JPH05212433A - 転造加工性に優れたアルミニウム合金管材およびその製造方法 - Google Patents
転造加工性に優れたアルミニウム合金管材およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH05212433A JPH05212433A JP4804392A JP4804392A JPH05212433A JP H05212433 A JPH05212433 A JP H05212433A JP 4804392 A JP4804392 A JP 4804392A JP 4804392 A JP4804392 A JP 4804392A JP H05212433 A JPH05212433 A JP H05212433A
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- JP
- Japan
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- aluminum alloy
- surface roughness
- aluminum
- alloy pipe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 転造加工性に優れ、かつ転造加工時にアルミ
粉を生じにくいアルミニウム合金管材およびその製造方
法を提供する。 【構成】 押し出し方向あるいは抽伸方向に対して垂直
な方向の表面粗度がＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内で
あることを特徴とする転造加工性に優れたアルミニウム
合金管材。
粉を生じにくいアルミニウム合金管材およびその製造方
法を提供する。 【構成】 押し出し方向あるいは抽伸方向に対して垂直
な方向の表面粗度がＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内で
あることを特徴とする転造加工性に優れたアルミニウム
合金管材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、押し出し、抽伸加工後
に、転造によるネジ加工を受けて使用されるアルミニウ
ム合金管材およびその製造方法に関するものである。
に、転造によるネジ加工を受けて使用されるアルミニウ
ム合金管材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその課題】従来より小型鋼管等の接合
方法は、ネジ接合が主流であるが、切削ネジでは実用上
避けられない構成刃先の問題があり、高精度のネジ加工
ができず、接合部に漏れが発生することがあり、その対
策に苦慮しているのが現状である。また切削する事によ
り、メタルフローラインが切れるので振動、衝撃等の機
械的強度面でも種々問題が起こっていることから、切削
を塑性変形に置き換え、ネジ形状を管に転写する転造加
工が実用化されている。アルミ管においても切り屑が
出ない。素材のファイバー組織（繊維組織）を切断し
ないので引張、曲げ、疲労などの耐振強度が高い。加
工硬化によりねじ加工部の強度が向上する。加工精度
がよくばらつきが少ない。切削面、研削面より平滑な
ねじ面が得られる。等の利点から熱交換器用配管、自動
車用各種配管等に広く使用されつつある。
方法は、ネジ接合が主流であるが、切削ネジでは実用上
避けられない構成刃先の問題があり、高精度のネジ加工
ができず、接合部に漏れが発生することがあり、その対
策に苦慮しているのが現状である。また切削する事によ
り、メタルフローラインが切れるので振動、衝撃等の機
械的強度面でも種々問題が起こっていることから、切削
を塑性変形に置き換え、ネジ形状を管に転写する転造加
工が実用化されている。アルミ管においても切り屑が
出ない。素材のファイバー組織（繊維組織）を切断し
ないので引張、曲げ、疲労などの耐振強度が高い。加
工硬化によりねじ加工部の強度が向上する。加工精度
がよくばらつきが少ない。切削面、研削面より平滑な
ねじ面が得られる。等の利点から熱交換器用配管、自動
車用各種配管等に広く使用されつつある。
【０００３】従来、熱交換器用配管用として用いられる
アルミニウム合金管材としては比較的強度が高く、かつ
耐食性に優れる３０００系、６０００系合金が多く実用
されている。しかし、転造加工は回転するダイスをワー
ク表面に押しつけ、ネジ形状を転写する加工であるた
め、ダイス（鉄）と親和力の高いこれらのアルミニウム
合金は転造加工時に容易にダイス表面にこびりつくと共
にアルミワーク表面が剥離し、更にダイスにこびりつい
たアルミ粉が更にワーク表面に押し込まれていく結果、
転造山部、谷部にアルミ凝着部分を生じて、ネジのシー
リング性を著しく劣化させると言う問題点を有してい
る。
アルミニウム合金管材としては比較的強度が高く、かつ
耐食性に優れる３０００系、６０００系合金が多く実用
されている。しかし、転造加工は回転するダイスをワー
ク表面に押しつけ、ネジ形状を転写する加工であるた
め、ダイス（鉄）と親和力の高いこれらのアルミニウム
合金は転造加工時に容易にダイス表面にこびりつくと共
にアルミワーク表面が剥離し、更にダイスにこびりつい
たアルミ粉が更にワーク表面に押し込まれていく結果、
転造山部、谷部にアルミ凝着部分を生じて、ネジのシー
リング性を著しく劣化させると言う問題点を有してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はかかる
転造加工時の問題点に鑑み、転造加工性に優れ、かつア
ルミ粉を生じにくいアルミニウム合金管材およびその製
造方法を提供することにある。
転造加工時の問題点に鑑み、転造加工性に優れ、かつア
ルミ粉を生じにくいアルミニウム合金管材およびその製
造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決するために検討を重ねた結果、転造ロールがワ
ーク（アルミ管）に接触し、ワークの極表層が塑性変形
しはじめる際に、アルミ表面の凸部がダイス回転方向に
引き延ばされ、更にダイスが押し込まれると、潤滑不足
により焼きつきを生じてアルミ粉として剥離する事。
アルミ表面の凸凹（即ち表面粗度）がある程度大きい材
料は凹部に潤滑油を保持し易く、塑性変形途中でも、周
囲の表面に潤滑油膜を供給するオイルピットとして働く
ため、ダイスとアルミ表面の焼きつきを防ぎ、アルミ粉
発生を防止しうる事等を見出し、この知見に基づき本発
明をなすにいたった。
を解決するために検討を重ねた結果、転造ロールがワ
ーク（アルミ管）に接触し、ワークの極表層が塑性変形
しはじめる際に、アルミ表面の凸部がダイス回転方向に
引き延ばされ、更にダイスが押し込まれると、潤滑不足
により焼きつきを生じてアルミ粉として剥離する事。
アルミ表面の凸凹（即ち表面粗度）がある程度大きい材
料は凹部に潤滑油を保持し易く、塑性変形途中でも、周
囲の表面に潤滑油膜を供給するオイルピットとして働く
ため、ダイスとアルミ表面の焼きつきを防ぎ、アルミ粉
発生を防止しうる事等を見出し、この知見に基づき本発
明をなすにいたった。
【０００６】すなわち請求項１記載の発明は、押し出し
方向あるいは抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度が
Ｒｍａｘで５〜２０μｍの範囲内であることを特徴とす
る転造加工性に優れたアルミニウム合金管材であり、請
求項２記載の発明は、押し出し加工した後、引き続き抽
伸加工するに際し、最終パスにて外径変化率３０％以下
の空引きを行い、抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗
度をＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内とすることを特徴
とする転造加工性に優れたアルミニウム合金管材の製造
方法であり、請求項３記載の発明は、押し出しあるいは
抽伸加工を施した後、粘度１０cst 以上の潤滑油を用い
てレベラー加工を行い、抽伸方向に対して垂直な方向の
表面粗度をＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内とすること
を特徴とする転造加工性に優れたアルミニウム合金管材
の製造方法である。ここでＲｍａｘとはＪＩＳ Ｂ０６
０１に示された表面粗度測定法による数値である。
方向あるいは抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度が
Ｒｍａｘで５〜２０μｍの範囲内であることを特徴とす
る転造加工性に優れたアルミニウム合金管材であり、請
求項２記載の発明は、押し出し加工した後、引き続き抽
伸加工するに際し、最終パスにて外径変化率３０％以下
の空引きを行い、抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗
度をＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内とすることを特徴
とする転造加工性に優れたアルミニウム合金管材の製造
方法であり、請求項３記載の発明は、押し出しあるいは
抽伸加工を施した後、粘度１０cst 以上の潤滑油を用い
てレベラー加工を行い、抽伸方向に対して垂直な方向の
表面粗度をＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲内とすること
を特徴とする転造加工性に優れたアルミニウム合金管材
の製造方法である。ここでＲｍａｘとはＪＩＳ Ｂ０６
０１に示された表面粗度測定法による数値である。
【０００７】
【作用】本発明に係る転造加工性に優れたアルミニウム
合金管材について以下詳細に説明する。通常、アルミニ
ウム合金管材は押し出し加工あるいは抽伸加工あるいは
両者の組み合わせにより製造されているが、転造加工時
のアルミ粉発生を防止するためには押し出し方向あるい
は抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度をＲｍａｘで
５〜２０μｍの範囲内とする必要がある。ここで表面粗
度が５μｍ未満では、転造加工時にオイルピットを生じ
にくく、かえって表面に潤滑不足による焼きつき生じ易
いため好ましくない。一方表面粗度が２０μｍを超える
と、オイルピットは形成されやすいが、転造加工時に容
易にダイス回転方向に引き延ばされ、かえってアルミ粉
を形成し易くなると共に、転造加工後の仕上がり表面が
粗面となり、シーリング性を低下させるため好ましくな
い。
合金管材について以下詳細に説明する。通常、アルミニ
ウム合金管材は押し出し加工あるいは抽伸加工あるいは
両者の組み合わせにより製造されているが、転造加工時
のアルミ粉発生を防止するためには押し出し方向あるい
は抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度をＲｍａｘで
５〜２０μｍの範囲内とする必要がある。ここで表面粗
度が５μｍ未満では、転造加工時にオイルピットを生じ
にくく、かえって表面に潤滑不足による焼きつき生じ易
いため好ましくない。一方表面粗度が２０μｍを超える
と、オイルピットは形成されやすいが、転造加工時に容
易にダイス回転方向に引き延ばされ、かえってアルミ粉
を形成し易くなると共に、転造加工後の仕上がり表面が
粗面となり、シーリング性を低下させるため好ましくな
い。
【０００８】なお転造加工前の管表面粗度を制御する方
法は特に限定されるものではないが、抽伸加工時のパス
スケジュールの調整、すなわち最終パスにおいて肉厚減
少させることなく外径のみ外径変化率３０％以下となる
工具条件で抽伸を行う事により上記の表面粗度を持つア
ルミ合金管が得られる。ここで最終パスの外径変化率が
３０％を超える工具条件で抽伸加工を施すと、表面粗度
が粗くなりすぎるばかりか、管寸法精度（真円度）が劣
化するため好ましくない。あるいは、上記の抽伸加工の
有無に関係なく、押し出しあるいは抽伸加工後の矯正加
工時に粘度１０ｃｓｔ以上の潤滑油を用いて、矯正加工
することによっても、上記の表面粗度を持つアルミ合金
管が得られる。ここで粘度１０ｃｓｔ未満の潤滑油では
表面粗面化効果は得られない。
法は特に限定されるものではないが、抽伸加工時のパス
スケジュールの調整、すなわち最終パスにおいて肉厚減
少させることなく外径のみ外径変化率３０％以下となる
工具条件で抽伸を行う事により上記の表面粗度を持つア
ルミ合金管が得られる。ここで最終パスの外径変化率が
３０％を超える工具条件で抽伸加工を施すと、表面粗度
が粗くなりすぎるばかりか、管寸法精度（真円度）が劣
化するため好ましくない。あるいは、上記の抽伸加工の
有無に関係なく、押し出しあるいは抽伸加工後の矯正加
工時に粘度１０ｃｓｔ以上の潤滑油を用いて、矯正加工
することによっても、上記の表面粗度を持つアルミ合金
管が得られる。ここで粘度１０ｃｓｔ未満の潤滑油では
表面粗面化効果は得られない。
【０００９】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき詳細な説明を
行う。ＪＩＳ６０６３合金鋳塊ビレットを水冷鋳造によ
り作製し、その鋳塊ビレット（直径２００mm）に５６０
〜６００℃で５時間保持の均質化処理を施した後、３５
０〜５１０℃で熱間押し出しを行い得られた素管を表１
に示す条件で抽伸、矯正加工して、直径１２mm、肉厚
２．０mmの管に仕上げた。これらのアルミ合金管の表面
粗さを測定すると共に、転造加工性を評価した。それら
の結果を表１に示す。なお転造加工性は３ロール型の転
造加工機を用いて転造加工をおこなった後の表面粗度を
測定すると共に表面状態を目視で評価し、アルミ粉発生
の有無を評価した。
行う。ＪＩＳ６０６３合金鋳塊ビレットを水冷鋳造によ
り作製し、その鋳塊ビレット（直径２００mm）に５６０
〜６００℃で５時間保持の均質化処理を施した後、３５
０〜５１０℃で熱間押し出しを行い得られた素管を表１
に示す条件で抽伸、矯正加工して、直径１２mm、肉厚
２．０mmの管に仕上げた。これらのアルミ合金管の表面
粗さを測定すると共に、転造加工性を評価した。それら
の結果を表１に示す。なお転造加工性は３ロール型の転
造加工機を用いて転造加工をおこなった後の表面粗度を
測定すると共に表面状態を目視で評価し、アルミ粉発生
の有無を評価した。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１から明らかなように本発明合金管No．
１〜３は従来合金管No．４に比べ、転造加工時のアルミ
粉発生が抑えられ、表面の仕上げ状態が平滑である事が
判る。
１〜３は従来合金管No．４に比べ、転造加工時のアルミ
粉発生が抑えられ、表面の仕上げ状態が平滑である事が
判る。
【００１２】
【発明の効果】このように本発明によればアルミ粉を発
生することなくアルミニウム合金管の転造加工を行うこ
とができるので転造ネジ部のシーリング性が低下するこ
となく、またアルミ粉を除去するための後工程を省く事
ができるもので、生産性が高く、製造コストをさげるこ
とができる等工業的に顕著な効果を奏するものである。
生することなくアルミニウム合金管の転造加工を行うこ
とができるので転造ネジ部のシーリング性が低下するこ
となく、またアルミ粉を除去するための後工程を省く事
ができるもので、生産性が高く、製造コストをさげるこ
とができる等工業的に顕著な効果を奏するものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 押し出し方向あるいは抽伸方向に対して
垂直な方向の表面粗度がＲｍａｘで５〜２０μｍの範囲
内であることを特徴とする転造加工性に優れたアルミニ
ウム合金管材。 - 【請求項２】 押し出し加工した後、引き続き抽伸加工
するに際し、最終パスにて外径変化率３０％以下の空引
きを行い、抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度をＲ
ｍａｘで５〜２０μｍの範囲内とすることを特徴とする
転造加工性に優れたアルミニウム合金管材の製造方法。 - 【請求項３】 押し出しあるいは抽伸加工を施した後、
粘度１０cst 以上の潤滑油を用いてレベラー加工を行
い、抽伸方向に対して垂直な方向の表面粗度をＲｍａｘ
で５〜２０μｍの範囲内とすることを特徴とする転造加
工性に優れたアルミニウム合金管材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4804392A JPH05212433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 転造加工性に優れたアルミニウム合金管材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4804392A JPH05212433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 転造加工性に優れたアルミニウム合金管材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212433A true JPH05212433A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12792300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4804392A Pending JPH05212433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 転造加工性に優れたアルミニウム合金管材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212433A (ja) |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4804392A patent/JPH05212433A/ja active Pending
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