JPH08209276A - チクソキャスティング用合金材料 - Google Patents

チクソキャスティング用合金材料

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JPH08209276A
JPH08209276A JP7034665A JP3466595A JPH08209276A JP H08209276 A JPH08209276 A JP H08209276A JP 7034665 A JP7034665 A JP 7034665A JP 3466595 A JP3466595 A JP 3466595A JP H08209276 A JPH08209276 A JP H08209276A
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JP
Japan
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alloy
alloy material
casting
melting
temperature
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JP7034665A
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English (en)
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Haruo Shiina
治男 椎名
Takeyoshi Nakamura
武義 中村
Nobuhiro Saito
信広 斉藤
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チクソキャスティング法の適用下で健全な鋳
物を得ることのできるAl合金材料を提供する。 【構成】 Al合金材料の示差熱分析曲線cにおいて、
共晶溶解による第1山形吸熱部dと、共晶点よりも高融
点の成分の溶解による第2山形吸熱部eとが存在する。
第1山形吸熱部dのピーク温度をT1 とし、第2山形吸
熱部eのピーク温度をT2 としたとき、両ピーク温度T
1 ,T2 の差T2 −T1 は20℃≦T2 −T1 ≦80℃
である。これにより、材料加熱時における初晶α−Al
の粗大化を防止して初晶α−Alの微細球状化および均
一分散を促進することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チクソキャスティング
法の実施に用いられる合金材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種合金材料として、示差熱分
析曲線において、共晶溶解による第1山形吸熱部と、共
晶点よりも高融点の成分の溶解による第2山形吸熱部と
が存在し、前記第1山形吸熱部のピーク温度をT1
し、前記第2山形吸熱部のピーク温度をT2 としたと
き、両ピーク温度T1 ,T2 の差T2 −T1 がT2 −T
1 <20℃である合金材料が知られている。
【0003】チクソキャスティング法の実施に当って
は、合金材料に加熱処理を施して固相(略固体となって
いる相、以下同じ)と液相とが共存する半溶融合金材料
を調製し、次いでその半溶融合金材料を加圧下で鋳型の
キャビティに充填し、その後前記加圧下で半溶融合金材
料を凝固させる、といった方法が採用される。
【0004】前記のように両ピーク温度T1 ,T2 の差
2 −T1 を小さく設定する理由は、合金材料の固液共
存温度域を狭めて凝固時における引け巣の発生を抑制す
ることにある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら両ピーク
温度T1 ,T2 の差T2 −T1 を前記のように小さく設
定された合金材料は、加熱温度変化に対して固相率が鋭
敏に変動するため、その合金材料を均一に加熱するため
にはその昇温速度を下げる、つまり加熱時間を長く設定
しなければならず、その結果、固相の主たる構成要素で
ある初晶の粗大化を招来する、といった不具合を生じ
る。一方、昇温速度を上げる、つまり加熱時間を短く設
定すると、半溶融合金材料における固相率分布が不均一
となるため、鋳造過程で半溶融合金材料が金型のキャビ
ティに噴射状態で注入され、その結果、半溶融合金材料
に空気が巻込まれて比較的大きな空孔部が発生する、と
いった不具合を生じる。
【0006】本発明は前記に鑑み、第1,第2山形吸熱
部における両ピーク温度T1 ,T2の差T2 −T1 を特
定することによって、健全な鋳造品質を有し、また優れ
た疲れ強さを有する等、高度な機械的特性を備えた鋳物
を得ることが可能な前記チクソキャスティング用合金材
料を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るチクソキャ
スティング用合金材料は、示差熱分析曲線において、共
晶溶解による第1山形吸熱部と、共晶点よりも高融点の
成分の溶解による第2山形吸熱部とが存在し、前記第1
山形吸熱部のピーク温度をT1 とし、前記第2山形吸熱
部のピーク温度をT2 としたとき、両ピーク温度T1
2 の差T2 −T1 が20℃≦T2 −T1 ≦80℃であ
ることを特徴とする。
【0008】
【作用】両ピーク温度T1 ,T2 の差T2 −T1 を前記
のように特定された合金材料においては、加熱温度変化
に対する固相率の変動が鈍化されているので、昇温速度
を上げて、短時間のうちに合金材料を鋳造温度(鋳造時
におけるその材料の温度)まで加熱することが可能であ
り、これにより初晶の粗大化が防止される。
【0009】また固液共存温度域の拡張に伴い、初晶の
拡散が活発に行われるので、その初晶の微細球状化およ
び均一分散が促進される。これは、半溶融合金材料にお
ける組織の均一化をもたらすので、その材料の均一凝固
が達成され、これにより引け巣の発生が回避される。
【0010】ただし、両ピーク温度の差T2 −T1 がT
2 −T1 <20℃では前記のような不具合を生じ、一
方、T2 −T1 >80℃では合金材料の固液共存温度域
が広くなり過ぎるので凝固時において引け巣が発生し易
くなる。
【0011】
【実施例】図1に示す加圧鋳造機1はAl合金材料(合
金材料)を用いてチクソキャスティング法の適用下でA
l合金鋳物を鋳造するために用いられる。その加圧鋳造
機1は、鉛直な合せ面2a,3aを有する固定金型2お
よび可動金型3を備え、両合せ面2a,3a間に鋳物成
形用キャビティ4が形成される。固定金型2に半溶融A
l合金材料5を設置するチャンバ6が形成され、そのチ
ャンバ6はゲート7を介してキャビティ4に連通する。
また固定金型2に、チャンバ6に連通するスリーブ8が
水平に付設され、そのスリーブ8にチャンバ6に挿脱さ
れる加圧プランジャ9が摺動自在に嵌合される。スリー
ブ8は、その周壁上部に材料用挿入口10を有する。
【0012】表1は、Al合金材料の実施例A〜Gおよ
び比較例a,bの組成を示す。実施例AはAl−Si−
Cu系合金、実施例B〜DはAl−Si−Mg系合金、
実施例E〜Gおよび比較例aはAl−Cu系合金、比較
例bはAl−Zn−Mg系合金である。これら実施例A
等は、連続鋳造法の適用下で鋳造された高品質な長尺連
続鋳造材より切出されたものであって、その鋳造に当っ
ては初晶α−Alの球状化処理が行われている。実施例
A等の寸法は直径50mm、長さ65mmである。
【0013】
【表1】 実施例Aについて、示差走査熱量測定(DSC)を行っ
たところ、図2の結果を得た。この示差熱分析曲線cに
は、共晶溶解による第1山形吸熱部dと、共晶点よりも
高融点の成分の溶解による第2山形吸熱部eとが存在す
る。この場合、第1山形吸熱部dのピーク温度T1 はT
1 =559℃、第2山形吸熱部eのピーク温度T2 はT
2 =579℃であり、したがって両ピーク温度T1 ,T
2 の差T2 −T1 はT2 −T1 =20℃であることが判
明した。
【0014】次に、実施例Aを誘導加熱装置の加熱コイ
ル内に設置し、次いで周波数 1kHz、最大出力 3
0kW、加熱時間 7分間の条件で加熱して、固相と液
相とが共存する半溶融状態の実施例Aを調製した。この
場合、固相率は40%以上、60%以下に設定される。
【0015】その後、図1に示すように、半溶融状態の
実施例A(符号5)をチャンバ6に設置し、鋳造温度
572℃、加圧プランジャ9の移動速度 0.2m/se
c 、金型温度 250℃の条件で実施例Aを加圧しつつ
ゲート7を通過させてキャビティ4内に充填した。そし
て、加圧プランジャ9をストローク終端に保持すること
によってキャビティ4内に充填された実施例Aに加圧力
を付与し、その加圧下で実施例Aを凝固させてAl合金
鋳物Aを得た。
【0016】また実施例B〜Gおよび比較例a,bにつ
いてDSCを行い、さらに実施例B等を用い前記同様の
鋳造作業を行って、実施例B等に対応する8種のAl合
金鋳物B〜G,a,bを得た。この場合、加熱時間は前
記のように7分間であるが、比較のため、比較例aを用
い、電気抵抗炉による加熱時間を20分間に設定してA
l合金鋳物a1 を得た。
【0017】次に各Al合金鋳物A〜G、a,a1 ,b
に表2に示す条件にてT6処理を施した。
【0018】
【表2】 疲れ試験を行うため、T6処理後のAl合金鋳物A〜
G、a,a1 ,bより、直径4mm、長さ20mmの平行部
を持つ試験片を各Al合金鋳物A〜G、a,a1,bに
ついて8本作製した。それら試験片について、電気油圧
式疲れ試験機を用い室温下で異なる応力振幅で試験を行
い、破壊までの繰返し数を求めた。そして、それらのデ
ータから繰返し数107 回の疲れ強さS1 を求めた。
【0019】図3〜8および図9,10は実施例B〜G
および比較例a,bに関する示差熱分析曲線aを示す。
【0020】表3は、実施例A〜Gおよび比較例a,b
に関する第1,第2山形吸熱部d,eのピーク温度
1 ,T2 、両ピーク温度T1 ,T2 の差T2 −T1
加熱時間および鋳造温度ならびにAl合金鋳物A〜G、
a,a1 ,bに関する空孔部の有無、初晶α−Alの粗
大化の有無および疲れ強さS1 をそれぞれ示す。
【0021】
【表3】 図11はAl合金鋳物Gの金属組織を示す顕微鏡写真で
ある。また図12(a),13,14は、それぞれAl
合金鋳物a,a1 ,bの金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
【0022】図2〜8,11および表3から明らかなよ
うに、Al合金鋳物A〜Gは、両ピーク温度の差T2
1 を20℃≦T2 −T1 ≦80℃に特定された実施例
A〜Gを用いて得られたものであり、それら実施例A〜
Gにおいては、加熱温度変化に対する固相率の変動が鈍
化されているので、昇温速度を上げて、7分間といった
短時間のうちに実施例A〜Gを鋳造温度まで加熱するこ
とが可能であり、これにより初晶α−Alの粗大化が防
止される。
【0023】また固液共存温度域の拡張に伴い、初晶α
−Alの拡散が活発に行われるので、その初晶α−Al
の微細球状化および均一分散が促進され、その上引け巣
の発生も回避される。
【0024】これらのことから、Al合金鋳物A〜Gは
健全な鋳造品質を有し、また優れた疲れ強さを備える。
【0025】図12に示すAl合金鋳物aの場合、その
比較例aにおける両ピーク温度T1,T2 の差T2 −T
1 がT2 −T1 <20℃であり、また加熱時間が7分間
といったように短いことから、キャビティ注入時に生じ
る空気の巻込みに起因して空孔部が発生している。
【0026】図13に示すAl合金鋳物a1 の場合、そ
の比較例aの加熱時間が20分間といったように長いこ
とから初晶α−Al(塊状部分)が粗大化している。
【0027】図14に示すAl合金鋳物bの場合、両ピ
ーク温度T1 ,T2 の差T2 −T1がT2 −T1 >80
℃であることから、凝固時において引け巣、したがって
空孔部(黒色部分)が発生している。
【0028】比較のため、実施例A〜Gおよび比較例
a,bを用い、押出し温度 350〜420℃、コンテ
ナ温度 300℃、ダイス温度 250℃、ダイス孔直
径 35mm、押出し比 4.7の条件にて押出し加工を
行い、実施例A等に対応するAl合金押出し材A〜G、
a,bを得た。
【0029】これらAl合金押出し材A〜G、a,b
に、それらに対応するAl合金鋳物A〜G、a,bに関
する条件と同一条件にてT6処理(表2参照)を施し、
次いでAl合金押出し材A等より前記同様の試験片を作
製して前記同様の疲れ試験を行い、繰返し数107 回の
疲れ強さS2 を求めた。
【0030】表4は、各Al合金押出し材A〜G,a,
bの疲れ強さS2 およびAl合金鋳物A〜G、a,
1 ,bの疲れ強さS1 との強度比S1 /S2 を示す。
表中、Al合金押出し材a1 は同aと同じである。
【0031】
【表4】 図15は、実施例A〜Gおよび比較例a,bにおける両
ピーク温度T1 ,T2の差T2 −T1 と前記強度比S1
/S2 との関係をグラフ化したものである。図中、点A
〜Gおよび点a,bは実施例A〜Gおよび比較例a,b
を用いた場合にそれぞれに該当する。点a1 は、比較例
aにおける加熱時間 20分間の場合である。
【0032】図15、表4から明らかなように、実施例
A〜Gを用いると、Al合金押出し材A〜Gと同等の疲
れ強さを備えたAl合金鋳物A〜Gを得ることができ
る。このことからも、両ピーク温度T1 ,T2 の差T2
−T1 を20℃≦T2 −T1 ≦80℃に設定すればよい
ことが判る。
【0033】なお、本発明に係る合金材料はAl合金材
料には限定されない。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、前記のような熱的特性
を具備させることにより、チクソキャスティング法の適
用下で、健全な鋳造品質を有し、また優れた疲れ強さを
有する等、高度な機械的特性を備えた鋳物を得ることが
可能な合金材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】加圧鋳造機の縦断面図である。
【図2】実施例Aの示差熱分析曲線の要部である。
【図3】実施例Bの示差熱分析曲線の要部である。
【図4】実施例Cの示差熱分析曲線の要部である。
【図5】実施例Dの示差熱分析曲線の要部である。
【図6】実施例Eの示差熱分析曲線の要部である。
【図7】実施例Fの示差熱分析曲線の要部である。
【図8】実施例Gの示差熱分析曲線の要部である。
【図9】比較例aの示差熱分析曲線の要部である。
【図10】比較例bの示差熱分析曲線の要部である。
【図11】Al合金鋳物Gの金属組織を示す顕微鏡写真
である。
【図12】(a)はAl合金鋳物aの金属組織を示す顕
微鏡写真、(b)は(a)の要部写図である。
【図13】Al合金鋳物a1 の金属組織を示す顕微鏡写
真である。
【図14】Al合金鋳物bの金属組織を示す顕微鏡写真
である。
【図15】両ピーク温度の差T2 −T1 と強度比S1
2 との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
c 示差熱分析曲線 d 第1山形吸熱部 e 第2山形吸熱部 T1 ,T2 ピーク温度
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】図3〜8および図9,10は実施例B〜G
および比較例a,bに関する示差熱分析曲線を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 示差熱分析曲線(c)において、共晶溶
    解による第1山形吸熱部(d)と、共晶点よりも高融点
    の成分の溶解による第2山形吸熱部(e)とが存在し、
    前記第1山形吸熱部(d)のピーク温度をT1 とし、前
    記第2山形吸熱部(e)のピーク温度をT2 としたと
    き、両ピーク温度T1 ,T2 の差T2 −T1 が20℃≦
    2 −T1 ≦80℃であることを特徴とするチクソキャ
    スティング用合金材料。
JP7034665A 1994-05-17 1995-01-31 チクソキャスティング用合金材料 Pending JPH08209276A (ja)

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JP7034665A JPH08209276A (ja) 1995-01-31 1995-01-31 チクソキャスティング用合金材料
IT95RM000316A IT1278069B1 (it) 1994-05-17 1995-05-16 Materiale in lega per tissofusione, procedimento per la preparazione del materiale in lega semi-fuso per tissofusione e procedimento di
FR9505835A FR2720016B1 (fr) 1994-05-17 1995-05-17 Matériau allié destiné au thixomoulage, procédé pour préparer un matériau allié semi-fondu destiné au thixomoulage, et procédé de thixomoulage.
DE19518127A DE19518127C2 (de) 1994-05-17 1995-05-17 Verfahren zur Herstellung eines semi-geschmolzenen Legierungsmaterials zum Thixo-Gießen
US08/861,265 US5849115A (en) 1994-05-17 1997-05-21 Alloy material for thixocasting, process for preparing semi-molten alloy material for thixocasting and thixocasting process

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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07316709A (ja) * 1994-05-17 1995-12-05 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用共晶系合金材料
JPH08109430A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料
JPH08144001A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料
JPH08157997A (ja) * 1994-10-14 1996-06-18 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用Al−Cu−Si系合金材料
JPH08157994A (ja) * 1994-10-26 1996-06-18 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用半溶融鋳造材料
JPH08170134A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング法およびチクソキャスティング用合金材料
JPH08199274A (ja) * 1995-01-30 1996-08-06 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07316709A (ja) * 1994-05-17 1995-12-05 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用共晶系合金材料
JPH08109430A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料
JPH08157997A (ja) * 1994-10-14 1996-06-18 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用Al−Cu−Si系合金材料
JPH08157994A (ja) * 1994-10-26 1996-06-18 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用半溶融鋳造材料
JPH08144001A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料
JPH08170134A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング法およびチクソキャスティング用合金材料
JPH08199274A (ja) * 1995-01-30 1996-08-06 Honda Motor Co Ltd チクソキャスティング用合金材料

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