JPH108174A - アルミ製トルクロッド及びその製造方法 - Google Patents
アルミ製トルクロッド及びその製造方法Info
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- JPH108174A JPH108174A JP17711396A JP17711396A JPH108174A JP H108174 A JPH108174 A JP H108174A JP 17711396 A JP17711396 A JP 17711396A JP 17711396 A JP17711396 A JP 17711396A JP H108174 A JPH108174 A JP H108174A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 アルミ合金押出し材製のエンドと連結棒とを
溶接又は圧接で軽量化したトルクロッド。 【解決手段】 重量％で、アルミ合金押出し材にＳｉ：
０．８〜１．５，Ｃｕ：０．４〜０．９，Ｍｎ：０．２
〜０．６，Ｍｇ：０．７〜１．５，Ｃｒ：０．１〜０．
９を含み、Ｆｅ：０．２５以下、Ｍｎ＋Ｃｒ：１．２以
下のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉを使用し、押出し後５１０〜５５
５℃に加熱、水冷、１５５〜１９０℃に５〜２０時間保
持、又は、５１０〜５５０℃で押出し、水冷、１５５〜
１９０℃に５〜２０時間保持の熱処理を施す。アルミ合
金押出し出し材に、Ｚｎ：４．０〜６．５，Ｍｇ：０．
５〜２．０，Ｃｕ：０．０１〜０．２，Ｍｎ：０．２〜
０．７，Ｃｒ：０．０５〜０．３，Ｚｒ：０．０５〜
０．２５，Ｆｅ：０．０１〜０．４のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ
を使用のとき、押出し後４３０〜４８０℃に加熱し、空
冷又は冷却。環状部４に連結部５が一体化された断面形
材の輪切りにより作製されたエンド１，２に連結棒３を
付加。
溶接又は圧接で軽量化したトルクロッド。 【解決手段】 重量％で、アルミ合金押出し材にＳｉ：
０．８〜１．５，Ｃｕ：０．４〜０．９，Ｍｎ：０．２
〜０．６，Ｍｇ：０．７〜１．５，Ｃｒ：０．１〜０．
９を含み、Ｆｅ：０．２５以下、Ｍｎ＋Ｃｒ：１．２以
下のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉを使用し、押出し後５１０〜５５
５℃に加熱、水冷、１５５〜１９０℃に５〜２０時間保
持、又は、５１０〜５５０℃で押出し、水冷、１５５〜
１９０℃に５〜２０時間保持の熱処理を施す。アルミ合
金押出し出し材に、Ｚｎ：４．０〜６．５，Ｍｇ：０．
５〜２．０，Ｃｕ：０．０１〜０．２，Ｍｎ：０．２〜
０．７，Ｃｒ：０．０５〜０．３，Ｚｒ：０．０５〜
０．２５，Ｆｅ：０．０１〜０．４のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ
を使用のとき、押出し後４３０〜４８０℃に加熱し、空
冷又は冷却。環状部４に連結部５が一体化された断面形
材の輪切りにより作製されたエンド１，２に連結棒３を
付加。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トラックのサスペンシ
ョンに装備されるトルクロッド等として使用され、両端
にリング状のエンド部材が設けられたトルクロッド及び
その製造方法に関する。
ョンに装備されるトルクロッド等として使用され、両端
にリング状のエンド部材が設けられたトルクロッド及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】トラック等の後部サスペンションの構成
部品の一つであるトルクロッドは、棒状又はパイプ状の
両端部にリング状のエンドが設けられた構造を持ってい
る。トルクロッドとしては、鍛造によって一体に作られ
た鉄系材料が従来から使用されてきた。しかし、近年の
過積載規制の問題からトラック及びトラック部品の軽量
化が求められており、トルクロッドもその例外ではな
い。そこで、図１及び図２に示すように、トルクロッド
を二つのエンド１，２及び連結棒３に三分割した軽量化
構造が検討されている。この構造では、軽量化を図るた
めに連結棒３を鉄製の薄肉パイプで作製し、この連結棒
３に鉄鍛造製エンド１，２を溶接又は圧接している。
部品の一つであるトルクロッドは、棒状又はパイプ状の
両端部にリング状のエンドが設けられた構造を持ってい
る。トルクロッドとしては、鍛造によって一体に作られ
た鉄系材料が従来から使用されてきた。しかし、近年の
過積載規制の問題からトラック及びトラック部品の軽量
化が求められており、トルクロッドもその例外ではな
い。そこで、図１及び図２に示すように、トルクロッド
を二つのエンド１，２及び連結棒３に三分割した軽量化
構造が検討されている。この構造では、軽量化を図るた
めに連結棒３を鉄製の薄肉パイプで作製し、この連結棒
３に鉄鍛造製エンド１，２を溶接又は圧接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１，２に示したトル
クロッドは、連結棒３に薄肉の鉄製パイプを使用してい
るので、従来の鋳鍛造でできた中実のトルクロッドに比
較すると軽くなっている。しかし、素材として鉄を使用
していることから、軽量化には限界がある。更なる軽量
化を図るためには、鉄に匹敵する強度をもち、しかも鉄
よりも軽い素材を使用する必要がある。また、サスペン
ションは車体に対して車軸を保持する機能を受け持つ部
品であることから、その構成部品の一つであるトルクロ
ッドとしても、ただ単に軽い材料だけでは要求特性が満
足されない。すなわち、所定の寸法及び形状をもつ製品
として、強度，伸び，耐応力腐食割れ性等の要求特性を
満足する必要がある。具体的には、現在使用されている
鉄製トルクロッドとしては、エンド１，２の中心間距離
が５２２ｍｍのもので、３２，０００ｋｇｆ以上の引張
り強さ及び圧縮強度、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷
に２×１０6 回以上耐える引張り・圧縮疲労強度及び１
０％以上の伸びをもつことが要求される。本発明は、こ
のような要求特性を満足するＡｌ材料を使用してトルク
ロッドを作製することにより、トルクロッドを軽量化す
ることを目的とする。
クロッドは、連結棒３に薄肉の鉄製パイプを使用してい
るので、従来の鋳鍛造でできた中実のトルクロッドに比
較すると軽くなっている。しかし、素材として鉄を使用
していることから、軽量化には限界がある。更なる軽量
化を図るためには、鉄に匹敵する強度をもち、しかも鉄
よりも軽い素材を使用する必要がある。また、サスペン
ションは車体に対して車軸を保持する機能を受け持つ部
品であることから、その構成部品の一つであるトルクロ
ッドとしても、ただ単に軽い材料だけでは要求特性が満
足されない。すなわち、所定の寸法及び形状をもつ製品
として、強度，伸び，耐応力腐食割れ性等の要求特性を
満足する必要がある。具体的には、現在使用されている
鉄製トルクロッドとしては、エンド１，２の中心間距離
が５２２ｍｍのもので、３２，０００ｋｇｆ以上の引張
り強さ及び圧縮強度、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷
に２×１０6 回以上耐える引張り・圧縮疲労強度及び１
０％以上の伸びをもつことが要求される。本発明は、こ
のような要求特性を満足するＡｌ材料を使用してトルク
ロッドを作製することにより、トルクロッドを軽量化す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のトルクロッド
は、その目的を達成するため、環状部に連結部が一体化
された断面形状をもつアルミ押出し形材の輪切りにより
作製されたエンドにアルミ押出しパイプ製の連結棒を溶
接又は圧接したトルクロッドであり、エンド用アルミ押
出し形材又は連結棒用アルミ押出しパイプの一方が、Ｓ
ｉ：０．８〜１．５重量％，Ｃｕ：０．４〜０．９重量
％，Ｍｎ：０．２〜０．６重量％，Ｍｇ：０．７〜１．
５重量％，Ｃｒ：０．１〜０．９重量％を含み、Ｆｅ含
有量を０．２５重量％以下に規制すると共に、Ｍｎ＋Ｃ
ｒの合計含有量が１．２重量％以下に規制された組成を
もつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金製で、押出し後５１
０〜５５５℃に加熱し、水冷し、１５５〜１９０℃に５
〜２０時間保持する熱処理、又は５１０〜５５５℃で押
し出し、水冷し、１５５〜１９０℃に５〜２０時間保持
する熱処理を施して作られたものであり、他方のエンド
用アルミ押出し形材又は連結棒用アルミ押出しパイプ
が、Ｚｎ：４．０〜６．５重量％，Ｍｇ：０．５〜２．
０重量％，Ｃｕ：０．０１〜０．２重量％，Ｍｎ：０．
２〜０．７重量％，Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％，Ｚ
ｒ：０．０５〜０．２５重量％，Ｆｅ：０．０１〜０．
４重量％を含むＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アルミ合金製であ
り、押出し後４３０〜４８０℃に加熱し、空冷又は炉冷
して作られたものであることを特徴とする。
は、その目的を達成するため、環状部に連結部が一体化
された断面形状をもつアルミ押出し形材の輪切りにより
作製されたエンドにアルミ押出しパイプ製の連結棒を溶
接又は圧接したトルクロッドであり、エンド用アルミ押
出し形材又は連結棒用アルミ押出しパイプの一方が、Ｓ
ｉ：０．８〜１．５重量％，Ｃｕ：０．４〜０．９重量
％，Ｍｎ：０．２〜０．６重量％，Ｍｇ：０．７〜１．
５重量％，Ｃｒ：０．１〜０．９重量％を含み、Ｆｅ含
有量を０．２５重量％以下に規制すると共に、Ｍｎ＋Ｃ
ｒの合計含有量が１．２重量％以下に規制された組成を
もつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金製で、押出し後５１
０〜５５５℃に加熱し、水冷し、１５５〜１９０℃に５
〜２０時間保持する熱処理、又は５１０〜５５５℃で押
し出し、水冷し、１５５〜１９０℃に５〜２０時間保持
する熱処理を施して作られたものであり、他方のエンド
用アルミ押出し形材又は連結棒用アルミ押出しパイプ
が、Ｚｎ：４．０〜６．５重量％，Ｍｇ：０．５〜２．
０重量％，Ｃｕ：０．０１〜０．２重量％，Ｍｎ：０．
２〜０．７重量％，Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％，Ｚ
ｒ：０．０５〜０．２５重量％，Ｆｅ：０．０１〜０．
４重量％を含むＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アルミ合金製であ
り、押出し後４３０〜４８０℃に加熱し、空冷又は炉冷
して作られたものであることを特徴とする。
【０００５】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金は、更にＴ
ｉ：０．００５〜０．０５重量％，Ｂ：０．０００１〜
０．０１重量％及びＺｒ：０．１〜０．２重量％の１種
又は２種以上を含むことができる。Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系
アルミ合金は、更にＴｉ：０．００５〜０．２重量％，
Ｂ：０．０００１〜０．０５重量％及びＶ：０．０１〜
０．１重量％の１種又は２種以上を含むことができる。
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アルミ合金としては、空冷又は炉冷
後に１１０〜１３０℃に２３〜２５時間保持する時効処
理、又は１１５〜１２５℃に３〜６時間保持した後で１
７０〜１８０℃に６〜８時間保持する時効処理が施され
た材料を使用することもできる。また、４３０〜４８０
℃で押し出され、空冷又は炉冷された押出し材料、或い
は更に空冷又は炉冷後に１１０〜１３０℃に２３〜２５
時間保持する時効処理、又は１１５〜１２５℃に３〜６
時間保持した後で１７０〜１８０℃に６〜８時間保持す
る時効処理が施された材料を使用することもできる。ア
ルミ押し出し形材を、熱処理前，熱処理工程中又は熱処
理後の何れかの工程で輪切りされ、エンドが作製され
る。
ｉ：０．００５〜０．０５重量％，Ｂ：０．０００１〜
０．０１重量％及びＺｒ：０．１〜０．２重量％の１種
又は２種以上を含むことができる。Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系
アルミ合金は、更にＴｉ：０．００５〜０．２重量％，
Ｂ：０．０００１〜０．０５重量％及びＶ：０．０１〜
０．１重量％の１種又は２種以上を含むことができる。
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アルミ合金としては、空冷又は炉冷
後に１１０〜１３０℃に２３〜２５時間保持する時効処
理、又は１１５〜１２５℃に３〜６時間保持した後で１
７０〜１８０℃に６〜８時間保持する時効処理が施され
た材料を使用することもできる。また、４３０〜４８０
℃で押し出され、空冷又は炉冷された押出し材料、或い
は更に空冷又は炉冷後に１１０〜１３０℃に２３〜２５
時間保持する時効処理、又は１１５〜１２５℃に３〜６
時間保持した後で１７０〜１８０℃に６〜８時間保持す
る時効処理が施された材料を使用することもできる。ア
ルミ押し出し形材を、熱処理前，熱処理工程中又は熱処
理後の何れかの工程で輪切りされ、エンドが作製され
る。
【０００６】
【作用】本発明では、押出し法で作られたアルミ押出し
形材をエンドの材料として使用し、押出し法で作られた
アルミ押出しパイプ材を連結棒の材料として使用する。
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミ合金押出し材（以下、押出
し形材及び押出しパイプ材を総称する意味で押出し材を
使用する）をエンド又は連結棒の材料として、Ａｌ−Ｚ
ｎ−Ｍｎ系のアルミ合金押出し材を他方の連結棒又はエ
ンドの材料として使用する。エンドは、図３に示すよう
に、連結部５が環状部４に一体化された断面形状をもつ
アルミ押出し形材の輪切りにより作製される。このエン
ド１，２を図４に示すように連結棒３に接続すると、押
出し形材の押出し方向は、トルクロッドのエンド部に加
わる引張り力・圧縮力に方向に対して直角に交差する方
向になる。そのため、環状部４に連結部５が一体化され
た断面をもつ押出し形材の機械的性質は、押出し方向に
直交する方向に関する機械的性質が重要になる。
形材をエンドの材料として使用し、押出し法で作られた
アルミ押出しパイプ材を連結棒の材料として使用する。
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミ合金押出し材（以下、押出
し形材及び押出しパイプ材を総称する意味で押出し材を
使用する）をエンド又は連結棒の材料として、Ａｌ−Ｚ
ｎ−Ｍｎ系のアルミ合金押出し材を他方の連結棒又はエ
ンドの材料として使用する。エンドは、図３に示すよう
に、連結部５が環状部４に一体化された断面形状をもつ
アルミ押出し形材の輪切りにより作製される。このエン
ド１，２を図４に示すように連結棒３に接続すると、押
出し形材の押出し方向は、トルクロッドのエンド部に加
わる引張り力・圧縮力に方向に対して直角に交差する方
向になる。そのため、環状部４に連結部５が一体化され
た断面をもつ押出し形材の機械的性質は、押出し方向に
直交する方向に関する機械的性質が重要になる。
【０００７】この点、環状部４に連結部５が一体化され
た断面をもつ押出し形材を間接押出しで作ることが好ま
しい。間接押出しされた押出し形材は、押出し方向に走
る均質な繊維組織のみでできている。押出し方向に直交
する方向の機械的性質は、押出し方向に機械的性質に比
較して、伸びが若干劣るだけで、その他の性質はほぼ同
じである。他方、直接押出しで作られた図３のようなホ
ロー材は、融着組織のため、押出し方向に直交する方向
の機械的性質が押出し方向の機械的性質に比較して劣っ
ている。しかし、直接押出し材であっても、設計値を満
足する場合にはエンド材として使用可能である。また、
エンドを鍛造法で作ることも可能であるが、設計条件を
満足する場合、低コスト化の上で押出し法が好ましい。
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミ合金は、微細なＭｇ2 Ｓｉ
の析出によって必要な強度が確保される。この系統のア
ルミ合金にＣｕ，Ｃｒ，Ｍｎ等を添加すると、マトリッ
クスの固溶，晶出及び組織制御によって強度が向上す
る。そこで、トルクロッドとしての用途に応じてより高
いアルミ合金にするためには、先ずＳｉ及びＭｇを増量
してＭｇ2 Ｓｉの析出量を増加させることが考えられ
る。しかし、単純にＳｉ及びＭｇの含有量を増加させる
だけでは、伸び，靭性等が低下するばかりでなく、目標
とする強度も得られない。
た断面をもつ押出し形材を間接押出しで作ることが好ま
しい。間接押出しされた押出し形材は、押出し方向に走
る均質な繊維組織のみでできている。押出し方向に直交
する方向の機械的性質は、押出し方向に機械的性質に比
較して、伸びが若干劣るだけで、その他の性質はほぼ同
じである。他方、直接押出しで作られた図３のようなホ
ロー材は、融着組織のため、押出し方向に直交する方向
の機械的性質が押出し方向の機械的性質に比較して劣っ
ている。しかし、直接押出し材であっても、設計値を満
足する場合にはエンド材として使用可能である。また、
エンドを鍛造法で作ることも可能であるが、設計条件を
満足する場合、低コスト化の上で押出し法が好ましい。
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミ合金は、微細なＭｇ2 Ｓｉ
の析出によって必要な強度が確保される。この系統のア
ルミ合金にＣｕ，Ｃｒ，Ｍｎ等を添加すると、マトリッ
クスの固溶，晶出及び組織制御によって強度が向上す
る。そこで、トルクロッドとしての用途に応じてより高
いアルミ合金にするためには、先ずＳｉ及びＭｇを増量
してＭｇ2 Ｓｉの析出量を増加させることが考えられ
る。しかし、単純にＳｉ及びＭｇの含有量を増加させる
だけでは、伸び，靭性等が低下するばかりでなく、目標
とする強度も得られない。
【０００８】本発明者等は、Ｍｇ2 Ｓｉ系析出物が機械
的性質に与える影響や、熱処理が押出し材のマクロ組織
の結晶成長に与える影響を種々の観点から調査した。そ
の結果、Ｍｇ2 Ｓｉ系析出物の作用を有効に活用し、且
つマクロ組織の結晶成長を抑制するためには、合金成
分，その含有量及び熱処理条件等を相互の関連を考慮し
ながら定める必要があるとの結論に至った。必要とする
Ｍｇ2 Ｓｉ系析出物の作用及びマクロ組織の微細化を図
るためには、本発明者等の実験から、Ｓｉ及びＭｇ含有
量をそれぞれ０．８〜１．５重量％及び０．７〜１．５
重量％に規定する必要があることを見い出した。しか
し、Ｓｉ及びＭｇの含有量がこの範囲にあっても、押出
し後のアルミ合金にＴ6 処理を施すとき、急激な結晶粒
の成長によってマクロ組織が粗大化し、強度，伸び等の
機械的性質が低下する現象がみられる。
的性質に与える影響や、熱処理が押出し材のマクロ組織
の結晶成長に与える影響を種々の観点から調査した。そ
の結果、Ｍｇ2 Ｓｉ系析出物の作用を有効に活用し、且
つマクロ組織の結晶成長を抑制するためには、合金成
分，その含有量及び熱処理条件等を相互の関連を考慮し
ながら定める必要があるとの結論に至った。必要とする
Ｍｇ2 Ｓｉ系析出物の作用及びマクロ組織の微細化を図
るためには、本発明者等の実験から、Ｓｉ及びＭｇ含有
量をそれぞれ０．８〜１．５重量％及び０．７〜１．５
重量％に規定する必要があることを見い出した。しか
し、Ｓｉ及びＭｇの含有量がこの範囲にあっても、押出
し後のアルミ合金にＴ6 処理を施すとき、急激な結晶粒
の成長によってマクロ組織が粗大化し、強度，伸び等の
機械的性質が低下する現象がみられる。
【０００９】熱処理によって加工組織の再結晶粒が粗大
化することは、Ｃｒ及びＭｎの複合添加と熱処理条件の
適正化によって抑制される。その結果、得られたアルミ
合金は、微細な結晶粒をもつ組織となり、強度及び伸び
が顕著に改善される。Ｃｒ及びＭｎの複合添加による性
質改善は、押出し加工を行った後で溶体化処理した際に
再結晶の粗大成長を抑制する作用に起因するものと推察
される。Ｃｒ及びＭｎの複合添加に加え、更にＺｒを併
用添加すると、伸びが一層向上すると共に結晶組織がよ
り微細になる。これは、Ｍｎ及びＣｒが再結晶粒の粗大
化を抑制する作用を呈するのに対し、Ｍｎ及びＣｒの結
晶粒成長抑制効果を超えるような高加工領域において再
結晶する場合に、Ｚｒが再結晶粒の微細化を促進させる
ことに起因する。
化することは、Ｃｒ及びＭｎの複合添加と熱処理条件の
適正化によって抑制される。その結果、得られたアルミ
合金は、微細な結晶粒をもつ組織となり、強度及び伸び
が顕著に改善される。Ｃｒ及びＭｎの複合添加による性
質改善は、押出し加工を行った後で溶体化処理した際に
再結晶の粗大成長を抑制する作用に起因するものと推察
される。Ｃｒ及びＭｎの複合添加に加え、更にＺｒを併
用添加すると、伸びが一層向上すると共に結晶組織がよ
り微細になる。これは、Ｍｎ及びＣｒが再結晶粒の粗大
化を抑制する作用を呈するのに対し、Ｍｎ及びＣｒの結
晶粒成長抑制効果を超えるような高加工領域において再
結晶する場合に、Ｚｒが再結晶粒の微細化を促進させる
ことに起因する。
【００１０】以下、本発明で使用されるＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミ合金押出し材の合金成分，含有量等について
説明する。 Ｓｉ：０．８〜１．５重量％ 析出効果によりアルミ合金の強度を向上させる合金元素
である。本発明の合金系ではＭｇと併用添加しているの
で、Ｍｇ2 Ｓｉ系化合物が析出し、強度が向上する。こ
のようなＳｉ添加の作用は、０．８重量％以上の添加で
顕著になる。しかし、１．５重量％を超える過剰のＳｉ
添加は、アルミ合金の液相線温度を上昇させ、溶製や鋳
造等を困難にする。また、Ｓｉ含有量が過剰になると押
出し性が劣化する。 Ｃｕ：０．４〜０．９重量％ マトリックスを固溶強化し、強度向上に有効なＭｇ2 Ｓ
ｉの析出を促進させる有効な合金元素である。Ｃｕの作
用は、０．４重量％以上の添加で顕著になる。しかし、
０．９重量％を超える多量のＣｕ含有は、焼入れ感受
性，耐食性等を劣化させる。
ｉ系アルミ合金押出し材の合金成分，含有量等について
説明する。 Ｓｉ：０．８〜１．５重量％ 析出効果によりアルミ合金の強度を向上させる合金元素
である。本発明の合金系ではＭｇと併用添加しているの
で、Ｍｇ2 Ｓｉ系化合物が析出し、強度が向上する。こ
のようなＳｉ添加の作用は、０．８重量％以上の添加で
顕著になる。しかし、１．５重量％を超える過剰のＳｉ
添加は、アルミ合金の液相線温度を上昇させ、溶製や鋳
造等を困難にする。また、Ｓｉ含有量が過剰になると押
出し性が劣化する。 Ｃｕ：０．４〜０．９重量％ マトリックスを固溶強化し、強度向上に有効なＭｇ2 Ｓ
ｉの析出を促進させる有効な合金元素である。Ｃｕの作
用は、０．４重量％以上の添加で顕著になる。しかし、
０．９重量％を超える多量のＣｕ含有は、焼入れ感受
性，耐食性等を劣化させる。
【００１１】Ｍｎ：０．２〜０．６重量％ 結晶粒の成長を抑制し、熱処理後の組織を微細に維持す
る上で有効な合金元素であり、０．２重量％以上の添加
でＭｎの作用が顕著になる。しかし、０．６重量％を超
える多量のＭｎを含有させると加工性が悪化する。 Ｍｇ：０．７〜１．５重量％ Ｓｉと反応してＭｇ2 Ｓｉ系化合物となってマトリック
スに析出し、アルミ合金の強度を向上させる。この析出
効果を得るためには、０．７重量％以上のＭｇ含有量が
必要とされる。しかし、１．５重量％を超える多量のＭ
ｇを含有させると、析出効果が飽和するばかりでなく、
焼入れ感受性が低下する。 Ｃｒ：０．１〜０．９重量％でＭｎ＋Ｃｒ≦１．２重量
％以下 Ｍｎと共同して結晶粒の粗大化を抑制する作用を呈する
合金元素である。Ｃｒの添加効果は、０．１重量％以上
の含有量で顕著になる。しかし、０．９重量％を超える
多量添加は、加工性を悪化させる。また、Ｃｒ含有量
は、Ｍｎ含有量との合計で１．２重量％以下に規制する
必要がある。Ｃｒ＋Ｍｎの合計含有量を１．２重量％に
維持しておくとき、他に悪影響を与えることなく、前述
したＣｒ及びＭｎの複合添加による効果が得られる。こ
れに対して、Ｃｒ＋Ｍｎ含有量が１．２重量％を超える
と、巨大なＡｌ−Ｍｎ−Ｃｒ系の化合物が晶出し易くな
り、アルミ合金の伸びが著しく低下する。
る上で有効な合金元素であり、０．２重量％以上の添加
でＭｎの作用が顕著になる。しかし、０．６重量％を超
える多量のＭｎを含有させると加工性が悪化する。 Ｍｇ：０．７〜１．５重量％ Ｓｉと反応してＭｇ2 Ｓｉ系化合物となってマトリック
スに析出し、アルミ合金の強度を向上させる。この析出
効果を得るためには、０．７重量％以上のＭｇ含有量が
必要とされる。しかし、１．５重量％を超える多量のＭ
ｇを含有させると、析出効果が飽和するばかりでなく、
焼入れ感受性が低下する。 Ｃｒ：０．１〜０．９重量％でＭｎ＋Ｃｒ≦１．２重量
％以下 Ｍｎと共同して結晶粒の粗大化を抑制する作用を呈する
合金元素である。Ｃｒの添加効果は、０．１重量％以上
の含有量で顕著になる。しかし、０．９重量％を超える
多量添加は、加工性を悪化させる。また、Ｃｒ含有量
は、Ｍｎ含有量との合計で１．２重量％以下に規制する
必要がある。Ｃｒ＋Ｍｎの合計含有量を１．２重量％に
維持しておくとき、他に悪影響を与えることなく、前述
したＣｒ及びＭｎの複合添加による効果が得られる。こ
れに対して、Ｃｒ＋Ｍｎ含有量が１．２重量％を超える
と、巨大なＡｌ−Ｍｎ−Ｃｒ系の化合物が晶出し易くな
り、アルミ合金の伸びが著しく低下する。
【００１２】Ｆｅ：０．２５重量％以下 不純物としてアルミ合金に混入するＦｅは、伸び，耐食
性等に悪影響を及ぼすＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物となっ
てマトリックスに分散される。この点、Ｆｅ含有量は、
少なければ少ないほど好ましいが、過度にＦｅ含有量を
低減することは合金の溶製を困難にする。そこで、本発
明にあっては、Ｆｅ含有量の上限を実質的な悪影響がみ
られない０．２５重量％に設定した。 Ｔｉ：０．００５〜０．０５重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、組織を安定さ
せると共に、溶接部又は圧接部の機械的性質を向上させ
る作用を呈する。このような作用は、０．００５重量％
以上のＴｉ添加で顕著になる。しかし、０．０５重量％
を超える多量のＴｉを添加すると、アルミ合金の靭性が
劣化する。
性等に悪影響を及ぼすＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物となっ
てマトリックスに分散される。この点、Ｆｅ含有量は、
少なければ少ないほど好ましいが、過度にＦｅ含有量を
低減することは合金の溶製を困難にする。そこで、本発
明にあっては、Ｆｅ含有量の上限を実質的な悪影響がみ
られない０．２５重量％に設定した。 Ｔｉ：０．００５〜０．０５重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、組織を安定さ
せると共に、溶接部又は圧接部の機械的性質を向上させ
る作用を呈する。このような作用は、０．００５重量％
以上のＴｉ添加で顕著になる。しかし、０．０５重量％
を超える多量のＴｉを添加すると、アルミ合金の靭性が
劣化する。
【００１３】Ｂ：０．０００１〜０．０１重量％ Ｔｉと同様に組織の安定化に有効な合金元素であり、
０．０００１重量％以上のＢ添加でその効果が顕著にな
る。しかし、０．０１重量％を超える多量のＢを添加す
ると、アルミ合金の靭性が劣化する。 Ｚｒ：０．１〜０．２重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、Ｍｎ及びＣｒ
と共同して結晶粒の粗大化を抑制する作用を呈する。ま
た、引っ張り強度を向上させることにも作用する。この
ような添加作用は、０．１重量％以上のＺｒ添加で顕著
になる。しかし、多量のＺｒ含有は加工性に悪影響を与
えるので、Ｚｒを添加する場合には０．２重量％を上限
とする。
０．０００１重量％以上のＢ添加でその効果が顕著にな
る。しかし、０．０１重量％を超える多量のＢを添加す
ると、アルミ合金の靭性が劣化する。 Ｚｒ：０．１〜０．２重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、Ｍｎ及びＣｒ
と共同して結晶粒の粗大化を抑制する作用を呈する。ま
た、引っ張り強度を向上させることにも作用する。この
ような添加作用は、０．１重量％以上のＺｒ添加で顕著
になる。しかし、多量のＺｒ含有は加工性に悪影響を与
えるので、Ｚｒを添加する場合には０．２重量％を上限
とする。
【００１４】熱処理及び押出しの条件：前述した組成を
もつアルミ合金押出し材の強度を向上させるためには、
先ず強度改善元素を完全に固溶させる必要がある。その
ためには、押出し後に少なくとも５１０℃以上の温度に
アルミ合金押出し材を加熱することが必要となる。しか
し、５５５℃を超える温度では、部分的な溶融が生じ、
欠陥が発生する。或いは、５１０℃以上の温度で押し出
すことが必要になる。しかし、この場合にも５５５℃を
超える押出し温度では、部分的な溶融が生じ欠陥が発生
する。溶体化処理後又は高温押出し後のアルミ合金押出
し材は、粗大なＭｇＳｉ系析出物が生じないように水焼
入れすることが要求される。仮に溶体化後のアルミ合金
押出し材を徐冷すると、析出したＭｇ2 Ｓｉ系析出物が
粗大に成長し、目標とする強度が得られない。水焼入れ
されたアルミ合金押出し材は、合金元素が過飽和で固溶
した状態にある。このアルミ合金押出し材を１５５〜１
９０℃に５〜２０時間保持すると、組織全体に微細なＭ
ｇ2 Ｓｉ系化合物が析出し、目標とする強度が得られ
る。しかし、温度条件又は保持時間が１５５〜１９０℃
又は５〜２０時間から外れると、析出したＭｇ2 Ｓｉが
大きく成長し、或いは十分なＭｇ2 Ｓｉが析出せず、目
標とする強度が得られない。このようにして成分・組成
が調整され、押し出され、熱処理されたアルミ合金押出
し材は、４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の引張り強さ及び１１
％以上の伸びを示し、トルクロッドのエンドや連結棒と
しての要求特性を十分に満足する。
もつアルミ合金押出し材の強度を向上させるためには、
先ず強度改善元素を完全に固溶させる必要がある。その
ためには、押出し後に少なくとも５１０℃以上の温度に
アルミ合金押出し材を加熱することが必要となる。しか
し、５５５℃を超える温度では、部分的な溶融が生じ、
欠陥が発生する。或いは、５１０℃以上の温度で押し出
すことが必要になる。しかし、この場合にも５５５℃を
超える押出し温度では、部分的な溶融が生じ欠陥が発生
する。溶体化処理後又は高温押出し後のアルミ合金押出
し材は、粗大なＭｇＳｉ系析出物が生じないように水焼
入れすることが要求される。仮に溶体化後のアルミ合金
押出し材を徐冷すると、析出したＭｇ2 Ｓｉ系析出物が
粗大に成長し、目標とする強度が得られない。水焼入れ
されたアルミ合金押出し材は、合金元素が過飽和で固溶
した状態にある。このアルミ合金押出し材を１５５〜１
９０℃に５〜２０時間保持すると、組織全体に微細なＭ
ｇ2 Ｓｉ系化合物が析出し、目標とする強度が得られ
る。しかし、温度条件又は保持時間が１５５〜１９０℃
又は５〜２０時間から外れると、析出したＭｇ2 Ｓｉが
大きく成長し、或いは十分なＭｇ2 Ｓｉが析出せず、目
標とする強度が得られない。このようにして成分・組成
が調整され、押し出され、熱処理されたアルミ合金押出
し材は、４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の引張り強さ及び１１
％以上の伸びを示し、トルクロッドのエンドや連結棒と
しての要求特性を十分に満足する。
【００１５】他方、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系のアルミ合金押
出し材に含まれる合金成分等の作用・効果は、次の通り
である。 Ｚｎ：４．０〜６．５重量％ Ｍｇと共にＺｎ−Ｍｇ系の微細な析出物を形成し、アル
ミ合金の強度を向上させる合金元素である。このような
強度向上の効果は、Ｚｎ含有量４．０重量％以上で顕著
になる。しかし、６．５重量％を超える多量のＺｎが含
まれると、耐応力腐食割れ性や加工性が劣化する。 Ｍｇ：０．５〜２．０重量％ Ｚｎと同様に強度向上に不可欠の合金元素であり、０．
５重量％以上の含有量で十分な強度が得られる。しか
し、２．０重量％を超える多量のＭｇが含まれると、耐
応力腐食割れ性や加工性が劣化する。 Ｃｕ：０．０１〜０．２重量％ 耐応力腐食割れ性を改善する合金元素であり、０．０１
重量％以上でＣｕの添加効果が顕著になる。しかし、Ｃ
ｕ含有量が０．２重量％を超えると、却って耐応力腐食
割れ性が劣化し、また溶接性も劣化する。
出し材に含まれる合金成分等の作用・効果は、次の通り
である。 Ｚｎ：４．０〜６．５重量％ Ｍｇと共にＺｎ−Ｍｇ系の微細な析出物を形成し、アル
ミ合金の強度を向上させる合金元素である。このような
強度向上の効果は、Ｚｎ含有量４．０重量％以上で顕著
になる。しかし、６．５重量％を超える多量のＺｎが含
まれると、耐応力腐食割れ性や加工性が劣化する。 Ｍｇ：０．５〜２．０重量％ Ｚｎと同様に強度向上に不可欠の合金元素であり、０．
５重量％以上の含有量で十分な強度が得られる。しか
し、２．０重量％を超える多量のＭｇが含まれると、耐
応力腐食割れ性や加工性が劣化する。 Ｃｕ：０．０１〜０．２重量％ 耐応力腐食割れ性を改善する合金元素であり、０．０１
重量％以上でＣｕの添加効果が顕著になる。しかし、Ｃ
ｕ含有量が０．２重量％を超えると、却って耐応力腐食
割れ性が劣化し、また溶接性も劣化する。
【００１６】Ｍｎ：０．２〜０．７重量％ 組織の安定化を図り、強度を向上させる作用を呈する。
Ｍｎの添加効果は、０．２重量％以上の含有量で顕著に
なる。しかし、０．７重量％を超える多量のＭｎが含ま
れると、巨大化合物が生成し、靭性や加工性を劣化させ
る虞れがある。 Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％ Ｍｎと同様に組織安定化のために有効な合金元素であ
り、０．０５重量％以上の含有量でＣｕの添加効果が顕
著になる。しかし、０．３重量％を超える多量のＣｒ含
有は、組織安定化効果が飽和するばかりでなく、靭性や
加工性に有害な巨大化合物を生成させる原因となる。 Ｚｒ：０．０５〜０．２５重量％ Ｍｎと同様に組織の安定化に有効な合金元素であり、
０．０５重量％以上の含有量でＺｒの添加効果が顕著に
なる。しかし、０．２５重量％をこえる多量のＺｒを含
有させると、組織安定化効果が飽和するばかりでなく、
靭性や加工性に有害な巨大化合物を生成させる原因とな
る。
Ｍｎの添加効果は、０．２重量％以上の含有量で顕著に
なる。しかし、０．７重量％を超える多量のＭｎが含ま
れると、巨大化合物が生成し、靭性や加工性を劣化させ
る虞れがある。 Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％ Ｍｎと同様に組織安定化のために有効な合金元素であ
り、０．０５重量％以上の含有量でＣｕの添加効果が顕
著になる。しかし、０．３重量％を超える多量のＣｒ含
有は、組織安定化効果が飽和するばかりでなく、靭性や
加工性に有害な巨大化合物を生成させる原因となる。 Ｚｒ：０．０５〜０．２５重量％ Ｍｎと同様に組織の安定化に有効な合金元素であり、
０．０５重量％以上の含有量でＺｒの添加効果が顕著に
なる。しかし、０．２５重量％をこえる多量のＺｒを含
有させると、組織安定化効果が飽和するばかりでなく、
靭性や加工性に有害な巨大化合物を生成させる原因とな
る。
【００１７】Ｆｅ：０．０１〜０．４重量％ 組織を安定化させ、耐応力腐食割れ性を改善する合金元
素である。このような効果は、０．０１重量％以上の含
有量で顕著になる。しかし、０．４重量％を超える多量
のＦｅ含有量は、却って靭性や加工性を劣化させる。 Ｔｉ：０．００５〜０．２重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、組織の安定化
を図り、溶接部又は圧接部の機械的性質を向上させる作
用を呈する。このような効果は、０．００５重量％以上
の含有量で顕著になる。しかし、０．２重量％を超える
多量のＴｉ含有量は、靭性や加工性に有害な巨大化合物
を生成させる原因となる。 Ｂ：０．０００１〜０．０５重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、０．０００１
重量％以上のＢ添加で組織安定化の効果が顕著になる。
しかし、０．０５重量％を超えて過剰に添加しても、Ｂ
の添加効果が飽和するばかりでなく、靭性や加工性に有
害な巨大化合物を生成させる原因となる。 Ｖ：０．０１〜０．１重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、耐応力腐食割
れ性を改善する作用を呈する。このような添加効果は、
０．０１重量％以上で顕著になる。しかし、０．１重量
％を超える過剰添加は、却って加工性及び靭性を劣化さ
せる。
素である。このような効果は、０．０１重量％以上の含
有量で顕著になる。しかし、０．４重量％を超える多量
のＦｅ含有量は、却って靭性や加工性を劣化させる。 Ｔｉ：０．００５〜０．２重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、組織の安定化
を図り、溶接部又は圧接部の機械的性質を向上させる作
用を呈する。このような効果は、０．００５重量％以上
の含有量で顕著になる。しかし、０．２重量％を超える
多量のＴｉ含有量は、靭性や加工性に有害な巨大化合物
を生成させる原因となる。 Ｂ：０．０００１〜０．０５重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、０．０００１
重量％以上のＢ添加で組織安定化の効果が顕著になる。
しかし、０．０５重量％を超えて過剰に添加しても、Ｂ
の添加効果が飽和するばかりでなく、靭性や加工性に有
害な巨大化合物を生成させる原因となる。 Ｖ：０．０１〜０．１重量％ 必要に応じて添加される合金元素であり、耐応力腐食割
れ性を改善する作用を呈する。このような添加効果は、
０．０１重量％以上で顕著になる。しかし、０．１重量
％を超える過剰添加は、却って加工性及び靭性を劣化さ
せる。
【００１８】Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系のアルミ合金押出し材
は、以上の合金元素の他に、不純物として０．３重量％
未満のＳｉ、単独で０．０５重量％未満の他の元素を含
むことが許容される。これら不純物元素を許容範囲に規
制しておくとき、トルクロッドとしての要求特性が満足
される。 熱処理及び押出しの条件：前述した組成をもつアルミ合
金押出し材の強度を向上させるためには、先ず強度改善
元素を完全に固溶させる必要がある。そのためには、押
出し後、少なくとも４３０℃以上の温度にアルミ合金押
出し材を加熱することが必要となる。しかし、４８０℃
を超える温度では、部分的な溶融が生じ、欠陥が発生す
る。或いは、４３０℃以上の温度で押し出すことが必要
になる。しかし、この場合も４８０℃を超える温度で
は、部分的な溶融が生じ、欠陥が発生する。溶体化処理
後又は高温押出し後のアルミ合金押出し材は、水冷のよ
うな急冷を施すと、内部歪みが大きくなりすぎて応力腐
食割れの原因となることから、空冷又は炉冷により冷却
される。
は、以上の合金元素の他に、不純物として０．３重量％
未満のＳｉ、単独で０．０５重量％未満の他の元素を含
むことが許容される。これら不純物元素を許容範囲に規
制しておくとき、トルクロッドとしての要求特性が満足
される。 熱処理及び押出しの条件：前述した組成をもつアルミ合
金押出し材の強度を向上させるためには、先ず強度改善
元素を完全に固溶させる必要がある。そのためには、押
出し後、少なくとも４３０℃以上の温度にアルミ合金押
出し材を加熱することが必要となる。しかし、４８０℃
を超える温度では、部分的な溶融が生じ、欠陥が発生す
る。或いは、４３０℃以上の温度で押し出すことが必要
になる。しかし、この場合も４８０℃を超える温度で
は、部分的な溶融が生じ、欠陥が発生する。溶体化処理
後又は高温押出し後のアルミ合金押出し材は、水冷のよ
うな急冷を施すと、内部歪みが大きくなりすぎて応力腐
食割れの原因となることから、空冷又は炉冷により冷却
される。
【００１９】冷却されたアルミ合金押出し材は、合金元
素が過飽和で固溶した状態にある。このアルミ合金は、
室温に保持しておくとＺｎ−Ｍｇ系の微細な析出物が形
成され、品質が安定して目標とする強度が得られる。し
かし、このような自然時効は１か月以上の長期間が必要
とされる。そこで、Ｚｎ−Ｍｇ系微細析出物の生成を促
進させるため、１１０〜１３０℃に２３〜２５時間保持
する人工時効、又は１１５〜１２５℃に３〜６時間保持
した後で１７０〜１８０℃に６〜８時間保持する人工時
効によって、早期に品質を安定化させることが好まし
い。また、高温押出しし、溶体化処理を省略した押出し
材料では、Ｚｎ−Ｍｇ系の微細化合物を均一に析出させ
ると共に、応力腐食割れの原因になることもある押出し
加工時の内部歪みを除去する上でも時効処理が有効であ
る。時効温度及び保持時間が前述した範囲を外れると、
時効効果が十分でなく、或いは過時効による問題が発生
する。このようにして成分・組成が調整され、押し出さ
れ、熱処理されたアルミ合金押出し材は、３２ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の引張り強さ及び１１％以上の伸びを示し、
トルクロッドの連結棒やエンドとしての要求特性を十分
に満足する。
素が過飽和で固溶した状態にある。このアルミ合金は、
室温に保持しておくとＺｎ−Ｍｇ系の微細な析出物が形
成され、品質が安定して目標とする強度が得られる。し
かし、このような自然時効は１か月以上の長期間が必要
とされる。そこで、Ｚｎ−Ｍｇ系微細析出物の生成を促
進させるため、１１０〜１３０℃に２３〜２５時間保持
する人工時効、又は１１５〜１２５℃に３〜６時間保持
した後で１７０〜１８０℃に６〜８時間保持する人工時
効によって、早期に品質を安定化させることが好まし
い。また、高温押出しし、溶体化処理を省略した押出し
材料では、Ｚｎ−Ｍｇ系の微細化合物を均一に析出させ
ると共に、応力腐食割れの原因になることもある押出し
加工時の内部歪みを除去する上でも時効処理が有効であ
る。時効温度及び保持時間が前述した範囲を外れると、
時効効果が十分でなく、或いは過時効による問題が発生
する。このようにして成分・組成が調整され、押し出さ
れ、熱処理されたアルミ合金押出し材は、３２ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上の引張り強さ及び１１％以上の伸びを示し、
トルクロッドの連結棒やエンドとしての要求特性を十分
に満足する。
【００２０】
【実施例】表１に示した組成をもつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系
の各種Ａｌ合金及び表２に示した組成をもつＡｌ−Ｚｎ
−Ｍｎ系の各種Ａｌ合金を、環状部に連結部が一体化さ
れた断面形状（図３）に押し出した。得られたアルミ合
金押出し形材を熱処理し、図４（ａ）及び（ｂ）に示す
ように外径φ1 ＝１３０ｍｍ，内径φ2 ＝１０５ｍｍ及
び幅Ｗ＝５１ｍｍのエンド１，２を作製した。エンド
１，２の環状部４の一側に、曲率半径５０ｍｍで立ち上
がった先端径６０ｍｍの連結部５を形成した。他方、連
結棒３としては、熱処理した同様なＡｌ合金から作製さ
れた外径６０ｍｍの押出しパイプ材を使用した。連結部
５の端面に連結棒３を押し当て、ＭＩＧ溶接又は摩擦圧
接によって接合部６を形成し、エンド１，２を連結棒３
に一体化した。なお、連結棒３としては、ＭＩＧ溶接に
よる場合は内径３５ｍｍ、摩擦圧接による場合は内径４
０ｍｍのパイプを使用した。ＭＩＧ溶接条件は、溶接棒
Ａ５３５６を使用し、電圧２８Ｖ，電流２８０Ａ，溶接
速度１ｍ／分に設定した。摩擦圧接には、加熱圧力５０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，加熱時間５秒，アプセット圧力１０
００ｋｇｆ／ｃｍ2 及びアプセット量１０ｍｍを採用し
た。
の各種Ａｌ合金及び表２に示した組成をもつＡｌ−Ｚｎ
−Ｍｎ系の各種Ａｌ合金を、環状部に連結部が一体化さ
れた断面形状（図３）に押し出した。得られたアルミ合
金押出し形材を熱処理し、図４（ａ）及び（ｂ）に示す
ように外径φ1 ＝１３０ｍｍ，内径φ2 ＝１０５ｍｍ及
び幅Ｗ＝５１ｍｍのエンド１，２を作製した。エンド
１，２の環状部４の一側に、曲率半径５０ｍｍで立ち上
がった先端径６０ｍｍの連結部５を形成した。他方、連
結棒３としては、熱処理した同様なＡｌ合金から作製さ
れた外径６０ｍｍの押出しパイプ材を使用した。連結部
５の端面に連結棒３を押し当て、ＭＩＧ溶接又は摩擦圧
接によって接合部６を形成し、エンド１，２を連結棒３
に一体化した。なお、連結棒３としては、ＭＩＧ溶接に
よる場合は内径３５ｍｍ、摩擦圧接による場合は内径４
０ｍｍのパイプを使用した。ＭＩＧ溶接条件は、溶接棒
Ａ５３５６を使用し、電圧２８Ｖ，電流２８０Ａ，溶接
速度１ｍ／分に設定した。摩擦圧接には、加熱圧力５０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，加熱時間５秒，アプセット圧力１０
００ｋｇｆ／ｃｍ2 及びアプセット量１０ｍｍを採用し
た。
【００２１】
【００２２】
【００２３】実施例１：合金番号１のアルミ合金を間接
押出しし、５３０℃に加熱し、水冷し、１６０℃に１８
時間保持する熱処理を施した材料でエンドを作製した。
連結棒は、合金番号６のアルミ合金を所定寸法に押し出
し、４５０℃に加熱し、空冷し、次いで１２０℃に２４
時間保持する時効処理した材料から作製した。これらエ
ンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッド
は、引張り強さ４２，０００ｋｇｆ，圧縮強度４０，０
００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．５％，連結棒部の伸
び１４．１％，接合部の伸び１３．０％で、±６，００
０ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労に
より破損することがなかった。また、接合されたトルク
ロッドから試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｈ８７１１に準
拠した応力腐食割れ試験に供した。すなわち、耐力の７
５％を加えた状態で３．５％ＮａＣｌ溶液に浸漬し、１
０分浸漬→５０分乾燥の繰返しを３０日間継続させた。
そして、試験後のトルクロッドを観察したところ、エン
ド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検出されな
かった。他方、摩擦圧接によって連結棒にエンドを接合
したトルクロッドは、引張り強さ３８，５００ｋｇｆ，
圧縮強度３７，０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．５
％，連結棒部の伸び１４．０％，接合部の伸び１２．０
％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与
えた後でも疲労により破損することがなかった。また、
同様な応力腐食割れ試験の結果では、エンド部，連結棒
部，接合部共に応力腐食割れが検出されなかった。
押出しし、５３０℃に加熱し、水冷し、１６０℃に１８
時間保持する熱処理を施した材料でエンドを作製した。
連結棒は、合金番号６のアルミ合金を所定寸法に押し出
し、４５０℃に加熱し、空冷し、次いで１２０℃に２４
時間保持する時効処理した材料から作製した。これらエ
ンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッド
は、引張り強さ４２，０００ｋｇｆ，圧縮強度４０，０
００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．５％，連結棒部の伸
び１４．１％，接合部の伸び１３．０％で、±６，００
０ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労に
より破損することがなかった。また、接合されたトルク
ロッドから試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｈ８７１１に準
拠した応力腐食割れ試験に供した。すなわち、耐力の７
５％を加えた状態で３．５％ＮａＣｌ溶液に浸漬し、１
０分浸漬→５０分乾燥の繰返しを３０日間継続させた。
そして、試験後のトルクロッドを観察したところ、エン
ド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検出されな
かった。他方、摩擦圧接によって連結棒にエンドを接合
したトルクロッドは、引張り強さ３８，５００ｋｇｆ，
圧縮強度３７，０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．５
％，連結棒部の伸び１４．０％，接合部の伸び１２．０
％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与
えた後でも疲労により破損することがなかった。また、
同様な応力腐食割れ試験の結果では、エンド部，連結棒
部，接合部共に応力腐食割れが検出されなかった。
【００２４】実施例２：合金番号２のアルミ合金を間接
押し出しし、５５０℃に加熱し、水冷し、１９０℃に６
時間保持する熱処理を施した材料からエンドを作製し
た。連結棒は、合金番号６のアルミ合金から実施例１と
同様な工程によって作製した。これらエンド及び連結棒
をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッドは、引張り強さ
４２，５００ｋｇｆ，圧縮強度４０，０００ｋｇｆ，エ
ンド部の伸び１１．２％，連結棒部の伸び１４．０％，
接合部の伸び１３．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返
し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労により破損するこ
とがなかった。また、実施例１と同じ応力腐食割れ試験
に供したところ、エンド部，連結棒部，接合部共に応力
腐食割れが検出されなかった。他方、摩擦圧接によって
連結棒にエンドを接合したトルクロッドは、引張り強さ
３８，５００ｋｇｆ，圧縮強度３７，０００ｋｇｆ，エ
ンド部の伸び１１．２％，連結棒部の伸び１３．９％，
接合部の伸び１２．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返
し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労により破損するこ
とがなかった。また、同様な応力腐食割れ試験の結果で
は、エンド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検
出されなかった。
押し出しし、５５０℃に加熱し、水冷し、１９０℃に６
時間保持する熱処理を施した材料からエンドを作製し
た。連結棒は、合金番号６のアルミ合金から実施例１と
同様な工程によって作製した。これらエンド及び連結棒
をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッドは、引張り強さ
４２，５００ｋｇｆ，圧縮強度４０，０００ｋｇｆ，エ
ンド部の伸び１１．２％，連結棒部の伸び１４．０％，
接合部の伸び１３．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返
し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労により破損するこ
とがなかった。また、実施例１と同じ応力腐食割れ試験
に供したところ、エンド部，連結棒部，接合部共に応力
腐食割れが検出されなかった。他方、摩擦圧接によって
連結棒にエンドを接合したトルクロッドは、引張り強さ
３８，５００ｋｇｆ，圧縮強度３７，０００ｋｇｆ，エ
ンド部の伸び１１．２％，連結棒部の伸び１３．９％，
接合部の伸び１２．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返
し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労により破損するこ
とがなかった。また、同様な応力腐食割れ試験の結果で
は、エンド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検
出されなかった。
【００２５】実施例３：合金番号６のＡｌ合金を４５０
℃で間接押出しし、１２０℃に４時間保持した後、１７
５℃に７時間保持した材料からエンドを作製した。連結
棒は、合金番号２の押出しパイプを５４０℃に加熱し、
水冷した後、１８５℃で７時間保持する熱処理を施した
材料から作製した。これらエンド及び連結棒をＭＩＧ溶
接して得られたトルクロッドは、引張り強さ３７，００
０ｋｇｆ，圧縮強度３６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸
び１１．０％，連結棒部の伸び１４．０％，接合部の伸
び１２．５％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２
×０6 回与えた後でも疲労により破損することがなかっ
た。また、実施例１と同じ応力腐食割れ試験に供したと
ころ、エンド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが
検出されなかった。他方、摩擦圧接によって連結棒にエ
ンドを接合したトルクロッドは、引張り強さ３７，００
０ｋｇｆ，圧縮強度３６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸
び１０．８％，連結棒部の伸び１６．８％，接合部の伸
び１２．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２
×０6 回与えた後でも疲労により破損することがなかっ
た。また、同様な応力腐食割れ試験の結果では、エンド
部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検出されなか
った。
℃で間接押出しし、１２０℃に４時間保持した後、１７
５℃に７時間保持した材料からエンドを作製した。連結
棒は、合金番号２の押出しパイプを５４０℃に加熱し、
水冷した後、１８５℃で７時間保持する熱処理を施した
材料から作製した。これらエンド及び連結棒をＭＩＧ溶
接して得られたトルクロッドは、引張り強さ３７，００
０ｋｇｆ，圧縮強度３６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸
び１１．０％，連結棒部の伸び１４．０％，接合部の伸
び１２．５％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２
×０6 回与えた後でも疲労により破損することがなかっ
た。また、実施例１と同じ応力腐食割れ試験に供したと
ころ、エンド部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが
検出されなかった。他方、摩擦圧接によって連結棒にエ
ンドを接合したトルクロッドは、引張り強さ３７，００
０ｋｇｆ，圧縮強度３６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸
び１０．８％，連結棒部の伸び１６．８％，接合部の伸
び１２．０％で、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２
×０6 回与えた後でも疲労により破損することがなかっ
た。また、同様な応力腐食割れ試験の結果では、エンド
部，連結棒部，接合部共に応力腐食割れが検出されなか
った。
【００２６】実施例４：合金番号７のアルミ合金を間接
押出しし、４５０℃に加熱し、炉冷した材料からエンド
を作製した。連結棒は、合金番号１のアルミ合金押出し
パイプを５３０℃に加熱し、水冷した後、１８０℃に８
時間保持する熱処理を施した材料から作製した。これら
エンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッ
ドは、引張り強さ３８，０００ｋｇｆ，圧縮強度３６，
０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．１％，連結棒部の
伸び１３．８％，接合部の伸び１２．５％で、±６，０
００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労
により破損することがなかった。また、実施例１と同じ
応力腐食割れ試験に供したところ、エンド部，連結棒
部，接合部共に応力腐食割れが検出されなかった。他
方、摩擦圧接によって連結棒にエンドを接合したトルク
ロッドは、引張り強さ３８，０００ｋｇｆ，圧縮強度３
６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．０％，連結棒
部の伸び１３．０％，接合部の伸び１２．０％で、±
６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後で
も疲労により破損することがなかった。また、同様な応
力腐食割れ試験の結果では、エンド部，連結棒部，接合
部共に応力腐食割れが検出されなかった。
押出しし、４５０℃に加熱し、炉冷した材料からエンド
を作製した。連結棒は、合金番号１のアルミ合金押出し
パイプを５３０℃に加熱し、水冷した後、１８０℃に８
時間保持する熱処理を施した材料から作製した。これら
エンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロッ
ドは、引張り強さ３８，０００ｋｇｆ，圧縮強度３６，
０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．１％，連結棒部の
伸び１３．８％，接合部の伸び１２．５％で、±６，０
００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後でも疲労
により破損することがなかった。また、実施例１と同じ
応力腐食割れ試験に供したところ、エンド部，連結棒
部，接合部共に応力腐食割れが検出されなかった。他
方、摩擦圧接によって連結棒にエンドを接合したトルク
ロッドは、引張り強さ３８，０００ｋｇｆ，圧縮強度３
６，０００ｋｇｆ，エンド部の伸び１１．０％，連結棒
部の伸び１３．０％，接合部の伸び１２．０％で、±
６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与えた後で
も疲労により破損することがなかった。また、同様な応
力腐食割れ試験の結果では、エンド部，連結棒部，接合
部共に応力腐食割れが検出されなかった。
【００２７】比較例１：合金番号３のアルミ合金を直接
押出しし、５３０℃に加熱し、水冷し、１８０℃に８時
間保持した材料からエンドを作製した。連結棒は、合金
番号８のアルミ合金押出しパイプを４５０℃に加熱し、
空冷し、次いで１２０℃に２４時間保持する時効処理を
施した材料から作製した。これらエンド及び連結棒をＭ
ＩＧ溶接して得られたトルクロッドは、引張り強さ３
８，５００ｋｇｆ，圧縮強度３５，０００ｋｇｆの値を
示したものの、エンド部の伸びが４％と不足していた。
また、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与
えたところ、疲労により破損した。そのため、トルクロ
ッドとしては不適当であった。
押出しし、５３０℃に加熱し、水冷し、１８０℃に８時
間保持した材料からエンドを作製した。連結棒は、合金
番号８のアルミ合金押出しパイプを４５０℃に加熱し、
空冷し、次いで１２０℃に２４時間保持する時効処理を
施した材料から作製した。これらエンド及び連結棒をＭ
ＩＧ溶接して得られたトルクロッドは、引張り強さ３
８，５００ｋｇｆ，圧縮強度３５，０００ｋｇｆの値を
示したものの、エンド部の伸びが４％と不足していた。
また、±６，０００ｋｇｆの繰返し負荷を２×０6 回与
えたところ、疲労により破損した。そのため、トルクロ
ッドとしては不適当であった。
【００２８】比較例２：合金番号１０のアルミ合金を間
接押出しし、空冷し、１２０℃に４時間保持した後、１
７５℃に７時間保持する熱処理を施した材料からエンド
を作製した。連結棒は、合金番号５のアルミ合金押出し
パイプを５３０℃に加熱し、水冷し、次いで１８０℃に
８時間保持する熱処理を施した材料から作製した。これ
らエンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロ
ッドは、引張り強さ３４，０００ｋｇｆの値を示したも
のの、圧縮強度が２９，０００ｋｇｆと不足していた。
また、応力腐食割れ試験の結果も、エンド部及び接合部
に腐食割れが検出された。そのため、トルクロッドとし
ては不適当であった。
接押出しし、空冷し、１２０℃に４時間保持した後、１
７５℃に７時間保持する熱処理を施した材料からエンド
を作製した。連結棒は、合金番号５のアルミ合金押出し
パイプを５３０℃に加熱し、水冷し、次いで１８０℃に
８時間保持する熱処理を施した材料から作製した。これ
らエンド及び連結棒をＭＩＧ溶接して得られたトルクロ
ッドは、引張り強さ３４，０００ｋｇｆの値を示したも
のの、圧縮強度が２９，０００ｋｇｆと不足していた。
また、応力腐食割れ試験の結果も、エンド部及び接合部
に腐食割れが検出された。そのため、トルクロッドとし
ては不適当であった。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、成分が規制された組成で且つ特定条件下で熱処理が
施されたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系の
Ａｌ合金押出し材を組み合わせてエンド部材及び連結棒
部材を作製し、これらエンド部材及び連結棒部材を溶接
又は圧接することにより、従来から使用されている鉄製
のトルクロッドとほぼ同じ寸法・形状で鉄製に匹敵する
特性をもつアルミ合金押出し材製のトルクロッドを得て
いる。特に間接押出しにより得られたアルミ合金押出し
材は、優れた性質を呈する。このアルミ合金押出し材製
トルクロッドは、鉄製に比較して５５〜６０％程度に軽
量化されており、しかもエンド部に圧入するブッシュや
トルクロッドを固定する部品に対する設計変更の必要性
がなく、従来の鉄製トルクロッドと同様に使用され、ト
ラックの軽量化に寄与する。
は、成分が規制された組成で且つ特定条件下で熱処理が
施されたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系の
Ａｌ合金押出し材を組み合わせてエンド部材及び連結棒
部材を作製し、これらエンド部材及び連結棒部材を溶接
又は圧接することにより、従来から使用されている鉄製
のトルクロッドとほぼ同じ寸法・形状で鉄製に匹敵する
特性をもつアルミ合金押出し材製のトルクロッドを得て
いる。特に間接押出しにより得られたアルミ合金押出し
材は、優れた性質を呈する。このアルミ合金押出し材製
トルクロッドは、鉄製に比較して５５〜６０％程度に軽
量化されており、しかもエンド部に圧入するブッシュや
トルクロッドを固定する部品に対する設計変更の必要性
がなく、従来の鉄製トルクロッドと同様に使用され、ト
ラックの軽量化に寄与する。
【図１】 エンド及び連結棒に三分割した従来の鉄製ト
ルクロッドの側面図
ルクロッドの側面図
【図２】 同鉄製トルクロッドの平面図
【図３】 アルミ合金押出し形材を輪切りにしてエンド
を作製することを説明する図
を作製することを説明する図
【図４】 本発明実施例でアルミ合金押出し形材製エン
ド（ａ）をアルミ合金押出しパイプ製連結棒に溶接又は
圧接したトルクロッドの一部（ｂ）
ド（ａ）をアルミ合金押出しパイプ製連結棒に溶接又は
圧接したトルクロッドの一部（ｂ）
１，２：エンド ３：連結棒 ４：環状部
５：連結部 ６：ＭＩＧ溶接又は摩擦圧接した接合部
５：連結部 ６：ＭＩＧ溶接又は摩擦圧接した接合部
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２２Ｆ 1/053 Ｃ２２Ｆ 1/053 (72)発明者 山田 達 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 土屋 健二 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 樋野 治道 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 堀田 元司 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内
Claims (7)
- 【請求項１】 環状部に連結部が一体化された断面形状
をもつアルミ押出し形材の輪切りにより作製されたエン
ドにアルミ押出しパイプ製の連結棒を溶接又は圧接した
トルクロッドであり、 エンド用アルミ押出し形材又は連結棒用アルミ押出しパ
イプの一方が、Ｓｉ：０．８〜１．５重量％，Ｃｕ：
０．４〜０．９重量％，Ｍｎ：０．２〜０．６重量％，
Ｍｇ：０．７〜１．５重量％，Ｃｒ：０．１〜０．９重
量％を含み、Ｆｅ含有量を０．２５重量％以下に規制す
ると共に、Ｍｎ＋Ｃｒの合計含有量が１．２重量％以下
に規制された組成をもつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金
製で、押出し後５１０〜５５５℃に加熱し、水冷し、１
５５〜１９０℃に５〜２０時間保持する熱処理、又は５
１０〜５５５℃で押し出し、水冷し、１５５〜１９０℃
に５〜２０時間保持する熱処理を施して作られたもので
あり、 他方のエンド用アルミ押出し形材又は連結棒用アルミ押
出しパイプが、Ｚｎ：４．０〜６．５重量％，Ｍｇ：
０．５〜２．０重量％，Ｃｕ：０．０１〜０．２重量
％，Ｍｎ：０．２〜０．７重量％，Ｃｒ：０．０５〜
０．３重量％，Ｚｒ：０．０５〜０．２５重量％，Ｆ
ｅ：０．０１〜０．４重量％を含むＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系
アルミ合金製であり、押出し後４３０〜４８０℃に加熱
し、空冷又は炉冷して作られたものであるアルミ製トル
クロッド。 - 【請求項２】 請求項１記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アル
ミ合金が更にＴｉ：０．００５〜０．０５重量％，Ｂ：
０．０００１〜０．０１重量％及びＺｒ：０．１〜０．
２重量％の１種又は２種以上を含むものであるトルクロ
ッド。 - 【請求項３】 請求項１記載のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アル
ミ合金が更にＴｉ：０．００５〜０．２重量％，Ｂ：
０．０００１〜０．０５重量％及びＶ：０．０１〜０．
１重量％の１種又は２種以上を含むものであるトルクロ
ッド。 - 【請求項４】 請求項１記載のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アル
ミ合金が空冷又は炉冷後に１１０〜１３０℃に２３〜２
５時間保持する時効処理、又は１１５〜１２５℃に３〜
６時間保持した後で１７０〜１８０℃に６〜８時間保持
する時効処理が施されたものであるトルクロッド。 - 【請求項５】 請求項１記載のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アル
ミ合金が４３０〜４８０℃で押し出され、空冷又は炉冷
されたものであるトルクロッド。 - 【請求項６】 請求項１記載のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｎ系アル
ミ合金が４３０〜４８０℃で押し出され、空冷又は炉冷
後に１１０〜１３０℃に２３〜２５時間保持する時効処
理、又は１１５〜１２５℃に３〜６時間保持した後で１
７０〜１８０℃に６〜８時間保持する時効処理が施され
たものであるトルクロッド。 - 【請求項７】 請求項１記載のアルミ押し出し形材を、
熱処理前，熱処理工程中又は熱処理後の何れかに輪切り
するアルミ製トルクロッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17711396A JPH108174A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | アルミ製トルクロッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17711396A JPH108174A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | アルミ製トルクロッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108174A true JPH108174A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=16025394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17711396A Pending JPH108174A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | アルミ製トルクロッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108174A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030042124A (ko) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | 강성보 | 커넥팅로드 및 그 제조방법 |
| JP2009197269A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Kobe Steel Ltd | 溶接構造用複合アルミニウム合金押出材 |
| CN102397896A (zh) * | 2010-09-09 | 2012-04-04 | 无锡鸿声铝业有限公司 | 摆杆铝型材生产工艺 |
| CN109109591A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-01 | 青岛航大新材料技术有限公司 | 铝合金分体式v型推力杆及其制备工艺与搅拌摩擦焊装配方法 |
| US10646914B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-05-12 | Accuride Corporation | Aluminum alloys for applications such as wheels and methods of manufacture |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP17711396A patent/JPH108174A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030042124A (ko) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | 강성보 | 커넥팅로드 및 그 제조방법 |
| JP2009197269A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Kobe Steel Ltd | 溶接構造用複合アルミニウム合金押出材 |
| CN102397896A (zh) * | 2010-09-09 | 2012-04-04 | 无锡鸿声铝业有限公司 | 摆杆铝型材生产工艺 |
| US10646914B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-05-12 | Accuride Corporation | Aluminum alloys for applications such as wheels and methods of manufacture |
| US11420249B2 (en) | 2018-01-12 | 2022-08-23 | Accuride Corporation | Aluminum wheels and methods of manufacture |
| CN109109591A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-01 | 青岛航大新材料技术有限公司 | 铝合金分体式v型推力杆及其制备工艺与搅拌摩擦焊装配方法 |
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