JPS6136066B2

JPS6136066B2 -

Info

Publication number: JPS6136066B2
Application number: JP55153618A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Myaki; Masakazu Hirano; Mitsuo Hino
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1986-08-16
Also published as: JPS5779142A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はフラツシユバツト溶接性に優れたアル
ミニウム合金押出材に関する。従来より、自動車、自転車、および、オートバ
イ等のリムは、アルミニウム材料が使用されてき
ており、特に軽量化のために多く使用されるよう
になつてきている。そして、これらの材料としては、Al−Mg系、
Al−Mg−Si系、および、Al−Zn−Mg系等のア
ルミニウム合金が使用されるが、軽量化のために
は強度が高いAl−Zn−Mg系合金が最も有効のも
のである。しかして、リムを作るには、製造コスト、およ
び、品質の面からリムの断面形状を有する押出形
材をループ状に成形した後、フラツシユバツト溶
接により接合してリムとする工程を採用してい
る。この場合、従来のAl−Zn−Mg系合金は、フ
ラツシユバツト溶接部の強度、および、耐応力腐
良割れ性が母材に比較して劣る傾向があつた。従
つて、Al−Zn−Mg系合金は素材の性能は優れて
はいるものの、フラツシユバツト溶接部を有する
リム製品としては充分な性能を発揮しないので、
致し方なく強度の低い、Al−Mg系合金か、或い
は、Al−Mg−Si系合金を使用したのである。本発明は上記したような従来技術の問題点を解
消したものであつて、自動車、自転車、および、
オートバイを軽量化するために使用するアルミニ
ウム合金としては、強度が高く、かつ、耐応力腐
食割れ性も良好なフラツシユバツト溶接性に優れ
たアルミニウム合金押出材である。本発明に係るフラツシユバツト溶接性は優れた
アルミニウム合金押出材の特徴とするところは、
Zn3〜８％，Mg0.3〜2.5％，Cu0.1〜0.6％を含有
し、かつ、Mn0.05〜0.6％，Cr0.05〜0.3％，
Zr0.05〜0.25％，Ti0.001〜0.1％の１種または２
種以上を含有し、残部Alおよび不純物からなる
アルミニウム合金であつて、押出加工方向の結晶
粒径と押出方向と直角方向との結晶粒径の比が５
以上とすることにある。本発明は係るフラツシユバツト溶接性に優れた
アルミニウム合金押出材について以下詳細に説明
する。先づ、本発明に係るフラツシユバツト溶接性に
優れたアルミニウム合金押出材の含有成分、成分
割合、および、結晶粒径について具体的に説明す
る。 Znは、優れた機械的性質を付与するのに不可
欠の元素であり、３％未満ではこの効果は少な
く、また、８％を越えて多く含有されると耐応力
腐食割れ性、および成形性が劣るようになる。よ
つて、Zn含有量は３〜８％の範囲とする。 Mgは、優れた機械的性質を付与するにはZnと
同様に不可欠の元素であり、0.3％未満ではこの
効果は少なく、また、2.5％を越えて多く含有さ
れると耐応力腐食割れ性、および、成形性が劣る
ようになる。よつて、Mg含有量は0.3〜2.5％の
範囲とする。 Cuは、最も重要な元素であつて、フラツシユ
バツト溶接部の強度を向上させると同時に、耐応
力腐食割れ性を向上させるものであり、0.1％未
満ではこの効果は少なく、また、0.6％を越えて
多量は含有されると耐食性が劣化する。よつて、
Cu含有量は0.1〜0.6％の範囲とする。 Mnは、組織を安定化するのに必要な元素であ
り、含有量が0.05％未満ではこの効果はなく、ま
た、0.6％を越えて含有されると巨大化合物が発
生し、かつ、上記の効果は飽和してしまう。よつ
て、Mn含有量は0.05〜0.6％とする。 Crは、Mnと同じく組織安定のための元素で、
0.05％未満ではこの効果は少なく、また、0.3％
を越えて含有されると巨大化合物が生成し、か
つ、上記の効果は飽和して含有させる意味がなく
なる。よつて、Cr含有量は0.05〜0.3％とする。 Zrは、Mnと同じように組織の安定化のために
必要であり、0.05％未満ではこの効果は少なく、
また、0.25％を越えて含有されると巨大化合物が
発生し、かつ、上記の効果が飽和してしまう。従
つて、Zr含有量は0.05〜0.25％とする。 Tiは組織を微細化し、溶接部の機械的性質を
向上させる元素であり、この目的を達成するため
には0.001％を越えて含有させる必要があり、ま
た、0.1％を越えて多量に含有させるとこの効果
が飽和し、巨大化合物が発生する。よつて、Ti
含有量は0.001〜0.1％とする。なお、Ｖ，BeおよびＢを少量含有させること
によつても組織の安定化を図ることができるので
場合によつては、V0.1％以下、Be0.01％以下、
B0.05％以下の範囲で含有させてもよい。一般に押出材においては押出方向に対し結晶粒
が伸長するものであり、本発明に係るフラツシユ
バツト溶接性に優れたアルミニウム合金押出材に
おいても同様であり、この場合、押出加工方向の
結晶粒径と押出方向と直角方向との結晶粒径との
比を５以上とするのである。そして、この比が５
未満であるとフラツシユバツト溶接部の強度が劣
るようになる。よつて、この比は５以上としなけ
ればならないものである。次に、本発明に係るフラツシユバツト溶接性に
優れたアルミニウム合金押出材の実施例を説明す
る。

【表】この第１表に示す含有成分、成分割合となるよ
うにアルミニウム合金（Al−Zn−Mg系）を通常
の方法で溶製し、次いで鋳造して鋳塊を製造し、
この鋳塊を鋳造時の偏析を解消するため、およ
び、鋳造時に強制固溶されているMn，Cr，Zr等
の遷移元素を析出させ後工程における結晶粒の粗
大化を防止するための均質化処理を行ない、その
後第１図に示すような断面形状のオートバイリム
に、195mmφの鋳塊を用いて350〜450℃の温度で
65mmの断面積となるように押出して数種類の結晶
粒伸長度の材料を得た。第１図の２は試験片採取
位置で、引張試験、曲げ試験、応力腐食割れを試
験するためのものである。また、第２図はフラツ
シユバツト溶接部３と試験片採取位置４を示した
ものである。

【表】続いて、第２表に示すように溶接条件によりフ
ラツシユバツト溶接を行ない、最後に450℃の温
度で45分間溶体化処理を行ない、次いで焼入れ
（水冷）をし、さらに150℃の温度で24時間時効処
理を行なつてT6調質とした。上記のように処理をした材料のフラツシユバツ
ト溶接部の機械的性質は第３表に、また、耐応力
腐食割れ性は第４表に夫々示してある。

【表】

【表】第３表、および、第４表に示した結果から明ら
かなように、本発明に係フラツシユバツト溶接性
に優れたアルミニウム合金押出材は、フラツシユ
バツト溶接部の機械的性質が母材と略同程度の値
を示し、耐応力腐食割れ性は溶接部のみでなく母
材の性能も向上しているのである。以上説明したように、本発明に係るフラツシユ
バツト溶接性に優れたアルミニウム合金押出材は
上記のような構成を有しているものであるから、
フラツシユバツト溶接性に優れた組織を有してお
り、特に、自動車、自転車、オーナバイ等のリム
に好適な材料である。

【図面の簡単な説明】

第１図はオートバイ等のリムの概略断面図、第
２図はフラツシユバツト溶接部の概略図である。１……リム、２，４……試験採取位置、３……
フラツシユバツト溶接部。

Claims

【特許請求の範囲】１ Zn3〜８％，Mg0.3〜2.5％， Cu0.1〜0.6％を含有し、かつ、 Mn0.05〜0.6％、Cr0.05〜0.3％、 Zr0.05〜0.25％，Ti0.001〜0.1％の１種または２種以上を含有し、残部Alおよび不純物からなるアルミ
ニウム合金であつて、押出加工方向の結晶粒径と
押出方向と直角方向との結晶粒径の比が５以上で
あることを特徴とするフラツシユバツト溶接性に
優れたアルミニウム合金押出材。