JPH01162740A - 亜鉛−アルミニウム系高強度防振合金及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は防振特性に優れた高強度の亜鉛−アルミニウム
系合金とその製造法に関するものである。

（ロ）従来技術 近年、公害関係の環境規制の強化により各種機器、設備
等からの騒音の発生防Ｉｋ−が深刻な問題となっている
。

このような状況下で、各種機器に使用される材料の防振
特性の改善が要求されており、この対策として従来から
多くの研究がなされ、各種の防振合金が開発されている
が、鋳鉄系のものは高温で熱エネルギーを多用し、銅系
のものはコスト高となり、また鉄材とプラスチック複合
材はその接着性や耐熱性などに問題があるなど、諸種の
理由からなかなか実用化されていないのが現状である。

（ハ）発明の開示 木発明者らは艮期にわたる研究の結果、−Ｆ記のような
問題点を解決し、防振特性に優れた合金を開発したもの
であり、その製造法は極めて容易で製造コストも安価で
あり、各種機器に幅広く利用することができる防振合金
を提供するものである。

亜鉛−アルミニウム系合金が防振特性を有するためには
、結晶組織の微細な共析組織を持たせなければならない
が、通常の鋳造品は粗大な共晶組織であって防振性に乏
しい、しかし、いったんこの合金を２７５℃以上の温度
で０．５〜２．０時間均一化処理を施した後、急冷する
と、共晶組織ではなくて微細な共析組織にすることがで
き、防振特性が向Ｆすることを本発明者等は見出した。

しかしながら１．亜鉛−アルミニウム２元合金（例えば
Ａｕが１０〜２５ｗｔ％含有）では、熱処理した場合に
引張り強さ（σＢ）が１５　Ｋｇ／　ｒｓｒｍ２以下と
なり、充分な値とはいえない。この対策として、銅を添
加すると、引張り強さは向上させることができるが、防
振特性の劣化を招くことになる。

この原因について１本発明者らは電子顕微鏡による組織
観察を行ない、添加するＣｕの影響で熱処理前の共晶組
織が熱処理後もかなり残存しており、防振特性の劣化が
この影響によるものであるとの知見を得た。

そこで、本発明者らは亜鉛−アルミニウム系合金の防振
特性を向上させるとともに、熱処理後も引張り強度を維
持せしめ、鋳造時の共晶組織の残存を極力抑制するため
に、種々な添加元素の影響を検討した結果、さらにＭｇ
、ＳｉおよびＭｎの三元素全てを各々ｏ、ｏｏｓ〜３．
０％の範囲で加えることにより、前記の目的を充分に満
足せしめる合金を開発するに至った。

本明細書における防振特性値は、捩り振動法（周波数２
Ｈｚ、試験片サイズは幅１０ｍｍ、長さ１１００ａ、厚
さ１■、）による振動減衰曲線から計算した内耳値（Ｑ
−’　）をもって表示した８１ガ係式は次の通りである
。

δ＝　１　／　ｎ　ｅ　ｌ　ｎ　争Ａ　ｏ　／　Ａ　ｎ
ここで、 δ　：対数減衰率 ＡＯ：減衰曲線における最初の波の振幅Ａｎ：減衰曲線
におけるｎ番目の波の振幅Ｑ−１；δ／π Ｑ−１：内耳値 π　　：円周率 Ｑ″″１は１０−３台以上の値が望まれるが、防振合金
としては１０−２台の値がより望ましいものである。

本発明に係る合金は、Ａ交１０〜２５ｗｔ％。

Ｃｕ　Ｏ，０５〜０．３Ｑｙｔ％、さらにＭｇとＳｉと
Ｍｎの三元素全てを各々Ｑ、ＱＯ５〜３．０ｗｔ％含み
、残部が実質的にＺｎよりなる引張り強さ２０Ｋｇ／ａ
ｍｚ以ヒの防振特性に優れた合金である。

従って、次に本発明合金を構成する上記合金成分の添加
理由とその限定理由について説明する。

Ａ文は合金の内部摩擦（Ｑ−’）、引張り強さ（σＢ）
および伸び率（δ）を改善する元素である。亜鉛にＡ文
を添加した場合の内部摩擦即ち内耳値、引張り強さ、伸
びに及ぼす影響を、重力鋳造した後放冷した鋳放し材と
、熱処理（３６０℃で１蒔間均−化処理後→水冷）材に
ついて試験したところ、Ａ文の添加はその含有琶が１０
ｗｔ５未満ではその効果は顕著でなく、それ以上になる
と諸性質における効果が明らかになってくるが、特に内
耳値に関しては２５ｗｔ％をこえると低下した。

そこで、Ａ文を２２ｗｔ％とし、Ｚｎ−Ａ交合金の内耳
値、引張り強さ、伸びに及ぼすＣｕ添加の影響について
１重力鋳造した鋳放し材と、熱処理材（３６０℃で１時
間均一化処理後→水冷）について試験した結果、内耳値
は鋳放し材、熱処理材ともにＣｕ添加量の増加につれて
減少するが、０．３　ｗｔ％以りでは熱処理材はほぼ一
定となる。また、引張り強度においても伸びにおいても
０．３　ｗｔ％以上ではほぼ飽和し、　Ｑ、０５ｗｔ％
未満では機械的性質への効果はほとんど見られなかった
。従って、Ｃｕの添加は０．０５〜０．３　ｗｔ％の範
囲が良好である。

また、熱処理材はいづれの場合でも内耳値が大であり、
その多くが１０−２台にあることが分かる。また、引張
強度はＺｎ−Ａ文の２元系では２ＯＫｇ／■２以下であ
るが、これにＣｕ等を添加することで２０Ｋｇ／ｍ鳳２
を越える範囲が広がるのである。また、伸びは多くの場
合それほど問題にされないが、少なくとも伸び率３％程
度以北が望まれる。

次に、Ｍ　ｇ　、　Ｓ　ｒ及びＭｎの添加効果について
は、Ｚｎ−２０ｗｔ％Ａ　ｌ　−０，１５ｗｔ％Ｃｕ合
金を基本として、これら添加元素が内耳値、引張り強度
、伸びに及ぼす影響を調査検討したが、その結果は実施
例に示す通りであり、０．００５　ｗｔ％未満では上記
特性の改善効果が認められず、　３．０ｗｔ％以Ｊ二に
なるとその効果が飽和する場合とか、または低下の影響
を起こすなどの影汗が出た。

また、３．０ｗｔ％を越えると鋳造時の偏析が見られ、
伸び率が著しく減少して３％以下になる場合が生じ、好
ましい結果が得られなかった。

なお、本発明の合金は切削性も通常で、複雑な形に機械
加工することも容易であった。

また、本発明ではダイカスト鋳造材でもこれを行なった
が、重力鋳造材と同様にその有効性が実証された。

（ニ）実施例 実施例１ 第１表のような種々の組成の合金を溶解して金型で鋳造
後、３６０℃で１時間均一化処理を行なった後、水冷を
行なったものにつき、防振特性（内耳値）、引張強度を
測定した。その結果を併せて示す。

第１表中試料１，２．４は比較例であり、試料３が本発
明合金である。

（以下余白） 実施例２ 第２表のような組成の合金につき、防振特性（内耳値）
、引張強度を測定した。その結果を併せて表示する０本
試験の測定サンプルは、鋳型温度３００℃でダイカスト
鋳造後直ちに水冷したものである。

第２表中試料１．２．４は比較例であり、試料３が本発
明合金である。

（以下余白） 実施例３ 第３表のような組成の合金につき、防振特性（内耳値）
、引張強度を測定した。その結果を併せて表示する８本
試験の測定サンプルは、鋳型温度１５０℃でダイカスト
鋳造後、３６０℃で１時間均一化処理し、水冷したもの
である。

試料１，２．４は比較例であり、試料３が本発明合金で
ある。

（以下余白） （ホ）発明の効果 これらの実施例から分る通り、ダイカストの場合は鋳型
を高温に保持しておき、鋳造後水冷することにより微小
共析組織を出すことができるので、熱経済上有利である
。また１重力鋳造物の再加熱の場合は３０分以ヒ所定の
高温に保持することにより、共晶組織の消失による均一
組織が得られ、これよりも短時間であると均一化処理の
不十分な例が認められた。

以上のように、本発明合金は１Ｅ力鋳造で内耳値が３．
７０Ｘ　ｔｏ−２以上、引張り強さが２３．５Ｋｇ／　
ｍｍ２以上の材料を、またダイカス）Ｍ造では内耳値が
２．１０Ｘ　１０−２以上、引張り強さが２８　Ｋｇ／
　ｍｍ２以上の材料を容易に製造することができ、各種
機器及び設備材料として広く用いることができる利点を
特する 特許　出　願　人　同和鉱業株式会社 回　　　　　　　リョービ株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ１０〜２５ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．３０
   ｗｔ％、さらにＭｇとＳｉとＭｎの三元素全てを各々０
   ．００５〜３．０ｗｔ％含み、残部が実質的にＺｎより
   なる亜鉛−アルミニウム系高強度防振合金。
2. （２）Ａｌ１０〜２５ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．３０
   ｗｔ％、さらにＭｇとＳｉとＭｎの三元素全てを各々０
   ．００５〜３．０ｗｔ％含み、残部が実質的にＺｎより
   なる合金を鋳造後２７５℃以上の温度で０．５時間以上
   均一化処理をした後、急冷することを特徴とする亜鉛−
   アルミニウム系高強度防振合金の製造法。
3. （３）前記鋳造が重力鋳造あるいはダイカスト鋳造のい
   ずれかである特許請求の範囲第２項記載の亜鉛−アルミ
   ニウム系高強度防振合金の製造法。