JPH02200769A - Ａｌ基制振材料の製造方法 - Google Patents
Ａｌ基制振材料の製造方法Info
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- JPH02200769A JPH02200769A JP2027389A JP2027389A JPH02200769A JP H02200769 A JPH02200769 A JP H02200769A JP 2027389 A JP2027389 A JP 2027389A JP 2027389 A JP2027389 A JP 2027389A JP H02200769 A JPH02200769 A JP H02200769A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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〕
本発明は優れた振動減衰特性を有し、音響機器、精密機
器、自動車などの振動を嫌う構造部材として使用される
Ａｌ基制振材料の製造方法に関するものである。
器、自動車などの振動を嫌う構造部材として使用される
Ａｌ基制振材料の製造方法に関するものである。
〔従来の技術と発明が解決ｊ７ようとする課題〕従来、
音響機器、精密機器、自動車などの振動を嫌う構造部材
用の金属材料、いわゆる制振材料としては、Ｆｅ−Ｃｒ
系、Ｍｎ−Ｃｕ系、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｎｔ−Ｔｉ系等の合
金が知られている。これ等の合金は振動減衰性が大きい
が、比重が大きいという共通の欠点を有し、機器の軽量
化をはかろうとする場合には不適当である。
音響機器、精密機器、自動車などの振動を嫌う構造部材
用の金属材料、いわゆる制振材料としては、Ｆｅ−Ｃｒ
系、Ｍｎ−Ｃｕ系、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｎｔ−Ｔｉ系等の合
金が知られている。これ等の合金は振動減衰性が大きい
が、比重が大きいという共通の欠点を有し、機器の軽量
化をはかろうとする場合には不適当である。
またＭｇやＭ ｇ −Ｚ ｒ系の鋳造材も制振材料とし
て知られており、大きい振動減衰性を示し、しかも比重
が小さいという長所を有するが、冷間加工がまったくで
きないという欠点がある。
て知られており、大きい振動減衰性を示し、しかも比重
が小さいという長所を有するが、冷間加工がまったくで
きないという欠点がある。
制振材料はその振動減衰メカニズムにより、転位型、複
合型、強磁性型、双晶型に分類されるが、ＡｌまたはＡ
ｌ合金は通常これらのメカニズムが働かないか、効果が
小さいため、制振材料としては使用できないものであっ
た。
合型、強磁性型、双晶型に分類されるが、ＡｌまたはＡ
ｌ合金は通常これらのメカニズムが働かないか、効果が
小さいため、制振材料としては使用できないものであっ
た。
本発明はかかる状況に鑑み種々検討の結果、Ａｌ又はＡ
ｌ合金の表層に厚さ１０μｍ以上のＺｎとＡｌの合金層
を形成させることによって優れた振動減衰性を付与しう
ろことを知見し、更に検討の結果、Ａｌをベースとする
ため比重が小さく、しかも冷間加工が容易なＡＡ’基制
振材料の製造方法を開発したものである。
ｌ合金の表層に厚さ１０μｍ以上のＺｎとＡｌの合金層
を形成させることによって優れた振動減衰性を付与しう
ろことを知見し、更に検討の結果、Ａｌをベースとする
ため比重が小さく、しかも冷間加工が容易なＡＡ’基制
振材料の製造方法を開発したものである。
即ち本発明は、Ａ、ｌ又はＡｌ合金の表面にＺｎメッキ
を施した後、２７５〜４２０℃の温度で拡散加熱処理を
施し、で冷却することにより、表層に厚さ１０μｍ以上
のＺｎとＡｌの合金層を形成することを特徴とするもの
である。
を施した後、２７５〜４２０℃の温度で拡散加熱処理を
施し、で冷却することにより、表層に厚さ１０μｍ以上
のＺｎとＡｌの合金層を形成することを特徴とするもの
である。
このようにして表層に形成したＺｎとＡｌの合金層は微
細な共析組織を有しており、結晶粒界の粘性流動により
振動を吸収する効果が大きく、制振材料として十分な機
能を有する。また一般に振動の横波は表面において最大
の振幅となるので、表層のＺｎとＡｌの合金層の振動減
衰効果が効率よく発揮される。しかして該合金層の厚さ
が１０μｍ未満では振動減衰効果が充分でなく、望まし
くは２０ｔｔｍ以上のできるだけ厚い合金層を形成する
方が大きい振動減衰効果が得られる。
細な共析組織を有しており、結晶粒界の粘性流動により
振動を吸収する効果が大きく、制振材料として十分な機
能を有する。また一般に振動の横波は表面において最大
の振幅となるので、表層のＺｎとＡｌの合金層の振動減
衰効果が効率よく発揮される。しかして該合金層の厚さ
が１０μｍ未満では振動減衰効果が充分でなく、望まし
くは２０ｔｔｍ以上のできるだけ厚い合金層を形成する
方が大きい振動減衰効果が得られる。
本発明におけるＡｌ又はＡｌ合金としては、例えば月Ｓ
に規定された１０００〜７０００系列のすべての展伸用
合金及びＡＣ，ＡＤＣ系列のすべての鋳物、ダイカスト
用合金が好適に適用ｆｉＪ能であり、用途に応じて適宜
使い分ければよい。また形状は板、棒、形材、鍛造品、
鋳物など、特に制約はない。
に規定された１０００〜７０００系列のすべての展伸用
合金及びＡＣ，ＡＤＣ系列のすべての鋳物、ダイカスト
用合金が好適に適用ｆｉＪ能であり、用途に応じて適宜
使い分ければよい。また形状は板、棒、形材、鍛造品、
鋳物など、特に制約はない。
Ｚｎメッキは電気メッキ又は溶融メッキの何れかの方法
により施し２、電気メッキの場合はＡｌ又はＡ、１合金
の表面を清浄化したのち、メッキの付着性を高めるため
の下地処理としてジンケート処理を施し、続いて酸性Ｚ
ｎメッキ浴（硫酸亜鉛、塩化亜鉛、ホウフッ化亜鉛等）
やアルカリ亜鉛浴（青化炬鉛−青化ソーダー苛性ソーダ
の混合液）などの浴中で電流密度１〜１５Ａ／ｄｎｆで
行なう。メッキ層の厚さは５ ｕ ｍ以上とすることが
望ましい。これは５μｍ未満では後述の拡散加熱処理に
よって１０μｍ以」二の厚さのＺｎ−Ａｌ合金層を形成
させるのが困難であるためである。また溶融メッキの場
合は４３０〜４６１） ℃に加熱した溶融メッキ槽に、
フラックス層をくぐらせたＡｔ又はＡｌ合金を浸漬して
メッキを施す。この場合も５μｍ以上のメッキ層を形成
させるのが良い。
により施し２、電気メッキの場合はＡｌ又はＡ、１合金
の表面を清浄化したのち、メッキの付着性を高めるため
の下地処理としてジンケート処理を施し、続いて酸性Ｚ
ｎメッキ浴（硫酸亜鉛、塩化亜鉛、ホウフッ化亜鉛等）
やアルカリ亜鉛浴（青化炬鉛−青化ソーダー苛性ソーダ
の混合液）などの浴中で電流密度１〜１５Ａ／ｄｎｆで
行なう。メッキ層の厚さは５ ｕ ｍ以上とすることが
望ましい。これは５μｍ未満では後述の拡散加熱処理に
よって１０μｍ以」二の厚さのＺｎ−Ａｌ合金層を形成
させるのが困難であるためである。また溶融メッキの場
合は４３０〜４６１） ℃に加熱した溶融メッキ槽に、
フラックス層をくぐらせたＡｔ又はＡｌ合金を浸漬して
メッキを施す。この場合も５μｍ以上のメッキ層を形成
させるのが良い。
尚これらのＺｎメッキを施したあとで、後処理としてし
ばしば行われているクロメート処理を施すことにより、
耐食性と光輝性を向上させることができ、用途によって
はこのような処理を施しても良い。
ばしば行われているクロメート処理を施すことにより、
耐食性と光輝性を向上させることができ、用途によって
はこのような処理を施しても良い。
このようにしてＺｎメッキ層を設けたＡｌ又はＡｌ合金
に、拡散加熱処理を施して冷却し、表層に微細な共析組
織を形成させる。この拡散加熱処理によりＺｎとＡｌの
界面において、Ｚｎ原子はＡｌマトリックス中に、Ａｌ
原子はＺｎメッキ層中にそれぞれ相互拡散し、Ｚｎ−Ａ
ｌ合金層（拡散ｍ＞を形成する。このＺｎ−Ａｌ合金層
を１０μｍ以上の厚さになるように形成する。しかして
加熱温度が２７５℃未満では拡散が不充分で、厚さ１０
μｍ以上の拡散層を得るのが困難であり、逆に４２０℃
を越えると、Ｚｎの融点を越えるため、Ｚｎが溶融して
流れ落ちてしまうため不適当である。最も好ましい温度
範囲は３Ｈ〜４００℃である。尚合金層（拡散層）の厚
さは拡散加熱処理時間が長くなるほど厚くなる。上記１
０μｍ以上の厚さを得るには、例えば加熱温度が３０［
１’Ｃの場合は２００時間程、４００ ’Ｃの場合には
１時間程度を要する。いずれにせよ１０μｍ以上の厚さ
になるように温度と保持時間を設定すれば良い。
に、拡散加熱処理を施して冷却し、表層に微細な共析組
織を形成させる。この拡散加熱処理によりＺｎとＡｌの
界面において、Ｚｎ原子はＡｌマトリックス中に、Ａｌ
原子はＺｎメッキ層中にそれぞれ相互拡散し、Ｚｎ−Ａ
ｌ合金層（拡散ｍ＞を形成する。このＺｎ−Ａｌ合金層
を１０μｍ以上の厚さになるように形成する。しかして
加熱温度が２７５℃未満では拡散が不充分で、厚さ１０
μｍ以上の拡散層を得るのが困難であり、逆に４２０℃
を越えると、Ｚｎの融点を越えるため、Ｚｎが溶融して
流れ落ちてしまうため不適当である。最も好ましい温度
範囲は３Ｈ〜４００℃である。尚合金層（拡散層）の厚
さは拡散加熱処理時間が長くなるほど厚くなる。上記１
０μｍ以上の厚さを得るには、例えば加熱温度が３０［
１’Ｃの場合は２００時間程、４００ ’Ｃの場合には
１時間程度を要する。いずれにせよ１０μｍ以上の厚さ
になるように温度と保持時間を設定すれば良い。
このように拡散加熱処理を施した後、冷却す゛ることに
より、ＺｎとＡｔの微細な共析組織が、表層に形成され
、このような合金層の存在のため、前述のように良好な
振動減衰性を有するＡａ基制振材料が得られる。尚冷却
の方法であるが、炉冷、空冷、水冷の何れの方法でも可
であるが本発明前らの実験によれば、水冷の場合若干高
い振動減衰性が得られた。これは急激な冷却により、よ
り微細な共析合金層が得られるためと推定される。
より、ＺｎとＡｔの微細な共析組織が、表層に形成され
、このような合金層の存在のため、前述のように良好な
振動減衰性を有するＡａ基制振材料が得られる。尚冷却
の方法であるが、炉冷、空冷、水冷の何れの方法でも可
であるが本発明前らの実験によれば、水冷の場合若干高
い振動減衰性が得られた。これは急激な冷却により、よ
り微細な共析合金層が得られるためと推定される。
このようにして得られた表層に厚さＩＱ７１ｒｎ以上の
ＺｎとＡｌの合金層を形したＡｌ又はＡｌ合金は優れた
振動減衰性を有するほか、Ａ、ｌをベースとしているた
め、比重が小さく加工性が良好であり、特に軽量化を要
する用途に適し、でいる。
ＺｎとＡｌの合金層を形したＡｌ又はＡｌ合金は優れた
振動減衰性を有するほか、Ａ、ｌをベースとしているた
め、比重が小さく加工性が良好であり、特に軽量化を要
する用途に適し、でいる。
以下本発明の実施例について説明する。
厚さ２１１１１ＩＮ巾２００ｍ、長さ５００ ｔｒｒｍ
ｌの月５５０５２Ａｔ’合金板を脱脂した後、ジンケー
ト処理を施して厚さ０．０３μｍの薄いＺｎ析出ド地処
理を施した。即ち浴組織を３３７Ｍ−８２５２に規定さ
れた苛性ソーダー酸化亜鉛−塩化第２鉄−ロッシェル塩
の混合水溶液に、２５℃で３０秒間浸漬し、てＺｎ析出
下地処理を行なった。
ｌの月５５０５２Ａｔ’合金板を脱脂した後、ジンケー
ト処理を施して厚さ０．０３μｍの薄いＺｎ析出ド地処
理を施した。即ち浴組織を３３７Ｍ−８２５２に規定さ
れた苛性ソーダー酸化亜鉛−塩化第２鉄−ロッシェル塩
の混合水溶液に、２５℃で３０秒間浸漬し、てＺｎ析出
下地処理を行なった。
次に硫酸亜鉛４１０ｇ、塩化アルミニウム２１１ｇ。
硫酸ソーダ７５ｇ１水１．１に溶かし５た２５℃の水溶
液中で、純Ｚｎ板を対極として電流密度２Ａ／ｄｒｄで
電気メッキ処理を施し、第１表に示す厚さのＺｎメッキ
を行なった。これに第１表に示す各種条件の拡散加熱処
理を施した後、冷却した。
液中で、純Ｚｎ板を対極として電流密度２Ａ／ｄｒｄで
電気メッキ処理を施し、第１表に示す厚さのＺｎメッキ
を行なった。これに第１表に示す各種条件の拡散加熱処
理を施した後、冷却した。
これより厚さ２閣、巾１０＋ａｍ、長さ２５０ ｍの試
験片を切り出し、その断面をＸ線マイクロアナライザー
により分析し、ＺｎとＡｌの合金層の厚さを測定すると
共に、試験片を片持振動法により、振動減衰性（損失係
数η）を測定した。
験片を切り出し、その断面をＸ線マイクロアナライザー
により分析し、ＺｎとＡｌの合金層の厚さを測定すると
共に、試験片を片持振動法により、振動減衰性（損失係
数η）を測定した。
これ等の結果を第１表に併記した。
振動減衰性は試験片の一端をチャッキングして発振器に
より強制的に振動を与え、共振周波数ｆｒでの損失係数
ηを（１）式により求めて比較した。
より強制的に振動を与え、共振周波数ｆｒでの損失係数
ηを（１）式により求めて比較した。
η −一Δｆ−，，，，，，，，，，，，−、（＋、）
ｒ 但し△ｆは３ｄＢ値幅 第１表から明らかなよう、Ｚｎメッキを施さないＵＳ
５ｆ１５２からなる従来法ｌ！１１１１によるものは損
失係数が０．［１０１と小さいのに対し、Ｚｎメッキ後
２７５〜４２０℃の拡散加熱処理により、厚さ１０μｍ
以上のＺｎ−Ａｌ合金層を形成した本発明法？Ｊａｌ〜
５によるものは、０．１）１２以上の損失係数を示し、
優れた振動減衰性を有することが判る。
ｒ 但し△ｆは３ｄＢ値幅 第１表から明らかなよう、Ｚｎメッキを施さないＵＳ
５ｆ１５２からなる従来法ｌ！１１１１によるものは損
失係数が０．［１０１と小さいのに対し、Ｚｎメッキ後
２７５〜４２０℃の拡散加熱処理により、厚さ１０μｍ
以上のＺｎ−Ａｌ合金層を形成した本発明法？Ｊａｌ〜
５によるものは、０．１）１２以上の損失係数を示し、
優れた振動減衰性を有することが判る。
これに対しＺｎメッキを施すも拡散加熱処理を行なわな
い比較法隘６及び拡散加熱処理を行なうも処理条件が外
れる比較法７〜９は何れもＺｎ−ＡＡ’合金層の厚さが
薄く、損失係数も０．０Ｏ６以Ｆと小さいことが判る。
い比較法隘６及び拡散加熱処理を行なうも処理条件が外
れる比較法７〜９は何れもＺｎ−ＡＡ’合金層の厚さが
薄く、損失係数も０．０Ｏ６以Ｆと小さいことが判る。
特に４２０℃を越える温度で拡散加熱処理したものはＺ
ｎが溶融して流れ落ち、厚いＺｎ−Ａｌ合金層を形成す
ることができない。
ｎが溶融して流れ落ち、厚いＺｎ−Ａｌ合金層を形成す
ることができない。
このように本発明によれば優れた振動減衰特性を有し、
かつＡｌをベースとするため軽量で加工性に優れた制振
材料を得ることができる等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
かつＡｌをベースとするため軽量で加工性に優れた制振
材料を得ることができる等工業上顕著な効果を奏するも
のである。
Claims (1)
- Ａｌ又はＡｌ合金の表面にＺｎメッキを施した後、２７
５〜４２０℃の温度で拡散加熱処理を施して冷却するこ
とにより、表層に厚さ１０μｍ以上のＺｎとＡｌの合金
層を形成することを特徴とするＡｌ基制振材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027389A JPH02200769A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Ａｌ基制振材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027389A JPH02200769A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Ａｌ基制振材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02200769A true JPH02200769A (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=12022574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2027389A Pending JPH02200769A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Ａｌ基制振材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02200769A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110228A (en) * | 1976-03-12 | 1977-09-16 | Sumitomo Light Metal Ind | Method of fabricating zinc diffused aluminum material |
| JPS6135262A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Brother Ind Ltd | ドツトプリンタ |
| JPS61204361A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Steel Corp | プレス成形性の優れた制振鋼板 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP2027389A patent/JPH02200769A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110228A (en) * | 1976-03-12 | 1977-09-16 | Sumitomo Light Metal Ind | Method of fabricating zinc diffused aluminum material |
| JPS6135262A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Brother Ind Ltd | ドツトプリンタ |
| JPS61204361A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Nippon Steel Corp | プレス成形性の優れた制振鋼板 |
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