JPS60169537A - 亜鉛−アルミニウム系高強度防振合金及びその製造法 - 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】 本発明は防１に特性に優れた高強度の１ｌｌｊ鉛−アル
ミニウト系合金とその製造１ノ、に関するものである。

四イ１°、公害関係の環境規制の強化により各種機Ｘ：
＋　、設備等からの騒音の発生防止が深刻な問題となっ
ている。

このような状況下で、各種機ｉＮに使用される材才１の
防振性＋１の改俯が要求されており、この対策として従
来から多くの研究がなされ、各種の防振合金が開発され
ているが、鋳鉄系のものは高温で熱１ネルキーを多用し
、鉢；系のものはコスト高となり、また鉄材とプラスチ
ンク複合材はその接着性や耐熱ゼトなどに問題があるな
ど、諸種の理由からなかなか実用化されていないのが現
状である。

本発明者らは長期にわたる研究の結果、１−記のような
問題点を解決し、防振特性に優れた合金を開発したもの
であり、その製造法は極めて容易で製ノ告コストも安価
であり、各種機器に幅広く利用することができる防振合
金を提供するものである。

＋１ｌＩＸｎ−アルミニウム系合金が防振特性をイエす
るためには、結晶組織の微細な共析組織を）〜たせなけ
ればならないが、妨常の鋳造品は粗大な共晶組織であ−
）て防振性に乏しい。しかし、いったん、′：の合金を
２７５°Ｃ以上の温度で０．５〜２，０時間均″化処理
を施した後、急冷すると　共晶組織ではなくて微細な共
析組織にすることかでき、防振！Ｌ’ｒ性が向１−する
。

しかしなから、亜鉛−アルミニラ１．２元合金（例λば
Ａ文が１０〜２５ｗｔ％含イ〕）では、％処理［また４
７．合に引張り強さくσｓ）が１５　Ｋｇ／′ｍｍ２゜
Ｗ、ドとなり、充分な値とはいえない。この対策として
、銅を添加すると、引張り強さは向１−させることがで
きるが、防振特性の劣化を招くことになるに の原因について、未発間者らはｒＨ’ｌ　ｆ−顕微鏡に
よる組織観察を行ない、添加するＣｕの影響で熱処理前
のり（晶紹織か熱処理後もがなり残部ｆしており、ｖ〕
振特性の劣化がこの影響によるものであるとの知見を１
１１だ。

〒、丁で１．に発明者らは亜鉛−アルミニウム系合金の
防１ｈ＼１１７１’Ｌ　２向１−させるとともに、熱処
理後も引・］Ｌり強１％を願持せしめ、鋳の時の共晶組
織の残部＋を極力１１１１制するために、種々な添加元
素の影響をｌ！ｉ＞　、ｊ４　した表−宋、さらにＢ　
、　Ｚ　ｒ　、　Ｃｒ　、　Ｍ　ｒ＋　。

Ｍ　ｇ　、　Ｔ　ｉ　、ｔｒ　、１：　Ｕ　Ｓ　ｉのう
ちの１種類またはそれり、−１゜の元、Ｉ：をｆｌ、０
０５〜３０％の範囲で加えることｔこより、前記の１−
１的を充分に猫足せしめる合金を開発するにダっだ。

本明細占における防（辰特性値は、捩り振動法（周岐放
２　Ｈｚ。試験Ｊ“（サイズは幅１０す、長さ］−ＯＯ
ｍｍ、　Ｊ’ノさｌ　ｍｍｏ　）による振ＩｔｉＩ’ｉ
ｌ＆衰曲線から、１　’Ｌ’ｌ：　した内ｉｔ、　ｆ直
（Ｑ’−’　）　をも１て表示した７関係ｉ（５は次の
通りである。

δ＝　ｌ　／　ｎ−、Ｑ　ｎ　拳Ａ　ｏ　／　Ａ　ｎこ
こで、 ６　之目９減哀率　ｉ Ａ　ｏ　：　力に昌：を曲線における最初の波の振幅へ
〇、減衰曲線における１番［ＩのＩＩＪ／の振幅ｑ−１
−δ／π Ｑ−１・内耗（偵 π　：円周率 Ｑ−１はＩ　Ｑ　−３／、；以」−の値が望まれるが、
防振合金としては１０−２台の個がより９Ｊましいもの
である。

本発明は、Ａ９．ＩＯ−２５ｗＬ％、ＣｕＯ，０５−０
．３０ｔｉｊ％、及びＭｇ、Ｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｔｉ、Ｓｉの元素のうちの少なくとも１種以上の元素を
０．（１０５〜３．Ｏｗｔ％含み、残部が実質的にＺｎ
よりなる引張り強さ２０　Ｋｇ／　ｌｌ１ｍ”以りの防
振　、特＋１に優れた合金である。

従って、次に本発明合金を構成、する１記合金成分の添
加理由とその限定理由について説明する。

へ交は合金の内部摩擦（Ｑ−’）、引張り強さくσＢ）
杓よび伸ひ率（δ）を改＾する元素である。−１１ｊ鉛
にＡＩを添加した場合の内部摩擦即ち内耗値、引張り強
さ、伸びに及ぼす影響を、重力普凸した後放冷した鋳放
し村と、熱処理（３６０°Ｃで１時間均一・化処理後→
水冷）材について試験した結髪を第１〜２図に示す。

これらから分るように、Ａｉの添加はその含有：、１が
１．Ｏｗｔ％以下ではその効果は顕著でなく、それ以１
−になると諸性質における効果が明らかにな−って°く
るか、竹に内耗仙に関しては２５ｗｔ％をこえると低１
・することが分かる。

そこで、Ａ見を２２ｗｔ％とし、Ｚｎ−Ａ父合金の内Ｊ
Ｌ値値引引張強さ、伸びに及ぼすＣｕ雄加の影響を、重
力Ｕｊ造した鋳放し材と、熱処理材（３６０°Ｃで１　
ｔｌ’ｉ間均−化処理後一水冷）について試験した結果
を第３〜４図に示す。

ごの＋Ａから分かることく１内耗イ〆（はｔＪｆ放し材
。

タノｈ処理材ともにＣｕ故加■の増加につれて誠少する
か、０．３　ｗｔ％以トでは熱処理材はほぼ　一定とな
る。また、引Ｉ恨り強度においても伸びにおいても０３
１〆ｔ％以１−ではほぼ飽和し、Ｏ，Ｑ５ｗｔ％以下で
は機械的に１質への効果はぼとんと晃られない。従って
、Ｃｕの添加は０．０５〜０−３吋％の範囲か良好であ
ると１１断される。

第５〜６図は、Ｚｎ−２２ｗｔ％Ａ　ｌ　−０，ｌ５ｗ
ｔ％Ｃｕ合金の内部摩擦値、引張り強さおよび伸び率に
及ぼすＭｇ添加の影響について４＜　Ｌ／たちのである
。

これから分かるように、Ｍｇの添加による引ｅり強度お
よびｖＪ振４１性に及はす影がは、Ｃｕｊごｌ−Ｌべて
極めて顕５ｆｒである。すなわち、Ｍｇ添加品の増加に
ともない内杆値は低ドシ、引張り強さは増加するが、方
伸び率は減少する。従って、引張り強さに及ぼすＭｇ添
加早の増加、また内↓［１（＋／ｊや引’；Ｒ’、１強
さの影響への飽和、伸びの著しい低ドを璧けること等か
ら考慮して、Ｍｇ添加竹は０．００５〜０．０３ｗｔ％
のイ屯囲が良好であると考えられる。

また、第１．３，５１Δから明らがなように、熱蛎理材
はいづれの場合でも内↓Ｌ値が人であり、その多くかＸ
ｏ−２台にあることが分かる。まｔこ、引・１し強度は
Ｚ　ｎ　−Ａ　９．　（１）　２元系では２０　Ｋｇ／
　ｍｍ”−ドであるか、これにＣｕ　０Ｍ　ｇなとを添
加することで２０　Ｋｇ／　ｍｍ”を越える範囲が広が
ることが分かる。また、伸びは多くの場合そればと問題
にされないが、少なくとも伸び率３％程度以１−が望よ
れる。

Ｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｌなどの元素の添
加効果については、Ｚｎ−２０ｗｔ％Ａ、Ｑ−（１，！
５ｗｔ％Ｃり合金を基本として、各々の添加元斗、か内
杆（１ｒｉ　、引張り強度、伸びに及ぼす影響を調査検
討したか、その結果は実施例に示す通りであり、０．０
２ｗｔ％以下では１−温特性の改善効果が認められず　
０．３　Ｉｌｔ％以１．になるとその効果が飽和する場
合とか、または低トのｊ％　９を起こすなとの影；樗か
出る。

また、３．０ｗｔ％を越えると鋳造時の偏析がＪｌられ
、伸び−ｔが茨しく減少し３％以トになる場合がノーし
、り了ま１．い紀、果が得られなかっＩこ。

なお、体発明の合金は切削性も通常で、複雑な形に４畿
械加工することも容易であった。

また、未発明ではタイカス１納造材でもこれを１１なっ
たが、重力ｔＪｆ造材と同様にその有効性が実ｉ＋）　
さ　す１．　た　。

喀 実施例１ 次のような種々のｍｔ成の合金を溶解して金型でｖｆ改
造後３６０°Ｃで１時間均一化処理？行なった後、水冷
な行なったものにつき、防］辰特性（内杆仙）、引張強
度をｘｌｌ＋　、＞ｉｆした。その結果を（Ｉｔせて示
す・ 試才１１〜４は比較例であり、試才１５〜１１か本発明
合金である。

（以下余白） ｊで施例２ 次のような組成の合金につき、防振特性（内耳（ＩＩｉ
）、引張強度を測定した。その結果を（３（せて表示す
る。未試験のｆｌｌｌｌ定サンプルは、錆を温度３００
°Ｃでタイカスト鋳凸後直ちに水冷したものである。

試料１は比較例であり、試ネＩ２〜８が本発明合金であ
る。

（以下余白） 実施例３ 次のようなＭ１成の合金につき、防振特性（内杆値）、
引張強度を１１１１定した。その結果奢併せ′（表示す
る。本試験の測定サンプルは、鋳型温度１５０°Ｃでタ
イカスト鋳造後、３６０°Ｃで１時間均一化処理し、水
冷したものである。

試料１は比較例であり、試ネ゛１２〜８か本発明合金で
ある。

（以ト全白） これらの実施例から分る通り、ダイカストの場合は鋳型
を高温に保持しておき、鋳造後水冷することにより微小
共析組織を出すことができるので、熱経済１−有利であ
る。また、屯力鋳造物のｒｌＴｌｉｌ熱の場合は３０分
重重；所定の高温に保持することにより、！”　ｌ’＋
７１　Ｍｌ織の消火による均一・組織がｌｉｌらね、こ
れよりも短時間であると均一化処理の不１−分な例が認
め１うれた。

以１．のように、未発明合金は重力鋳造で内耳仙が３．
！Ｔ９Ｘ　１０−２以に、引張り強さが２０　Ｋｇ／　
ｍｍ２以Ｉの材料を、またタイカス）Ｍ造では熱処理の
イ１無にかかわらす、内耳（ＩＩｉが１．２５Ｘ、　ｌ
　Ｏ−Ｚ以１、引・張り強さが２８　Ｋ４７　ｍｍ”以
」−の材料を容易に製造することができ、各種機器及び
設備材′！−１として広／用いることができる利点をイ
ｊする。

【図面の簡単な説明】

第１図はＺｎにＡ文を添加した場合の鋳放し材と熱処理
材の内部摩擦に及ぼす影響を示す比較グラフ、第２図は
回しぐＡ　、Ｑ添加による１−記画材の引張り強さと伸
び率に及ぼす＃響を７１（す比較グラフ、第３図はＺｎ
−２２ｗｔ％Ａｎ合金にＣｕを添加し、た場合の画材の
内部）？擦に及ぼす影響をンパすＩＬＩ咬グラグラフ４
図は同じ（Ｃｕ添加による画材の引張り強さと伸び率に
及ぼす影響を示す比軽グラフ、第５図はＺｎ−２２ｗｔ
％Ａ　ｌ　−０，１５ｗｔ％Ｃｕ合金にＭｇを添加した
場合の内材の内部摩１ｔに及ぼす影響を示す比較グラフ
、第６図は同じくＭ　ｇ添加による画材の引張り強さと
伸び率に及ぼす影響をボす比較グラフを示すものである
。 ４！ｌ’　＋！”ｌ　出　願　人　同和鉱業株式会社第
′ｊ図 第２図 Ａｔ（％） 第３図 第４図 Ｃｕ　（乳） 第５図 介　第６図 Ｍｇ（０／、） 下−糸う′己　嗜ロ　１Ｕ−Ｆ、　誤ｉ　（自発）昭和
６０イ１−５月１４［１ ギ［椋７ｉ１１７．ｌ５９−２５７３８号２、発明の名
称 、１）１′ｉＨ′ｉ−アルミニラ１、系ｊΩ１強度防振
合金及びその製造法３　補１１〜をする名 ・１１件との関係　特許出願人 名称同和着、業株式会ネ１ 名称　リ　ョ　−　ヒ　株　式　会　社４代理人 図面「第２図」　「第４図」及び「第６図」６、補１Ｆ
＝の内容 第２（二！Ｉ Ａｔ（’／、） 第　−１□二′１ １７゜ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 第６図 汝 Ｍｇ（％） 千廼ト 〜５ プか＝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ａ　９．　ｌ　Ｏ−２５ｕｔ％、　Ｃｕ　Ｏ，
   ０５−０，３０ｗｔ％およびＭ　ｇ　、　Ｂ　、　Ｚ　
   ｒ　、　Ｃｒ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｓ　ｉ　、　Ｍ　ｎ　
   ｒ７）うちの少なくとも１挿具１−の元車を０．００５
   〜３０ｗｔ％含み、残部が実質的にＺｎよりなる亜鉛−
   アルミニウム系高強度防振合金。
2. （２）　Ａ　９．１０−２５ｗｔ％、　ＣＩＪ　Ｏ，０
   ５〜０．３０ｗｔ％およびＭ　ｇ　、　Ｂ　、　Ｚ　ｒ
   　、　Ｃｒ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｓ　ｉ　、　Ｍ　ｎのう
   ちの少なくとも１挿具−１；の元素を０．００５〜３．
   ０ｗｔ％含み、残部か実質的にＺｎよりなる合金を鋳造
   後２７５°Ｃ以」―の温爪で０．５時間以」−均一化処
   理をした後、急冷することを特Φとするτ■１鉛−アル
   ごニウム糸高強度防振合金の製造法。
3. （３）前記＃！造が重力ｔＪＴ造あるいはダイカストＰ
   ｆ造である特許請求の範囲第２項記載の卯鉛−アルミニ
   ウム系高強度防振合金の製造法。