JPH0759731B2 - Casting Al (Cu) -Mg high-strength aluminum alloy and method for producing the same - Google Patents
Casting Al (Cu) -Mg high-strength aluminum alloy and method for producing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両、船舶、陸上機械分野で用いられる鋳造用
Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金及びその製造方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention is for casting used in the fields of vehicles, ships and land machinery.
The present invention relates to an Al-Cu-Mg-based high strength aluminum alloy and a method for producing the same.
［従来の技術］ 一般に鍛造品と鋳造品とでは、機械的性質について鍛造
品が優れていることは周知の如くである。[Prior Art] It is well known that forged products and cast products generally have superior mechanical properties.
然しながら、鋳造でなければ製造できない形状の部品も
あり、近年車両、船舶、陸上機械分野においては疲労強
度に優れ、耐熱性を有する鋳造用高力アルミニウム合金
が求められている。However, some parts have a shape that cannot be produced without casting, and in recent years, high strength aluminum alloys for casting having excellent fatigue strength and heat resistance have been demanded in the fields of vehicles, ships and land machinery.
従来、鋳造用高力アルミニウム合金としては、例えばジ
ュラルミンに代表されるAl−Cu−Mg系アルミニウム合金
である。このAl−Cu−Mg系を基本組成とした合金として
は、スミカロイＨ−13（日本）、Ｘ 149（米国）、KO
−１（米国）等の合金が開発されている。なかでも、ス
ミカロイＨ−13（特公昭52−21448号）は重量百分率でC
u:4.2〜5.2％,Mg:0.2〜0.4％,Si:0.15〜0.3％,Fe:0.1以
下,Mn:0.1〜0.5％,Ti:0.1〜0.3％,B:0.01〜0.1％から成
るアルミニウム合金であり、その機械的性質は引張強さ
48kg/mm2のとき0.2％耐力43kg/mm2、伸び６％を示す優
れた合金である。Conventionally, a high-strength aluminum alloy for casting is, for example, an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy represented by duralumin. Alloys having a basic composition of this Al-Cu-Mg system include Sumikaloy H-13 (Japan), X149 (US), and KO.
-1 (US) and other alloys have been developed. Among them, Sumikaloy H-13 (Japanese Examined Patent Publication No. 52-21448) is C by weight percentage.
Aluminum alloy consisting of u: 4.2 to 5.2%, Mg: 0.2 to 0.4%, Si: 0.15 to 0.3%, Fe: 0.1 or less, Mn: 0.1 to 0.5%, Ti: 0.1 to 0.3%, B: 0.01 to 0.1% And its mechanical properties are tensile strength
It is an excellent alloy with a 0.2% proof stress of 43 kg / mm 2 and an elongation of 6% at 48 kg / mm 2 .
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このスミカロイＨ−13にあっては次のごとき
問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the Sumikaloy H-13 had the following problems.
107サイクルにおける疲労強度は9kg/mm2であり、この値
は他の一般的鋳造用合金、例えばA356等と比較して劣っ
ているという問題があった。The fatigue strength at 10 7 cycles was 9 kg / mm 2 , and this value was inferior to other general casting alloys such as A356.
また鋳造割れが発生し易く、鋳造性の面においても劣っ
ているという問題があった。Further, there is a problem that casting cracks are likely to occur and casting properties are inferior.
上述のごとき問題点に鑑みて本発明は疲労強度及び鋳造
性を向上させると共に、耐熱性を向上させて鋳造品に匹
敵する鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金を提供
することを目的とするものである。In view of the problems as described above, the present invention aims to provide a casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy having improved fatigue strength and castability and improved heat resistance and comparable to a cast product. It is what
［問題点を解決するための手段］ 従来技術における問題点を解決するために本発明は重量
百分率で、Cu:4.2〜5.2％、Mg:0.2〜0.4％、Si:0.15〜
0.30％、Fe:0.1％以下、Mn:0.1〜0.5％、Ti:0.1〜0.3
％、B:0.01〜0.1％、V:0.10〜0.30％、W:0.05〜0.35
％、残部Al及び不可避的不純物からなる鋳造用Al−Cu−
Mg系高力アルミニウム合金であり、その製造方法として
は、重量百分率で、Cu:4.2〜5.2％、Mg:0.2〜0.4％、S
i:0.15〜0.30％、Fe:0.1％以下、Mn:0.1〜0.5％、Ti:0.
1〜0.3％、B:0.01〜0.1％、V:0.10〜0.30％、W:0.05〜
0.35％、残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Cu−Mg
系高力アルミニウム合金材料を真空脱ガスしながら溶製
した後、鋳造し、520℃付近で約14時間溶体化処理した
後、90℃以上の温水中で焼入れし、160℃付近で約20時
間焼きもどして人工時効処理するものである。[Means for Solving Problems] In order to solve the problems in the prior art, the present invention is, by weight percentage, Cu: 4.2 to 5.2%, Mg: 0.2 to 0.4%, Si: 0.15 to
0.30%, Fe: 0.1% or less, Mn: 0.1 to 0.5%, Ti: 0.1 to 0.3
%, B: 0.01 to 0.1%, V: 0.10 to 0.30%, W: 0.05 to 0.35
%, The balance Al and unavoidable impurities for casting Al-Cu-
It is a Mg-based high-strength aluminum alloy, and its production method is, as a percentage by weight, Cu: 4.2 to 5.2%, Mg: 0.2 to 0.4%, S.
i: 0.15-0.30%, Fe: 0.1% or less, Mn: 0.1-0.5%, Ti: 0.
1 ~ 0.3%, B: 0.01 ~ 0.1%, V: 0.10 ~ 0.30%, W: 0.05 ~
Al-Cu-Mg consisting of 0.35%, balance Al and unavoidable impurities
-Type high-strength aluminum alloy material is melted under vacuum degassing, then cast, solution-treated at about 520 ° C for about 14 hours, then quenched in warm water at 90 ° C or higher for about 20 hours at about 160 ° C. It is tempered and artificially aged.
次に、本発明のそれぞれの添加元素の限定理由を説明す
る。Next, the reasons for limiting each additive element of the present invention will be described.
CuとMgを本発明の範囲内で添加することにより優れた機
械的性質と鋳造性を示す。これら、Cu、Mgが下限以下で
は時効硬化性が低下し高い強度が得られなく、また、上
限以上では伸びが低下し鋳造割れを起こしやすくなる。By adding Cu and Mg within the range of the present invention, excellent mechanical properties and castability are exhibited. When Cu and Mg are lower than the lower limits, age hardenability is lowered and high strength cannot be obtained, and when they are higher than the upper limits, elongation is lowered and casting cracks are likely to occur.
Siが0.15％以下では添加による強度向上の効果が少なく
なり、0.3％以上では伸びの低下が大きくなり実用性が
乏しくなる。If the Si content is 0.15% or less, the effect of improving the strength due to the addition will be small, and if the Si content is 0.3% or more, the elongation will be greatly reduced and the practicality will be poor.
Feは伸びを低下させるので、0.1％以下に抑えなければ
ならない。Fe reduces elongation, so it must be kept to 0.1% or less.
Mnはこの合金の機械的性質を損なうことなく耐力腐食割
れ性を向上させる効果がある。0.1％以下ではこの効果
は少なく、0.5％以上では添加量の増大に対する効果の
向上が認められない。Mn has the effect of improving the yield corrosion cracking resistance without impairing the mechanical properties of this alloy. If it is less than 0.1%, this effect is small, and if it is more than 0.5%, the effect of increasing the amount added is not observed.
Tiは鋳造割れ傾向を小さくし、機械的性質を向上させ
る。しかし、0.3％を越えても効果の向上が認められな
いばかりでなく、さらに多くなると針状の化合物が晶出
し、かえって機械的性質を損なう。Ti reduces the tendency for casting cracks and improves mechanical properties. However, if the content exceeds 0.3%, not only the effect is not improved, but if the content exceeds 0.3%, needle-like compounds crystallize and the mechanical properties are impaired.
また、これらと共にＢを極少量添加することにより、合
金の鋳造割れ傾向を少なくする効果を確実いすることが
できる。Further, by adding a very small amount of B together with these, it is possible to ensure the effect of reducing the cast cracking tendency of the alloy.
Ｖは合金の疲労強度及び靭性を向上させ、鋳造割れを防
止する効果を発揮する。そして、添加量を0.10〜0.30％
の範囲に限定したのは、0.10％以下では、このような効
果が現れにくく、反対に0.30％を越えても効果の向上が
みられないばかりでなく、コストの上昇を招いてしまう
からである。V improves the fatigue strength and toughness of the alloy and exerts the effect of preventing casting cracking. Then, add 0.10 to 0.30%
The reason for limiting the range is that if 0.10% or less, such an effect is hard to appear, and conversely, if it exceeds 0.30%, not only the effect is not improved, but also the cost is increased. .
Ｗは耐熱性を向上させる効果を発揮する。そして、Ｖと
同様に0.05％以下では、このような効果が現れにくく、
反対に0.35％を越えても効果の向上がみられないばかり
でなく、コストの上昇を招いてしまうからである。W has the effect of improving heat resistance. And if it is 0.05% or less like V, such an effect is hard to appear,
On the other hand, if it exceeds 0.35%, not only the effect will not be improved, but also the cost will increase.
［作 用］ 本発明の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金は、
従来のAl−Cu−Mg系アルミニウム合金にさらに0.1〜0.3
％のＶを添加したことにより、Al−Cu−Mg系アルミニウ
ム合金の結晶粒が微細化されて疲労強度が増大されると
共に、高温じん性が高められ、焼割れが防止されて鋳造
割れが防止されるものである。且つ、0.05〜0.35％のＷ
を添加したことにより、耐熱性が向上されるものであ
る。[Operation] The casting Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy of the present invention is
In addition to the existing Al-Cu-Mg aluminum alloy, 0.1-0.3
% V, the crystal grains of the Al-Cu-Mg aluminum alloy are refined to increase fatigue strength, high temperature toughness is enhanced, quench cracking is prevented, and casting cracking is prevented. It is what is done. And, W of 0.05-0.35%
The heat resistance is improved by the addition of.
また、本発明方法は従来のAl−Cu−Mg系アルミニウム合
金にさらに0.1〜0.3％のＶと0.05〜0.35％のＷとが添加
されて真空雰囲気中で溶製され、大気中または真空雰囲
気中で鋳造されたAl−Cu−Mg系アルミニウム合金に520
℃付近で溶体化処理が施された後、焼入れされ、160℃
付近で焼もどして人工時効処理すると、ガス成分、非金
属介在物がきわめて少量なために固溶したCuAl2が結晶
粒内及び粒界に均一に析出する過程で機械的性質が向上
し、疲労強度が増大するものである。In the method of the present invention, 0.1 to 0.3% V and 0.05 to 0.35% W are further added to a conventional Al-Cu-Mg-based aluminum alloy, and the alloy is melted in a vacuum atmosphere. Al-Cu-Mg based aluminum alloy cast by
After solution heat treatment at around ℃, it is quenched at 160 ℃
When tempered and artificially aged in the vicinity, the mechanical properties are improved in the process where the solid solution CuAl 2 precipitates uniformly in the crystal grains and grain boundaries due to the extremely small amount of gas components and non-metallic inclusions. The strength is increased.
［実施例］ 以下に本発明の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合
金及びその製造方法の実施例及びその特性を添付図面に
従って詳述する。[Examples] Examples of the Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy for casting according to the present invention and a method for producing the same and their characteristics will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
ここで、以下に示す第１〜第４の実施例における鋳造用
Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金は525℃×14hrの溶
体化処理を行なった後、90℃以上の温水中にて焼入れ、
165℃×20hrの焼もどしをして人工時効処理を施すとい
う製造方法を採用した。Here, for casting in the following first to fourth examples
The Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy is subjected to solution treatment at 525 ° C for 14 hours and then quenched in warm water at 90 ° C or higher,
We adopted a manufacturing method of artificial aging treatment by tempering at 165 ° C for 20 hours.
第１の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合
金は重量百分率でCu:4.7％,Mg:0.35％を含有したAl−Cu
−Mg系アルミニウム合金に重量百分率でV:0.18％,W:0.1
7％を含有させたものである。第１の実施例にあっては
大気中でアルゴンガスを吹き込む方法により脱ガスをし
ながら溶製し、大気中で鋳造を行なった。そして、この
第１の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合
金における疲労強度を確認すべく上記Ｖ及びＷを添加し
ないAl−Cu−Mg系アルミニウム合金と比較して回転曲げ
試験を常温にて行なった。The casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy of the first embodiment is Al-Cu containing Cu: 4.7% and Mg: 0.35% by weight.
-Vg: 0.18%, W: 0.1% by weight in Mg-based aluminum alloy
It contains 7%. In the first embodiment, melting was performed while degassing by a method of blowing argon gas in the air, and casting was performed in the air. Then, in order to confirm the fatigue strength of the casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy of the first embodiment, a rotary bending test is performed as compared with the Al-Cu-Mg-based aluminum alloy in which V and W are not added. Was performed at room temperature.
第１図は試験結果により得られた疲労特性を示すもので
ある。図中、は重量百分率でV:0.18％,W:0.17％を含
有させた場合の疲労特性を示すものであり、はＶ及び
Ｗを含有しない場合の疲労特性を示すものである。図示
するように、第１の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力ア
ルミニウム合金はＶ及びＷの添加により疲労強度が増大
していることが確認された。この疲労強度の増加率は10
6サイクル強さで15％、107サイクル強さで16％を示して
いるが、この値はAl−Cu−Mg系アルミニウム合金に添加
するＶ及びＷの添加量によって変化するものである。FIG. 1 shows the fatigue characteristics obtained from the test results. In the figure, shows the fatigue characteristics when V: 0.18% and W: 0.17% were contained by weight percentage, and shows the fatigue characteristics when V and W were not contained. As shown in the figure, it was confirmed that the fatigue strength of the Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy for casting of the first example was increased by the addition of V and W. This fatigue strength increase rate is 10
The 6- cycle strength shows 15% and the 10 7- cycle strength shows 16%, but these values vary depending on the amounts of V and W added to the Al-Cu-Mg-based aluminum alloy.
次に第２の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウ
ム合金は重量百分率でCu:4.6％,Mg:0.37％を含有したAl
−Cu−Mg系アルミニウム合金に重量百分率でV:0.15％,
W:0.25％を含有させたものである。Next, the casting Al-Cu-Mg high strength aluminum alloy of the second embodiment contained Al containing Cu: 4.6% and Mg: 0.37% by weight.
-Cu-Mg based aluminum alloy with V: 0.15% by weight percentage,
W: Contains 0.25%.
溶製中の溶湯の脱ガス法は第１の実施例と同様に大気中
でアルゴンガスを吹き込む方法により行なった。そし
て、第２の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウ
ム合金における耐熱性を確認すべく上記Ｖ及びＷを添加
しないAl−Cu−Mg系アルミニウム合金と比較してクリー
プ試験を200℃にて行なった。The degassing method of the molten metal during the melting was performed by blowing argon gas in the air as in the first embodiment. Then, in order to confirm the heat resistance of the casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy of the second embodiment, a creep test was conducted in comparison with the Al-Cu-Mg-based aluminum alloy containing no V and W as described above. Performed at ° C.
第２図は試験結果により得られたクリープ破断特性を示
すものである。図中は重量百分率でV:0.15％,W:0.25
％を含有させた場合のクリープ破断特性を示すものであ
り、はＶ及びＷを含有しない場合のクリープ破断特性
を示すものである。図示するように、第２の実施例の鋳
造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金はＶ及びＷの添
加によりクリープ破断強さが増大していることが確認さ
れた。このクリープ破断強度の増加は0.6kg/mm2程度と
小さいが、明らかに増加傾向を示している。FIG. 2 shows the creep rupture characteristics obtained from the test results. The weight percentage in the figure is V: 0.15%, W: 0.25
Shows the creep rupture property when V is included, and shows the creep rupture property when V and W are not contained. As shown in the figure, it was confirmed that the creep rupture strength of the Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy for casting of the second example was increased by the addition of V and W. This increase in creep rupture strength is small at about 0.6 kg / mm 2 , but it clearly shows an increasing tendency.
また、第２の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニ
ウム合金の200℃におけるクリープ破断強さは鍛造用ア
ルミニウム合金の中でも優れた耐熱性を示す2618合金の
クリープ破断強さに匹敵する。更に、第２の実施例の鋳
造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金に重量百分率で
0.05〜0.2％までのAgを添加すると、耐熱性がより増大
することが確認された。Further, the creep rupture strength of the Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy for casting of the second embodiment at 200 ° C is comparable to the creep rupture strength of the 2618 alloy, which has excellent heat resistance among the aluminum alloys for forging. To do. In addition, the Al-Cu-Mg-based high strength aluminum alloy for casting of the second embodiment has a weight percentage.
It was confirmed that the heat resistance was further increased by adding 0.05 to 0.2% Ag.
また、第３の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニ
ウム合金は重量百分率でCu:5.3％,Mg:0.32％を含有した
Al−Cu−Mg系アルミニウム合金に重量百分率でV:0.19
％,W:0.09％を含有させたものである。特に第３の実施
例にあっては710℃で30分間ロータリポンプにて排気し
て真空脱ガス処理を施しながら溶製し、大気中で鋳造し
たものである。そして、この第３の実施例の鋳造用Al−
Cu−Mg系高力アルミニウム合金における疲労強度を確認
すべく上記Ｖ及びＷを添加せず、且つ大気中でアルゴン
ガス吹き込み脱ガスを行なったAl−Cu−Mg系アルミニウ
ム合金と比較して常温にて回転曲げ試験を行なった。The casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy of the third embodiment contained Cu: 5.3% and Mg: 0.32% by weight.
Al-Cu-Mg-based aluminum alloy V: 0.19 by weight percentage
%, W: 0.09%. In particular, in the third embodiment, the material is melted while being evacuated by a rotary pump at 710 ° C. for 30 minutes, subjected to vacuum degassing treatment, and cast in the atmosphere. Then, the casting Al- of the third embodiment
In order to confirm the fatigue strength of a Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy, the above V and W were not added, and the temperature was higher than that of an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy that was degassed by blowing argon gas in the atmosphere. A rotary bending test was performed.
第３図は試験結果により得られた疲労特性を示すもので
ある。図中、は重量百分率でV:0.19％,W:0.09％を含
有さて真空脱ガス処理した場合の疲労特性を示すもので
あり、はＶ及びＷを含有せず大気中でアルゴンガス吹
き込み脱ガスを行なった場合の疲労特性を示すものであ
る。図示するように、第３の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg
系高力アルミニウム合金は真空脱ガス処理を施すことに
よりＶ及びＷの添加の効果は著しく増大しているのが確
認された。FIG. 3 shows the fatigue characteristics obtained from the test results. In the figure, shows the fatigue characteristics when vacuum degassing treatment was performed by containing V: 0.19% and W: 0.09% in weight percentage. It shows the fatigue characteristics when performing. As shown, the casting Al-Cu-Mg of the third embodiment
It was confirmed that the effect of adding V and W was significantly increased by subjecting the high-strength aluminum alloy to vacuum degassing.
この疲労強度の増加率は107サイクル強さで13kg/mm2以
上であり、これはＶ及びＷを含有せず大気中でアルゴン
ガス吹き込み脱ガスを行なった合金と比較して40％以上
もの著しい増加を示した。これは真空脱ガス処理を施す
ことによりH2等のガス成分の著しい低減、非金属介在物
生成防止および脱ガズに伴なう非金属介在物の浮上分離
によって合金の清浄化、析出相の均一化が実現されるた
めである。The increase rate of this fatigue strength is 13 kg / mm 2 or more at 10 7 cycle strength, which is 40% or more as compared with the alloy which does not contain V and W and is degassed by blowing argon gas in the atmosphere. It showed a significant increase. This significant reduction of gas components such as H 2 by applying a vacuum degassing treatment, cleaning of the alloy by flotation of accompanying non-metallic inclusions inclusions generated prevention and de Gaz, the precipitated phase uniformly Is realized.
上記第３の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウ
ム合金の常温における疲労強度は7075鍛造材の疲労強度
よりも若干劣るが、本発明の合金は第２の実施例に示し
た如く耐熱性にも優れていることから、100℃以上の温
度で使用する場合には鍛造材の代替と充分なり得る。Although the fatigue strength at room temperature of the casting Al-Cu-Mg high strength aluminum alloy of the third embodiment is slightly inferior to that of the 7075 forged material, the alloy of the present invention is shown in the second embodiment. Since it is also excellent in heat resistance, it can be a sufficient substitute for forgings when used at temperatures of 100 ° C or higher.
更に第４の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウ
ム合金は重量百分率でCu:4.7％,Mg:0.29％を含有したAl
−Cu−Mg系アルミニウム合金に重量百分率でV:0.19％、
W:0.18％を含有させたものである。第４の実施例にあっ
ては大気中でアルゴンガスを吹き込む方法により脱ガス
をしながら溶製し、大気中で最小羽根厚0.6mmのターボ
チャージャーインペラとして鋳造した。そして、この第
４の実施例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金
製のターボチャージャーインペラの性能を確認すべく上
記Ｖ及びＷを添加しないAl−Cu−Mg系アルミニウム合金
製インペラを製造して比較を行なった。Further, the Al-Cu-Mg high strength aluminum alloy for casting of the fourth embodiment contains Al containing Cu: 4.7% and Mg: 0.29% by weight.
-Cu-Mg-based aluminum alloy in weight percentage V: 0.19%,
W: 0.18% is contained. In the fourth embodiment, the alloy was melted while being degassed by blowing argon gas in the air, and cast in the air as a turbocharger impeller with a minimum blade thickness of 0.6 mm. Then, in order to confirm the performance of the casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy turbocharger impeller of the fourth embodiment, an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy impeller in which V and W are not added is used. It was manufactured and compared.
その結果、Ｖ及びＷを添加しないAl−Cu−Mg系アルミニ
ウム合金にあっては、その約90％のインペラで羽根先端
部にクラックの発生が確認された。しかし、第４の実施
例の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金にあって
はＶ及びＷの添加によりクラックは全く発生しなかっ
た、これによりAl−Cu−Mg系アルミニウム合金にＶ及び
Ｗを添加することによって鋳造割れが防止され、鋳造性
が向上したのが確認された。これは特にＶが焼割れを防
止する性質を有するためである。As a result, in the Al-Cu-Mg-based aluminum alloy to which V and W were not added, it was confirmed that about 90% of the impeller generated cracks at the blade tip. However, in the casting Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy of the fourth embodiment, no cracks were generated due to the addition of V and W, and thus the Al-Cu-Mg-based aluminum alloy had V It was confirmed that addition of W and W prevented casting cracking and improved castability. This is because V has a property of preventing quench cracking.
尚、以上の第１〜第４の実施例に示した本発明の鋳造用
Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金の優れた特性はAl−
Cu−Mg系アルミニウム合金に重量百分率でV:0.10％以
上、W:0.05％以上含有させたときに確認され、V:0.30
％,W:0.35％を越えるとそれ以上Ｖ及びＷを添加しても
変化しない。In addition, for casting of the present invention shown in the above first to fourth embodiments
The excellent properties of Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloys are Al-
It was confirmed when V: 0.10% or more and W: 0.05% or more by weight percentage were contained in a Cu-Mg type aluminum alloy.
%, W: If it exceeds 0.35%, no change occurs even if V and W are further added.
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のごとき優れた効果を発
揮する。[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
（１） Al−Cu−Mg系アルミニウム合金に少量のＶと少
量のＷとを添加することにより、耐熱性及び耐疲労特性
を向上させることができる。(1) By adding a small amount of V and a small amount of W to an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy, heat resistance and fatigue resistance can be improved.
（２） 上記少量のＶを添加したことにより、鋳造性を
向上させることができるため、薄肉の回転体に適した鋳
造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金を提供すること
ができる。(2) Since the castability can be improved by adding the small amount of V described above, it is possible to provide an Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy for casting suitable for a thin rotating body.
（３） 少量のＶと少量のＷとを添加し、溶製及び鋳造
したAl−Cu−Mg系アルミニウム合金を520℃付近で溶体
化処理後、焼入れし、160℃付近で人工時効処理するこ
とにより、耐疲労特性を向上させることができる。特に
真空雰囲気中で上記合金の溶製を施した場合には耐疲労
特性を著しく向上させることができる。(3) Add a small amount of V and a small amount of W, and melt-cast and cast an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy after solution heat treatment at around 520 ° C, quenching, and artificial aging treatment at around 160 ° C. As a result, fatigue resistance can be improved. In particular, when the above alloy is melted in a vacuum atmosphere, the fatigue resistance can be remarkably improved.
（４） そのため鍛造材に匹敵する優れた機械的性質を
有する鋳造用Al−Cu−Mg系アルミニウム合金を得ること
ができる。(4) Therefore, an Al-Cu-Mg-based aluminum alloy for casting having excellent mechanical properties comparable to those of forged materials can be obtained.
第１図は本発明の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム
合金を大気中でのアルゴンガス吹き込み脱ガス処理を施
しながら溶製した場合の疲労特性を示すグラフ、第２図
は本発明の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金を
大気中でアルゴンガス吹き込み脱ガス処理を施しながら
溶製した場合のクリープ破断特性を示すグラフ、第３図
は本発明の鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金を
真空脱ガス処理を施しながら溶製した場合の疲労特性を
示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the fatigue characteristics when the Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy for casting of the present invention is melted while being subjected to argon gas blowing degassing treatment in the atmosphere, and FIG. 2 is the present invention. FIG. 3 is a graph showing creep rupture characteristics when the Al-Cu-Mg high-strength aluminum alloy for casting is melted in the air while being degassed by blowing argon gas, and FIG. 3 is the Al-Cu for casting of the present invention. FIG. 3 is a graph showing fatigue characteristics when a Mg-based high-strength aluminum alloy is manufactured by vacuum degassing.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 利光 東京都江東区豊洲３丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−52345（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−14864（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Toshimitsu Hori 3-1-15-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Ltd. Technical Research Institute (56) Reference Japanese Patent Laid-Open No. 61-52345 (JP, A) Public Sho 55-14864 (JP, B2)
Claims (2)
0.4％、Si:0.15〜0.30％、Fe:0.1％以下、Mn:0.1〜0.5
％、Ti:0.1〜0.3％、B:0.01〜0.1％、V:0.10〜0.30％、
W:0.05〜0.35％、残部Al及び不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合
金。1. Percentage of polymerization: Cu: 4.2-5.2%, Mg: 0.2-
0.4%, Si: 0.15-0.30%, Fe: 0.1% or less, Mn: 0.1-0.5
%, Ti: 0.1 to 0.3%, B: 0.01 to 0.1%, V: 0.10 to 0.30%,
W: 0.05-0.35%, balance Al and unavoidable impurities, Al-Cu-Mg-based high strength aluminum alloy for casting.
0.4％、Si:0.15〜0.30％、Fe:0.1％以下、Mn:0.1〜0.5
％、Ti:0.1〜0.3％、B:0.01〜0.1％、V:0.10〜0.30％、
W:0.05〜0.35％、残部Al及び不可避的不純物からなるAl
−Cu−Mg系高力アルミニウム合金材料を真空脱ガスしな
がら溶製した後、鋳造し、520℃付近で約14時間溶体化
処理した後、90℃以上の温水中で焼入れし、160℃付近
で約20時間焼きもどして人工時効処理することを特徴と
する鋳造用Al−Cu−Mg系高力アルミニウム合金の製造方
法。2. Cu: 4.2-5.2%, Mg: 0.2- by weight percentage
0.4%, Si: 0.15-0.30%, Fe: 0.1% or less, Mn: 0.1-0.5
%, Ti: 0.1 to 0.3%, B: 0.01 to 0.1%, V: 0.10 to 0.30%,
W: 0.05-0.35%, Al consisting of balance Al and unavoidable impurities
-Cu-Mg high-strength aluminum alloy material was melted while vacuum degassing, then cast, solution-treated at about 520 ° C for about 14 hours, then quenched in warm water at 90 ° C or higher, near 160 ° C. A method for producing an Al-Cu-Mg-based high-strength aluminum alloy for casting, which is characterized by carrying out artificial aging treatment by tempering for about 20 hours.
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| JP61292614A JPH0759731B2 (en) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | Casting Al (Cu) -Mg high-strength aluminum alloy and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP61292614A JPH0759731B2 (en) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | Casting Al (Cu) -Mg high-strength aluminum alloy and method for producing the same |
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1986
- 1986-12-10 JP JP61292614A patent/JPH0759731B2/en not_active Expired - Lifetime
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