JPH0285331A - 横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法Info
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- JPH0285331A JPH0285331A JP23453788A JP23453788A JPH0285331A JP H0285331 A JPH0285331 A JP H0285331A JP 23453788 A JP23453788 A JP 23453788A JP 23453788 A JP23453788 A JP 23453788A JP H0285331 A JPH0285331 A JP H0285331A
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Landscapes
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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。
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〕
本発明は横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金と
、その製造方法に関するものである。
、その製造方法に関するものである。
2011合金はアルミニウム合金の中で、最も切削性が
良い材料であると言われており、電子機器部品、自動車
部品、tffaff機械部品、光学機器部品等の切削加
工材料として広く使用されている。
良い材料であると言われており、電子機器部品、自動車
部品、tffaff機械部品、光学機器部品等の切削加
工材料として広く使用されている。
切削性という言葉の意味する範囲は広く、工具寿命、切
削抵抗、仕上げ面、切粉処理性等が含まれるが、アルミ
ニウム合金の場合は切粉処理性と仕上げ面が重要視され
る。切粉特性とは、切粉が連続せず、細かく切断されて
処理し易いことを意味する0例えば、自動機等を用いて
材料を切削する時、切粉が連続すると、切粉が機械や材
料にがらみつき、加工が不可能になったり、材料の切削
面を傷つけたり、又、切粉の処理に手間取ったりするた
め、切粉は細かいものが望ましいのである。
削抵抗、仕上げ面、切粉処理性等が含まれるが、アルミ
ニウム合金の場合は切粉処理性と仕上げ面が重要視され
る。切粉特性とは、切粉が連続せず、細かく切断されて
処理し易いことを意味する0例えば、自動機等を用いて
材料を切削する時、切粉が連続すると、切粉が機械や材
料にがらみつき、加工が不可能になったり、材料の切削
面を傷つけたり、又、切粉の処理に手間取ったりするた
め、切粉は細かいものが望ましいのである。
2001合金は、Al−Cu基合金であり、切粉を細か
くするためにPbおよびBiが添加されている。これら
の低融点金属は、切削熱による温度上昇によって溶融し
、切粉を分断する働きをしていると考えられている。故
にPbXB1の形状、大きさ、分布状態が切削性に影響
することは容易に考えられるが、実際に、それらについ
て検討された例は少ない。
くするためにPbおよびBiが添加されている。これら
の低融点金属は、切削熱による温度上昇によって溶融し
、切粉を分断する働きをしていると考えられている。故
にPbXB1の形状、大きさ、分布状態が切削性に影響
することは容易に考えられるが、実際に、それらについ
て検討された例は少ない。
又、Affi−Cu合金の中に、2014.2017等
の合金があるが、これらの材料にはPb、Biは添加さ
れていないため、2011合金よりは切削性が劣る。
の合金があるが、これらの材料にはPb、Biは添加さ
れていないため、2011合金よりは切削性が劣る。
2011.2014.2017等の切削して使用する材
料は、押出加工や抽伸して棒やパイプの形状にしたもの
が多いが、従来は次のような製造方法であった。
料は、押出加工や抽伸して棒やパイプの形状にしたもの
が多いが、従来は次のような製造方法であった。
↓
T4材
室温で自然時効
T3材
溶体化処理後25%冷間加工
これらの製造方法で作製した2014−T4、T6.2
017−T3、T4等は切粉が連続し、又、2011−
T3、T6、T8においても常に切粉が細かく分断され
るとは限らず、連続する場合があり、切削性にバラツキ
があった。特に第1図のごとき横送り切削においては切
削性にバラツキがあって、切粉処理性について問題が多
かった。
017−T3、T4等は切粉が連続し、又、2011−
T3、T6、T8においても常に切粉が細かく分断され
るとは限らず、連続する場合があり、切削性にバラツキ
があった。特に第1図のごとき横送り切削においては切
削性にバラツキがあって、切粉処理性について問題が多
かった。
2014−T4、T6.2017−T3、T4等は、材
料的に切削性が悪いため、切粉を細がくするには切削条
件、切削工具をそれに適するように選定しなければなら
なかった。故に、切削物の形状や切削方法が限定された
場合は切粉を細かくするのが不可能な場合もあった。2
011−T3、T6、T8においても常に切粉が細かく
分断されるとは限らず連続する場合があり、自動機械が
停止したりする事故が発生するなどの問題があった。
料的に切削性が悪いため、切粉を細がくするには切削条
件、切削工具をそれに適するように選定しなければなら
なかった。故に、切削物の形状や切削方法が限定された
場合は切粉を細かくするのが不可能な場合もあった。2
011−T3、T6、T8においても常に切粉が細かく
分断されるとは限らず連続する場合があり、自動機械が
停止したりする事故が発生するなどの問題があった。
〔発明が解決しようとする課題]
本発明は上記した従来のAl2−Cu基合金と、その製
造方法によって製造した材料の切削性の欠点を改善すべ
く鋭意研究の結果、特に横送り切削において、切粉が連
続せず、細かく分断すると共に、切削表面が良好なAl
−Cu基合金およびその製造方法を開発したものである
。
造方法によって製造した材料の切削性の欠点を改善すべ
く鋭意研究の結果、特に横送り切削において、切粉が連
続せず、細かく分断すると共に、切削表面が良好なAl
−Cu基合金およびその製造方法を開発したものである
。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、C
u3〜6wt%、S + 0.1〜1.5wt%、F
e 0.1〜2.0wt%を含み、さらにPbS131
、Snのいずれか2種以上の元素をmtで0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからな
り、材料の押出方向の断面中に分散するPb、B i、
Snの晶出粒子の形状、寸法及び分散状態は、円形粒子
については大きさが2〜20μm2で、かつ1mm2の
素地の中に200〜2000個存在し、長円形粒子(長
径が短径の2倍以上の粒子)については、大きさが50
μm2以内で、かつ1mm2の素地の中に1000個以
内存在することを特徴とする横送り切削加工性に優れた
アルミニウム合金を請求項1とし、またCu3〜6wt
%、Si0.1〜1.5wt%、Fe0.1〜2.0w
t%、M g 0.3〜1.8wt%、Mn0.05〜
1.2wt%を含み、さらにPb、B t、Snのいず
れか2種以上の元素を総量で0.5〜2.0wt%含み
、残部がアルミニウムとその不純物とからなり、材料の
押出方向の断面中に分散するPb、B15Snの晶出粒
子の形状寸法及び分散状態は、円形粒子については、大
きさが2〜20μm2で、かつ1mm2の素地の中に2
00〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短径の2
倍以上の粒子)については、大きさは50μm2以内で
、かつ1mm2の素地の中に1000個以内存在するこ
とを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニウム
合金を請求項2とし、Cu3〜6wt%、Si0.1=
1.5wt%、F e 0.1〜λ0wt%、Mg0.
3〜1.8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を含み
、かつPb、B tSSnのいずれか2種以上の元素を
総量で0.2〜2.0wt%含み、さらにZ n 0゜
05〜0.2wt%、Cr0.05〜2,0wt%、T
i 0゜001〜0.1wt%のうち少なくとも1種
の元素を含み、残部がアルミニウムとその不純物とから
なり、材料の押出方向の断面中に分散するPb、Bi、
Snの晶出粒子の形状、寸法および分散状態は、円形粒
子については大きさが2〜20−で、かつl−の素地の
中に200〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短
径の2倍以上の粒子)については、大きさが50μm2
以内で、かつ1mm2の素地の中に1000個以内存在
することを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミ
ニウム合金を請求項3とし、Cu3〜6nt%、S i
0.1〜1−5wt%、Fe0.1〜2.0wt%含
み、さらにPb、Bi。
u3〜6wt%、S + 0.1〜1.5wt%、F
e 0.1〜2.0wt%を含み、さらにPbS131
、Snのいずれか2種以上の元素をmtで0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからな
り、材料の押出方向の断面中に分散するPb、B i、
Snの晶出粒子の形状、寸法及び分散状態は、円形粒子
については大きさが2〜20μm2で、かつ1mm2の
素地の中に200〜2000個存在し、長円形粒子(長
径が短径の2倍以上の粒子)については、大きさが50
μm2以内で、かつ1mm2の素地の中に1000個以
内存在することを特徴とする横送り切削加工性に優れた
アルミニウム合金を請求項1とし、またCu3〜6wt
%、Si0.1〜1.5wt%、Fe0.1〜2.0w
t%、M g 0.3〜1.8wt%、Mn0.05〜
1.2wt%を含み、さらにPb、B t、Snのいず
れか2種以上の元素を総量で0.5〜2.0wt%含み
、残部がアルミニウムとその不純物とからなり、材料の
押出方向の断面中に分散するPb、B15Snの晶出粒
子の形状寸法及び分散状態は、円形粒子については、大
きさが2〜20μm2で、かつ1mm2の素地の中に2
00〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短径の2
倍以上の粒子)については、大きさは50μm2以内で
、かつ1mm2の素地の中に1000個以内存在するこ
とを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニウム
合金を請求項2とし、Cu3〜6wt%、Si0.1=
1.5wt%、F e 0.1〜λ0wt%、Mg0.
3〜1.8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を含み
、かつPb、B tSSnのいずれか2種以上の元素を
総量で0.2〜2.0wt%含み、さらにZ n 0゜
05〜0.2wt%、Cr0.05〜2,0wt%、T
i 0゜001〜0.1wt%のうち少なくとも1種
の元素を含み、残部がアルミニウムとその不純物とから
なり、材料の押出方向の断面中に分散するPb、Bi、
Snの晶出粒子の形状、寸法および分散状態は、円形粒
子については大きさが2〜20−で、かつl−の素地の
中に200〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短
径の2倍以上の粒子)については、大きさが50μm2
以内で、かつ1mm2の素地の中に1000個以内存在
することを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミ
ニウム合金を請求項3とし、Cu3〜6nt%、S i
0.1〜1−5wt%、Fe0.1〜2.0wt%含
み、さらにPb、Bi。
Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2゜0
wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからなる
アルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%以
上の冷間加工を施した後溶体処理を行ない、その後10
%以上の冷間加工を行なうことを特徴とする横送り切削
加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を請求項4
とし、Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%、
Fe0.1〜2.0wt%を含み、さらにPb、B t
、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからな
るアルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%
以上の冷間加工を施した後溶体化処理を行ない、その後
10%以上の冷間加工を行ない、次いで析出処理を行な
うことを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニ
ウム合金の製造方法を請求項5とし、Cu3〜6wt%
、Sto、1〜1.5wt%、F e 0.1〜2.0
wt%、Mg0.3〜1.8wt%、M n 0.5〜
1゜2wt%を含みさらにPb、B1.Snのいずれか
2種以上の元素を総量で0.5〜2.Qwt%含み残部
がアルミニウムとその不純物とからなるアルミニウム合
金を、押出比20以上の冷間加工を施した後溶体化処理
を行ない、その後10%以上の冷間加工を行なうことを
特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金
の製造方法を請求項6とし、Cu3〜6wt%、Si0
.1〜1.5wt%、Fe 0.1〜2.0wt%、M
g0.3〜1.8wt%、M n 0゜05〜1.2w
t%を含みさらにPb5Bi、Snのいずれか2種以上
の元素を総量で0.5〜2.0wt%含み残部がアルミ
ニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を押出
比20以上で押出し、20%以上の冷間加工を施した後
溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工を行
ない、次いで析出処理を行なうことを特徴とする横送り
切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を請求
項7とし、Cu3〜6wt%、S10.1〜1.5wt
%、F e 0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.
8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、かつP
b、Bi。
wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからなる
アルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%以
上の冷間加工を施した後溶体処理を行ない、その後10
%以上の冷間加工を行なうことを特徴とする横送り切削
加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を請求項4
とし、Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%、
Fe0.1〜2.0wt%を含み、さらにPb、B t
、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからな
るアルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%
以上の冷間加工を施した後溶体化処理を行ない、その後
10%以上の冷間加工を行ない、次いで析出処理を行な
うことを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニ
ウム合金の製造方法を請求項5とし、Cu3〜6wt%
、Sto、1〜1.5wt%、F e 0.1〜2.0
wt%、Mg0.3〜1.8wt%、M n 0.5〜
1゜2wt%を含みさらにPb、B1.Snのいずれか
2種以上の元素を総量で0.5〜2.Qwt%含み残部
がアルミニウムとその不純物とからなるアルミニウム合
金を、押出比20以上の冷間加工を施した後溶体化処理
を行ない、その後10%以上の冷間加工を行なうことを
特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金
の製造方法を請求項6とし、Cu3〜6wt%、Si0
.1〜1.5wt%、Fe 0.1〜2.0wt%、M
g0.3〜1.8wt%、M n 0゜05〜1.2w
t%を含みさらにPb5Bi、Snのいずれか2種以上
の元素を総量で0.5〜2.0wt%含み残部がアルミ
ニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を押出
比20以上で押出し、20%以上の冷間加工を施した後
溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工を行
ない、次いで析出処理を行なうことを特徴とする横送り
切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を請求
項7とし、Cu3〜6wt%、S10.1〜1.5wt
%、F e 0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.
8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、かつP
b、Bi。
Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.2〜′2゜
0wt%含み、さらにZn0.05〜0.2wt%、C
r0.05〜2.0wt%、T i 0.001〜0.
1wt%のうち少なくとも1種の元素を含み、残部がア
ルミニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を
、押出比20以上で押出し、20%以上の冷間加工を施
した後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加
工を行なうことを特徴とする横送り切削加工性に優れた
アルミニウム合金の製造方法を請求項8とし、Cu3〜
6wt%、Si0.1〜1..5wt%、F e 0.
1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt%、Mn0
.05〜1.2wt%を含み、かっPb、Bi。
0wt%含み、さらにZn0.05〜0.2wt%、C
r0.05〜2.0wt%、T i 0.001〜0.
1wt%のうち少なくとも1種の元素を含み、残部がア
ルミニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を
、押出比20以上で押出し、20%以上の冷間加工を施
した後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加
工を行なうことを特徴とする横送り切削加工性に優れた
アルミニウム合金の製造方法を請求項8とし、Cu3〜
6wt%、Si0.1〜1..5wt%、F e 0.
1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt%、Mn0
.05〜1.2wt%を含み、かっPb、Bi。
Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.2〜2゜0
wt%含み、さらにZ n 0.05〜0.2wt%、
Cr0.05〜2.0wt%、Ti0.001−0,1
wt%のうち少なくとも1種の元素を含み残部がアルミ
ニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を、押
出比20%以上で押出し、20%以上の冷間加工を施し
た後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工
を行ない、次いで析出処理を行なうことを特徴とする横
送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を
請求項9とするものである。
wt%含み、さらにZ n 0.05〜0.2wt%、
Cr0.05〜2.0wt%、Ti0.001−0,1
wt%のうち少なくとも1種の元素を含み残部がアルミ
ニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を、押
出比20%以上で押出し、20%以上の冷間加工を施し
た後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工
を行ない、次いで析出処理を行なうことを特徴とする横
送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法を
請求項9とするものである。
すなわち本発明はAiにCu、Si、Feを添加して素
地組織を強化し、合金の強度を高めると共にPb、B
i、Snを添加して切削性を向上させたものであり、ま
たこの合金をベースとして、これにMg、Mnを添加し
て素地の強化および切削性の向上を図り、さらにこの合
金にZn、Cr、Tiを添加して、耐食性、耐孔食性を
改善したものである。
地組織を強化し、合金の強度を高めると共にPb、B
i、Snを添加して切削性を向上させたものであり、ま
たこの合金をベースとして、これにMg、Mnを添加し
て素地の強化および切削性の向上を図り、さらにこの合
金にZn、Cr、Tiを添加して、耐食性、耐孔食性を
改善したものである。
しかして本発明において上記の合金は、いずれも、押出
方向の断面の中に分散するPb、Bi、Snなどの晶出
粒子の形状、寸法および分散状態が成る特定の範囲にあ
るとき特に本発明の意図する横送り切削加工性が最良の
状態を示すものである。そして上記の本発明合金は、特
定の押出比以上で押出し、これを溶体化処理前に冷間加
工を施した後、溶体化処理を行ない冷間加工を施すか、
または必要により、その後析出処理を施して得られるも
のである。
方向の断面の中に分散するPb、Bi、Snなどの晶出
粒子の形状、寸法および分散状態が成る特定の範囲にあ
るとき特に本発明の意図する横送り切削加工性が最良の
状態を示すものである。そして上記の本発明合金は、特
定の押出比以上で押出し、これを溶体化処理前に冷間加
工を施した後、溶体化処理を行ない冷間加工を施すか、
または必要により、その後析出処理を施して得られるも
のである。
次に上記本発明合金の組成の限定理由について述べる。
先ず請求項1の発明においてCuを3〜6wt%とした
のは、CuはAl−Cuの金属間化合物を生成し、材料
の熱処理性と素地組織を強化させるための元素であるが
、3wt%未満では強度向上には不充分であり、6wt
%を越えると鋳塊の外表面品質を低下させるからである
。またSiをo、1〜1.5wt%、Feを0.1〜2
.0wt%とじたのは、SlはCuと同様に素地組織の
強化に寄与するものであるがSr0.1wt%未満では
その効果が小さく、1.5wt%を越えるとCuの場合
と同様に鋳塊の外表面品質を低下させる。Feは切削性
向上に寄与するものであるが、0.1wt%未満ではそ
の効果が小さく、2.0wt%を越えると切削バイトの
劣化を促進させてしまう、またp b s B r −
S nのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含むさしたのは、Pb、Bi、Snは2種以上
の添加により、いずれも切削性を改善するが0.5wt
%未満ではその効果が少なく、2.0wt%越えると強
度および切削面を低下させるからである。
のは、CuはAl−Cuの金属間化合物を生成し、材料
の熱処理性と素地組織を強化させるための元素であるが
、3wt%未満では強度向上には不充分であり、6wt
%を越えると鋳塊の外表面品質を低下させるからである
。またSiをo、1〜1.5wt%、Feを0.1〜2
.0wt%とじたのは、SlはCuと同様に素地組織の
強化に寄与するものであるがSr0.1wt%未満では
その効果が小さく、1.5wt%を越えるとCuの場合
と同様に鋳塊の外表面品質を低下させる。Feは切削性
向上に寄与するものであるが、0.1wt%未満ではそ
の効果が小さく、2.0wt%を越えると切削バイトの
劣化を促進させてしまう、またp b s B r −
S nのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含むさしたのは、Pb、Bi、Snは2種以上
の添加により、いずれも切削性を改善するが0.5wt
%未満ではその効果が少なく、2.0wt%越えると強
度および切削面を低下させるからである。
また請求項2の発明は上記請求項1の合金にさらにMg
0.3〜1.8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を
含有させたものであり、MgはCuと同様に素地組織の
強化に寄与し、またAl−Cu−Mg、Aj!−Mg−
3tの金属間化合物の生成により、切削性を向上させる
ものであるが、Q、3wt%未満ではその効果が小さく
、]、88wtを越えると鋳造性を低下させる。またM
nはAn!−Mn−Feの金属間化合物を生成すること
により切削性向上に寄与するものであるが、0.05w
t%未満ではその効果が小さく、1.2wt%を越える
と切削バイトを劣化させてしまう。
0.3〜1.8wt%、Mn0.05〜1.2wt%を
含有させたものであり、MgはCuと同様に素地組織の
強化に寄与し、またAl−Cu−Mg、Aj!−Mg−
3tの金属間化合物の生成により、切削性を向上させる
ものであるが、Q、3wt%未満ではその効果が小さく
、]、88wtを越えると鋳造性を低下させる。またM
nはAn!−Mn−Feの金属間化合物を生成すること
により切削性向上に寄与するものであるが、0.05w
t%未満ではその効果が小さく、1.2wt%を越える
と切削バイトを劣化させてしまう。
さらに請求項3の発明は上記請求項2の合金にZ n
0.05〜0.2wt%、Cr0.05〜2wt%、T
i0.001〜0.1wt%のうち少なくとも1種の元
素を含有させたものである。Zn、Cr、Tiの微量添
加はいずれも耐食性、耐孔食性を改善する働きをなすも
のであるが、それぞれその下限未満ではその効果が少な
く、上限を越えると切削性を劣化させる。
0.05〜0.2wt%、Cr0.05〜2wt%、T
i0.001〜0.1wt%のうち少なくとも1種の元
素を含有させたものである。Zn、Cr、Tiの微量添
加はいずれも耐食性、耐孔食性を改善する働きをなすも
のであるが、それぞれその下限未満ではその効果が少な
く、上限を越えると切削性を劣化させる。
しかして本発明は上記のアルミニウム合金の押出方向の
断面の中に分散するPb5Bi、Snの晶出粒子の形状
、寸法および分散状態を規定することにより特に横送り
切削性を向上させたもので、円形粒子については大きさ
は2〜20μm2で、かつ1mm2の素地の中に200
〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短径の2倍以
上の粒子)については、大きさは50μm2以内で、か
つ1mm2の素地の中に1000個以内存在するとした
ものである。
断面の中に分散するPb5Bi、Snの晶出粒子の形状
、寸法および分散状態を規定することにより特に横送り
切削性を向上させたもので、円形粒子については大きさ
は2〜20μm2で、かつ1mm2の素地の中に200
〜2000個存在し、長円形粒子(長径が短径の2倍以
上の粒子)については、大きさは50μm2以内で、か
つ1mm2の素地の中に1000個以内存在するとした
ものである。
これは円形粒子の大きさが2−未満およびl−の素地の
中の個数が200個未満では、その効果が少なく、切粉
が連続してしまうからである。また粒子の大きさが20
−および1mm2の素地の中の個数が2000個を越え
ると仕上り表面や耐食性が低下する。また長円形粒子は
大きさが50−および1mm2の素地の中の個数が10
00個を越えると切粉が連続するようになるからである
。
中の個数が200個未満では、その効果が少なく、切粉
が連続してしまうからである。また粒子の大きさが20
−および1mm2の素地の中の個数が2000個を越え
ると仕上り表面や耐食性が低下する。また長円形粒子は
大きさが50−および1mm2の素地の中の個数が10
00個を越えると切粉が連続するようになるからである
。
次に本発明の製造方法について説明すると、請求項4〜
9の発明はそれぞれ合金の成分および範囲は異なるが製
造は同じである。すなわち、それぞれの合金を押出比2
0以上で押出し、これを20%以上の冷間加工を施した
後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工を
行なうか、または10%以上の冷間加工を行なった後、
さらに析出処理を行なうものである。ここで押出比が2
0%未満では所定のPb、B1.Snの晶出粒子の形状
、大きさおよび分布状態のいずれかまたは全てが得られ
ず、切粉が連続したり、表面仕上りや耐食性が低下する
。
9の発明はそれぞれ合金の成分および範囲は異なるが製
造は同じである。すなわち、それぞれの合金を押出比2
0以上で押出し、これを20%以上の冷間加工を施した
後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工を
行なうか、または10%以上の冷間加工を行なった後、
さらに析出処理を行なうものである。ここで押出比が2
0%未満では所定のPb、B1.Snの晶出粒子の形状
、大きさおよび分布状態のいずれかまたは全てが得られ
ず、切粉が連続したり、表面仕上りや耐食性が低下する
。
また溶体化処理前に20%以上の冷間加工を施し、(従
来は溶体化処理後に冷間加工を行なっていた、T3材ま
たはT8材)を溶体化処理後10%以上の冷間加工を行
なうか、または10%以上の冷間加工を行なった後、さ
らに析出処理を行なわないと切粉が連続する。上記の溶
体化処理後10%以上の冷間加工を行なったものより、
10%の冷間加工を行なった後さらに析出処理を施した
ものの方が、更に切削性は改善される。
来は溶体化処理後に冷間加工を行なっていた、T3材ま
たはT8材)を溶体化処理後10%以上の冷間加工を行
なうか、または10%以上の冷間加工を行なった後、さ
らに析出処理を行なわないと切粉が連続する。上記の溶
体化処理後10%以上の冷間加工を行なったものより、
10%の冷間加工を行なった後さらに析出処理を施した
ものの方が、更に切削性は改善される。
本発明は、上記のように従来の2011.2014.2
017の合金組成のCu、St、Fe。
017の合金組成のCu、St、Fe。
Pb、B i、Mg、Mn、Zn、Cr、Tiなどの成
分について検討の結果、これらの組成および範囲を適当
に配合して強度および切削性を改善し、さらにSnを加
えて切削性を増すと共に、合金の押出し方向の断面の中
に存在する晶子粒子の大きさ、個数、分散状態を規制す
ることにより横送り切削性を改善したものである。
分について検討の結果、これらの組成および範囲を適当
に配合して強度および切削性を改善し、さらにSnを加
えて切削性を増すと共に、合金の押出し方向の断面の中
に存在する晶子粒子の大きさ、個数、分散状態を規制す
ることにより横送り切削性を改善したものである。
そして上記の組成の合金を押出比20%以上で押出した
後、溶体化処理前に20%以上の冷間加工を施し、これ
を溶体化処理した後10%以上の冷間加工を行なうこと
により、上記の晶出粒子の調整が可能となり、この後さ
らに析出処理を施すことにより一層切削性を向上させた
アルミニウム合金が得られるものである。
後、溶体化処理前に20%以上の冷間加工を施し、これ
を溶体化処理した後10%以上の冷間加工を行なうこと
により、上記の晶出粒子の調整が可能となり、この後さ
らに析出処理を施すことにより一層切削性を向上させた
アルミニウム合金が得られるものである。
以下に本発明の一実施例について説明する。
第1表に示す本発明合金、比較材、及び従来合金の組成
の鋳塊を溶製した。この11インチφ、又は、13イン
チφの棒状鋳塊を500°Cで4時間均質化処理した後
、420℃に加熱して押出加工を行なった。押出比は第
1表に示す、押出材の形状は全て34■φの丸棒とし、
第1表に示す所定の冷間加工率にて抽伸加工したもの、
または、抽伸加工しないものを作製し、その後溶体化処
理を520°Cで30分加熱した後水冷して行なった。
の鋳塊を溶製した。この11インチφ、又は、13イン
チφの棒状鋳塊を500°Cで4時間均質化処理した後
、420℃に加熱して押出加工を行なった。押出比は第
1表に示す、押出材の形状は全て34■φの丸棒とし、
第1表に示す所定の冷間加工率にて抽伸加工したもの、
または、抽伸加工しないものを作製し、その後溶体化処
理を520°Cで30分加熱した後水冷して行なった。
溶体化処理後、0%および30%の冷間加工率にて抽伸
加工した。またその後130°Cで20時間析出処理し
たものを作製した。
加工した。またその後130°Cで20時間析出処理し
たものを作製した。
このようにして得られた押出材の切削性を下記の試験方
法によって試験した。その結果を第1表に併記した。
法によって試験した。その結果を第1表に併記した。
(1)切削性
a)切削試験条件
試料寸法 :全での試料を予備切削し18■φに統一し
てお(。
てお(。
設備 :NC旋盤
切削工具 ニスローアウェイチップ 三菱HTilOD
NPR431 周速 : 50 m/win 、 100 rn
/min送り : 0.04圓/rev 切り込みil:1m 潤滑油 :使用せず b)切粉処理性 切粉100個当たりの重量(g/10o個)を測定し、
次の基準で判定する。
NPR431 周速 : 50 m/win 、 100 rn
/min送り : 0.04圓/rev 切り込みil:1m 潤滑油 :使用せず b)切粉処理性 切粉100個当たりの重量(g/10o個)を測定し、
次の基準で判定する。
◎・・・2g/100個未満
○・・・2以上〜4g/100個未満
Δ・・・4以上〜6g、/100個未満×・・・6g/
100個以上 C)切削仕上げ面 切削仕上げ面の最大粗さRmax(x)を測定し、次の
基準で判定する。
100個以上 C)切削仕上げ面 切削仕上げ面の最大粗さRmax(x)を測定し、次の
基準で判定する。
◎・・・10−未満
○・・・10n以上〜15pm
Δ・・・15μ以上〜20μ未満
×・・・20−以上
上記第1表の結果より、比較材23.24.25は本発
明合金成分であるが、製造方法が本発明製造方法と異な
るものである。比較材26.27.28はPb、Bi、
Snの低融点金属の含有量が本発明合金の下限以下のも
のを、本発明製造方法で製造したものである。又、比較
材29.30.31はPb、Bi、Snの低融点金属の
含有量が本発明合金の上限以上のものを、本発明製造方
法で製造したものである。いずれの材料も切粉処理性が
悪く、切削性仕上げ面も劣った。従来合金32(201
1)は切削処理性が多少悪かったが、仕上げ面は良好で
あった。33 (2014)、34 (2017)、3
5 (2018)は切削処理性、切削仕上げ面も悪かっ
た。これに対し、本発明合金1〜22は切削処理性、切
削仕上げ面共に良好であった。
明合金成分であるが、製造方法が本発明製造方法と異な
るものである。比較材26.27.28はPb、Bi、
Snの低融点金属の含有量が本発明合金の下限以下のも
のを、本発明製造方法で製造したものである。又、比較
材29.30.31はPb、Bi、Snの低融点金属の
含有量が本発明合金の上限以上のものを、本発明製造方
法で製造したものである。いずれの材料も切粉処理性が
悪く、切削性仕上げ面も劣った。従来合金32(201
1)は切削処理性が多少悪かったが、仕上げ面は良好で
あった。33 (2014)、34 (2017)、3
5 (2018)は切削処理性、切削仕上げ面も悪かっ
た。これに対し、本発明合金1〜22は切削処理性、切
削仕上げ面共に良好であった。
本発明によれば、アルミニウム合金組成を本発明のごと
く規定し、しかも製造方法を本発明のごとくして行なう
ことにより切削性の良好なアルミニウム合金を安定して
得ることを可能としたもので、自動切削を行なう電子機
器部品、自動車部品、精密機械部品、光学機器部品等と
(−で広く利用できるもので工業的価値が極めて大きい
ものである。
く規定し、しかも製造方法を本発明のごとくして行なう
ことにより切削性の良好なアルミニウム合金を安定して
得ることを可能としたもので、自動切削を行なう電子機
器部品、自動車部品、精密機械部品、光学機器部品等と
(−で広く利用できるもので工業的価値が極めて大きい
ものである。
第1図は横送り切削の例を示す斜視図である。
l・・・被切削材料、 2・・・切粉、 3・・・切削
工具、4・・・切削方向。
工具、4・・・切削方向。
Claims (9)
- (1)Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%、
Fe0.1〜2.0wt%を含み、さらにPb、Bi、
Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.0
wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからなり
、材料の押出方向の断面中に分散するPb、Bi、Sn
の晶出粒子の形状、寸法及び分散状態は、円形粒子につ
いては大きさが2〜20μm^2で、かつ1mm^2の
素地の中に200〜2000個存在し、長円形粒子(長
径が短径の2倍以上の粒子)については、大きさが50
μm^2以内で、かつ1mm^2の素地の中に1000
個以内存在することを特徴とする横送り切削加工性に優
れたアルミニウム合金。 - (2) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、さらにPb、
Bi、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜
2.0wt%含み、残部がアルミニウムとその不純物と
からなり、材料の押出方向の断面中に分散するPb,B
i、Snの晶出粒子の形状寸法及び分散状態は、円形粒
子については、大きさが2〜20μm^2で、かつ1m
m^2の素地の中に200〜2000個存在し、長円形
粒子(長径が短径の2倍以上の粒子)については、大き
さは50μm^2以内で、かつ1mm^2の素地の中に
1000個以内存在することを特徴とする横送り切削加
工性に優れたアルミニウム合金。 - (3) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、かつPb、B
i、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.2〜2
.0wt%含み、さらにZn0.05〜0.2wt%、
Cr0.05〜2.0wt%、Ti0.001〜0.1
wt%のうち少なくとも1種の元素を含み、残部がアル
ミニウムとその不純物とからなり、材料の押出方向の断
面中に分散するPb、Bi、Snの晶出粒子の形状、寸
法および分散状態は、円形粒子については大きさが2〜
20μm^2で、かつ1mm^2の素地の中に200〜
2000個存在し、長円形粒子(長径が短径の2倍以上
の粒子については、大きさが50μm^2以内で、かつ
1mm^2の素地の中に1000個以内存在することを
特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金
。 - (4) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%含み、さらにPb、Bi、
Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.0
wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからなる
アルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%以
上の冷間加工を施した後溶体処理を行ない、その後10
%以上の冷間加工を行なうことを特徴とする横送り切削
加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法。 - (5) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%を含み、さらにPb、Bi
、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とからな
るアルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20%
以上の冷間加工を施した後溶体化処理を行ない、その後
10%以上の冷間加工を行ない、次いで析出処理を行な
うことを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミニ
ウム合金の製造方法。 - (6) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.5〜1.2wt%を含みさらにPb、Bi
、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2.
0wt%含み残部がアルミニウムとその不純職物とから
なるアルミニウム合金を、押出比20以上の冷間加工を
施した後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間
加工を行なうことを特徴とする横送り切削加工性に優れ
たアルミニウム合金の製造方法。 - (7) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.05〜1.2wt%を含みさらにPb、B
i、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.5〜2
.0wt%含み残部がアルミニウムとその不純物とから
なるアルミニウム合金を押出比20以上で押出し、20
%以上の冷間加工を施した後溶体化処環を行ない、その
後10%以上の冷間加工を行ない、次いで析出処理を行
なうことを特徴とする横送り切削加工性に優れたアルミ
ニウム合金の製造方法。 - (8) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、かつPb、B
i、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.2〜2
.0wt%含み、さらにZn0.05〜0.2wt%、
Cr0.05〜2.0wt%、Ti0.001〜0.1
wt%のうち少なくとも1種の元素を含み、残部がアル
ミニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を、
押出比20以上で押出し、20%以上の冷間加工を施し
た後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工
を行なうことを特徴とする横送り切削加工性に優れたア
ルミニウム合金の製造方法。 - (9) Cu3〜6wt%、Si0.1〜1.5wt%
、Fe0.1〜2.0wt%、Mg0.3〜1.8wt
%、Mn0.05〜1.2wt%を含み、かつPb、B
i、Snのいずれか2種以上の元素を総量で0.2〜2
.0wt%含み、さらにZn0.05〜0.2wt%、
Cr0.05〜2.0wt%、Ti0.001〜0.1
wt%のうち少なくとも1種の元素を含み残部がアルミ
ニウムとその不純物とからなるアルミニウム合金を、押
出比20%以上で押出し、20%以上の冷間加工を施し
た後溶体化処理を行ない、その後10%以上の冷間加工
を行ない、次いで析出処理を行なうことを特徴とする横
送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63234537A JP2726444B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP63234537A JP2726444B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0285331A true JPH0285331A (ja) | 1990-03-26 |
JP2726444B2 JP2726444B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16972581
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63234537A Expired - Fee Related JP2726444B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2726444B2 (ja) |
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-
1988
- 1988-09-19 JP JP63234537A patent/JP2726444B2/ja not_active Expired - Fee Related
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