JP7323668B1 - 切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 - Google Patents
切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7323668B1 JP7323668B1 JP2022053547A JP2022053547A JP7323668B1 JP 7323668 B1 JP7323668 B1 JP 7323668B1 JP 2022053547 A JP2022053547 A JP 2022053547A JP 2022053547 A JP2022053547 A JP 2022053547A JP 7323668 B1 JP7323668 B1 JP 7323668B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- alloy extruded
- extruded material
- aluminum alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
【解決手段】本開示の一態様は、ケイ素(Si):1.0質量%以上2.2質量%以下と、鉄(Fe):0.15質量%以上0.45質量%以下と、銅(Cu):0.15質量%以上0.6質量%以下と、マンガン(Mn):0.7質量%以上1.3質量%以下と、マグネシウム(Mg):0.6質量%以上0.9質量%以下と、亜鉛(Zn):0.2質量%以上1.0質量%以下と、錫(Sn):0.45質量%以上0.85質量%以下と、ビスマス(Bi):0.55質量%以上0.95質量%以下と、を含有し、残部がアルミニウム(Al)と不可避的不純物とからなる、切削加工用アルミニウム合金押出材である。
【選択図】図1
Description
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
<切削加工用アルミニウム合金押出材>
本開示の切削加工用アルミニウム合金押出材(以下、単に「Al合金押出材」ともいう。)は、ケイ素(Si)と、鉄(Fe)と、銅(Cu)と、マンガン(Mn)と、マグネシウム(Mg)と、亜鉛(Zn)と、錫(Sn)と、ビスマス(Bi)と、を含有し、残部がアルミニウム(Al)と不可避的不純物とからなる。
Siは、Mgと共存してMg2Siを形成することで、Al合金押出材の強度向上に寄与する。Siの含有量は、1.0質量%以上2.2質量%以下である。
Feの含有量は、0.15質量%以上0.45質量%以下である。Feの含有量が0.15質量%以上であることで、Al合金押出材の原料におけるブレージングシート屑の配合量を高めることができる。一方、Feの含有量が0.45質量%を超えると、Al-Fe-Si系等の金属間化合物が過度に形成されることで、Al合金押出材の伸びが低下するおそれがある。
Cuは、Mg及びSiと共存してMg2Si化合物内に固溶することや、Al-Mg-Si-Cu系の金属間化合物を析出させることで、Al合金押出材の強度を向上させる。Cuの含有量は、0.15質量%以上0.6質量%以下である。
Mnは、Al-Mn系、及びAl-Mn-Fe-Si系の金属間化合物粒子を析出させることで、Al合金押出材において再結晶の抑制や再結晶粒の微細化を促進させる。これにより、Al合金押出材の強度及び切削性が向上する。Mnの含有量は、0.7質量%以上1.3質量%以下である。
Mgは、Si及びCuと共存することによりAl合金押出材の強度を高める。Mgの含有量は、0.6質量%以上0.9質量%以下である。
Znの含有量は、0.2質量%以上1.0質量%以下である。Znの含有量を0.2質量%以上とすることで、Al合金押出材の原料におけるブレージングシート屑の配合量を高めることができると共に、Al合金押出材の耐食性を向上できる。
Sn及びBiは、SnとBiとの低融点化合物を形成することで、Al合金押出材の切削性を向上させる。Snの含有量は、0.45質量%以上0.85質量%以下である。Biの含有量は、0.55質量%以上0.95質量%以下である。
Al合金押出材は、上述の成分以外の元素を不可避的不純物として含有してもよい。不可避的不純物となる元素の個々の含有量は、0.05質量%以下が好ましい。また、不可避的不純物の総量は、0.15質量%以下が好ましい。不可避的不純物となる元素としては、例えば、Cr(クロム)、Zr(ジルコニウム)、Ti(チタン)等が挙げられる。
図1に示すように、本開示のブレージングシート屑のリサイクル方法は、鋳造工程S10と、均質化処理工程S20と、形成工程S30と、溶体化処理工程S40と、焼入れ工程S50と、人工時効工程S60とを備える。図1のブレージングシート屑のリサイクル方法により、本開示の切削加工用アルミニウム合金押出材が得られる。
本工程では、Biを含有するブレージングシート屑に由来する原料と、Biを含有するブレージングシート屑に由来しない原料とを溶解して鋳塊を鋳造する。
本工程では、常法にしたがった一定時間の加熱によって鋳塊を均質化する。なお、本工程は、必須の工程ではなく、省略が可能である。
本工程では、鋳塊を押出加工することで、本開示の切削加工用アルミニウム合金押出材を形成する。また、鋳塊を押出加工することで、本開示のブレージングシート屑のリサイクル方法は切削加工用アルミニウム合金押出材の製造方法として実施される。
本工程では、常法にしたがった一定時間の加熱によって切削加工用アルミニウム合金押出材を溶体化する。
本工程では、溶体化処理後の切削加工用アルミニウム合金押出材を焼入れする。焼入れ方法としては、例えば、水焼入れ、強制空冷等が用いられる。
本工程では、焼入れ後の切削加工用アルミニウム合金押出材を常法にしたがって人工時効する。なお、溶体化処理工程、焼入れ工程及び人工時効工程は、必須の工程ではない。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)ブレージングシート屑に由来する原料を含みつつ、切削性に優れた切削加工用アルミニウム合金押出材が得られる。つまり、切削加工用アルミニウム合金押出材の原料にブレージングシート屑を一定量配合できるため、ブレージングシート屑を再利用しつつ、新地金使用率を低減できる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価とについて説明する。
Biを含有するブレージングシート屑に由来する原料を用いた連続鋳造により、表1に示す組成のアルミニウム合金押出材の鋳塊を鋳造した。なお、表1中の「Re.」は、残部を意味する。
各試験材について、JIS-Z-2241:2011に準拠して引張試験を行い、引張強さを測定した。その測定結果を表1に示す。表1に示されるように、実施例1及び比較例1,2のいずれも十分な引張強さを有した(つまり、A評価であった)。
Claims (3)
- ケイ素(Si):1.0質量%以上2.2質量%以下と、鉄(Fe):0.15質量%以上0.45質量%以下と、銅(Cu):0.15質量%以上0.6質量%以下と、マンガン(Mn):0.7質量%以上1.3質量%以下と、マグネシウム(Mg):0.6質量%以上0.9質量%以下と、亜鉛(Zn):0.2質量%以上1.0質量%以下と、錫(Sn):0.45質量%以上0.85質量%以下と、ビスマス(Bi):0.55質量%以上0.95質量%以下と、を含有し、残部がアルミニウム(Al)と不可避的不純物とからなる、切削加工用アルミニウム合金押出材。
- Biを含有するブレージングシート屑に由来する原料を溶解して鋳塊を鋳造する工程と、
前記鋳塊を押出加工することにより請求項1に記載の切削加工用アルミニウム合金押出材を形成する工程と、
を含む、ブレージングシート屑のリサイクル方法。 - Biを含有するブレージングシート屑に由来する原料を溶解して鋳塊を鋳造する工程と、
前記鋳塊を押出加工することにより請求項1に記載の切削加工用アルミニウム合金押出材を形成する工程と、
を含む、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 |
---|---|---|---|
JP2022053547A JP7323668B1 (ja) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022053547A JP7323668B1 (ja) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7323668B1 true JP7323668B1 (ja) | 2023-08-08 |
JP2023146389A JP2023146389A (ja) | 2023-10-12 |
Family
ID=87519416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022053547A Active JP7323668B1 (ja) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7323668B1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003119537A (ja) | 2001-10-11 | 2003-04-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 切削性に優れたアルミニウム合金 |
JP2008144213A (ja) | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Furukawa Sky Kk | Oh基を含むアルコール液に対する耐食性に優れた快削アルミニウム合金押出材 |
JP2009024265A (ja) | 2001-07-25 | 2009-02-05 | Showa Denko Kk | 切削性に優れたアルミニウム合金およびアルミニウム合金材 |
JP2011137200A (ja) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kobe Steel Ltd | ヒートインシュレータ用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
-
2022
- 2022-03-29 JP JP2022053547A patent/JP7323668B1/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009024265A (ja) | 2001-07-25 | 2009-02-05 | Showa Denko Kk | 切削性に優れたアルミニウム合金およびアルミニウム合金材 |
JP2003119537A (ja) | 2001-10-11 | 2003-04-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 切削性に優れたアルミニウム合金 |
JP2008144213A (ja) | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Furukawa Sky Kk | Oh基を含むアルコール液に対する耐食性に優れた快削アルミニウム合金押出材 |
JP2011137200A (ja) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kobe Steel Ltd | ヒートインシュレータ用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023146389A (ja) | 2023-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4951343B2 (ja) | Sn含有銅合金及びその製造方法 | |
EP2664687B1 (en) | Improved free-machining wrought aluminium alloy product and manufacturing process thereof | |
JP3301919B2 (ja) | 切粉分断性に優れたアルミニウム合金押出材 | |
SK62596A3 (en) | Lead-free 6xxx aluminum alloy | |
JP3335732B2 (ja) | 亜共晶Al−Si系合金及びその鋳造法 | |
JPH10219381A (ja) | 耐粒界腐食性に優れた高強度アルミニウム合金およびその製造方法 | |
JP3886270B2 (ja) | 切削性に優れる高耐食アルミニウム合金 | |
JP2004084058A (ja) | 輸送機構造材用アルミニウム合金鍛造材の製造方法およびアルミニウム合金鍛造材 | |
JP3982849B2 (ja) | 鍛造用アルミニウム合金 | |
JP4379149B2 (ja) | プレス成形性および連続抵抗スポット溶接性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP6719219B2 (ja) | 成形性に優れる高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
JP3886329B2 (ja) | 切削用Al−Mg−Si系アルミニウム合金押出材 | |
JPS61163233A (ja) | 非熱処理型快削アルミニウム合金 | |
JP7323668B1 (ja) | 切削加工用アルミニウム合金押出材、ブレージングシート屑のリサイクル方法、及びアルミニウム合金押出材の製造方法 | |
JP3333600B2 (ja) | 高強度Al合金フィン材およびその製造方法 | |
KR101499096B1 (ko) | 스칸듐을 첨가한 알루미늄 합금 및 그 제조방법 | |
JPH10219413A (ja) | 耐粒界腐食性に優れた高強度アルミニウム合金の製造方法 | |
JPH07113136B2 (ja) | 快削性アルミニウム合金鋳造材およびその製造方法 | |
JP3690784B2 (ja) | リサイクル性に優れた高成形性アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
JP3379901B2 (ja) | 切削加工性に優れたAl−Mg−Si系合金押出材およびその製造方法 | |
JP5007708B2 (ja) | 快削アルミニウム合金 | |
JP3006446B2 (ja) | 熱処理型薄肉アルミニウム押出し形材及びその製造方法 | |
WO2023068167A1 (ja) | 押出多穴管及びその製造方法 | |
JP5391986B2 (ja) | Al−Cu系アルミニウム合金部材 | |
WO2023068166A1 (ja) | 押出多穴管の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230727 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7323668 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |