JPH01283338A - 熱間鍛造用快削アルミニウム合金 - Google Patents
熱間鍛造用快削アルミニウム合金Info
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- JPH01283338A JPH01283338A JP11286088A JP11286088A JPH01283338A JP H01283338 A JPH01283338 A JP H01283338A JP 11286088 A JP11286088 A JP 11286088A JP 11286088 A JP11286088 A JP 11286088A JP H01283338 A JPH01283338 A JP H01283338A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
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］
本発明は溶体化処理性及び切削性が優れた熱間鍛造用快
削アルミニウム合金に関する。
削アルミニウム合金に関する。
［従来の技術］
従来、高強度を必要とする熱間鍛造品には、熱処理型ア
ルミニウム合金が一般的に使用されている。特に、快削
性が要求される場合に、Ａ、０−Ｃｕ系合金にＰｂ−Ｂ
１合金という低融点合金を添加したＪ Ｉ Ｓ ２０１
’１合金が使用されている。
ルミニウム合金が一般的に使用されている。特に、快削
性が要求される場合に、Ａ、０−Ｃｕ系合金にＰｂ−Ｂ
１合金という低融点合金を添加したＪ Ｉ Ｓ ２０１
’１合金が使用されている。
而して、近時、熱処理コストを低減するために、焼入れ
前の加熱処理及びその後の時効処理等の工程を省略する
試みがなされている。
前の加熱処理及びその後の時効処理等の工程を省略する
試みがなされている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のＡ！；ｌ−Ｃｕ系の熱間鍛造用快
削アルミニウム合金は常温時効性が不十分であるため、
熱間鍛造後、加熱し、水冷し、次いで時効（加熱）処理
する工程が必要であり、これらの各工程を省略すると十
分な機械的強度と快削性が得られない。このため、快削
性が優れていると共に、焼入性及び常温時効性が優れて
いて熱間鍛造後の熱処理を省略することができるアルミ
ニウム合金の開発が要望されている。
削アルミニウム合金は常温時効性が不十分であるため、
熱間鍛造後、加熱し、水冷し、次いで時効（加熱）処理
する工程が必要であり、これらの各工程を省略すると十
分な機械的強度と快削性が得られない。このため、快削
性が優れていると共に、焼入性及び常温時効性が優れて
いて熱間鍛造後の熱処理を省略することができるアルミ
ニウム合金の開発が要望されている。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
快削性、焼入性及び常温時効性が優れていて、熱間鍛造
によりその後に格別熱処理工程を設けることなく高強度
のアルミニウム合金鍛造材を得ることを可能にする熱間
鍛造用快削アルミニ。
快削性、焼入性及び常温時効性が優れていて、熱間鍛造
によりその後に格別熱処理工程を設けることなく高強度
のアルミニウム合金鍛造材を得ることを可能にする熱間
鍛造用快削アルミニ。
ラム合金を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る熱間鍛造用快削アルミニウム合金は、１乃
至５重量％のＣｕと、０．２乃至２，０重量％のＭｇと
、０．２乃至２．０重量％のＰｂ、０．２乃至２．０重
量％のＢｉ及び０．０２乃至１．０重量％のＳｎから選
択された少なくとも１種の成分とを含有し、残部がＡｆ
ｆｌ及び不可避的不純物であることを特徴とする。
至５重量％のＣｕと、０．２乃至２，０重量％のＭｇと
、０．２乃至２．０重量％のＰｂ、０．２乃至２．０重
量％のＢｉ及び０．０２乃至１．０重量％のＳｎから選
択された少なくとも１種の成分とを含有し、残部がＡｆ
ｆｌ及び不可避的不純物であることを特徴とする。
本願発明者等はＡｆｆｌ−Ｃｕ系合金にＭｇを適量添加
することにより、焼入温度が３５０乃至４５０℃と低い
場合でも十分な溶体化が可能であり、常温時効も早いこ
とを見い出した。このような温度範囲は通常の熱間鍛造
温度であるから、熱間鍛造後急冷することにより、別工
程で溶体化処理したのと同等の強度が得られる。従って
、本発明に係るアルミニウム合金を使用すれば、熱間鍛
造後の加熱溶体化処理及び時効処理を省略することがで
きる。
することにより、焼入温度が３５０乃至４５０℃と低い
場合でも十分な溶体化が可能であり、常温時効も早いこ
とを見い出した。このような温度範囲は通常の熱間鍛造
温度であるから、熱間鍛造後急冷することにより、別工
程で溶体化処理したのと同等の強度が得られる。従って
、本発明に係るアルミニウム合金を使用すれば、熱間鍛
造後の加熱溶体化処理及び時効処理を省略することがで
きる。
以下、本発明に係るアルミニウム合金の各成分の添加理
由及び組成限定理由について説明する。
由及び組成限定理由について説明する。
俳工
Ｃｕは合金の強度を向上させる成分である。この強度向
上効果はＣｕ含有量が１重量％未満では不十分である。
上効果はＣｕ含有量が１重量％未満では不十分である。
また、Ｃｕを１重量％以上含有することにより、穴あけ
加工時のパリの発生を抑制することができる。一方、Ｃ
ｕ含有量が５重量％を超えると耐食性が劣化する。この
ため、Ｃｕ含有量は１乃至５重量％にする。
加工時のパリの発生を抑制することができる。一方、Ｃ
ｕ含有量が５重量％を超えると耐食性が劣化する。この
ため、Ｃｕ含有量は１乃至５重量％にする。
町１
Ｍｇも合金の強度を向上させると共に、その焼入性及び
常温時効性を向上させる。Ｍｇ含有量が０．２重量％未
満の場合は、このような効果が得られず、一方、２．０
重量％を超えると鍛造性を阻害する。このため、Ｍｇ含
有量は０．２乃至２．０重量％とする。
常温時効性を向上させる。Ｍｇ含有量が０．２重量％未
満の場合は、このような効果が得られず、一方、２．０
重量％を超えると鍛造性を阻害する。このため、Ｍｇ含
有量は０．２乃至２．０重量％とする。
Ｐｂ、Ｂｉ、５ｎ
Ｐｂ、Ｂｉ又はＳｎは低融点金属であり、アルミニウム
合金中に添加されてその切削性を向上させる。この場合
に、Ｐｂ、Ｂｉ及びＳｎが夫々０．２重量％、０，２重
量％及び０．０２重量％より少ないときは、切削性の向
上効果が得られず、Ｐｂ、Ｂｉ及びＳｎが夫々２．０重
量％、２．０重量％及び１．０重量％を超えると、熱間
鍛造性が劣化する。
合金中に添加されてその切削性を向上させる。この場合
に、Ｐｂ、Ｂｉ及びＳｎが夫々０．２重量％、０，２重
量％及び０．０２重量％より少ないときは、切削性の向
上効果が得られず、Ｐｂ、Ｂｉ及びＳｎが夫々２．０重
量％、２．０重量％及び１．０重量％を超えると、熱間
鍛造性が劣化する。
このため、各成分の１種又は２種以上を、Ｐｂ；０．２
乃至２，０重量％、Ｂｉ；０．２乃至２．０重量％及び
Ｓ ｎ ； ０．０２乃至１．０重量％だけ添加する。
乃至２，０重量％、Ｂｉ；０．２乃至２．０重量％及び
Ｓ ｎ ； ０．０２乃至１．０重量％だけ添加する。
なお、Ｓｎは熱間割れ感受性があるため、特に、熱間割
れが問題となる場合には、Ｐｂ−Ｂｉ２元系で添加する
ことが好ましい。
れが問題となる場合には、Ｐｂ−Ｂｉ２元系で添加する
ことが好ましい。
影Ｌ
Ｓｔは常温強度を向上させるため、必要に応じて適量添
加する。Ｓｉが０．０５重量％未満ではその＝５− 効果が少なく、逆に２．０重量％を超えると鍛造性を阻
害する。このため、Ｓｉ含有量は０．０５乃至２．０重
量％にする。
加する。Ｓｉが０．０５重量％未満ではその＝５− 効果が少なく、逆に２．０重量％を超えると鍛造性を阻
害する。このため、Ｓｉ含有量は０．０５乃至２．０重
量％にする。
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒは組織の微細化のために添加するのが
好ましい。Ｔ ｉ 、 Ｚ ｒ及びＣｒの組成はＴｉ；
０．０２乃至０．３重量％、Ｚ ｒ ； ０．０５乃至
０．３重量％、Ｃｒ ； ０．０５乃至０．３重量％に
する。各成分の含有量が下限値未満の場合は微細化効果
が得られず、逆に上限値を超えると焼入性が阻害される
。
好ましい。Ｔ ｉ 、 Ｚ ｒ及びＣｒの組成はＴｉ；
０．０２乃至０．３重量％、Ｚ ｒ ； ０．０５乃至
０．３重量％、Ｃｒ ； ０．０５乃至０．３重量％に
する。各成分の含有量が下限値未満の場合は微細化効果
が得られず、逆に上限値を超えると焼入性が阻害される
。
［実施例］
次に、本発明の実施例について、本願特許請求の範囲か
ら外れる比較例及び従来例と比較して説明する。下記第
１表は実施例１乃至８、従来例１乃至３及び比較例１，
２の各アルミニウム合金の組成を示す。なお、従来例１
はＪ工５２ｏ１１合金、従来例２はＪＩＳ２０１７合金
、従来例３はＪＩＳ６０６１合金である。
ら外れる比較例及び従来例と比較して説明する。下記第
１表は実施例１乃至８、従来例１乃至３及び比較例１，
２の各アルミニウム合金の組成を示す。なお、従来例１
はＪ工５２ｏ１１合金、従来例２はＪＩＳ２０１７合金
、従来例３はＪＩＳ６０６１合金である。
各組成のアルミニウム合金を常法に従って溶解し、直径
が１５０關のビレットを作製し、直接押出法により直径
が２０關の丸棒を得た。
が１５０關のビレットを作製し、直接押出法により直径
が２０關の丸棒を得た。
この各丸棒に対し、下記第２表の熱処理欄に記載の条件
で熱間鍛造を想定した熱処理を行い、試験材を作製した
。つまり、熱間鍛造後、格別加熱処理を設けることなく
そのまま所定速度で冷却するというプロセスを想定し、
このため、熱間鍛造温度、つまり、冷却開始温度とその
後の冷却速度を第２表に示すように規定するものである
。これにより得られた各試験材の熱間変形能（４５０°
Ｃ）とその鍛造性評価を第２表に併せて示す。
で熱間鍛造を想定した熱処理を行い、試験材を作製した
。つまり、熱間鍛造後、格別加熱処理を設けることなく
そのまま所定速度で冷却するというプロセスを想定し、
このため、熱間鍛造温度、つまり、冷却開始温度とその
後の冷却速度を第２表に示すように規定するものである
。これにより得られた各試験材の熱間変形能（４５０°
Ｃ）とその鍛造性評価を第２表に併せて示す。
また、この試験材を使用して常温時効強度を測定すると
共に、切屑の分断性も調べた。なお、切削条件及び使用
工具は以下のとおりである。
共に、切屑の分断性も調べた。なお、切削条件及び使用
工具は以下のとおりである。
覧敢東１
送り速度 ０．３關／回転
切削速度 ２００ｍ ７分
切込み １關
使用工具
に１ｏ超硬ロー付はバイト
ノーズ曲率 ０．３Ｒ
横すくい角 １５゜
また、切屑の分断性は、第１図（ａ）に示すように、最
も細かくて好ましいものがＡ、また第１図（ｅ）に示す
ように、分断不良のものがＥ、その中間を良好なものか
ら順に、第１図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す状態のも
のを夫々Ｂ、Ｃ，Ｄとして現した。
も細かくて好ましいものがＡ、また第１図（ｅ）に示す
ように、分断不良のものがＥ、その中間を良好なものか
ら順に、第１図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す状態のも
のを夫々Ｂ、Ｃ，Ｄとして現した。
また、穴あけのパリの多少を調べるために、下記条件で
エンドミル切削を実施し、切削後のパリを評価した。
エンドミル切削を実施し、切削後のパリを評価した。
エンドミル穴あけ条件
エンドミル径 ８ｍｍ
ねじれ角 １７０゜
切削速度 １５００ｒｐｍ
送り速度 ０，０７龍／回
これらの常温時効強度の測定効果、並びにパリ性及び切
屑分断性の評価結果を前記第２表に併せて示す。
屑分断性の評価結果を前記第２表に併せて示す。
この第２表から明らかなように、実施例１乃至８の各合
金は、３５０乃至４５０℃という比較的低い温度で焼入
れしても十分な熱間変形能を有すると共に、常温時効強
度が３０ｋｇ／−以上と高い。また、パリ性及び切屑分
断性も優れている。これに対し、従来例１乃至３及び比
較例１，２は常温時効強度、パリ性、切屑分断性の少な
くともいずれかが劣る。
金は、３５０乃至４５０℃という比較的低い温度で焼入
れしても十分な熱間変形能を有すると共に、常温時効強
度が３０ｋｇ／−以上と高い。また、パリ性及び切屑分
断性も優れている。これに対し、従来例１乃至３及び比
較例１，２は常温時効強度、パリ性、切屑分断性の少な
くともいずれかが劣る。
［発明の効果コ
本発明によれば、焼入温度が３５０乃至４５０℃と低い
場合でも十分な溶体化が可能であり、また、常温時効性
が優れているアルミニウム合金を得ることができる。こ
のため、熱間鍛造後、格別加熱することなく、そのまま
、急冷することにより、高強度の鍛造材を得ることがで
きる。従って、このアルミニウム合金を使用すれば、熱
間鍛造後に、加熱→水冷→時効（加熱）というプロセス
を付加する必要がなく、熱処理コストを低減することか
できる。更に、本発明に係るアルミニウム合金は切削性
が優れている。
場合でも十分な溶体化が可能であり、また、常温時効性
が優れているアルミニウム合金を得ることができる。こ
のため、熱間鍛造後、格別加熱することなく、そのまま
、急冷することにより、高強度の鍛造材を得ることがで
きる。従って、このアルミニウム合金を使用すれば、熱
間鍛造後に、加熱→水冷→時効（加熱）というプロセス
を付加する必要がなく、熱処理コストを低減することか
できる。更に、本発明に係るアルミニウム合金は切削性
が優れている。
第１図（ａ）乃至（ｅ）は夫々切屑の分断性を示す模式
図である。
図である。
Claims (3)
- （１）１乃至５重量％のＣｕと、０．２乃至２．０重量
％のＭｇと、０．２乃至２．０重量％のＰｂ、０．２乃
至２．０重量％のＢｉ及び０．０２乃至１．０重量％の
Ｓｎから選択された少なくとも１種の成分とを含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物であることを特徴とする
熱間鍛造用快削アルミニウム合金。 - （２）０．０５乃至２．０重量％のＳｉを更に含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱間鍛造用快削アル
ミニウム合金。 - （３）０．０２乃至０．３重量％のＴｉ、０．０５乃至
０．３重量％のＺｒ及び０．０５乃至０．３重量％のＣ
ｒから選択された少なくとも１種の成分を更に含有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱間鍛造用快
削アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11286088A JPH01283338A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 熱間鍛造用快削アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11286088A JPH01283338A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 熱間鍛造用快削アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283338A true JPH01283338A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14597344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11286088A Pending JPH01283338A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 熱間鍛造用快削アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283338A (ja) |
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-
1988
- 1988-05-10 JP JP11286088A patent/JPH01283338A/ja active Pending
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