JPH07300647A - 鍛造アルミニウム合金ボルト - Google Patents
鍛造アルミニウム合金ボルトInfo
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- JPH07300647A JPH07300647A JP11439194A JP11439194A JPH07300647A JP H07300647 A JPH07300647 A JP H07300647A JP 11439194 A JP11439194 A JP 11439194A JP 11439194 A JP11439194 A JP 11439194A JP H07300647 A JPH07300647 A JP H07300647A
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- forged
- forged aluminum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車用部品等に用いられる製造容易な鍛造
アルミニウム合金ボルトを提供する。 【構成】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．
０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６
wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％を含有し、さらにＣｒ
０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％のう
ちの１種または２種以上を含有し、またさらに必要に応
じてＭｎ０．０５〜１．２wt％、Ｍｇ０．３〜１．２wt
％のうちの１種または２種を含有し、残部Ａｌと不可避
的不純物とからなることを特徴とする鍛造アルミニウム
合金ボルト。
アルミニウム合金ボルトを提供する。 【構成】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．
０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６
wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％を含有し、さらにＣｒ
０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％のう
ちの１種または２種以上を含有し、またさらに必要に応
じてＭｎ０．０５〜１．２wt％、Ｍｇ０．３〜１．２wt
％のうちの１種または２種を含有し、残部Ａｌと不可避
的不純物とからなることを特徴とする鍛造アルミニウム
合金ボルト。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金鋳塊
を押出加工して熱処理した後、鍛造加工および転造加工
を施すことによって製造される鍛造アルミニウム合金ボ
ルトに関し、更に詳しくはＪＩＳ Ｂ１０５７で区分さ
れるＡＬ３、ＡＬ４に規格される特性を満たす鍛造アル
ミニウム合金ボルトに関するものである。
を押出加工して熱処理した後、鍛造加工および転造加工
を施すことによって製造される鍛造アルミニウム合金ボ
ルトに関し、更に詳しくはＪＩＳ Ｂ１０５７で区分さ
れるＡＬ３、ＡＬ４に規格される特性を満たす鍛造アル
ミニウム合金ボルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車部品、電子機器部品、精密機械部
品、光学機器部品等に用いられる非鉄金属製ボルトに
は、アルミニウム合金製のものと、銅合金製のものが知
られており、ＪＩＳ Ｂ１０５７に規格されている。こ
こでＡＬ３、ＡＬ４の記号で区別されるアルミニウム合
金ボルトには、同じくＪＩＳ規格で、Ａ６０６１、Ａ２
０２４で表されるアルミニウム合金からなっている。
品、光学機器部品等に用いられる非鉄金属製ボルトに
は、アルミニウム合金製のものと、銅合金製のものが知
られており、ＪＩＳ Ｂ１０５７に規格されている。こ
こでＡＬ３、ＡＬ４の記号で区別されるアルミニウム合
金ボルトには、同じくＪＩＳ規格で、Ａ６０６１、Ａ２
０２４で表されるアルミニウム合金からなっている。
【０００３】これらのアルミニウム合金ボルト（ＡＬ
３、ＡＬ４）としては、切削加工によって製造される切
削ボルトもあるが、近年、主として製造コストの観点か
ら、鍛造加工および転造加工によって製造される鍛造ボ
ルトが主流となっている。
３、ＡＬ４）としては、切削加工によって製造される切
削ボルトもあるが、近年、主として製造コストの観点か
ら、鍛造加工および転造加工によって製造される鍛造ボ
ルトが主流となっている。
【０００４】上記鍛造ボルトの製造方法としては、所定
の合金組成を有するアルミニウム合金鋳塊を均質化処理
した後、押出加工して押出材としたものに熱処理を施し
た後、適当な長さに切断して鍛造用の素材とし、鍛造加
工および転造加工により鍛造ボルトとするものである。
の合金組成を有するアルミニウム合金鋳塊を均質化処理
した後、押出加工して押出材としたものに熱処理を施し
た後、適当な長さに切断して鍛造用の素材とし、鍛造加
工および転造加工により鍛造ボルトとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｊ
ＩＳ Ａ２０２４合金等を鍛造ボルトの材料として用い
た場合、棒状の、熱処理した押出材を鍛造用の素材に切
断する際、切断バリが発生し、鍛造上がりのボルト表面
に巻き込まれることが多かった。この切断バリがボルト
表面に巻き込まれると、強度低下や表面形状のバラツキ
の原因となり、製造歩留りの低下を招くという問題があ
った。上記の切断バリの発生を抑制し、製造歩留りを向
上させる手段として、Ａ２０２４やＡ６０６１に代え
て、ＰｂやＢｉを含有するＡ２０１１合金を用いる方法
がある。しかし、Ａ２０１１合金は切削性が良く切断バ
リの発生も少ないので、製造歩留りは向上するものの、
強度的にはＡＬ３、ＡＬ４の規格を満たしにくかった。
ＩＳ Ａ２０２４合金等を鍛造ボルトの材料として用い
た場合、棒状の、熱処理した押出材を鍛造用の素材に切
断する際、切断バリが発生し、鍛造上がりのボルト表面
に巻き込まれることが多かった。この切断バリがボルト
表面に巻き込まれると、強度低下や表面形状のバラツキ
の原因となり、製造歩留りの低下を招くという問題があ
った。上記の切断バリの発生を抑制し、製造歩留りを向
上させる手段として、Ａ２０２４やＡ６０６１に代え
て、ＰｂやＢｉを含有するＡ２０１１合金を用いる方法
がある。しかし、Ａ２０１１合金は切削性が良く切断バ
リの発生も少ないので、製造歩留りは向上するものの、
強度的にはＡＬ３、ＡＬ４の規格を満たしにくかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような状
況に鑑み鋭意検討の結果、ＡＬ３、ＡＬ４で規格される
特性を充分満たし、かつ熱処理した押出材を鍛造用の素
材に切断する際に切断バリの発生を少なくし、歩留りよ
く製造できる鍛造アルミニウム合金ボルトを開発したも
のである。
況に鑑み鋭意検討の結果、ＡＬ３、ＡＬ４で規格される
特性を充分満たし、かつ熱処理した押出材を鍛造用の素
材に切断する際に切断バリの発生を少なくし、歩留りよ
く製造できる鍛造アルミニウム合金ボルトを開発したも
のである。
【０００７】即ち、請求項１記載の発明は、Ｓｉ０．１
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする鍛造
アルミニウム合金ボルトである。
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする鍛造
アルミニウム合金ボルトである。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、Ｓｉ０．１
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする鍛造
アルミニウム合金ボルトである。
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする鍛造
アルミニウム合金ボルトである。
【０００９】そして、請求項３記載の発明は、Ｓｉ０．
１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０
〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５
〜３．０wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とか
らなることを特徴とする鍛造アルミニウム合金ボルトで
ある。
１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０
〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５
〜３．０wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とか
らなることを特徴とする鍛造アルミニウム合金ボルトで
ある。
【００１０】更に、請求項４記載の発明は、Ｓｉ０．１
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５
〜３．０wt％を含有し、更にＭｎ０．０５〜１．２wt
％、Ｍｇ０．３〜１．２wt％のうちの１種または２種を
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする鍛造アルミニウム合金ボルトである。
〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜２．０wt％、Ｃｕ３．０〜
８．０wt％、Ｐｂ０．２〜０．６wt％、Ｂｉ０．２〜
０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜２．０wt％、Ｚｎ０．３５
〜３．０wt％を含有し、更にＭｎ０．０５〜１．２wt
％、Ｍｇ０．３〜１．２wt％のうちの１種または２種を
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする鍛造アルミニウム合金ボルトである。
【００１１】
【作用】次に本発明アルミニウム合金ボルトの合金組成
の限定理由について説明する。Ｓｉは基地組織の強化に
寄与するとともに、切断性を良くして切断バリの発生を
防ぐ効果があるが、０．１wt％未満ではその効果が充分
ではなく、３．０wt％を超えると転造加工の際にネジ部
を粗くする。
の限定理由について説明する。Ｓｉは基地組織の強化に
寄与するとともに、切断性を良くして切断バリの発生を
防ぐ効果があるが、０．１wt％未満ではその効果が充分
ではなく、３．０wt％を超えると転造加工の際にネジ部
を粗くする。
【００１２】Ｆｅは切断性を良くする効果があるが、
０．１wt％未満ではその効果が充分ではなく、２．０wt
％を超えると硬度が高くなり、鍛造性が劣化する。
０．１wt％未満ではその効果が充分ではなく、２．０wt
％を超えると硬度が高くなり、鍛造性が劣化する。
【００１３】ＣｕはＡｌ−Ｃｕの金属間化合物を生成す
ることにより、材料の熱処理性を向上させるとともに、
基地組織の強化に寄与するが、３．０wt％未満では基地
組織の強化に対する効果が充分ではなく、８．０wt％を
超えると鋳塊の外表面品質を低下させる。
ることにより、材料の熱処理性を向上させるとともに、
基地組織の強化に寄与するが、３．０wt％未満では基地
組織の強化に対する効果が充分ではなく、８．０wt％を
超えると鋳塊の外表面品質を低下させる。
【００１４】Ｐｂ、Ｂｉはいずれもその晶出粒子が押出
材の押出方向長手に分散することにより、押出材の切断
性を良くし、切断バリの発生を防ぐ効果を有するもので
あるが、それぞれ０．２wt％未満ではその効果が充分で
はなく、０．６wt％を超えると強度が低下する。
材の押出方向長手に分散することにより、押出材の切断
性を良くし、切断バリの発生を防ぐ効果を有するもので
あるが、それぞれ０．２wt％未満ではその効果が充分で
はなく、０．６wt％を超えると強度が低下する。
【００１５】Ｃｒは基地組織の強化と切断バリの発生を
防止する効果があるが、０．２５wt％未満ではその効果
が充分ではなく、２．０wt％を超えると切断バリが発生
し易くなる。
防止する効果があるが、０．２５wt％未満ではその効果
が充分ではなく、２．０wt％を超えると切断バリが発生
し易くなる。
【００１６】Ｚｎは基地組織の強化に効果があるが、
０．３５wt％未満ではその効果が充分ではなく、２．０
wt％を超えると切断バリが発生し易くなる。
０．３５wt％未満ではその効果が充分ではなく、２．０
wt％を超えると切断バリが発生し易くなる。
【００１７】Ｍｎ、ＭｇはいずれもＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、
あるいはＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ等の金属
間化合物を生成することにより、基地組織の強化および
切断バリ発生の防止に効果があるが、Ｍｎは０．０５wt
％未満ではその効果が充分ではなく、１．２wt％を超え
ると硬度が高くなり、鍛造性を劣化させる。またＭｇ
は、０．３wt％未満ではその効果が充分でなく、１．２
wt％を超えると鍛造性を劣化させる。
あるいはＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ等の金属
間化合物を生成することにより、基地組織の強化および
切断バリ発生の防止に効果があるが、Ｍｎは０．０５wt
％未満ではその効果が充分ではなく、１．２wt％を超え
ると硬度が高くなり、鍛造性を劣化させる。またＭｇ
は、０．３wt％未満ではその効果が充分でなく、１．２
wt％を超えると鍛造性を劣化させる。
【００１８】次に本発明アルミニウム合金ボルトの製造
方法について説明する。所定の合金組成を有するアルミ
ニウム合金鋳塊を均質化処理した後、押出加工して押出
材とした後、この押出材に熱処理を施す。熱処理の条件
は、アルミニウム合金ボルトの用途に応じて、Ｔ４処
理、Ｔ６処理、Ｔ３処理等適宜選択すれば良い。熱処理
された押出材を、鍛造加工および転造加工して、所定の
寸法の鍛造アルミニウム合金ボルトとする。
方法について説明する。所定の合金組成を有するアルミ
ニウム合金鋳塊を均質化処理した後、押出加工して押出
材とした後、この押出材に熱処理を施す。熱処理の条件
は、アルミニウム合金ボルトの用途に応じて、Ｔ４処
理、Ｔ６処理、Ｔ３処理等適宜選択すれば良い。熱処理
された押出材を、鍛造加工および転造加工して、所定の
寸法の鍛造アルミニウム合金ボルトとする。
【００１９】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。表１〜表８に示す合金組成のアルミニウム合金鋳塊
を５００℃で４時間均質化処理した後、押出温度４２０
℃で押出加工して直径７．１ｍｍの丸棒状の押出材を得
た。この押出材を５１５℃に加熱した後、水冷して溶体
化処理した後、１７５℃で１０時間加熱する熱処理（Ｔ
６処理相当）を施しＴ６材とした。このＴ６材を所定の
長さに剪断切断した後、鍛造加工および転造加工により
直径８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍのメートル並目ボルト
を製造した。製造した鍛造アルミニウム合金ボルトにつ
き、図１に示した谷径７．９０ｍｍ、有効径７．０８８
ｍｍ、内径６．５４７ｍｍの通りリングゲージの通過試
験による歩留り検査、および引張強度試験を行った。歩
留り検査は、試料数５０個中の良品の数で示した。尚、
通りリングゲージの通過試験は、引っ掛からずに滑らか
に通過したものを良品、引っ掛かり、通りずらいものを
不良品とした。引張強度試験は、鍛造ボルトを鋼製ナッ
トを使用してボルト用引張治具にネジ山が８山以上ナッ
トに引っ掛かるように固定し、万能引張試験機を用いて
有効断面積当りの引張強さを求めた。
る。表１〜表８に示す合金組成のアルミニウム合金鋳塊
を５００℃で４時間均質化処理した後、押出温度４２０
℃で押出加工して直径７．１ｍｍの丸棒状の押出材を得
た。この押出材を５１５℃に加熱した後、水冷して溶体
化処理した後、１７５℃で１０時間加熱する熱処理（Ｔ
６処理相当）を施しＴ６材とした。このＴ６材を所定の
長さに剪断切断した後、鍛造加工および転造加工により
直径８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍのメートル並目ボルト
を製造した。製造した鍛造アルミニウム合金ボルトにつ
き、図１に示した谷径７．９０ｍｍ、有効径７．０８８
ｍｍ、内径６．５４７ｍｍの通りリングゲージの通過試
験による歩留り検査、および引張強度試験を行った。歩
留り検査は、試料数５０個中の良品の数で示した。尚、
通りリングゲージの通過試験は、引っ掛からずに滑らか
に通過したものを良品、引っ掛かり、通りずらいものを
不良品とした。引張強度試験は、鍛造ボルトを鋼製ナッ
トを使用してボルト用引張治具にネジ山が８山以上ナッ
トに引っ掛かるように固定し、万能引張試験機を用いて
有効断面積当りの引張強さを求めた。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】表１〜表８から明らかなように、本発明合
金ボルトは、いずれも従来合金ボルトよりも歩留り検査
の結果が良好で、かつ引張強さも優れている。これに対
し、合金組成が本発明の範囲を外れる比較合金ボルト
は、製品の歩留りが本発明合金ボルトより劣っているこ
とが判る。
金ボルトは、いずれも従来合金ボルトよりも歩留り検査
の結果が良好で、かつ引張強さも優れている。これに対
し、合金組成が本発明の範囲を外れる比較合金ボルト
は、製品の歩留りが本発明合金ボルトより劣っているこ
とが判る。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、鍛
造アルミニウム合金ボルトが歩留り良好に得られるもの
で、工業上顕著な効果を奏するものである。
造アルミニウム合金ボルトが歩留り良好に得られるもの
で、工業上顕著な効果を奏するものである。
【図１】通りリングゲージを示す斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜
２．０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜
０．６wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜
２．０wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とから
なることを特徴とする鍛造アルミニウム合金ボルト。 - 【請求項２】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜
２．０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜
０．６wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％、Ｚｎ０．３５〜
３．０wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とから
なることを特徴とする鍛造アルミニウム合金ボルト。 - 【請求項３】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜
２．０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜
０．６wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜
２．０wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする鍛造
アルミニウム合金ボルト。 - 【請求項４】 Ｓｉ０．１〜３．０wt％、Ｆｅ０．１〜
２．０wt％、Ｃｕ３．０〜８．０wt％、Ｐｂ０．２〜
０．６wt％、Ｂｉ０．２〜０．６wt％、Ｃｒ０．２５〜
２．０wt％、Ｚｎ０．３５〜３．０wt％を含有し、更に
Ｍｎ０．０５〜１．２wt％、Ｍｇ０．３〜１．２wt％の
うちの１種または２種を含有し、残部Ａｌと不可避的不
純物とからなることを特徴とする鍛造アルミニウム合金
ボルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439194A JPH07300647A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 鍛造アルミニウム合金ボルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11439194A JPH07300647A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 鍛造アルミニウム合金ボルト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07300647A true JPH07300647A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14636509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11439194A Pending JPH07300647A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 鍛造アルミニウム合金ボルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07300647A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008023531A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kobe Steel Ltd | ボルトの製造方法、ボルト、ボルト用の形材、ボルト用の形材の成形装置及びボルト用の形材の成形方法 |
| JP2008519227A (ja) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | ねじ締め結合装置用ねじ |
| CN100443611C (zh) * | 2004-11-09 | 2008-12-17 | 卫品官 | 一种高速易切削铝合金及其制备方法 |
| CN113897518A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 玉林师范学院 | 一种高强度高韧度铝合金螺栓及其制备方法 |
| CN115261679A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-11-01 | 陕西兴华业三维科技有限责任公司 | 铝合金工件及其制备方法 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP11439194A patent/JPH07300647A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519227A (ja) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | ねじ締め結合装置用ねじ |
| CN100443611C (zh) * | 2004-11-09 | 2008-12-17 | 卫品官 | 一种高速易切削铝合金及其制备方法 |
| JP2008023531A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kobe Steel Ltd | ボルトの製造方法、ボルト、ボルト用の形材、ボルト用の形材の成形装置及びボルト用の形材の成形方法 |
| CN113897518A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 玉林师范学院 | 一种高强度高韧度铝合金螺栓及其制备方法 |
| CN113897518B (zh) * | 2021-09-29 | 2022-08-05 | 玉林师范学院 | 一种高强度高韧度铝合金螺栓及其制备方法 |
| CN115261679A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-11-01 | 陕西兴华业三维科技有限责任公司 | 铝合金工件及其制备方法 |
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