JPS6046354A - 超塑性を得るためのアルミニウム青銅の加工方法 - 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、鍛練用アルミニウム青銅の熱間加工に於いて
、これにより秀れた熱間変形性能即ち所謂超塑性を保持
せしめるための加工方法に関する。

一般に、８９６以上のアルミニウムを含む鍛錬用アルミ
ニウム青銅は、β相か出現するため熱間加工性に富み、
仮、棒、型材、鍛造品等の種々の形態て使用に供されて
いる。しかし、この種アルミ青銅は前述の如く熱間加工
性には富むもののど冷間加工性に乏しく、その結果教材
や鍛造品等は、その殆んとか熱間加工により製品に仕上
げられでいる。尚、棒材や板材等の加工に於いては、場
合によっては冷間加工や温間加工を加えることが、ちる
が、これ等の冷間加工や温間加工は何れも製品の強度並
ひに寸法精度の向上のろを目的とするものであり、その
加工度も圧廷率で表わせば敗％という極く僅かなもので
ある。

一方、鍛計用アルミ青銅を原材料とする加工品の分野、
例えは゛建材用のアルミ青銅製化粧板や化相桂、門扉、
花器、食器、鍋等に於いては、・な年加工度の高い物品
に対する需要か益々高まってきでいる。一方、鍛練用ア
ルミニウム青銅の熱間加工性か如何に高いといっても、
現実にはその加工性に一定の限界があり、伸び率で表わ
して３００〜４００％がその限界である。その結果、例
えばプレスＩコよる深絞り加工等に於いては、プレス工
程を二段に分（プ、その中間に所謂なまし工程等を挿入
する必装がｂす、加工費や加工設備費の低減を図り難い
という問題がある。

本発明は、この種鍛錬用アルミニウム青Ｓ＋’ｌの熱間
加工に於ける上述の如き問題の解決を課題とするもので
あり、アルミニウム青銅の熱間加工に於いて、従来の熱
間加工よりも大幅に秀れた熱間変形性能か得らｆＬると
共に度形抵抗のとしい低減を可能とするアルミニウム青
銅の加工方法の提供を目的とするものである。

人件発明者は、アルミニウムを８％以上含む鍛錬用アル
ミニウム青銅の熱間加工性かβ相の出現シこ関係すると
いうこと、当該合金の超塑性現象は、結晶粒か回転しな
から位置をずらせて延びて行くという所　微細結晶超塑
性であること、当該合金を圧延することにより結晶粒か
微細化され、且つ圧延率か大きいほど粒径か小さくなる
傾向にあること等の事象に着目し、前記アルミニウム青
銅を熱間加工する前に、予かしめ一定の条件下に於いて
冷間加工又は７品間加工若しくは温間加工と冷間加工を
施すことにより、熱間加工性の一層の向上と変形抵抗の
派生、即ち所謂超塑性を得ることが可能であることをる
恕した。本願発明は前記着想に基づいて創作されたもの
てあり、冷間加工や温間加工の加工率（圧延率）並びに
その温度条件、熱間加工の温度条件等をパラメータにし
て多数の実験を積み重ね、それ等の実験データの解析を
基にして発明されたものである。

本願発明は、釣１７７〜８５９６　鉄１３〜６．０％、
アルミニウム８．０〜１１．０％、マンガフ０．５〜２
・０％、ニッケル３．５〜７−０９６をｋ　＜ｒ　する
アルミニウム青鰍の熱間加工に於いて、前記アルミニウ
ム１′７銅の熱間加工前に、これに３０％以上の圧延率
て温間加工を加えるか、又は１０％以上の圧延率で冷間
加工を加えるか、若しくは前記両圧延率の少なくとも一
方を満たす条件下て温間加工と冷間加工を加えることに
より、熱間加工時に於ける超塑性を得ることを基本とす
るものである。

又、がＪ記構成とすることにより、本願発明に於いては
熱間加工性か伸び率で従前の数倍から数十倍となり、熱
間変形能か大幅に向上する。

以下、本発明の一実施例に基ついてその詳細を説明する
。

実施例　１ 本実施例は、鉄４２０％、アルミニウム９．６５％。

マンガン１．６５％、ニッケル５．９８％及び残部か銅
から成る熱間圧延で得たアルミニウム青銅板を供試々料
とするものである。即ち、前記熱間圧延で得た厚さ１５
見ｎの複数枚のアルミニウム１１ｊ≦１・・１仮を、圧
延後の板厚か１．５ｎｒｒｎとなるように夫々所定の圧
延率に応した板厚さに削出し、次に、これ等のテストピ
ースを夫々冷間又は温間若しくは温間と冷間の両方て圧
延し、最終板厚を１．５　ｒｒｒｍ　ｉこする。その後
、この所定の圧延率で圧延したテストピースから、圧延
方向と引張り軸とが平行となるようにしたピノ孔付き引
張り試験片を作成する。尚、前記冷間加工の温度条件は
常温であり、温間加工の温度条件は４００　Ｃ〜７００
Ｃである。又、本実施例ては前者を５ＱＣ，後者を５０
０　ｃとしている。

引張り試験に際しては、前記引張り試験片をアルボン雰
囲気炉内へ入れ、７００　Ｃ〜９ｏｏ℃の温度条件下に
於いてインストロン型引張り試験機を用いて引張り試験
（熱間加工）を行ない、試験片の伸び及び引張り強度を
夫々測定した。尚、第１表及び第２表は前記熱間加工温
度を夫々８００℃とした場合のデータである。

実施例　２ 本実施例に於いては、先ず前記第１実施例の場合と同じ
含有成分を有する熱間圧延で？１すた厚さ１５ｍｍのア
ルミニウム青銅板を・圧延後０板厚１・５　ｍｍを基準
として、温間及び冷間の両方て圧延を行なった場合の圧
延率に応した板厚さに面創出し、テストピースを作成し
た。

次に、これ等のテストピースを先ず所定の圧延率て温間
加工（４００ｃ〜７００’Ｃ）したちと引き続きこれを
所定の圧延率で冷間加工（常温）してｌ、５ｍｍの板厚
に仕上けた。そ８）後この圧延後のテストピースから、
圧延方向と引張り軸とが平行となるようなピン孔付き引
張り試験片を作成し、これを第１実施例の場合と同じ温
度条件（７ＱＱｔ；〜９００Ｃ）下て、インストロン型
引張り試験機を用いて引張り試験（熱間加工）を？）な
った。

下記の第３表は、引張り試験温度を５ｏｏｃとした場合
の試験結果である。

前記第１表からも明らかな様に、温度か４００Ｃ〜７０
０Ｃの間の２間加工を前処理として行なう場合、温間圧
延率か：３０９６’位い；ててあれば入間加工時に顕著
な加工性の向上か見られζい。しかし、温間圧延率か：
３０９６を越えると、軌間変形先か人怖に向上する・ また、第２表からも明らかな様に、（温度か１０ｃ〜１
００Ｃの間の冷間加工を前処理とする場合には、冷間圧
廷率が１０％位いのの点を境界として熱間液形性能が急
激に向上する。

更に、温間加工の後に引続き冷間加工を行なう場合には
、第３表に示す如＜、温間加工叉は冷間加工の内の少な
くとも何れか一方か、圧延率：３０９に以上（温間）又
は圧延率１０％以上（冷間の条件を満足していれば、熱
間変形性能が急激に上昇し、所謂超塑性がが現出されろ
ことになる。

上述の如き前記各実施例に於ける超塑性は、何れも所定
率以上の圧延によって細晶粒がつぶされ、これが細粒化
するために、所謂微細結晶粒超塑性現象が生じているも
のと想定される。

尚、前記第３実施例に於いては、温間加工を先きに行な
い　その後冷間加工を行なうにしているが、温間加工温
度を結晶粒の再結晶温度以下に設定しさえすれば、冷間
加工後に温間加工をしてもよいことは勿論でである。

第１図は、第１表の場合の引張りテスト時に於いて、試
験片を３０分間所定の試験温度に保持したあと、一定の
引張速度（１ｍｍ肇ｌｌ＊　）（初期Ｉ速度ε−１，１
：〈１Ｏ−３Ａｔｘ　）て引張ったときの荷重−時間曲
線を示すものである。第１図からも明らかなように、７
００　ｉ″、を越えると超塑性的な変形が起ることか示
されている。

尚、本発明に於いては冷間加工の温度範囲を常温、温間
加工の温度範囲を）１０（）Ｃ〜７旧）（２，熱間加工
の温度範囲を７００仁〜９００（：としているが、前記
冷間加工温度及び温間加工温度の温度範囲は、この種合
金の加工に於ける一般的な温度区分に応したものである
。例えば、温間加工に於いて、加工温度が４００℃以下
となると、低温焼鈍硬化で材料が硬くなって温間加工（
圧延）がやり難くなり、微細村を得るための圧延率を高
めるという而で不利となる。

一方％熱間加工の温度範囲については、第１図の何重−
助間曲線に示す如く、７００Ｃ以下ては超塑性的変形と
はｆ、Ｃらす、超塑性的変形を得るためずこＣ１７００
ｃ以上の温度を必要とする。また熱間加工Ｃ品度が９０
０Ｃを超えると、組織観察に於いてβ相量がβ相量より
も増加すると共に相サイズも順次成長し、相サイズが微
細で然かもａ・β相か等量混合しているという超塑性変
形に最適な条件から外れることになる。従って、前記熱
間加工の温度については、７０００〜９００Ｃ位いの温
度範囲を必要とする。

上述の通り、本発明に於いては所謂鍛錬用アルミニウム
青銅の熱間加工に於いて、該アルミニウム青銅に極く簡
単なボｌ処理加工を施すととｔこより、熱間加工特にア
ルミニウム青銅が超塑性を示すようにすることかでき、
従前の熱間加工の場合に比較して熱間変形能が数倍以上
になると共に、変形抵抗も著しく小さくなる。その結果
、熱間加工性か一段と向上し、当該アルミニウム青銅の
用途の拡大や加工品の製造コストの大幅な低減を図り得
る。

本発明は上述の通り優れた実用的効用を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、温間処理した引張り試験片を一定弓張速度で
引張った場合の荷重一時間曲線を示すものでろる。 ぢＣ 補 止 （自発） 昭和５８年９ ９３Ｊユ、 ：ＡＡｌ １２Ｇ日 特 許 庁 長 目 殿 、事件の表示 ２　発明の名称 特呂昭５８−１５４４７４号 超塑性を得るためのアルミニウム古Ｕｌｌｌの加工方法 補正をする者 事イ１１との関係　ギｒ、ｌ／１−出願人住　所　大阪
府屏市三宝町８７３７４后地氏　名　三宝伸銅工業株式
会社 代表者　久　野　雄−口ＩＸ ４代理人 住所 氏名 ５、ｔｑｌｉ正の対象 願書の「２発１す】者」及び「６前記以外の発明二と」
のＩｊ’ｆ（，１９ひに明細書の「発明の詳細な説明」
の槽１ ６　補正の内容 （１）願書を別添の訂正願書の通りに補正する。 大阪市天王寺区大泊１丁１＝Ｉ　５６′ｒ１３号弁理士
（６０２６）岩　越　宙　○ （２） 明細書箱２項１９〜２０行目の［３００〜４００％ｊを
、［ｓ。 〜１００％」にｈ［１圧する。 （３） 明細書第６頁の第１表を、下記の通りシこｉ＋ｌｉ　ｉ
ヒする。 （４） 明４１１１書第７頁の第２表を、下記の通りにｈｌｉ止
する０（５） 明細書筒９頁７〜８行目の［満１度が１０°（・〜１０
０°【。 の間リノ冷 間加工」を、 「冷間加工」に補正する０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋸７７〜８５９６．鉄１．３〜６．０９６　＋アルミニ
   ウム８．０〜１１，０％、マンガン０．５〜２．０９１
   Ｊ　＋　ニッケル３．５〜７０２６を含むアルミニウム
   青銅の熱間加工に於いて、前記アルミニウム青銅の熱間
   加工前に、これに３０９６以上の圧延率で冷間加工を加
   えるか、又は１０％以上の圧延率で冷間加工を加えるか
   、若しくは前記両圧延率の少なくとも一方を満たす条件
   下で温間加工と冷間加工を加えろことを特徴とする超塑
   性を得るためのアルミニウム青銅の加工方法。