JPH0254413B2 - - Google Patents
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- JPH0254413B2 JPH0254413B2 JP60235284A JP23528485A JPH0254413B2 JP H0254413 B2 JPH0254413 B2 JP H0254413B2 JP 60235284 A JP60235284 A JP 60235284A JP 23528485 A JP23528485 A JP 23528485A JP H0254413 B2 JPH0254413 B2 JP H0254413B2
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Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
「発明の目的」
本発明は微細再結晶粒を有するアルミニウム合
金に係り、押出材加工時の肌荒れ、クラツク発生
をなからしめ、溶体化その他の熱処理後において
も結晶粒粗大化を回避し得る加工性の良好なアル
ミニウム合金を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 自動車部品、機械部品、電気機械部品などに用
いられるアルミニウム製品を得るための熱処理後
においても結晶粒粗大化を回避し加工性の良好な
アルミニウム合金。 従来の技術 自動車部品や各種機械部品、電気機器部品など
にアルミニウム合金部材が採用されることが多
く、このような製品は生産性の良好な半連続鋳造
法による鋳塊を所望形状に鍛造して製品化され
る。即ち前記鋳塊をそのまま熱間鍛造するか、或
いは押出加工後鍛造又は押出加工後引抜加工し又
鍛造して製品化される。然してこのような目的で
採用されているA6061合金はMg、Si、Cuおよび
Crを含有したアルミニウム合金であつて、高い
強度と靭性を有し、押出し、鍛造などの加工性に
優れ、上述したような部品に広く採用されてい
る。 発明が解決しようとする問題点 ところが上記のようなA6061合金を用いて複雑
な形状製品の鍛造加工を行うと製品に表面肌荒
れ、クラツクの発生が認められたり、強度付与の
ために溶体化処理を施すと結晶粒粗大化が発生し
て強度低下を招いたり、或いは製品表面に凹凸が
生じたりし、表面の美麗さを損う欠点がある。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Mg：0.8〜1.2wt％、Si：0.65〜1.0wt％、 Cu：0.15〜0.40wt％、Ｖ：0.05〜0.20wt％、 Ti：0.2wt％以下 を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物から
成り、前記したMgとSiの含有比率を0.6Si／
Mg0.8とし、熱処理後においても結晶粒粗大化
を回避し得るようにしたことを特徴とする微細再
結晶粒を有するアルミニウム合金。 作 用 Mg：0.8〜1.2wt％、Si：0.65〜1.0wt％、Cu：
0.15〜0.40wt％およびTi：0.2wt％を含有させる
ことによつて有効な強化を図り、しかも鍛造性や
押出性のような加工性を損うことがない。 Ｖ：0.05〜0.20wt％含有させることにより微細
結晶粒を得しめ、上記成分系において熱処理を受
けても結晶粒粗大化を回避し、しかも熱間加工性
を劣化することがない。 SiとMgの含有量比を0.60Si／Mg0.8とす
ることにより単体Siの結晶粒界析出を低く維持し
て加工性および靭性低下をなからしめ、又単体
Mg量を低くして冷間鍛造や引抜加工などにおけ
る加工硬化を回避する。 Tiを0.2wt％以下含有させることにより鋳塊組
織を微細化する。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、本発明者等は上記したような従来合金の問題
点を改善すべく検討を重ねた結果、押出材加工時
の肌荒れ、溶体化熱処理後の結晶粗大化による強
度低下および表面凹凸欠陥は結晶粒の状態に起因
するものであることを確認し、この結晶粒を微細
なものとすることにより上述したような欠陥の発
生を防止できるという知見を得た。即ちこのよう
な知見をベースとして鋭意研究をなし、従来合金
におけるCrの代りにＶを含有させた合金は加工
後の結晶粒および溶体化後の結晶粒が頗る微細
で、しかも押出加工性および鍛造性において従来
合金と同程度以上であることが確認され、本発明
を完成した。 即ち上記のような本発明について、その成分組
成限定理由を説明すると以下の如くである。 wt％（以下単に％という）で、Mg：0.8〜1.2
％、Si：0.65〜1.0％、Cu：0.15〜0.40％は何れも
強化元素であり、それぞれの下限に達しない場合
には所要の強度が得られない。 又Mgが1.2％を超えたものは特に冷間での加工
硬化が著しくなつて鍛造性を劣化させる。Siが
1.0％を超えると押出加工性を阻害すると共に粒
界にSiが優先析出して脆化を生じ易くなる。Cu
についてもそれが0.4％以上となると加工性が阻
害されると共に耐食性が劣化する。 更に本発明においてはＶを0.05〜0.20％含有す
るので、このＶは微細結晶粒を得るために枢要で
あり、0.05％未満ではその効果が適切に得られ
ず、又0.20％を超えると耐食性および熱間加工性
が共に劣化する。 特にこのＶがCrと共存した場合には、ＶのAl
への固溶限が減少し、鋳塊にＶを含有する金属間
化合物が生成して加工性を劣化させるのでCrの
含有量は本発明の場合において0.05％以下とする
ことが好ましい。 又本発明においてはMgとSiの含有比率を、0.6
Si／Mg0.8とするもので、Si量がMg量の0.8
倍を越えると単体Siの結晶粒界への析出量が多く
なつて粒界脆化を来し易くなり、加工性と共に製
品の靭性が低下する。一方0.6倍に満たないとき
は単体Mg量の増加によつて冷間鍛造、引抜加工
などの際に加工硬化を来し金型などへの充填性が
悪くなるので好ましくない。 その他の不可避的不純物としてMn、Fe、Zn等
が含まれる場合があるが、Mnは0.15％以下、Fe
は0.4％以下、Znは0.3％以下であれば差支えな
い。また鋳塊組織微細化剤として、Tiを含有さ
せるが、0.2％を超えると大きな金属間化合物が
晶出し成形性を劣化するのでこれを上限とする。 上記のような成分組成をもつた本発明合金は、
一般的に常法によつて半連続鋳造をなし鋳塊とさ
れた後に均質化熱処理を施し押出加工する。又こ
の押出加工後に鍛造加工されて製品とされる。前
記した均質化熱処理は上記合金を450〜600℃に加
熱し、所定時間保持する。この均質化処理された
ものは例えば460〜470℃に予熱されてから押出成
形される。 熱間鍛造は400〜480℃の温度条件下で行われる
が、この温度条件下で再結晶が進み、従来の
A6061材にあつては粗粒となり、肌荒れを生じて
凹凸が発生し、場合によつては微割れすら生ずる
に対し、上述したような成分組成とした本発明の
ものでは微細粒であつて、それらの不利を回避す
る。 上記のようにして得られた製品は冷却、バリ取
り、機械加工、酸洗脱脂などの処理を経て製品と
されるが、上記機械加工後の如きにおいて強度を
得るために更に500〜550℃程度の溶体化処理し、
水焼入れ後170〜200℃程度の焼戻し処理を行う
が、この過程において結晶粒粗大化現象はあらわ
れない。 本発明によるものの具体的な製造例について説
明すると以下の如くである。 製造例 １ Mg：1.0％、Si：0.70％、Cu：0.34％、Ｖ：
0.14％、Ti：0.02％を含有するアルミニウム合金
鋳塊による203mmφ×600mmのビレツトを、540℃
×4Hrで均質化熱処理をなし、横型押出機におい
て460℃で35mmφの丸棒に押出し加工した。 上記素材は420℃×1hrの予備加熱を施し、圧下
率50％で熱間鍛造をなし、次いで540℃×3hrの加
熱後水冷し、更に180℃×6hrのT6処理を行つた
ものの製品表面粗さ、マクロ組織および機械的性
質を従来のJIS A6061材による合金材と比較して
示すと次の第１表の如くで本発明によるものが優
れた表面品位と金属組織を有している。
金に係り、押出材加工時の肌荒れ、クラツク発生
をなからしめ、溶体化その他の熱処理後において
も結晶粒粗大化を回避し得る加工性の良好なアル
ミニウム合金を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 自動車部品、機械部品、電気機械部品などに用
いられるアルミニウム製品を得るための熱処理後
においても結晶粒粗大化を回避し加工性の良好な
アルミニウム合金。 従来の技術 自動車部品や各種機械部品、電気機器部品など
にアルミニウム合金部材が採用されることが多
く、このような製品は生産性の良好な半連続鋳造
法による鋳塊を所望形状に鍛造して製品化され
る。即ち前記鋳塊をそのまま熱間鍛造するか、或
いは押出加工後鍛造又は押出加工後引抜加工し又
鍛造して製品化される。然してこのような目的で
採用されているA6061合金はMg、Si、Cuおよび
Crを含有したアルミニウム合金であつて、高い
強度と靭性を有し、押出し、鍛造などの加工性に
優れ、上述したような部品に広く採用されてい
る。 発明が解決しようとする問題点 ところが上記のようなA6061合金を用いて複雑
な形状製品の鍛造加工を行うと製品に表面肌荒
れ、クラツクの発生が認められたり、強度付与の
ために溶体化処理を施すと結晶粒粗大化が発生し
て強度低下を招いたり、或いは製品表面に凹凸が
生じたりし、表面の美麗さを損う欠点がある。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Mg：0.8〜1.2wt％、Si：0.65〜1.0wt％、 Cu：0.15〜0.40wt％、Ｖ：0.05〜0.20wt％、 Ti：0.2wt％以下 を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物から
成り、前記したMgとSiの含有比率を0.6Si／
Mg0.8とし、熱処理後においても結晶粒粗大化
を回避し得るようにしたことを特徴とする微細再
結晶粒を有するアルミニウム合金。 作 用 Mg：0.8〜1.2wt％、Si：0.65〜1.0wt％、Cu：
0.15〜0.40wt％およびTi：0.2wt％を含有させる
ことによつて有効な強化を図り、しかも鍛造性や
押出性のような加工性を損うことがない。 Ｖ：0.05〜0.20wt％含有させることにより微細
結晶粒を得しめ、上記成分系において熱処理を受
けても結晶粒粗大化を回避し、しかも熱間加工性
を劣化することがない。 SiとMgの含有量比を0.60Si／Mg0.8とす
ることにより単体Siの結晶粒界析出を低く維持し
て加工性および靭性低下をなからしめ、又単体
Mg量を低くして冷間鍛造や引抜加工などにおけ
る加工硬化を回避する。 Tiを0.2wt％以下含有させることにより鋳塊組
織を微細化する。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、本発明者等は上記したような従来合金の問題
点を改善すべく検討を重ねた結果、押出材加工時
の肌荒れ、溶体化熱処理後の結晶粗大化による強
度低下および表面凹凸欠陥は結晶粒の状態に起因
するものであることを確認し、この結晶粒を微細
なものとすることにより上述したような欠陥の発
生を防止できるという知見を得た。即ちこのよう
な知見をベースとして鋭意研究をなし、従来合金
におけるCrの代りにＶを含有させた合金は加工
後の結晶粒および溶体化後の結晶粒が頗る微細
で、しかも押出加工性および鍛造性において従来
合金と同程度以上であることが確認され、本発明
を完成した。 即ち上記のような本発明について、その成分組
成限定理由を説明すると以下の如くである。 wt％（以下単に％という）で、Mg：0.8〜1.2
％、Si：0.65〜1.0％、Cu：0.15〜0.40％は何れも
強化元素であり、それぞれの下限に達しない場合
には所要の強度が得られない。 又Mgが1.2％を超えたものは特に冷間での加工
硬化が著しくなつて鍛造性を劣化させる。Siが
1.0％を超えると押出加工性を阻害すると共に粒
界にSiが優先析出して脆化を生じ易くなる。Cu
についてもそれが0.4％以上となると加工性が阻
害されると共に耐食性が劣化する。 更に本発明においてはＶを0.05〜0.20％含有す
るので、このＶは微細結晶粒を得るために枢要で
あり、0.05％未満ではその効果が適切に得られ
ず、又0.20％を超えると耐食性および熱間加工性
が共に劣化する。 特にこのＶがCrと共存した場合には、ＶのAl
への固溶限が減少し、鋳塊にＶを含有する金属間
化合物が生成して加工性を劣化させるのでCrの
含有量は本発明の場合において0.05％以下とする
ことが好ましい。 又本発明においてはMgとSiの含有比率を、0.6
Si／Mg0.8とするもので、Si量がMg量の0.8
倍を越えると単体Siの結晶粒界への析出量が多く
なつて粒界脆化を来し易くなり、加工性と共に製
品の靭性が低下する。一方0.6倍に満たないとき
は単体Mg量の増加によつて冷間鍛造、引抜加工
などの際に加工硬化を来し金型などへの充填性が
悪くなるので好ましくない。 その他の不可避的不純物としてMn、Fe、Zn等
が含まれる場合があるが、Mnは0.15％以下、Fe
は0.4％以下、Znは0.3％以下であれば差支えな
い。また鋳塊組織微細化剤として、Tiを含有さ
せるが、0.2％を超えると大きな金属間化合物が
晶出し成形性を劣化するのでこれを上限とする。 上記のような成分組成をもつた本発明合金は、
一般的に常法によつて半連続鋳造をなし鋳塊とさ
れた後に均質化熱処理を施し押出加工する。又こ
の押出加工後に鍛造加工されて製品とされる。前
記した均質化熱処理は上記合金を450〜600℃に加
熱し、所定時間保持する。この均質化処理された
ものは例えば460〜470℃に予熱されてから押出成
形される。 熱間鍛造は400〜480℃の温度条件下で行われる
が、この温度条件下で再結晶が進み、従来の
A6061材にあつては粗粒となり、肌荒れを生じて
凹凸が発生し、場合によつては微割れすら生ずる
に対し、上述したような成分組成とした本発明の
ものでは微細粒であつて、それらの不利を回避す
る。 上記のようにして得られた製品は冷却、バリ取
り、機械加工、酸洗脱脂などの処理を経て製品と
されるが、上記機械加工後の如きにおいて強度を
得るために更に500〜550℃程度の溶体化処理し、
水焼入れ後170〜200℃程度の焼戻し処理を行う
が、この過程において結晶粒粗大化現象はあらわ
れない。 本発明によるものの具体的な製造例について説
明すると以下の如くである。 製造例 １ Mg：1.0％、Si：0.70％、Cu：0.34％、Ｖ：
0.14％、Ti：0.02％を含有するアルミニウム合金
鋳塊による203mmφ×600mmのビレツトを、540℃
×4Hrで均質化熱処理をなし、横型押出機におい
て460℃で35mmφの丸棒に押出し加工した。 上記素材は420℃×1hrの予備加熱を施し、圧下
率50％で熱間鍛造をなし、次いで540℃×3hrの加
熱後水冷し、更に180℃×6hrのT6処理を行つた
ものの製品表面粗さ、マクロ組織および機械的性
質を従来のJIS A6061材による合金材と比較して
示すと次の第１表の如くで本発明によるものが優
れた表面品位と金属組織を有している。
【表】
製造例 ２
Mg：0.97％、Si：0.71％、Cu：0.25％、Ｖ：
0.13％、Ti：0.01％を含有したアルミニウム合金
を半連続鋳造によつてビレツトとなし、540℃×
4Hrの均熱化処理を施した後、ビレツト温度490
℃で押出し加工をなして22mmφの丸棒を得た。こ
の素材をJIS A6061材について同様の工程で同じ
丸棒としたものと比較してそのマクロ組織を示す
と次の第２表の如くであつて、押出し加工後の金
属組織はその上段の如くであり、又このものに対
し更に540℃×3hrの溶体化処理後水焼入れし次い
で180℃×6hrの人工時効を行つたT6処理のもの
は下段にそれぞれ対比して示す通りである。
0.13％、Ti：0.01％を含有したアルミニウム合金
を半連続鋳造によつてビレツトとなし、540℃×
4Hrの均熱化処理を施した後、ビレツト温度490
℃で押出し加工をなして22mmφの丸棒を得た。こ
の素材をJIS A6061材について同様の工程で同じ
丸棒としたものと比較してそのマクロ組織を示す
と次の第２表の如くであつて、押出し加工後の金
属組織はその上段の如くであり、又このものに対
し更に540℃×3hrの溶体化処理後水焼入れし次い
で180℃×6hrの人工時効を行つたT6処理のもの
は下段にそれぞれ対比して示す通りである。
【表】
更に上記材料に対し350℃×2hrの焼鈍処理後、
冷間鍛造によるシリンダーパイプを製造したとこ
ろ、本発明合金によるものはパイプ内面の肌荒
れ、かじり現象が全く発生せず良好な製品が得ら
れたが、比較合金（JIS A6061）によるものはパ
イプ内面に肌荒れが発生し、又若干のかじり現象
も認められた。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは押出材
加工時のクラツクや溶体化処理後における結晶粒
粗大化ないし肌荒れを有効に回避し、強度、靭性
に優れていて表面性状の良好な各種部品を適切に
製造し得るものであつて、工業的にその効果の大
きい発明である。
冷間鍛造によるシリンダーパイプを製造したとこ
ろ、本発明合金によるものはパイプ内面の肌荒
れ、かじり現象が全く発生せず良好な製品が得ら
れたが、比較合金（JIS A6061）によるものはパ
イプ内面に肌荒れが発生し、又若干のかじり現象
も認められた。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは押出材
加工時のクラツクや溶体化処理後における結晶粒
粗大化ないし肌荒れを有効に回避し、強度、靭性
に優れていて表面性状の良好な各種部品を適切に
製造し得るものであつて、工業的にその効果の大
きい発明である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Mg：0.8〜1.2wt％、Si：0.65〜1.0wt％、 Cu：0.15〜0.40wt％、Ｖ：0.05〜0.20wt％、 Ti：0.2wt％以下 を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物から
成り、前記したMgとSiの含有比率を0.6Si／
Mg0.8とし、熱処理後においても結晶粒粗大化
を回避し得るようにしたことを特徴とする微細再
結晶粒を有するアルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23528485A JPS6296640A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 微細再結晶粒を有するアルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23528485A JPS6296640A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 微細再結晶粒を有するアルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296640A JPS6296640A (ja) | 1987-05-06 |
| JPH0254413B2 true JPH0254413B2 (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=16983822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23528485A Granted JPS6296640A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 微細再結晶粒を有するアルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296640A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432533A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-04 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金製スクリューローター |
| EP0808911A1 (de) * | 1996-05-22 | 1997-11-26 | Alusuisse Technology & Management AG | Bauteil |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920442A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-02-02 | ル・サントル・ナシオナル・ドウ・ラ・ルシエルシユ・シアンテイフイツク゛セ−・エヌ・エ−ル・エス゛ | アモルフアス又は微晶質のアルミニウム基合金 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP23528485A patent/JPS6296640A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920442A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-02-02 | ル・サントル・ナシオナル・ドウ・ラ・ルシエルシユ・シアンテイフイツク゛セ−・エヌ・エ−ル・エス゛ | アモルフアス又は微晶質のアルミニウム基合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6296640A (ja) | 1987-05-06 |
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