JPH04120236A - 塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金とその製造方法 - Google Patents
塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金とその製造方法Info
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- JPH04120236A JPH04120236A JP23790490A JP23790490A JPH04120236A JP H04120236 A JPH04120236 A JP H04120236A JP 23790490 A JP23790490 A JP 23790490A JP 23790490 A JP23790490 A JP 23790490A JP H04120236 A JPH04120236 A JP H04120236A
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- Extrusion Of Metal (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〕
木登、、明は自動車用空調装置、ガス配管部、二輪車の
気化器等に用いられる塑性加工性に優れたアルミニウム
快削合金とその製造方法に関するものである。
気化器等に用いられる塑性加工性に優れたアルミニウム
快削合金とその製造方法に関するものである。
自動車用空調装置、ガス配管部品、二輪車の気化器等に
は耐食性の良いＡｊ！−Ｍｇ−３ｉ系合金が使用されて
いる。最も一般的にはＪＩＳ ６０６１合金が用いられ
ている。
は耐食性の良いＡｊ！−Ｍｇ−３ｉ系合金が使用されて
いる。最も一般的にはＪＩＳ ６０６１合金が用いられ
ている。
しかし、このＪＩＳ ６０６１合金は切削性が劣るため
低融点金属を添加し切削性を良くした快削合金が使用さ
れることもある。
低融点金属を添加し切削性を良くした快削合金が使用さ
れることもある。
この系統の快削合金として第１表に示すような合金があ
る。
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
６０６１合金は切削で部品加工を行う場合、長い切粉と
なり製品にきすを付けたりバイトに絡み付き極めて切削
加工性が悪い問題がある。一方、第１表記載の快削合金
は切削性は良いが、転造加工でねじ切りする場合伸びが
少ないため割れが生ずる。また、部品加工後にかしめ等
の塑性加工を行う場合も延性がないため割れることがあ
る。これは上記の合金が組成的に過剰Ｓｉであるため伸
びが少なく苛酷な加工に耐えられないためである。
なり製品にきすを付けたりバイトに絡み付き極めて切削
加工性が悪い問題がある。一方、第１表記載の快削合金
は切削性は良いが、転造加工でねじ切りする場合伸びが
少ないため割れが生ずる。また、部品加工後にかしめ等
の塑性加工を行う場合も延性がないため割れることがあ
る。これは上記の合金が組成的に過剰Ｓｉであるため伸
びが少なく苛酷な加工に耐えられないためである。
また、６０６２合金は添加元素のＭ、とＢｉが結び付い
た酸化物を作るため、苛酷な加工を行うとここを起点に
割れが発生する。
た酸化物を作るため、苛酷な加工を行うとここを起点に
割れが発生する。
本発明はかかる状況に鑑み、耐食性と切削性に優れ、か
つ塑性加工性にも優れた快削性アルミニウム合金とその
製造方法を開発したものであり、請求項１の発明は、Ｍ
ｇ ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５ｗｔ
％、Ｃｕ ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ ０．３〜２．
０ｗｔ％、Ｓｎ ０．３〜２．０ｗｔ％を含有し残部Ａ
ｆと不可避的不純物とからなることを特徴とする塑性加
工性に優れたアルミニウム快削合金であり、請求項２の
発明は、Ｍｇ ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜
０．５ｗｔ％、Ｃｕ ０．１〜０．ｈｔ％、Ｐｂ ０．
３〜２．０ｗｔ％、Ｓｎ ０．３〜２．０ｗｔ％を含有
し、さらにＭｎ０．０３〜０．３＋ｍｔ％、Ｃｒ ０．
０３〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ ０．０３〜０．３ｗｔ％、
Ｔｉ ０．２５ｗｔ％以下のうちの１種または２種以上
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなることを
特徴とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金で
あり、請求項３の発明は、Ｍｇ ０．５〜１．５ｗｔ％
、Ｓｉ ０．１５〜０．５ｗｔ％、ＣｕＯ０１〜０．８
ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．９ｗｔ％を含有し、残部Ａ！
と不可避的不純物とからなる合金鋳塊を３００〜５３０
℃の温度で押出して押出材の最大結晶粒径を０．２閣以
下とし、しかる後４５０〜５５０℃の温度に６時間以下
保持して溶体化処理し、続いて人工時効処理することを
特徴とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金の
製造方法であり、請求項４の発明は、Ｍｇ ０．５〜１
．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ ０．
１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ ０．３〜２．０−ｔ％、Ｓｎ
０．３〜２．０ｗｔ％を含有し、さらにＭｎ０．０３
〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ
０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ ０．２５ｉｙｔ％以下
のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不可
避的不純物とからなる合金鋳塊を３００〜５３０℃の温
度で押出して押出材の最大結晶粒径を０．２ｍ以下とし
、しかる後４５０ ５５０℃の温度に６時間以下保持
して溶体化処理し、続いて人工時効処理することを特徴
とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金の製造
方法である。
つ塑性加工性にも優れた快削性アルミニウム合金とその
製造方法を開発したものであり、請求項１の発明は、Ｍ
ｇ ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５ｗｔ
％、Ｃｕ ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ ０．３〜２．
０ｗｔ％、Ｓｎ ０．３〜２．０ｗｔ％を含有し残部Ａ
ｆと不可避的不純物とからなることを特徴とする塑性加
工性に優れたアルミニウム快削合金であり、請求項２の
発明は、Ｍｇ ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜
０．５ｗｔ％、Ｃｕ ０．１〜０．ｈｔ％、Ｐｂ ０．
３〜２．０ｗｔ％、Ｓｎ ０．３〜２．０ｗｔ％を含有
し、さらにＭｎ０．０３〜０．３＋ｍｔ％、Ｃｒ ０．
０３〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ ０．０３〜０．３ｗｔ％、
Ｔｉ ０．２５ｗｔ％以下のうちの１種または２種以上
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなることを
特徴とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金で
あり、請求項３の発明は、Ｍｇ ０．５〜１．５ｗｔ％
、Ｓｉ ０．１５〜０．５ｗｔ％、ＣｕＯ０１〜０．８
ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．９ｗｔ％を含有し、残部Ａ！
と不可避的不純物とからなる合金鋳塊を３００〜５３０
℃の温度で押出して押出材の最大結晶粒径を０．２閣以
下とし、しかる後４５０〜５５０℃の温度に６時間以下
保持して溶体化処理し、続いて人工時効処理することを
特徴とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金の
製造方法であり、請求項４の発明は、Ｍｇ ０．５〜１
．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ ０．
１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ ０．３〜２．０−ｔ％、Ｓｎ
０．３〜２．０ｗｔ％を含有し、さらにＭｎ０．０３
〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ
０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ ０．２５ｉｙｔ％以下
のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不可
避的不純物とからなる合金鋳塊を３００〜５３０℃の温
度で押出して押出材の最大結晶粒径を０．２ｍ以下とし
、しかる後４５０ ５５０℃の温度に６時間以下保持
して溶体化処理し、続いて人工時効処理することを特徴
とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金の製造
方法である。
〔作用〕
本発明合金において、Ｍｇは強度向上の目的で添加され
るが、０．４ｗｔ％（以下％と略記）未満では強度が不
十分で１．５％を超えると転造加工性や塑性加工性が悪
化する。ＳｌもＭｇと化合物を形成し強度向上の効果が
あるが、０．１５％未満では効果がなく０．５％を超え
ると加工性が低下する。本発明合金は従来のこの系統の
合金と異なりＳｉ に対して過剰Ｍｇ合金となっており
、この点が塑性加工性改善に効果がある。
るが、０．４ｗｔ％（以下％と略記）未満では強度が不
十分で１．５％を超えると転造加工性や塑性加工性が悪
化する。ＳｌもＭｇと化合物を形成し強度向上の効果が
あるが、０．１５％未満では効果がなく０．５％を超え
ると加工性が低下する。本発明合金は従来のこの系統の
合金と異なりＳｉ に対して過剰Ｍｇ合金となっており
、この点が塑性加工性改善に効果がある。
Ｃｕも強度向上効果があるが０．１％未満では効果が不
十分で０．８％を超えると耐食性が低下する。
十分で０．８％を超えると耐食性が低下する。
ＰｂとＳｎは切削性改善の目的で添加されるがそれぞれ
０．３％未満では切削性改善効果がなく２．０％を超え
ると効果が飽和し、粗大化合物を形成して塑性加工性を
悪化させる。
０．３％未満では切削性改善効果がなく２．０％を超え
ると効果が飽和し、粗大化合物を形成して塑性加工性を
悪化させる。
Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒは押出材の耐応力腐食割れ改善の目的
で添加されるが、０．０３％未満では効果がなく、０．
３を超えると押出性を阻害する。Ｔｉ も耐応力腐食性
割れ改善の目的で添加されるが、その他に鋳塊の結晶粒
微細化をも目的として添加されるが、０．２５％を超え
るとその効果が飽和し、粗大晶出物を形成し加工性を悪
化する。
で添加されるが、０．０３％未満では効果がなく、０．
３を超えると押出性を阻害する。Ｔｉ も耐応力腐食性
割れ改善の目的で添加されるが、その他に鋳塊の結晶粒
微細化をも目的として添加されるが、０．２５％を超え
るとその効果が飽和し、粗大晶出物を形成し加工性を悪
化する。
本発明製造方法において、押出温度を３００〜５３０℃
と限定したのは本発明合金は熱間押出時に再結晶化しゃ
すく押出温度によっては平均粒径が０．３＝以上となっ
てしまう。このような粗大結晶組織を有する材料は苛酷
な塑性加工を行った場合、結晶粒界に沿って割れが発生
し易い。特に押出温度が５３０℃を超えると再結晶が急
速に進むためこの温度以下で押出を最大結晶粒径を０．
２ａａｎ以下に抑える必要がある。
と限定したのは本発明合金は熱間押出時に再結晶化しゃ
すく押出温度によっては平均粒径が０．３＝以上となっ
てしまう。このような粗大結晶組織を有する材料は苛酷
な塑性加工を行った場合、結晶粒界に沿って割れが発生
し易い。特に押出温度が５３０℃を超えると再結晶が急
速に進むためこの温度以下で押出を最大結晶粒径を０．
２ａａｎ以下に抑える必要がある。
また３００℃未満の押出温度では押出比によっては押出
が不可能であり、たとえ押出が出来ても極めて生産性が
低く３００℃以上の温度で押出す必要がある。
が不可能であり、たとえ押出が出来ても極めて生産性が
低く３００℃以上の温度で押出す必要がある。
さらに本発明合金は熱処理型の合金であるため、溶体化
処理、焼入、人工時効処理を行うことにより性能を出す
必要があるが、溶体化処理の条件を４５０〜５５０℃の
温度で６時間以下としたのは４５０℃未満では十分な強
度が得られず、５５０″Ｃを超えると材料の結晶粒界の
溶融の恐れがあるためであり、また６時間を超えると材
料の結晶粒粗大化を生ずるからである。
処理、焼入、人工時効処理を行うことにより性能を出す
必要があるが、溶体化処理の条件を４５０〜５５０℃の
温度で６時間以下としたのは４５０℃未満では十分な強
度が得られず、５５０″Ｃを超えると材料の結晶粒界の
溶融の恐れがあるためであり、また６時間を超えると材
料の結晶粒粗大化を生ずるからである。
人工時効処理は１２０℃〜２００℃の温度で２〜２０時
間とすればよい。
間とすればよい。
以下本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例１
第２表に示す組成の押出用鋳塊を一般的な水冷鋳造法で
製造した。鋳塊は外径２１５ｍｍとした。この鋳塊を５
４０℃で１２時間の均質化処理を行い空冷で常温まで冷
却した。その後、鋳塊を第２表に示す押出温度に加熱し
た後、対辺２７閣の六角棒に押出した。この押出材を５
２０″Ｃで１時間溶体化処理した後水中焼入れを行った
。曲りを矯正後１８０’Ｃで８時間の人工時効処理を行
った。
製造した。鋳塊は外径２１５ｍｍとした。この鋳塊を５
４０℃で１２時間の均質化処理を行い空冷で常温まで冷
却した。その後、鋳塊を第２表に示す押出温度に加熱し
た後、対辺２７閣の六角棒に押出した。この押出材を５
２０″Ｃで１時間溶体化処理した後水中焼入れを行った
。曲りを矯正後１８０’Ｃで８時間の人工時効処理を行
った。
この材料から試料を取り、旋盤を用いて超硬ハイドで切
削試験を行い切粉の形状から切削性を３段階に評価した
。
削試験を行い切粉の形状から切削性を３段階に評価した
。
また転造機を用いてねし切り試験を行い割れの発生状態
から転造性を３段階に評価した。
から転造性を３段階に評価した。
さらに切削でパイプ状に加工した試料を外径で３０％の
かしめ加工を行い割れの発生状態からがしめ性を３段階
に評価した。
かしめ加工を行い割れの発生状態からがしめ性を３段階
に評価した。
これらの評価を第２表に併記した。
第２表から明らかなように本発明合金Ａ−Ｄは切削性、
転造性、かしめ性のいずれも良好であった。
転造性、かしめ性のいずれも良好であった。
これに対し従来合金Ｅ−Ｈではこれらの特性全部が良好
であるものはなかった。
であるものはなかった。
実施例２
第２表のＡの組成を有する押出用鋳塊を水冷鋳造で製造
した。鋳塊は外径２１５ｍ＋とじた。この鋳塊を５４０
℃で１２時間の均質化処理を行い、空冷で常温まで冷却
した。その後この鋳塊を押出温度２８０℃１４８０℃１
５８０℃の各温度で対辺２７Ｍの六角棒に押出し、押出
材の最大結晶粒度を調べた。
した。鋳塊は外径２１５ｍ＋とじた。この鋳塊を５４０
℃で１２時間の均質化処理を行い、空冷で常温まで冷却
した。その後この鋳塊を押出温度２８０℃１４８０℃１
５８０℃の各温度で対辺２７Ｍの六角棒に押出し、押出
材の最大結晶粒度を調べた。
次に各温度で押出した押出材を実施例１と同様に溶体化
処理、焼入、人工時効処理を行い実施例１と同様に切削
性、転造性、かしめ性を評価した。
処理、焼入、人工時効処理を行い実施例１と同様に切削
性、転造性、かしめ性を評価した。
その結果を第３表に示す。
第３表から明らかなように押出温度４８０℃の場合は切
削性、転造性、かしめ性のすべてが良好であるが、押出
温度５８０℃の場合は４８０℃の場合に比べてやや悪い
結果であった。
削性、転造性、かしめ性のすべてが良好であるが、押出
温度５８０℃の場合は４８０℃の場合に比べてやや悪い
結果であった。
以上述べた如く本発明によれば切削性がよく、しかも転
造性、かしめ性等の塑性加工性にも優れたアルミニウム
快削合金が得られるもので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
造性、かしめ性等の塑性加工性にも優れたアルミニウム
快削合金が得られるもので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５
ｗｔ％、Ｃｕ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．
０ｗｔ％、Ｓｎ０．３〜２．０ｗｔ％を含有し残部Ａｌ
と不可避的不純物とからなることを特徴とする塑性加工
性に優れたアルミニウム快削合金。 ２）Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５
ｗｔ％、Ｃｕ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．
０ｗｔ％、Ｓｎ０．３〜２．０ｗｔ％を含有し、さらに
Ｍｎ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０．０３〜０．３ｗ
ｔ％、Ｚｒ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ０．２５ｗｔ
％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌ
と不可避的不純物とからなることを特徴とする塑性加工
性に優れたアルミニウム快削合金。 ３）Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５
ｗｔ％、Ｃｕ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．
０ｗｔ％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからな
る合金鋳塊を３００〜５３０℃の温度で押出して押出材
の最大結晶粒径を０．２ｍｍ以下とし、しかる後４５０
〜５５０℃の温度に６時間以下保持して溶体化処理し、
続いて人工時効処理することを特徴とする塑性加工性に
優れたアルミニウム快削合金の製造方法。 ４）Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１５〜０．５
ｗｔ％、Ｃｕ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｐｂ０．３〜２．
０ｗｔ％、Ｓｎ０．３〜２．０ｗｔ％を含有し、さらに
Ｍｎ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０．０３〜０．３ｗ
ｔ％、Ｚｒ０．０３〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ０．２５ｗｔ
％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌ
と不可避的不純物とからなる合金鋳塊を３００〜５３０
℃の温度で押出して押出材の最大結晶粒径を０．２ｍｍ
以下とし、しかる後４５０〜５５０℃の温度に６時間以
下保持して溶体化処理し、続いて人工時効処理すること
を特徴とする塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790490A JPH04120236A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790490A JPH04120236A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120236A true JPH04120236A (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=17022158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23790490A Pending JPH04120236A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 塑性加工性に優れたアルミニウム快削合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04120236A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0761834A1 (en) * | 1995-08-24 | 1997-03-12 | KAISER ALUMINUM & CHEMICAL CORPORATION | Lead-free 6000 series aluminium alloy |
| JP2001239803A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-09-04 | Nsk Ltd | 車輪支持用転がり軸受ユニット |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP23790490A patent/JPH04120236A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5810952A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-22 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Lead-free 6000 series aluminum alloy |
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