JPH01283337A - 押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金系に関し、さ
らに詳しくは、結晶粒が粗大化しにくい押出鍛造用Ａｌ
−Ｍｇ−８ｔ系合金に関ずろ。

［従来技術］ 従来から鉄系の材料が使用されていた自動車、車両、真
空機器等の各種部品において、軽量化、非磁性、放射能
減衰率、ガス発生率等の観点よりアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の使用が進展してきている。

特に、自動車部品においては、軽量化を目的としてアル
ミニウムやアルミニラ１、合金の使用が進んでおり、そ
して、従来鉄系材料を使用していた足回り部品等におい
てはアルミニウム合金が多く使用されるようになってき
ている。

これらの自動車部品は、耐蝕性や強度の観点から、Ａｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、特に、６０６１合金か多く使用さ
れており、強度」１昇を図るために鍛造加工により製造
されている。

また、真空機器においては、強度、ガス発生率の点から
６０６１合金、６０６３合金、Ｔ６材が使用されている
。

しかし、これらの４Ａ料においては、押出或いは鍛造、
熱処理の工程において、加工組織が再結晶し、粗大結晶
粒組織となり、強度か低下するという問題かある。

「発明か解決しようとする問題点１ 本発明は上記に説明したように従来にお：Ｊる自動車部
品や真空機器等に使用されているアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の種々の問題点に鑑み、本発明台が鋭意
研究を行い、検討を重ねた結果、鍛造、熱処理の工程に
おいて、結晶粒の粗大化が生じない押出鍛造用Ａｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金を開発したのである。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金は、 （］）　　　Ｍｇ　Ｏ，８〜１　、２ｗｔ％、ＳｉＯ，
４〜１．０ｗｔ％、Ｃｕ　Ｏ，２−０，４ｗｔ％、Ｍｎ
　０．１５〜０．４０ｗｔ％、Ｃｒ　０．１〜０．２０
ｗｔ％、Ｚｒ　Ｏ，１，−０，２ｗｔ％を含有し、かっ
、 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ含有最の合計か ０３５〜０．６５ｗｔ％ であり、残部Ａ１および不可避不純物からなることを特
徴とする押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を第１の発
明とし、 （２）　　Ｍｇ　Ｏ，５〜０，８ｗｔ％、Ｓ　ｉ　０．
８−１．２ｗｔ％、Ｃｕ　Ｏ，４ｗｔ％以下、Ｍｎ　Ｏ
，１，５〜０４０ｗｔ％、Ｃｒ　０．１〜０．２０ｗｔ
％、Ｚｒ　０．１〜０．２ｗｔ％を含有し、かっ、 Ｍｎ、Ｃｒ、、　Ｚｒ含有量の合計か ０３５〜０．６５ｗｔ％ であり、残部Δｌおよび不可避不純物からなることを特
徴とする押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を第２の発
明とする２つの発明よりなるものである。

本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金にっＬ
）で以下詳細に説明−４−る。

先ず、本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金
（以下、単に本発明合金ということがある。）の含有成
分および含有割合について説明する。

ＭｇおよびＳｌけ析出効果により強度を向上させるため
に必要不可欠の元素であり、そして、ＭＬＳｌにはその
含有量の組み合わせに適正値かある。

第１の発明はＭｇ２Ｓｉを析出させろごとにより強度を
向」ニさせる成分構成であり、Ｍｇ含有量が０．８ｗｔ
％未満ではこの効果は少なく、また、１．２ｗｔ％を越
えて含有されると押出加工性および鍛造加工性を阻害ず
ろ。また、この場合の８１含有量は０．４ｗｔ％未ｄ４
てはこの効果は少なく、また、１．０ｗｔ％を越えて含
有されると押出加工性を劣化させる場合かある。よって
、第１の発明にお１ＪるｌＶＩｇ含有量は０８〜１．２
ｗｔ％とし、Ｓ１含有量は０．４〜１０ｗ［％とする。

第２の発明はＭｇ２Ｓｉと過剰の８１を析出させ、その
相乗効果でより高強度が得られる成分構成であり、この
場合Ｍｇ含有屯か０．５ｗｔ％未満てはこの効果は少な
く、また、０８魁％を越えて含有されると焼入れ感受性
か劣化し、強度への寄与が少なくなる。また、Ｓ１含有
屯は０．８ｗｔ％未Ａ：ｌｉで（ｊこの効果は少なく、
また、１．２ｗｔ％を越えて含有されると押出加工性を
阻害する。よって、第２の発明によろＭｇ含有量は０５
〜０．ｈｔ％とし、Ｓ１含有量は０８〜１．２ｗｔ％と
する。

ＣｕはＭｇ、Ｓｉ化合物による強度向上に、さらに、強
度をイ」加する元素であり、含有量か０，４ｗｔ％を含
有ては強度向」二には寄与しない。よって、Ｃｕ含有量
は第１の発明では０２〜Ｏ，ｈｔ％とし、第２の発明で
は０４ｗ［％以下とする。

Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒは結晶粒の粗大化を防止する元素であ
り、Ｍｎ、ＣｒおよびＺ、ｒの同時含有により結晶粒粗
大化抑制の効果か大きく、本発明合金において重要な元
素であり、Ｍｎ含有量０．１５ｗｔ％未満、Ｃｒ含有量
０．１ｗｔ％未満、Ｚｒ含有量０．１ｗｔ％未満てはこ
の効果は少なく、また、Ｍｎ含有量０．４０ｗｔ％、Ｃ
ｒ含有１Ｍ　Ｏ，２０ｗｔ％、Ｚｒ含何里０２Ｗ［％を
越えて含有されると押出しおよび鍛造加工性を阻害する
。よって、Ｍｎ含有量は０３５〜０５０ｗｔ％、Ｚｒ含
有量は０１〜０．２ｗｔ％とする。

また、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ含有量の合計が０．３５ｗｔ％
未満ては結晶粒粗大化抑制効果か小さく、また、０．６
５ｗｔ％を越えて含有されると焼入れ感受性か劣るため
、温」焼入れの強度が低下する。よって、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｚｒの合計量は０．３５〜０．６５ｗｔ％とする。

これら上記成分以外に、鋳塊組織を微細化し、機械的性
質を安定させるために、１゛ｉを００１〜０．０５ｗｔ
％含有させてもよい。

また、Ｆｅは不純物として０．３５ｗｔ％以下含有して
もよいか、０．０５ｗｔ％以下にならない方かよい。

［実　施　例］ 次に、本発明に係る押出鍛造用ＡＩ−！ｖ１ｇ−Ｓｉ合
金の実施例を説明する。

実施例１ 第１表に示す含有成分および含有割合のアルミニウム合
金を通常の方法により溶解し、１５５φのビレットを鋳
造した後、所定の均質化処理を行ない、押出温度５２０
℃、押出速度８ｍ／ｍｉｎてＬ字型材に押出した。

その後、ＩＯφ×２０ｈの試験片を作成し、自由鍛造に
より鍛造温度４５０℃で５０％の加工を加え、溶体化処
理を行なった後、組織を観察した。

粗大再結晶粒の抑制効果については、押出材および鍛造
材において粗大再結晶粒の面積率により評価した。

強度については、押出材よりフェデラル試験片を作成し
、Ｔ６１処理後試験を行なった。

第１表に結果を示す。

第１表に示すように、本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金は、比較合金Ｎｏ、３〜Ｎ。

６に比べて、粗大再結晶粒の発生状況は押出材および鍛
造溶体化処理とも非常に少なく、温湯焼入れした場合の
強度においても比較合金Ｎｏ、３〜Ｎｏ、６より高いこ
とがわかる。

実施例２ 第２表に示す含有成分および含有割合のアルミニウム合
金を通常の方法により溶解し、１５５φのヒレノ）・に
鋳造した後、所定の均質化処理を行ない、押出温度５２
０℃、押出速度８ｍ／ｍｉｎで１７字型材を押出した。

その後、１０φＸ２０１＋の試験片を作成し、自由鍛造
により鍛造温度４５０℃で５０％の加工を）ｊｌｌえ、
溶体化処理を行なった後、イ１１織を観察した。

粗大再結晶粒の抑制効果につ０ては、押出祠および鍛造
材において粗大再結晶粒の面積率によりδ平価しノこ。

強度について（」、押出祠よりフェデラル試験片を伯成
し、’Ｊ”　［ｉ　ｌ処理後、試験を行側−、ノコ１、
耐蝕性は塩水噴霧試験を行ない、腐蝕状況を定性比較を
行なっ）こ。

第２表に結果を示す。

第２表に示すように、本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−１
’Ｇ−Ｓｉ系合金は、比較合金ＮＯ３〜Ｎ。

６およびＮｏ、ｌｌに比へて、粗大再結晶粒の発生状況
は押出）Ａおよび鍛造溶体化処理とも非常に少なく、１
１１１１湯焼入れした場合の強度においても比較合金Ｎ
ｏ、３〜Ｎｏ、Ｉｌより高いことがわかる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る押出鍛造用Ａｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金は上記の構成であるから、相大結晶粒の
発生が少なく、がっ、強度も高いという効果を有するも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｍｇ０．８〜１．２ｗｔ％、Ｓｉ０．４〜１．０
   ｗｔ％、Ｃｕ０．２〜０．４ｗｔ％、Ｍｎ０．１５〜０
   ．４０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ０．
   １〜０．２ｗｔ％を含有し、かっ、 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ含有量の合計が ０．３５〜０．６５ｗｔ％ であり、残部Ａｌおよび不可避不純物からなることを特
   徴とする押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金。 （２）Ｍｇ０．５〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．８〜１．２
   ｗｔ％、Ｃｕ０．４ｗｔ％以下、Ｍｎ０．１５〜０．４
   ０ｗｔ％、Ｃｒ０．１〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ０．１〜
   ０．２ｗｔ％を含有し、かつ、 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ含有量の合計が ０．３５〜０．６５ｗｔ％ であり、残部Ａｌおよび不可避不純物からなることを特
   徴とする押出鍛造用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金。