JP7423981B2 - アルミニウム合金鍛造材の製造方法 - Google Patents
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Description
前記溶体化熱処理工程と前記水焼入れ熱処理工程との間の、アルミニウム合金鍛造材の周囲における大気の平均風速が1.0m/sec以下であることを特徴とするアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
得られた鋳造材に対して均質化熱処理を行うことによって、凝固によって生じたミクロ偏析の均質化、過飽和固溶元素の析出、準安定相の平衡相への変化が行われる。均質化熱処理により、金属間化合物の大きさを小さくすることができる。このように金属間化合物が小さくなることにより、金属間化合物を起点とする破壊が抑制され、引張強さがさらに向上する。また、均質化熱処理を行うことにより、金属間化合物中に含有される各元素が母材中へ均一に拡散するものとなり、固溶強化及び析出化による更なる引張強さの向上が可能となる。
熱間鍛造の温度条件は、アルミニウム合金の特性をより再現性良く発現させる点で関係性を有し、即ちアルミニウム合金の溶体化処理後のミクロ組織を等軸結晶粒とすることが可能となる。中でも、熱間鍛造は、金型温度を100℃~300℃に設定し、素材温度を400℃~550℃に設定して行うことが好ましい。このような条件で熱間鍛造を行うことによって、アルミニウム合金材の引張強さをより向上させることができる。
次に、溶体化処理工程、焼入れ処理工程、人工時効硬化処理工程について説明する。溶体化処理は、アルミニウム合金を高温で保持した後に急冷し、過飽和固溶体を形成する熱処理である。焼入れ処理は、溶体化処理によって得られた固溶状態を急速に冷却せしめて過飽和固溶体を形成する熱処理である。人工時効硬化処理は、アルミニウム合金を比較的低温で加熱保持して過飽和に固溶した元素を析出させて、適度な硬さを付与するための熱処理である。これらの熱処理(溶体化処理、焼入れ処理、人工時効硬化処理)を行うことによって、微細な析出物が均一に分散し、強度、延性および靱性が高度にバランスしたアルミニウム合金材を得ることができる。
Si:1.10質量%、Fe:0.25質量%、Cu:0.40質量%、Mn:0.50質量%、Mg:0.85質量%、Cr:0.15質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金を加熱して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用いて連続鋳造材を得た。得られた連続鋳造材に対して均質化加熱処理を行った後、空冷した。
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得られた鍛造品において、表層付近の硬度および中心部の硬度をそれぞれ測定した。具体的には、任意のアーム部を切り出し、当該アーム部の表層付近および中心部から10mm角の硬度測定用サンプルを切り出した。なお、それぞれ硬度測定を行う面は、表層付近は表層から約1mmの部分にあたる面を対象とし、中心部は、表層から反対面の層までの1/2の位置に当たる箇所を硬度測定面とした。10mm角に切り出されたサンプルを樹脂埋めし、対象面をエメリー紙で#2000まで研磨を行ったのち、ビッカース硬度計を用いてビッカース硬度を測定した。ビッカース硬度測定の際の荷重は10gで、1試料に対し10点測定し平均のビッカース硬度を算出した。ビッカース硬度の測定結果を表1に示す。なお、評価方法は、硬度が120以上かつ表層付近と中心部の硬度差が5以下で「〇」、いずれか一方でも満足しない場合又は双方ともに満足しない場合を「×」とした。
20…鍛造品(鍛造材)
Claims (5)
- 溶体化熱処理工程と水焼入れ熱処理工程とを含むアルミニウム合金鍛造材の製造方法であって、
前記溶体化熱処理工程後、前記水焼入れ熱処理工程へ移る際のアルミニウム合金鍛造材の搬送区間に、囲いを設け、
前記溶体化熱処理工程と前記水焼入れ熱処理工程との間の、アルミニウム合金鍛造材の周囲における大気の平均風速が1.0m/sec以下であることを特徴とするアルミニウム合金鍛造材の製造方法。 - アルミニウム合金がAl-Mg-Si系合金である請求項1に記載のアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
- 前記溶体化熱処理工程が鍛造工程における昇温を併用したものである請求項1または2に記載のアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
- 前記水焼入れ熱処理工程における水の温度が40℃~90℃である請求項1~3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
- 前記アルミニウム合金鍛造材が自動車用足回り部材である請求項1~4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
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