JPH0673482A - アルミニウム合金部材及びその製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金部材及びその製造方法Info
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- JPH0673482A JPH0673482A JP25075892A JP25075892A JPH0673482A JP H0673482 A JPH0673482 A JP H0673482A JP 25075892 A JP25075892 A JP 25075892A JP 25075892 A JP25075892 A JP 25075892A JP H0673482 A JPH0673482 A JP H0673482A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、鋳造性と鍛造性に優れ且つ機械的
性質の良好なアルミニウム合金部材及びその製造方法に
関する。 【構成】 アルミニウム合金の材料成分をＳｉ：２．５
〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：
０．３ｗｔ％以下、残部をＡｌの組成とすることで、鋳
造性で従来のＡＣ４ＣＨ材とほぼ同様の特性を持たせ、
鍛造性で ６０６１ Ｔ６とほぼ同等の特性を持たせたア
ルミニウム合金とすることが出来る。そして、かかる組
成のアルミニウム合金を製品最終形状に近い形状で鋳造
し、鋳造後の鋳造熱を利用して予備加熱なしに鍛練成形
比５０％以上で熱間鍛造して、伸び性、引張強度、耐
力、硬さ等のすべてに優れた高靱性の製品を製造する。
性質の良好なアルミニウム合金部材及びその製造方法に
関する。 【構成】 アルミニウム合金の材料成分をＳｉ：２．５
〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：
０．３ｗｔ％以下、残部をＡｌの組成とすることで、鋳
造性で従来のＡＣ４ＣＨ材とほぼ同様の特性を持たせ、
鍛造性で ６０６１ Ｔ６とほぼ同等の特性を持たせたア
ルミニウム合金とすることが出来る。そして、かかる組
成のアルミニウム合金を製品最終形状に近い形状で鋳造
し、鋳造後の鋳造熱を利用して予備加熱なしに鍛練成形
比５０％以上で熱間鍛造して、伸び性、引張強度、耐
力、硬さ等のすべてに優れた高靱性の製品を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳造性と鍛造性に優れ
且つ機械的性質の良好なアルミニウム合金部材及びその
製造方法に関する。
且つ機械的性質の良好なアルミニウム合金部材及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ａｌ―Ｍｇ―Ｓｉ系の合金は耐食
性と適度の強さを有することから広い分野で用いられ、
例えばＪＩＳ規格の６０６１材等は展伸性のある鍛造用
アルミニウム合金として、ＡＣ４ＣＨ等のＡｌ―Ｍｇ―
Ｓｉ系合金は鋳造性に優れたアルミニウム合金として知
られている。一方、自動車の足廻り部品であるアッパー
アーム、ロアアーム等の部品は、強度や耐食性を考慮し
て６０６１材等のアルミニウム合金が使用されている
が、従来かかる製品は、図１、図２の従来例に示すよう
な製造過程を経て製造されている。すなわち、まず押出
し成形等によって丸棒１０を得、これを切断して加熱し
た後、熱間型鍛造（バスター）によって第一次成形品１
１を成形し、次いで再び加熱して荒仕上げ型鍛造（ブロ
ッカー）によって第二次成形品１２を成形する。そし
て、この第二次成形品１２のバリを除去した後、再度加
熱して仕上げ型鍛造（フィニッシャ）を行って最終的な
第三次成形品１３を成形し、最後にトリミング型でバリ
抜きを行うようにしている。
性と適度の強さを有することから広い分野で用いられ、
例えばＪＩＳ規格の６０６１材等は展伸性のある鍛造用
アルミニウム合金として、ＡＣ４ＣＨ等のＡｌ―Ｍｇ―
Ｓｉ系合金は鋳造性に優れたアルミニウム合金として知
られている。一方、自動車の足廻り部品であるアッパー
アーム、ロアアーム等の部品は、強度や耐食性を考慮し
て６０６１材等のアルミニウム合金が使用されている
が、従来かかる製品は、図１、図２の従来例に示すよう
な製造過程を経て製造されている。すなわち、まず押出
し成形等によって丸棒１０を得、これを切断して加熱し
た後、熱間型鍛造（バスター）によって第一次成形品１
１を成形し、次いで再び加熱して荒仕上げ型鍛造（ブロ
ッカー）によって第二次成形品１２を成形する。そし
て、この第二次成形品１２のバリを除去した後、再度加
熱して仕上げ型鍛造（フィニッシャ）を行って最終的な
第三次成形品１３を成形し、最後にトリミング型でバリ
抜きを行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこのよ
うな３ヒート、３ブロー、１トリミングといった工程
は、製品の強度要件は満足出来るものであっても、工程
が多く複雑であり、生産コスト或いは生産性の面で必ず
しも満足出来るものではなかった。一方、従来の鍛造用
アルミニウム合金を用いて鋳造しようとしても湯流れ
性、引け性、割れ性等の鋳造性が悪く、逆に鋳造用アル
ミニウム合金を用いて鍛造しようとしても塑性加工性が
悪いため、例えば鋳造と鍛造を組み合わせて工程の短縮
を図ろうとしても成し得なかった。
うな３ヒート、３ブロー、１トリミングといった工程
は、製品の強度要件は満足出来るものであっても、工程
が多く複雑であり、生産コスト或いは生産性の面で必ず
しも満足出来るものではなかった。一方、従来の鍛造用
アルミニウム合金を用いて鋳造しようとしても湯流れ
性、引け性、割れ性等の鋳造性が悪く、逆に鋳造用アル
ミニウム合金を用いて鍛造しようとしても塑性加工性が
悪いため、例えば鋳造と鍛造を組み合わせて工程の短縮
を図ろうとしても成し得なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明はＳｉ：２．５〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．
４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：０．３ｗｔ％以下を含有し残
部が実質的にＡｌの組成からなる鋳造性、鍛造性ともに
優れたアルミニウム合金を開発した。そして、かかる組
成のアルミニウム合金を製品最終形状に近い形状で鋳造
し、鋳造後の高温状態の鋳造品を予備加熱なしに鍛練成
形率５０％以上で熱間鍛造して、伸び性、引張強度、耐
力、硬さ等のすべてに優れた高靱性の製品を製造するよ
うにした。ここで、鍛練成形率とは、鍛造前の素材の厚
みをＨ、鍛造後の素材の厚みをｈとすると、１−ｈ／Ｈ
を％で示したものである。又、後述する鍛練比Ｓは、ｈ
／Ｈで示したものである。鍛練比Ｓと鍛練成形率の関係
は、Ｓ＝１では鍛練成形率０％、Ｓ＝２では５０％、Ｓ
＝３では６７％、Ｓ＝４では７５％、Ｓ＝５では８０％
となる。
め、本発明はＳｉ：２．５〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．
４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：０．３ｗｔ％以下を含有し残
部が実質的にＡｌの組成からなる鋳造性、鍛造性ともに
優れたアルミニウム合金を開発した。そして、かかる組
成のアルミニウム合金を製品最終形状に近い形状で鋳造
し、鋳造後の高温状態の鋳造品を予備加熱なしに鍛練成
形率５０％以上で熱間鍛造して、伸び性、引張強度、耐
力、硬さ等のすべてに優れた高靱性の製品を製造するよ
うにした。ここで、鍛練成形率とは、鍛造前の素材の厚
みをＨ、鍛造後の素材の厚みをｈとすると、１−ｈ／Ｈ
を％で示したものである。又、後述する鍛練比Ｓは、ｈ
／Ｈで示したものである。鍛練比Ｓと鍛練成形率の関係
は、Ｓ＝１では鍛練成形率０％、Ｓ＝２では５０％、Ｓ
＝３では６７％、Ｓ＝４では７５％、Ｓ＝５では８０％
となる。
【０００５】
【作用】鋳造性、鍛造性ともに優れたアルミニウム合金
によって予め概略製品形状に近い素材を鋳造し、これを
鍛造することで工程が大幅に短縮され、コスト面、生産
性の面で改良される。又、かかるアルミニウム合金の材
料成分によって引張強度、耐力等の機械的性質を高める
ことが出来る。更に、鍛練成形率５０％以上で鍛造する
ことによって特に伸び性等の機械的性質が向上するが、
鋳造後の余熱を利用して鍛造することで加熱設備、加熱
時間を要せず更に生産性が向上しコスト安となる。
によって予め概略製品形状に近い素材を鋳造し、これを
鍛造することで工程が大幅に短縮され、コスト面、生産
性の面で改良される。又、かかるアルミニウム合金の材
料成分によって引張強度、耐力等の機械的性質を高める
ことが出来る。更に、鍛練成形率５０％以上で鍛造する
ことによって特に伸び性等の機械的性質が向上するが、
鋳造後の余熱を利用して鍛造することで加熱設備、加熱
時間を要せず更に生産性が向上しコスト安となる。
【０００６】
【実施例】本発明は鋳造性、鍛造性ともに優れ且つ高靱
性を発揮するアルミニウム合金を開発することを目的と
して、後述するような実験計画法によって材料成分の最
適条件を求めたが、一般的にアルミニウム合金の鋳造性
を向上させるための材料成分については次のようなこと
が知られている。
性を発揮するアルミニウム合金を開発することを目的と
して、後述するような実験計画法によって材料成分の最
適条件を求めたが、一般的にアルミニウム合金の鋳造性
を向上させるための材料成分については次のようなこと
が知られている。
【０００７】すなわち、Ｓｉは一定量以上の添加によっ
て鋳造割れ性の向上に効果があり、又一定量を越えると
鋳造引け性と湯流れ性を低下させる。一方、Ｍｇ、Ｃｕ
の添加は強度を増すが、所定量を越えるとＭｇの場合は
引け性や湯流れ性に悪影響を与え、Ｃｕの場合は耐食性
を悪くする。
て鋳造割れ性の向上に効果があり、又一定量を越えると
鋳造引け性と湯流れ性を低下させる。一方、Ｍｇ、Ｃｕ
の添加は強度を増すが、所定量を越えるとＭｇの場合は
引け性や湯流れ性に悪影響を与え、Ｃｕの場合は耐食性
を悪くする。
【０００８】そして、鋳造用アルミニウム合金として広
く用いられるＡＣ４ＣＨと、鍛造用アルミニウム合金と
して用途の広い６０６１の材料成分を比較すると、表１
の通り表わされる。
く用いられるＡＣ４ＣＨと、鍛造用アルミニウム合金と
して用途の広い６０６１の材料成分を比較すると、表１
の通り表わされる。
【０００９】そこで、本発明では鋳造性についてはＡＣ
４ＣＨと同様の性質を有し、鍛造性、機械的性質につい
ても６０６１ Ｔ６押出材と同程度の特性を発揮するよ
うな合金を開発することを目標として、次のような３段
階の実験によって材料成分を確定した。
４ＣＨと同様の性質を有し、鍛造性、機械的性質につい
ても６０６１ Ｔ６押出材と同程度の特性を発揮するよ
うな合金を開発することを目標として、次のような３段
階の実験によって材料成分を確定した。
【００１０】まず実験手順として、実験１において当初
の成分範囲限定のための実験を行い、実験２において更
に精密に成分範囲を限定するための実験を行い、実験３
において鍛練比との関連をも考慮して機械的性質を確認
するための実験を行った。
の成分範囲限定のための実験を行い、実験２において更
に精密に成分範囲を限定するための実験を行い、実験３
において鍛練比との関連をも考慮して機械的性質を確認
するための実験を行った。
【００１１】そして実験１においては、上記のような鋳
造性、耐食性、強度等を考慮して、Ｓｉを１．５〜３．
５ｗｔ％、Ｍｇを０．２〜０．８ｗｔ％、Ｃｕを０〜
０．２ｗｔ％と推定し、実験計画法に基づき夫々表２に
示す３種類の実験因子を選定して、直交配列表によって
実験回数９に割り付けた。
造性、耐食性、強度等を考慮して、Ｓｉを１．５〜３．
５ｗｔ％、Ｍｇを０．２〜０．８ｗｔ％、Ｃｕを０〜
０．２ｗｔ％と推定し、実験計画法に基づき夫々表２に
示す３種類の実験因子を選定して、直交配列表によって
実験回数９に割り付けた。
【００１２】そして、かかる実験１の成分の組み合わせ
によって合金を鋳造し、鍛練比を変えて鍛造した後、機
械的性質をＳ／Ｎ比で表わし比較した結果は、図３に示
す通りであり、実験１の実験範囲内における限り特に引
張強度、耐力、硬度はＳｉ：３．５ｗｔ％、Ｍｇ：０．
５ｗｔ％、Ｃｕ：０．２ｗｔ％が最適条件であることが
判明した。
によって合金を鋳造し、鍛練比を変えて鍛造した後、機
械的性質をＳ／Ｎ比で表わし比較した結果は、図３に示
す通りであり、実験１の実験範囲内における限り特に引
張強度、耐力、硬度はＳｉ：３．５ｗｔ％、Ｍｇ：０．
５ｗｔ％、Ｃｕ：０．２ｗｔ％が最適条件であることが
判明した。
【００１３】尚、図３は横方向にＳｉ、Ｍｇ、Ｃｕの各
添加量を表わし、縦方向に上から伸び、引張強度、耐
力、硬度を夫々ＳＮ比（デシベル：ｄｂ）＝１０×ｌｏ
ｇ（ｍ2／σ2）（ｍは平均値、σは標準偏差）で表わし
たものである。又、伸びのグラフで複数のデータが表わ
されているのは、鍛練比によるものである。尚、機械的
性質のうち、伸び以外の引張強度、耐力、硬度は鍛練比
によって大きな影響を受けず、殆ど同一ポイントで表わ
される。
添加量を表わし、縦方向に上から伸び、引張強度、耐
力、硬度を夫々ＳＮ比（デシベル：ｄｂ）＝１０×ｌｏ
ｇ（ｍ2／σ2）（ｍは平均値、σは標準偏差）で表わし
たものである。又、伸びのグラフで複数のデータが表わ
されているのは、鍛練比によるものである。尚、機械的
性質のうち、伸び以外の引張強度、耐力、硬度は鍛練比
によって大きな影響を受けず、殆ど同一ポイントで表わ
される。
【００１４】次に、以上のように求まった最適条件を考
察すると、Ｍｇについては０．５ｗｔ％が最適値として
採用出来そうであるが、Ｓｉについては３．５ｗｔ％以
上、Ｃｕについては０．２ｗｔ％以上の値に最適値が存
在する可能性がありそうなことが判る。
察すると、Ｍｇについては０．５ｗｔ％が最適値として
採用出来そうであるが、Ｓｉについては３．５ｗｔ％以
上、Ｃｕについては０．２ｗｔ％以上の値に最適値が存
在する可能性がありそうなことが判る。
【００１５】そこで、実験２においては実験１で得られ
た最適条件から、更に最適値が存在する可能性のある範
囲に拡げて実験を行い、それに他の因子の影響も考慮し
て最適値を求めることとした。
た最適条件から、更に最適値が存在する可能性のある範
囲に拡げて実験を行い、それに他の因子の影響も考慮し
て最適値を求めることとした。
【００１６】すなわち、実験２では成分範囲を表３のよ
うに選定し、この３つの成分因子に加えて溶湯処理の有
無、溶体化温度、時効温度、時効時間、自然時効の５つ
の因子を選定し、合計８因子を直交配列表を利用して１
８の実験回数に割り付けた。
うに選定し、この３つの成分因子に加えて溶湯処理の有
無、溶体化温度、時効温度、時効時間、自然時効の５つ
の因子を選定し、合計８因子を直交配列表を利用して１
８の実験回数に割り付けた。
【００１７】そしてかかる条件を組み合わせて合金を鋳
造し、実験１と同様の鍛練比で鍛造した結果は、図４に
示す通りである。尚、図４においては横方向に各因子を
とり、縦方向に機械的性質をとっているが、横方向の溶
湯処理の有無、Ｍｇの添加量、溶体化温度、時効温度は
伸びに効く因子であり、Ｃｕの添加量、時効時間、自然
時効の因子は伸びに効かない因子であるため、図中、伸
びに効かない因子の鍛練比による影響は無視して全体の
平均をグラフ化している。
造し、実験１と同様の鍛練比で鍛造した結果は、図４に
示す通りである。尚、図４においては横方向に各因子を
とり、縦方向に機械的性質をとっているが、横方向の溶
湯処理の有無、Ｍｇの添加量、溶体化温度、時効温度は
伸びに効く因子であり、Ｃｕの添加量、時効時間、自然
時効の因子は伸びに効かない因子であるため、図中、伸
びに効かない因子の鍛練比による影響は無視して全体の
平均をグラフ化している。
【００１８】この実験結果から次のような条件が最適で
あることが判明した。すなわち、溶湯処理を行うこと、
材料成分は、Ｓｉを３．５ｗｔ％、Ｍｇを０．５ｗｔ
％、Ｃｕを０．３ｗｔ％とするのが最適であること、溶
体化温度は５２０℃、時効温度は１７０℃、時効時間は
６時間、自然時効を無くすことである。但し、自然時効
については影響が少ないため無くすことが望ましいが、
有っても良い。
あることが判明した。すなわち、溶湯処理を行うこと、
材料成分は、Ｓｉを３．５ｗｔ％、Ｍｇを０．５ｗｔ
％、Ｃｕを０．３ｗｔ％とするのが最適であること、溶
体化温度は５２０℃、時効温度は１７０℃、時効時間は
６時間、自然時効を無くすことである。但し、自然時効
については影響が少ないため無くすことが望ましいが、
有っても良い。
【００１９】次に成分範囲の限定は、機械的性質の目標
値から求めるようにした。つまり、実験１及び実験２の
結果から得られた機械的性質をグラフ化すると、図５か
ら図１０に示すようになるが、このグラフから目標とす
る特性値が得られる範囲を限定しようとするものであ
る。
値から求めるようにした。つまり、実験１及び実験２の
結果から得られた機械的性質をグラフ化すると、図５か
ら図１０に示すようになるが、このグラフから目標とす
る特性値が得られる範囲を限定しようとするものであ
る。
【００２０】ここで機械的性質の目標値は、既述のよう
に、６０６１Ｔ６展伸材と同程度のものであり、具体的
には、引張強度３１．５ｋｇｆ／ｍｍ2、耐力２８．０
ｋｇｆ／ｍｍ2、伸び１２．０％、硬度（ＨＲＦ）９
０．９を目標とした。
に、６０６１Ｔ６展伸材と同程度のものであり、具体的
には、引張強度３１．５ｋｇｆ／ｍｍ2、耐力２８．０
ｋｇｆ／ｍｍ2、伸び１２．０％、硬度（ＨＲＦ）９
０．９を目標とした。
【００２１】又、図５、図６はＳｉ量と機械的性質との
関係を表わし、図７、図８はＭｇ量と機械的性質との関
係を表わし、図９、図１０はＣｕ量と機械的性質との関
係を表わすものであり、夫々破線が目標値であり、実線
が鍛練成形率５０％の時の実測値を示す。
関係を表わし、図７、図８はＭｇ量と機械的性質との関
係を表わし、図９、図１０はＣｕ量と機械的性質との関
係を表わすものであり、夫々破線が目標値であり、実線
が鍛練成形率５０％の時の実測値を示す。
【００２２】この結果、Ｓｉの範囲は、鋳造可能で且つ
伸びが１２％以上となる範囲は２．５〜４．０ｗｔ％で
あることが必要となる。又、Ｍｇの範囲は、０．４ｗｔ
％以上でなければ強度上の要求を満足させ得ず、０．５
ｗｔ％以下でなければ伸びの要求を満足させ得ないこと
から０．４〜０．５ｗｔ％の範囲に限定されることにな
る。
伸びが１２％以上となる範囲は２．５〜４．０ｗｔ％で
あることが必要となる。又、Ｍｇの範囲は、０．４ｗｔ
％以上でなければ強度上の要求を満足させ得ず、０．５
ｗｔ％以下でなければ伸びの要求を満足させ得ないこと
から０．４〜０．５ｗｔ％の範囲に限定されることにな
る。
【００２３】更にＣｕの範囲は、耐食性の面から０．３
ｗｔ％以上とすることは好ましくなく、又、これ以下で
は機械的性質を充分満足させ得ることから、０．３ｗｔ
％以下とする必要があることが判明した。
ｗｔ％以上とすることは好ましくなく、又、これ以下で
は機械的性質を充分満足させ得ることから、０．３ｗｔ
％以下とする必要があることが判明した。
【００２４】次に以上のように得られた最適条件を取り
込んで、実験３により確認実験を行った。
込んで、実験３により確認実験を行った。
【００２５】すなわち、材料成分をＳｉ３．５ｗｔ％、
Ｍｇ０．５ｗｔ％、Ｃｕ０．３ｗｔ％として溶湯処理を
行って鋳造し、５２０℃の溶体化温度、時効温度１７０
℃、時効時間６時間、自然時効なしの条件で溶体化処理
をした後、鍛練比Ｓ＝１〜５（鍛練比の条件は前記要領
と同じ）で鍛造して機械的性質を確認した。この結果は
表４、５に示す通りであり、特に伸びの特性については
鍛練比Ｓ＝２（鍛練成形率５０％）以上であれば［平均
値−３σ］で示される下限値で所望の特性が得られるこ
とが判った。
Ｍｇ０．５ｗｔ％、Ｃｕ０．３ｗｔ％として溶湯処理を
行って鋳造し、５２０℃の溶体化温度、時効温度１７０
℃、時効時間６時間、自然時効なしの条件で溶体化処理
をした後、鍛練比Ｓ＝１〜５（鍛練比の条件は前記要領
と同じ）で鍛造して機械的性質を確認した。この結果は
表４、５に示す通りであり、特に伸びの特性については
鍛練比Ｓ＝２（鍛練成形率５０％）以上であれば［平均
値−３σ］で示される下限値で所望の特性が得られるこ
とが判った。
【００２６】尚、表４、５はこの材料を各鍛練比で鍛造
し、機械的性質を測定した実測値であるが、この表で
は、各鍛練比毎８つのテストピースから引張強度（ｋｇ
ｆ／ｍｍ2）、耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2）、伸び（％）、硬
さ（ＨＲＦ）を測定してその平均値を求め、標準偏差
（σ）に基づく管理幅を３σとした場合の［平均値±３
σ］の値を、夫々の鍛練比の下欄に示している。そし
て、鍛練比Ｓ＝２（鍛練成形率５０％）で鍛造した場合
の強度データを従来の展伸材である６０６１ Ｔ６材と
比較すると、表６の通りであり、機械的性質においては
かかる従来の展伸材に勝るとも劣らない特性を有する。
し、機械的性質を測定した実測値であるが、この表で
は、各鍛練比毎８つのテストピースから引張強度（ｋｇ
ｆ／ｍｍ2）、耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2）、伸び（％）、硬
さ（ＨＲＦ）を測定してその平均値を求め、標準偏差
（σ）に基づく管理幅を３σとした場合の［平均値±３
σ］の値を、夫々の鍛練比の下欄に示している。そし
て、鍛練比Ｓ＝２（鍛練成形率５０％）で鍛造した場合
の強度データを従来の展伸材である６０６１ Ｔ６材と
比較すると、表６の通りであり、機械的性質においては
かかる従来の展伸材に勝るとも劣らない特性を有する。
【００２７】又、実験３においては、上記のような材料
成分による合金材料の鋳造性の試験を行ったが、そのデ
ータを従来の鋳造用アルミニウム合金であるＡＣ４ＣＨ
と対比すると、表７の通りとなる。
成分による合金材料の鋳造性の試験を行ったが、そのデ
ータを従来の鋳造用アルミニウム合金であるＡＣ４ＣＨ
と対比すると、表７の通りとなる。
【００２８】つまり、引け性（％）についてはテーター
モールド法により、湯流れ性（ｍｍ）についてはくさび
形試験により、割れ性（ｍｍ）についてはリング試験に
より夫々試験を行い、湯流れ性、割れ性においてはＡＣ
４ＣＨに若干劣るものの、引け性では全引け量が２９．
５％のＡＣ４ＣＨに対して本案の場合は２２．０％と優
位性があり、鋳造素材として充分な特性を有することが
確認出来た。
モールド法により、湯流れ性（ｍｍ）についてはくさび
形試験により、割れ性（ｍｍ）についてはリング試験に
より夫々試験を行い、湯流れ性、割れ性においてはＡＣ
４ＣＨに若干劣るものの、引け性では全引け量が２９．
５％のＡＣ４ＣＨに対して本案の場合は２２．０％と優
位性があり、鋳造素材として充分な特性を有することが
確認出来た。
【００２９】次に、かかる条件に設定された本案のアル
ミニウム合金材料の製造方法の実施例について説明す
る。
ミニウム合金材料の製造方法の実施例について説明す
る。
【００３０】例えば、自動車の足廻り部品であるロアア
ームのような部品を製造する際、図１及び図２に示すよ
うに、前記本願による材料成分のアルミニウム合金を溶
解し、鋳造によって概略製品形状に近い鋳造品１を成形
する。
ームのような部品を製造する際、図１及び図２に示すよ
うに、前記本願による材料成分のアルミニウム合金を溶
解し、鋳造によって概略製品形状に近い鋳造品１を成形
する。
【００３１】次いで鋳造品１を型から取り出し、そのま
ま鋳造熱を利用して仕上げ型鍛造によって鍛造品２を熱
間鍛造する。この時、かかる熱間鍛造の温度は、例えば
約４００℃程度であるため、このように鋳造余熱を利用
することによって加熱工程を省略出来、しかも時間の短
縮が図られる。又、鍛練成形率は５０％以上である。
ま鋳造熱を利用して仕上げ型鍛造によって鍛造品２を熱
間鍛造する。この時、かかる熱間鍛造の温度は、例えば
約４００℃程度であるため、このように鋳造余熱を利用
することによって加熱工程を省略出来、しかも時間の短
縮が図られる。又、鍛練成形率は５０％以上である。
【００３２】そして最終的にトリミング型によって鍛造
品２のバリ抜きを行い製品とする。
品２のバリ抜きを行い製品とする。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明のアルミニウム合
金部材は、従来の鋳造用アルミニウム合金に近い鋳造性
と、展伸用アルミニウム合金に近い鍛造性を兼ね備え、
又、機械的性質においても従来の６０６１に匹敵する程
度の特性を有するため、製造工程を大幅に短縮すること
が可能となった。そして、鍛練成形率５０％以上の鍛造
によって所望の強度が保証出来ることから、製品の鍛練
成形率が部分によって異なるような複雑形状の場合で
も、品質が低下するような不具合がない。又、製造方法
において、鋳造と鍛造を組み合わせて工程の簡略化を図
ることが出来るのみならず、鋳造余熱を利用して鍛造す
るようにしたため、工程の一層の短縮化とコスト低減に
効果がある。
金部材は、従来の鋳造用アルミニウム合金に近い鋳造性
と、展伸用アルミニウム合金に近い鍛造性を兼ね備え、
又、機械的性質においても従来の６０６１に匹敵する程
度の特性を有するため、製造工程を大幅に短縮すること
が可能となった。そして、鍛練成形率５０％以上の鍛造
によって所望の強度が保証出来ることから、製品の鍛練
成形率が部分によって異なるような複雑形状の場合で
も、品質が低下するような不具合がない。又、製造方法
において、鋳造と鍛造を組み合わせて工程の簡略化を図
ることが出来るのみならず、鋳造余熱を利用して鍛造す
るようにしたため、工程の一層の短縮化とコスト低減に
効果がある。
【図１】本案の製造方法と従来の製造方法を対比して示
す工程図
す工程図
【図２】本案の製造工程と従来の製造工程を対比して示
すフローチャート
すフローチャート
【図３】実験１の結果図
【図４】実験２の結果図
【図５】Ｓｉの添加量と機械的性質の関係の実験値で、
（Ａ）はＳｉ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＳｉ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
（Ａ）はＳｉ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＳｉ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
【図６】Ｓｉの添加量と機械的性質の関係の実験値で、
（Ａ）はＳｉ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）はＳ
ｉ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
（Ａ）はＳｉ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）はＳ
ｉ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
【図７】Ｍｇの添加量と機械的性質の関係の実験値で、
（Ａ）はＭｇ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＭｇ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
（Ａ）はＭｇ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＭｇ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
【図８】Ｍｇの添加量と機械的性質の関係の実験値で、
（Ａ）はＭｇ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）はＭ
ｇ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
（Ａ）はＭｇ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）はＭ
ｇ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
【図９】Ｃｕの添加量と機械的性質の関係の実験値で、
（Ａ）はＣｕ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＣｕ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
（Ａ）はＣｕ量（％）と引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係、（Ｂ）はＣｕ量（％）と耐力（ｋｇｆ／ｍｍ2)の関
係のグラフ
【図１０】Ｃｕの添加量と機械的性質の関係の実験値
で、（Ａ）はＣｕ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）
はＣｕ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
で、（Ａ）はＣｕ量（％）と伸び（％)の関係、（Ｂ）
はＣｕ量（％）と硬度（ＨＲＦ)の関係のグラフ
１ 鋳造品 ２ 鍛造品
【表１】 鋳造材と鍛造材のアルミニウム合金の成分対比表
【表２】 実験１の成分因子
【表３】 実験２の成分因子
【表４】 本願材料の機械的性質の測定値（その１）
【表５】 本願材料の機械的性質の測定値（その２）
【表６】 本願材料と鍛造材の機械的性質の比較表
【表７】 本願材料と鋳造材の鋳造性の比較表
フロントページの続き (72)発明者 石井 裕士 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉ：２．５〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：
０．４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：０．３ｗｔ％以下を含有
し残部が実質的にＡｌの組成からなり、製品最終形状に
近い鋳造品から熱間鍛造されたことを特徴とするアルミ
ニウム合金部材。 - 【請求項２】 Ｓｉ：２．５〜４．０ｗｔ％、Ｍｇ：
０．４〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ：０．３ｗｔ％以下を含有
し残部が実質的にＡｌの組成からなるアルミニウム合金
を製品最終形状に近い形状で鋳造し、鋳造後の高温状態
の鋳造品を予備加熱なしに鍛練成形率５０％以上で熱間
鍛造することを特徴とするアルミニウム合金部材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25075892A JPH0673482A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | アルミニウム合金部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25075892A JPH0673482A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | アルミニウム合金部材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673482A true JPH0673482A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=17212609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25075892A Withdrawn JPH0673482A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | アルミニウム合金部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673482A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6158498A (en) * | 1997-10-21 | 2000-12-12 | Wagstaff, Inc. | Casting of molten metal in an open ended mold cavity |
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| CN104874773A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-02 | 柳州市百田机械有限公司 | 铸造铝合金的方法 |
| KR20240074693A (ko) | 2022-11-21 | 2024-05-28 | 다이요 닛산 가부시키가이샤 | 연소 노즐 및 연소식 배기 가스 처리 장치 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP25075892A patent/JPH0673482A/ja not_active Withdrawn
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