JPH1129843A - アルミダイカスト品の熱処理方法 - Google Patents
アルミダイカスト品の熱処理方法Info
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- JPH1129843A JPH1129843A JP18401097A JP18401097A JPH1129843A JP H1129843 A JPH1129843 A JP H1129843A JP 18401097 A JP18401097 A JP 18401097A JP 18401097 A JP18401097 A JP 18401097A JP H1129843 A JPH1129843 A JP H1129843A
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- Japan
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- aluminum die
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- treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 元来ガスを含有しているアルミダイカスト品
の熱処理方法を提供することである。 【解決手段】 本発明のアルミダイカスト品の熱処理方
法は、元来ガスを含有しているアルミダイカスト品を熱
処理炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分の加熱保持
を行い、その後水中焼入れする溶体化処理を施すことを
特徴とする。また、水中焼入れを施した後に、さらに人
工時効処理を施すことを特徴とする。また熱処理炉の雰
囲気圧をプラスとして、フクレを抑圧してその発生を防
止する。
の熱処理方法を提供することである。 【解決手段】 本発明のアルミダイカスト品の熱処理方
法は、元来ガスを含有しているアルミダイカスト品を熱
処理炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分の加熱保持
を行い、その後水中焼入れする溶体化処理を施すことを
特徴とする。また、水中焼入れを施した後に、さらに人
工時効処理を施すことを特徴とする。また熱処理炉の雰
囲気圧をプラスとして、フクレを抑圧してその発生を防
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
ダイカスト（以下、「アルミダイカスト品」という。）
の熱処理方法に関し、詳しくは高温−極く短時間加熱保
持した後急冷する溶体化処理を基本として、アルミダイ
カスト品のブリスター（以下「フクレ」という。）の発
生を防止する熱処理方法に関する。
ダイカスト（以下、「アルミダイカスト品」という。）
の熱処理方法に関し、詳しくは高温−極く短時間加熱保
持した後急冷する溶体化処理を基本として、アルミダイ
カスト品のブリスター（以下「フクレ」という。）の発
生を防止する熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイカスト法は金型に溶湯を高速で鋳込
む鋳造法で、薄肉で寸法精度と鋳肌の優れた鋳物を短時
間で大量に生産することができる。そのため、アルミダ
イカスト品は強度をさほど必要としない自動車部品等に
広く使用されている。しかし、一般のダイカスト法で
は、高速で鋳込むため空気を巻き込みやすく機械的性質
のばらつきが大きい。またアルミダイカスト品は、低圧
鋳造法、重力鋳造法や溶湯鍛造法等で製造されたアルミ
鋳物品に比べて含有ガス量が多いので、強度を付与しよ
うとして熱処理を施すとフクレを生じる場合が多く、強
度部材への適用が制限されている。熱処理可能なダイカ
スト品を製造する方法として、金型内に酸素を吹き込ん
で射出を行うダイカスト法もあるが、酸素吹き込み時に
アルミ溶湯と発熱反応が起り金型寿命が短いことなどか
ら広く実用化されるまでには至っていない。最近では、
真空ダイカストによる強度部材が実用化されはじめられ
ている。しかし、ダイカスト鋳造の後に、引張特性を付
与するために必要とされる溶体化処理等の熱処理条件に
ついては明らかではない。
む鋳造法で、薄肉で寸法精度と鋳肌の優れた鋳物を短時
間で大量に生産することができる。そのため、アルミダ
イカスト品は強度をさほど必要としない自動車部品等に
広く使用されている。しかし、一般のダイカスト法で
は、高速で鋳込むため空気を巻き込みやすく機械的性質
のばらつきが大きい。またアルミダイカスト品は、低圧
鋳造法、重力鋳造法や溶湯鍛造法等で製造されたアルミ
鋳物品に比べて含有ガス量が多いので、強度を付与しよ
うとして熱処理を施すとフクレを生じる場合が多く、強
度部材への適用が制限されている。熱処理可能なダイカ
スト品を製造する方法として、金型内に酸素を吹き込ん
で射出を行うダイカスト法もあるが、酸素吹き込み時に
アルミ溶湯と発熱反応が起り金型寿命が短いことなどか
ら広く実用化されるまでには至っていない。最近では、
真空ダイカストによる強度部材が実用化されはじめられ
ている。しかし、ダイカスト鋳造の後に、引張特性を付
与するために必要とされる溶体化処理等の熱処理条件に
ついては明らかではない。
【０００３】特公平４−７１９８３号公報には、スクイ
ズキャストや低圧金型鋳造等の加圧鋳造の後、極く短時
間の熱処理を施すことによって、すぐれた靱性を得るこ
とができるとする加圧鋳造用高力アルミニウム合金を開
示している。この開示された加圧鋳造用高力アルミニウ
ム合金について、詳述すれば、公知のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｍｇからなる合金系、即ち重量％で、Ｓｉ：５〜１３
％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．１〜０．５％を含むア
ルミニウム合金に少量のＳｒを０．００５〜０．３％添
加することにより、加圧鋳造後の合金材にＴ６処理（溶
体化処理−人工時効処理を施す熱処理）を施すに当たっ
て、溶体化によって人工時効後の合金材に高い引張強さ
と伸び率を与えるとするものである。
ズキャストや低圧金型鋳造等の加圧鋳造の後、極く短時
間の熱処理を施すことによって、すぐれた靱性を得るこ
とができるとする加圧鋳造用高力アルミニウム合金を開
示している。この開示された加圧鋳造用高力アルミニウ
ム合金について、詳述すれば、公知のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｍｇからなる合金系、即ち重量％で、Ｓｉ：５〜１３
％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．１〜０．５％を含むア
ルミニウム合金に少量のＳｒを０．００５〜０．３％添
加することにより、加圧鋳造後の合金材にＴ６処理（溶
体化処理−人工時効処理を施す熱処理）を施すに当たっ
て、溶体化によって人工時効後の合金材に高い引張強さ
と伸び率を与えるとするものである。
【０００４】また、前記公知のＳｉ：５〜１３％、Ｃ
ｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．１〜０．５％を含むアルミニ
ウム合金に０．００５〜０．３％のＳｒと０．０５〜
０．５％のＴｉとを共存添加することにより，または
０．００５〜０．３％のＳｒと０．０５〜０．５％のＴ
ｉと０．０５〜０．３％のＢの３種類の元素を共存添加
することによって、加圧鋳造後の合金材にＴ６処理を施
し、靱性の向上を図るものである。そして、特公平４−
７１９８３号公報によれば、引張強さ約４００Ｎ／ｍｍ
2、伸び約１１％が得られている。
ｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．１〜０．５％を含むアルミニ
ウム合金に０．００５〜０．３％のＳｒと０．０５〜
０．５％のＴｉとを共存添加することにより，または
０．００５〜０．３％のＳｒと０．０５〜０．５％のＴ
ｉと０．０５〜０．３％のＢの３種類の元素を共存添加
することによって、加圧鋳造後の合金材にＴ６処理を施
し、靱性の向上を図るものである。そして、特公平４−
７１９８３号公報によれば、引張強さ約４００Ｎ／ｍｍ
2、伸び約１１％が得られている。
【０００５】特公平４−７１９８３号公報には、第２頁
第４欄第９行〜第２３行に記載のとおり、熱処理につい
て“熱処理に際しての加熱温度はこの種の合金で通常適
用される温度範囲、すなわち溶体化処理においては、５
００〜５２０°Ｃ、人工時効処理においては１４０〜１
８０°Ｃが採用されるが、この発明における溶体化時間
は従来最高の引張強さ、伸びを得るために必要とされる
時間である４〜１０時間を大幅に下まわる０．５〜２時
間程度で十分満足できる。なお、人工時効処理における
加熱時間は、従来この種の合金に適用される一般的な時
間範囲４〜１０時間が採用されるが、この際、この合金
系の人工時効にあたって、しばしば採用される人工時効
処理の室温時効処理あるいは前段処理として施される６
０〜１２０°Ｃの温度で数時間の２段時効処理を施して
もよい。”との記載があることから、「極く短時間にお
ける熱処理」における溶体化時間は、「０．５〜２時間
程度」を意味するものと解される。
第４欄第９行〜第２３行に記載のとおり、熱処理につい
て“熱処理に際しての加熱温度はこの種の合金で通常適
用される温度範囲、すなわち溶体化処理においては、５
００〜５２０°Ｃ、人工時効処理においては１４０〜１
８０°Ｃが採用されるが、この発明における溶体化時間
は従来最高の引張強さ、伸びを得るために必要とされる
時間である４〜１０時間を大幅に下まわる０．５〜２時
間程度で十分満足できる。なお、人工時効処理における
加熱時間は、従来この種の合金に適用される一般的な時
間範囲４〜１０時間が採用されるが、この際、この合金
系の人工時効にあたって、しばしば採用される人工時効
処理の室温時効処理あるいは前段処理として施される６
０〜１２０°Ｃの温度で数時間の２段時効処理を施して
もよい。”との記載があることから、「極く短時間にお
ける熱処理」における溶体化時間は、「０．５〜２時間
程度」を意味するものと解される。
【０００６】また、特開昭６２−２０７８４８号公報に
は、「アルミニウム合金を金型内で加圧鋳造（明細書中
での説明で、射出圧力１０００ｋｇ／ｍｍ2と記載され
ていることから、ここでいう加圧鋳造とは溶湯鍛造を意
味すると推察される。）した後、成形品が３００℃まで
降温しないうちに、５００〜５５０℃に保持された溶融
液に浸漬した後、さらに水中に焼入れを行うアルミニウ
ム合金の熱処理方法。および、上述の焼入れを行った上
で、人工時効処理を実施するアルミニウム合金の熱処理
方法。」を開示している。この特開昭６２−２０７８４
８号公報での説明の中で溶体化時間に関して、「５００
〜５５０℃に保持された溶融液へ浸漬する溶体化処理時
間は５〜２０分という極めて短時間にもかかわらず、引
張強さは３０ｋｇ／ｍｍ2、降伏点は２２ｋｇ／ｍｍ2程
度保持できる。一方、従来法では、それらと同等の強度
に達するには２時間の溶体化が必要となる。」とも記載
されている。上記の特公平４−７１９８３号公報および
特開昭６２−２０７８４８号公報には、アルミダイカス
ト品の熱処理時に発生するフクレについては何等記載さ
れていない。
は、「アルミニウム合金を金型内で加圧鋳造（明細書中
での説明で、射出圧力１０００ｋｇ／ｍｍ2と記載され
ていることから、ここでいう加圧鋳造とは溶湯鍛造を意
味すると推察される。）した後、成形品が３００℃まで
降温しないうちに、５００〜５５０℃に保持された溶融
液に浸漬した後、さらに水中に焼入れを行うアルミニウ
ム合金の熱処理方法。および、上述の焼入れを行った上
で、人工時効処理を実施するアルミニウム合金の熱処理
方法。」を開示している。この特開昭６２−２０７８４
８号公報での説明の中で溶体化時間に関して、「５００
〜５５０℃に保持された溶融液へ浸漬する溶体化処理時
間は５〜２０分という極めて短時間にもかかわらず、引
張強さは３０ｋｇ／ｍｍ2、降伏点は２２ｋｇ／ｍｍ2程
度保持できる。一方、従来法では、それらと同等の強度
に達するには２時間の溶体化が必要となる。」とも記載
されている。上記の特公平４−７１９８３号公報および
特開昭６２−２０７８４８号公報には、アルミダイカス
ト品の熱処理時に発生するフクレについては何等記載さ
れていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウム合金鋳物
に靱性と強度を付与するためには、前述のとおり鋳造後
の鋳物に溶体化処理または単に人工時効処理を施すこと
が必要である。特に通常の肉厚が１．０〜１．５ｍｍ、
最大肉厚でも５〜７ｍｍ程度であるダイカスト品におい
て、強度部材に適用するにはどうしても熱処理を必要と
する。低圧鋳造などの普通の金型鋳造では、ＤＡＳ２
（Ｄｅｎｄｒｉｔｅ ＡｒｍＳｐａｃｉｎｇ；デンドラ
イト２次枝間隔）が金型表面にあたる部位で概略３０μ
ｍであるが、ダイカスト品ではＤＡＳ２が２０μｍ以下
と金属組織が微細であるため、この微細な金属組織を粗
大化しないような適切な熱処理条件を必要とする。
に靱性と強度を付与するためには、前述のとおり鋳造後
の鋳物に溶体化処理または単に人工時効処理を施すこと
が必要である。特に通常の肉厚が１．０〜１．５ｍｍ、
最大肉厚でも５〜７ｍｍ程度であるダイカスト品におい
て、強度部材に適用するにはどうしても熱処理を必要と
する。低圧鋳造などの普通の金型鋳造では、ＤＡＳ２
（Ｄｅｎｄｒｉｔｅ ＡｒｍＳｐａｃｉｎｇ；デンドラ
イト２次枝間隔）が金型表面にあたる部位で概略３０μ
ｍであるが、ダイカスト品ではＤＡＳ２が２０μｍ以下
と金属組織が微細であるため、この微細な金属組織を粗
大化しないような適切な熱処理条件を必要とする。
【０００８】ところが、ダイカスト法で鋳造されたダイ
カスト品に熱処理を施すとフクレが発生し易い。低圧鋳
造品や溶湯鍛造法による鋳造品等と比べてダイカスト品
は、脱ガス等の処理を施したとしても、通常のダイカス
ト法では高速鋳込みのために空気巻き込みによるガス含
有量が多く、ダイカスト品１００ｇ当たり通常１〜５ｃ
ｃ、場合によっては１０ｃｃ以上のガスを含有してい
る。このため、ダイカスト品の熱処理、特に高温での溶
体化温度と保持時間、は重要な要素でありながら、熱処
理時にダイカスト品に発生するフクレを防止する適切な
熱処理方法が確立されていないため、ダイカスト品の強
度部材への用途拡大のネックとなっている。上述のごと
く、ダイカスト品の強度部材分野への用途拡大のために
は、熱処理による靱性、強度の付与が必要であるが、こ
の場合、熱処理時の熱の影響によるダイカスト品中に内
在する気泡のフクレを防止することができる熱処理方法
の確立が大きな課題である。
カスト品に熱処理を施すとフクレが発生し易い。低圧鋳
造品や溶湯鍛造法による鋳造品等と比べてダイカスト品
は、脱ガス等の処理を施したとしても、通常のダイカス
ト法では高速鋳込みのために空気巻き込みによるガス含
有量が多く、ダイカスト品１００ｇ当たり通常１〜５ｃ
ｃ、場合によっては１０ｃｃ以上のガスを含有してい
る。このため、ダイカスト品の熱処理、特に高温での溶
体化温度と保持時間、は重要な要素でありながら、熱処
理時にダイカスト品に発生するフクレを防止する適切な
熱処理方法が確立されていないため、ダイカスト品の強
度部材への用途拡大のネックとなっている。上述のごと
く、ダイカスト品の強度部材分野への用途拡大のために
は、熱処理による靱性、強度の付与が必要であるが、こ
の場合、熱処理時の熱の影響によるダイカスト品中に内
在する気泡のフクレを防止することができる熱処理方法
の確立が大きな課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ダイカス
ト品の熱処理について鋭意研究し、従来の溶体化５００
〜５４０℃×数時間では、アルミダイカスト品にフクレ
が発生すること、しかし人工時効処理１５０℃×５〜６
時間ではフクレが発生しないことを知見し、アルミダイ
カスト品自体の温度を高温の溶体化温度まで急速昇温を
行い、その温度で保持することなしに直ちに急冷を行え
ば、熱伝導の良いアルミと熱伝導の悪い気泡（ガス）と
の性質の差を利用してフクレを防止できることに想到
し、本発明をなした。
ト品の熱処理について鋭意研究し、従来の溶体化５００
〜５４０℃×数時間では、アルミダイカスト品にフクレ
が発生すること、しかし人工時効処理１５０℃×５〜６
時間ではフクレが発生しないことを知見し、アルミダイ
カスト品自体の温度を高温の溶体化温度まで急速昇温を
行い、その温度で保持することなしに直ちに急冷を行え
ば、熱伝導の良いアルミと熱伝導の悪い気泡（ガス）と
の性質の差を利用してフクレを防止できることに想到
し、本発明をなした。
【００１０】即ち、本発明のアルミダイカスト品の熱処
理方法は、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃ
ｃ以下のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱
処理炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分加熱保持
し、その後水中焼入れする溶体化処理を施すことを特徴
とする。また、本発明のアルミダイカスト品の熱処理方
法は、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以
下のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱処理
炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分に加熱保持し、
その後水中焼入れする溶体化処理を行い、さらに人工時
効処理１４５〜１８０℃×４〜８時間を施すことを特徴
とする。アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以
下のガス含有量とするためには、真空ダイカスト法によ
ることが好ましい。
理方法は、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃ
ｃ以下のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱
処理炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分加熱保持
し、その後水中焼入れする溶体化処理を施すことを特徴
とする。また、本発明のアルミダイカスト品の熱処理方
法は、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以
下のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱処理
炉内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分に加熱保持し、
その後水中焼入れする溶体化処理を行い、さらに人工時
効処理１４５〜１８０℃×４〜８時間を施すことを特徴
とする。アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以
下のガス含有量とするためには、真空ダイカスト法によ
ることが好ましい。
【００１１】また、本発明のアルミダイカスト品の熱処
理方法は、溶体化処理は好ましくは、５５０〜５６０℃
×１秒〜２０分加熱保持し、水中焼入れを施すか、また
は該水中焼入れを施した後、さらに人工時効処理を施す
ことを特徴とする。また、本発明のアルミダイカスト品
の熱処理方法においては、熱処理炉内での該アルミダイ
カスト品の昇温速度を１５℃／分以上の急速昇温とする
ことを特徴とする。そして、前記熱処理炉内の雰囲気圧
を５〜１０気圧とすることにより、アルミダイカスト品
の表面に圧力を作用させてフクレが発生し難くなるよう
にすると、フクレを防止するのにさらに良い効果を奏す
る。
理方法は、溶体化処理は好ましくは、５５０〜５６０℃
×１秒〜２０分加熱保持し、水中焼入れを施すか、また
は該水中焼入れを施した後、さらに人工時効処理を施す
ことを特徴とする。また、本発明のアルミダイカスト品
の熱処理方法においては、熱処理炉内での該アルミダイ
カスト品の昇温速度を１５℃／分以上の急速昇温とする
ことを特徴とする。そして、前記熱処理炉内の雰囲気圧
を５〜１０気圧とすることにより、アルミダイカスト品
の表面に圧力を作用させてフクレが発生し難くなるよう
にすると、フクレを防止するのにさらに良い効果を奏す
る。
【００１２】本発明の熱処理方法では、溶体化処理の高
温での保持時間をなくすか、または極短時間として、熱
伝導度の良いアルミダイカスト品を高温の５２０〜５６
０℃に急速昇温し、到達後直ちに温水焼入れを行う。ま
たはこの焼入れを行った後、さらに人工時効処理を行
う。５２０〜５６０℃、好ましくは５５０〜５６０℃と
高温で、保持時間が１秒〜３０分と殆どゼロまたは極短
時間であるため、また１５℃／分以上の昇温速度とする
とアルミダイカスト品の中に内在しているガス（Ｎ2ま
たはＨ2、あるいは両者）の膨張が生じる反応時間がな
い。そのため、フクレの発生がなくなる。しかもα固溶
体への最大Ｓｉ固溶量も得られ、一般的な（溶体化処理
＋人工時効処理）を行うＴ６処理より機械的性質の優れ
たものが得られる。なお、本発明における人工時効処理
は通常行われている人工時効処理１４０〜１８０℃×４
〜８時間を採用してよい。また、焼入れ時の水温は６０
℃程度でよい。
温での保持時間をなくすか、または極短時間として、熱
伝導度の良いアルミダイカスト品を高温の５２０〜５６
０℃に急速昇温し、到達後直ちに温水焼入れを行う。ま
たはこの焼入れを行った後、さらに人工時効処理を行
う。５２０〜５６０℃、好ましくは５５０〜５６０℃と
高温で、保持時間が１秒〜３０分と殆どゼロまたは極短
時間であるため、また１５℃／分以上の昇温速度とする
とアルミダイカスト品の中に内在しているガス（Ｎ2ま
たはＨ2、あるいは両者）の膨張が生じる反応時間がな
い。そのため、フクレの発生がなくなる。しかもα固溶
体への最大Ｓｉ固溶量も得られ、一般的な（溶体化処理
＋人工時効処理）を行うＴ６処理より機械的性質の優れ
たものが得られる。なお、本発明における人工時効処理
は通常行われている人工時効処理１４０〜１８０℃×４
〜８時間を採用してよい。また、焼入れ時の水温は６０
℃程度でよい。
【００１３】
（実施例１）（ＪＩＳ）ＡＣ４Ａ（Ａｌ−８Ｓｉ−０．
３Ｍｇ）をダイカスト機で鋳造したアルミダイカスト品
（床板、３００角×肉厚２ｍｍ）を、大気雰囲気の温度
５６０℃に保持した熱処理炉内に装入し、急速加熱を行
い、アルミダイカスト品の温度が５６０℃に到達するや
いなや、ただちに熱処理炉から取り出し（約２秒を要し
た）、温水（６０℃）中に焼入れする溶湯化処理を施し
た。次いで、１５０℃×６時間の人工時効処理を施し
た。得られたアルミダイカスト品から試験片を採取し、
調査した結果、フクレの発生は認められず、機械的特性
は引張強さ３５０Ｎ／ｍｍ2、耐力２５０Ｎ／ｍｍ2、伸
びは０．２％であった。溶体化処理前に測定した該アル
ミダイカスト品のガス含有量は該アルミダイカスト品１
００ｇ当たりで７ｃｃ（ガス）を含んでいた。図１は、
実施例１における加熱保持５６０℃×２秒でのダイカス
ト品の金属組織顕微鏡写真を示す。実施例１において
は、溶体化温度５６０℃と融点近傍の温度でありなが
ら、保持時間が数秒と極めて短時間であったため、ガス
が膨張するための必要な時間を確保できず、フクレが発
生しなかったものと考えられる。
３Ｍｇ）をダイカスト機で鋳造したアルミダイカスト品
（床板、３００角×肉厚２ｍｍ）を、大気雰囲気の温度
５６０℃に保持した熱処理炉内に装入し、急速加熱を行
い、アルミダイカスト品の温度が５６０℃に到達するや
いなや、ただちに熱処理炉から取り出し（約２秒を要し
た）、温水（６０℃）中に焼入れする溶湯化処理を施し
た。次いで、１５０℃×６時間の人工時効処理を施し
た。得られたアルミダイカスト品から試験片を採取し、
調査した結果、フクレの発生は認められず、機械的特性
は引張強さ３５０Ｎ／ｍｍ2、耐力２５０Ｎ／ｍｍ2、伸
びは０．２％であった。溶体化処理前に測定した該アル
ミダイカスト品のガス含有量は該アルミダイカスト品１
００ｇ当たりで７ｃｃ（ガス）を含んでいた。図１は、
実施例１における加熱保持５６０℃×２秒でのダイカス
ト品の金属組織顕微鏡写真を示す。実施例１において
は、溶体化温度５６０℃と融点近傍の温度でありなが
ら、保持時間が数秒と極めて短時間であったため、ガス
が膨張するための必要な時間を確保できず、フクレが発
生しなかったものと考えられる。
【００１４】（実施例２）実施例１と同じ組成で鋳造し
たダイカスト品に溶体化５４０℃×１分とした以外は、
実施例１と同様のＴ６処理を施した。得られたアルミダ
イカスト品から試験片を採取し、調査した結果、引張強
さ２５０Ｎ／ｍｍ2、耐力１６０Ｎ／ｍｍ2および伸び約
８％が得られた。また金属組織顕微鏡写真は、図２に示
すように、溶体化５４０℃×１分を施すことにより、φ
２０μｍ程度のフクレ（図２中の黒い塊状部分）の発生
が観察されたが、引張強さの低下は認められないことか
ら、この程度のフクレでは、影響は小さいものと考えら
れる。
たダイカスト品に溶体化５４０℃×１分とした以外は、
実施例１と同様のＴ６処理を施した。得られたアルミダ
イカスト品から試験片を採取し、調査した結果、引張強
さ２５０Ｎ／ｍｍ2、耐力１６０Ｎ／ｍｍ2および伸び約
８％が得られた。また金属組織顕微鏡写真は、図２に示
すように、溶体化５４０℃×１分を施すことにより、φ
２０μｍ程度のフクレ（図２中の黒い塊状部分）の発生
が観察されたが、引張強さの低下は認められないことか
ら、この程度のフクレでは、影響は小さいものと考えら
れる。
【００１５】機械的性質に関しては、一般的に共晶Ｓｉ
は小さく丸いほうが良いとされている。実施例２におい
ては、計測した共晶Ｓｉ粒子と同じ面積を持つ円の直径
として表示する共晶Ｓｉ円相当径（μｍ）は約１．５μ
ｍで粗大化しておらず、また数１で表示する共晶Ｓｉ円
形度は０．７５と十分丸くなっていた。また、Ｍｇ2Ｓ
ｉは、光学顕微鏡ではほとんど観察できない程度であっ
た。このことから、共晶Ｓｉを丸く小さくし、Ｍｇ2Ｓ
ｉをＡｌ基地に固溶させるには、高温−短時間つまり５
４０℃×１分の溶体化を施すことで十分有効であること
を示している。続いての通常の人工時効処理条件を適宜
選定して、Ｍｇ2Ｓｉの析出量を多くすることにより、
引張強さおよび耐力を向上させることができる。溶体化
処理の昇温速度は１５〜１８°Ｃ／ｍｉｎであった。な
お、この熱処理での温度は材料の温度である。
は小さく丸いほうが良いとされている。実施例２におい
ては、計測した共晶Ｓｉ粒子と同じ面積を持つ円の直径
として表示する共晶Ｓｉ円相当径（μｍ）は約１．５μ
ｍで粗大化しておらず、また数１で表示する共晶Ｓｉ円
形度は０．７５と十分丸くなっていた。また、Ｍｇ2Ｓ
ｉは、光学顕微鏡ではほとんど観察できない程度であっ
た。このことから、共晶Ｓｉを丸く小さくし、Ｍｇ2Ｓ
ｉをＡｌ基地に固溶させるには、高温−短時間つまり５
４０℃×１分の溶体化を施すことで十分有効であること
を示している。続いての通常の人工時効処理条件を適宜
選定して、Ｍｇ2Ｓｉの析出量を多くすることにより、
引張強さおよび耐力を向上させることができる。溶体化
処理の昇温速度は１５〜１８°Ｃ／ｍｉｎであった。な
お、この熱処理での温度は材料の温度である。
【００１６】
【数１】
【００１７】（実施例３）熱処理炉内にアルゴンガスを
吹き込んで、雰囲気圧を８気圧とした以外は、実施例２
と同様のＴ６処理を施した。得られたアルミダイカスト
品から試験片を採取し、調査した結果、アルミダイカス
ト品にフクレの発生は認められなかった。これは、雰囲
気圧の抑圧作用がフクレ発生防止の一因として効果を奏
したものと考えられる。
吹き込んで、雰囲気圧を８気圧とした以外は、実施例２
と同様のＴ６処理を施した。得られたアルミダイカスト
品から試験片を採取し、調査した結果、アルミダイカス
ト品にフクレの発生は認められなかった。これは、雰囲
気圧の抑圧作用がフクレ発生防止の一因として効果を奏
したものと考えられる。
【００１８】（比較例）実施例１と同じ組成で鋳造した
ダイカスト品に溶体化５４０℃×２時間とした以外は、
実施例２と同様のＴ６処理を施した。溶体化５４０°Ｃ
×２時間では、共晶Ｓｉの円形度が０．７５と大きく、
Ｍｇ2 Ｓｉがほぼ固溶していた。しかし、溶体化５４０
°Ｃ×２時間では、図３に示すようにフクレがφ８０μ
ｍ程度に粗大化していた。これは、鋳物体積の１％程度
になるため、引張特性が急激に低下し（引張強さ１４０
Ｎ／ｍｍ2、０．２％耐力１３５Ｎ／ｍｍ2および伸び約
２％であった。）、好ましくない。
ダイカスト品に溶体化５４０℃×２時間とした以外は、
実施例２と同様のＴ６処理を施した。溶体化５４０°Ｃ
×２時間では、共晶Ｓｉの円形度が０．７５と大きく、
Ｍｇ2 Ｓｉがほぼ固溶していた。しかし、溶体化５４０
°Ｃ×２時間では、図３に示すようにフクレがφ８０μ
ｍ程度に粗大化していた。これは、鋳物体積の１％程度
になるため、引張特性が急激に低下し（引張強さ１４０
Ｎ／ｍｍ2、０．２％耐力１３５Ｎ／ｍｍ2および伸び約
２％であった。）、好ましくない。
【００１９】
【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、本発明のア
ルミダイカスト品の熱処理方法によれば、高温−極短時
間の溶体化を施すことで、熱処理時に発生していたフク
レを防止でき、しかる後に時効処理を適切な時間施すこ
とで、優れた引張特性を付与できる。アルミダイカスト
品の、例えば自動車用部品等の強度部材への、用途拡大
への道を開く本発明の熱処理方法はその効果大である。
ルミダイカスト品の熱処理方法によれば、高温−極短時
間の溶体化を施すことで、熱処理時に発生していたフク
レを防止でき、しかる後に時効処理を適切な時間施すこ
とで、優れた引張特性を付与できる。アルミダイカスト
品の、例えば自動車用部品等の強度部材への、用途拡大
への道を開く本発明の熱処理方法はその効果大である。
【図１】溶体化５６０°Ｃ×約２秒を施した場合のブリ
スターの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真（倍率：１
００倍）である。
スターの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真（倍率：１
００倍）である。
【図２】溶体化５４０°Ｃ×１分（ｍｉｎ）を施した場
合のブリスターの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真
（倍率：１００倍）である。
合のブリスターの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真
（倍率：１００倍）である。
【図３】溶体化５４０°Ｃ×２時間（ｈ）を施した場合
のフクレの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真（倍率：
１００倍）である。
のフクレの発生状況を示す金属組織顕微鏡写真（倍率：
１００倍）である。
（なし）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ａ (72)発明者 影山 望 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地 日立金属株 式会社熊谷工場内 (72)発明者 古閑 正明 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地 日立金属株 式会社熊谷工場内 (72)発明者 菊地 俊史 栃木県真岡市鬼怒ケ丘11番地 日立金属株 式会社素材研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 アルミダイカスト品の熱処理方法であっ
て、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以下
のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱処理炉
内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分加熱保持し、その
後水中焼入れする溶体化処理を施すことを特徴とするア
ルミダイカスト品の熱処理方法。 - 【請求項２】 アルミダイカスト品の熱処理方法であっ
て、該アルミダイカスト品１００ｇ当たり１０ｃｃ以下
のガス含有量を有する該アルミダイカスト品を熱処理炉
内で５２０〜５６０℃×１秒〜３０分加熱保持し、その
後水中焼入れする溶体化処理を行い、さらに人工時効処
理を施すことを特徴とするアルミダイカスト品の熱処理
方法。 - 【請求項３】 前記溶体化処理は、好ましくは、５５０
〜５６０℃×１秒〜２０分未満加熱保持することを特徴
とする請求項１または請求項２に記載のアルミダイカス
ト品の熱処理方法。 - 【請求項４】 熱処理炉内での該アルミダイカスト品の
昇温速度を１５℃／分以上の急速昇温とすることを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のア
ルミダイカスト品の熱処理方法。 - 【請求項５】 前記熱処理炉内の雰囲気圧を５〜１０気
圧とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れか１項に記載のアルミダイカスト品の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18401097A JPH1129843A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | アルミダイカスト品の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18401097A JPH1129843A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | アルミダイカスト品の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1129843A true JPH1129843A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16145759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18401097A Pending JPH1129843A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | アルミダイカスト品の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1129843A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1844174A1 (en) * | 2004-12-23 | 2007-10-17 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Heat treatment of aluminium alloy high pressure die castings |
| WO2010112725A1 (fr) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Procede de traitement thermique et piece en alliage d'aluminium coulee sous-pression |
| CN103146898A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 现代自动车株式会社 | 用高压压铸铸造的气缸体的热处理 |
| JP2018520267A (ja) * | 2015-04-28 | 2018-07-26 | コンソリデイテット エンジニアリング カンパニー，インコーポレイテッド | アルミニウム合金鋳造物を熱処理するためのシステムおよび方法 |
| US11214857B2 (en) * | 2018-03-15 | 2022-01-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing aluminum alloy member |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP18401097A patent/JPH1129843A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2944030A1 (fr) * | 2009-04-02 | 2010-10-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de traitement thermique et piece en alliage d'aluminium coulee sous-pression |
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| US11761070B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-09-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing aluminum alloy member |
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