JPS6148551A - 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 - Google Patents
高温強度に優れたアルミニウム合金成形材Info
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- JPS6148551A JPS6148551A JP59167935A JP16793584A JPS6148551A JP S6148551 A JPS6148551 A JP S6148551A JP 59167935 A JP59167935 A JP 59167935A JP 16793584 A JP16793584 A JP 16793584A JP S6148551 A JPS6148551 A JP S6148551A
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- rapid cooling
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、アルミニウム合金の粉末冶金製品、詳しくは
アトマイズ法等により得るアルミニウム合金の急冷凝固
材（粉末、フレーク、リボン状形態）を押出、圧延、鍛
造、焼結、高温静水圧プレスなどの、常法により所望の
形状に成形してなる成形材に関する。
アトマイズ法等により得るアルミニウム合金の急冷凝固
材（粉末、フレーク、リボン状形態）を押出、圧延、鍛
造、焼結、高温静水圧プレスなどの、常法により所望の
形状に成形してなる成形材に関する。
従来の技術
自動車エンジンのコネクティングロッド、ガスタービン
のインペラー又はファンブレード、あるいは超音速航空
機の機体などの材料においては、１００〜４００℃での
高温強度が必要とされる。
のインペラー又はファンブレード、あるいは超音速航空
機の機体などの材料においては、１００〜４００℃での
高温強度が必要とされる。
これらの材料をアルミニウム合金にすれば、軽量化に伴
なう多大の利点が得られる。しかし、従来のアルミニウ
ム合金は、１５０℃を越えると、強度が大幅に減少する
ので、上記の用途に用いることができなかった。
なう多大の利点が得られる。しかし、従来のアルミニウ
ム合金は、１５０℃を越えると、強度が大幅に減少する
ので、上記の用途に用いることができなかった。
しかるところ、近時に至って、上記用途に適する耐熱ア
ルミニウム合金材として、その急冷凝固粉末から高温圧
縮加工して得た、Ａｌ−Ｆｅ系合金すなわちＡｌ−８Ｆ
ｅ−４Ｃｅ 、ＡＩ −８Ｆｅ −２Ｃｏ 、、
ＡＩ −８Ｆｅ−２Ｍｏなどの成形材（粉末冶金
製品）が提供されている。
ルミニウム合金材として、その急冷凝固粉末から高温圧
縮加工して得た、Ａｌ−Ｆｅ系合金すなわちＡｌ−８Ｆ
ｅ−４Ｃｅ 、ＡＩ −８Ｆｅ −２Ｃｏ 、、
ＡＩ −８Ｆｅ−２Ｍｏなどの成形材（粉末冶金
製品）が提供されている。
発明が解決しようとする問題点
前記のＡｌ −８Ｆｅ −４Ｃｅ合金の成形材にあって
は、添加するＣｅが高価であるため、Ｃｅ添加が製品コ
ストの上昇につながること、またＡＩ −８Ｆｅ −２
Ｇｏ及びＡｌ −８Ｆｅ−２Ｍｏ合金の成形材において
は、それらの高温強度が必ずしも十分でないことの欠点
を有している。
は、添加するＣｅが高価であるため、Ｃｅ添加が製品コ
ストの上昇につながること、またＡＩ −８Ｆｅ −２
Ｇｏ及びＡｌ −８Ｆｅ−２Ｍｏ合金の成形材において
は、それらの高温強度が必ずしも十分でないことの欠点
を有している。
本発明は、前記ＡＩ −８Ｆｅ −４Ｃｅ 。
Ａｌ −８Ｆｅ −２ｃｏ又はＡＩ −８Ｆｅ−２Ｍｏ
などのアルミニウム合金の急冷凝固材から高温圧縮加工
により得る成形材が有している欠点を解消して、高価な
ｃｅを添加することなしに、優れた高温強度が得られる
ようにオ した新規組成のアルミニム合
金の急冷凝固材からなる成形材を提供することを目的と
するものである。
などのアルミニウム合金の急冷凝固材から高温圧縮加工
により得る成形材が有している欠点を解消して、高価な
ｃｅを添加することなしに、優れた高温強度が得られる
ようにオ した新規組成のアルミニム合
金の急冷凝固材からなる成形材を提供することを目的と
するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、特定した組成のアルミニウム合金の急冷凝固
材を常法により成形して得た成形材であって、該アルミ
ニウム合金の組成は次に示すとおりのものである。
材を常法により成形して得た成形材であって、該アルミ
ニウム合金の組成は次に示すとおりのものである。
［１１，Ｆｅ ： ４−１５％
Ｖ：０，５〜８％
Ａｌ ：実質的に残部
（２１，Ｆｅ ： ４〜１５％
■：０．５〜８％
Ａｌ ：実質的に残部
作 用
本発明において、急冷凝固材として用いる前記（１）及
び（２）の合金の各成分の合金内における作用をそれら
の含有量と関連させて述べる。
び（２）の合金の各成分の合金内における作用をそれら
の含有量と関連させて述べる。
Ｆｅ：Ｆｅを含む金属間化合物がアトマイズ法などによ
り急冷凝固するときに細かく母相中に分散し、その分散
強化により成形材においてその常温強度及び高温強度を
高める。
り急冷凝固するときに細かく母相中に分散し、その分散
強化により成形材においてその常温強度及び高温強度を
高める。
この作用は含有量が４％より少ない場合には十分でなく
、他方１５％を越えてもその作用の度合は飽和している
。
、他方１５％を越えてもその作用の度合は飽和している
。
Ｖ：Ｆｅｉを含む金属間化合物を微細にし、１”ｅの分
散強化作用を助けて成形材の常温強度及び高温強度をＡ
ｌ−Ｆｅ二元合金より更に高める。この作用は含有量が
０．５％より少ないと十分でな（、他方上限の８％を越
えてもその作用の度合は飽和するだ（プであって、コス
トの上昇をもたらす。
散強化作用を助けて成形材の常温強度及び高温強度をＡ
ｌ−Ｆｅ二元合金より更に高める。この作用は含有量が
０．５％より少ないと十分でな（、他方上限の８％を越
えてもその作用の度合は飽和するだ（プであって、コス
トの上昇をもたらす。
ＭｏｌＮｉ 、Ｚｒ、Ｔｉ ：
本発明（１）のＡＩ −Ｆｅ −Ｖ合金ニ対シ、これら
成分を単独又は２種以上の複合添加することにより前記
金属間化合物の分散を更に助け、本発明（２１の成形材
においてその常連強度及び高温強度を更に一層高める。
成分を単独又は２種以上の複合添加することにより前記
金属間化合物の分散を更に助け、本発明（２１の成形材
においてその常連強度及び高温強度を更に一層高める。
この作用は、ＭｏＳＮｉ 、−ｒｉが０．５％より少な
く、Ｚｒが０．３％より少ないと十分でなり、他方これ
ら成分が８％より多くても作用の度合は飽和状態にあっ
て、コスト上昇をもたらすだけである。
く、Ｚｒが０．３％より少ないと十分でなり、他方これ
ら成分が８％より多くても作用の度合は飽和状態にあっ
て、コスト上昇をもたらすだけである。
次に、本発明の実施例について比較例と共に述べる。
実施例
表１に掲げるＮｏ、１〜Ｎｏ、１９の合金を溶製し、こ
れからＨｅガスアトマイズ法によって平均粒径６０μの
粉末を製造した。アトマイズにおける冷却速度は約１０
３〜１０４℃／ ＳｅＣであった。
れからＨｅガスアトマイズ法によって平均粒径６０μの
粉末を製造した。アトマイズにおける冷却速度は約１０
３〜１０４℃／ ＳｅＣであった。
次いで得られた各合金の粉末を用いて、それぞれ予備圧
縮（真密度の７０〜８０％まで）→アルミニウム容器封
入耐高温真空脱ガスく４００℃にて）の工程により、直
径６７ｍｍのビレットを製作し、これを４００℃にて押
出し、直径１８ｍｍの棒とした。
縮（真密度の７０〜８０％まで）→アルミニウム容器封
入耐高温真空脱ガスく４００℃にて）の工程により、直
径６７ｍｍのビレットを製作し、これを４００℃にて押
出し、直径１８ｍｍの棒とした。
他方、Ｎ ００２０の合金については、溶製後連続＠造
（冷却速度的３℃、、’ｓｅｃ ）により、直径１５２
ｍｍのインゴットに鋳造し、これを４００℃にて押出し
て直径４ｈｕｎの棒とした。次いで、この押出し棒に５
３０℃ｘ ２４Ｈｒの溶体化処理を施した後、湯冷し、
引続き２００℃ｘ ２０日ｒの時効処理を行なった（Ｔ
６処理）。
（冷却速度的３℃、、’ｓｅｃ ）により、直径１５２
ｍｍのインゴットに鋳造し、これを４００℃にて押出し
て直径４ｈｕｎの棒とした。次いで、この押出し棒に５
３０℃ｘ ２４Ｈｒの溶体化処理を施した後、湯冷し、
引続き２００℃ｘ ２０日ｒの時効処理を行なった（Ｔ
６処理）。
以上のようにして得られた各合金棒に対して、室温及び
２５０℃（保持時間１００１−１ｒ）において引張り試
験を行なった。その結果を表２に示す。
２５０℃（保持時間１００１−１ｒ）において引張り試
験を行なった。その結果を表２に示す。
なお、表２の合金棒Ｎｏ、は表１の合金Ｎｏ。
に対応するものである。
表１ 合金組成
来 ＡＡ２６１８ インゴット法による表 ２ 合
金棒の機械的性質 ’ ＡＡ２６１８−ＴＯ の２：耐力（ｋｏｆ／ｍｍ２） σＢ：引張強さくｋｇｆ／ＩＩＩＩＩ１２）δ ：伸び
（％） 表２が示すように、本発明の成形体に係る合金棒ＮＯ６
１〜Ｎ ｏ、１６の室温強度及び高温強度は、比較例の
Ｎｏ、１７〜Ｎ ｏ、１９、寸なわち既存の粉末冶金に
よる成形材よりも一層大である。
金棒の機械的性質 ’ ＡＡ２６１８−ＴＯ の２：耐力（ｋｏｆ／ｍｍ２） σＢ：引張強さくｋｇｆ／ＩＩＩＩＩ１２）δ ：伸び
（％） 表２が示すように、本発明の成形体に係る合金棒ＮＯ６
１〜Ｎ ｏ、１６の室温強度及び高温強度は、比較例の
Ｎｏ、１７〜Ｎ ｏ、１９、寸なわち既存の粉末冶金に
よる成形材よりも一層大である。
なお、本発明に係る合金棒中Ｎ０９１及びＮＯ１２の強
度は、比較例のＮｏ、１８よりやや大きい程度であるが
、■とＣｅの価格を勘案すれば、ＮＯ６１及びＮＯ１２
の利用価値は十分に大きい。更に、上記Ｎ０１１〜Ｎ０
．１６の本発明に係る合金棒の高温強度は、従来の、耐
熱アルミニウム合金ＡΔ２６１８を用いたインゴット法
よる合金棒のＮ ｏ、２０より大幅に大きい。
度は、比較例のＮｏ、１８よりやや大きい程度であるが
、■とＣｅの価格を勘案すれば、ＮＯ６１及びＮＯ１２
の利用価値は十分に大きい。更に、上記Ｎ０１１〜Ｎ０
．１６の本発明に係る合金棒の高温強度は、従来の、耐
熱アルミニウム合金ＡΔ２６１８を用いたインゴット法
よる合金棒のＮ ｏ、２０より大幅に大きい。
発明の効果
（１）１本発明により、従来の、Ｃｅを添加したアルミ
ニウム合金の急冷凝固材からなる高温用成形材に代えて
、Ｃｅを添加しないアルミニウム合金により、高温強度
の大きい当該成形材が低コストで製造できる。
ニウム合金の急冷凝固材からなる高温用成形材に代えて
、Ｃｅを添加しないアルミニウム合金により、高温強度
の大きい当該成形材が低コストで製造できる。
（２）０本発明の成形材は、従来の、Ａ、１−８Ｆｅ−
２ＣＯ又はＡＩ −８Ｆｅ −２Ｍｏのフルミニラム合
金からなる当該成形材よりも一層優れＩＣ高温強度を有
する。
２ＣＯ又はＡＩ −８Ｆｅ −２Ｍｏのフルミニラム合
金からなる当該成形材よりも一層優れＩＣ高温強度を有
する。
（３）９本発明の成形材は、従来のインゴット法による
耐熱アルミニウム合金材が使用できなかった高温環境、
特に１５０℃以上の場所での使用が可能であり、したが
って使用機材の軽量化が得られるので、技術的及び経済
的価値が大ぎい。
耐熱アルミニウム合金材が使用できなかった高温環境、
特に１５０℃以上の場所での使用が可能であり、したが
って使用機材の軽量化が得られるので、技術的及び経済
的価値が大ぎい。
Claims (2)
- （１）Ｆｅ：４〜１５％及びＶ：０．５〜８％を含み、
残部は実質的にＡｌであるアルミニウム合金の急冷凝固
材を成形してなることを特徴とするアルミニウム合金の
急冷凝固材からなる高温強度に優れた成形材。 - （２）Ｆｅ：４〜１５％及びＶ：０．５〜８％を含むほ
か、更にＭｏ：０．５〜８％、Ｎｉ：０．５〜８％、Ｚ
ｒ：０．３〜８％及びＴｉ：０．５〜８％の１種又は２
種以上を含み、残部は実質的にＡｌであるアルミニウム
合金の急冷凝固材を成形してなることを特徴とするアル
ミニウム合金の急冷凝固材からなる高温強度に優れた成
形材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167935A JPS6148551A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 |
| US06/763,373 US4676830A (en) | 1984-08-13 | 1985-08-07 | High strength material produced by consolidation of rapidly solidified aluminum alloy particulates |
| EP85110169A EP0171798B1 (en) | 1984-08-13 | 1985-08-13 | High strength material produced by consolidation of rapidly solidified aluminum alloy particulates |
| DE8585110169T DE3569753D1 (en) | 1984-08-13 | 1985-08-13 | High strength material produced by consolidation of rapidly solidified aluminum alloy particulates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167935A JPS6148551A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148551A true JPS6148551A (ja) | 1986-03-10 |
| JPS6310221B2 JPS6310221B2 (ja) | 1988-03-04 |
Family
ID=15858781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167935A Granted JPS6148551A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676830A (ja) |
| EP (1) | EP0171798B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6148551A (ja) |
| DE (1) | DE3569753D1 (ja) |
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1984
- 1984-08-13 JP JP59167935A patent/JPS6148551A/ja active Granted
-
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- 1985-08-07 US US06/763,373 patent/US4676830A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-13 EP EP85110169A patent/EP0171798B1/en not_active Expired
- 1985-08-13 DE DE8585110169T patent/DE3569753D1/de not_active Expired
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| DE3569753D1 (en) | 1989-06-01 |
| EP0171798B1 (en) | 1989-04-26 |
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| JPS6310221B2 (ja) | 1988-03-04 |
| US4676830A (en) | 1987-06-30 |
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