JPS61108416A - 高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法 - Google Patents
高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法Info
- Publication number
- JPS61108416A JPS61108416A JP22877484A JP22877484A JPS61108416A JP S61108416 A JPS61108416 A JP S61108416A JP 22877484 A JP22877484 A JP 22877484A JP 22877484 A JP22877484 A JP 22877484A JP S61108416 A JPS61108416 A JP S61108416A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＡｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法に関し、殊
に高レベルの機械的強度を有する非熱処理型のＡｌ−Ｍ
ｇ系合金押出材を製造する方法に関するものである。
に高レベルの機械的強度を有する非熱処理型のＡｌ−Ｍ
ｇ系合金押出材を製造する方法に関するものである。
Ａｌ−Ｍｇ系合金はＡ１基合金の中でも機械的強度の優
れたものとして、−膜構造材料や罐材料等として広く利
用されている。しかし需要者の要求は止まるところを知
らず、最近では加工コストを低減する為、非熱処理型で
更に高レベルの機械的強度を示す合金材の要求が高まっ
ている。
れたものとして、−膜構造材料や罐材料等として広く利
用されている。しかし需要者の要求は止まるところを知
らず、最近では加工コストを低減する為、非熱処理型で
更に高レベルの機械的強度を示す合金材の要求が高まっ
ている。
非熱処理型で優れた機械的強度を示す代表的なＡｌ基合
金は、例えばＪＩＳ規格の５０５６で規定されているＡ
ｔ−Ｍｇ系の直接押出材であシ、この合金は４〜５％糧
度のＭｇを含み、押出加工時における加工硬化を利用す
るととくよって高強度が与えられる。この様な高強度化
効果はＭｇによってもたらされるものである為、この特
性を向上させるという観点だけからすればＭｇ量を増大
すればよいと考えられる。しかしながら押出加工性を低
下させるべきではないという制約がある為、従来はＭｇ
を６％以上含有させることができず、又直接押出法では
加工硬化量にも限界がある為、前述の如き高レベルの要
求性能には対応し得なくなってきている。
金は、例えばＪＩＳ規格の５０５６で規定されているＡ
ｔ−Ｍｇ系の直接押出材であシ、この合金は４〜５％糧
度のＭｇを含み、押出加工時における加工硬化を利用す
るととくよって高強度が与えられる。この様な高強度化
効果はＭｇによってもたらされるものである為、この特
性を向上させるという観点だけからすればＭｇ量を増大
すればよいと考えられる。しかしながら押出加工性を低
下させるべきではないという制約がある為、従来はＭｇ
を６％以上含有させることができず、又直接押出法では
加工硬化量にも限界がある為、前述の如き高レベルの要
求性能には対応し得なくなってきている。
本発明はこうした状況のもとで、上記５０５６合金の様
な従来のＡｌ−Ｍｇ系合金の強度レベルを凌駕する機械
的性質を備えた非熱処理型Ａｌ−Ｍｇ系合金押出賞を提
供しようとするものである。
な従来のＡｌ−Ｍｇ系合金の強度レベルを凌駕する機械
的性質を備えた非熱処理型Ａｌ−Ｍｇ系合金押出賞を提
供しようとするものである。
本発明に係る高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法
は、６〜１２重量％のＭｇを含有し残部が実質的にＡｌ
からなるＡｌ−Ｍｇ系合金鋳塊を４００〜５００℃で２
４時間以下の均質化処理に付し、次いで押出温度２４０
〜３８０℃、押出比５〜５０で静水圧押出を行なうとこ
ろに要旨を有するものである。
は、６〜１２重量％のＭｇを含有し残部が実質的にＡｌ
からなるＡｌ−Ｍｇ系合金鋳塊を４００〜５００℃で２
４時間以下の均質化処理に付し、次いで押出温度２４０
〜３８０℃、押出比５〜５０で静水圧押出を行なうとこ
ろに要旨を有するものである。
本発明においては、強度向上元素であるＭｇの含有率を
従来のＡｌ−Ｍｇ系合金よ）も増加し、それによって押
出製品の機械的強度を高めるところに第１の特徴を有し
ている。しかしこの様に４含有率を高めると押出時の加
工硬化も著しく進行する為、従来の直接押出法をそのま
ま適用することはできない。ところが本発明者等が種々
検討を進めるうち、事前の均質化処理条件を厳密に規定
すると共に、押出温度及び押出比を特定範囲に設定すれ
ば支障なく静水圧押出を行なうことができ、従来材に比
べて卓越した機械的強度を有するＡｌ−Ｍｇ系合金押出
材を製造し得ることが明らかとなった。
従来のＡｌ−Ｍｇ系合金よ）も増加し、それによって押
出製品の機械的強度を高めるところに第１の特徴を有し
ている。しかしこの様に４含有率を高めると押出時の加
工硬化も著しく進行する為、従来の直接押出法をそのま
ま適用することはできない。ところが本発明者等が種々
検討を進めるうち、事前の均質化処理条件を厳密に規定
すると共に、押出温度及び押出比を特定範囲に設定すれ
ば支障なく静水圧押出を行なうことができ、従来材に比
べて卓越した機械的強度を有するＡｌ−Ｍｇ系合金押出
材を製造し得ることが明らかとなった。
以下本発明における数値限定の理由を明確にする。
まず本発明で使用するＡｌ−Ｍｇ系合金鋳塊としては、
Ｍｇ含有率が６〜１２％（重量％：以下同じ）で残部が
実質的ＫＡｌよりなる合金が選択される。しかしてＭｇ
量が６チ未満であるＡｌ−’Ｍｇ系合金は前述の如＜５
０５６合金として既に広く知られているが、本発明では
これらの合金よシも高レベルの機械的強度を確保する為
Ｍｇ量を６％以上に規定している。Ｍｇを除く残部成分
は実質的にＡｌからなるものであるが、必要によっては
下記の様合金元素を含有させて物性を更に改善すること
も可能である。
Ｍｇ含有率が６〜１２％（重量％：以下同じ）で残部が
実質的ＫＡｌよりなる合金が選択される。しかしてＭｇ
量が６チ未満であるＡｌ−’Ｍｇ系合金は前述の如＜５
０５６合金として既に広く知られているが、本発明では
これらの合金よシも高レベルの機械的強度を確保する為
Ｍｇ量を６％以上に規定している。Ｍｇを除く残部成分
は実質的にＡｌからなるものであるが、必要によっては
下記の様合金元素を含有させて物性を更に改善すること
も可能である。
ｚｎ：押出材の強度を一段と高め且つ耐応力腐食割れ性
を高める作用があシ、こうした効果は０．０５％以上含
有させることによって有効に発揮される。しかし２．０
％を超えると合金の伸び及び絞シが著しく悪くなるので
注意しなければならない。
を高める作用があシ、こうした効果は０．０５％以上含
有させることによって有効に発揮される。しかし２．０
％を超えると合金の伸び及び絞シが著しく悪くなるので
注意しなければならない。
ｚｒ：強度を高め且つ金属組織を微純化して靭性を向上
させる他、耐応力腐食割れ性の向上にも寄与する元素で
あ！ｉ）、０．０５％以上含有させることによって上記
の効果が有効に発揮される。しかし多過ぎるとＡｌ−Ｚ
ｒ系の粗大な金属間化合物が生成し伸びや絞シが阻害さ
れるので０．３チ以下に抑えるべきである。
させる他、耐応力腐食割れ性の向上にも寄与する元素で
あ！ｉ）、０．０５％以上含有させることによって上記
の効果が有効に発揮される。しかし多過ぎるとＡｌ−Ｚ
ｒ系の粗大な金属間化合物が生成し伸びや絞シが阻害さ
れるので０．３チ以下に抑えるべきである。
Ｃｕ：強度及び耐応力腐食割れ性を高める作用があシ、
これらの作用は０．０５％以上含有させることによって
有効に発揮される。
これらの作用は０．０５％以上含有させることによって
有効に発揮される。
しかし多過ぎると伸び及び絞シが急激に悪化するばかシ
でなく耐食性も低下するので２．０チ以下に抑える必要
がある。
でなく耐食性も低下するので２．０チ以下に抑える必要
がある。
Ｍｎ４Ｃｒ：上記元素と同様に強度と耐応力腐食割れ性
を更に改善する為０５０５チ以上配合することがあるが
、Ｍｎが１％を超え、又Ｃｒが０．３％を超えるとＡｌ
との間で粗大な金属間化合物が生成し伸びや絞〕が悪化
するので注意しなければならない。
を更に改善する為０５０５チ以上配合することがあるが
、Ｍｎが１％を超え、又Ｃｒが０．３％を超えるとＡｌ
との間で粗大な金属間化合物が生成し伸びや絞〕が悪化
するので注意しなければならない。
この細微量のＢｅ（０，０１％以下）は、Ａｌ−高Ｍｇ
合金の溶製時におけるＭｇの酸化消耗を防止する作用が
アシ、又Ｔｌ（０，１℃以下）やＢ（０，０１％以下）
を結晶粒の微細化剤として含有させることも有効である
。
合金の溶製時におけるＭｇの酸化消耗を防止する作用が
アシ、又Ｔｌ（０，１℃以下）やＢ（０，０１％以下）
を結晶粒の微細化剤として含有させることも有効である
。
この様に本発明ではよシ一層の性能改善を期して種々の
合金元素を含有させることもできるが、強度向上という
本来の目的は６〜１２％Ｍｇを含有させるだけで十分に
達成される。但しこの様にＭｇ含有率の高いＡｌ−Ｍｇ
系合金は元来高強度である為、前述の如く通常の直接押
出法では加工することができない。しかし本発明では以
下に詳述する様に事前の均質処理条件を特定すると共に
、押出温度及び押出比の特定された静水圧押出法を採用
することによって支障なく押出加工を行なうことができ
、得られる押出加工品は高レベルの強度を発揮する。
合金元素を含有させることもできるが、強度向上という
本来の目的は６〜１２％Ｍｇを含有させるだけで十分に
達成される。但しこの様にＭｇ含有率の高いＡｌ−Ｍｇ
系合金は元来高強度である為、前述の如く通常の直接押
出法では加工することができない。しかし本発明では以
下に詳述する様に事前の均質処理条件を特定すると共に
、押出温度及び押出比の特定された静水圧押出法を採用
することによって支障なく押出加工を行なうことができ
、得られる押出加工品は高レベルの強度を発揮する。
以下加工条件を定めた理由を明確にする。まず予備処理
として４００〜５００℃で均質化処理を行なうが、これ
は造塊時の内部応力を減少すると共に均質化し均一な押
出加工を推進させる為に行なわれるもので、４００℃未
満では十分な均質化効果が得られない。しかし温度が高
過ぎるとバーニング現象が起こって特に表層部のＭｇが
焼損する恐れがあるので、５００℃以下とすべきである
。
として４００〜５００℃で均質化処理を行なうが、これ
は造塊時の内部応力を減少すると共に均質化し均一な押
出加工を推進させる為に行なわれるもので、４００℃未
満では十分な均質化効果が得られない。しかし温度が高
過ぎるとバーニング現象が起こって特に表層部のＭｇが
焼損する恐れがあるので、５００℃以下とすべきである
。
また均質化処理時間は処理温度に応じて適宜選定すべき
であるが、生産性等を考慮すれば２４時間以下に抑える
のがよい。但し時間が短かすぎると均質化の目的が十分
に達成されなくなるので、少なくとも０．５時間程度の
均質化処理は必要であると考えられる。
であるが、生産性等を考慮すれば２４時間以下に抑える
のがよい。但し時間が短かすぎると均質化の目的が十分
に達成されなくなるので、少なくとも０．５時間程度の
均質化処理は必要であると考えられる。
この様にして均質化処理を行なった後は、引き１
続バ静水圧押出′付往る・静水５押出と“高圧媒体
の有する静水圧を抑圧源として押出を行なう方法であシ
、コンテナ壁との摩擦がなく、またダイス面摩擦が低く
テーバダイスを使用し得るところから押出抵抗が比較的
小さいという利点があシ、高Ｍｇ量のＡｌ−Ｍｇ系合金
でも押出加工を行なうことができる。但し押出加工を円
滑に行なう為には、押出温度を２４０〜３８０ ’Ｃ，
に、又押出比を５〜５０の範囲に設定しなければならな
い。
続バ静水圧押出′付往る・静水５押出と“高圧媒体
の有する静水圧を抑圧源として押出を行なう方法であシ
、コンテナ壁との摩擦がなく、またダイス面摩擦が低く
テーバダイスを使用し得るところから押出抵抗が比較的
小さいという利点があシ、高Ｍｇ量のＡｌ−Ｍｇ系合金
でも押出加工を行なうことができる。但し押出加工を円
滑に行なう為には、押出温度を２４０〜３８０ ’Ｃ，
に、又押出比を５〜５０の範囲に設定しなければならな
い。
しかして押出温度が２４０℃未満では十分な押出比と押
出速度を得ることができず、一方３８０ ’Ｃを超える
と押出材の伸びゃ絞シが劣悪になる。また押出比が５％
未満では押出加工時の鍛錬塵が不十分となシ、押出材の
機械的強度を満足のいく程度まで高めることができなく
なる。但し押出比を５０以上に高めることはたとえ静水
圧押出法といえども極めて困難であるので、実際の操業
性を加味すれば押出比の上限は５０程度と考えられる。
出速度を得ることができず、一方３８０ ’Ｃを超える
と押出材の伸びゃ絞シが劣悪になる。また押出比が５％
未満では押出加工時の鍛錬塵が不十分となシ、押出材の
機械的強度を満足のいく程度まで高めることができなく
なる。但し押出比を５０以上に高めることはたとえ静水
圧押出法といえども極めて困難であるので、実際の操業
性を加味すれば押出比の上限は５０程度と考えられる。
第１表に示す化学成分のＡｌ−Ｍｇ系合金を常法に従っ
て溶解・鋳造し、直径６８ｍｍの鋳塊を製造した。この
鋳塊を４７５℃×８時間の均質化処理に付し、次いで４
００トンの静水圧押出プレスを用いて押出温度３４０℃
、押出比９．４、押出速度３ｍ／分にて押出し、直径２
２ｍｍの丸棒を得た。
て溶解・鋳造し、直径６８ｍｍの鋳塊を製造した。この
鋳塊を４７５℃×８時間の均質化処理に付し、次いで４
００トンの静水圧押出プレスを用いて押出温度３４０℃
、押出比９．４、押出速度３ｍ／分にて押出し、直径２
２ｍｍの丸棒を得た。
得られた押出材の物性及びこの押出材を４００°Ｃ×２
時間の完全軟質化焼鈍に付した後の物性を求めたところ
、第２表に示す結果が得られた。
時間の完全軟質化焼鈍に付した後の物性を求めたところ
、第２表に示す結果が得られた。
また比較合金として用いた５０５６直接押出材について
は、常法に従って溶解・鋳造して１５５−φの鋳塊とし
、４７５℃×８時間の均質化処理を行なった後、１００
０トンの直接押出プレスにて押出温度４６０°Ｃ１押出
速度３ｍ／分で１８ｍｍφの丸棒状に押出し、同様に押
出のまま及び３５００Ｃ×２時間の完全軟質化焼鈍後に
夫々の物性を測定した。
は、常法に従って溶解・鋳造して１５５−φの鋳塊とし
、４７５℃×８時間の均質化処理を行なった後、１００
０トンの直接押出プレスにて押出温度４６０°Ｃ１押出
速度３ｍ／分で１８ｍｍφの丸棒状に押出し、同様に押
出のまま及び３５００Ｃ×２時間の完全軟質化焼鈍後に
夫々の物性を測定した。
第１，２表からも明らかな様に、本発明で規定する要件
を充足するＡｌ−Ｍｇ系合金押出材（阻焼鈍を行なった
後のものよりもむしろ押出のままの物の方が優れた強度
を有しており、非熱処理型の優れたＡｌ−Ｍｇ系合金押
出材と言うことができる。
を充足するＡｌ−Ｍｇ系合金押出材（阻焼鈍を行なった
後のものよりもむしろ押出のままの物の方が優れた強度
を有しており、非熱処理型の優れたＡｌ−Ｍｇ系合金押
出材と言うことができる。
次に第３表は、前記第１表に示した階３のＡｌ−Ｍｇ系
合金鋳塊を対象とし、静水圧押出温度のみを変えた場合
の物性に与える影響を示したものである。
合金鋳塊を対象とし、静水圧押出温度のみを変えた場合
の物性に与える影響を示したものである。
第３表からも明らかな様に、押出温度の低い方が強度や
伸びは良好である様に思われる。但し押出温度が２４０
℃未溝（２２０℃）になると変形抵抗が大きくなって押
出困難になる。また押出温度が３８０℃超（３９０℃）
になると強度、伸び共に急激に低くなっている。
伸びは良好である様に思われる。但し押出温度が２４０
℃未溝（２２０℃）になると変形抵抗が大きくなって押
出困難になる。また押出温度が３８０℃超（３９０℃）
になると強度、伸び共に急激に低くなっている。
次に第４表は、前記第１表に示した階３のＡｌ−Ｍｇ系
合金を対象とし、均質化処理温度が押出材の物性に与え
る影響を示したものである。
合金を対象とし、均質化処理温度が押出材の物性に与え
る影響を示したものである。
第４表からも明らかな様に、適正な温度で均質化処理を
行なった本発明材（ｒＩ＆１３ 、４ ）の強度及び伸
びはいずれも高い値を示しているのに対し、均質化温度
が４００℃未満である比較材（ＮＣＬＩ 。
行なった本発明材（ｒＩ＆１３ 、４ ）の強度及び伸
びはいずれも高い値を示しているのに対し、均質化温度
が４００℃未満である比較材（ＮＣＬＩ 。
２）の強度及び伸びは低い。また均質化温度を５００℃
超とした比較材（Ｎ１５ 、６ ）は、強度、伸び、絞
シ共にかえって低下しており、特に５５０℃とした階６
は悪い。
超とした比較材（Ｎ１５ 、６ ）は、強度、伸び、絞
シ共にかえって低下しており、特に５５０℃とした階６
は悪い。
本発明は以上の様に構成されるが、要は強度向上元素で
あるＭｇ量を増加することによって物性の増強を図シ、
しかもＭｇ量増加に伴う加工上の難点については、均質
化処理条件を特定すると共に押出温度及び押出比の特定
された静水圧押出法を採用することによって対処し、も
って従来のＡ１−Ｍｇ系合金押出材を凌駕する優れた強
度特性を有する非熱処理型のＡｌ−Ｍｇ系合金押出材を
提供し得ることになった。
あるＭｇ量を増加することによって物性の増強を図シ、
しかもＭｇ量増加に伴う加工上の難点については、均質
化処理条件を特定すると共に押出温度及び押出比の特定
された静水圧押出法を採用することによって対処し、も
って従来のＡ１−Ｍｇ系合金押出材を凌駕する優れた強
度特性を有する非熱処理型のＡｌ−Ｍｇ系合金押出材を
提供し得ることになった。
Claims (1)
- Ｍｇを６〜１２重量％含有し残部が実質的にＡｌからな
るＡｌ−Ｍｇ系合金鋳塊を４００〜５００℃で２４時間
以下の均質処理に付し、次いで押出温度２４０〜３８０
℃、押出比５〜５０で静水圧押出することを特徴とする
高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22877484A JPS61108416A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22877484A JPS61108416A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108416A true JPS61108416A (ja) | 1986-05-27 |
Family
ID=16881629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22877484A Pending JPS61108416A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 高強度Ａｌ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8590356B2 (en) * | 2004-03-11 | 2013-11-26 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Method for the production of profiles of a light metal material by means of extrusion |
| WO2017126413A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 機械部品およびその製造方法、押出材 |
| WO2018037810A1 (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 機械部品および押出材 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22877484A patent/JPS61108416A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8590356B2 (en) * | 2004-03-11 | 2013-11-26 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Method for the production of profiles of a light metal material by means of extrusion |
| WO2017126413A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 機械部品およびその製造方法、押出材 |
| WO2018037810A1 (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 機械部品および押出材 |
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