JPS6034616B2

JPS6034616B2 - ダイカスト用高力アルミニウム合金

Info

Publication number: JPS6034616B2
Application number: JP9636281A
Authority: JP
Inventors: 秀雄山本; 成雄服部; 光洋高木
Original assignee: Keihin Sangyo Co Ltd
Current assignee: Keihin Sangyo Co Ltd
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1985-08-09
Also published as: JPS5779141A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、湯流れ性を改善し、特に耐摩耗性とダィカス
ト性に優れた高力アルミニウム合金に関するものである
。

一般に用いられている耐熱耐摩耗性の鋳造用アルミニウ
ム合金としては、ＪＩＳ日５２０２の合金中のＡＣ‐
弘（Ｙ合金）、ＡＣ‐８Ａ（ローェックス）等がある。

これらは、銅とマグネシウム、ニッケル並びにアルミニ
ウムの４元素を王とする合金であるが、ＡＣ−弘材では
、合金融体の流動性が極度に低いため、鋳型の薄肉部分
、もしくは複雑な形状の鋳型の隅部までまんべんなく注
湯することが困難なため、鋳造品の形状や肉厚が極度に
制限され、ＡＣ−弘材によるダィカスティングは殆んど
不可能に近い状態である。このため、前記ＡＣ−離村に
シリコンを添加して鋳造性を高めた合金がＡＣ−８Ａ材
であるが、多量に添加されているシリコンがシルミン系
共晶シリコンとして多量に晶出しやすいため、均質な金
属組成を得ることができず、機械的強度にむらが生ずる
とともに、耐食性が低下し、しかも高価なニッケルを用
いるためコスト高になるという欠点があり、ダィカスト
用合金として使用するには不十分な点が多い。

従って、このような合金に代わる、鋳造性並びに均質性
に優れ、かつ低コストのダィカスト用高力アルミニウム
合金が強く望まれているところである。

本発明は、叙上の点に鑑みてなされたもので、銅−マン
ガンーマグネシウムーアルミニウム系を基調とし、これ
に鋳造性付加の目的でシリコンを添加したものであるが
、前記シルミン系固有の共晶シリコンの部分的析出（偏
析）を避ける目的で、その量を５％以内に抑えてあり、
また、ニッケルに代えてマンガンを添加することによっ
て、ダィカスト用として使用しうる程度の鋳造性を備え
、かつ耐熱特性、耐摩耗特性、並びに耐蝕性にも優れ、
しかも価格が低廉で、前言弘Ｃ−斑材に代わり得るダィ
カスト用高力アルミニウム合金に関するものである。

即ち、本発明の目的とするところは、公知のアルミニウ
ム合金であるＡＣ−ぷ材相当の強度と耐摩耗性を備え、
かつＡＣ−８Ａ材相当の鋳造性、耐熱性並びに耐蝕性を
有するダィカスト用高力アルミニウム合金を提供するこ
とにあり、この目的は、銅０．８〜２％、マンガン０．
３〜１．５％、マグネシウム０．３〜３．５％、シリコ
ン１．５〜５％、鉄０．５〜１．５％、チタン又はジル
コニウムの１種又は２種を０．０１〜０．１％、残部ア
ルミニウムよりなる組成の合金とすることにより達成さ
れる。

本発明において、上記各元素を添加することにより、そ
れぞれ次にあげるような効果並びに性状の変化が生ずる
。

銅常温強度、切削性、並びに鋳造性は改善されるが、耐蝕
性を低下させる傾向がみられるため、上限値が２％であ
り、反面、下限値０．８％未満では強度及び切削性が期
待し得ない。

マンガン耐熱性並びに耐摩耗性の向上に有効であるが、多量に添
加すると、化合物の粒界析出による鋳造割れの原因とな
るため、上限値を１．５％とし、また同時に添加すると
鉄とによるハードスポット回避の点から、下限値を０．
３％とする必要がある。

マグネシウム本合金で、３．５％をこえて含有させると
、耐蝕性は急速に増大するが、反面鋳造性が低下し、鋳
造割れの原因となるため、上限値は３．５％が望ましく
、下限値を０．３％としたのは、マグネシウムの一部が
後述するシリコンと化合物をつくり、耐摩耗性、並びに
強度が増加する効果が期待され、マグネシウムを０．３
％未満とすると該効果が期待しえないからである。

シリコン本合金では、５％をこえて添加すると、鋳造性はより向
上するが、機械的性質、特に、引張強さを低下させ、か
つ切削性も低下するため、上限値を５％とし、下限値が
１．５％の間で適宜選択される。

鉄本合金では、１．５％をこえて添加するとハードスポッ
トの原因となるため、上限値を１．５％とし、かつ添加
量を０．５％未満とするダィカスト鋳造用としての効果
がないため、下限値を０．５％とする。

チタン又はジルコニウム何れか一方、又は両者の添加は、鋳造組織を微細化し、
鋳造割れの防止効果がある。

下限値が０．０１％禾満では効果が不十分であり、また
添加量を増加させる合金の鋳造性を阻害する傾向がみら
れ、特にダィカスト鋳造用の本合金では上限値を０．１
％とすることが望ましい。つぎに、具体的な実施例をあ
げて、本発明の合金を、詳細に説明する。Ａ供試合金本発明に基づいて製造された供試合金の組成は、第１表
の通りである。

Ｂ．各合金材の鋳造性テスト第１表に示す組成のアルミニウム合金のダイカスト用と
しての鋳造性について比較した。

湯流れ性については、ＪＩＳの湯流れ試験方法に従い、
１００℃に予熱した渦巻型流動長講験金型を用いて、７
００℃で湯流れの全長を測定した。

鋳造割れ性については、外径５７肌／仇、内径３７の／
肌の環状鋳型を用いて、溶湯温度７００℃の鋳造した試
料の表面割れ長さの総計で表示した。その結果を第２表
に示す。Ｃ．各供試合金の機械的強度テスト第１表に示す組成のアルミニウム合金を、溶融温度７３
０〜７６０ｑｏで溶融し、Ｆ処理（自然目硬処理）で製
造した鋳造試験片、及びｔ処理（焼入れ焼戻し処理）を
施して鋳造試験片について、各々の機械的性質を測定し
た。

第２表供試合金と鋳造性との関係その結果を第
３表に示す。

なお、機械的性質のうち、引張強さ、耐力、及び伸びの
試験は、金属材料引張試験方法（ＪＩＳＺ２２４１）
に従い、また、プリンネル硬度（ＨＢ）は、プリンネル
硬度試験方法（ＪＩＳＺ２２４３）に従って測定した
。

Ｄ．各供試合金の耐摩耗性テスト第１表に示す組成のアルミニウム合金を用い、すべてＴ
６処理を行った後、ロット試験片を作成し、小坂式摩耗
試験機を用いて無給油の乾性摩耗試験を行なった。

その結果を第４表に示す。

なお、測定にあたっては、ロット試験片に径が１０の／
凧、長さ３０の／ｍのものを、また、ローター材質には
炭素鋼調質材を用い、すべり速度を０．１〜２側／ｓｅ
ｃ、接触圧力を５ｋｇ／肌の条件のもとに、比摩耗量＝
摩耗した容積（側３）÷荷重（ｋｇ）×すべり距離（側
）第３表供試合金と機械的性質との関係（註）
Ｔ処理条件５１Ｕ℃×８ｈ油冷、焼入２２００Ｃ×
１０ｈ瀞令」暁戻第４表供試合金と耐摩耗性との
関係で表示される比摩耗量を換算して表示した。

Ｅ．各供試合金の耐蝕性テスト第１表に示す組成のアル
ミニウム合金を、溶融温度７３０〜７６００ｏｃ流溶融
し、金型で鋳造した鋳造試験片にＦ処理とＴｏ処理の２
様の処理を施して、人工海水に１年間浸潰した後の腐蝕
減耗量を測定した。

その結果を第５表に示す。

なお、人工海水中の塩分は、２．２２％重量％、鋳造試
験片の寸法は、径がｌｏｗ／肌、長さが３０の／仇のも
のを使用した。

以上詳述したように本発明の合金は、第２表から第５表
に示されるように、特に鋳造性に優れ、ダィカスト鋳造
用として使用することができ、あわせて公知の合金であ
るＡＣ−離村やＡＣ−８Ａ材相当の機械的強度を有し、
しかも耐貧虫性、並びに耐摩耗性に優れ、特に摺動特性
が極めて良好である。

第５表供試合金と耐触性との関係また、本発明
の合金は、ＡＣ−弘材やＡＣ−８Ａ材の構成要素である
高価なニッケルに代えて、マンガンを構成要素としてい
るため、低価格に生産することが可能であり、また、極
薄肉の複雑な形状をなす鋳造品の製造が容易であるため
、耐熱性、耐摩耗性、並びに高強度を必要とする電子計
算機、電子機器、自動車部分等の分野で広範な用途が期
待できる。

Claims

【特許請求の範囲】

１銅０．８〜２％、マンガン０．３〜１．５％、マグ
ネシウム０．３〜３．５％、シリコン１．５〜５％、鉄
０．５〜１．５％、チタン又はジルコニウムの１種又は
２種を０．０１〜０．１％、残部アルミニウムよりなる
ダイカスト用高力アルミニウム合金。