JPS5864338A - 高圧凝固鋳造用アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧凝固鋳造用アルミニウム合金、特に凝固時
における溶質のマクロ偏析の少ない合金に関するもので
ある。

近年、高圧凝固鋳造法がアルミニウム合金の鋳造に用い
られるようになυつつある。仁の鋳造法は溶湯鍛造とも
称され、溶湯に７００　ｋｇ、／ｄ以上、一般には！　
００〜６０００に９／６ｄの高圧をかけて凝固させるも
のである。この方法によれば凝固収縮による引は巣、ガ
スホールなどの欠陥が減少ないし消失するので１通常の
重力鋳造法によるよりも機械的性質、耐圧性郷の点です
ぐれた製品が得られるとされており、自動車用ホイール
の製造等に応用されている。

高圧凝固鋳造法の欠点として、溶質を多量に含むアルミ
ニウム合金に適用すると、溶質がマクロ的に偏析しやす
く、偏析の程度によっては機械的性質が著るしく低下す
ることが挙げられる。偏析の原因は、加圧により固相間
隙から押し出された低融点相が最終凝固域に集中して濃
化された領域を形成することによるものと考えられる。

偏析は銅を多量に含む合金で特ＫＨ著に表われる、しか
しながら、銅は、アルオニウム合金の機械的強度の向上
に必須の元素である。

従って、鋼を含み、かつ高圧凝固鋳造に際して偏析を起
さないアルミニウム合金が提供されれ′ば、高圧凝固鋳
造法の適用範囲がさらに拡大されるであろう。

本発明はこのような見地からなされたもので。

／　−ｊ　％の銅、　ｏ、ｏ　ｒ−ｔ、ｏ　＊ツマｙネ
シウｈ並びに０．２θ〜０．ＪＯｑｂのチタンおよび０
．００２〜０．０！ｒ％の硼素を含有することを特徴と
する高圧凝固鋳造用アルミニウム合金をその要旨とする
ものである。

本発明についてさらに詳細に説明すれば、本有量は７〜
５％であることが必要である。銅の含有量が７％未満で
は機械的強度の向上が少なく、また、ｔ％より多くなる
と鋳造後の溶体化処理においても不溶の晶出物が生じて
機械的性質を劣化させる。マグネシウムも機械的強度を
向上させるのに有効であり、ｏ、ｏｒ−ｉ、ｏ％の範囲
で含有させる。Ｏ，ＯＳ％未満ではマグネシウムの効果
は殆んど発現されず、また１、０％よりも多くなると合
金の伸びおよび靭性が低下する。

マグネシウムは銅の偏析を助長するので、その含有蓋は
０．０ｊ−０，１１％の範囲にあるのが好ましい。

チタンおよび硼素は、共存することにより偏析を著るし
く減少させる。この偏析防止効果を十分に発揮するには
、チタンの含有量が０．．２０〜０．２０係の範囲にあ
り、同時に硼素の含有量が０．００２〜ｏ、ｏｚｔｓの
範囲にあることが必要である。チタンは単独でも偏析防
止に有効であるが、硼素と共存することにより、その効
果はさらに向上する。チタンおよび硼素の含有量が上記
の範囲よりも少ないと偏析防止効果が不十分である。ま
た、チタンの含有量が０．３％より多くなると、合金の
機械的性質、特に伸びおよび靭性が低下する。他方、硼
素の含有量が０．０ｊ％より多くなると、溶湯中でチタ
ン−硼素化合物（’ｒｉＢｔ）’ｅ影形成て沈降しやす
くなる。

本発明に係る合金は１以上の合金元素の他は実質的にア
ルミニウムから成っている。もちろん鉄、珪紫等の通常
の不純物を含んでいることは何ら差支えない。また、所
望により、合金の特性ケ損なわない範囲においてマンガ
、ン、クロム。

ニッケル等の元素を少量含有させることにより。

合金の耐熱性、耐蝕性１機械的性質等を改善することが
できる。例えば一般にマンガンはｏ、ｊチ以下、クロム
は０＃囁以下の含有量となるように添加され、いずれも
合金の耐蝕性および鉄の含有量が多い場合の合金の靭性
の向上に有効である。ニッケルは合金の耐熱性の向上に
有効であり、３チ程度壕で含有させることができる。

本発明に係る合金は高圧凝固鋳造に際し溶質のマクロ偏
析を生起し難いので、自動車部品等の機械的強度および
耐圧性の要求′される製品の鋳造に好適である。

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明はその要旨をこえない限り、以下の実施例に限定
されるも・のではない。

実施例１−２および比較例１−２ ７ｊＯ℃で脱ガス処理し７たーｌに示す組成のアルミニ
ウム合金を用いて、金型温度λ！Ｏ〜３００℃、鋳造温
度７３０±１０℃で１幅ｔ。

關、長さｒＯｖｎｘ、厚さ／　７ｖａｉｆ）板ｔ、　Ｉ
　ｔ　ｏ　ｋｇ／ｄの圧力を印加しながら鋳造した。得
られた鋳造板を“長さ方向の中心線に沿って切断し、切
断面上の１７〜ｌり点において鋼およびマグネシウムの
濃度を発光分光分析法により分析した。

分析値の標準偏差を表７に示す。表１から１本発明に係
る合金が偏析を起し難いことが明らかである。

表　　ｌ また１表１の比較例コおよび実施例１について、銅濃度
の測定値の分布をそれぞれ第１図および第２図に示す。

これらの図より１本発明に係る合金では銅濃度が平均値
附近に集中しているのに対し、比較例コでは銅が低濃度
側および高濃度側にかたよっていることが明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡｌ−ＯｕＡｌ−０ｕ−合金を高圧凝固鋳造し
た場合の製品中の銅の濃度分布の１例である。 Ｖ、コ図は本発明に係る合金を高圧凝固鋳造した場合の
製品中の銅の濃度分布の１例である。 図中、横軸は測定値の平均値（ＣＯ）に対する各測定値
（Ｏｘ）の比を小数第２位で四捨五入しまたものであり
、縦軸は測定値の数である、特許出願人　三菱軽金属工
秦株式会社 代理人　弁理士　長谷用　　− ほか／名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　１〜ｊチの銅、０．０２〜ｉ、０＠のマグネ
   シウム並びにＯ，コｏ−ｏ、ｔｏ％のチタンおよび０．
   ００コ〜０．０２チの硼累を含有することを特徴とする
   一圧凝固鋳造用アルミニウム合金。