JPH093610A - 寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイカスト製品及び製造方法 - Google Patents
寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイカスト製品及び製造方法Info
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- JPH093610A JPH093610A JP17293495A JP17293495A JPH093610A JP H093610 A JPH093610 A JP H093610A JP 17293495 A JP17293495 A JP 17293495A JP 17293495 A JP17293495 A JP 17293495A JP H093610 A JPH093610 A JP H093610A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法精度が良好で、延性に優れたＡｌダイカ
スト製品を得る。 【構成】 Ｓｉ：５〜１３％，Ｍｇ：０．５％以下，Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％及びＦｅ：０．１〜２．０％を含
むアルミニウム溶湯をダイカスト鋳造し、得られた鋳造
品を４００〜５５０℃に昇温した後、１０℃／秒以下の
冷却速度で常温まで徐冷する。このダイカスト製品は、
平均結晶粒径が２０μｍ以下の鋳造組織をもっている。 【効果】 熱処理によって共晶Ｓｉが丸みを帯び延性が
向上すると共に、熱処理後の冷却速度を規制することに
より製品の寸法変化が抑制される。
スト製品を得る。 【構成】 Ｓｉ：５〜１３％，Ｍｇ：０．５％以下，Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％及びＦｅ：０．１〜２．０％を含
むアルミニウム溶湯をダイカスト鋳造し、得られた鋳造
品を４００〜５５０℃に昇温した後、１０℃／秒以下の
冷却速度で常温まで徐冷する。このダイカスト製品は、
平均結晶粒径が２０μｍ以下の鋳造組織をもっている。 【効果】 熱処理によって共晶Ｓｉが丸みを帯び延性が
向上すると共に、熱処理後の冷却速度を規制することに
より製品の寸法変化が抑制される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、寸法精度に優れ且つ高
い延性を呈する薄肉アルミダイカスト製品及びその製造
方法に関する。
い延性を呈する薄肉アルミダイカスト製品及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金のダイカスト製品は、
軽量性，成形性等を活用し、複雑形状の部材にも加工で
きる等の理由から、自動車部品や一般産業部品として広
範な分野で使用されている。しかし、アルミニウム合金
のダイカスト製品は、鋳放し状態では伸び値が小さく、
延性に乏しいことから脆性破壊を起こすものが多い。延
性や靭性は、アルミニウム合金のダイカスト製品に適宜
の熱処理を施すことにより改善される。ダイカスト製品
に対する軽量化の要求は、近年とみに強くなっている。
軽量化を図るため、ダイカスト製品の薄肉化も進められ
ており、それに伴って熱処理時の変形が顕在化してき
た。そのため、薄肉ダイカストが必要で高い寸法精度及
び延性が要求される継手部材，ドアインナー，インスツ
ルメントパネル等の部材に対しては、従来のダイカスト
製品を使用することができなくなった。
軽量性，成形性等を活用し、複雑形状の部材にも加工で
きる等の理由から、自動車部品や一般産業部品として広
範な分野で使用されている。しかし、アルミニウム合金
のダイカスト製品は、鋳放し状態では伸び値が小さく、
延性に乏しいことから脆性破壊を起こすものが多い。延
性や靭性は、アルミニウム合金のダイカスト製品に適宜
の熱処理を施すことにより改善される。ダイカスト製品
に対する軽量化の要求は、近年とみに強くなっている。
軽量化を図るため、ダイカスト製品の薄肉化も進められ
ており、それに伴って熱処理時の変形が顕在化してき
た。そのため、薄肉ダイカストが必要で高い寸法精度及
び延性が要求される継手部材，ドアインナー，インスツ
ルメントパネル等の部材に対しては、従来のダイカスト
製品を使用することができなくなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軽量化
やダイカスト製品はもつ良好な成形性を活用した複雑薄
肉形状部材の製造に対する要求は高く、このような要求
を満足する対策が希求されている。この点、従来の方法
では、延性に富んだプレス成形品等を各パーツごとに製
造し、これらパーツの組立てにより製品を製造してい
る。そのため、多数の工程が必要とされ、製造コストを
上昇させる原因となっていた。また、組立て品であるこ
とから、無駄が発生し易く、重量増加の一因でもあっ
た。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、優れた成形性をもつダイカスト法を採用
し、良好な延性を呈し且つ寸法精度の良好な薄肉のアル
ミニウム合金ダイカスト製品を提供することを目的とす
る。
やダイカスト製品はもつ良好な成形性を活用した複雑薄
肉形状部材の製造に対する要求は高く、このような要求
を満足する対策が希求されている。この点、従来の方法
では、延性に富んだプレス成形品等を各パーツごとに製
造し、これらパーツの組立てにより製品を製造してい
る。そのため、多数の工程が必要とされ、製造コストを
上昇させる原因となっていた。また、組立て品であるこ
とから、無駄が発生し易く、重量増加の一因でもあっ
た。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、優れた成形性をもつダイカスト法を採用
し、良好な延性を呈し且つ寸法精度の良好な薄肉のアル
ミニウム合金ダイカスト製品を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、そ
の目的を達成するため、Ｓｉ：５〜１３重量％，Ｍｇ：
０．５重量％以下，Ｍｎ：０．１〜１．０重量％及びＦ
ｅ：０．１〜２．０重量％を含むアルミニウム溶湯をダ
イカスト鋳造し、得られた鋳造品を４００〜５５０℃に
昇温した後、１０℃／秒以下の冷却速度で常温まで徐冷
することを特徴とする。この薄肉アルミダイカスト製品
は、ダイカスト鋳造された組織において平均結晶粒径が
２０μｍ以下になっている。本発明で使用する合金系
は、本出願人が特開昭５１−８６０１１号公報で紹介し
た強靭ダイカスト用アルミニウム合金と本質的に同じ系
統に属する。すなわち、この系の合金は、ダイカスト
後、４００〜５３０℃の温度で２時間溶体化処理した
後、水中に焼入れし、１８０〜１９０℃に４〜５時間焼
き戻すことにより、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度及び
１４〜１６％の伸びを呈する。本発明では、この合金系
に対する熱処理を工夫することにより、１８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の強度及び２０％程度の伸びを付与する。しか
も、肉厚１〜２ｍｍ程度の薄肉製品であっても、寸法精
度が４０ｍｍの間隔に対し±１．０ｍｍ（すなわち、±
２．５％の寸法精度）のダイカスト製品が得られる。
の目的を達成するため、Ｓｉ：５〜１３重量％，Ｍｇ：
０．５重量％以下，Ｍｎ：０．１〜１．０重量％及びＦ
ｅ：０．１〜２．０重量％を含むアルミニウム溶湯をダ
イカスト鋳造し、得られた鋳造品を４００〜５５０℃に
昇温した後、１０℃／秒以下の冷却速度で常温まで徐冷
することを特徴とする。この薄肉アルミダイカスト製品
は、ダイカスト鋳造された組織において平均結晶粒径が
２０μｍ以下になっている。本発明で使用する合金系
は、本出願人が特開昭５１−８６０１１号公報で紹介し
た強靭ダイカスト用アルミニウム合金と本質的に同じ系
統に属する。すなわち、この系の合金は、ダイカスト
後、４００〜５３０℃の温度で２時間溶体化処理した
後、水中に焼入れし、１８０〜１９０℃に４〜５時間焼
き戻すことにより、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度及び
１４〜１６％の伸びを呈する。本発明では、この合金系
に対する熱処理を工夫することにより、１８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の強度及び２０％程度の伸びを付与する。しか
も、肉厚１〜２ｍｍ程度の薄肉製品であっても、寸法精
度が４０ｍｍの間隔に対し±１．０ｍｍ（すなわち、±
２．５％の寸法精度）のダイカスト製品が得られる。
【０００５】以下、本発明で使用するアルミニウム合金
に含まれる合金成分，含有量等について説明する。 Ｓｉ：５〜１３重量％ ５〜１３重量％の範囲でＳｉを含有する合金は、鋳造性
に優れ、特に薄肉部分を含む複雑な形状の鋳造製品を容
易に製造できるダイカスト用合金として好適な材料であ
る。Ｓｉ含有量が１３重量％を超えると、初晶Ｓｉが大
きくなり、ダイカスト製品の延性が劣化する。逆に、５
％に満たないＳｉ含有量では、湯流れが悪くなる。 Ｍｇ：０．５重量％以下 溶湯の酸化を促進させ、鋳造性を悪化させる有害元素で
ある。そのため、Ｍｇは少ないほど好ましく、本発明で
はその上限を０．５重量％に規制した。
に含まれる合金成分，含有量等について説明する。 Ｓｉ：５〜１３重量％ ５〜１３重量％の範囲でＳｉを含有する合金は、鋳造性
に優れ、特に薄肉部分を含む複雑な形状の鋳造製品を容
易に製造できるダイカスト用合金として好適な材料であ
る。Ｓｉ含有量が１３重量％を超えると、初晶Ｓｉが大
きくなり、ダイカスト製品の延性が劣化する。逆に、５
％に満たないＳｉ含有量では、湯流れが悪くなる。 Ｍｇ：０．５重量％以下 溶湯の酸化を促進させ、鋳造性を悪化させる有害元素で
ある。そのため、Ｍｇは少ないほど好ましく、本発明で
はその上限を０．５重量％に規制した。
【０００６】Ｍｎ：０．１〜１．０重量％ 溶湯が金型に焼き付くことを防止する有効な合金元素で
ある。また、凝固時にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系，Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ−Ｓｉ系等の小さな塊状の晶出物を形成し、針状
のＡｌ−Ｆｅ系又はＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系晶出物の出現を
抑制することによって、Ａｌ−Ｆｅ系又はＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系晶出物に起因する靭性の低下を防止する。しか
し、Ｍｎ含有量が１重量％を超えると、巨大な塊状のＡ
ｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物が生成し、ハードスポット等の
欠陥が発生する。逆に０．１重量％に満たないＭｎ含有
量では、Ｆｅの悪影響を抑制する小さな塊状のＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｍｎ系，Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系等の晶出物が少
なくなり、Ｍｎの添加作用が減少する。 Ｆｅ：０．１〜２．０重量％ 金型への溶湯の焼付きを防止する作用を呈する合金元素
である。しかし、２重量％を超えるＦｅ含有量では、巨
大な針状のＡｌ−Ｆｅ系及びＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の晶出
物が生成し、靭性を低下させる。逆に０．１重量％未満
のＦｅ含有量では、焼付き防止の効果が小さくなる。
ある。また、凝固時にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系，Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ−Ｓｉ系等の小さな塊状の晶出物を形成し、針状
のＡｌ−Ｆｅ系又はＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系晶出物の出現を
抑制することによって、Ａｌ−Ｆｅ系又はＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系晶出物に起因する靭性の低下を防止する。しか
し、Ｍｎ含有量が１重量％を超えると、巨大な塊状のＡ
ｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物が生成し、ハードスポット等の
欠陥が発生する。逆に０．１重量％に満たないＭｎ含有
量では、Ｆｅの悪影響を抑制する小さな塊状のＡｌ−Ｆ
ｅ−Ｍｎ系，Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系等の晶出物が少
なくなり、Ｍｎの添加作用が減少する。 Ｆｅ：０．１〜２．０重量％ 金型への溶湯の焼付きを防止する作用を呈する合金元素
である。しかし、２重量％を超えるＦｅ含有量では、巨
大な針状のＡｌ−Ｆｅ系及びＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の晶出
物が生成し、靭性を低下させる。逆に０．１重量％未満
のＦｅ含有量では、焼付き防止の効果が小さくなる。
【０００７】本発明で使用するアルミニウム合金は、そ
の他の合金元素として、共晶Ｓｉを微細化するため、
０．００２〜０．２重量％のＳｂやＳｒ，Ｔｉ、又はＴ
ｉ−Ｂ系の結晶微細化剤をＴｉ量で０．０１〜０．３重
量％，Ｂ量で０．０００１〜０．０５重量％添加するこ
ともできる。また、ＣａやＮａを０．００１〜０．０１
０重量％の範囲で添加し、共晶Ｓｉを微細化させること
もできる。 熱処理条件：４００〜５５０℃に昇温 熱処理は、組織全体を均一化させると共に、晶出してい
る共晶Ｓｉを十分に丸みを帯びた形状に変化させるため
に施され、ダイカスト製品の伸びを向上させる。しか
し、４００℃を下回る熱処理温度では、共晶Ｓｉに十分
な丸みを帯びさせることができない。逆に５５０℃を超
える熱処理温度は、局部的な溶解が起こり、製品内部に
空洞が生じることから好ましくない。保持時間に関して
は、昇温後直ちに冷却しても、或いは昇温後所定温度に
保持しても、共晶Ｓｉに丸みを帯びさせる効果に大きな
影響を与えない。しかし、熱処理温度が４００〜４５０
℃の範囲にある場合では、１〜５時間程度保持すること
が共晶Ｓｉに丸みを十分帯びさせる上で好ましい。
の他の合金元素として、共晶Ｓｉを微細化するため、
０．００２〜０．２重量％のＳｂやＳｒ，Ｔｉ、又はＴ
ｉ−Ｂ系の結晶微細化剤をＴｉ量で０．０１〜０．３重
量％，Ｂ量で０．０００１〜０．０５重量％添加するこ
ともできる。また、ＣａやＮａを０．００１〜０．０１
０重量％の範囲で添加し、共晶Ｓｉを微細化させること
もできる。 熱処理条件：４００〜５５０℃に昇温 熱処理は、組織全体を均一化させると共に、晶出してい
る共晶Ｓｉを十分に丸みを帯びた形状に変化させるため
に施され、ダイカスト製品の伸びを向上させる。しか
し、４００℃を下回る熱処理温度では、共晶Ｓｉに十分
な丸みを帯びさせることができない。逆に５５０℃を超
える熱処理温度は、局部的な溶解が起こり、製品内部に
空洞が生じることから好ましくない。保持時間に関して
は、昇温後直ちに冷却しても、或いは昇温後所定温度に
保持しても、共晶Ｓｉに丸みを帯びさせる効果に大きな
影響を与えない。しかし、熱処理温度が４００〜４５０
℃の範囲にある場合では、１〜５時間程度保持すること
が共晶Ｓｉに丸みを十分帯びさせる上で好ましい。
【０００８】熱処理後の冷却速度：１０℃／秒以下の速
度で徐冷 ダイカストされた製品は、熱処理によって必要な伸びが
付与されるが、熱歪みに起因する変形を抑制するために
熱処理後の冷却条件をコントロールする必要がある。す
なわち、冷却速度が不適切であると、製品に変形が発生
し、製品上必要とされる寸法精度が確保されない。この
ような変形は、特に板厚１〜３ｍｍ程度の薄物製品に顕
著にみられる。肉厚１〜３ｍｍで４０ｍｍ間の寸法精度
±１．０ｍｍ以内（すなわち、±２．５％の寸法精度）
を確保するためには、熱処理後の冷却速度が１０℃／秒
以下の徐冷にする必要がある。１０℃／秒以下の冷却速
度は、空冷放置，炉冷等のような徐冷で得られる。
度で徐冷 ダイカストされた製品は、熱処理によって必要な伸びが
付与されるが、熱歪みに起因する変形を抑制するために
熱処理後の冷却条件をコントロールする必要がある。す
なわち、冷却速度が不適切であると、製品に変形が発生
し、製品上必要とされる寸法精度が確保されない。この
ような変形は、特に板厚１〜３ｍｍ程度の薄物製品に顕
著にみられる。肉厚１〜３ｍｍで４０ｍｍ間の寸法精度
±１．０ｍｍ以内（すなわち、±２．５％の寸法精度）
を確保するためには、熱処理後の冷却速度が１０℃／秒
以下の徐冷にする必要がある。１０℃／秒以下の冷却速
度は、空冷放置，炉冷等のような徐冷で得られる。
【０００９】ダイカスト鋳造組織の平均結晶粒径：２０
μｍ以下 ダイカスト製品の結晶粒度は、一般には溶湯の冷却速度
でコントロールされる。溶湯の冷却速度は、溶湯の温
度，金型温度，離型剤（塗型）等の影響を受ける。平均
結晶粒径を２０μｍ以下にするためには、これらのファ
クターを適正に組み合わせることにより、溶湯の冷却速
度を１００℃／秒以上に調整することが重要である。ダ
イカスト鋳造では、金型温度を１００〜２５０℃にコン
トロールし、５００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力が
溶湯に加わるため、重力金型鋳造に比較して大きな冷却
速度が得られる。平均結晶粒径が２０μｍ以下になる
と、結晶粒界にみられる共晶Ｓｉは、長さが最大１０μ
ｍ以下と小さくなり、その後の熱処理で直径約３μｍ以
下の丸みを帯びた形状になる。その結果、製品の延性を
顕著に改善する。これに対し、平均結晶粒径が２０μｍ
を超えると、鋳造時に共晶Ｓｉが針状の大きな形状で晶
出する。このような共晶Ｓｉは、その後の熱処理によっ
ても微細な丸みを帯びた形状になりきれないものが残留
するため、ダイカスト製品の延性を劣化させる原因とな
る。共晶Ｓｉや鋳造結晶粒の微細化には、Ｓｂ，Ｓｒ，
Ｔｉ，Ｔｉ−Ｂ系等の結晶粒微細化剤による処理が有効
である。このような結晶粒微細化剤を溶湯に添加し、溶
湯を所定の冷却速度で冷却するとき、共晶Ｓｉや鋳造結
晶粒の微細化作用が相乗的に働き、靭性及び延性に優れ
たダイカスト製品が得られる。
μｍ以下 ダイカスト製品の結晶粒度は、一般には溶湯の冷却速度
でコントロールされる。溶湯の冷却速度は、溶湯の温
度，金型温度，離型剤（塗型）等の影響を受ける。平均
結晶粒径を２０μｍ以下にするためには、これらのファ
クターを適正に組み合わせることにより、溶湯の冷却速
度を１００℃／秒以上に調整することが重要である。ダ
イカスト鋳造では、金型温度を１００〜２５０℃にコン
トロールし、５００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力が
溶湯に加わるため、重力金型鋳造に比較して大きな冷却
速度が得られる。平均結晶粒径が２０μｍ以下になる
と、結晶粒界にみられる共晶Ｓｉは、長さが最大１０μ
ｍ以下と小さくなり、その後の熱処理で直径約３μｍ以
下の丸みを帯びた形状になる。その結果、製品の延性を
顕著に改善する。これに対し、平均結晶粒径が２０μｍ
を超えると、鋳造時に共晶Ｓｉが針状の大きな形状で晶
出する。このような共晶Ｓｉは、その後の熱処理によっ
ても微細な丸みを帯びた形状になりきれないものが残留
するため、ダイカスト製品の延性を劣化させる原因とな
る。共晶Ｓｉや鋳造結晶粒の微細化には、Ｓｂ，Ｓｒ，
Ｔｉ，Ｔｉ−Ｂ系等の結晶粒微細化剤による処理が有効
である。このような結晶粒微細化剤を溶湯に添加し、溶
湯を所定の冷却速度で冷却するとき、共晶Ｓｉや鋳造結
晶粒の微細化作用が相乗的に働き、靭性及び延性に優れ
たダイカスト製品が得られる。
【００１０】
実施例１：Ｓｉ：９重量％，Ｍｇ：０．２５重量％，Ｍ
ｎ：０．３重量％，Ｆｅ：０．５重量％，Ｔｉ：０．０
１重量％，Ｂ：０．０００５重量％，Ｃａ：０．００１
重量％，残部：Ａｌの組成をもつアルミニウム溶湯を使
用し、表１及び図１に示す形状及び寸法をもつ試料を作
製した。鋳放し状態では、たとえば試料１は、図２に示
すように結晶粒界に共晶Ｓｉが分散していた。表１にお
ける冷却速度３℃／秒では空冷条件を制御し、５０℃／
秒以上の冷却速度は水焼入れによった。各試料を表１に
示す条件下で熱処理し冷却した。５００℃に１時間保持
し、炉冷した試料１は、共晶Ｓｉが図３に示すように丸
みを帯びた組織となっていた。他方、熱処理後急冷した
試料４も、図４に示すように共晶Ｓｉが丸みを帯びた組
織になっていた。すなわち、共晶Ｓｉは、熱処理によっ
て丸みを帯びることが判る。熱処理後の各試料の機械的
性質を、表２に示す。表２の寸法変化は、図５に示す間
隙４０ｍｍの変化で表した。この寸法変化は、冷却時の
速度によって影響され、図５に示すように冷却速度が大
きくなるほど寸法精度も劣化した。
ｎ：０．３重量％，Ｆｅ：０．５重量％，Ｔｉ：０．０
１重量％，Ｂ：０．０００５重量％，Ｃａ：０．００１
重量％，残部：Ａｌの組成をもつアルミニウム溶湯を使
用し、表１及び図１に示す形状及び寸法をもつ試料を作
製した。鋳放し状態では、たとえば試料１は、図２に示
すように結晶粒界に共晶Ｓｉが分散していた。表１にお
ける冷却速度３℃／秒では空冷条件を制御し、５０℃／
秒以上の冷却速度は水焼入れによった。各試料を表１に
示す条件下で熱処理し冷却した。５００℃に１時間保持
し、炉冷した試料１は、共晶Ｓｉが図３に示すように丸
みを帯びた組織となっていた。他方、熱処理後急冷した
試料４も、図４に示すように共晶Ｓｉが丸みを帯びた組
織になっていた。すなわち、共晶Ｓｉは、熱処理によっ
て丸みを帯びることが判る。熱処理後の各試料の機械的
性質を、表２に示す。表２の寸法変化は、図５に示す間
隙４０ｍｍの変化で表した。この寸法変化は、冷却時の
速度によって影響され、図５に示すように冷却速度が大
きくなるほど寸法精度も劣化した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】表２に見られるように、試料２は、平均結
晶粒径が３５μｍと大きく、伸びが不足していた。試料
４は、平均結晶粒径が８μｍと細かいものの、冷却速度
が大きいことから間隙が４０ｍｍから４３．８ｍｍと変
化し、寸法精度に３．８ｍｍの狂いがあった。試料５
は、ダイカスト製品の鋳放し材であり、熱処理を施して
いないことから寸法精度は合格するものの、伸びが不足
していた。これに対し、試料１及び３は、寸法精度及び
伸び共に満足する製品であった。
晶粒径が３５μｍと大きく、伸びが不足していた。試料
４は、平均結晶粒径が８μｍと細かいものの、冷却速度
が大きいことから間隙が４０ｍｍから４３．８ｍｍと変
化し、寸法精度に３．８ｍｍの狂いがあった。試料５
は、ダイカスト製品の鋳放し材であり、熱処理を施して
いないことから寸法精度は合格するものの、伸びが不足
していた。これに対し、試料１及び３は、寸法精度及び
伸び共に満足する製品であった。
【００１４】実施例２：Ｓｉ：９重量％，Ｍｇ：０．２
５重量％，Ｍｎ：００．３重量％，Ｆｅ：０．５重量
％，Ｔｉ：０．０１重量％，Ｂ：０．０００５重量％，
Ｃａ：０．０１重量％，残部：Ａｌの組成をもつアルミ
ニウム合金をダイカスト鋳造し、図１に示す形状をも
ち、厚みが異なるダイカスト製品を得た。鋳造品を５０
０℃に０．１時間保持した後、種々の冷却速度で冷却し
た。そして、冷却速度及び肉厚が寸法変化に及ぼす影響
を調査した。なお、冷却速度は、３℃／秒以下の場合に
は炉冷，３〜１０℃／秒に場合には空冷，１０〜５０℃
／秒の場合には塩浴冷却，５０℃／秒以上の場合には水
焼入れにより調整した。
５重量％，Ｍｎ：００．３重量％，Ｆｅ：０．５重量
％，Ｔｉ：０．０１重量％，Ｂ：０．０００５重量％，
Ｃａ：０．０１重量％，残部：Ａｌの組成をもつアルミ
ニウム合金をダイカスト鋳造し、図１に示す形状をも
ち、厚みが異なるダイカスト製品を得た。鋳造品を５０
０℃に０．１時間保持した後、種々の冷却速度で冷却し
た。そして、冷却速度及び肉厚が寸法変化に及ぼす影響
を調査した。なお、冷却速度は、３℃／秒以下の場合に
は炉冷，３〜１０℃／秒に場合には空冷，１０〜５０℃
／秒の場合には塩浴冷却，５０℃／秒以上の場合には水
焼入れにより調整した。
【００１５】寸法変化は、図５に示す４０ｍｍの間隔の
変化として測定した。調査結果を示す図５に見られるよ
うに、±１．０ｍｍの寸法変化（±２．５％以内の寸法
精度）に抑えるためには、肉厚３．０ｍｍの製品では１
０℃／秒以下の冷却速度が必要とされる。これら実験結
果から、±２．５％以内の寸法精度を得るためには、肉
厚ｔ（ｍｍ）との関係で冷却速度ｖ（℃／秒）を次式の
ように規定する必要があることが判った。 ｖ≦１０(0.740t+0.08) 上式は、図５に示した形状をもつものについて寸法変化
を±１．０ｍｍ以内に抑えるための冷却速度ｖと板厚と
の関係を示し、この条件が満足される限り寸法精度の高
い製品が得られる。また、平板状の製品をダイカスト鋳
造し、肉厚及び冷却速度が製品の反りに及ぼす影響を調
査した。この場合、使用したアルミニウム合金の組成及
び熱処理条件としては、同じ条件を採用した。この場合
にも、図６に示されているように肉厚が薄くなるほど、
熱処理後の冷却速度を遅くする必要があることが判る。
変化として測定した。調査結果を示す図５に見られるよ
うに、±１．０ｍｍの寸法変化（±２．５％以内の寸法
精度）に抑えるためには、肉厚３．０ｍｍの製品では１
０℃／秒以下の冷却速度が必要とされる。これら実験結
果から、±２．５％以内の寸法精度を得るためには、肉
厚ｔ（ｍｍ）との関係で冷却速度ｖ（℃／秒）を次式の
ように規定する必要があることが判った。 ｖ≦１０(0.740t+0.08) 上式は、図５に示した形状をもつものについて寸法変化
を±１．０ｍｍ以内に抑えるための冷却速度ｖと板厚と
の関係を示し、この条件が満足される限り寸法精度の高
い製品が得られる。また、平板状の製品をダイカスト鋳
造し、肉厚及び冷却速度が製品の反りに及ぼす影響を調
査した。この場合、使用したアルミニウム合金の組成及
び熱処理条件としては、同じ条件を採用した。この場合
にも、図６に示されているように肉厚が薄くなるほど、
熱処理後の冷却速度を遅くする必要があることが判る。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、成分が特定されたアルミニウム合金をダイカストと
した後、熱処理を施し、所定の冷却条件下で冷却してい
る。これにより、共晶Ｓｉが微細に且つ丸みを帯び、延
性が向上すると共に、熱歪みに起因した変形も抑制され
る。このようにして、本発明によるとき、寸法精度が良
好で延性に優れたダイカスト製品が得られる。
は、成分が特定されたアルミニウム合金をダイカストと
した後、熱処理を施し、所定の冷却条件下で冷却してい
る。これにより、共晶Ｓｉが微細に且つ丸みを帯び、延
性が向上すると共に、熱歪みに起因した変形も抑制され
る。このようにして、本発明によるとき、寸法精度が良
好で延性に優れたダイカスト製品が得られる。
【図１】 本発明実施例で製造したダイカスト製品
【図２】 ダイカスト製品を鋳放したときの金属組織を
表す写真
表す写真
【図３】 ダイカスト製品を炉冷したときの金属組織を
表す写真
表す写真
【図４】 ダイカスト製品を急冷したときの金属組織を
表す写真
表す写真
【図５】 肉厚及び冷却速度が製品の寸法変化に及ぼす
影響
影響
【図６】 肉厚及び冷却速度が製品の反りに及ぼす影響
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７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】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】寸法変化は、図５に示す４０ｍｍの間隔の
変化として測定した。調査結果を示す図５に見られるよ
うに、±１．０ｍｍの寸法変化（±２．５％以内の寸法
精度）に抑えるためには、肉厚３．０ｍｍの製品では１
０℃／秒以下の冷却速度が必要とされる。これら実験結
果から、±２．５％以内の寸法精度を得るためには、肉
厚ｔ（ｍｍ）との関係で冷却速度ｖ（℃／秒）を次式の
ように規定する必要があることが判った。 ｖ≦１０（０．５ｔ−０．２６７） 上式は、図５に示した形状をもつものについて寸法変化
を±１．０ｍｍ以内に抑えるための冷却速度ｖと板厚と
の関係を示し、この条件が満足される限り寸法精度の高
い製品が得られる。また、平板状の製品をダイカスト鋳
造し、肉厚及び冷却速度が製品の反りに及ぼす影響を調
査した。この場合、使用したアルミニウム合金の組成及
び熱処理条件としては、同じ条件を採用した。この場合
にも、図６に示されているように肉厚が薄くなるほど、
熱処理後の冷却速度を遅くする必要があることが判る。
変化として測定した。調査結果を示す図５に見られるよ
うに、±１．０ｍｍの寸法変化（±２．５％以内の寸法
精度）に抑えるためには、肉厚３．０ｍｍの製品では１
０℃／秒以下の冷却速度が必要とされる。これら実験結
果から、±２．５％以内の寸法精度を得るためには、肉
厚ｔ（ｍｍ）との関係で冷却速度ｖ（℃／秒）を次式の
ように規定する必要があることが判った。 ｖ≦１０（０．５ｔ−０．２６７） 上式は、図５に示した形状をもつものについて寸法変化
を±１．０ｍｍ以内に抑えるための冷却速度ｖと板厚と
の関係を示し、この条件が満足される限り寸法精度の高
い製品が得られる。また、平板状の製品をダイカスト鋳
造し、肉厚及び冷却速度が製品の反りに及ぼす影響を調
査した。この場合、使用したアルミニウム合金の組成及
び熱処理条件としては、同じ条件を採用した。この場合
にも、図６に示されているように肉厚が薄くなるほど、
熱処理後の冷却速度を遅くする必要があることが判る。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉ：５〜１３重量％，Ｍｇ：０．５重
量％以下，Ｍｎ：０．１〜１．０重量％及びＦｅ：０．
１〜２．０重量％を含むアルミニウム溶湯をダイカスト
鋳造し、得られた鋳造品を４００〜５５０℃に昇温した
後、１０℃／秒以下の冷却速度で常温まで徐冷すること
を特徴とする寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイ
カスト製品の製造方法。 - 【請求項２】 Ｓｉ：５〜１３重量％，Ｍｇ：０．５重
量％以下，Ｍｎ：０．１〜１．０重量％及びＦｅ：０．
１〜２．０重量％を含み、残部が実質的にＡｌの組成を
もち、平均結晶粒径が２０μｍ以下の鋳造組織をもつ請
求項１記載の方法で製造された寸法精度及び延性に優れ
た薄肉アルミダイカスト製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17293495A JPH093610A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイカスト製品及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17293495A JPH093610A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイカスト製品及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093610A true JPH093610A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15951066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17293495A Pending JPH093610A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 寸法精度及び延性に優れた薄肉アルミダイカスト製品及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH093610A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105473A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 曲げ加工性と絞り成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
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| CN102978485A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-03-20 | 长沙华希金属材料有限公司 | 新型高硅铝合金电子封装材料及其制备方法 |
| EP2657360A1 (de) | 2012-04-26 | 2013-10-30 | Audi Ag | Druckgusslegierung auf Al-Si-Basis, aufweisend insbesondere Sekundäraluminium |
| WO2015173237A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | Jaguar Land Rover Limited | An alloy |
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| EP3342890A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Befesa Aluminio, S.L. | Aluminium casting alloy |
| EP3342888A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Befesa Aluminio, S.L. | Aluminium casting alloy |
| EP3342889A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Befesa Aluminio, S.L. | Aluminium casting alloy |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP17293495A patent/JPH093610A/ja active Pending
Cited By (17)
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| EP3342890A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Befesa Aluminio, S.L. | Aluminium casting alloy |
| EP3342888A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Befesa Aluminio, S.L. | Aluminium casting alloy |
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