JPH06234012A - Method for extrusion molding from zinc based alloy material - Google Patents

Method for extrusion molding from zinc based alloy material

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JPH06234012A
JPH06234012A JP4122522A JP12252292A JPH06234012A JP H06234012 A JPH06234012 A JP H06234012A JP 4122522 A JP4122522 A JP 4122522A JP 12252292 A JP12252292 A JP 12252292A JP H06234012 A JPH06234012 A JP H06234012A
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JP
Japan
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extrusion
temperature
zinc
alloy
based alloy
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JP4122522A
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Japanese (ja)
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Garuban C Ramon
ガルバン シー. ラモン
Torres V Gabriel
トレス ブイ. ガブリエル
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Falmex SA De Cv
Fuarumetsukusu SA De Cv
Original Assignee
Falmex SA De Cv
Fuarumetsukusu SA De Cv
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • C22C18/04Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/165Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon of zinc or cadmium or alloys based thereon

Abstract

PURPOSE: To enable extruding zinc-based alloys which are said to be difficult to extrude and to enable obtaining extrusion products with high dimensional precision. CONSTITUTION: In an extrusion molding process of the zinc-based alloy in which a material is preheated and is extruded at a speed within a range of 1 to 20 m/minute, then extruded shape is made to be straight and is cooled at atmospheric temperature, a temperature range of the material is restricted at and below an eutectoid temperature thereof, the extrusion product taken out of an extrusion die is supplied with forced air and/or water to be quenched. Further a mechanical conveyor for receiving the extrusion products taken out of the extrusion die is installed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は亜鉛基合金から押出し成
形を行うための改良された方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to an improved process for extrusion from zinc-based alloys.

【0002】[0002]

【発明の背景】亜鉛および亜鉛基合金は慣例的に押出し
加工には不適当な材料であると考えられてきた。これ
は、それらの機械的性質に原因している。成形部品を生
産するために、押出し加工、圧延およびその他の工業的
加工に適当とされるように機械的性質を改良した亜鉛基
合金を開発しようとする多くの試みが、これまでなされ
てきた。
BACKGROUND OF THE INVENTION Zinc and zinc-based alloys have traditionally been considered unsuitable materials for extrusion. This is due to their mechanical properties. Many attempts have been made in the past to develop zinc-based alloys with improved mechanical properties to make them suitable for extrusion, rolling and other industrial processes for producing molded parts.

【0003】本発明は、機械的性質の改善された超可塑
性亜鉛合金の押出し工程における改良に関するものであ
り、この改良によれば材料が共析温度を超えてしまうこ
とを防止して押出し工程の間の超可塑性挙動を制御し、
これによってγ相変態の発生を回避し、そして最終製品
の寸法上の安定性を保証するようにして押出しが達成さ
れる。
The present invention relates to an improvement in the extrusion process of superplastic zinc alloys having improved mechanical properties, which improvement prevents the material from exceeding the eutectoid temperature and thus the extrusion process. Control the superplastic behavior between
Extrusion is achieved in this way by avoiding the occurrence of the gamma phase transformation and ensuring the dimensional stability of the final product.

【0004】[0004]

【従来技術】種々の改良が亜鉛基合金に加えられて、成
形部品を生産するために適当な材料となすようにされて
きた。
BACKGROUND OF THE INVENTION Various improvements have been made to zinc-based alloys to make them suitable materials for producing molded parts.

【0005】このように、ハーレ氏の米国特許第3,6
76,115号、コレット氏他の米国特許第3,74
1,819号、ウィンター氏他の米国特許第2,16
9,441号ガーヴァイス氏他の米国特許第3,79
3,091号、ウェイン氏の米国特許第3,850,6
22号、およびドラー氏の米国特許第3,966,50
5号および第4、029,525号が物理的性質の改良
された亜鉛基合金並びにそれらの様々な製造方法に言及
している。これらの合金はダイキャスト鋳造、圧延およ
び押出しのような異なる工業的な方法に適当であること
を証明されている。
Thus, Harle US Pat. No. 3,6
76,115, U.S. Pat. No. 3,743 to Collet et al.
U.S. Pat. No. 2,16 to Winter et al.
No. 9,441 Gerweis et al., U.S. Pat. No. 3,79
U.S. Pat. No. 3,850,6 to Wayne.
No. 22, and US Patent No. 3,966,50 to Drah.
Nos. 5 and 4,029,525 refer to zinc-based alloys with improved physical properties and various methods of making them. These alloys have proven suitable for different industrial processes such as die casting, rolling and extrusion.

【0006】特に、ユニバーシダッド・ナシォナル・オ
ートノマ・デ・メキシコ(メキシコの国立自治大学)に
付与されたメキシコ国特許第61483号は、機械的性
質が改善されて構造的および建築的な形状を得ることの
出来る亜鉛−アルミニウム−銅合金の安価な押出し方法
を言及している。
[0006] In particular, Mexico Patent No. 61483 issued to Universidad National Autonoma de Mexico (National Autonomous University of Mexico) has improved mechanical properties to provide structural and architectural shapes. It mentions an inexpensive extrusion method of the zinc-aluminum-copper alloy that can be obtained.

【0007】このメキシコ国特許第61483号によっ
てカバーされている押出し方法は、Zn69〜77重量
%、Al20〜30重量%およびCu1〜8重量%、お
よび微量の不純物を含有して構成された亜鉛基合金を使
用している。この方法は基本的に、合金インゴットを1
50℃〜350℃の温度範囲内に予熱し、分速1〜20
メートルの間の速度にて押出し、押出された形状を直ち
に真直に修正し、そして大気温度で冷却させることを含
んで構成されている。
The extrusion process covered by this Mexican patent No. 61483 is based on a zinc-based composition containing 69-77% by weight Zn, 20-30% by weight Al and 1-8% by weight Cu and trace amounts of impurities. Uses alloy. This method basically uses one alloy ingot.
Preheat within a temperature range of 50 ° C to 350 ° C, with a speed of 1 to 20 min / min.
It consists of extruding at a speed between the meters, immediately straightening the extruded shape and allowing it to cool at ambient temperature.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、亜鉛
基合金の押出し方法を更に改良することである。更に詳
しくは、本発明は亜鉛合金の押出し方法における改良を
提供することである。
It is an object of the present invention to further improve the method of extruding zinc based alloys. More particularly, the present invention provides an improvement in the method of extruding zinc alloys.

【0009】[0009]

【課題を達成するための手段】本発明による改良は、一
方では材料温度がその合金インゴットの予熱の間および
押出しの全工程の間の両方において共析温度を超えない
ように防止し、従ってその材料がγ相変態を受けるのを
防止し、また他方においては、押出し製品を強制空気お
よび/または水によって押出しダイの出口にて冷却し、
これにより押出し製品が超可塑性のγ相の外側、すなわ
ちα+β相の内側に維持されることを保証するようにな
し、そして最後に、押出された製品を真直になす修正の
前に寸法上の安定性を保証するためにコンベヤテーブル
上に押出し製品を受け取るようにすることを含んで構成
される。
The improvement according to the invention prevents, on the one hand, the material temperature from exceeding the eutectoid temperature both during the preheating of the alloy ingot and during the whole extrusion process, Preventing the material from undergoing a γ-phase transformation and, on the other hand, cooling the extruded product with forced air and / or water at the exit of the extrusion die,
This ensures that the extruded product is kept outside the superplastic γ phase, ie inside the α + β phase, and finally, is dimensionally stable before straightening the extruded product. Comprising receiving the extruded product on a conveyor table to ensure its integrity.

【0010】メキシコ国特許第61483号によってカ
バーされている押出し方法を使用した亜鉛基合金の押出
しの確認(パイロット)試験を通じて、得られた押出し
製品が寸法上の安定性に問題を生じることが見い出され
た。これは材料の超可塑性挙動が原因している。
Through confirmatory (pilot) testing of the extrusion of zinc-based alloys using the extrusion method covered by Mexican Patent No. 61483, it was found that the resulting extruded product had problems with dimensional stability. It was This is due to the superplastic behavior of the material.

【0011】このような試験において、材料の或る領域
がZn−Alの共析合金の特徴である超可塑性挙動を示
すγ相を押出しダイの出口にて生じ、これが受け取りテ
ーブルによって材料に作用される摩擦力と組み合わされ
て、押出し製品を変形させていると判断された。
In such a test, a region of the material produced a gamma phase at the exit of the extrusion die that exhibited the superplastic behavior characteristic of Zn-Al eutectoid alloys, which was acted upon by the receiving table on the material. It was determined that the extruded product was deformed in combination with the friction force.

【0012】上述した欠点を解消するために、本発明の
発明者は亜鉛基合金の押出し方法において種々の改良を
開発し、これにより最適な工業的な結果が達成された。
In order to overcome the drawbacks mentioned above, the inventor of the present invention has developed various improvements in the method of extrusion of zinc-based alloys, which have achieved optimum industrial results.

【0013】このような最適な工業的結果は、全押出し
工程を通じて温度範囲を亜鉛基合金の共析温度以下に制
限した、すなわち275℃(華氏527°)以下に制限
した。また、前記改良した工業的結果は押出し温度範囲
を176℃(華氏350°)〜275℃(華氏527
°)の範囲内に近づけることで達成された。
Such optimum industrial results have limited the temperature range throughout the entire extrusion process to below the eutectoid temperature of the zinc-based alloy, ie below 275 ° C (527 ° F). Also, the improved industrial results show that the extrusion temperature range is 176 ° C (350 ° F) to 275 ° C (527 ° F).
It was achieved by approaching within the range of °).

【0014】更に、このような合金の押出し方法は、製
品が押出しダイを離れる際に強制空気および/または水
によって押出し製品を冷却し、材料が共析温度に達して
しまうのを防止するようになすことで改善された。
Further, such an alloy extrusion process is such that as the product leaves the extrusion die, the extruded product is cooled by forced air and / or water to prevent the material from reaching the eutectoid temperature. Improved by eggplant.

【0015】最後に、受け取りテーブルにて摩擦力が押
出し製品に作用するのを回避するために、本発明の発明
者は製品形状を一定に保持するためにコンベヤを使用し
た改善を具備し、これにより最終製品のあらゆる寸法変
化を防止した。
Finally, to avoid frictional forces acting on the extruded product at the receiving table, the inventor of the present invention comprises an improvement using a conveyor to hold the product shape constant, which Prevents any dimensional changes in the final product.

【0016】[0016]

【実施例】本願によってカバーされる改良は、添付され
た図1のZn−Al状態図を参照してよく理解されよ
う。この図1には、メキシコ国特許第161483号に
参照された共析合金の化学的組成範囲に関して、超可塑
性γ相が273℃以上の温度で生じることが示されてい
る。また、α+β相に相当する非超可塑性の範囲にて押
出し工程が実行されることを保証するために、加工温度
がこの共析温度以下に保持されねばならないことが示さ
れている。
The improvements covered by the present application will be better understood with reference to the accompanying Zn-Al phase diagram of FIG. FIG. 1 shows that the superplastic γ phase occurs at a temperature of 273 ° C. or higher for the chemical composition range of the eutectoid alloy referred to in Mexican Patent No. 161483. It has also been shown that the processing temperature must be kept below this eutectoid temperature in order to ensure that the extrusion process is carried out in the non-superplastic range corresponding to the α + β phase.

【0017】留意すべきは、図1の二元状態図がZn−
Al合金にのみ触れていることであり、この共析合金は
本明細書で言及しているZn−Al−Cu合金に関する
基礎となっていることである。小量の銅添加は相変態温
度にはそれほど影響しない。
It should be noted that the binary phase diagram of FIG.
This is to mention only the Al alloy, which is the basis for the Zn-Al-Cu alloys mentioned herein. Addition of a small amount of copper does not significantly affect the phase transformation temperature.

【0018】例1 Al21重量%、Cu2重量%、残部がZnの基準組成
のZn−Al−Cu合金が1800トンのアルミニウム
押出し機にて押出された。メキシコ国特許第16148
3号を参照してパラメーターが与えられた。
Example 1 A Zn-Al-Cu alloy having a standard composition of 21% by weight of Al, 2% by weight of Cu and the balance of Zn was extruded in an aluminum extruder of 1800 tons. Mexico Patent No. 16148
Parameters were given with reference to No. 3.

【0019】押出しダイの出口にて得られた製品は大き
な延性を示していて、この性質は形状制御が不十分とな
ることに帰結し、製品はうねりや膨らみを含む寸法上の
不規則性を示している。
The product obtained at the exit of the extrusion die exhibits great ductility, which results in poor shape control and the product exhibits dimensional irregularities including waviness and bulges. Shows.

【0020】例2 比較の目的で、同様な試験が例1と同じ亜鉛基合金を使
用して同じ押出し機にて実視され、本願の改良が加えら
れた。すなわち、この方法を通じて273℃以下の温度
を保持し、押出し製品を押出しダイの出口で強制空気に
よって迅速に冷却し、そして機械的コンベヤを使用して
押出しダイを離れる製品を真直にする修正の前に受け取
るようにした。この押出し方法に組み入れた改良の結果
として、公差に含まれる形状および寸法を含む最適な機
械的性質を有する押出し製品がこの試験によって達成さ
れた。
Example 2 For comparison purposes, a similar test was carried out on the same extruder using the same zinc-based alloy as in Example 1 with the improvement of the present application. That is, prior to modification by maintaining a temperature below 273 ° C. through this method, rapidly cooling the extruded product by forced air at the exit of the extrusion die, and using a mechanical conveyor to straighten the product leaving the extrusion die. I received it. As a result of the improvements incorporated into this extrusion method, extruded products with optimum mechanical properties, including shapes and dimensions within tolerances, were achieved by this test.

【0021】上述した比較されるこの例の工業的試験を
通じて、本願がカバーする改良によって、ここに例示さ
れたがZn−Al−Cu合金に限定されることはない亜
鉛基合金である共析合金の押出し方法が実施され、最適
な工業的結果が生み出されたのである。
Through the industrial tests of this comparative example described above, the eutectoid alloy is a zinc-based alloy exemplified here, but not limited to Zn-Al-Cu alloys, by the improvements covered by the present application. This extrusion process was carried out and produced optimum industrial results.

【0022】本発明は好適実施例を引用して説明した
が、この技術分野に精通した者には変形および変更が特
許請求の範囲の欄に記載した本願の精神および範囲から
逸脱せずになし得るということが明白となろう。
While the present invention has been described with reference to preferred embodiments, variations and modifications can be effected to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the application as set forth in the appended claims. It will be obvious that you will get it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】亜鉛基合金であるZn−Al合金の状態図であ
る。
FIG. 1 is a phase diagram of a Zn-Al alloy that is a zinc-based alloy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

なし。 None.

フロントページの続き (72)発明者 ガブリエル トレス ブイ. メキシコ国イツタパラパ,ディー.エ フ.,コル.シナテル,ラルガ ディスタ ンシア ナンバー 90Continuation of the front page (72) Inventor Gabriel Tresbuy. Dee, Ittaparapa, Mexico. F. , Col. Sinatel, Larga Distantia Number 90

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 例えばZn69〜79重量%、Al20
〜30重量%およびCu1.0〜8重量%を含有して構
成されているような特定のZn−Al−Cu合金を使用
することを特徴とし、また、合金インゴット並びにコン
テナーおよび押出しダイを最大350℃の温度にまで予
備加熱し、前記インゴットを150℃〜350℃の温度
範囲内で分速1〜20メートルの間の速度にて押出して
対応する圧力荷重を加え、押出された形状を真直にして
大気温度で冷却させる諸段階を含んでなる亜鉛基合金か
らの押出し成形方法において、押出し工程の間の温度範
囲を前記Zn−Al−Cu合金の共析温度275℃(華
氏527°)以下に制限し、押出し温度を176℃(華
氏350°)〜275℃(華氏527°)の間に近づ
け、押出しダイを離れる押出し製品に強制空気および/
または水を供給して急冷し、そして押出しダイを離れる
押出し製品を受け取るように機械コンベヤを使用する諸
段階を含むことを特徴とする亜鉛基合金材からの押出し
成形方法。
1. For example, 69 to 79% by weight of Zn and Al20
-30% by weight and 1.0-8% by weight Cu, characterized in that a particular Zn-Al-Cu alloy is used, and alloy ingots and containers and extrusion dies up to 350. Preheat to a temperature of ℃, extruding the ingot in the temperature range of 150 ℃ ~ 350 ℃ at a speed of between 1 to 20 meters per minute and applying a corresponding pressure load, straightening the extruded shape. In a method for extrusion molding from a zinc-based alloy, which comprises the steps of cooling at ambient temperature, the temperature range during the extrusion step is kept below the eutectoid temperature of the Zn-Al-Cu alloy of 275 ° C (527 ° F). Limit and approach the extrusion temperature between 176 ° C. (350 ° F.) and 275 ° C. (527 ° F.) to force the extruded product leaving the extrusion die with forced air and / or
Or an extrusion process from zinc-based alloy material comprising the steps of supplying water to quench and using a mechanical conveyor to receive the extruded product leaving the extrusion die.
JP4122522A 1991-04-01 1992-03-31 Method for extrusion molding from zinc based alloy material Pending JPH06234012A (en)

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MX2515391 1991-04-01
MX161483 1991-04-01

Publications (1)

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ID=19742699

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EP (1) EP0508858B1 (en)
JP (1) JPH06234012A (en)
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DE (1) DE69216677D1 (en)

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ATE147800T1 (en) 1997-02-15
EP0508858B1 (en) 1997-01-15
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