JPH04341534A - 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法 - Google Patents

鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法

Info

Publication number
JPH04341534A
JPH04341534A JP14139891A JP14139891A JPH04341534A JP H04341534 A JPH04341534 A JP H04341534A JP 14139891 A JP14139891 A JP 14139891A JP 14139891 A JP14139891 A JP 14139891A JP H04341534 A JPH04341534 A JP H04341534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum alloy
forging
weight
strength
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14139891A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Miyagami
宮上 晃
Yasutaka Arii
有井 泰▲隆▼
Osamu Takezoe
竹添 修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP14139891A priority Critical patent/JPH04341534A/ja
Publication of JPH04341534A publication Critical patent/JPH04341534A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はAl−Mg−Si系鍛造
用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造
方法に関し、特に、軽量であると共に高強度が要求され
る自動車部品用として好適の鍛造用アルミニウム合金及
びアルミニウム合金鍛造材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車及び車両等に使用される各
部品は鉄系の材料により形成されていた。しかし、近年
、軽量化の観点から、これらの各部品の材料としてアル
ミニウム及びアルミニウム合金の使用が促進されつつあ
る。特に、自動車に関しては、排気ガスによる大気汚染
及び地球温暖化等の懸念が世界的規模で取り上げられて
いる。このような背景から、自動車の軽量化をめざし、
種々の部品がアルミニウム又はアルミニウム合金により
製造されるようになった。
【0003】従来、自動車用部品に使用されるアルミニ
ウム合金としては、耐食性及び強度が優れていることか
ら、一般的にAl−Mg−Si系合金(例えば、600
0系合金)が使用されている。そして、自動車用部品は
、強度向上を図るために、これらの合金を鍛造加工して
製造されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Al−Mg−Si系合金には、鍛造及び熱処理工程にお
いて、加工組織が再結晶し、粗大結晶粒が発生するため
、十分な強度を得ることができないという問題点がある
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、鍛造及び熱処理工程における結晶粒の粗大
化を抑制でき、強度が高い鍛造材を得ることができる鍛
造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製
造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鍛造用アル
ミニウム合金は、 0.8乃至1.2 重量%のMg、
 0.4乃至1.0 重量%のSi、 0.4重量%以
下のCu及び 0.1乃至0.35重量%のCrを含有
し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、熱間鍛造
前の導電率が33%(IACS)以下であることを特徴
とする。
【0007】本発明に係るアルミニウム合金鍛造材の製
造方法は、 0.8乃至1.2 重量%のMg、 0.
4乃至1.0 重量%のSi、0.4 重量%以下のC
u及び 0.1乃至0.35重量%のCrを含有し、残
部がAl及び不可避的不純物からなり、導電率が33%
(IACS)以下のアルミニウム合金鋳塊を 450乃
至570 ℃の温度で熱間鍛造する工程を有することを
特徴とする。
【0008】
【作用】本願発明者等は、アルミニウム鍛造材の強度を
向上させるべく種々実験研究を行なった。その結果、所
定量のMg、Si、Cu及びCrを含有すると共に導電
率(IACS;純銅焼鈍材の導電率を 100としたと
きの導電率,以下、同じ)を従来の鍛造用アルミニウム
合金に比して低減したアルミニウム合金は、熱間鍛造及
び熱処理時に結晶粒が粗大化しにくく、高強度の鍛造材
を得ることができることを見い出した。本発明はこのよ
うな実験結果に基づいてなされたものである。
【0009】本発明に係るアルミニウム合金においては
、添加元素として所定量のMg、Si、Cu及びCrを
含有する。これらの添加元素は、鍛造から最終製品に至
るまでの間に加熱及び冷却を繰り返すことにより固溶及
び析出を繰り返す。その結果、アルミニウム合金の組織
が変化し、最終製品の強度に影響を与える。この場合に
、固溶及び析出量と電気抵抗とは密接な関係があるため
、熱間鍛造加工前のアルミニウム合金の導電率を制御す
ることにより、最終製品の強度を制御することができる
【0010】次に、本発明に係るアルミニウム合金の各
成分の添加理由及びその組成限定理由について説明する
【0011】Mg,Si Mg及びSiはいずれも析出効果により強度を向上させ
るために必要不可欠の元素である。即ち、Mg及びSi
はアルミニウム合金中においてMg2 Siとして析出
し、アルミニウム合金の強度を向上させる。Mg含有量
が 0.8重量%未満の場合は、強度向上効果が十分で
なく、Mg含有量が 1.2重量%を超えると、押出し
加工性及び鍛造加工性が阻害される。従って、Mg含有
量は 0.8乃至1.2 重量%とする。
【0012】一方、Si含有量が 0.4重量%未満の
場合は、アルミニウム合金の強度向上効果が十分でなく
、Si含有量が 1.0重量%を超えると、鍛造性が阻
害されることがある。従って、Si含有量は 0.4乃
至1.0 重量%とする。
【0013】Cu Cuは上述したMg2 Siにより強度が向上したアル
ミニウム合金の強度をより一層向上させる作用がある。 しかし、Cu含有量が 0.4重量%を超えると、アル
ミニウム合金の焼入れ感受性、鍛造加工性及び耐食性が
低下する。従って、Cu含有量は 0.4重量%以下と
することが必要である。
【0014】Cr Crはアルミニウム合金の結晶粒の粗大化を抑制する作
用がある。Cr含有量が 0.1重量%未満の場合はこ
のような作用効果を十分に得ることができない。また、
Cr含有量が0.35重量%を超えると、アルミニウム
合金の鍛造加工性が阻害される。従って、Cr含有量は
 0.1乃至0.35重量%とする。
【0015】ところで、通常、熱間鍛造加工前のアルミ
ニウム合金の導電率は50%程度である。本発明におい
ては、アルミニウム合金の導電率を33%以下と低くす
ることにより、熱間鍛造加工及び熱処理工程における再
結晶の粗大化を抑制する。
【0016】導電率が33%を超える鋳塊を熱間鍛造し
て得たアルミニウム合金鍛造材は、鍛造及び熱処理時に
おいて結晶粒が粗大化しやすく、アルミニウム合金の強
度が低下しやすい。従って、鍛造前のアルミニウム合金
の導電率は33%以下であることが必要である。なお、
導電率は、例えば、熱間鍛造前の均質化熱処理工程にお
ける処理条件を制御することにより所望の値にすること
ができる。
【0017】Mg、Si、Cu及びCrを上述の含有量
で含有し、その導電率を上述のように制御したアルミニ
ウム合金に対して熱間鍛造を行なって得た鍛造材は、高
い強度を有している。しかし、鍛造時のアルミニウム合
金の温度及び金型温度、鍛造工程後の溶体化処理温度並
びに時効処理温度等を制御することにより、アルミニウ
ム合金鍛造材の強度をより一層向上させることができる
【0018】この場合に、鍛造温度が 450℃未満で
あると、熱間鍛造材の結晶粒が粗大化しやすく、強度が
低下しやすい。また、鍛造温度が 570℃を超えると
、摩擦熱により局部融解して加工割れを生じやすい。従
って、鍛造温度は 450乃至570 ℃とすることが
好ましい。
【0019】金型温度が 250℃未満であると、素材
温度が低下してアルミニウム合金が再結晶しやすくなる
ため、熱間鍛造材の結晶粒が粗大化し、強度が低下しや
すい。従って、金型温度は 250℃以上であることが
好ましい。
【0020】鍛造後のアルミニウム合金材は、溶体化処
理を施すことにより、より一層強度が向上する。但し、
熱間鍛造の最終製品の形状によっては、例えば高温で鍛
造を終了して、強制急冷しなくても比較的急速に温度が
低下するような場合は、特に溶体化処理を施さなくとも
十分な強度を得ることができる。溶体化処理温度が 4
90℃未満の場合は硬化要素の固容量が少なく、十分な
強度を得ることができない。一方、溶体化処理温度が 
570℃を超えると、局部融解しやすくなるので、健全
な製品を得ることが困難になる。従って、溶体化処理を
施す場合は、その処理温度を 490乃至570 ℃と
することが好ましい。
【0021】また、時効処理を施すことにより、溶体化
処理後のアルミニウム合金を析出硬化させ、これにより
アルミニウム合金の強度を向上させることができる。但
し、常温時効でも時間の経過と共に強度は高くなるので
製品の使用目的によっては、特に時効処理を施さなくて
もよい。時効処理における温度が 150℃未満の場合
は、硬化要素となるMg2 Siが析出しにくいので、
十分な強度を得ることが困難である。一方、時効処理に
おける温度が 190℃を超えると、析出したMg2 
Siは粗大化しやすく、アルミニウム合金鍛造材の強度
が低下してしまう。従って、時効処理を施す場合は、そ
の処理温度を 150乃至190 ℃とすることが好ま
しい。
【0022】なお、Cr含有量を 0.2重量%以下と
した本発明に係るアルミニウム合金の鋳塊を 450乃
至570 ℃の温度に加熱し、 250℃以上の温度に
加熱した金型で鍛造加工することにより、より一層強度
が高いアルミニウム合金鍛造材を得ることができる。
【0023】
【実施例】次に、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。
【0024】下記表1に示す組成のアルミニウム合金を
通常の方法により溶解し、直径が100mm のビレッ
トを鋳造した。但し、Fe、Mn及びZrは不可避的不
純物である。
【0025】
【0026】次に、このビレットに均質化熱処理を施し
た。このときの均質化熱処理条件を制御することにより
、下記表2に示すように、導電率が異なる実施例及び比
較例のアルミニウム合金鋳塊を得た。
【0027】次に、これらの鋳塊に対し、 150℃又
は300 ℃に加熱した金型を使用して、85%の加工
率で熱間鍛造を行なった。次いで、鍛造品に対して 5
30℃の温度で1時間溶体化処理を施した後、この鍛造
品を水冷した。 その後、 170℃の温度で8時間時効処理を施した。 このようにして得た実施例及び比較例の鍛造品の組織を
観察し、粗大結晶粒の発生状況を調べた。また、これら
の実施例及び比較例の鍛造品からフェデラル試験片を作
成し、T61処理を施した後に引張強さδB (kg/
mm2 )、耐力δ0.2 (kg/mm2 )及び伸
びδ(%)を測定した。これらの結果を併せて表2に示
す。但し、粗大再結晶の発生状況は、鍛造及び溶体処理
後の面積率により評価した。そして、粗大結晶粒の発生
量が極めて少ない場合を◎、少ない場合を○、比較的多
い場合を△、多い場合を×で示した。
【0028】
【0029】この表2にから明らかなように、導電率が
31%の鋳塊を熱間鍛造した実施例1,2,3はいずれ
も粗大結晶粒の発生が少なく、高い強度を得ることがで
きた。特に、鍛造温度及び金型温度を夫々 490℃及
び 300℃とした実施例1は、粗大結晶粒の発生が極
めて少なく、最も高い強度を得ることができた。一方、
本発明の特許請求の範囲から外れる比較例1,2,3は
、いずれも粗大結晶粒の発生を十分に抑制することがで
きず、所望の強度を得ることができなかった。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る鍛造用
アルミニウム合金は、所定量のMg、Si、Cu及びC
rを含有し導電率を33%以下に規制したから、熱間鍛
造加工時における結晶粒の粗大化を抑制でき、高強度の
アルミニウム合金鍛造材を得ることができる。
【0031】また、本発明方法においては、所定量のM
g、Si、Cu及びCrを含有し導電率を33%以下に
規制したアルミニウム合金に対して所定の条件で熱間鍛
造するから、高強度のアルミニウム合金鍛造材を得るこ
とができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】   0.8乃至1.2 重量%のMg、
     0.4乃至1.0 重量%のSi、0.4 重量%以
    下のCu及び 0.1乃至0.35重量%のCrを含有
    し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、熱間鍛造
    前の導電率が33%(IACS)以下であることを特徴
    とする鍛造用アルミニウム合金。
  2. 【請求項2】   0.8乃至1.2 重量%のMg、
     0.4乃至1.0 重量%のSi、0.4 重量%以
    下のCu及び 0.1乃至0.35重量%のCrを含有
    し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、導電率が
    33%(IACS)以下のアルミニウム合金鋳塊を 4
    50乃至570 ℃の温度で熱間鍛造する工程を有する
    ことを特徴とするアルミニウム合金鍛造材の製造方法。
  3. 【請求項3】  前記熱間鍛造後のアルミニウム合金材
    に対し、 490乃至570℃の温度で溶体化処理を施
    す工程と、 150乃至190 ℃の温度で時効処理を
    施す工程とを有することを特徴とする請求項2に記載の
    アルミニウム合金鍛造材の製造方法。
JP14139891A 1991-05-17 1991-05-17 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法 Pending JPH04341534A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14139891A JPH04341534A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14139891A JPH04341534A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04341534A true JPH04341534A (ja) 1992-11-27

Family

ID=15291074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14139891A Pending JPH04341534A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04341534A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093581A (ja) * 1995-06-15 1997-01-07 Nippon Light Metal Co Ltd 疲労強度の高いアルミニウム鍛造品及び製造方法
WO2011129431A1 (ja) * 2010-04-16 2011-10-20 昭和電工株式会社 アルミニウム合金鍛造部材の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093581A (ja) * 1995-06-15 1997-01-07 Nippon Light Metal Co Ltd 疲労強度の高いアルミニウム鍛造品及び製造方法
WO2011129431A1 (ja) * 2010-04-16 2011-10-20 昭和電工株式会社 アルミニウム合金鍛造部材の製造方法
KR101423412B1 (ko) * 2010-04-16 2014-07-24 쇼와 덴코 가부시키가이샤 알루미늄 합금 단조 부재의 제조 방법
JP5756091B2 (ja) * 2010-04-16 2015-07-29 昭和電工株式会社 アルミニウム合金鍛造部材の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110983131B (zh) 一种7系铝合金型材及其制造方法
EP3485055B1 (en) Method of making 6xxx aluminium sheets
EP0772697A1 (en) Aluminum alloys and process for making aluminum alloy sheet
JPH0617208A (ja) 形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金の製造方法
EP0480402B1 (en) Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability
JPH07197219A (ja) 成形用アルミニウム合金板材の製造方法
JP2004522854A (ja) 時効硬化性アルミニウム合金
JP2002235158A (ja) 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出形材の製造方法
JP3670706B2 (ja) 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法
JPH083702A (ja) 成形性と加熱硬化性に優れたアルミニウム合金板材の製造方法
JPH05247574A (ja) 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法
JP2003221637A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法
JPH11286758A (ja) アルミ鋳造材を用いた鍛造製品の製造方法
JPH04341546A (ja) 高強度アルミニウム合金押出形材の製造方法
JP2001032031A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた構造材用アルミニウム合金板
JPH11286759A (ja) アルミニウム押出し材を用いた鍛造製品の製造方法
JPH0874014A (ja) 高成形性と良好な焼付硬化性を有するアルミニウム合金板の製造方法
JPH08176764A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法
JPH06330264A (ja) 強度と靱性に優れたアルミニウム合金鍛造材の製造方法
JPH07150312A (ja) アルミニウム合金鍛造素材の製造方法
JPH11350058A (ja) 成形性及び焼き付け硬化性に優れるアルミニウム合金板及びその製造方法
JPH04341534A (ja) 鍛造用アルミニウム合金及びアルミニウム合金鍛造材の製造方法
JPS6123852B2 (ja)
JPH10259464A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法
JPH1112675A (ja) 熱間鍛造用アルミニウム合金及び熱間鍛造品の製造方法