JPS61159547A - 非熱処理型快削性アルミニウム合金 - Google Patents

非熱処理型快削性アルミニウム合金

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JPS61159547A
JPS61159547A JP13285A JP13285A JPS61159547A JP S61159547 A JPS61159547 A JP S61159547A JP 13285 A JP13285 A JP 13285A JP 13285 A JP13285 A JP 13285A JP S61159547 A JPS61159547 A JP S61159547A
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JP
Japan
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cutting
aluminum alloy
heat
alloy
type free
Prior art date
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Pending
Application number
JP13285A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yabe
正浩 矢部
Keiichiro Kawasaki
川崎 啓一郎
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は非熱処理型快削性アルミニウム合金の創案に係
り、溶体化処理や時効処理などの熱処理を必要としない
で良好な被剛性を有し、精度の漏い切一り加工を能率的
に実施することのできろ快削性アルミニウム合金に関す
るものである。
従来の技術 アルミニウム合金は軽業性などの他の金犀材に求め侮な
い特性を有していて、今日における光学装置などに用い
られる梢そ加工部品等の分野において広く採用されてい
る。ところで、これらの部品等については、加工生産性
と共に品質精度の向上は常に強く求められるところであ
って、このために斯様なアルミニウム合金については、
高速切削域ばかりでな(低速切削域においても艮好な切
削性を有し、又切削■工後においても加工精度の高いも
のが要望される。然して斯様な快削性アルミニウム合金
としては、合金に溶体化処理した後、時効処理な旭すこ
とによって切削性を付与する熱処理型合金が使用されて
いる。
元明が解決しようとする問題点 ところが上記したような? SIJ性アルアルミニウム
合金いては、その製一責上において特別な熱処理を必要
とし煩雑であって熱エネルイー的にも不利であるばかり
でなく、この熱処理によって残留応力が与えられ、しか
もtX残留応力が切削加工を抱すことによって解放され
て微小変形を生ずるのC1たとえn菫の高い切削加工が
施されたとしてもこのは小変形に対するR1正加工工程
をその後において必要とするなどの欠点がある。
「発明の構成」 問題点を解決するための手段 本発明は上記したような従来のものの問題点を解決する
ように検討を重ねて創案されたものであって、 SL : O−5〜3.0wt% kls : 0.3
〜2.0wt%、F・:0.3〜1.0貰tチ  ム二
0.2〜2.0wtチ、Cu: 0.1〜1.Owt4
、 Pb: 0.2〜1.5 wt%、Sn: 0.2
〜2.0vtek、  Bi: 0.1〜1.5vt$
、を含有し、Pb、 Sn、 B l  の合計が3 
vt*以下であって、残部がAtおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする非熱処理型快Ml性アルミニ
ツム合金である。
作   用 上記したような本発明によるアルミニウム合金によると
きは、wtチ(以下単にチという)で、stカo、 s
〜3.0チ含有せしめられることによって切削時におけ
る切り屑のカール性な良好にすると共に適反の近れ性を
附与することができ、しかも押出加工や引抜加工などの
鋳塊に対する加工性も適切に保持され且つ切りIJ工具
の損耗も有効に回避し優る。又、−が0.3〜2. O
チ、F・が0.3〜1. OS含有せしめられることに
よってアルミニウム合金に強度を附与し、しかもSLと
相俟つ【切り屑に折れ性を確保することができ、一方、
合金A塊@織中における一、F・ を含有した巨大化合
物の晶出をなからしめて工具の損傷を防止する。又、ム
な0.2〜2.0%含有させることにより切削加工後の
14極酸化処理性を向上させ、しかもこの陽極酸化皮膜
に欠陥を生ぜしめず耐食性に浸れた製品を得しめる。然
して、SrI!Ju 0.2〜2. OS、pbが0.
2〜1.5 %、B1が0.1〜1.5 %で且つこれ
らSn、 Pb、 Blの三種の合計量が31以下を含
有させることにより高速切削域ばかりでなく低速切削域
においても良好な被剛性を得しめ、更にCuto、 1
〜1.0チ含有させることによって、Sn、Pb、Bi
の存在と相俟って、仕上げ段階の低速切削域における切
り屑形状を微細とし、切削バイトに絡らみつくことなく
排除され、被削面を美麗とするものであり、しかも合金
体の表面処理性を劣化させることがない。それらの結果
として非熱処理型で良好な快削性を得しめ、又切削によ
って残留応力が解放されるようなこともなくなる。
また、本発明合金に他の一般のアルミニ9ム合金と同様
に、@造[Mを微細化する元素、たとえばT1の0.2
チ以下、Bの0.1s以下を1種または2種添加するこ
とにより、鋳造に際して鋳塊の内部割れを防止するので
品質の向上に有効である。
実施列 上記したような本発明について更に説明すると、本発明
者等は前記したような従来技術の問題点に鑑み、非熱処
理型快削性アルミニウム合金を得ることについて仔細な
検討と実験を重ねた結果、アルミニウムに5虚よびSn
、Pb、Blの3種を適当な範囲内で共存させることに
より、溶体化処理や時効処理などの熱処理を加えろこと
なしに良好な被剛性を附与し、しかもCuを適当なal
l内で共存させることによって、低速切削域における切
り屑形状を微細とし、被削面を良好ならしめ得ることを
発見した。又、この場合においてもSi、M露、Fe 
 およびムについても有効且つ適切な含有多範囲を確認
して高速切削性ばかりでなく低速切削性においても良好
な非熱処理型アルミニウム合金を得ることに成功した。
即ち、本発明における上記したような各化学成分組成の
限定理由について説明すると以下の通りである。
Slは、アルミニツム基質中にあって、切り屑のカール
性を良好にし、且つ融およびF・と、Al−3t−馳−
Fe系の晶出物を形成し、切り屑を折れ易(するための
もので、その含有量が0.5悌以下であっては切ill
性の向とを期待することができず、一方、3.0チ以上
とtろと押出加工性や引抜卯工性などの鋳1tK対する
カロエ性が低下し、更には切削工具の損耗も大きいこと
となる。又、この&には上記した性質以外にも、例えば
カメラ等の光学装置に用いられるレンズ枠などのように
切削加工後に内面を黒色に染色されるものにおいて、該
黒色を無光沢状壱とする性質を付与し、このことによっ
ても好ましい製品を得しめる。
’kAnおよびF@は、Stと共存して上述したような
性質を与えると共に合金に強度を与えるもので、その含
有債が夫々0.3S以下では切り屑が折れ難くなり、高
速切削性が低下するし、合金強度も1→られない。又、
Mllが2.0チ、F・が1.0%を超えて含有せしめ
られると、合金鋳塊組織中にMFIおよびFeを含む巨
大化合物が晶出し、高速切削時において工具の損傷を高
めるので好ましくない。
ムは、合金に強度を与えると共に切削加工性を附与する
ものであり、又切削後のり→、俊化処理性ケも同上させ
Soその嗜が0.2チ以下であ虹げこのような効果が適
切K<+られないこととなり、一方2.0チ以上となる
と被削面を徂くし、仕上げ面の美麗なものが得難く、ま
た形成さまた皮膜に欠陥を生ずることとなって耐食性を
劣化させることとなり好ましくない。
Sn、pb、 BIKついては、これらの3積を含有さ
せることにより高速切削域ばかりでなく、低速切削域に
おいても良好な切削性を付与し掛ることは前記した・由
りであって、それらの2横ではこの効果が適切に侵られ
ない。又このように31を含有させる場合においてもそ
の何れかの含有歳が下限値以下ではその効果が不充分で
あり、しかも3種の合計寸または何れかの含・K嘘がそ
の上限値を超えて含有したものにあっては合金の表面処
理性が劣化することとなるので、これを上限とすること
が必要である。又CuはSn。
Pb、Biの存在と相俟って仕上げ段階の低速切削域に
おける切り層形状をlpL細とし、被削面を走置なもの
とすることは前記の通りであって、その含有峨が0.1
 S以下では低速切削域における切り層形状が顕著にg
細化されず、美麗な被削面を得難いこととなるので好ま
しくない。又それが1.(1以上となると耐食性が劣化
するのでこれを上限とすべぎである。
本発明による合金は鋼塊などに対する展伸加工に際して
、鋳塊などを450〜550℃の一般的な均質化熱処理
鳴斐に2〜24時間8度の)JI]Pp!保持を1段ま
たは多段で行うならば合金元罵の固溶化?図ると共に鋳
塊組織中に均一微細にM−異一& −F@系化合′吻を
析出させ、展伸加工を各易且つ適切に得しめる。
本発明によるものの具体的な#!造例について説明する
と以下の如くである。
、E発明者等が4体的に採用した本発明合金およびその
比較合金の組成を示すと次の第1表の通りである。
上記した第1表の各合金は水冷式半連続鋳造装置を用い
て押出用鋳塊に鋳造し、該銅塊を500℃の@【て5時
間i呆持して均質化熱処理した後、35r+mφの丸棒
に押出/Jul工し、次いでこのものを30rrrnφ
の丸棒に冷間引抜〃ロエ(減面率26.5チ)をなし、
一部をその後に250℃の温ぜに2時間保持して残留応
力を除去し試験片とした。
このようにして得られた各試験片の中、冷間引抜加工T
Jk残留応力を除去していないものについて引張強度お
よび0.2−財力を試験し、又上記のよ5に250℃で
2時間保持したものについて弓1張強度および0.2チ
耐力と共に切削性のv:、pを行・りた。即ち引張強度
は゛fムスラー万能試欣、冴によって測足し、又切削性
については切8り屑の奴および形状罠よって判断した。
切削条件は試験片を旋盤によって旋削速11200 m
 7分、切込み深さ1.Orrm、切削工具としては超
硬バイトを用い、送り速匿を変化させて実施した。
更にこのような条件で切61」加工した試験片に下記の
条件で硫酸陽極皮smを形成したのち、黒色塗色してそ
の黒色光沢反を調丘した。
訛酸r4を極皮膜形成処理栄件 前処理: 25 % HNOs水@液中[20℃の14
 Ifで2分間&潰した後5%NaOH水芸液中に55
℃の温Fjj3分間1L 硫酸陽極 皮模処理=20℃の15 ’L H!804水溶液中に
て1、5 A/ d m” の成流密匿のDCI[流を
40分間通電。
染色処理:市販黒染液(pli4.5)を用いて60℃
の温度で10分間浸漬。
上記のような各試験測定ならびに処浬拮果を4約し℃示
すと次の第2表の如くである。
前記第2表において*1および*2は(χの通りである
傘1. 切削性の評価 率2.  黒色染色の光沢度評価(目視判定)A 光沢
はとんどなし。
B 光沢ややあり。
C光沢あり。
即ちこの第2表の結果によれば、本発明によるものは比
較例のものに比し、特に低速度切sl域において良好な
切削性を示し、仕上面の良好なものが得られることが理
解でき、又カメラ内装に適した黒色光沢度の製品である
ことが明かである。
「発明の効果」 以上説明したような本発明によるとぎは、非熱処哩型で
、病速切削域のみならず、低速切nil城においても良
好な被削性を示す快1”llJ注アルアルミニウム合金
供し得るもので、それによって加工種度が藁く、又能ぶ
的に加工し得て、各櫃光学機器の叩きに適した製品を低
コストに製造し得るものであって、工業的にその効果の
大ぎい発明である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Si:0.5〜3.0wt%、Mn:0.3〜2.0w
    t%、Fe:0.3〜1.0wt%、Zn:0.2〜2
    .0wt%、Cu:0.1〜1.0wt%、Pb:0.
    2〜1.5wt%、Sn:0.2〜2.0wt%、Bi
    :0.1〜1.5wt%、を含有し、Pb、Sn、Bi
    の合計が3wt%以下であつて、残部がAlおよび不可
    避的不純物からなることを特徴とする非熱処理型快削性
    アルミニウム合金。
JP13285A 1985-01-07 1985-01-07 非熱処理型快削性アルミニウム合金 Pending JPS61159547A (ja)

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