JPH0421728A

JPH0421728A - 押出材の製造方法

Info

Publication number: JPH0421728A
Application number: JP2020421A
Authority: JP
Inventors: Ken Matsuoka; 松岡　建
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1992-01-24

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）本発明は自動車部品や鉄道車両、電気部品等に用いられ
、高い耐摩耗性を要求される押出材の製造方法に関する
ものである。

（従来の技術）従来、急冷凝固アルミニウム粉末合金押出材の製造方法
としては、まず粉末な冷間予備成形し、容器に入れて脱
ガス処理し、その後熱間プレスにより成形したものを外
削してビレットを製造していた。そしてこのビレットを
用いて所定のダイスで熱間押出して押出材を製造する方
法が最も一般的である。

上記の従来方法は合金含有成分、例えばＳＬ含有量が高
くなると押出割れが発生し、またビレットの製造コスト
が高い等の問題があった。

第５図は上記の問題を解決するために用いるビレット等
の横断面図である。図中１３は上記した方法により得ら
れたビレットであり、先端部にはアルミニウム又はアル
ミニウム合金（以下単にアルミニウムという）製板１４
が溶接により取付けられている。この状態で押出しを行
うというものである。また、その他の解決方法として第
４図（ａ）、（ｂ）に示すビレットを用いる方法が考え
られている。（ａ）はその横断面図であり、（ｂ）は縦
断面図である。図中１０はアルミニウム容器であり一方
の端にアルミニウム板を取付けたものである。１１はこ
の容器内に充填されたアルミニウム合金粉末であり、１
２はこの粉末充填後容器開口部を脱ガスの後塞いだアル
ミニウム蓋である。以上により得られたビレットを用い
て押出しを行なうというものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記第４図及び第５図で示す方法では以
下のような問題があった。

すなわち、第５図のような状態でビレットを押出す方法
では、押出材の先端部でアルミニウムが厚く被覆され、
押出し中央部になると薄くなり、押出後端部では被覆層
がなくなってしまう欠点がある。

また、合金含有量の多いものでは押出割れが押出材の中
央部から後端部に発生してしまうため製造が難しい、ま
た、押出長手方向で被覆厚さが異なっているため押出材
を切削加工で被覆部を取り除く場合も切削代が一定とな
らない問題がある。

一方、第４図に示すようなビレットを用いて押出しを行
う方法では、押出材断面形状が円形等の完全対称形状で
はほぼ均一な被覆率が得られるカー押出断面形状が凸型
等の場合、同−断面内でのアルミニウムの被覆状態にば
らつきが発生し、極端な場合には部分的に被覆されてい
ない箇所ができてしまう。また、合金含有量の高い粉末
を使用した場合には被覆率の低い箇所で押出割れが発生
することがある。さらに、押出材を切削加工で被覆部を
除去する場合も被覆率が部分的に異なるため切削代を決
められないという問題がある。

本発明は、高い合金含有量の粉末合金を用いた押出割れ
のない押出材の製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は（１）Ｓｉ５〜４０％（％は重量％を
示す。以下同じ。）％を含み、さらにＦｅ０．０５〜２
０％、Ｃｕ　０．０５〜１５％、Ｍｇ　０．０５〜１５
％、Ｍ　ｎ　　０．０５〜１０％、Ｎ　ｉ　　０．０５
〜１０％、Ｚｒ　０．０５〜１Ｏ％、Ｔ　ｉ　　０．０
５〜１０％、Ｃｒ　０．０５〜１５％、２ｎ０．０５〜
１５％、Ｗ　０．０５〜１０％及び■０．０５〜ｌＯ％
のうち少なくとも１種以上を含み、残部Ａ℃及び不可避
的不純物を有してなる押出用アルミニウム粉末合金を押
出すことを特徴とする押出材の製造方法、（２）　（１
）項記載の押出用アルミニウム粉末合金を押出すに当り
、該粉末な押出材の断面形状に対応した内部断面形状を
有する容器に封入してビレットとなし、押出すことを特
徴とする押出材の製造方法及び（３）ビレット断面積の
押出材断面積に対する比が５以上であることを特徴とす
る（２）項記載の押出材の製造方法を提供するものであ
る。

まず、本発明に用いられる粉末合金添加元素の限定理由
及び作用を説明する。

Ｓｉは摩耗性向上の作用を有し、その含有量が５％未満
では耐摩耗性が不十分であり、４０％を越えると切削加
工が困難となる。従って含有量は５〜４０％とする。

Ｆ　ｅ　０．０５〜２０％、Ｃｕ　０．０５〜１５％、
Ｍｇ　０．０５〜１５％、Ｍ　ｎ　　０．０５〜１０％
、Ｎ　ｉ　　０．０５〜１０％、Ｚｒ０、０５〜１０％
、Ｔ　ｉ　　０．０５〜１０％、Ｃｒ　０．０５〜１５
％、Ｚ　ｎ　０．０５〜１５％、Ｗ　０．０５〜１０％
、Ｖ　０．０５〜１０％のうち少なくとも１種以上を含
むこととしたのは、それぞれの下限に満たない場合には
強度及び摩耗性が不足し、上限を越える場合には切削加
工等が困難となるからである。

なお、粉末合金の粒度は限定するものではな（通常のも
のを用いて−もよいが５ミクロン〜３００ミクロンが好
ましく、より好ましくは５ミクロン〜１００ミクロンと
する。

上記粉末合金を容器に封入しビレットとなし、押出し押
出材を製造するが、押出し自体は常法に従い行えばよい
。

第１図は本発明に用いるビレットの一例を示す横断面図
であり、これはアルミニウム容器１にアルミニウム粉末
合金２を充填後説ガスしてアルミニウム蓋３を溶接等に
より開口部に取付けることで得られる。

なお、本発明では容器の内部断面形状を目的とする押出
材の断面形状（輪郭）に対応させる必要がある。すなわ
ち、第２図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ目的とする押出
材の断面及びそれに対応するビレットの内部断面を示す
図である。図中４は押出材、５はアルミニウム容器、６
はそれに充填されたアルミニウム粉末合金である。

また、第３図（ａ）、（ｂ）は、第２図と同様にそれぞ
れ目的とする押出材の断面及びそれに対応するビレット
の断面を示す図である。図中７は押出材、８はアルミニ
ウム容器、９はそれに充填されたアルミニウム粉末合金
である。

以上のように本発明では目的とする押出材に対応した内
部断面形状のアルミニウム容器を使用することで、押出
割れをなくしている。なお、押出材の断面形状は第２図
、第３図のものに限定するものではなく、本発明ではこ
れら押出材の断面形状に対応した内部断面形状を有する
ビレットを用いる。

以上のビレットをダイスとともに例えば４５０℃に加熱
した後常法により押出しを行い目的の押出材を得る。

なお、ビレット断面積の押出材断面積に対する比すなわ
ち押出比は５以上とすることが好ましい。より好ましく
は５〜５０とする。上記範囲であれば欠肉や押出割れを
生じない。

（実施例）次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。

（実施例１）第２図（ａ）の断面形状の形材で押出を行った。ビレッ
トとしては第４図に示す、従来から用いられていた円筒
状のＪＩＳ　　Ａ１０５０合金製の容器内に５ｉ３０％
、Ｆｅ３．０％、Ｃｕ１．４％、Ｍｇ２．２％、Ｔｉ０
．８％残部Ａｆｆからなる粉末合金を封入し、同材質の
キャップを付けたものと、第２図（ｂ）に示す異形断面
を有するＡｌ０５０合金製容器に同じ組成の粉末合金を
封入してキャップを付けたものを用いた。

ビレットの外径は１４５ｍｍ、長さは４００ｍｍとしビ
レットの断面積を製品断面積で割った値である押出し比
は１８とし、ビレット及びダイスを４５０℃に加熱した
後押出を行った。

押出後、Ａ１０５０の被覆率と表面の割れの有無を調査
した。第６図に示すように、従来の円筒状容器を用いた
場合は２０ｍの押出長さの約半分の部分が被覆率０とな
っており、表面割れも発生している。

これに対して、ビレット第２図（ｂ）のものではほぼ均
一な被覆率が得られており、表面割れも発生していない
。

（実施例２）第３図（ａ）の断面形状の形材で押出を行った。ビレッ
トとしては第４図及び第３図（ｂ）の形状の、ＪＩＳ　
　Ａ６０６３合金製容器内に５ｉ３９％、Ｍｎ８％、Ｎ
ｉ７％、Ｚｒ３．５％、Ｃｒ２．５％、Ｗｌ、５％、Ｚ
ｎ１．０％、７０．８％を含み残部Ａ℃からなる粉末合
金を封入し、キャップを取り付けたものを用いた。

ビレット長さは４００ｍｍとし、ビレット外径は１４５
ｍｍと２００ｍｍの２種類として押出比をそれぞれ３と
６とし押出を行った。ビレットとダイスを４３０℃に加
熱して押出し、Ａ６０６３の被覆率と表面及び内部の割
れの有無を調査した。

第７図に示すように、ビレット縦内部断面形状が第４図
（ｂ）であり押出比３及び６のものでは、共に押出長さ
の約半分に相当する１０ｍの部分でＡ６０６３被覆は認
められず、表面割れが発生している。これに対してビレ
ット縦内部断面形状が第３図（ｂ）であり押出し比３及
び６のものでは、共にほぼ均一な被覆率となっており、
表面割れは発生じていない。

なお、押出比３の場合は形材の角部で内部に空孔が認め
られたが押出比６のものでは、形材内部状態も良好であ
り角部においても内部に空孔の発生がない。

（発明の効果）本発明の押出製品形状に適した断面形状を有するアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金製容器に粉末合金を封入
しアルミニウムまたはアルミニウム合金製キャップを付
けたビレットを用いれば押出材全長に渡って均一なアル
ミニウムまたはアルミニウム合金被覆層を有する形材の
押出が可能となる。

また、被覆率が一定であるだけでなく、従来押出で認め
られた表面および内部の割れや空孔といった欠陥が防止
できる。

また異形断面形状の容器は熱間押出で容易に製造が可能
で、製造コストも安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するビレットの一例を示す横断面
図、第２図（ａ）、（ｂ）は押出材の一例を示す縦断面
図及びそれに対応したビレットの縦断面図、第３図（ａ
）、（ｂ）は同じく押出材の他側を示す縦断面図及びそ
れに対応したビレットの縦断面図、第４図（ｃ）、（ｂ
）は従来ビレットの横断面図及び縦断面図、第５図はそ
の他の従来ビレット等の横断面図、第６図及び第７図は
押出長さと被覆率との関係を示すグラフである。符号の説明１．５．６．８．１０・・・容器、４．７・・・押出材
、３．１２・・・蓋、２．６．９．１１・・・粉末、１
３・・・ビレット第図第２図（ａ）（ｂ）第３図（ａ）（ｂ）第４図（ａ）（ｂ）手続補正書（方式）％式％１、事件の表示平成２年特許願第２０４２１号２、発明の名称押出材の製造方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　東京都千代田区丸の内２丁目６番１号名称　古河
アルミニウム工業株式会社代表者友松建吾４゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｓｉ５〜４０％を含み、さらにＦｅ０．０５〜２
０％、Ｃｕ０．０５〜１５％、Ｍｇ０．０５〜１５％、
Ｍｎ０．０５〜１０％、Ｎｉ０．０５〜１０％、Ｚｒ０
．０５〜１０％、Ｔｉ０．０５〜１０％、Ｃｒ０．０５
〜１５％、Ｚｎ０．０５〜１５％、Ｗ０．０５〜１０％
及びＶ０．０５〜１０％（以上％は重量％を示す）のう
ち少なくとも１種以上を含み、残部Ａｌ及び不可避的不
純物を有してなる押出用アルミニウム粉末合金を押出す
ことを特徴とする押出材の製造方法。
（２）請求項（１）記載の押出用アルミニウム粉末合金
を押出すに当り、該粉末を押出材の断面形状に対応した
内部断面形状を有する容器に封入してビレットとなし、
押出すことを特徴とする押出材の製造方法。
（３）ビレット断面積の押出材断面積に対する比が５以
上であることを特徴とする請求項（２）記載の押出材の
製造方法。