部品は、該輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であることを特徴とする輸送機用圧縮機部品の製造方法。
Fe:8.0質量%、V:2.0質量%、Mo:2.0質量%、Zr:1.0質量%、Ti:1.0質量%、Cr:0.1質量%、Al:85.9質量%を含有し、不可避不純物を含有するアルミニウム合金を加熱して、1000℃のアルミニウム合金溶湯を得た後、該アルミニウム合金溶湯をガスにてアトマイズして急冷凝固させて粉末化して、平均粒子径が50μmのアルミニウム合金粉末(アルミニウム合金アトマイズ粉末)を得た(粉末化工程)。
アルミニウム合金溶湯を形成するためのアルミニウム合金として、Fe:8.0質量%、V:2.0質量%、Mo:2.0質量%、Zr:1.0質量%、Ti:1.0質量%、Cr:0.5質量%、Al:85.5質量%を含有し、不可避不純物を含有するアルミニウム合金を用いた以外は、実施例1と同様にして、輸送機用圧縮機部品1を得た。
アルミニウム合金溶湯を形成するためのアルミニウム合金として、表1に示す合金組成(不可避不純物を含有する)のアルミニウム合金を用いた以外は、実施例1と同様にして、輸送機用圧縮機部品1を得た。
アルミニウム合金溶湯を形成するためのアルミニウム合金として、表2に示す合金組成(不可避不純物を含有する)のアルミニウム合金を用いた以外は、実施例1と同様にして、輸送機用圧縮機部品1を得た。
アルミニウム合金溶湯を形成するためのアルミニウム合金として、表3に示す合金組成(不可避不純物を含有する)のアルミニウム合金を用いた以外は、実施例1と同様にして、輸送機用圧縮機部品を得た。
アルミニウム合金溶湯を形成するためのアルミニウム合金として、表4に示す合金組成(不可避不純物を含有する)のアルミニウム合金を用いた以外は、実施例1と同様にして、輸送機用圧縮機部品を得た。
得られた輸送機用圧縮機部品を、標点間距離20mm、平行部直径4mmの引張試験片に加工して、該引張試験片の高温引張試験を行うことによって高温引張強度(260℃での引張強度)を測定した。前記高温引張試験は、高温引張試験片を260℃に100時間保持した後に260℃の測定環境下で試験を行った。下記判定基準に基づいて評価した。
(判定基準)
「◎」…260℃での引張強度が356MPa以上
「○」…260℃での引張強度が351MPa以上355MPa以下
「△」…260℃での引張強度が346MPa以上350MPa以下
「×」…260℃での引張強度が345MPa以下である。
得られた輸送機用圧縮機部品を、標点間距離30mm、平行部直径8mmの疲労試験片に加工して、該疲労試験片の高温疲労試験を行うことによって高温疲労強度(260℃での疲労強度)を測定した。前記高温疲労試験は、疲労試験片を260℃に100時間保持した後に260℃の測定環境下で繰返し速度3600rpmの条件で500000回試験を行った。下記判定基準に基づいて評価した。
(判定基準)
「◎」…260℃での疲労強度が226MPa以上
「○」…260℃での疲労強度が221MPa以上225MPa以下
「△」…260℃での疲労強度が216MPa以上220MPa以下
「×」…260℃での疲労強度が215MPa以下である。
得られた輸送機用圧縮機部品を、標点間距離30mm、平行部直径6mmのクリープ試験片に加工して、該クリープ試験片の高温クリープ試験を行うことによって高温クリープ特性(260℃でのクリープ特性)を測定した。前記高温クリープ試験は、クリープ試験片を260℃に100時間保持した後に260℃の測定環境下で試験を行った。温度:260℃、破断時間300時間の条件下でのクリープラプチャー強度を算出し、下記判定基準に基づいて評価した。
(判定基準)
「◎」…260℃でのクリープラプチャー強度が216MPa以上
「○」…260℃でのクリープラプチャー強度が211MPa以上215MPa以下
「△」…260℃でのクリープラプチャー強度が206MPa以上210MPa以下
「×」…260℃でのクリープラプチャー強度が205MPa以下である。
Claims (5)
- Fe:5.0質量%~9.0質量%、V:0.1質量%~3.0質量%、Mo:0.1質量%~3.0質量%、Zr:0.1質量%~2.0質量%、Ti:0.02質量%~2.0質量%を含有し、CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属を、それぞれ0.02質量%~2.0質量%含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品であって、
前記アルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記アルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であり、
CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属は、少なくともCrを含み、
前記アルミニウム合金製輸送機用圧縮機部品における温度260℃、破断時間300時間の条件下でのクリープラプチャー強度が235MPa~244MPaであることを特徴とする輸送機用圧縮機部品。 - 前記アルミニウム合金は、さらに、Bを0.0001質量%~0.03質量%含む請求項1に記載の輸送機用圧縮機部品。
- 前記金属間化合物は、Al、Fe、V及びMoを少なくとも含有してなるAl-Fe-V-Mo系金属間化合物であり、
前記金属間化合物における、Alの含有率が81.60質量%~92.37質量%、Feの含有率が2.58質量%~10.05質量%、Vの含有率が1.44質量%~4.39質量%、Moの含有率が2.45質量%~3.62質量%である請求項1または2に記載の輸送機用圧縮機部品。 - Fe:5.0質量%~9.0質量%、V:0.1質量%~3.0質量%、Mo:0.1質量%~3.0質量%、Zr:0.1質量%~2.0質量%、Ti:0.02質量%~2.0質量%を含有し、CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属を、それぞれ0.02質量%~2.0質量%含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金粉末を圧縮成形して圧粉体を得る圧縮成形工程と、
前記圧粉体を熱間押出しして押出材を得る押出工程と、
前記押出材を切削加工して輸送機用圧縮機部品を得る切削工程と、を含み、
前記輸送機用圧縮機部品は、該輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であり、
CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属は、少なくともCrを含み、
前記輸送機用圧縮機部品における温度260℃、破断時間300時間の条件下でのクリープラプチャー強度が235MPa~244MPaであることを特徴とする輸送機用圧縮機部品の製造方法。 - Fe:5.0質量%~9.0質量%、V:0.1質量%~3.0質量%、Mo:0.1質量%~3.0質量%、Zr:0.1質量%~2.0質量%、Ti:0.02質量%~2.0質量%を含有し、CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属を、それぞれ0.02質量%~2.0質量%含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金の溶湯をアトマイズ法によって急冷凝固させて粉末化してアルミニウム合金粉末を得る粉末化工程と、
前記アルミニウム合金粉末を圧縮成形して圧粉体を得る圧縮成形工程と、
前記圧粉体を熱間押出しして押出材を得る押出工程と、
前記押出材を切削加工して輸送機用圧縮機部品を得る切削工程と、を含み、
前記輸送機用圧縮機部品は、該輸送機用圧縮機部品中にAl-Fe系金属間化合物を含有し、前記輸送機用圧縮機部品の断面組織構造において前記Al-Fe系金属間化合物の平均円相当直径が0.1μm~3.0μmの範囲であり、
CrおよびMnからなる群より選ばれる1種または2種の金属は、少なくともCrを含み、
前記輸送機用圧縮機部品における温度260℃、破断時間300時間の条件下でのクリープラプチャー強度が235MPa~244MPaであることを特徴とする輸送機用圧縮機部品の製造方法。
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