JPH0559502A - アルミニウム合金の製法 - Google Patents
アルミニウム合金の製法Info
- Publication number
- JPH0559502A JPH0559502A JP22261691A JP22261691A JPH0559502A JP H0559502 A JPH0559502 A JP H0559502A JP 22261691 A JP22261691 A JP 22261691A JP 22261691 A JP22261691 A JP 22261691A JP H0559502 A JPH0559502 A JP H0559502A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aging treatment
- aluminum alloy
- temperature
- treatment
- temperature aging
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度かつ高耐応力腐食割れ性のアルミニウ
ム合金の製法に関する。 【構成】 Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系又はＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｃｕ系アルミニウム合金を４５０〜５００℃で溶体化処
理後水冷して常温まで冷却し、１００〜１９０℃の第１
段低温時効処理、１８０〜２３０℃の高温時効処理及び
１００〜１９０℃の第２段低温時効処理を炉内で連続的
に行う高強度かつ高耐応力腐食割れ性のアルミニウム合
金の製法。
ム合金の製法に関する。 【構成】 Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系又はＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｃｕ系アルミニウム合金を４５０〜５００℃で溶体化処
理後水冷して常温まで冷却し、１００〜１９０℃の第１
段低温時効処理、１８０〜２３０℃の高温時効処理及び
１００〜１９０℃の第２段低温時効処理を炉内で連続的
に行う高強度かつ高耐応力腐食割れ性のアルミニウム合
金の製法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム合金、特に
７０００系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系又は
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金）の製法に
関し、各種構造部材、航空機、宇宙機器のフレーム、ス
トリンガ、結合金具、船舶用同種部品などに適する高強
度かつ高耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）のアルミニウ
ム合金の製法に関する。
７０００系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系又は
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金）の製法に
関し、各種構造部材、航空機、宇宙機器のフレーム、ス
トリンガ、結合金具、船舶用同種部品などに適する高強
度かつ高耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）のアルミニウ
ム合金の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、７０００系アルミニウム合金の耐
ＳＣＣ性を向上させるため、過時効処理を行っている
が、過時効処理したものは、強度が溶体化処理、水冷
後、人工時効処理した状態のものより１５％程低下す
る。そこで、強度低下を伴わないで耐ＳＣＣ性を向上さ
せる熱処理として３段時効処理が提案されたが、各時効
処理間で水冷を行う断続プロセスであり、又、被熱処理
材が小型で熱容量を無視できる物を対象としているため
実用化には至っていなかった。
ＳＣＣ性を向上させるため、過時効処理を行っている
が、過時効処理したものは、強度が溶体化処理、水冷
後、人工時効処理した状態のものより１５％程低下す
る。そこで、強度低下を伴わないで耐ＳＣＣ性を向上さ
せる熱処理として３段時効処理が提案されたが、各時効
処理間で水冷を行う断続プロセスであり、又、被熱処理
材が小型で熱容量を無視できる物を対象としているため
実用化には至っていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では図３に示
すように、３段時効処理の各時効処理間においては、水
冷を行う断続処理であった。この断続処理では実際に工
業的レベルでの使用に対しては非効率的である。又、被
熱処理材を小型で熱容量が無視できる物にしているた
め、実部品への適用は困難である。
すように、３段時効処理の各時効処理間においては、水
冷を行う断続処理であった。この断続処理では実際に工
業的レベルでの使用に対しては非効率的である。又、被
熱処理材を小型で熱容量が無視できる物にしているた
め、実部品への適用は困難である。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、プロセスの
効率化と、熱容量の大きい実部品サイズの被熱処理材に
対しても実施できる高強度／高耐ＳＣＣ性のアルミニウ
ム合金の製法を提供しようとするものである。
効率化と、熱容量の大きい実部品サイズの被熱処理材に
対しても実施できる高強度／高耐ＳＣＣ性のアルミニウ
ム合金の製法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はＡｌ−Ｚｎ−Ｍ
ｇ系又はＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金を
４５０〜５００℃で溶体化処理後、水冷して常温まで冷
却し、１００〜１９０℃の第１段低温時効処理、１８０
〜２３０℃の高温時効処理及び１００〜１９０℃の第２
段低温時効処理を炉内で連続して行うことを特徴とする
アルミニウム合金の製法である。本発明のアルミニウム
合金の製法の特徴である連続３段時効処理工程は図１の
ように示される。
ｇ系又はＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金を
４５０〜５００℃で溶体化処理後、水冷して常温まで冷
却し、１００〜１９０℃の第１段低温時効処理、１８０
〜２３０℃の高温時効処理及び１００〜１９０℃の第２
段低温時効処理を炉内で連続して行うことを特徴とする
アルミニウム合金の製法である。本発明のアルミニウム
合金の製法の特徴である連続３段時効処理工程は図１の
ように示される。
【０００６】
【作用】被熱処理物（７０００系アルミニウム合金）を
炉内に装入したまま、３段時効処理を行うことにより、
作業の簡素化が図られ、効率的プロセスとなる。
炉内に装入したまま、３段時効処理を行うことにより、
作業の簡素化が図られ、効率的プロセスとなる。
【０００７】高温時効処理温度を従来よりも低温にする
ことによって高温時効処理時間が長くなり、工業レベル
での適用可能性が高まる。
ことによって高温時効処理時間が長くなり、工業レベル
での適用可能性が高まる。
【０００８】以下、本発明方法の各工程の作用を詳述す
る。 溶体化処理 溶体化処理は基地中の析出物を一度基地に溶解させるべ
く行われるが、４５０℃未満では析出物の溶け込みが不
十分となり、また５００℃を越えると共晶溶融が起こ
り、溶体化の目的が達成できないので、４５０〜５００
℃とした。また、溶体化処理の目的上、冷却途中に析出
物が析出するのは好ましくないので水冷した。
る。 溶体化処理 溶体化処理は基地中の析出物を一度基地に溶解させるべ
く行われるが、４５０℃未満では析出物の溶け込みが不
十分となり、また５００℃を越えると共晶溶融が起こ
り、溶体化の目的が達成できないので、４５０〜５００
℃とした。また、溶体化処理の目的上、冷却途中に析出
物が析出するのは好ましくないので水冷した。
【０００９】 第１段低温時効処理 第１段低温時効処理は析出強化のために、結晶粒内及び
結晶粒界上にＭｇ−Ｚｎ金属間化合物を析出させるもの
であるが、１００℃未満では原子の拡散が遅く析出に時
間がかかりすぎ、また１９０℃を越えると更に高温で安
定な析出物が析出しだし初期の目的にそぐわなくなるの
で、１００〜１９０℃とした。この際次の高温時効温度
までは冷却せずに炉温を昇温した。
結晶粒界上にＭｇ−Ｚｎ金属間化合物を析出させるもの
であるが、１００℃未満では原子の拡散が遅く析出に時
間がかかりすぎ、また１９０℃を越えると更に高温で安
定な析出物が析出しだし初期の目的にそぐわなくなるの
で、１００〜１９０℃とした。この際次の高温時効温度
までは冷却せずに炉温を昇温した。
【００１０】 高温時効処理 高温時効処理は粒界上の析出物はそのままとしながらも
粒内の析出物を一度基地中に溶解させることをねらって
行われるものであるが、１８０℃未満では溶解が十分行
えず、また、２３０℃を越えると高温処理時間が短くな
り、工業レベルでの実用化が困難となる。すなわち、通
常の工業部品では熱容量も大きく目的の熱処理温度まで
昇温するのに時間がかかり、その間に部品の特定部分は
必要以上に析出物の溶解が進み、また、他の部分は逆に
析出物の粗大化や目的外の析出物の析出が起こったりし
部品の品質にアンバランスが生じるので、このようなア
ンバランスの生じない程度に保持時間が長くとれる温度
で行う必要があるのである。なお、好ましくは１９０〜
２３０℃が効果的である。
粒内の析出物を一度基地中に溶解させることをねらって
行われるものであるが、１８０℃未満では溶解が十分行
えず、また、２３０℃を越えると高温処理時間が短くな
り、工業レベルでの実用化が困難となる。すなわち、通
常の工業部品では熱容量も大きく目的の熱処理温度まで
昇温するのに時間がかかり、その間に部品の特定部分は
必要以上に析出物の溶解が進み、また、他の部分は逆に
析出物の粗大化や目的外の析出物の析出が起こったりし
部品の品質にアンバランスが生じるので、このようなア
ンバランスの生じない程度に保持時間が長くとれる温度
で行う必要があるのである。なお、好ましくは１９０〜
２３０℃が効果的である。
【００１１】この際、次の第２段低温時効処理温度まで
は一度室温まで冷却せずに低温時効処理温度まで直接炉
冷する。
は一度室温まで冷却せずに低温時効処理温度まで直接炉
冷する。
【００１２】 第２段低温時効処理 第２段低温時効処理は高温時効処理の結果、粒界上にＧ
Ｐゾーンやη′等の析出物が残り、かつ粒界内の析出物
がほぼ溶解して基地単相となった結晶組織の状態を加熱
することにより、粒界上を過時効状態であるη相とし、
粒内にＧＰゾーンやη′相を析出させて、粒界近傍では
耐応力腐食割れ性を向上し、結晶粒内は析出強化による
強度向上をはかったものである。
Ｐゾーンやη′等の析出物が残り、かつ粒界内の析出物
がほぼ溶解して基地単相となった結晶組織の状態を加熱
することにより、粒界上を過時効状態であるη相とし、
粒内にＧＰゾーンやη′相を析出させて、粒界近傍では
耐応力腐食割れ性を向上し、結晶粒内は析出強化による
強度向上をはかったものである。
【００１３】この場合、第１段低温時効処理同様、１０
０℃未満では原子の拡散が遅く析出に時間がかかりす
ぎ、また、１９０℃を越えると更に高温で安定な析出物
が析出するので、１００〜１９０℃とした。
０℃未満では原子の拡散が遅く析出に時間がかかりす
ぎ、また、１９０℃を越えると更に高温で安定な析出物
が析出するので、１００〜１９０℃とした。
【００１４】
【実施例】市販の７０７５合金（重量％で、Ｓｉ：０．
５，Ｆｅ：０．５，Ｃｕ：１．６，Ｍｎ：０．３，Ｍ
ｇ：２．４，Ｃｒ：０．２５，Ｚｎ：５．６，Ｔｉ：
０．２，Ａｌ：残）プレート材（厚さ２．５４×長さ１
０×幅１４〔Cm〕）を用い、溶体化処理を４６５℃で９
０分間行った後水冷して常温にした。
５，Ｆｅ：０．５，Ｃｕ：１．６，Ｍｎ：０．３，Ｍ
ｇ：２．４，Ｃｒ：０．２５，Ｚｎ：５．６，Ｔｉ：
０．２，Ａｌ：残）プレート材（厚さ２．５４×長さ１
０×幅１４〔Cm〕）を用い、溶体化処理を４６５℃で９
０分間行った後水冷して常温にした。
【００１５】そのプレート材を空気炉に装入し、１２１
℃で２４時間、第１段低温時効処理を行った後、炉温を
２００℃に向けて１時間３０分に昇温してから２００℃
にて５分高温時効処理を行い、炉温を１２１℃に降温
し、同温度で２４時間第２段低温時効処理を行った。
℃で２４時間、第１段低温時効処理を行った後、炉温を
２００℃に向けて１時間３０分に昇温してから２００℃
にて５分高温時効処理を行い、炉温を１２１℃に降温
し、同温度で２４時間第２段低温時効処理を行った。
【００１６】なお、高温時効処理時間は被処理材が炉温
に到達するに要する時間（昇温時間）によって図２に示
すように変化する。この場合では、プレート材の昇温時
間が９０分であったので図２より高温時効処理時間は５
分となり、昇温開始から高温保持終了までの高温時効処
理に要する全ての時間は１時間３５分となる。
に到達するに要する時間（昇温時間）によって図２に示
すように変化する。この場合では、プレート材の昇温時
間が９０分であったので図２より高温時効処理時間は５
分となり、昇温開始から高温保持終了までの高温時効処
理に要する全ての時間は１時間３５分となる。
【００１７】このように３段時効処理を行ったプレート
材の引張特性及び電気伝導度の測定結果を表１に示す。
材の引張特性及び電気伝導度の測定結果を表１に示す。
【表１】
【００１８】表１より、本発明による３段時効処理を施
したプレート材は、Ｔ６並の強度を有し、かつ、Ｔ７３
並の耐応力腐食割れ性（電気伝導度）を有することが言
える。従って、本発明によってＴ６並の強度とＴ７３並
の耐応力腐食割れ性を実部品サイズの材料に兼備させら
れることが可能となった。
したプレート材は、Ｔ６並の強度を有し、かつ、Ｔ７３
並の耐応力腐食割れ性（電気伝導度）を有することが言
える。従って、本発明によってＴ６並の強度とＴ７３並
の耐応力腐食割れ性を実部品サイズの材料に兼備させら
れることが可能となった。
【００１９】
【発明の効果】 ＪＩＳ Ｔ６並の高強度とともにＴ７３並のすぐれ
た耐応力腐食割れ性を兼備する実部品サイズのＡｌ材料
を得ることができる。 特に３段時効処理を炉内に装入したまま行えるの
で、作業の簡素化・効率化がはかられる。 高温時効処理温度を従来よりも低温としたので、高
温時効処理時間が長くなり、実部品の昇温時間冷却時間
等を勘案しても高温時効処理を行うことができ、工業レ
ベルでも適用できるようになった。
た耐応力腐食割れ性を兼備する実部品サイズのＡｌ材料
を得ることができる。 特に３段時効処理を炉内に装入したまま行えるの
で、作業の簡素化・効率化がはかられる。 高温時効処理温度を従来よりも低温としたので、高
温時効処理時間が長くなり、実部品の昇温時間冷却時間
等を勘案しても高温時効処理を行うことができ、工業レ
ベルでも適用できるようになった。
【図１】本発明のアルミニウム合金の製法の特徴である
連続３段時効処理工程の説明図
連続３段時効処理工程の説明図
【図２】本発明方法における昇温時間と高温時効処理時
間の関係を示す図表
間の関係を示す図表
【図３】従来のアルミニウム合金の熱処理工程の一態様
の説明図
の説明図
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系又はＡｌ−Ｚｎ−Ｍ
ｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金を４５０〜５００℃で溶体
化処理後水冷して常温まで冷却し、１００〜１９０℃の
第１段低温時効処理、１８０〜２３０℃の高温時効処理
及び１００〜１９０℃の第２段低温時効処理を炉内で連
続して行うことを特徴とするアルミニウム合金の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22261691A JPH0559502A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | アルミニウム合金の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22261691A JPH0559502A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | アルミニウム合金の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559502A true JPH0559502A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16785250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22261691A Withdrawn JPH0559502A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | アルミニウム合金の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103911568A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-09 | 沈阳工业大学 | 一种喷射成形超高强铝合金的热处理方法 |
| CN104278222A (zh) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 中国科学院金属研究所 | 一种Al-Zn-Mg铝合金双级时效热处理制度 |
| CN113293341A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 湖南大学 | 一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金短流程回归再时效优化工艺 |
| CN115874121A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-31 | 山东创新金属科技有限公司 | 一种可热处理强化铝合金的时效热处理工艺 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP22261691A patent/JPH0559502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104278222A (zh) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 中国科学院金属研究所 | 一种Al-Zn-Mg铝合金双级时效热处理制度 |
| CN103911568A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-09 | 沈阳工业大学 | 一种喷射成形超高强铝合金的热处理方法 |
| CN113293341A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 湖南大学 | 一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金短流程回归再时效优化工艺 |
| CN115874121A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-31 | 山东创新金属科技有限公司 | 一种可热处理强化铝合金的时效热处理工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |