JPH06145871A - 光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金 - Google Patents
光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPH06145871A JPH06145871A JP26502591A JP26502591A JPH06145871A JP H06145871 A JPH06145871 A JP H06145871A JP 26502591 A JP26502591 A JP 26502591A JP 26502591 A JP26502591 A JP 26502591A JP H06145871 A JPH06145871 A JP H06145871A
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- Japan
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- aluminum alloy
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Abstract
(57)【要約】
【構成】Zn4.5〜6.5重量%、Mg0.4〜1.
2重量%、Cu0.05〜0.40重量%、Zr0.0
5〜0.25重量%、Fe0.15重量%以下、Si
0.10重量%以下を含有し、残部がAlおよび不可避
的不純物からなり、Znの含有量とMgの含有量との比
Zn/Mgが6〜12であり、Feの含有量とSiの含
有量との比Fe/Siが1.5以上であることを特徴と
している。 【効果】本発明の光輝性および熱間加工性に優れた高力
アルミニウム合金によれば、高強度であり、優れた光輝
性、熱間加工性、および耐食性を発揮するアルミニウム
合金材を得ることができる。
2重量%、Cu0.05〜0.40重量%、Zr0.0
5〜0.25重量%、Fe0.15重量%以下、Si
0.10重量%以下を含有し、残部がAlおよび不可避
的不純物からなり、Znの含有量とMgの含有量との比
Zn/Mgが6〜12であり、Feの含有量とSiの含
有量との比Fe/Siが1.5以上であることを特徴と
している。 【効果】本発明の光輝性および熱間加工性に優れた高力
アルミニウム合金によれば、高強度であり、優れた光輝
性、熱間加工性、および耐食性を発揮するアルミニウム
合金材を得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オートバイフレーム
材、オートバイハンドル材、自動車リム材等に使用され
る光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合
金に関する。
材、オートバイハンドル材、自動車リム材等に使用され
る光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合
金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、オートバイフレーム材、オートバ
イハンドル材、自動車リム材等には、Zn4.0〜5.
0重量%、Mg1.0〜2.0重量%、Mn0.2〜
0.7重量%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純
物からなるJIS A 7N01合金、またはZn5.
0〜6.5重量%、Mg0.5〜1.0重量%、Zr
0.05〜0.25重量%を含有し、残部がAlおよび
不可避的不純物からなるJIS A 7003合金等が
使用されている。これらの合金は、高強度であり、溶接
性、靭性、および耐食性に優れるので、これらの用途に
適しており広く使用されている。
イハンドル材、自動車リム材等には、Zn4.0〜5.
0重量%、Mg1.0〜2.0重量%、Mn0.2〜
0.7重量%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純
物からなるJIS A 7N01合金、またはZn5.
0〜6.5重量%、Mg0.5〜1.0重量%、Zr
0.05〜0.25重量%を含有し、残部がAlおよび
不可避的不純物からなるJIS A 7003合金等が
使用されている。これらの合金は、高強度であり、溶接
性、靭性、および耐食性に優れるので、これらの用途に
適しており広く使用されている。
【0003】通常、オートバイフレーム材等を製造する
場合は、これらの合金を鋳塊に鋳造し、この鋳塊に均質
化処理を施し、次いで鋳塊に押出し加工を施して押出し
材を作製し、この押出し材の表面を研磨し、これにアル
マイト処理を施している。
場合は、これらの合金を鋳塊に鋳造し、この鋳塊に均質
化処理を施し、次いで鋳塊に押出し加工を施して押出し
材を作製し、この押出し材の表面を研磨し、これにアル
マイト処理を施している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、JIS
A 7N01合金およびJIS A 7003合金等
を用いて作製された押出し材は、その表面に厚い再結晶
層が形成されるので、そのまま押出成形品や熱間加工品
(例えば熱間鍛造品)にアルマイト処理を施すと、色調
が黄色味を帯び、均一かつ良好に光沢が出ず外観が悪く
なる。したがって、通常、これらの合金から作製された
押出し材には、バフ研磨もしくは化学研磨処理を施して
押出し材の表面の再結晶層を除去した後にアルマイト処
理を施している。
A 7N01合金およびJIS A 7003合金等
を用いて作製された押出し材は、その表面に厚い再結晶
層が形成されるので、そのまま押出成形品や熱間加工品
(例えば熱間鍛造品)にアルマイト処理を施すと、色調
が黄色味を帯び、均一かつ良好に光沢が出ず外観が悪く
なる。したがって、通常、これらの合金から作製された
押出し材には、バフ研磨もしくは化学研磨処理を施して
押出し材の表面の再結晶層を除去した後にアルマイト処
理を施している。
【0005】しかしながら、このようにしてアルマイト
処理を施しても、これらの合金からなるアルミニウム合
金材の光輝性は、鉄にクロムメッキを施したものの光輝
性よりかなり劣っている。
処理を施しても、これらの合金からなるアルミニウム合
金材の光輝性は、鉄にクロムメッキを施したものの光輝
性よりかなり劣っている。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、JIS A 7003合金程度の強度および耐応
力腐食割れ性を有し、優れた熱間加工性、溶接性、靭
性、および耐食性を発揮し、しかも押出成形品や熱間加
工品にアルマイト処理を施した際に優れた光輝性を発揮
するアルミニウム合金材を得ることができる光輝性およ
び熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金を提供する
ことを目的とする。
あり、JIS A 7003合金程度の強度および耐応
力腐食割れ性を有し、優れた熱間加工性、溶接性、靭
性、および耐食性を発揮し、しかも押出成形品や熱間加
工品にアルマイト処理を施した際に優れた光輝性を発揮
するアルミニウム合金材を得ることができる光輝性およ
び熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、Zn4.5〜
6.5重量%、Mg0.4〜1.2重量%、Cu0.0
5〜0.40重量%、Zr0.05〜0.25重量%、
Fe0.15重量%以下、Si0.10重量%以下を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、Zn
の含有量とMgの含有量との比Zn/Mgが6〜12で
あり、Feの含有量とSiの含有量との比Fe/Siが
1.5以上であることを特徴とする光輝性および熱間加
工性に優れた高力アルミニウム合金を提供する。
6.5重量%、Mg0.4〜1.2重量%、Cu0.0
5〜0.40重量%、Zr0.05〜0.25重量%、
Fe0.15重量%以下、Si0.10重量%以下を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、Zn
の含有量とMgの含有量との比Zn/Mgが6〜12で
あり、Feの含有量とSiの含有量との比Fe/Siが
1.5以上であることを特徴とする光輝性および熱間加
工性に優れた高力アルミニウム合金を提供する。
【0008】ここで、Znは、得られる合金材の強度を
向上させる効果を発揮する。本発明のアルミニウム合金
において、Znの含有量は4.5〜6.5重量%に設定
する。これは、Znの含有量が4.5重量%未満である
と得られる合金材の強度を向上させる効果が不充分とな
り、Znの含有量が6.5重量%を超えると得られる合
金材の耐応力腐食割れ性が低下するからである。また、
Znの含有量とMgの含有量との比Zn/Mgは6〜1
2に設定する。これは、合金の適度な時効硬化時間を確
保し、時効硬化後の合金の強度を充分に得るためであ
る。Zn/Mgが6未満であると熱間加工性および耐応
力腐食割れ性が低下し、Zn/Mgが12を超えると得
られる合金材の強度が不充分となる。
向上させる効果を発揮する。本発明のアルミニウム合金
において、Znの含有量は4.5〜6.5重量%に設定
する。これは、Znの含有量が4.5重量%未満である
と得られる合金材の強度を向上させる効果が不充分とな
り、Znの含有量が6.5重量%を超えると得られる合
金材の耐応力腐食割れ性が低下するからである。また、
Znの含有量とMgの含有量との比Zn/Mgは6〜1
2に設定する。これは、合金の適度な時効硬化時間を確
保し、時効硬化後の合金の強度を充分に得るためであ
る。Zn/Mgが6未満であると熱間加工性および耐応
力腐食割れ性が低下し、Zn/Mgが12を超えると得
られる合金材の強度が不充分となる。
【0009】本発明のアルミニウム合金において、Cu
の含有量は0.05〜0.40重量%に設定する。これ
は、Cuの含有量が0.05未満であると得られる合金
材の光輝性が不充分であり、耐応力腐食割れ性が低下
し、Cuの含有量が0.40重量%を超えると得られる
合金材の溶接割れ感受性が低下するからである。
の含有量は0.05〜0.40重量%に設定する。これ
は、Cuの含有量が0.05未満であると得られる合金
材の光輝性が不充分であり、耐応力腐食割れ性が低下
し、Cuの含有量が0.40重量%を超えると得られる
合金材の溶接割れ感受性が低下するからである。
【0010】Zrは、合金中の結晶粒を微細化する効果
および得られる合金材の耐応力腐食割れ性を向上させる
効果を発揮する。本発明のアルミニウム合金において、
Zrの含有量は0.05〜0.25重量%に設定する。
これは、Zrの含有量が0.05重量%未満であると結
晶粒を微細化する効果および合金材の耐応力腐食割れ性
を向上させる効果が不充分となり、Zrの含有量が0.
25重量%を超えると合金中に粗大な晶出物が発生して
その効果を阻害するからである。従来は、ZnおよびC
rと同時に添加していたが、Zr単独で添加した方が効
果があることが分かった。
および得られる合金材の耐応力腐食割れ性を向上させる
効果を発揮する。本発明のアルミニウム合金において、
Zrの含有量は0.05〜0.25重量%に設定する。
これは、Zrの含有量が0.05重量%未満であると結
晶粒を微細化する効果および合金材の耐応力腐食割れ性
を向上させる効果が不充分となり、Zrの含有量が0.
25重量%を超えると合金中に粗大な晶出物が発生して
その効果を阻害するからである。従来は、ZnおよびC
rと同時に添加していたが、Zr単独で添加した方が効
果があることが分かった。
【0011】FeおよびSiは、合金中に多量に含有さ
れると得られる合金材の光輝性が低下するので、Feの
含有量を0.15重量%以下、Siの含有量を0.10
重量%以下に設定する。また、Feの含有量とSiの含
有量との比Fe/Siは1.5以上に設定する。これ
は、Fe/Siが1.5未満であると、合金の結晶微細
化効果並びに得られる合金材の高温割れ性および耐応力
腐食割れ性が低下するからである。
れると得られる合金材の光輝性が低下するので、Feの
含有量を0.15重量%以下、Siの含有量を0.10
重量%以下に設定する。また、Feの含有量とSiの含
有量との比Fe/Siは1.5以上に設定する。これ
は、Fe/Siが1.5未満であると、合金の結晶微細
化効果並びに得られる合金材の高温割れ性および耐応力
腐食割れ性が低下するからである。
【0012】MnおよびCrは、アルマイト処理後の色
調が黄色味を帯びて光輝性を阻害する恐れがあるので、
含有量は0.03重量%以下に設定する。
調が黄色味を帯びて光輝性を阻害する恐れがあるので、
含有量は0.03重量%以下に設定する。
【0013】
【作用】本発明の光輝性および熱間加工性に優れた高力
アルミニウム合金によれば、ZnおよびMgの含有量を
規定することにより得られる合金材の強度を向上させる
ことができ、Cu、Fe、およびSiの含有量を規定す
ることにより得られる合金材の光輝性を向上させること
ができ、並びにZrの含有量を規定することにより得ら
れる合金材の溶接性を向上させることができる。
アルミニウム合金によれば、ZnおよびMgの含有量を
規定することにより得られる合金材の強度を向上させる
ことができ、Cu、Fe、およびSiの含有量を規定す
ることにより得られる合金材の光輝性を向上させること
ができ、並びにZrの含有量を規定することにより得ら
れる合金材の溶接性を向上させることができる。
【0014】さらに、Zn/Mgの含有量の比を規定す
ることにより、合金の成形加工性を向上させることがで
き、Fe/Siの含有量の比を規定することにより得ら
れる合金材の耐応力腐食割れ性および溶接性を向上させ
ることができる。
ることにより、合金の成形加工性を向上させることがで
き、Fe/Siの含有量の比を規定することにより得ら
れる合金材の耐応力腐食割れ性および溶接性を向上させ
ることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【0016】実施例1 下記表1に示す組成の合金を用いて本発明にかかる合金
材、比較材、および従来材をを半連続鋳造法により鋳造
して直径約220mmφの押出用鋳塊を得た。この鋳塊に
470℃、10時間の均質化処理を施した後、押出機に
より温度430℃で押出加工を施して図1に示す外寸6
0mm×60mm、肉厚2mmの中空材10を得た。
材、比較材、および従来材をを半連続鋳造法により鋳造
して直径約220mmφの押出用鋳塊を得た。この鋳塊に
470℃、10時間の均質化処理を施した後、押出機に
より温度430℃で押出加工を施して図1に示す外寸6
0mm×60mm、肉厚2mmの中空材10を得た。
【0017】得られた中空材に3日間室温時効硬化処理
を行い、さらに110℃、5時間および140℃、8時
間の2段階の人工時効硬化処理を施した。
を行い、さらに110℃、5時間および140℃、8時
間の2段階の人工時効硬化処理を施した。
【0018】これらのアルミニウム合金材について、ア
ルマイト処理後の光輝性、押出材のままの耐応力腐食割
れ性、および機械的性質を調べた。その結果を下記表2
に示す。アルマイト処理は、表層部の再結晶層を除くた
め表面をバフ研磨し、70℃の5%NaOH溶液に2分
間浸漬して脱脂処理し次いで水洗し、その後20℃の1
5%硫酸水溶液中において電流密度1.5A/dm2 で行
った。このとき、アルマイト膜厚は12μmとした。光
輝性は光沢度および色調により判断し、光沢度は60°
鏡面光沢度を測定し、色調は目視で判定した。また、耐
応力腐食割れ性は、限界押出速度および耐SCC性によ
り判断し、限界押出速度は目視で割れが生じるまでの押
出速度を調べ、耐応力腐食割れ性は以下のようにして調
べた。まず、中空材からJIS1号試験片(100×2
0×2mm)を採取し、負荷応力17kgf/mm2 で板曲げ応
力腐食割れ試験を行い、目視で割れが認められるまでの
時間を測定した。この場合の試験液は100℃のクロム
酸促進液を使用した。なお、クロム酸促進液は、K2 C
r2 O7 30g、CrO3 36g、NaCl3gを1l
の水に溶解させて作製した。また、機械的性質は引張試
験を行うことにより評価した。このとき試験片としては
JIS5号試験片を使用した。
ルマイト処理後の光輝性、押出材のままの耐応力腐食割
れ性、および機械的性質を調べた。その結果を下記表2
に示す。アルマイト処理は、表層部の再結晶層を除くた
め表面をバフ研磨し、70℃の5%NaOH溶液に2分
間浸漬して脱脂処理し次いで水洗し、その後20℃の1
5%硫酸水溶液中において電流密度1.5A/dm2 で行
った。このとき、アルマイト膜厚は12μmとした。光
輝性は光沢度および色調により判断し、光沢度は60°
鏡面光沢度を測定し、色調は目視で判定した。また、耐
応力腐食割れ性は、限界押出速度および耐SCC性によ
り判断し、限界押出速度は目視で割れが生じるまでの押
出速度を調べ、耐応力腐食割れ性は以下のようにして調
べた。まず、中空材からJIS1号試験片(100×2
0×2mm)を採取し、負荷応力17kgf/mm2 で板曲げ応
力腐食割れ試験を行い、目視で割れが認められるまでの
時間を測定した。この場合の試験液は100℃のクロム
酸促進液を使用した。なお、クロム酸促進液は、K2 C
r2 O7 30g、CrO3 36g、NaCl3gを1l
の水に溶解させて作製した。また、機械的性質は引張試
験を行うことにより評価した。このとき試験片としては
JIS5号試験片を使用した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】実施例2 表1に示すそれぞれの合金について実施例1と同様の条
件で直径50mmφの丸棒形状の押出材を作製した。この
押出材に切削加工を施して図2に示す30mmφ×50mm
の鍛造素材20を得た。この鍛造素材20に図3に示す
ように400℃で無潤滑の熱間据込鍛造を施した。この
とき鍛造性を調べ、その結果を下記表3に示した。図4
に示すように熱間据込鍛造後の鍛造材30から試験片3
2を切り出し、これを用いて機械的性質を調べた。その
結果を下記表3に併記した。なお、熱間据込鍛造は、据
込率80〜95%まで行った。据込率は以下の式に基づ
いて算出した。
件で直径50mmφの丸棒形状の押出材を作製した。この
押出材に切削加工を施して図2に示す30mmφ×50mm
の鍛造素材20を得た。この鍛造素材20に図3に示す
ように400℃で無潤滑の熱間据込鍛造を施した。この
とき鍛造性を調べ、その結果を下記表3に示した。図4
に示すように熱間据込鍛造後の鍛造材30から試験片3
2を切り出し、これを用いて機械的性質を調べた。その
結果を下記表3に併記した。なお、熱間据込鍛造は、据
込率80〜95%まで行った。据込率は以下の式に基づ
いて算出した。
【0022】 据込率(%)=[(l−lo )/l]×100 l :初めの鍛造素材の長さ lo:鍛造後の鍛造材の長さ
【0023】
【表3】
【0024】表2および表3から明らかなように、本発
明のアルミニウム合金を用いて得られたアルミニウム合
金材(実施例1〜6)は、優れた機械的性質、光輝性、
耐応力腐食割れ性、および熱間加工性を発揮した。これ
に対して、本発明の範囲外のFe/Si比を有するアル
ミニウム合金、本発明の範囲外でSiを含有するアルミ
ニウム合金、および本発明の範囲外でCuおよびZnを
含有するアルミニウム合金をそれぞれ用いて得られたア
ルミニウム合金材(比較例1〜4)は、いずれも光輝
性、耐応力腐食割れ性、および熱間加工性が悪いもので
あった。また、JIS A 7003合金相当の合金を
用いて得られたアルミニウム合金材(従来例1,2)
は、光輝性が悪いものであった。
明のアルミニウム合金を用いて得られたアルミニウム合
金材(実施例1〜6)は、優れた機械的性質、光輝性、
耐応力腐食割れ性、および熱間加工性を発揮した。これ
に対して、本発明の範囲外のFe/Si比を有するアル
ミニウム合金、本発明の範囲外でSiを含有するアルミ
ニウム合金、および本発明の範囲外でCuおよびZnを
含有するアルミニウム合金をそれぞれ用いて得られたア
ルミニウム合金材(比較例1〜4)は、いずれも光輝
性、耐応力腐食割れ性、および熱間加工性が悪いもので
あった。また、JIS A 7003合金相当の合金を
用いて得られたアルミニウム合金材(従来例1,2)
は、光輝性が悪いものであった。
【0025】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の光輝性および
熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金は高強度であ
り、優れた光輝性、熱間加工性、および耐応力腐食割れ
性を発揮するアルミニウム合金材を得ることができるも
のである。
熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金は高強度であ
り、優れた光輝性、熱間加工性、および耐応力腐食割れ
性を発揮するアルミニウム合金材を得ることができるも
のである。
【図1】押出加工により得られた押出材を示す断面図。
【図2】所定の加工を施して得られた鍛造素材を示す説
明図。
明図。
【図3】熱間据込鍛造を説明するための図。
【図4】熱間据込鍛造後の鍛造材を示す説明図。
10…中空材、20…鍛造素材、30…鍛造材、32…
試験片。
試験片。
フロントページの続き (72)発明者 岡 知生 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小屋 栄太郎 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 Zn4.5〜6.5重量%、Mg0.4
〜1.2重量%、Cu0.05〜0.40重量%、Zr
0.05〜0.25重量%、Fe0.15重量%以下、
Si0.10重量%以下を含有し、残部がAlおよび不
可避的不純物からなり、Znの含有量とMgの含有量と
の比Zn/Mgが6〜12であり、Feの含有量とSi
の含有量との比Fe/Siが1.5以上であることを特
徴とする光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニ
ウム合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26502591A JPH06145871A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26502591A JPH06145871A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06145871A true JPH06145871A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17411538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26502591A Pending JPH06145871A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 光輝性および熱間加工性に優れた高力アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06145871A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007119853A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管とその製造方法および拡管材 |
JP2008150653A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Furukawa Sky Kk | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接可能な鍛造用アルミニウム合金およびそれを用いた鍛造品 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP26502591A patent/JPH06145871A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007119853A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管とその製造方法および拡管材 |
JP2008150653A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Furukawa Sky Kk | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接可能な鍛造用アルミニウム合金およびそれを用いた鍛造品 |
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