JPH09296245A - 鋳物用アルミニウム合金 - Google Patents
鋳物用アルミニウム合金Info
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- JPH09296245A JPH09296245A JP8134408A JP13440896A JPH09296245A JP H09296245 A JPH09296245 A JP H09296245A JP 8134408 A JP8134408 A JP 8134408A JP 13440896 A JP13440896 A JP 13440896A JP H09296245 A JPH09296245 A JP H09296245A
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- Japan
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- casting
- aluminum alloy
- hardness
- toughness
- alloy
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/14—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with silicon
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 引張強さ、耐力及び硬度を低下させずに靱性
を改善させた鋳物用アルミニウム合金を得る。 【解決手段】 不純物としてのＦｅを０．０００５〜
０．０１ｗｔ％、Ｓｉを０．０００５〜０．０１ｗｔ％
とし、かつＣｕ２．５〜６．５ｗｔ％、Ｍｇ０．１０〜
０．５０ｗｔ％、Ｍｎ０．００１〜０．４０ｗｔ％、Ｔ
ｉ０．１０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗ
ｔ％、Ｂ０．００２〜０．０１ｗｔ％、その他の不純物
を各々０．０１ｗｔ％以下に制限し、残部がＡｌよりな
る鋳物用アルミニウム合金。
を改善させた鋳物用アルミニウム合金を得る。 【解決手段】 不純物としてのＦｅを０．０００５〜
０．０１ｗｔ％、Ｓｉを０．０００５〜０．０１ｗｔ％
とし、かつＣｕ２．５〜６．５ｗｔ％、Ｍｇ０．１０〜
０．５０ｗｔ％、Ｍｎ０．００１〜０．４０ｗｔ％、Ｔ
ｉ０．１０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗ
ｔ％、Ｂ０．００２〜０．０１ｗｔ％、その他の不純物
を各々０．０１ｗｔ％以下に制限し、残部がＡｌよりな
る鋳物用アルミニウム合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物用アルミニウ
ム合金に関するものである。
ム合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、航空機用材料や産業用回転体等に
アルミニウム鍛造品が多く使用されている。しかし、複
雑な形状の物や大型の部品については、鍛造の難しさ、
高コスト等の問題がある。この様な問題を解決する方策
として、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｇ系アルミニウム合金を
使用した鋳物が使われ始めてきた。
アルミニウム鍛造品が多く使用されている。しかし、複
雑な形状の物や大型の部品については、鍛造の難しさ、
高コスト等の問題がある。この様な問題を解決する方策
として、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｇ系アルミニウム合金を
使用した鋳物が使われ始めてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このＡｌ−
Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｇ系アルミニウム合金鋳物は、高強度で
はあるが、靱性（伸び）が鍛造品に比べ低いという欠点
があり、信頼性の必要な部材には使用を制限されている
のが現状である。
Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｇ系アルミニウム合金鋳物は、高強度で
はあるが、靱性（伸び）が鍛造品に比べ低いという欠点
があり、信頼性の必要な部材には使用を制限されている
のが現状である。
【０００４】本発明は、引張強さ、耐力を低下させずに
靱性を改善した鋳物用アルミニウム合金を提供すること
を目的とする。
靱性を改善した鋳物用アルミニウム合金を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、次の如き組成のアルミニウム合金を提
供する。即ち、不純物としてのＦｅを、０．０００５〜
０．０１ｗｔ％、Ｓｉを０．０００５〜０．０１ｗｔ％
とし、かつＣｕ２．５〜６．５ｗｔ％、Ｍｇ０．１０〜
０．５０ｗｔ％、Ｍｎ０．００１〜０．４０ｗｔ％、Ｔ
ｉ０．１０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗ
ｔ％、Ｂ０．００２〜０．０１ｗｔ％、その他の不純物
を各々０．０１ｗｔ％以下に制限し、残部がＡｌよりな
る鋳物用アルミニウム合金である。
に、本発明では、次の如き組成のアルミニウム合金を提
供する。即ち、不純物としてのＦｅを、０．０００５〜
０．０１ｗｔ％、Ｓｉを０．０００５〜０．０１ｗｔ％
とし、かつＣｕ２．５〜６．５ｗｔ％、Ｍｇ０．１０〜
０．５０ｗｔ％、Ｍｎ０．００１〜０．４０ｗｔ％、Ｔ
ｉ０．１０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗ
ｔ％、Ｂ０．００２〜０．０１ｗｔ％、その他の不純物
を各々０．０１ｗｔ％以下に制限し、残部がＡｌよりな
る鋳物用アルミニウム合金である。
【０００６】以下本発明に係る鋳物用アルミニウム合金
の各成分組成の限定理由について述べる。Ｆｅは鋳造凝
固時にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ−Ｆｅ化合物を形
成し、靱性を低下させるため０．０１ｗｔ％以下とする
が、０．０００５ｗｔ％未満にしてもその効果の向上は
認められないため０．０００５〜０．０１ｗｔ％とす
る。
の各成分組成の限定理由について述べる。Ｆｅは鋳造凝
固時にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ−Ｆｅ化合物を形
成し、靱性を低下させるため０．０１ｗｔ％以下とする
が、０．０００５ｗｔ％未満にしてもその効果の向上は
認められないため０．０００５〜０．０１ｗｔ％とす
る。
【０００７】ＳｉもＦｅ同様Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ化合物を
形成し、靱性を低下させるため０．０１ｗｔ％以下とす
るが、０．０００５ｗｔ％未満にしてもその効果の向上
は認められないため０．０００５〜０．０１ｗｔ％とす
る。
形成し、靱性を低下させるため０．０１ｗｔ％以下とす
るが、０．０００５ｗｔ％未満にしてもその効果の向上
は認められないため０．０００５〜０．０１ｗｔ％とす
る。
【０００８】ＣｕはΩ相−ＣｕＡｌ2 の析出硬化のため
２．５ｗｔ％以上必要であるが、６．５ｗｔ％を越える
と凝固時に粗大なＣｕＡｌ2 が粒界に晶出し易くなり、
機械的性買が低下することから２．５〜６．５ｗｔ％と
する。
２．５ｗｔ％以上必要であるが、６．５ｗｔ％を越える
と凝固時に粗大なＣｕＡｌ2 が粒界に晶出し易くなり、
機械的性買が低下することから２．５〜６．５ｗｔ％と
する。
【０００９】Ｍｇ及びＡｇは、Ｍｇ3 Ａｇ化合物を形成
し、Ω相−ＣｕＡｌ2 の析出を促進するためＭｇ０．１
０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗｔ％の範
囲とする。
し、Ω相−ＣｕＡｌ2 の析出を促進するためＭｇ０．１
０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗｔ％の範
囲とする。
【００１０】ＭｎはＦｅの析出形態を針状のＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ化合物から板状のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ化合物
に変えて靱性の低下を防止するために０．００１ｗｔ％
以上添加するが、０．４ｗｔ％を越えると粗大な晶出物
が生成し機械的強度が低下するので、０．００１〜０．
４ｗｔ％とする。
−Ｓｉ化合物から板状のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ化合物
に変えて靱性の低下を防止するために０．００１ｗｔ％
以上添加するが、０．４ｗｔ％を越えると粗大な晶出物
が生成し機械的強度が低下するので、０．００１〜０．
４ｗｔ％とする。
【００１１】Ｔｉは鋳造組織を微細化し、機械的性質の
向上のために０．１０ｗｔ％以上添加するが、０．５０
ｗｔ％を越えると粗大なＴｉ化合物が生成し、靱性の低
下を招くので、０．１０〜０．５０ｗｔ％とする。
向上のために０．１０ｗｔ％以上添加するが、０．５０
ｗｔ％を越えると粗大なＴｉ化合物が生成し、靱性の低
下を招くので、０．１０〜０．５０ｗｔ％とする。
【００１２】ＢはＴｉと相まって鋳造組織を微細化し、
鋳造性の向上のため０．００２ｗｔ％以上添加するが、
０．０１ｗｔ％を越えてもその効果の向上は認められな
いので、０．００２〜０．０１ｗｔ％が最適である。
鋳造性の向上のため０．００２ｗｔ％以上添加するが、
０．０１ｗｔ％を越えてもその効果の向上は認められな
いので、０．００２〜０．０１ｗｔ％が最適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例及び比
較例を示し乍ら説明する。表１に示す各種アルミニウム
合金を溶製し、各種温度に保持した金型、及び精密鋳造
鋳型に大気鋳造し、熱処理後、（１）引張試験、（２）
硬度測定を行った。下記に試験条件を示す。 （１）引張試験 装置 インストロン型引張試験機 試験片 ＪＩＳ４号試験片 （２）硬度試験 装置 ブリネル硬度計
較例を示し乍ら説明する。表１に示す各種アルミニウム
合金を溶製し、各種温度に保持した金型、及び精密鋳造
鋳型に大気鋳造し、熱処理後、（１）引張試験、（２）
硬度測定を行った。下記に試験条件を示す。 （１）引張試験 装置 インストロン型引張試験機 試験片 ＪＩＳ４号試験片 （２）硬度試験 装置 ブリネル硬度計
【００１４】
【表１】
【００１５】実施例１ 表２に各種温度に保持した精密鋳造鋳型に鋳造した試験
片の引張試験、硬度測定結果を示す。本発明合金は、い
ずれの鋳型温度においても比較材と同等の引張強さ、耐
力、硬度を示し、しかも伸びは４５〜５７％の向上が認
められた。
片の引張試験、硬度測定結果を示す。本発明合金は、い
ずれの鋳型温度においても比較材と同等の引張強さ、耐
力、硬度を示し、しかも伸びは４５〜５７％の向上が認
められた。
【００１６】
【表２】
【００１７】実施例２ 同じく表２に各種温度に保持した金型に鋳造し、切出し
た試験片の引張試験、硬度測定結果を示す。実施例１と
同様に、いずれの鋳型温度においても比較材と同等の引
張強さ、耐力、硬度を示し、しかも伸びは６８〜５００
％の向上が認められた。
た試験片の引張試験、硬度測定結果を示す。実施例１と
同様に、いずれの鋳型温度においても比較材と同等の引
張強さ、耐力、硬度を示し、しかも伸びは６８〜５００
％の向上が認められた。
【００１８】実施例１及び２で明らかなように、本発明
合金がいずれの凝固速度においても比較材同等以上の性
能を示す理由は、不純物であるＦｅ、及びＳｉの含有量
を０．０００５〜０．０１ｗｔ％に制限したことによる
ものと考えられる。
合金がいずれの凝固速度においても比較材同等以上の性
能を示す理由は、不純物であるＦｅ、及びＳｉの含有量
を０．０００５〜０．０１ｗｔ％に制限したことによる
ものと考えられる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べて来た如く、本発明によれば、
含有Ｆｅ量、及びＳｉ量を制限し、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｇ、
Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂを適量添加、調整した合金を各種鋳造法
（砂型、金型、ロストワックス、シェルモールド等のあ
らゆる鋳造プロセス）で鋳造、熱処理すれば、比較合金
並みの引張強さ、耐力、硬度を示すと共に、伸びの改善
が図られるため、靱性を必要とする製品に最適な合金で
ある。
含有Ｆｅ量、及びＳｉ量を制限し、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｇ、
Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂを適量添加、調整した合金を各種鋳造法
（砂型、金型、ロストワックス、シェルモールド等のあ
らゆる鋳造プロセス）で鋳造、熱処理すれば、比較合金
並みの引張強さ、耐力、硬度を示すと共に、伸びの改善
が図られるため、靱性を必要とする製品に最適な合金で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 不純物としてのＦｅを０．０００５〜
０．０１ｗｔ％、Ｓｉを０．０００５〜０．０１ｗｔ％
とし、かつＣｕ２．５〜６．５ｗｔ％、Ｍｇ０．１０〜
０．５０ｗｔ％、Ｍｎ０．００１〜０．４０ｗｔ％、Ｔ
ｉ０．１０〜０．５０ｗｔ％、Ａｇ０．２０〜１．２ｗ
ｔ％、Ｂ０．００２〜０．０１ｗｔ％、その他の不純物
を各々０．０１ｗｔ％以下に制限し、残部がＡｌよりな
ることを特徴とする鋳物用アルミニウム合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134408A JPH09296245A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 鋳物用アルミニウム合金 |
| US08/692,805 US5989495A (en) | 1996-04-30 | 1996-07-30 | Aluminum alloy for use in castings |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134408A JPH09296245A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 鋳物用アルミニウム合金 |
| US08/692,805 US5989495A (en) | 1996-04-30 | 1996-07-30 | Aluminum alloy for use in castings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296245A true JPH09296245A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=26468535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8134408A Pending JPH09296245A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 鋳物用アルミニウム合金 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5989495A (ja) |
| JP (1) | JPH09296245A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2334966A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Aeromet International Plc | An aluminium-copper alloy |
| JP2013091813A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 耐アルコール腐食性に優れたアルミニウム材 |
| JP2013519789A (ja) * | 2010-02-10 | 2013-05-30 | アエロメット インターナショナル ピーエルシー | 鋳造用アルミニウム−銅合金 |
| CN108103373A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 中南大学 | 一种含银Al-Cu-Mg合金及获得高强度P织构的热处理方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6645321B2 (en) | 1999-09-10 | 2003-11-11 | Geoffrey K. Sigworth | Method for grain refinement of high strength aluminum casting alloys |
| US6368427B1 (en) | 1999-09-10 | 2002-04-09 | Geoffrey K. Sigworth | Method for grain refinement of high strength aluminum casting alloys |
| US6773666B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-08-10 | Alcoa Inc. | Al-Si-Mg-Mn casting alloy and method |
| US8083871B2 (en) | 2005-10-28 | 2011-12-27 | Automotive Casting Technology, Inc. | High crashworthiness Al-Si-Mg alloy and methods for producing automotive casting |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925067A (en) * | 1974-11-04 | 1975-12-09 | Alusuisse | High strength aluminum base casting alloys possessing improved machinability |
| JPS6283445A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-16 | Kobe Steel Ltd | 鋳造用高力アルミニウム合金 |
| US4867805A (en) * | 1988-02-03 | 1989-09-19 | Agrawal Suphal P | Superplastic aluminum alloys, alloy processes and component part formations thereof |
| US5211910A (en) * | 1990-01-26 | 1993-05-18 | Martin Marietta Corporation | Ultra high strength aluminum-base alloys |
| US5376192A (en) * | 1992-08-28 | 1994-12-27 | Reynolds Metals Company | High strength, high toughness aluminum-copper-magnesium-type aluminum alloy |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8134408A patent/JPH09296245A/ja active Pending
- 1996-07-30 US US08/692,805 patent/US5989495A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2334966A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Aeromet International Plc | An aluminium-copper alloy |
| US6126898A (en) * | 1998-03-05 | 2000-10-03 | Aeromet International Plc | Cast aluminium-copper alloy |
| GB2334966B (en) * | 1998-03-05 | 2003-03-05 | Aeromet Internat Plc | Cast aluminium-copper alloy |
| JP2013519789A (ja) * | 2010-02-10 | 2013-05-30 | アエロメット インターナショナル ピーエルシー | 鋳造用アルミニウム−銅合金 |
| US9033025B2 (en) | 2010-02-10 | 2015-05-19 | Aeromet International Plc | Aluminium-copper alloy for casting |
| JP2013091813A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 耐アルコール腐食性に優れたアルミニウム材 |
| CN108103373A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 中南大学 | 一种含银Al-Cu-Mg合金及获得高强度P织构的热处理方法 |
| CN108103373B (zh) * | 2017-12-28 | 2019-11-19 | 中南大学 | 一种含银Al-Cu-Mg合金及获得高强度P织构的热处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5989495A (en) | 1999-11-23 |
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