JPH05270225A - アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法Info
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- JPH05270225A JPH05270225A JP6608092A JP6608092A JPH05270225A JP H05270225 A JPH05270225 A JP H05270225A JP 6608092 A JP6608092 A JP 6608092A JP 6608092 A JP6608092 A JP 6608092A JP H05270225 A JPH05270225 A JP H05270225A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充分な疲労強度を有するアルミニウム合金製
サスペンションアームを製造する。 【構成】 Ｓｉ：０．８重量％，Ｃｕ：０．９重量％，
Ｍｎ：０．８重量％，Ｍｇ：１．０重量％，Ｔｉ：０．
０５重量％を含むアルミニウム合金鋳塊（Ｓ１）を、熱
間鍛造によりサスペンションアームに成形する（Ｓ
３）。ここで、細長い形状のサスペンションアームを製
造する場合は、押し出し加工にて棒状に成形して（Ｓ
５）から鍛造する。Ｔ６処理にて時効硬化した後（Ｓ
７）、０．０５〜０．０２mmＡ2 の範囲でショットピー
ニング加工を施す（Ｓ９）。表面圧縮残留応力の増加に
より疲労強度が向上する。
サスペンションアームを製造する。 【構成】 Ｓｉ：０．８重量％，Ｃｕ：０．９重量％，
Ｍｎ：０．８重量％，Ｍｇ：１．０重量％，Ｔｉ：０．
０５重量％を含むアルミニウム合金鋳塊（Ｓ１）を、熱
間鍛造によりサスペンションアームに成形する（Ｓ
３）。ここで、細長い形状のサスペンションアームを製
造する場合は、押し出し加工にて棒状に成形して（Ｓ
５）から鍛造する。Ｔ６処理にて時効硬化した後（Ｓ
７）、０．０５〜０．０２mmＡ2 の範囲でショットピー
ニング加工を施す（Ｓ９）。表面圧縮残留応力の増加に
より疲労強度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金製サ
スペンションアームの製造方法に関する。
スペンションアームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サスペンションアームには、充分
な強度が保証されることから鋼製のプレス品或いは鍛造
品が用いられている。ところが、近年自動車の省エネル
ギ対策として車両の軽量化が進められている。特に、サ
スペンションアームなどの所謂バネ下重量を軽減するこ
とは、操舵性の向上など副次的効果が得られるため特に
要望が高い。そこで、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（例えば
６０６１合金）を用いた鍛造品、或いはＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金（例えばＡＣ４ＣＨ合金）を用いた鋳造品など
アルミニウム合金によってサスペンションアームを製造
する方法が提案されている。
な強度が保証されることから鋼製のプレス品或いは鍛造
品が用いられている。ところが、近年自動車の省エネル
ギ対策として車両の軽量化が進められている。特に、サ
スペンションアームなどの所謂バネ下重量を軽減するこ
とは、操舵性の向上など副次的効果が得られるため特に
要望が高い。そこで、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（例えば
６０６１合金）を用いた鍛造品、或いはＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金（例えばＡＣ４ＣＨ合金）を用いた鋳造品など
アルミニウム合金によってサスペンションアームを製造
する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、サスペンシ
ョンアームは駆動力並びに制動力を車体に伝達すると共
に、旋回時の遠心力に抗して車体を略水平に保持すると
いった重要な役割を有している。このため、車両の走行
中に万一サスペンションアームが破損或いは変形すれ
ば、安全に関わる重要な問題となる。従ってサスペンシ
ョンアームでは、充分な疲労強度を有していることが重
要となる。
ョンアームは駆動力並びに制動力を車体に伝達すると共
に、旋回時の遠心力に抗して車体を略水平に保持すると
いった重要な役割を有している。このため、車両の走行
中に万一サスペンションアームが破損或いは変形すれ
ば、安全に関わる重要な問題となる。従ってサスペンシ
ョンアームでは、充分な疲労強度を有していることが重
要となる。
【０００４】そこで本発明は、充分な疲労強度を有する
アルミニウム合金製サスペンションアームを製造するこ
とを目的としてなされた。
アルミニウム合金製サスペンションアームを製造するこ
とを目的としてなされた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
なされた本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金鋳塊を、熱間鍛造によりサスペンションアームに成形
し、続いて時効硬化した後、０．０５〜０．２０mmＡ2
の範囲でショットピーニング加工を施したことを特徴と
するアルミニウム合金製サスペンションアームの製造方
法を要旨としている。
なされた本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金鋳塊を、熱間鍛造によりサスペンションアームに成形
し、続いて時効硬化した後、０．０５〜０．２０mmＡ2
の範囲でショットピーニング加工を施したことを特徴と
するアルミニウム合金製サスペンションアームの製造方
法を要旨としている。
【０００６】
【作用】このように構成された本発明では、図１に例示
するように、先ずＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
鋳塊を原料として使用する（ステップＳ１）。ここで、
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金鋳塊は、Ｓｉ：０．４〜１．２
重量％，Ｃｕ：０．５〜１．１重量％，Ｍｎ：０．１〜
１重量％，およびＭｇ：０．５〜１．３重量％を含むア
ルミニウム合金より製造するのが好ましい。この理由は
次の通りである。 （ａ）ＭｇおよびＳｉ ＭｇおよびＳｉ成分には、焼入れ後Ａｌ素地中に均一微
細に分散し、その後の時効硬化で金属間化合物（Ｍｇ2
Ｓｉ）を形成して強度を向上させる作用があるが、その
含有量がＭｇ：０．５重量％未満、Ｓｉ：０．４重量％
未満では金属間化合物の析出が少なくなる傾向にある。
一方Ｍｇ：１．３重量％、Ｓｉ：１．２重量％をそれぞ
れ超えて含有させると、鋳塊に押出し加工を施す場合の
加工性が低下する。そこで、それぞれの含有量をＭｇ：
０．５〜１．３重量％、Ｓｉ：０．４〜１．２重量％と
するのが好ましい。 （ｂ）Ｃｕ Ｃｕ成分には、強度を向上させる作用があるが、０．５
重量％未満では強度の向上が見られない傾向にある。一
方１．１重量％を超えて含有させると、押出し加工性，
耐食性が劣化する傾向にある。そこで、その含有量を
０．５〜１．１重量％とするのが好ましい。 （ｃ）Ｍｎ Ｍｎ成分には、Ａｌ素地全体を微細再結晶化すると共
に、Ｓｉの粒界析出を防止して靱性を向上させる作用が
あるが、０．１重量％未満ではさほど顕著な効果が得ら
れない。一方１重量％を超えて含有させると、鍛造時に
粗大な金属間化合物が生成され、靱性を低下させる傾向
にある。そこで、その含有量を０．１〜１重量％とする
のが好ましい。 （ｄ）その他 上記組成に、更にＴｉ：０．０１〜０．２重量％を添加
すると、鋳造組織を微細化してひび割れを防止すること
ができ、より一層好ましい。
するように、先ずＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
鋳塊を原料として使用する（ステップＳ１）。ここで、
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金鋳塊は、Ｓｉ：０．４〜１．２
重量％，Ｃｕ：０．５〜１．１重量％，Ｍｎ：０．１〜
１重量％，およびＭｇ：０．５〜１．３重量％を含むア
ルミニウム合金より製造するのが好ましい。この理由は
次の通りである。 （ａ）ＭｇおよびＳｉ ＭｇおよびＳｉ成分には、焼入れ後Ａｌ素地中に均一微
細に分散し、その後の時効硬化で金属間化合物（Ｍｇ2
Ｓｉ）を形成して強度を向上させる作用があるが、その
含有量がＭｇ：０．５重量％未満、Ｓｉ：０．４重量％
未満では金属間化合物の析出が少なくなる傾向にある。
一方Ｍｇ：１．３重量％、Ｓｉ：１．２重量％をそれぞ
れ超えて含有させると、鋳塊に押出し加工を施す場合の
加工性が低下する。そこで、それぞれの含有量をＭｇ：
０．５〜１．３重量％、Ｓｉ：０．４〜１．２重量％と
するのが好ましい。 （ｂ）Ｃｕ Ｃｕ成分には、強度を向上させる作用があるが、０．５
重量％未満では強度の向上が見られない傾向にある。一
方１．１重量％を超えて含有させると、押出し加工性，
耐食性が劣化する傾向にある。そこで、その含有量を
０．５〜１．１重量％とするのが好ましい。 （ｃ）Ｍｎ Ｍｎ成分には、Ａｌ素地全体を微細再結晶化すると共
に、Ｓｉの粒界析出を防止して靱性を向上させる作用が
あるが、０．１重量％未満ではさほど顕著な効果が得ら
れない。一方１重量％を超えて含有させると、鍛造時に
粗大な金属間化合物が生成され、靱性を低下させる傾向
にある。そこで、その含有量を０．１〜１重量％とする
のが好ましい。 （ｄ）その他 上記組成に、更にＴｉ：０．０１〜０．２重量％を添加
すると、鋳造組織を微細化してひび割れを防止すること
ができ、より一層好ましい。
【０００７】次にこのようにして製造されたアルミニウ
ム合金鋳塊を熱間鍛造によりサスペンションアームに成
形する（ステップＳ３）。熱間鍛造は３５０〜５００℃
で行うことが好ましい。鍛造温度が３５０℃未満では、
鋳塊の変形能が不足してひび割れや欠肉を生じる傾向に
ある。また、５００°を超えても鍛造割れを生じる傾向
にあるからである。また、ストラットタイプのように細
長い形状のサスペンションアームを製造する場合は、ア
ルミニウム鋳塊に４００〜５００℃で押出し加工を施し
（ステップＳ５）、棒状に成形した後に熱間鍛造を施し
てもよい。
ム合金鋳塊を熱間鍛造によりサスペンションアームに成
形する（ステップＳ３）。熱間鍛造は３５０〜５００℃
で行うことが好ましい。鍛造温度が３５０℃未満では、
鋳塊の変形能が不足してひび割れや欠肉を生じる傾向に
ある。また、５００°を超えても鍛造割れを生じる傾向
にあるからである。また、ストラットタイプのように細
長い形状のサスペンションアームを製造する場合は、ア
ルミニウム鋳塊に４００〜５００℃で押出し加工を施し
（ステップＳ５）、棒状に成形した後に熱間鍛造を施し
てもよい。
【０００８】続いて成形したサスペンションアームを時
効硬化する（ステップＳ７）。時効硬化の方法としては
例えば、溶体化処理，焼入れ，および焼き戻しを順次施
す所謂Ｔ６処理が挙げられる。この場合、焼入れは水冷
で行ない、焼き戻しは最高強度が得られる条件で行なう
とよい。
効硬化する（ステップＳ７）。時効硬化の方法としては
例えば、溶体化処理，焼入れ，および焼き戻しを順次施
す所謂Ｔ６処理が挙げられる。この場合、焼入れは水冷
で行ない、焼き戻しは最高強度が得られる条件で行なう
とよい。
【０００９】最後に、時効硬化後のサスペンションアー
ム表面に０．０５〜０．２０mmＡ2の範囲でショットピ
ーニング加工を施す。ショットピーニング加工は例え
ば、サスペンションアーム外表面にはインペラの回転に
より、内表面にはノズルからの噴射により行うことがで
きる。このショットピーニング加工により、サスペンシ
ョンアームの表面圧縮残留応力が増加して疲労強度が向
上する。なお、ショットピーニング加工のアークハイト
が０．０５mmＡ2 未満であると、表面圧縮残留応力が小
さく疲労強度の向上が見られない。一方、ショットピー
ニング加工のアークハイトが０．２０mmＡ2 を超える
と、表面粗さが過大となり疲労強度は低下する。
ム表面に０．０５〜０．２０mmＡ2の範囲でショットピ
ーニング加工を施す。ショットピーニング加工は例え
ば、サスペンションアーム外表面にはインペラの回転に
より、内表面にはノズルからの噴射により行うことがで
きる。このショットピーニング加工により、サスペンシ
ョンアームの表面圧縮残留応力が増加して疲労強度が向
上する。なお、ショットピーニング加工のアークハイト
が０．０５mmＡ2 未満であると、表面圧縮残留応力が小
さく疲労強度の向上が見られない。一方、ショットピー
ニング加工のアークハイトが０．２０mmＡ2 を超える
と、表面粗さが過大となり疲労強度は低下する。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例を詳細に説明する。Ｓ
ｉ：０．８重量％，Ｃｕ：０．９重量％，Ｍｎ：０．８
重量％，Ｍｇ：１．０重量％，Ｔｉ：０．０５重量％を
含むアルミニウム合金鋳塊を押出し用ビレットとした。
そのビレットに４００℃，押出し比１０で押出し加工を
施し、断面の直径が５５mmの棒状に成形した。次に、こ
の棒状材を４５０℃でサスペンションアームに熱間鍛造
した。この後、鍛造したサスペンションアームに次に述
べるＴ６処理を施した。即ち、５７０℃にて１．５時間
加熱し、水冷し、続いて１９５℃にて４時間加熱した。
最後にサスペンションアーム表面にショットピーニング
加工を施してサスペンションアームを製造した。このシ
ョットピーニング加工は、サスペンションアーム外表面
にはインペラの回転により剛球を投射し、内表面にはノ
ズルからの噴射によりガラスビーズを投射することによ
って行なった。
ｉ：０．８重量％，Ｃｕ：０．９重量％，Ｍｎ：０．８
重量％，Ｍｇ：１．０重量％，Ｔｉ：０．０５重量％を
含むアルミニウム合金鋳塊を押出し用ビレットとした。
そのビレットに４００℃，押出し比１０で押出し加工を
施し、断面の直径が５５mmの棒状に成形した。次に、こ
の棒状材を４５０℃でサスペンションアームに熱間鍛造
した。この後、鍛造したサスペンションアームに次に述
べるＴ６処理を施した。即ち、５７０℃にて１．５時間
加熱し、水冷し、続いて１９５℃にて４時間加熱した。
最後にサスペンションアーム表面にショットピーニング
加工を施してサスペンションアームを製造した。このシ
ョットピーニング加工は、サスペンションアーム外表面
にはインペラの回転により剛球を投射し、内表面にはノ
ズルからの噴射によりガラスビーズを投射することによ
って行なった。
【００１１】表１に、ショットピーニング加工のアーク
ハイトを種々に変更して製造したサスペンションアーム
の、表面粗さおよび疲労強度を示す。
ハイトを種々に変更して製造したサスペンションアーム
の、表面粗さおよび疲労強度を示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、アークハイトが増加す
るとこれに応じて表面粗さも増加する。また、アークハ
イトの増加に伴って表面圧縮残留応力が増加する。とこ
ろが、アークハイトを０．０３mmＡ2 とした比較例の試
料２では、表面圧縮残留応力の増加の度合が小さいた
め、ショットピーニング加工を施さなかった比較例の試
料１に比べて疲労強度の向上が見られない。
るとこれに応じて表面粗さも増加する。また、アークハ
イトの増加に伴って表面圧縮残留応力が増加する。とこ
ろが、アークハイトを０．０３mmＡ2 とした比較例の試
料２では、表面圧縮残留応力の増加の度合が小さいた
め、ショットピーニング加工を施さなかった比較例の試
料１に比べて疲労強度の向上が見られない。
【００１４】アークハイトを０．０５〜０．２０mmＡ2
とした実施例の試料３〜６ではいずれも疲労強度が向上
しており、中でもアークハイトを０．１０mmＡ2 とした
試料４では、ショットピーニング加工を施さなかった試
料１に比べて約１５％の疲労強度向上が見られた。これ
は、表面圧縮残留応力の増加によってサスペンションア
ームの疲労強度が向上したものと考えられる。
とした実施例の試料３〜６ではいずれも疲労強度が向上
しており、中でもアークハイトを０．１０mmＡ2 とした
試料４では、ショットピーニング加工を施さなかった試
料１に比べて約１５％の疲労強度向上が見られた。これ
は、表面圧縮残留応力の増加によってサスペンションア
ームの疲労強度が向上したものと考えられる。
【００１５】更に、アークハイトを０．２５mmＡ2 ，
０．３０mmＡ2 とした比較例の試料７，８では、ショッ
トピーニング加工を施さなかった試料１に比べて、返っ
て疲労強度が低下している。これは、表面粗さが過大と
なり疲労強度が低下したものと考えられる。
０．３０mmＡ2 とした比較例の試料７，８では、ショッ
トピーニング加工を施さなかった試料１に比べて、返っ
て疲労強度が低下している。これは、表面粗さが過大と
なり疲労強度が低下したものと考えられる。
【００１６】このように上記方法ではＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系合金鋳塊より製造したアルミ合金製サスペンションア
ームに０．０５〜０．２０mmＡ2 の範囲でショットピー
ニング加工を施すことにより、疲労強度を良好に向上さ
せることができる。このため、充分な疲労強度を有する
アルミニウム合金製サスペンションアームを製造して、
車両の安全性を確保しつつ軽量化および操舵性の向上を
図ることができる。
系合金鋳塊より製造したアルミ合金製サスペンションア
ームに０．０５〜０．２０mmＡ2 の範囲でショットピー
ニング加工を施すことにより、疲労強度を良好に向上さ
せることができる。このため、充分な疲労強度を有する
アルミニウム合金製サスペンションアームを製造して、
車両の安全性を確保しつつ軽量化および操舵性の向上を
図ることができる。
【００１７】以上本発明はこのような実施例に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様で実施し得る。
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様で実施し得る。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明方法ではＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金鋳塊より製造したアルミ合金製サ
スペンションアームに０．０５〜０．２０mmＡ2 の範囲
でショットピーニング加工を施すことにより、疲労強度
を良好に向上させることができる。このため、充分な疲
労強度を有するアルミニウム合金製サスペンションアー
ムを製造して、車両の安全性を確保しつつ軽量化および
操舵性の向上を図ることができる。
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金鋳塊より製造したアルミ合金製サ
スペンションアームに０．０５〜０．２０mmＡ2 の範囲
でショットピーニング加工を施すことにより、疲労強度
を良好に向上させることができる。このため、充分な疲
労強度を有するアルミニウム合金製サスペンションアー
ムを製造して、車両の安全性を確保しつつ軽量化および
操舵性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の製造方法の工程を表す工程図である
Ｓ１…Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金鋳塊 Ｓ３…熱間鍛造工程 Ｓ５…押出し加工工程 Ｓ７…時効硬化工程 Ｓ９…ショットピーニング工程
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳
塊を、熱間鍛造によりサスペンションアームに成形し、
続いて時効硬化した後、０．０５〜０．２０mmＡ2 の範
囲でショットピーニング加工を施したことを特徴とする
アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6608092A JPH05270225A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6608092A JPH05270225A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05270225A true JPH05270225A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13305519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6608092A Pending JPH05270225A (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | アルミニウム合金製サスペンションアームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05270225A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248283A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金鍛造材の焼入れ処理方法 |
| CN103302226A (zh) * | 2012-03-16 | 2013-09-18 | 上海瑞尔实业有限公司 | 一种汽车底盘悬架系统前上臂零件的精密锻造工艺 |
| JP2016182657A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製サスペンションアームおよびその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP6608092A patent/JPH05270225A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248283A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金鍛造材の焼入れ処理方法 |
| CN103302226A (zh) * | 2012-03-16 | 2013-09-18 | 上海瑞尔实业有限公司 | 一种汽车底盘悬架系统前上臂零件的精密锻造工艺 |
| JP2016182657A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製サスペンションアームおよびその製造方法 |
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