JPH0647704B2 - 鋳造用アルミニウム合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋳造用アルミニウム合金に関するものである。
詳しくは本発明はアルミニウム−マグネシウム系でかつ
表面処理性、鋳造性及び機械的性質の良好な鋳造用合金
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にＡＣ７Ａに代表されるアルミニウム−マグネシウ
ム系鋳造用合金は、アルミニウム−銅系やアルミニウム
−ケイ素系等の鋳造用アルミニウム合金に比較して、優
れた耐食性、陽極酸化性および機械加工性等を有してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このアルミニウム−マグネシウム系鋳造用合金
は流動性が悪いことと、凝固温度範囲が広く、かつ凝固
収縮量が大きいので、鋳造時にガスポロシテイやミクロ
シユリンケージ等の鋳造欠陥を生じやすいという欠点が
ある。特に複雑な形状を有する鋳物では、溶湯が行きわ
たらない箇所や凝固の遅れる箇所に上記の鋳造欠陥を生
じ易いので、指向性凝固をより厳密に図らねばならず、
鋳型の設計を難しくしている。

またこのアルミニウム−マグネシウム系鋳造用合金は非
熱処理で適度の引張強さと伸びを有するが、耐力は低
く、さらに実際の鋳物では上述の如き鋳造欠陥が発生す
るために機械的性質の各値が低目となつている。

従つてアルミニウム−マグネシウム系鋳造用合金は一般
に表面処理性が良好であるという特徴を生かして、二輪
車体部品、自動車用ホイール、海洋機器部品、電気通信
機器部品等での鋳物としての使用が期待されるにも拘ら
ず、その使用が制限されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、アルミニウム−マグネシウム系でかつ鋳造性
及び機械的性質の良好な鋳造用合金を提供することを目
的とするものであり、マグネシウム3.0〜5.5％、亜鉛0.
5〜2.3％、マンガン0.10〜1.0％、ベリリウム0.001〜0.
01％、チタン0.10〜0.60％及び0.001％以上でかつチタ
ンに対し２０％以下のホウ素を含有し、残余は実質的に
不純物及びアルミニウムから成る鋳造用アルミニウム合
金、を要旨とするものである（本明細書中において、％
は特記しない限り重量％を表わす。） 以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明に係る合金は、ＡＣ７Ａで代表される耐食性、陽
極酸化性および機械加工性等にすぐれたアルミニウム−
マグネシウム系合金を、これらの諸性質を維持したまま
で鋳造性及び機械的性質の点において改良したものであ
る。

本発明の合金において、マグネシウムは機械的性質の向
上に寄与するが、その含有量は3.0〜5.5％であることが
必要である。マグネシウムがこれよりも少ないと機械的
強度が小さく、また、マグネシウムがこれよりも多いと
伸びが小さくなり、さらに鋳造性も低下する。

亜鉛は鋳造性及び機械的性質の向上に寄与し、その含有
量は0.5〜2.3％であることが必要である。より好適な含
有量は0.7〜2.0％の範囲である。

マンガンは鋳造性、機械的性質、耐食性、耐応力腐食性
等の向上に寄与する。マンガン含有量は0.10〜1.0％の
範囲から選択し得るが、0.20〜0.60％の範囲にあること
がより好ましい。

ベリリウムは合金を溶解する際のマグネシウムの酸化を
防止する作用がある。その含有量は0.001〜0.01％の範
囲にあればよいが、通常は0.001〜0.004％で十分であ
る。

チタンおよびホウ素は結晶粒を微細化し、ガスポロシテ
イ及びクミロシユリンケージを減少させる作用がある。
チタン含有量は、0.10〜0.60％の範囲にあることが必要
であり、含有量が少なすぎると耐鋳造割れ性のすぐれた
鋳物を得ることができない。また、チタン含有量が多す
ぎると溶湯中でのTiB₂の沈降が著しくなり、鋳造作業上
問題がある。チタンのより好適な含有量は0.15％〜0.50
％である。ホウ素は0.001％以上でかつチタンに対し２
０％までの範囲で存在させる。ホウ素はチタンの結晶粒
微細化作用をさらに向上させるが、0.001％未満ではそ
の効果がなく、またチタンに対して２０％より多く含有
させると、その作用はかえつて減退する。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によつ
て限定されるものではない。

実施例１ ７５０℃で脱ガス、脱滓処理を実施した表１に示す組成
の合金を用いて、鋳造温度７４０℃でJIS舟金型（温度
１５０℃）に鋳込み、それから作製したJIS４号引張試
験片により引張試験を、またその掴み部でブリネル硬さ
を測定した。

また各溶湯を鋳造温度７４０℃で１５０℃の鋳鉄製リン
グ（鋳造部内径３８mmφ、外径５８mmφ、高さ２０mm）
中に鋳込んで鋳造割れ状況を観察し、かつ吸込式流動測
定装置（吸込管内径5.6mmφ、真空度７００mmHg、ヘツ
ド高さ１５０mm）で流動長を測定した。これらの試験結
果を表２に示す。

表１および表２から、本発明に係る合金は比較合金に比
して機械的性質（とくに0.2％耐力、硬さ）にすぐれる
と共に鋳造性にすぐれていることが明らかである。

実施例２ ７５０℃で脱ガス、脱滓処理を実施した表３に示す組成
の合金を用いて鋳造温度７４５℃にて押湯を適宜付設し
た箱状砂型鋳物（内寸３００mm口×１００mm深、外寸３
０６mm口×１０３mm深で鋳物部の肉厚は３mm）を鋳造し
た。

得られた鋳物の外観を見ると比較合金は随所ち鋳造欠陥
が見られるのに対し、本発明に係る合金は健全であつ
た。また底面からJIS５号引張試験片を切出して測定し
た機械的性質は表４の通りであり、本発明に係る合金が
格段と優れたものであつた。

また各鋳物につき鋳肌のままで下記条件で陽極酸化を行
なつたところ、いずれの合金も皮膜厚１０μ、銀白色
で、本発明に係る合金の陽極酸化皮膜は比較合金のそれ
と同等の性能と判断された。

脱脂：リン酸ソーダ系脱脂剤、５０℃、３分 苛性洗い：１０％苛性ソーダ液、６０℃、３０秒 化学研磨：リン酸−硝酸、１１０℃、２分 陽極酸化： 〔発明の効果〕 本発明に係る鋳造用合金は、アルミニウム−マグネシウ
ム系合金の良好な諸性質を維持したままで鋳造性、機械
的性質が改良されているので、最近、脚光をあびている
二輪車体部品、自動車用ホイール、海洋機器部品、電気
通信機器部品などの表面処理性、機械的性質の要求され
る物品の鋳造に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清野 修三 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 菱 化軽金属工業株式会社内 (72)発明者 藤原 登 香川県坂出市番の州町１番地 菱化軽金属 工業株式会社坂出工場内 (56)参考文献 特開 昭56−69345（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−16696（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネシウム3.0〜5.5％、亜鉛0.5〜2.3
   ％、マンガン0.10〜1.0％、ベリリウム0.001〜0.01％、
   チタン0.10〜0.60％及び0.001％以上でかつチタンに対
   し２０％以下のホウ素を含有し、残余は実質的に不純物
   及びアルミニウムから成る鋳造用アルミニウム合金。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の鋳造用アル
   ミニウム合金において、亜鉛の含有量が0.7〜2.0％であ
   ることを特徴とするもの。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   鋳造用アルミニウム合金において、マンガンの含有量が
   0.20〜0.60％であることを特徴とするもの。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１つ
   に記載の鋳造用アルミニウム合金において、ベリリウム
   の含有量が0.001〜0.004％であることを特徴とするも
   の。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つ
   に記載の鋳造用アルミニウム合金において、チタンの含
   有量が0.15〜0.50％であることを特徴とするもの。