JPH09104933A - 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Ａｌ合金材料 - Google Patents
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Ａｌ合金材料Info
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- JPH09104933A JPH09104933A JP7288071A JP28807195A JPH09104933A JP H09104933 A JPH09104933 A JP H09104933A JP 7288071 A JP7288071 A JP 7288071A JP 28807195 A JP28807195 A JP 28807195A JP H09104933 A JPH09104933 A JP H09104933A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い靱性を有するＡｌ合金鋳物を得ることが
可能なチクソキャスティング法を提供する。 【解決手段】 改良剤としてＳｒを添加されたＡｌ合金
材料に加熱処理を施して、固相と液相とが共存する半溶
融Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半溶融Ａ
ｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに次ぐ半
溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行う。その際、Ａｌ合金材
料におけるＳｒの添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm に
設定し、また鋳型キャビティにおける半溶融Ａｌ合金材
料の剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定する。これに
より液相の凝固により生じたマトリックスの金属組織を
確実に微細化すると共にそのマトリックスと、固相の凝
固により生じた分散相との濡れ性を良好にして、Ａｌ合
金鋳物の靱性を向上させることができる。
可能なチクソキャスティング法を提供する。 【解決手段】 改良剤としてＳｒを添加されたＡｌ合金
材料に加熱処理を施して、固相と液相とが共存する半溶
融Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半溶融Ａ
ｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに次ぐ半
溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行う。その際、Ａｌ合金材
料におけるＳｒの添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm に
設定し、また鋳型キャビティにおける半溶融Ａｌ合金材
料の剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定する。これに
より液相の凝固により生じたマトリックスの金属組織を
確実に微細化すると共にそのマトリックスと、固相の凝
固により生じた分散相との濡れ性を良好にして、Ａｌ合
金鋳物の靱性を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチクソキャスティン
グ法、特に、Ａｌ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Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半
溶融Ａｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに
次ぐ半溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行うチクソキャステ
ィング法およびその方法の実施に用いられるＡｌ合金材
料に関する。
グ法、特に、Ａｌ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Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半
溶融Ａｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに
次ぐ半溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行うチクソキャステ
ィング法およびその方法の実施に用いられるＡｌ合金材
料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、チクソキャスティング用Ａｌ合金
材料としては、比較的多量のＳｒを添加されたものが用
いられている。このようにＳｒの添加量を規定する理由
は、液相の凝固により生じたマトリックスの金属組織を
確実に微細化し、またＡｌ合金材料の電気抵抗値を上げ
て誘導加熱による半溶融Ａｌ合金材料の均熱度を高める
ことにある。
材料としては、比較的多量のＳｒを添加されたものが用
いられている。このようにＳｒの添加量を規定する理由
は、液相の凝固により生じたマトリックスの金属組織を
確実に微細化し、またＡｌ合金材料の電気抵抗値を上げ
て誘導加熱による半溶融Ａｌ合金材料の均熱度を高める
ことにある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、Ｓｒ添
加Ａｌ合金材料を用いたチクソキャスティング法の実施
について種々検討を加えたところ、Ｓｒの添加量および
鋳型キャビティにおける半溶融Ａｌ合金材料の剪断速度
ＲｓいかんによってはＡｌ合金鋳物の靱性が大いに損わ
れる、ということを究明した。
加Ａｌ合金材料を用いたチクソキャスティング法の実施
について種々検討を加えたところ、Ｓｒの添加量および
鋳型キャビティにおける半溶融Ａｌ合金材料の剪断速度
ＲｓいかんによってはＡｌ合金鋳物の靱性が大いに損わ
れる、ということを究明した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｓｒの添加量
および前記剪断速度Ｒｓを特定することによって、高い
靱性を有するＡｌ合金鋳物を得ることが可能な前記チク
ソキャスティング法を提供することを目的とする。
および前記剪断速度Ｒｓを特定することによって、高い
靱性を有するＡｌ合金鋳物を得ることが可能な前記チク
ソキャスティング法を提供することを目的とする。
【０００５】前記目的を達成するため本発明によれば、
Ａｌ合金材料に加熱処理を施して、固相と液相とが共存
する半溶融Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、
半溶融Ａｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それ
に次ぐ半溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行うに当り、前記
Ａｌ合金材料におけるＳｒの添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１
００ppm に設定し、また前記鋳型キャビティにおける前
記半溶融Ａｌ合金材料の剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1
に設定したチクソキャスティング法が提供される。
Ａｌ合金材料に加熱処理を施して、固相と液相とが共存
する半溶融Ａｌ合金材料を調製し、次いで、加圧下で、
半溶融Ａｌ合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それ
に次ぐ半溶融Ａｌ合金材料の凝固とを行うに当り、前記
Ａｌ合金材料におけるＳｒの添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１
００ppm に設定し、また前記鋳型キャビティにおける前
記半溶融Ａｌ合金材料の剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1
に設定したチクソキャスティング法が提供される。
【０００６】Ｓｒの添加量および剪断速度Ｒｓを前記の
ように特定すると、そのＳｒの添加量が僅少であるにも
拘らず、前記剪断速度Ｒｓの適用下で、液相の凝固によ
り生じたマトリックスの金属組織を確実に微細化すると
共にそのマトリックスと、固相の凝固により生じた分散
相との濡れ性を良好にし、これによりＡｌ合金鋳物の靱
性を向上させることができる。また高周波加熱による半
溶融Ａｌ合金材料の均熱度は前記Ｓｒ添加量にて十分に
高められる。
ように特定すると、そのＳｒの添加量が僅少であるにも
拘らず、前記剪断速度Ｒｓの適用下で、液相の凝固によ
り生じたマトリックスの金属組織を確実に微細化すると
共にそのマトリックスと、固相の凝固により生じた分散
相との濡れ性を良好にし、これによりＡｌ合金鋳物の靱
性を向上させることができる。また高周波加熱による半
溶融Ａｌ合金材料の均熱度は前記Ｓｒ添加量にて十分に
高められる。
【０００７】ただし、Ｓｒの添加量がＳｒ＝０ppm で
は、剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定してもマトリ
ックスを微細化することはできず、また前記均熱度が低
下する。一方、Ｓｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定してもマトリック
スおよび分散相間の濡れ性が改善されず、したがってＡ
ｌ合金鋳物の靱性はＲｓ＜５０ｓ-1の場合と略同じであ
る。さらにＳｒの添加量が０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm で
も剪断速度ＲｓがＲｓ＜５０ｓ-1では、Ａｌ合金鋳物の
靱性はＳｒ＞１００ppm の場合と略同じとなる。
は、剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定してもマトリ
ックスを微細化することはできず、また前記均熱度が低
下する。一方、Ｓｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定してもマトリック
スおよび分散相間の濡れ性が改善されず、したがってＡ
ｌ合金鋳物の靱性はＲｓ＜５０ｓ-1の場合と略同じであ
る。さらにＳｒの添加量が０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm で
も剪断速度ＲｓがＲｓ＜５０ｓ-1では、Ａｌ合金鋳物の
靱性はＳｒ＞１００ppm の場合と略同じとなる。
【０００８】また本発明は、高い靱性を有するＡｌ合金
鋳物を得ることが可能な前記チクソキャスティング用Ａ
ｌ合金材料を提供することを目的とする。
鋳物を得ることが可能な前記チクソキャスティング用Ａ
ｌ合金材料を提供することを目的とする。
【０００９】前記目的を達成するため本発明によれば、
改良剤としてＳｒを添加され、そのＳｒの添加量を０pp
m ＜Ｓｒ≦１００ppm に設定したチクソキャスティング
用Ａｌ合金材料が提供される。
改良剤としてＳｒを添加され、そのＳｒの添加量を０pp
m ＜Ｓｒ≦１００ppm に設定したチクソキャスティング
用Ａｌ合金材料が提供される。
【００１０】このＡｌ合金材料によれば、チクソキャス
ティング法の適用下で高い靱性を有するＡｌ合金鋳物を
得ることが可能である。
ティング法の適用下で高い靱性を有するＡｌ合金鋳物を
得ることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１，２に示す加圧鋳造機１は、
Ａｌ合金材料を用いてチクソキャスティング法の適用下
でＡｌ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は鋳型を備え、その鋳型は鉛直な合せ面２ａ，
３ａを有する固定金型２および可動金型３よりなり、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Ａｌ合金材料５を設置する水
平なチャンバ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下部に連通する。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。
Ａｌ合金材料を用いてチクソキャスティング法の適用下
でＡｌ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は鋳型を備え、その鋳型は鉛直な合せ面２ａ，
３ａを有する固定金型２および可動金型３よりなり、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Ａｌ合金材料５を設置する水
平なチャンバ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下部に連通する。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】キャビティ４は、全体的には長辺が上下方
向に延びる直方体状をなし、また固定金型２の合せ面２
ａに存する段付面１１により、下方から上方に向って容
積が段階的に減少するように形成されている。 〔実施例１〕表１は、Ａｌ合金材料の実施例Ａ1 〜Ａ3
および比較例Ｂ1 ，Ｂ2 の組成を示す。これら実施例Ａ
1 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Ａ1 等の寸法は直径５０mm、長さ６５mmである。この
場合、チャンバ６の内径ａはａ＝５５mmである。
向に延びる直方体状をなし、また固定金型２の合せ面２
ａに存する段付面１１により、下方から上方に向って容
積が段階的に減少するように形成されている。 〔実施例１〕表１は、Ａｌ合金材料の実施例Ａ1 〜Ａ3
および比較例Ｂ1 ，Ｂ2 の組成を示す。これら実施例Ａ
1 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Ａ1 等の寸法は直径５０mm、長さ６５mmである。この
場合、チャンバ６の内径ａはａ＝５５mmである。
【００１３】
【表１】
【００１４】先ず、実施例Ａ1 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
３０ｋＷ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Ａ1 を調製した。この場合、固相率は
４５％に設定された。
イル内に設置し、次いで周波数 １ｋＨｚ、最大出力
３０ｋＷ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Ａ1 を調製した。この場合、固相率は
４５％に設定された。
【００１５】その後、図１に示すように、半溶融状態の
実施例Ａ1 （符号５）をチャンバ６に設置し、その実施
例Ａ1 の鋳造温度 ５８０℃、加圧プランジャ９の移動
速度０．２０ｍ／sec 、鋳造圧力 ８００kgｆ／（sec
・ cm2 ）、金型温度 ２５０℃の条件で実施例Ａ1 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
1 に加圧力を付与し、その加圧下で実施例Ａ1を凝固さ
せてＡｌ合金鋳物Ａ1 を得た。このＡｌ合金鋳物Ａ1 に
は鋳造後Ｔ６処理を施した（これは後述するＡｌ合金鋳
物について同じである。）。
実施例Ａ1 （符号５）をチャンバ６に設置し、その実施
例Ａ1 の鋳造温度 ５８０℃、加圧プランジャ９の移動
速度０．２０ｍ／sec 、鋳造圧力 ８００kgｆ／（sec
・ cm2 ）、金型温度 ２５０℃の条件で実施例Ａ1 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
1 に加圧力を付与し、その加圧下で実施例Ａ1を凝固さ
せてＡｌ合金鋳物Ａ1 を得た。このＡｌ合金鋳物Ａ1 に
は鋳造後Ｔ６処理を施した（これは後述するＡｌ合金鋳
物について同じである。）。
【００１６】図３はＡｌ合金鋳物Ａ1 を示し、その各部
の寸法は次の通りである。全長ｂ＝１３０mm、全幅ｃ＝
６０mm；先端部Ｚの長さｂ1 ＝２０mm、厚さｄ1 ＝５m
m；第１中間部Ｙの長さｂ2 ＝２０mm、厚さｄ2 ＝１０m
m；第２中間部Ｘの長さｂ3 ＝２０mm、厚さｄ3 ＝１５m
m；第２中間部Ｘとゲート７に対応するスクラップ部Ｓ
との間に存する基端部Ｗの長さｂ4 ＝２０mm、厚さｄ4
＝２０mmである。
の寸法は次の通りである。全長ｂ＝１３０mm、全幅ｃ＝
６０mm；先端部Ｚの長さｂ1 ＝２０mm、厚さｄ1 ＝５m
m；第１中間部Ｙの長さｂ2 ＝２０mm、厚さｄ2 ＝１０m
m；第２中間部Ｘの長さｂ3 ＝２０mm、厚さｄ3 ＝１５m
m；第２中間部Ｘとゲート７に対応するスクラップ部Ｓ
との間に存する基端部Ｗの長さｂ4 ＝２０mm、厚さｄ4
＝２０mmである。
【００１７】図４はＡｌ合金鋳物Ａ1 の第１中間部Ｙに
おけるＴ６処理後の金属組織を示す顕微鏡写真である。
図４において、比較的大きく、且つ丸みを帯びた部分
が、固相の凝固により生じた分散相、つまりα−Ａｌ相
であり、またそれら分散相間を埋める部分が液相の凝固
により生じたマトリックスである。そのマトリックス
は、無数の黒色点状をなすＡｌ−Ｓｉ共晶相とそれらＡ
ｌ−Ｓｉ共晶相間を埋めるα−Ａｌ相とからなる。図４
より、マトリックスの金属組織が微細化され、またマト
リックスと分散相とが十分に密着していることが判る。
おけるＴ６処理後の金属組織を示す顕微鏡写真である。
図４において、比較的大きく、且つ丸みを帯びた部分
が、固相の凝固により生じた分散相、つまりα−Ａｌ相
であり、またそれら分散相間を埋める部分が液相の凝固
により生じたマトリックスである。そのマトリックス
は、無数の黒色点状をなすＡｌ−Ｓｉ共晶相とそれらＡ
ｌ−Ｓｉ共晶相間を埋めるα−Ａｌ相とからなる。図４
より、マトリックスの金属組織が微細化され、またマト
リックスと分散相とが十分に密着していることが判る。
【００１８】また実施例Ａ2 ，Ａ3 および比較例Ｂ1 ，
Ｂ2 を用い、前記同様の鋳造作業を行ってＡｌ合金鋳物
Ａ1 と同一形状の４種のＡｌ合金鋳物Ａ2 ，Ａ3 および
Ｂ1，Ｂ2 を得た。この場合、Ａｌ合金鋳物Ａ2 ，Ａ3
およびＢ1 ，Ｂ2 はそれぞれ実施例Ａ2 ，Ａ3 およびＢ
1 ，Ｂ2 に対応する。
Ｂ2 を用い、前記同様の鋳造作業を行ってＡｌ合金鋳物
Ａ1 と同一形状の４種のＡｌ合金鋳物Ａ2 ，Ａ3 および
Ｂ1，Ｂ2 を得た。この場合、Ａｌ合金鋳物Ａ2 ，Ａ3
およびＢ1 ，Ｂ2 はそれぞれ実施例Ａ2 ，Ａ3 およびＢ
1 ，Ｂ2 に対応する。
【００１９】表２は、Ａｌ合金鋳物Ａ1 〜Ａ3 およびＢ
1 ，Ｂ2 において、各部Ｗ〜Ｚを成形する際の流速Ｖお
よび剪断速度Ｒｓならびに各部Ｗ〜Ｚのシャルピー衝撃
値Ｃおよび破壊靱性値ＫICを示す。
1 ，Ｂ2 において、各部Ｗ〜Ｚを成形する際の流速Ｖお
よび剪断速度Ｒｓならびに各部Ｗ〜Ｚのシャルピー衝撃
値Ｃおよび破壊靱性値ＫICを示す。
【００２０】先端部Ｚ、第１および第２中間部Ｙ，Ｘな
らびに基端部Ｗに関する各流速Ｖは、実施例Ａ1 等のキ
ャビティ４への充填終了直前に、図１に示すようにキャ
ビティ４の先端部成形域４ｚ、第１および第２中間部成
形域４ｙ，４ｘならびに基端部成形域４ｚの各入口ｅ1
〜ｅ4 において測定されたものである。そして、剪断速
度Ｒｓは、流速をＶとし、また各成形域４ｚ〜４ｗの
幅、したがって各部Ｚ〜Ｗの厚さをｄ（このｄはｄ1 ，
ｄ2 ，ｄ3 またはｄ4 ）とすると、Ｒｓ＝Ｖ／（ｄ／
２）として求められた。
らびに基端部Ｗに関する各流速Ｖは、実施例Ａ1 等のキ
ャビティ４への充填終了直前に、図１に示すようにキャ
ビティ４の先端部成形域４ｚ、第１および第２中間部成
形域４ｙ，４ｘならびに基端部成形域４ｚの各入口ｅ1
〜ｅ4 において測定されたものである。そして、剪断速
度Ｒｓは、流速をＶとし、また各成形域４ｚ〜４ｗの
幅、したがって各部Ｚ〜Ｗの厚さをｄ（このｄはｄ1 ，
ｄ2 ，ｄ3 またはｄ4 ）とすると、Ｒｓ＝Ｖ／（ｄ／
２）として求められた。
【００２１】
【表２】
【００２２】図５は、表２に基づきＡｌ合金鋳物Ａ1 〜
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の先端部Ｚについて、Ｓｒの添加
量とシャルピー衝撃値Ｃおよび破壊靱性値ＫICとの関係
をグラフ化したものである。図５から、実施例Ａ1 〜Ａ
3 のようにＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定する
と、Ａｌ合金鋳物Ａ1 〜Ａ3 において靱性が大いに向上
することが判る。
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の先端部Ｚについて、Ｓｒの添加
量とシャルピー衝撃値Ｃおよび破壊靱性値ＫICとの関係
をグラフ化したものである。図５から、実施例Ａ1 〜Ａ
3 のようにＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定する
と、Ａｌ合金鋳物Ａ1 〜Ａ3 において靱性が大いに向上
することが判る。
【００２３】図６は、表２に基づきＡｌ合金鋳物Ａ1 〜
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度
Ｒｓとシャルピー衝撃値Ｃとの関係をグラフ化したもの
である。図６から明らかなように、実施例Ａ1 〜Ａ3 の
ようにＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定し、また
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金
鋳物Ａ1 〜Ａ3 の各部Ｘ，Ｙ，Ｚのごとくシャルピー衝
撃値Ｃが向上することが判る。比較例Ｂ1 ，Ｂ2 のよう
にＳｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、剪断速度Ｒｓ
をＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 ，Ｂ
2 のごとくシャルピー衝撃値Ｃの向上は認められない。
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度
Ｒｓとシャルピー衝撃値Ｃとの関係をグラフ化したもの
である。図６から明らかなように、実施例Ａ1 〜Ａ3 の
ようにＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定し、また
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金
鋳物Ａ1 〜Ａ3 の各部Ｘ，Ｙ，Ｚのごとくシャルピー衝
撃値Ｃが向上することが判る。比較例Ｂ1 ，Ｂ2 のよう
にＳｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、剪断速度Ｒｓ
をＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 ，Ｂ
2 のごとくシャルピー衝撃値Ｃの向上は認められない。
【００２４】図７は、表２に基づきＡｌ合金鋳物Ａ1 〜
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度
Ｒｓと破壊靱性値ＫICとの関係をグラフ化したものであ
る。図７から明らかなように、実施例Ａ1 〜Ａ3 のよう
にＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定し、また剪断
速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物
Ａ1 〜Ａ3 の各部Ｘ，Ｙ，Ｚのごとく破壊靱性値ＫICが
向上することが判る。比較例Ｂ1 ，Ｂ2 のようにＳｒの
添加量がＳｒ＞１００ppm では、剪断速度ＲｓをＲｓ≧
５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 ，Ｂ2 のごと
く破壊靱性値ＫICの向上は認められない。 〔実施例２〕表３は、Ｍｇ含有量を前記実施例１の場合
よりも減じたＡｌ合金材料の実施例Ａ4 および比較例Ｂ
3 の組成を示す。これら実施例Ａ4 等は、前記同様に連
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Ａ4 等の
寸法は直径５０mm、長さ６５mmである。
Ａ3 およびＢ1 ，Ｂ2 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度
Ｒｓと破壊靱性値ＫICとの関係をグラフ化したものであ
る。図７から明らかなように、実施例Ａ1 〜Ａ3 のよう
にＳｒの添加量をＳｒ≦１００ppm に設定し、また剪断
速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物
Ａ1 〜Ａ3 の各部Ｘ，Ｙ，Ｚのごとく破壊靱性値ＫICが
向上することが判る。比較例Ｂ1 ，Ｂ2 のようにＳｒの
添加量がＳｒ＞１００ppm では、剪断速度ＲｓをＲｓ≧
５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 ，Ｂ2 のごと
く破壊靱性値ＫICの向上は認められない。 〔実施例２〕表３は、Ｍｇ含有量を前記実施例１の場合
よりも減じたＡｌ合金材料の実施例Ａ4 および比較例Ｂ
3 の組成を示す。これら実施例Ａ4 等は、前記同様に連
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Ａ4 等の
寸法は直径５０mm、長さ６５mmである。
【００２５】
【表３】
【００２６】次に、実施例Ａ4 および比較例Ｂ3 を用
い、前記同様の鋳造作業を行ってＡｌ合金鋳物Ａ1 と同
一形状の２種のＡｌ合金鋳物Ａ4 およびＢ3 を得た。こ
の場合、Ａｌ合金鋳物Ａ4 およびＢ3 はそれぞれ実施例
Ａ4 およびＢ3 に対応する。
い、前記同様の鋳造作業を行ってＡｌ合金鋳物Ａ1 と同
一形状の２種のＡｌ合金鋳物Ａ4 およびＢ3 を得た。こ
の場合、Ａｌ合金鋳物Ａ4 およびＢ3 はそれぞれ実施例
Ａ4 およびＢ3 に対応する。
【００２７】表４は、Ａｌ合金鋳物Ａ4 およびＢ3 にお
いて、各部Ｗ〜Ｚを成形する際の流速Ｖおよび剪断速度
Ｒｓならびに各部Ｗ〜Ｚのシャルピー衝撃値Ｃおよび破
壊靱性値ＫICを示す。
いて、各部Ｗ〜Ｚを成形する際の流速Ｖおよび剪断速度
Ｒｓならびに各部Ｗ〜Ｚのシャルピー衝撃値Ｃおよび破
壊靱性値ＫICを示す。
【００２８】
【表４】
【００２９】図８は、表４に基づきＡｌ合金鋳物Ａ4 お
よびＢ3 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度Ｒｓとシャル
ピー衝撃値Ｃとの関係をグラフ化したものである。図８
から明らかなように、実施例Ａ4 のようにＳｒの添加量
をＳｒ≦１００ppm に設定し、また剪断速度ＲｓをＲｓ
≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物Ａ4 の各部Ｘ，
Ｙ，Ｚのごとくシャルピー衝撃値Ｃが向上することが判
る。比較例Ｂ3 のようにＳｒの添加量がＳｒ＞１００pp
m では、剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、
Ａｌ合金鋳物Ｂ3 のごとくシャルピー衝撃値Ｃの向上は
認められない。
よびＢ3 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度Ｒｓとシャル
ピー衝撃値Ｃとの関係をグラフ化したものである。図８
から明らかなように、実施例Ａ4 のようにＳｒの添加量
をＳｒ≦１００ppm に設定し、また剪断速度ＲｓをＲｓ
≧５０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物Ａ4 の各部Ｘ，
Ｙ，Ｚのごとくシャルピー衝撃値Ｃが向上することが判
る。比較例Ｂ3 のようにＳｒの添加量がＳｒ＞１００pp
m では、剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、
Ａｌ合金鋳物Ｂ3 のごとくシャルピー衝撃値Ｃの向上は
認められない。
【００３０】図９は、表４に基づきＡｌ合金鋳物Ａ4 お
よびＢ3 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度Ｒｓと破壊靱
性値ＫICとの関係をグラフ化したものである。図９から
明らかなように、実施例Ａ4 のようにＳｒの添加量をＳ
ｒ≦１００ppm に設定し、また剪断速度ＲｓをＲｓ≧５
０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物Ａ4 の各部Ｘ，Ｙ，
Ｚのごとく破壊靱性値ＫICが向上することが判る。比較
例Ｂ3 のようにＳｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金
鋳物Ｂ3 のごとく破壊靱性値ＫICの向上は認められな
い。
よびＢ3 の各部Ｗ〜Ｚについて、剪断速度Ｒｓと破壊靱
性値ＫICとの関係をグラフ化したものである。図９から
明らかなように、実施例Ａ4 のようにＳｒの添加量をＳ
ｒ≦１００ppm に設定し、また剪断速度ＲｓをＲｓ≧５
０ｓ-1に設定すると、Ａｌ合金鋳物Ａ4 の各部Ｘ，Ｙ，
Ｚのごとく破壊靱性値ＫICが向上することが判る。比較
例Ｂ3 のようにＳｒの添加量がＳｒ＞１００ppm では、
剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定しても、Ａｌ合金
鋳物Ｂ3 のごとく破壊靱性値ＫICの向上は認められな
い。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た手段を採用することによって、高い靱性を有するＡｌ
合金鋳物を得ることが可能なチクソキャスティング法を
提供することができる。
た手段を採用することによって、高い靱性を有するＡｌ
合金鋳物を得ることが可能なチクソキャスティング法を
提供することができる。
【００３２】また本発明によれば、前記チクソキャステ
ィング法の適用下で高い靱性を有するＡｌ合金鋳物を得
ることが可能なチクソキャスティング用Ａｌ合金材料を
提供することができる。
ィング法の適用下で高い靱性を有するＡｌ合金鋳物を得
ることが可能なチクソキャスティング用Ａｌ合金材料を
提供することができる。
【図１】加圧鋳造機の縦断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】Ａｌ合金鋳物の斜視図である。
【図４】Ａｌ合金鋳物の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
る。
【図５】Ｓｒの添加量と、破壊靱性値ＫICおよびシャル
ピー衝撃値Ｃとの関係を示すグラフである。
ピー衝撃値Ｃとの関係を示すグラフである。
【図６】剪断速度Ｒｓとシャルピー衝撃値Ｃとの関係の
一例を示すグラフである。
一例を示すグラフである。
【図７】剪断速度Ｒｓと破壊靱性値ＫICとの関係の一例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図８】剪断速度Ｒｓとシャルピー衝撃値Ｃとの関係の
他例を示すグラフである。
他例を示すグラフである。
【図９】剪断速度Ｒｓと破壊靱性値ＫICとの関係の他例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 加圧鋳造機 ４ キャビティ ５ Ａｌ合金材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 21/04 Ｃ２２Ｃ 21/04
Claims (2)
- 【請求項１】 改良剤としてＳｒを添加されたＡｌ合金
材料（５）に加熱処理を施して、固相と液相とが共存す
る半溶融Ａｌ合金材料（５）を調製し、次いで、加圧下
で、半溶融Ａｌ合金材料（５）の鋳型キャビティ（４）
への充填と、それに次ぐ半溶融Ａｌ合金材料（５）の凝
固とを行うに当り、前記Ａｌ合金材料（５）におけるＳ
ｒの添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm に設定し、また
前記鋳型キャビティ（４）における前記半溶融Ａｌ合金
材料（５）の剪断速度ＲｓをＲｓ≧５０ｓ-1に設定した
ことを特徴とするチクソキャスティング法。 - 【請求項２】 改良剤としてＳｒを添加され、そのＳｒ
の添加量を０ppm ＜Ｓｒ≦１００ppm に設定したことを
特徴とするチクソキャスティング用Ａｌ合金材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288071A JP2981977B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | チクソキャスティング法 |
| US08/728,435 US5993572A (en) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixocasting process, and thixocasting aluminum alloy material |
| DE69622664T DE69622664T2 (de) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixogiessen |
| EP96307358A EP0773302B1 (en) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixocasting process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288071A JP2981977B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | チクソキャスティング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09104933A true JPH09104933A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2981977B2 JP2981977B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17725445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7288071A Expired - Fee Related JP2981977B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | チクソキャスティング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2981977B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8282748B2 (en) | 2003-11-07 | 2012-10-09 | Mahle Gmbh | Process for producing metal matrix composite materials |
| CN112775414A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 山东一立动力科技股份有限公司 | 一种铝合金风机叶片的低压铸造方法 |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7288071A patent/JP2981977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8282748B2 (en) | 2003-11-07 | 2012-10-09 | Mahle Gmbh | Process for producing metal matrix composite materials |
| CN112775414A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-11 | 山东一立动力科技股份有限公司 | 一种铝合金风机叶片的低压铸造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2981977B2 (ja) | 1999-11-22 |
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