JPH01268839A - 加工用アルミニウム合金 - Google Patents

加工用アルミニウム合金

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JPH01268839A
JPH01268839A JP9440888A JP9440888A JPH01268839A JP H01268839 A JPH01268839 A JP H01268839A JP 9440888 A JP9440888 A JP 9440888A JP 9440888 A JP9440888 A JP 9440888A JP H01268839 A JPH01268839 A JP H01268839A
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wear resistance
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Yamaji Kitaoka
山治 北岡
Akio Hashimoto
昭男 橋本
Hajime Kamio
神尾 一
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NIKKEI GIKEN KK
Nippon Light Metal Co Ltd
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NIKKEI GIKEN KK
Nippon Light Metal Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐摩耗性を有し、伸び率の高い押出材に好適
な、押出性の良好な加工用アルミニウム合金に関する。
(従来の技術) 耐摩耗性を有する合金は、建築、車輌等の分野における
各種部材用として広範囲に使用されている。特に耐摩耗
性を有し、靭性の比較的ある合金としテAc4c合金(
Al−6,5〜?、5%5i−0,20〜0.4%Mg
)が知られているが、この合金は鋳造材であって、この
合金自体では靭性が十分と言えず、そのためにナトリウ
ム、ストロンチウム、アンチモン等の接種剤を添加して
共晶珪素を微細化し、伸び率の向上を図っている。一方
押出成形等の加工用合金で上記AC4C合金と同等以上
の耐摩耗性を有する合金としては4032合金(Aj?
−11,0〜13.5%5i−0,50〜1.3%Cu
 −0,8〜1.3%Mg−0,50〜1.3%Ni)
が知られているが、この合金は押出性が悪く、また耐食
性もAC4C合金より劣る。このため、良好な押出性を
有し、AC4C合金と同等またはそれ以上の耐摩耗性を
備え、同等以上の靭性を有するバランスのとれた加工用
合金が建築、車輌等の分野で求められてきた。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の接種剤を含有するAC4C合金にさらに伸率を向
上させるためには、合金に含まれる珪素の含有量を少な
くせねばならず耐摩耗性を犠牲にしてしまうことになっ
て合金の用途が自から限られてしまう。
発明者らは、上記した実情に基づいて種々検討した結果
、珪素を特定範囲含有するAj! −5t系合金にアン
チモンを添加して急冷凝固した鋳塊は押出加工性が良好
で、得られた押出材は耐摩耗性を存し、しかも伸び率の
高いことを見出して本発明を完成したものであって、そ
の目的とするところは、耐摩耗性を有し、伸び率の高い
バランスのとれた押出材に好適な、押出性の良好な加工
用のアルミニウム合金を提供することである。
(問題点を解決するための手段) 即ち本発明は、重量換算で、Si4.0〜8.0%、M
g0.2〜0.6%、Sb0.05〜0.15%を含有
し、必要に応じてMn0.03〜0.6%およびCr0
.03〜0.3%の1種または2種を含有し、さらにT
i0.001〜0.1%、B0.0O01〜0.01%
を含有し、残部Alおよび不純物からなり、共晶珪素の
サイズが平均粒径で20μm以下であることを特徴とす
る加工用アルミニウム合金である。
(作 用) 本発明合金の含有成分およびその限定理由について説明
する。
Si4.0〜8.0% 珪素は、耐摩耗性を付与するための元素であって、その
含有量が下限値以下では効果が少なく、また上限値以上
となると、以下に述べるアンチモンを添加し急冷凝固さ
せて共晶珪素のサイズを微細なものとしてもその量的割
合が多く加工性を低下させる。
Mg0.2〜0.6% マグネシウムは珪素と共存することによって、Mg、S
i化合物を形成して引張り強度を向上させるための元素
であって、その含有量が下限値以下ではその効果が少な
く、また上限値以上となるとMgzSi化合物が粗大化
し易く、加工性を低下する。
Sb0.05〜0.15% アンチモンは、爾後の急冷凝固と相まって共晶珪素を微
細化して押出加工性を良好なものとするための元素であ
って、その含有量が下限値以下ではその効果が少なく、
また上限値以上となるとMg−5%化合物の晶出物を生
成し、この晶出物が破壊の起点となって、加工性を低下
させる。共晶珪素の微細化効果を有するナトリウム、ス
トロンチウムは、この微細化された共晶珪素の分布に偏
在を生じ易く不均一な組織となって押出加工性を低下す
るのでその添加量、鋳造等の条件管理が難しい。
Ti0.001〜0.1% 80.000i〜0.01% チタンおよびボロンは、鋳塊の鋳造組織を微細化し、鋳
造割れの発生を防止するための元素であって、その含有
量が下限値以下ではその効果が少なく、また上限値以上
となると鋳塊の組織中にAl−Ti系化合物あるいはT
i−B系化合物の晶出物を生成し、この晶出物が材料の
疲労亀裂起点および亀裂伝播系路になって疲労強度の低
下を招いたり、靭性の低下を招く。
Mn0.03〜0.6% Cr0.03〜0.3%の1種または2種マンガンおよ
びクロムは、押出加工において形成される押出材および
熱処理時の再結晶粒の粗大化を防止して高い強度を有す
る押出材を得るための元素であって、その含有量が共に
下限値以下ではその効果が少なく、また上下値以上とな
ると、へ1−Cr系化合物またはAl−5t−Fe (
Mn)系化合物の粗大な晶出物を生成し、靭性を低下す
る。
以上のような合金組成において、本発明はさらに共晶珪
素のサイズが平均粒径で20μm以下であることが必要
である。共晶珪素のサイズをこのようなサイズにするこ
とが、加工性を良好なものとし優れた特性を発揮する要
因にもなっている。
このようなサイズの共晶珪素を含む組織の鋳塊を得るに
は、アンチモンの存在のもとで溶湯を鋳造するにあたっ
て溶湯の凝固速度を0.5℃/秒以上とすることが必要
である。この凝固速度は速い方が共晶珪素のサイズと共
に組織が微細になって、好ましいことであり、このよう
な急速凝固は通常の連続水冷鋳造法で達せられる。この
ようにして得られた鋳塊は、常法によって均質化処理し
た後押出加工することができ、伸び率の高い押出材を得
ることができる。またこの押出材は、共晶珪素が微細化
し、さらに均一分散しているので硫酸皮膜をかけると灰
色の美麗で、しかも落着いた皮膜色が得られるし、また
伸び率が高いので加工率の大きい冷間および熱間での鍛
造加工が容易に施こせる。
実施例1 第1表に示す合金番号1〜6が本発明の押出加工用アル
ミニウム合金であって、合金溶湯を常法によって溶製し
た後、水冷鋳型を用いた連続水冷鋳造法で203flφ
のビレットを鋳造して得たものである。合金番号7〜1
0は比較のための合金であって、このうち7〜9は金型
を用いた重力鋳造法で100mmφのビレットを鋳造し
て得たものである。合金番号10はアンチモンの含有し
ていない合金番号2に相当する合金であって、上記の合
金番号1〜6の場合と同様の条件で203關φのビレッ
トを鋳造して得たものである。このようにして鋳造した
各々のビレットの共晶珪素のサイズを第1表に示す。ま
た次に示す方法により各々の特性を測定した。結果を第
1表および第2表に示す。
押出性:各ビレットを520℃の温度に4時間保持した
後430°Cの温度に予熱し、押出速度30m/分で3
0龍φの丸棒へ押出加工した。その時の押出圧力および
押出材の表面状態を目視観察した。
耐摩耗性:大越式摩耗試験機により、押出材を摩耗速度
1.21m/秒、荷重3.2 kgで試験し、比摩耗量
を測定した。この値が小さいほど耐摩耗性が良好である
ことを示す。
機械的性質:押出材を520℃の温度に10時間保持し
て溶体化処理した後、170℃の温度に5時間保持して
焼戻し処理したものについて測定した。
第1表および第2表の結果から、共晶珪素のサイズの小
さい本発明例は押出加工性が良好で、得られた押出材は
、耐摩耗性と中程度の引張強さがあり、しかも伸び率の
高い特性を有するものであることが判る。これに対し共
晶珪素のサイズの大きい比較例は、押出圧力が大きく押
出性が劣り、しかも、得られた押出材は伸び率の低いも
のであることが判る。
実施例2 実施例1 (合金番号で1〜6)と同じ条件で調整した
試料を据込鍛造率(10〇−鍛造後の試料の厚さ/鍛造
前の試料の厚さX100)70%で鍛造した後、520
℃の温度に10時間保持して溶体化処理し、ついで17
0℃の温度に5時間保持して焼戻し処理した試料につい
て、機械的性質および再結晶粒の平均粒径を測定した。
測定結果を第3表に示す。
第3表の結果から、本発明例(合金番号1〜6)のうち
マンガンおよびクロムの少なくとも1種を含有した合金
(合金番号4〜6)は、マンガンおよびクロムの含有し
ていない合金(合金番号1〜3)よりも引張強さの大き
いことが判る。
(発明の効果) 以上のごとく、本発明合金は、押出性に優れ、得られた
押出材は中程度の強度と耐摩耗性をもち、高い伸び率を
有するものであるから衝撃等に対しても強く、建築、車
輌等の分野における各種部材用として安全性の高いもの
として一層広範囲に使用できる効果をもつものである。
また得られた押出材は伸び特性に優れているから鍛造率
の高いしかも複雑な形状をした部材用としても使用でき
る効果をもつものである。
特許出願人  日本軽金属株式会社 株式会社日軽技研

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量換算で、Si4.0〜8.0%、Mg0.2
    〜0.6%、Sb0.05〜0.15%、Ti0.00
    1〜0.1%、B0.0001〜0.01%を含有し、
    残部Alおよび不純物からなり、共晶珪素のサイズが平
    均粒径で20μm以下であることを特徴とする加工用ア
    ルミニウム合金。
  2. (2)重量換算で、Si4.0〜8.0%、Mg0.2
    〜0.6%、Sb0.05〜0.15%、Ti0.00
    1〜0.1%、B0.0001〜0.01%を含有し、
    さらにMn0.03〜0.6%およびCr0.03〜0
    .3%の1種または2種を含有し、残部Alおよび不純
    物からなり、共晶珪素のサイズが平均粒径で20μm以
    下であることを特徴とする加工用アルミニウム合金。
JP63094408A 1988-04-19 1988-04-19 伸び率に優れた加工用アルミニウム合金 Expired - Fee Related JPH0665732B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05311306A (ja) * 1992-05-08 1993-11-22 Nippon Light Metal Co Ltd 押出し・鍛造用アルミニウム合金
KR100723630B1 (ko) * 2006-03-02 2007-06-04 지성알미늄주식회사 자동차 에어컨용 알루미늄 합금소재 제조방법과 그로부터 제조되는 알루미늄 합금소재를 이용한 자동차 에어컨용 서브쿨재 제조방법
CN103695734A (zh) * 2013-12-06 2014-04-02 天津立中合金集团有限公司 一种新型长效细化变质亚共晶铝合金材料及其制备方法

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JPS61110743A (ja) * 1984-11-05 1986-05-29 Kobe Steel Ltd 押出用アルミニウム合金
JPS62149839A (ja) * 1985-12-23 1987-07-03 Nippon Light Metal Co Ltd 強度に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金

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