JPH0234738A - 耐熱性アルミニウム合金材及びその製造方法 - Google Patents

耐熱性アルミニウム合金材及びその製造方法

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JPH0234738A
JPH0234738A JP63183665A JP18366588A JPH0234738A JP H0234738 A JPH0234738 A JP H0234738A JP 63183665 A JP63183665 A JP 63183665A JP 18366588 A JP18366588 A JP 18366588A JP H0234738 A JPH0234738 A JP H0234738A
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JP
Japan
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aluminum alloy
powder
alloy material
heat
balance
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JP63183665A
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English (en)
Inventor
Hidemoto Matsumoto
松本 英幹
Minoru Hayashi
稔 林
Kisuke Asada
浅田 喜介
Shigenori Asami
浅見 重則
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Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum 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) 本発明は耐熱性に優れるアルミニウム合金材及び粉末冶
金法によるその製造方法に関するものである。
(従来の技術) 自動車用エンジン部品、ガスタービンのインペラー、航
空機部材などの材料は100〜400℃での高温強度が
必要とされる。これらの材料をアルミニウム合金とすれ
ば、軽量化に伴う多くの利点か得られるやしかし、アル
ミニウム及びその合金は、一般に高温での強度が低い。
例えば室温での強度に優れるアルミニウム合金(AA2
018.2218.4032など)においても200℃
以上の温度では強度か著しく低下する。
これに対し、近年、アルミニウムに種々の遷移元素を多
量に添加し、溶湯を急冷凝固させて得られる粉末又はリ
ボン状薄帯を高温圧縮加工して耐熱性アルミニウム合金
材とするアルミニウム粉末冶金法が開発され、Al−8
Fe−4Ce、A!;L−8Fe−2Mo、Al−8F
e−2Coなどの合金材が提案されている。
(発明か解決しようとする課題) しかしながら、上記Al−8Fe−4Ce、A 交−8
F e −2M o、Al−8Fe−2Coなどの合金
は、溶湯な急冷凝固させることによって熱的に安定な金
属間化合物を微細に分散させ、それら化合物の分散強化
によって高い高温強度な得るものである。したかって、
急冷凝固粉末をアルミニウム粉末冶金法で成形加工する
場合、加熱による化合物の粗大化と強度低下が生じない
ように押出加工、鍛造加工等における熱間加工温度を低
くしなければならない。しかし、これら合金は低温での
成形加工性か悪く、高い成形力か必要になるという問題
があった。
したがって、本発明の目的は成形加工性に優れる耐熱性
アルミニウム合金材及びその製造方法を提供することに
ある。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を行った
結果、特定のアルミニウム合金組成の溶湯から急冷凝固
粉末を形成し、これを圧縮成形加工した後に高温で時効
処理することにより上記目的を達成しうろことを見出し
、この知旦に基づき本発明を完成するにいたった。
すなわち、本発明は (1) Cr 0.7〜8重量%(以下、単に%と記す
、 ) 、Z r 0.:1〜8%を含み、かつ、Si
0.:1〜3%、Mg0.1〜5 %、Zn0.1〜5
 %、Ce063〜lO%のうち1種又は2種以上を含
み、添加元素の総量か25%を越えない量であり、残部
Alと不可避的不純物を有してなり、金属間化合物の平
均サイズか1gm以下であることを特徴とする耐熱性ア
ルミニウム合金材(以下、第1発明という)、 (2) Cr 0.7〜8%、Zr0.3〜8%を含み
、かつ、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Zn0
.1〜5%、Ce0.3〜10%のうち1種又は2種以
上を含み、さらにCu 0.5〜10%、Fe0.1〜
8%、Ni0.3〜8%、Co0.1〜8%、V0.1
〜5%、WO01〜5%、Ti0.1〜5%、M。
0.1〜5%のうち1種又は2種以上を含み、添加元素
の総量が25%を越えない量であり、残部Aiと不可避
的不純物を有してなり、金属間化合物の平均サイズが1
gm以下であることを特徴とする耐熱性アルミニウム合
金材(以下、第2発明という)、 (3) Cr 0.7〜a%、 Z r 0.3〜8%
を含み、かつ、5i(1,:1〜3%、Mg0.1〜5
%、ZnO01〜5%、Ce 0.3〜10%のうち1
種又は2種以上を含み、添加元素の総量が25%を越え
ない量であり、残部/lと不可避的不純物を有してなる
アルミニウム合金溶湯から102°C/see以上の冷
却速度で急冷凝固粉末を形成し、これを圧縮成形加工し
た後に300〜500℃で時効硬化処理を行うことを特
徴とする耐熱性アルミニウム合金材の製造方法(以下、
第3発明という)及び(4) Cr 0.7〜8%、Z
r01へ8%を含み。
かつ、Si0.:1〜3%、Mg0.1〜5%、Z n
0.1〜5%、Ce 0.3〜10%のうち1種又は2
種以上を含み、さらにCu 0.5〜10%、Fe0.
1〜8%、Ni0.3〜8%、Co 0.1〜8 %、
V0.1〜5%、W 0.1〜5%、Ti0.1〜5%
、M。
0.1〜5%のうち1種又は2種以上を含み、添加元素
の総量が25%を越えない量であり、残部Alと不可避
的不純物を有してなるアルミニウム合金溶湯から102
℃/sec以上の冷却速度で急冷凝固粉末を形成し、こ
れを圧1il成形加工した後に300〜500℃て時効
硬化処理を行うことを特徴とする耐熱性アルミニウム合
金材の製造方法(以下、第4発明という) を提供するものである。
本発明によるアルミニウム合金材中の各成分の作用及び
その含有量を限定した理由は次の通りである。
第1.第2.第3及び第4発明において、Crの含有量
は0.7〜8%とし、Zrの含有量は0.3〜8%とす
る。Cr及びZrは急冷凝固時にその大部分がAl中に
固溶し、成形加工後300〜500″Cで所定の時間時
効硬化処理を行うことによって微細な金属間化合物とし
て析出し、室温強度及び高温強度を高める作用をする。
この作用はCr及びZrの含有量かそれぞれの下限より
も少ない場合は十分ではなく、Cr及びZrの含有量が
それぞれの上限を越えるとその作用の度合が飽和するば
かりでなく、急冷凝固時に固溶しきれず晶出する化合物
が多くなり加工性を低下させる。
第1、第2、第3及び第4発明においてSi、Mg、Z
n、Ceを、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Z
n0.1〜5%、Ce 0.3〜10%の範囲の含有量
て1種又は2種以上複合添加する。Siは成形加工後に
行う時効硬化処理時のCr及びZrの析出を促進させ、
さらに析出物を微細にする作用かある。この作用はSi
含有量が0.3%よりも少ない場合は十分ではなく、S
i含有量か3%を越えるとその作用が飽和する。Mg及
びZnはCr、Zrと同様に急冷凝固時にA文中に固溶
し、成形圧縮加工後の時効硬化処理で微細に析出し強度
を高める作用かある。この作用はMg及びZnの含有量
がそれぞれ0.1%より少ない場合は十分ではなく、M
g及びZnの含有量がそれぞれ5%を越えるとその作用
が飽和する。Ceは時効処理時の析出物を微細化し強度
を高める作用がある。この作用はCe含有量が0.3%
よりも少ない場合は十分ではなく、Ce含有量が10%
を越えるとその作用が飽和する。
また第2及び第4発明において、Cu、Fe、Ni、C
o、■、W、Ti、MoをCu 0.5〜Il1%、F
e0.1〜8 %、Ni0.3〜8 %、Co0.1〜
8%、V  [)、2〜5 %、  W  I11〜5
 %、Tie、]〜5%、Mo0.1〜5%の範囲の含
有量て1種または2種以上含有する。
CuはMg、Zn同様AfL中に固溶し、成形加工後の
圧縮成形加工後の時効硬化処理で微細に析出し強度を高
める作用がある。この作用はCu含有量が下限よりも少
ない場合は十分ではなく。
Cu含有量が上限を越えるとその作用が飽和する。Fe
、Ni、Co、V、 W、T i 、 M oは溶湯の
急冷凝固時に熱的に安定な金属間化合物として微細に分
散し、高温強度を高める作用がある。
この作用はFe、Ni、Co、V、W、Ti、Moの含
有量かそれぞれの下限より少ない場合は十分ではなく、
それぞれの含有量か上限を越えるとその作用が飽和する
ばかりではなく、成形加工性か低下する。
また本発明において、添加元素の総量は25%を越えな
い量とする。添加元素の総量が25%を越えるとその作
用か飽和するばかりでなく成形加工性か低下する。
またAl中にBe、B、Na、Ca等の不可避不純物が
0.5〜500ppm含まれていてもその特性に影響を
受けない。
次に、本発明において上記組成を有するアルミニウム合
金の金属間化合物の平均サイズは1μm以下とする。
第3及び第4発明において、アルミニウム合金材の製造
に当たり、上記組成を有するアルミニウム合金溶湯から
102℃/sec以上の冷却速度で急冷凝固粉末を形成
し、これを圧縮加工した後に300〜500°Cで時効
硬化処理を行う。
溶湯の冷却速度が102°C/see未満であるとCr
、Zr、Mg、Zn、CuはAl中に十分に固溶しなく
なり、Fe、Ni、Co、■、W、Ti、Moが形成す
る金属間化合物の平均サイズがIgmを越えて粗大化し
、加工性及び強度が低下する。なお、102℃/sec
以上の冷却速度が達成される急冷凝固法にはアトマイズ
法、急冷ロール法、メルトスピニング法などがあるが、
これらの何れの方法を用いても問題はない。
急冷凝固粉末の圧1liI成形温度は400°C以下と
するのが好ましい0本発明合金材は急冷凝固法を用いて
Cr、Zr、Mg、Zn、Cuを過飽和に固溶させるこ
とによって成形加工性の良い凝固材とし、これを成形加
工した後に析出処理を行って高強度とするものであるか
ら、成形加工温度が高くなりすぎるとその予熱時に析出
が生じてしまい、加工性か低下してしまう。したがって
、成形加工温度は析出が進行しない温度とし、その予熱
時間はできる限り短時間とするのが好ましい。
次に、成形加工後に行う時効硬化処理する温度が300
℃より低い場合析出速度が低くピーク強度を得るための
処理時間が数十時間以上と著しく長くなり、生産性を低
下させる。処理温度が500℃より高い場合は析出速度
が大きく処理時間が30分以下と短くなりすぎるため、
そのピーク強度を得る時間の制御が困難となる。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例 第1表に示す化学組成を有するA文合金(試料No、1
〜20)溶湯からArガスアトマイズ法によって平均粒
径70ILmの粉末を製造した。アトマイズ法における
冷却速度は103〜104℃/secてあった。
得られた各合金粉末を用いてそれぞれ冷間予備成形(真
密度の80%まで圧縮、直径100mm、長さ200 
m m )→アルミニウム缶封入→高温真空脱ガス(3
00℃)→熱間プレス成形(真密度まで)→外削・脱缶
の工程により、直径80mm、長さ150mmのビレッ
トを作製し、これを300℃の温度で押出し、直径3.
0mmの押出棒とした。この押出操作におけるビレット
にがかる面圧を測定した。
次に、合金試料No、1−17の押出棒ついて400℃
の温度でピーク強度となる所要の時間(1〜3時間)時
効硬化処理を行った。
以上のようにして得られた各合金押出試料について透過
型電子顕微鏡を用いて金属間化合物の平均サイズを測定
し、引張試験機を用いて室温及び300′C(保持時間
100時間)における機械的性質を測定した。結果を第
2表に示す。
/ 第2表の結果から明らかなように、本発明のアルミニウ
ム合金材(試料No、1〜17)は金属間化合物の平均
サイズが14m以下であり、押出時の面圧は比較例(試
料No、 18〜20)に比べて極めて低く、押出成形
性に優れており、室温及び高温強度は比較例のそれと同
等又はまたはそれ以上である。すなわち、本発明合金材
は成形加工性に優れ、高温強度(耐熱強度)に優れてい
る。
(発明の効果) 本発明によれば、急冷凝固粉末法により耐熱強度を必要
とするエンジン部品、タービンインペラー、航空機部材
などに好適な耐熱性アルミニウム合金材を得ることがで
きる。本発明のアルミニウム合金材は成形加工性に優れ
、上記部品・部材の軽量化とともに量産及びコスト低下
に顕著な優れた効果を奏する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1.  (1)Cr0.7〜8%、Zr0.3〜8%を含み、
    かつ、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Zn0.
    1〜5%、Ce0.3〜10%のうち1種又は2種以上
    を含み、添加元素の総量が25%を越えない量(以上%
    は重量%を示す。)であり、残部Alと不可避的不純物
    を有してなり、金属間化合物の平均サイズが1μm以下
    であることを特徴とする耐熱性アルミニウム合金材。
  2.  (2)Cr0.7〜8%、Zr0.3〜8%を含み、
    かつ、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Zn0.
    l〜5%、Ce0.3〜10%のうち1種又は2種以上
    を含み、さらにCu0.5〜10%、Fe0.1〜8%
    、Ni0.3〜8%、Co0.1〜8%、V0.1〜S
    %、W0.1〜5%、Ti0.1〜5%、Mo0.1〜
    5%のうち1種又は2種以上を含み、添加元素の総量が
    25%を越えない量(以上%は重量%を示す。)であり
    、残部Alと不可避的不純物を有してなり、金属間化合
    物の平均サイズが1μm以下であることを特徴とする耐
    熱性アルミニウム合金材。
  3.  (3)Cr0.7〜8%、Zr0.3〜8%を含み、
    かつ、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Zn0.
    1〜5%、Ce 0.3〜10%のうち1種又は2種以
    上を含み、添加元素の総量が25%を越えない量(以上
    %は重量%を示す。)であり、残部Alと不可避的不純
    物を有してなるアルミニウム合金溶湯から10^2℃/
    sec以上の冷却速度で急冷凝固粉末を形成し、これを
    圧縮成形加工した後に300〜5000℃で時効硬化処
    理を行うことを特徴とする耐熱性アルミニウム合金材の
    製造方法。
  4. (4)Cr0.7〜8%、Zr0.3〜8%を含み、か
    つ、Si0.3〜3%、Mg0.1〜5%、Zn0.1
    〜5%、Ce 0.3〜10%のうち1種又は2種以上
    を含み、さらにCu0.5〜10%、Fe0.1〜8%
    、Ni0.3〜8%、Co0.1〜8%、V0.1〜5
    %、W0.l〜5%、Ti0.1〜5%、Mo0.1〜
    5%のうちl種又は2種以上を含み、添加元素の総量が
    25%を越えない量(以上%は重量%を示す。)であり
    、残部Alと不可避的不純物を有してなるアルミニウム
    合金溶湯から10^2℃/sec以上の冷却速度で急冷
    凝固粉末を形成し、これを圧縮成形加工した後に300
    〜500℃で時効硬化処理を行うことを特徴とする耐熱
    性アルミニウム合金材の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0508426A2 (en) * 1991-04-12 1992-10-14 Hitachi, Ltd. Highly ductile sintered aluminum alloy, method for production thereof and use thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5318417A (en) * 1976-08-04 1978-02-20 Nissan Motor Co Ltd Production of heat resistant aluminum alloy product
JPS63157831A (ja) * 1986-12-18 1988-06-30 Toyo Alum Kk 耐熱性アルミニウム合金
JPS6483637A (en) * 1987-09-25 1989-03-29 Toyo Aluminium Kk Aluminum alloy material for powder metallurgy
JPH01149936A (ja) * 1987-12-04 1989-06-13 Honda Motor Co Ltd 粉末冶金用耐熱Al合金
JPH01242749A (ja) * 1988-03-24 1989-09-27 Toyo Alum Kk 耐熱性アルミニウム合金

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5318417A (en) * 1976-08-04 1978-02-20 Nissan Motor Co Ltd Production of heat resistant aluminum alloy product
JPS63157831A (ja) * 1986-12-18 1988-06-30 Toyo Alum Kk 耐熱性アルミニウム合金
JPS6483637A (en) * 1987-09-25 1989-03-29 Toyo Aluminium Kk Aluminum alloy material for powder metallurgy
JPH01149936A (ja) * 1987-12-04 1989-06-13 Honda Motor Co Ltd 粉末冶金用耐熱Al合金
JPH01242749A (ja) * 1988-03-24 1989-09-27 Toyo Alum Kk 耐熱性アルミニウム合金

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0508426A2 (en) * 1991-04-12 1992-10-14 Hitachi, Ltd. Highly ductile sintered aluminum alloy, method for production thereof and use thereof
US5387272A (en) * 1991-04-12 1995-02-07 Hitachi, Ltd. Highly ductile sintered aluminum alloy, method for production thereof and use thereof

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