JPH0263626A - 鍛造品の製造方法 - Google Patents

鍛造品の製造方法

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JPH0263626A
JPH0263626A JP21344088A JP21344088A JPH0263626A JP H0263626 A JPH0263626 A JP H0263626A JP 21344088 A JP21344088 A JP 21344088A JP 21344088 A JP21344088 A JP 21344088A JP H0263626 A JPH0263626 A JP H0263626A
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JP
Japan
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forged
gas
forging
molten metal
pores
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JP21344088A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Fukui
一弘 福井
Shigeo Yahata
矢幡 茂雄
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Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd
Original Assignee
Hiroshima Aluminum Industry 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、所定形状に鋳造された鍛造素材を鍛造するこ
とにより鍛造品を製造する方法の改良に関する。
(従来の技術) 一般に、A、Q −3i −Cu系合金やA、Q−5i
Cu−Mg系合金等は、鋳造性が良く、かつ熱処理を施
すことにより優れた強度および靭性等が得られることか
ら、自動車等車両用エンジン部品としてのロッカアーム
等の鋳造用合金として従来より広く用いられている。し
かし、エンジンの高出力化が叫ばれている今日、上記ロ
ッカアーム等は運転中に苛酷な条件に晒されることから
、上記強度および靭性等の機械的性質の向上がさらに要
求される。そこで、この要求を満たすべく、例えば特開
昭62−187539号公報に開示されているように、
上述の如きAN −8i −Cu系合金等で鍛造素材を
鋳造し、次いで、この鍛造素材を鍛造することにより、
機械的性質の向上を図るようにする方法が知られている
(発明が解決しようとする課題) ところで、一般に鋳物を鋳造する場合、溶湯中に溶は込
んでいる水素等が溶湯の冷却凝固時に水素ガス等のガス
となって放出される。このガスの大部分は散逸するが、
一部のガスが残存すると鋳物中にガスホールと称する気
孔が生ずる。そして、上述の如く鋳造された鍛造素材を
鍛造する場合、この鍛造素材に気孔が生じていると、こ
の気孔は、鍛造時に作用する圧縮力によっては消去され
難く、圧縮によって小さくなってもその後の熱処理工程
において膨張するため、安定した機械的性質を得ること
ができないという問題があった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、上述の如く鋳造された鍛造素材をブ
ランク材として鍛造する場合、上記鍛造素材中に占める
ガス含有量を所定量以下に規制することにより、鍛造品
に気孔が生じないようにし、これにより安定した機械的
性質を得んとすることにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、所定
形状に鋳造された鍛造素材を鍛造することにより鍛造品
を製造する方法として、まず、上記鍛造素材中に占める
ガス含有量が0 、 3 cc/100g以下に規制さ
れるよう溶湯中に不活性ガスを吹き込む。次いて、この
溶湯にて鍛造素材を鋳造した後、該鍛造素材を鍛造する
ようにする。
(作用) 上記の構成により、本発明方法では、鋳造に供せられる
溶湯中に不活性ガスが吹き込まれ、この溶湯中に溶は込
んでいる水素ガス等のガスが上記不活性ガスに吸着され
、これにより鋳造された鍛造素材中に占めるガス含有量
が0 、 3 cc7100 g以下に規制されること
から、このガス含有量が規制された鍛造素材にて鍛造さ
れた鍛造品は、気孔の発生がなくされて安定した機械的
性質が得られることとなる。
(実施例) 以下、本発明の実施例に係る鍛造品製造方法を図面に基
づいて説明する。
まず、Cu:2.5wt%、Si:10.0wt%、M
g : 0. 7w t%、Fe:0,3wt%、Mn
 : 0,3wt%、残部がAΩおよび上記各元素以外
の不可避的不純物からなるAρ合金の地金を用意する。
次いで、この地金を溶解した後、脱汁や脱ガス等を目的
とした溶湯処理を行う。この際、本発明の特徴として、
鍛造に供せられる鍛造素材中に占めるガス含有量が0 
、 3 cc7100 g以下に規制されるよう溶湯中
にArガスやN2ガス等の不活性ガスを吹き込み、この
溶湯中に溶は込んでいる水素ガス等のガスを上記不活性
ガスに吸着させる。このように、ガス含有量を0. 3
cc/100g以下に規制するのは、0 、 3 cc
/100 gを越えると鍛造素材中にガスホールと称す
る気孔が多数束ずるからであり、このように気孔が生じ
た鍛造素材を鍛造しでも、上記気孔は、鍛造時に作用す
る圧縮力によっては消去され難く、圧縮によって小さく
なってもその後の熱処理工程において膨張して鍛造欠陥
として存在し、安定した機械的性質を得ることができな
くなるからである。
その後、例えば710℃に設定された上記溶湯を鋳型に
注入してブランク材としてのA、111合金製鍛造素材
を所定形状に鋳造する。
しかる後、この鋳造された鍛造素材を鋳型内に溶湯を注
入する堰と切断分離し、例えば450℃に加熱された鍛
造素材を型温150°Cに設定された鍛造装置のグイと
パンチとて圧縮して塑性変形させることにより、鍛造品
を得る。
次いで、この得られた鍛造品を熱処理炉に搬入し、所定
の熱処理条件の下でT6処理を施す。つまり、例えば約
500°Cの加熱雰囲気中で2〜5時間保持したのち水
冷する溶体化処理を施した後、約170℃の加熱雰囲気
中で6時間保持したのち空冷する時効処理を施す。
その後、上記鍛造品をトリム型の下型にセットし、その
上方に配置された上型の下降動作により、上型と下型と
でもってトリミングして不要なフラッシュを除去する。
しかる後、このトリミング後の鍛造品をショットピーニ
ング工程に搬入して表面の研掃を行い、鍛造作業を終了
する。
このように、本実施例では、鋳造に供せられる溶湯中に
不活性ガスを吹き込み、この溶湯中に溶は込んでいる水
素ガス等のガスを上記不活性ガスに吸着させ、鋳造され
た鍛造素材中に占めるガス含有量を0 、 3 cc7
100 g以下に規制することから、このガス含有量が
規制された鍛造素材にて鍛造して得た鍛造品には気孔が
なく、これにより安定した機械的性質を得ることができ
る。
このことを実証するために、上記鍛造素材中に占めるガ
ス含有量と破壊応力との関係を第1図に示す。また、ガ
ス含有量を変えた鍛造素材(ブランク材)の金属組織を
85倍に拡大した顕微鏡写真を第2図(a)、第3図(
a)、第4図(a)および第5図(a)に、ガス含有量
を変えた鍛造素材(ブランク材)を鍛造して得た鍛造品
の金属組織を85倍に拡大した顕微鏡写真を第2図(b
)、第3図(b)、第4図(b)および第5図(b)に
それぞれ示す。なお、各顕微鏡写真中、黒く針状に表わ
れているのは共晶Siの針状化合物であることを、白く
表われているのはA、Qのマトリックス(α晶)である
ことをそれぞれ示す。また、第4図(a)、(b)およ
び第5図(a)、(b)の各顕微鏡写真中、黒く点状に
表われているのは気孔であることを示す。
上記データから明らかなように、ガス含有量が0 、 
1 cc/100 gでは破壊応力は約44kgf/m
m2と高かった。このことは、第2図(a)に示すよう
に、鍛造素材中に気孔が生じず、したがって、第2図(
b)に示すように、鍛造品にも気孔がないことによるも
のである。また、ガス含有量が0゜3 cc7100 
gでは破壊応力は若干の低下は見られるものの約42 
、4 )cgf/+n+a2と高かった。このことは、
第3図(a)に示すように、上記の場合と同様に鍛造素
材中に気孔が生じず、したがって、第3図(b)に示す
ように、鍛造品にも気孔がないことによるものである。
しかし、ガス含有量が0 、 3 cc/100 gを
越えると破壊応力が急激に低下し、安定した機械的性質
が得られなかった。例えばガス含有量が0. 5cc/
100gでは破壊応力は約35 、 2 kgf/mm
2と低かった。このことは、第4図(a)に示すように
、鍛造素材中に気孔が生じ、したがって、第4図(b)
に示すように、鍛造品にも気孔が消去されずに残ってい
ることによるものである。また、ガス含有量が0 、8
 cc/100 gでは破壊応力は約26kgf/mu
2と一段と低かった。このことは、第5図(a)に示す
ように、鍛造素材中に気孔が多く生じ、したがって、第
5図(b)に示すように、鍛造品にも気孔が消去されず
に残っていることによるものである。
なお、参考資料として、第4図(a)の場合と同一のガ
ス含有量(0,5cc/100g)ではあるが、比較的
大きな気孔が生じた例として鍛造品の金属組織を42,
5倍および340倍に拡大した顕微鏡写真をそれぞれ第
6図(a)および第6図(b)に示す。また、ガス含有
量が1 cc7100 gの鍛造素材を鍛造して得た鍛
造品の金属組織を42.5倍に拡大した顕微鏡写真を第
7図に示す。さらに、ガス含有量が0 、 5 cc/
100 gの鍛造素材を鍛造して得た鍛造品の気孔内部
を350倍および1000倍に拡大したSEM写真をそ
れぞれ第8図(a)および(b)に示す。また、ガス含
有量が0.8cc/100gの鍛造素材を鍛造して得た
鍛造品の気孔内部を500倍に拡大したSEM写真を第
9図に示す。これらのSEM写真は、鍛造素材に生じた
気孔が鍛造時に作用する圧縮力によって一旦潰れ、その
後のT6処理工程で膨張していることを物語っている。
つまり、−旦潰れて引っ付いた気孔壁面が膨張時に引っ
張られて糸を引くように引きちぎられた状態となってい
ることからこのように推察することができる。
なお、上記実施例では、鋳造されたAΩ合金製鍛造素材
をブランク材として用いたが、これに限らず、例えば鋳
鉄等地の素材であってもよいことは勿論である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法によれば、所定形状に
鋳造された鍛造素材中に占めるガス含有量が0 、 3
 cc/100 g以下に規制されるよう溶湯中に不活
性ガスを吹き込み、次いで、この溶湯にて鍛造素材を鋳
造した後、該鍛造素材を鍛造するので、上記鍛造素材に
気孔が生じず、したがって鍛造品にも気孔がなく、これ
により安定した機械的性質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は鋳造された鍛造
素材中に占めるガス含有量と破壊応力との関係を示すデ
ータ図、第2図(a)および(b)はガス含有量が0 
、 1 cc7100 gの鍛造素材および鍛造品の金
属組織をそれぞれ85倍に拡大して示す顕微鏡写真、第
3図(a)および(b)はガス含有量が0 、 3 c
c7100 gの鍛造素材および鍛造品の金属組織をそ
れぞれ85倍に拡大して示す顕微鏡写真、第4図(a)
および(b)はガス含有量が0 、 5 cc/100
 gの鍛造素材および鍛造品の金属組織をそれぞれ85
倍に拡大して示す顕微鏡写真、第5図(a)および(b
)はガス含有量が0.8cc/LOOgの鍛造素材およ
び鍛造品の金属組織をそれぞれ85倍に拡大して示す顕
微鏡写真、第6図(a)および(b)はガス含有量が0
 、 5 cc/100gの鍛造素材を鍛造して得た鍛
造品の金属組織をそれぞれ42.5倍および340倍に
拡大して示す顕微鏡写真、第7図はガス含有量が1 c
c7100 gの鍛造素材を鍛造して得た鍛造品の金属
組織を42.5倍に拡大して示す顕微鏡写真、第8図(
a)および(b)はガス含有量が0 、 5 cc/l
oo gの鍛造素材を鍛造して得た鍛造品の気孔内部を
それぞれ350倍および1000倍に拡大して示すSE
M写真、第9図はガス含有量力0. 5cc/100g
ノ鍛造素材を鍛造して得た鍛造品の気孔内部を5゜0倍
に拡大して示すSEM写真である。 特 許 出 願 人  広島アルミニウム工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定形状に鋳造された鍛造素材を鍛造することに
    より鍛造品を製造する方法であって、上記鍛造素材中に
    占めるガス含有量が0.3cc/100g以下に規制さ
    れるよう溶湯中に不活性ガスを吹き込み、次いで、この
    溶湯にて鍛造素材を鋳造した後、該鍛造素材を鍛造する
    ことを特徴とする鍛造品の製造方法。
JP21344088A 1988-08-26 1988-08-26 鍛造品の製造方法 Pending JPH0263626A (ja)

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JPH0263626A true JPH0263626A (ja) 1990-03-02

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205237A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Showa Alum Corp アルミニウム溶湯の処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205237A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Showa Alum Corp アルミニウム溶湯の処理方法

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