JPS5826425B2 - 肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム合金の製造法 - Google Patents
肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム合金の製造法Info
- Publication number
- JPS5826425B2 JPS5826425B2 JP12136578A JP12136578A JPS5826425B2 JP S5826425 B2 JPS5826425 B2 JP S5826425B2 JP 12136578 A JP12136578 A JP 12136578A JP 12136578 A JP12136578 A JP 12136578A JP S5826425 B2 JPS5826425 B2 JP S5826425B2
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- aluminum alloy
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Description
【発明の詳細な説明】
高力アルミニウム合金を構造用材料、機械部品等に使用
する場合には高強度に加えてすぐれた延性、靭性が要求
される。
する場合には高強度に加えてすぐれた延性、靭性が要求
される。
しかしながら高力アルミニウム合金の厚肉の押出棒、抽
伸棒、鍛造材、板等によ・いては、材料の長手方向（Ｌ
方向）や幅方向（ＬＴ方向）についてはすぐれた強度と
伸びを有する場合でも、肉厚方向（ＳＴ前方向の強度や
伸び、靭性等についてはＬ方向やＬＴ方向に比べてかな
り劣る場合が多い。
伸棒、鍛造材、板等によ・いては、材料の長手方向（Ｌ
方向）や幅方向（ＬＴ方向）についてはすぐれた強度と
伸びを有する場合でも、肉厚方向（ＳＴ前方向の強度や
伸び、靭性等についてはＬ方向やＬＴ方向に比べてかな
り劣る場合が多い。
従って厚内の鍛造材等にかいては、肉厚方向の機械的性
質の規格値はＬ方向に比べてかなり低目に設定されるの
が普通である。
質の規格値はＬ方向に比べてかなり低目に設定されるの
が普通である。
このような機械的性質の異方性の大きい材料をＳＴ前方
向かなりの応力が負荷されるような構造用材料に使用す
る場合には、ＳＴ前方向低強度、低延性、低靭性等に起
因して構造体の破損事故等を生ずる場合がある。
向かなりの応力が負荷されるような構造用材料に使用す
る場合には、ＳＴ前方向低強度、低延性、低靭性等に起
因して構造体の破損事故等を生ずる場合がある。
従って厚内の構造用高力アルミニウム合金ではＳＴ前方
向強度伸び、靭性等を可能な限り改善し、機械的性質の
異方性を小さくすることが望１れる。
向強度伸び、靭性等を可能な限り改善し、機械的性質の
異方性を小さくすることが望１れる。
発明者らはかかる事情に対処するため先に特願昭５３−
１５２５９にて肉厚方向の機械的性質を改善し、機械的
性質の異方性の小さい等方的な性能を有する高力アルミ
ニウム合金の製造法を出願したが、本発明は肉厚方向の
機械的性質、靭性等をさらに改善し、機械的性質の異方
性の小さい等方的な性能を有する高力アルミニウム合金
の製造を可能とするもので、その要旨とするところはＣ
ｕ２．８〜５％、ＩＶｉｇｌ、２〜２％、Ｍｎ ０．２
〜０．９％と残部が不純物とＡ７からなり、不純物中の
ＦｅおよびＳｉはＦｅＯ，１５％以下、ＳｉＯ，１％以
下としたアルミニウム合金鋳塊を均質化処理後熱間加工
と２０％以上の冷間加工を行ないついで軟化処理後３０
％以上の冷間鍛造を行ない溶体化処理することを特徴と
する肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム
合金の製造法である。
１５２５９にて肉厚方向の機械的性質を改善し、機械的
性質の異方性の小さい等方的な性能を有する高力アルミ
ニウム合金の製造法を出願したが、本発明は肉厚方向の
機械的性質、靭性等をさらに改善し、機械的性質の異方
性の小さい等方的な性能を有する高力アルミニウム合金
の製造を可能とするもので、その要旨とするところはＣ
ｕ２．８〜５％、ＩＶｉｇｌ、２〜２％、Ｍｎ ０．２
〜０．９％と残部が不純物とＡ７からなり、不純物中の
ＦｅおよびＳｉはＦｅＯ，１５％以下、ＳｉＯ，１％以
下としたアルミニウム合金鋳塊を均質化処理後熱間加工
と２０％以上の冷間加工を行ないついで軟化処理後３０
％以上の冷間鍛造を行ない溶体化処理することを特徴と
する肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム
合金の製造法である。
以下本発明の詳細な説明すると、Ｃｕ ｓ Ｍ ｇ ｈ
よびＭｎを必須成分とした合金組成はＣｕを主要添加元
素とする既存の２０００系合金と同様に十分な強度付与
を目的とするものでＣｕが２，８係、Ｍｇが１．２％ふ
・よびＭｎが０．２咎より少ないと強度が不足する。
よびＭｎを必須成分とした合金組成はＣｕを主要添加元
素とする既存の２０００系合金と同様に十分な強度付与
を目的とするものでＣｕが２，８係、Ｍｇが１．２％ふ
・よびＭｎが０．２咎より少ないと強度が不足する。
そしてＣｕが５咎をこえると、不溶性化合物量が多いた
め延性、靭性が低下するとともにＭ ｇ ２ ％ チ・
よびＭｎ０．９％をこえる添加も延性、靭性を低下させ
る。
め延性、靭性が低下するとともにＭ ｇ ２ ％ チ・
よびＭｎ０．９％をこえる添加も延性、靭性を低下させ
る。
この合金には製造上混入を避けることのできない不純物
は含んでもよいし、Ｔ Ｉ −Ｂ ｓ Ｖｓ Ｃｒ ｓ
Ｚ ｒについては少なくともその１種を０．１０％以
下積極的に含有させてもよい。
は含んでもよいし、Ｔ Ｉ −Ｂ ｓ Ｖｓ Ｃｒ ｓ
Ｚ ｒについては少なくともその１種を０．１０％以
下積極的に含有させてもよい。
これによってＴｉ、Ｂについては鋳造組織を微細化し、
Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒについては組織の微細化と強度の向上に
有効である。
Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒについては組織の微細化と強度の向上に
有効である。
しかし、Ｆ ｅ ｂよびＳｉについては不溶性化合物量
が増して延性卦よび靭性を低下させるため、Ｆｅは０，
１５φち・よびＳｉは０．１％以下に制限しなければな
らない。
が増して延性卦よび靭性を低下させるため、Ｆｅは０，
１５φち・よびＳｉは０．１％以下に制限しなければな
らない。
しかしてかかる組成の合金は通常の連続鋳造法によって
造塊後先ず３５０〜４９０ ’Ｃの均質化処理を行ない
内部組織を均質化する。
造塊後先ず３５０〜４９０ ’Ｃの均質化処理を行ない
内部組織を均質化する。
そしてこの後熱間加工を行ない鋳造組織を加工組織に変
化させる。
化させる。
熱間加工は圧延、押出、鍛造等の加工法を通用すること
ができ加工は３５０〜４８０ ℃に加熱するとともに加
工度は７５φ以上とするのが望ましい。
ができ加工は３５０〜４８０ ℃に加熱するとともに加
工度は７５φ以上とするのが望ましい。
ついで必要に応じて軟化処理を行なった後少なくとも２
０％以上の冷間加工を実施する。
０％以上の冷間加工を実施する。
その後軟化処理を行なった後に少なくとも３０％以上の
冷間鍛造を実施する。
冷間鍛造を実施する。
ツイテこの後２０００系合金に通常行碌ゎれている溶体
化処理を実施して均一微細な再結晶組織を得る。
化処理を実施して均一微細な再結晶組織を得る。
熱間加工後の冷間加工度が２０％にみたない場合には、
鋳塊欠陥の圧着も不十分であり、最終製品の靭性、疲労
強度等は前発明と同程度であり、改善効果は小さい。
鋳塊欠陥の圧着も不十分であり、最終製品の靭性、疲労
強度等は前発明と同程度であり、改善効果は小さい。
そして冷間鍛造の加工度が３０％にみたない場合には均
−微細彦再結晶組織が得られず、かつ鋳塊欠陥の圧着も
不十分なため、延性、靭性、疲労強度等が低下する。
−微細彦再結晶組織が得られず、かつ鋳塊欠陥の圧着も
不十分なため、延性、靭性、疲労強度等が低下する。
冷間加工勅よび冷間鍛造の加工度は高いほど鋳塊欠陥の
圧着もよく、最終製品の靭性、疲労強度の向上に効果的
であるが、冷間鍛造の加工度が６０％をこえまた冷間鍛
造の加工度が７０％をこえるといずれも加工割れを生ず
るので制限する必要がある。
圧着もよく、最終製品の靭性、疲労強度の向上に効果的
であるが、冷間鍛造の加工度が６０％をこえまた冷間鍛
造の加工度が７０％をこえるといずれも加工割れを生ず
るので制限する必要がある。
捷た冷間加工後の軟化処理は３００〜４８０℃Ｘ１〜２
Ｈｒとすることが望ましい。
Ｈｒとすることが望ましい。
３００ ℃より低い場合には軟化不十分であるため冷間
鍛造加工性が悪いし、４８０℃をこえると軟化時に結晶
粒が粗大化するので好１しくない。
鍛造加工性が悪いし、４８０℃をこえると軟化時に結晶
粒が粗大化するので好１しくない。
上記のように熱間加工後、加工度を特定した冷間加工と
冷間鍛造を行なうことにより前発明より靭性、疲労強度
等のすぐれた合金の製造が可能となる。
冷間鍛造を行なうことにより前発明より靭性、疲労強度
等のすぐれた合金の製造が可能となる。
以下に本発明の実施例をしめすが、実施例中の比較材は
前発明の方法による製造材である。
前発明の方法による製造材である。
また疲労強度は５Ｘ１０８回の回転量げにより求めたも
のである。
のである。
実施例 １
４．０％Ｃｕ、’１．５％Ｍｇ、０．４５％Ｍｎ、０．
１３％Ｆｅ、０．０６％Ｓｉを含み残部がＡＩと製造上
避ケラレない不純物よりなるアルミニウム合金棒鋳塊（
８″ｆ）を４６５℃Ｘ８ｈｒの均質化処理後に４４０℃
で８０ｍｍｊ丸棒に押出した。
１３％Ｆｅ、０．０６％Ｓｉを含み残部がＡＩと製造上
避ケラレない不純物よりなるアルミニウム合金棒鋳塊（
８″ｆ）を４６５℃Ｘ８ｈｒの均質化処理後に４４０℃
で８０ｍｍｊ丸棒に押出した。
押出後４１０℃Ｘ２ｈｒ加熱後炉冷軟化し、その後約２
３係の冷間抽伸加工を行ない７０ｍｍｆ丸棒に抽伸した
。
３係の冷間抽伸加工を行ない７０ｍｍｆ丸棒に抽伸した
。
その後４１０℃×２ｈｒ加熱後炉冷軟化した後に約５０
％の冷間鍛造を行ない５４１ｎｒＩＬ幅×３５ｍｍ厚さ
の角型に鍛造した。
％の冷間鍛造を行ない５４１ｎｒＩＬ幅×３５ｍｍ厚さ
の角型に鍛造した。
また比較材として８０闘ｆ押出棒を４１０℃Ｘ２ｈｒ加
熱後炉冷軟化した後に約５０係の冷間鍛造を行ない６０
ｒＩＬｍ幅Ｘ ４０ ｍｍＮ−さの角型に鍛造した。
熱後炉冷軟化した後に約５０係の冷間鍛造を行ない６０
ｒＩＬｍ幅Ｘ ４０ ｍｍＮ−さの角型に鍛造した。
この材料を４９０’Ｃｘ３ｈｒの溶体化処理後に水焼入
したＴ４材のマクロ組織は均一微細であり、機械的性質
は第１表にしめすように異方性も小さく、すぐれた性能
を有しているが本発明により製造した材料は比較材に比
べてＳＴ方向の破壊靭性値（Ｋ□。
したＴ４材のマクロ組織は均一微細であり、機械的性質
は第１表にしめすように異方性も小さく、すぐれた性能
を有しているが本発明により製造した材料は比較材に比
べてＳＴ方向の破壊靭性値（Ｋ□。
）と疲労強度にすぐれている。
実施例 ２
４．１％Ｃｕ、１．４％Ｍｇ、０．４４Ｍｎ、０．１１
％ Ｆ ｅ ｚ Ｏ，０７％ Ｓ ｉｓ ｏ、ｏ ５
％Ｖｚ Ｏ，０２％Ｔｉを含み残部がＡｌと製造上避け
られない不純物よりなるアルミニウム合金棒鋳塊（８／
４ ）より実施例１と全く同じ方法で製造した５４ｎ幅
×３５ｍｍ厚さの鍛造材（発明材）と６０ ｍ４Ｘ ４
０闘厚さの鍛造材（比較材）のＴ４処理後の組織は均一
微細であり、機械的性質の異方性も小さくすぐれた性能
を有しているが本発明により製造した材料は比較材に比
べてＳＴ方向の破壊靭性値（ＫＩｃ）と疲労強度にすぐ
れている。
％ Ｆ ｅ ｚ Ｏ，０７％ Ｓ ｉｓ ｏ、ｏ ５
％Ｖｚ Ｏ，０２％Ｔｉを含み残部がＡｌと製造上避け
られない不純物よりなるアルミニウム合金棒鋳塊（８／
４ ）より実施例１と全く同じ方法で製造した５４ｎ幅
×３５ｍｍ厚さの鍛造材（発明材）と６０ ｍ４Ｘ ４
０闘厚さの鍛造材（比較材）のＴ４処理後の組織は均一
微細であり、機械的性質の異方性も小さくすぐれた性能
を有しているが本発明により製造した材料は比較材に比
べてＳＴ方向の破壊靭性値（ＫＩｃ）と疲労強度にすぐ
れている。
Claims (1)
- ｌＣｕ２．８〜５％、Ｍｇ１．２〜２％、Ｍｎ０．２〜
０．９咎と残部が不純物とＡＩからなり、不純物中のＦ
ｅち・よびＳｉはＦｅＯ，１５％以下、Ｓｉ０．１％以
下としたアルミニウム合金鋳塊を均質化処理後熱間加工
と２０％以上の冷間加工を行ないついで軟化処理後３０
φ以上の冷間鍛造を行ない溶体化処理することを特徴と
する肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム
合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12136578A JPS5826425B2 (ja) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | 肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12136578A JPS5826425B2 (ja) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | 肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5547371A JPS5547371A (en) | 1980-04-03 |
| JPS5826425B2 true JPS5826425B2 (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=14809435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12136578A Expired JPS5826425B2 (ja) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | 肉厚方向の機械的性質のすぐれた高力アルミニウム合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826425B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4294625A (en) * | 1978-12-29 | 1981-10-13 | The Boeing Company | Aluminum alloy products and methods |
| JPS59143039A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-16 | Nippon Light Metal Co Ltd | 押出用Ａｌ―Ｍｇ―Ｓｉ系アルミニウム合金鋳塊の製造法 |
| JPS59166658A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-20 | Furukawa Alum Co Ltd | 成形用高力アルミ合金板の製造方法 |
| JPS6247464A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Furukawa Alum Co Ltd | 高強度アルミニウム合金の製造方法 |
| EP0219101B1 (en) * | 1985-10-16 | 1992-12-30 | Konica Corporation | Silver halide photographic material |
| JP4781536B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2011-09-28 | アレリス、アルミナム、コブレンツ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 損傷許容性アルミニウム合金製品およびその製造方法 |
| CN109415780B (zh) * | 2016-06-01 | 2021-02-23 | 阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司 | 6xxx系列铝合金锻造坯料及其制造方法 |
-
1978
- 1978-10-02 JP JP12136578A patent/JPS5826425B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5547371A (en) | 1980-04-03 |
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