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Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- cutting
- aluminum alloy
- heat
- alloy
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13285A JPS61159547A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 非熱処理型快削性アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13285A JPS61159547A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 非熱処理型快削性アルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61159547A true JPS61159547A (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=11465501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13285A Pending JPS61159547A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | 非熱処理型快削性アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61159547A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5587029A (en) * | 1994-10-27 | 1996-12-24 | Reynolds Metals Company | Machineable aluminum alloys containing In and Sn and process for producing the same |
US5725694A (en) * | 1996-11-25 | 1998-03-10 | Reynolds Metals Company | Free-machining aluminum alloy and method of use |
EP0828008A2 (de) * | 1996-09-09 | 1998-03-11 | Alusuisse Technology & Management AG | Aluminiumlegierung mit guter Spanbarkeit |
WO2012143183A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Fin stock material |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57207151A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Taiho Kogyo Co Ltd | Sliding aluminum alloy |
-
1985
- 1985-01-07 JP JP13285A patent/JPS61159547A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57207151A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Taiho Kogyo Co Ltd | Sliding aluminum alloy |
Cited By (6)
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EP0828008A3 (de) * | 1996-09-09 | 1998-11-11 | Alusuisse Technology & Management AG | Aluminiumlegierung mit guter Spanbarkeit |
US5725694A (en) * | 1996-11-25 | 1998-03-10 | Reynolds Metals Company | Free-machining aluminum alloy and method of use |
WO2012143183A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Fin stock material |
US9377249B2 (en) | 2011-04-20 | 2016-06-28 | Aleris Rolled Products Germany Gmbh | Fin stock material |
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