JPH0420977B2 - - Google Patents

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JPH0420977B2
JPH0420977B2 JP22046987A JP22046987A JPH0420977B2 JP H0420977 B2 JPH0420977 B2 JP H0420977B2 JP 22046987 A JP22046987 A JP 22046987A JP 22046987 A JP22046987 A JP 22046987A JP H0420977 B2 JPH0420977 B2 JP H0420977B2
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Koji Ooshima
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Nippon Light Metal Co Ltd
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Nippon Light Metal Co Ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、空気フレオン等の気体圧縮機部材と
して用いられるアルミニウム合金鍛造品製スクロ
ールの製造方法に関するものである。 [従来の技術] スクロール型気体圧縮機は、2個のスクロール
(渦巻き羽根)が互いに接しながら回転運動をし
て吸い込み気体を圧縮する装置であり、固定スク
ロールと旋回スクロールとがつくり出す三日月状
の圧縮空間を外側から内側への連続的に小さくし
ていつて吸い込み気体を圧縮するものであり、レ
シプロ型の圧縮機よりも低振動、低騒音であるた
めに近年にわかにその利用が拡大されつつある。 従来一般にスクロールは鋳鉄または鋼製のもの
が用いられていたが、切削加工性が悪く加工後の
寸法精度が不十分であるところかか加工性の優れ
たアルミニウム材が注目され、その軽量性と相ま
つてアルミニウム材への転換が進められている。 このようなスクロール用アルミニウム合金とし
ては、ケイ素11〜13%を含み、これに合金の強化
用元素として少量の銅、マグネシウム、ニツケル
を配合したAC−8A合金等のアルミニウム−ケイ
素系合金が使用され、また製品の使用特性上、組
織が緻密で鋳巣等の内部欠陥の無いものが要求さ
れる関係上、合金中にアンチモンを添加してその
結晶微細化効果による鋳造組織の改善をはかつた
り、合金をスクイーズキヤステイングなどの特殊
鋳造法によつて鋳造することなどが検討されてい
る。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、このように単に合金組織の微細
化をはかつたり特殊鋳造法を採用したりしただけ
では、製品中の鋳巣を完全になくすことは困難で
あり、切削加工後の製品にしばしば鋳巣による欠
陥が発見されることがあつて生産効率上問題があ
つた。 また、さらに他の大きな欠陥として従来法によ
るアルミニウム合金製スクロールはこれを組み合
わせて圧縮機を構成使用したときに、スクロール
間の焼き付きや、亀裂の発生、摩耗の問題があつ
た。このため仕上げ加工後の製品にアルマイト皮
膜処理を施して製品に耐摩耗性、耐焼き付き性を
付与することも試みられているが十分な効果が得
られず、実用上なお問題を残している。 本発明は、上記した種々の問題点を解決し、鋳
巣などの内部欠陥がなく、アルマイト皮膜処理を
施すことなくして使用に際しての亀裂の発生や耐
摩耗性、耐焼き付き性等の問題を克服し得るよう
なアルミニウム−ケイ素系合金製スクロールの製
造方法を提供することを目的とするものである。 [課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明は、ケイ素
8.5〜10.5重量%、アンチモン0.2重量%以下を含
み、さらに要すれば合金強化元素として4.0重量
%以下の銅、1.8重量%以下のマグネシウム、2.5
%重量以下のニツケルのうちの1種以上を含み、
残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなる
アルミニウム合金の半連続鋳造鋳塊を押出し比6
〜20で押出し加工後、400〜440℃の温度で熱間鍛
造することにより、合金中に存在する共晶ケイ素
を、平均粒径が2〜8μmで、且つα相中での粒
子分散度が10000〜30000個/mm2となるように均一
分散させたことを特徴とするアルミニウム合金製
スクロールの製造方法である。 [作用] 発明者らは、上記したアルミニウム−ケイ素系
合金製スクロールにおける問題点の解決を合金組
織面から検討した結果、耐摩耗性を改善し、耐焼
き付き性や亀裂の発生を少なくするためには合金
組織中に存在する共晶ケイ素が適当な大きさで、
且つα相中に適当な分散状態で均一に分散してい
なければならないことを見出した。 即ち、発明者らの研究によれば合金組織中に存
在する共晶ケイ素は平均粒子径が2〜8μmで、
且つα相中での共晶ケイ素粒子の分散度が10000
〜30000個/mm2の範囲にあるときに製品表面にア
ルマイト皮膜を施すことなくして、スクロール間
の焼く付きや亀裂を発生することなく、また良好
な耐摩耗性を示すことが判かつた。 共晶ケイ素の平均粒子径が上記の範囲を超える
とスクロールは亀裂を生じやすくする。逆に上記
範囲未満であると耐摩耗性が低下する。また共晶
ケイ素の分散度が上記範囲を超えると合金の切削
性に悪影響を及ぼし、且つ合金自体が脆くなりす
ぎて加工性が低下する。逆に分散度が上記範囲未
満ではスクロール間の焼き付きを生じ易くなる。 本発明においては、上記した合金組織上の観点
および内部欠陥上の観点から合金組成の選定およ
びスクロールの製造方法が決定された。即ち、内
部欠陥を可及的に排除し、また共晶ケイ素を可及
的に微細に且つ独立してα相中に均一分散させる
ために、半連続鋳造鋳塊を押出し加工した後、鍛
造する二段の塑性加工法が採られた。 また、アルミニウム−ケイ素系合金としては、
ケイ素8.5〜10.5重量%を含む合金が選定された。
本発明においては上記範囲でケイ素を含むアルミ
ニウム、ケイ素系合金を半連続鋳造法により、ビ
レツト等の鋳塊に鋳造し、次いで押し出し加工を
行なう。鋳造に当たつては合金溶湯中に0.2重量
%以下のごく少量のアンチモンを添加することに
より合金組織中の共晶ケイ素の微細化および球状
化をはかる。また、押出しに当たつての最適な押
し出し比は6〜20である。 次に、得られた押出し材を400〜440℃の温度範
囲に加熱して熱間鍛造を、ほぼ所望の寸法形状の
スクロール粗形材とする。粗形材は常法による
T6処理を施した後、切削加工を施すことによつ
て所望の寸法精度のスクロールに仕上げられる。 このようにして所定量のケイ素とアンチモンを
含有するアルミニウム−ケイ素系合金の半連続鋳
造鋳塊を押出し加工、熱間鍛造の二つの塑性加工
を行なうことによつて鋳塊中に晶出した共晶ケイ
素は適度に微細化、分散化されて本発明所望の平
均粒子径と分散度でα相中にそれぞれ独立した状
態で分散され、内部欠陥が無く、耐焼き付き性や
耐摩耗性の優れたスクロールを得ることができる
のである。鋳塊の塑性加工を押出し加工を経るこ
となく単に鍛造のみを行なつてスクロール粗形材
を得た場合には、共晶ケイ素粒子の分散状態が十
分でなく、また鋳巣による内部欠陥の排除が十分
に行なわれないために、スクロール使用時に亀裂
の発生や耐摩耗の低下をきたし、本発明の十分な
効果が得られない。 本発明のアルミニウム−ケイ素系合金において
は、この種の合金中に合金基質強化のためにしば
しば添加される4.0重量%までの銅、1.8重量%ま
でのマグネシウム、2.5重量%までのニツケルの
添加は、本発明における共晶ケイ素粒子の微細化
および分散化の効果に重大な影響を及ぼすことが
なく合金の強化を行ない得るので、必要に応じて
その一種以上を上記の含有量の範囲内において添
加することは合金強度の向上のために好ましいこ
とである。 また、通常の不可避的不純物として含まれる量
的範囲であれば、Fe、Mn、Cr、Zn、Ti等の不
純物元素の存在はさして問題にならない。 [実施例] 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 1 Al−10%Siに0.15%Sbを添加したアルミニウ
ム−ケイ素系合金を溶製し、これを常法による半
連続鋳造を行なつて325mmφのビレツトに鋳造し、
次いでこのビレツトを押出し比15で押出し加工を
施して800mmφの長尺棒を得た。次にこの長尺棒
から高さ60mmの円筒体を切り出して425℃に加熱
し、熱間鋳造してスクロール粗形材を得た。この
粗形材にT6処理(510℃×4hrの溶体化処理を施
した後、170℃×10hrの人工時効処理を行なう)
を施し、これを所望の寸法形状に切削加工して第
1図に示すようなスクロール製品(羽根の外径90
mmφで高さ20mm、基板径130mmφで高さ10mm)を
得た。 次に、本発明をこれと比較のために上記本発明
に使用したものと同様の組成を有する合金を用い
て従来法、即ち合金溶湯をスクイーズキヤステイ
ングして粗形材をつくり、切削加工によつて上記
発明品と同様の寸法形状に仕上げたものにアルマ
イト皮膜処理を施して得られた従来品とについ
て、それぞれの羽根部分から切り出した試料につ
いて共晶ケイ素粒子の平均粒子径および粒子分散
度を顕微鏡測定した結果、並びに上記発明品と従
来品との試料について、フリクトロン摩擦摩耗試
験機を使用して摩擦摩耗試験(試験条件:摩擦圧
力(A)30Kg/cm2および(B)150Kg/cm2、摩擦距離5Km、
摩擦速度1m/sec、相手材−被試材と同一)を
行なつてそれぞれの摩耗量を秤量により測定し、
それらの結果を第1表に示した。 第1表の結果より共晶ケイ素が本発明の範囲内
の平均粒子径および分散度にてα相中に分散含有
される本発明のスクロール製品は従来品に較べて
著しく耐摩耗性が優れており、摩擦圧力を高くし
た場合でも焼き付きを発生することがないなど、
従来品に較べて、その性能が格段に優れているこ
とが判かる。
【表】 実施例 2 次に実施例1によつて得られた本発明品による
試料を相手材を変えて、実施例1と同様にフリク
トロン摩擦摩耗試験機(試験条件:摩擦圧力30
Kg/cm2、摩擦距離5Km、摩擦速度1m/sec)を
行なつたときの被試々料および相手材の摩耗料を
秤量した結果(A:試料、B:相手材:B)を第
2表に示す。(なお、実施例6のみは比較品を被
試料材とし相手材に本発明品を使用した。)
【表】 これらの結果から、本発明によるスクロールか
ら得られた試料は例えば相手材に鋳鉄や窒化鋼を
選んで用いた場合であつても摩耗料が極めて少な
く、従つてこれらの鉄鋼材との組み合わせも可能
であり、その適用範囲が広いことが判かる。 実施例 7 Al−10%Siに0.15%Sbを添加した実施例1に
よる合金に、さらに基質強化元素として0.15%
Cu、0.50%Mg、1.0%Niを加えた合金を、実施
例1と同様の手順で加工してスクロール製品を得
た。 この製品から実施例1と同様にして試料を切り
出し、この試料のついて共晶ケイ素粒子の平均粒
子径および粒子分散度を顕微鏡測定した結果、平
均粒子径は3μmであり、また粒子分散度は18000
であつた。 またフリクトロン摩擦摩耗試験機により摩擦摩
耗試験(試験条件:摩擦圧力30Kg/cm2、摩擦距離
5Km、摩擦速度1m/sec、相手材−被試材と同
一)を行なつた結果、摩耗量は零であり、全く焼
き付きを生ずることが無かつた。 このことから、本発明のスクロール製造方法を
採用した場合には、本発明のケイ素含有範囲でケ
イ素を含むアルミニウム−ケイ素系合金に、さら
に基質強化元素として、銅、マグネシウム、ニツ
ケル等を添加した場合においても、本発明による
効果は何等変わることがないことが判かる。 [発明の効果] 以上述べた如く、本発明の製造方法によつて得
られたアルミニウム合金製スクロールは鋳巣によ
る内部欠陥がなく、また耐摩耗性およぶ耐焼き付
き性に優れているので実用上その効果が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によつて得られたスクロール
製品の一例を示す斜視図である。(なお、図面は
原出願に付したものを援用する。)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ケイ素8.5〜10.5重量%、アンチモン0.2重量
    %以下を含み、残部アルミニウムおよび不可避的
    不純物からなるアルミニウム合金の半連続鋳造鋳
    塊を押出し比6〜20で押出し加工後、400〜440℃
    の温度で熱間鍛造することにより、合金中に存在
    する共晶ケイ素を、平均粒径が2〜8μmで、且
    つα相中での粒子分散度が10000〜30000個/mm2
    なるように均一分散させたことを特徴とするアル
    ミニウム合金製スクロールの製造方法。 2 ケイ素8.5〜10.5重量%、アンチモン0.2重量
    %以下を含み、さらに合金強化元素として4.0重
    量%以下の銅、1.8重量%以下のマグネシウム、
    2.5%重量以下のニツケルのうちの1種以上を含
    み、残部アルミニウムおよび不可避的不純物から
    なるアルミニウム合金の半連続鋳造鋳塊を押出し
    比6〜20で押出し加工後、400〜440℃の温度で熱
    間鍛造することにより、合金中に存在する共晶ケ
    イ素を平均粒径が2〜8μmで、且つα相中での
    粒子分散度が10000〜30000個/mm2となるように均
    一分散させたことを特徴とするアルミニウム合金
    製スクロールの製造方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0625782A (ja) * 1991-04-12 1994-02-01 Hitachi Ltd 高延性アルミニウム焼結合金とその製造法及びその用途
JP3017007B2 (ja) * 1994-01-25 2000-03-06 株式会社デンソー スクロール型圧縮機
JP3684247B2 (ja) * 1995-01-24 2005-08-17 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機及びその製造方法
US5993576A (en) * 1995-11-29 1999-11-30 The Furukawa Electric Co., Ltd. Wear resistant wrought aluminum alloy and scroll of wear-resistant wrought aluminum alloy
JP3764200B2 (ja) * 1996-03-19 2006-04-05 株式会社デンソー 高強度ダイカスト品の製造方法
DE19815832B4 (de) * 1997-04-16 2014-02-13 Ixetic Bad Homburg Gmbh Flügelzellenpumpe
AU8385398A (en) * 1997-07-11 1999-02-08 Alcoa Inc. Extruding and forging an aluminum silicon alloy
US6536041B1 (en) * 1998-06-16 2003-03-18 United Video Properties, Inc. Program guide system with real-time data sources
US6702907B2 (en) * 2000-04-10 2004-03-09 Showa Denko K.K. Forged scroll part and production process thereof
JP2004060571A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3507402A1 (de) * 1985-03-02 1986-09-04 Vereinigte Aluminium-Werke AG, 1000 Berlin und 5300 Bonn Aluminiumoffsetband und verfahren zu seiner herstellung

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