JPS6148555A - 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出材 - Google Patents
耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出材Info
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- JPS6148555A JPS6148555A JP17075484A JP17075484A JPS6148555A JP S6148555 A JPS6148555 A JP S6148555A JP 17075484 A JP17075484 A JP 17075484A JP 17075484 A JP17075484 A JP 17075484A JP S6148555 A JPS6148555 A JP S6148555A
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- aluminum 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
この発明は、例えばＶＴＲシリンダー、コンプレッサー
ベーン、斜板式コンプレッサ等の斜板あるいはスリッパ
、テープガイド、コネクティングロッド等の高度の耐摩
耗性を要求される各種機械部品等に使用される耐摩耗性
に優れたアルミニウム合金押出材に関する。
ベーン、斜板式コンプレッサ等の斜板あるいはスリッパ
、テープガイド、コネクティングロッド等の高度の耐摩
耗性を要求される各種機械部品等に使用される耐摩耗性
に優れたアルミニウム合金押出材に関する。
従来の技術及び問題点
従来、この種の耐摩耗性アルミニウム合金材料としては
、Ｓｉを１０〜２４％程度含有したＡｌ２−５ｔ系の例
えば△Ｃ３△、△Ｃ８Ａ〜Ｃ１ＡＣ９Δ〜Ｂ等アルミニ
ウム合金鋳物がよく知られている。ところがこれらのア
ルミニウム合金材料は、鋳造されるものであるために、
耐摩耗性の向上に寄与するＳｉの初晶粒子が粒径略１５
０μ而にも達する大きなものを含んで全体的に粗大であ
り、かつその分散が不均一なものであるために、材料と
しての耐摩耗性のばらつきが大きいという欠点があった
。
、Ｓｉを１０〜２４％程度含有したＡｌ２−５ｔ系の例
えば△Ｃ３△、△Ｃ８Ａ〜Ｃ１ＡＣ９Δ〜Ｂ等アルミニ
ウム合金鋳物がよく知られている。ところがこれらのア
ルミニウム合金材料は、鋳造されるものであるために、
耐摩耗性の向上に寄与するＳｉの初晶粒子が粒径略１５
０μ而にも達する大きなものを含んで全体的に粗大であ
り、かつその分散が不均一なものであるために、材料と
しての耐摩耗性のばらつきが大きいという欠点があった
。
この発明は、上記のような欠点の派生が、合金鋳物であ
るが故に不可避であることに鑑み、展伸材どして、それ
自体が耐摩耗性に優れたものであるようなアルミニウム
合金を提供することを目的としてなされたものであり、
種々実験と研究の結果、特定の合金組成をもってそれを
押出材とすることにより、従来のアルミニウム合金鋳物
に匹敵し、あるいはそれより更に卓越した耐摩耗性を有
し、加えて切削性、加工性にも優れた材料を得ることに
成功したものである。
るが故に不可避であることに鑑み、展伸材どして、それ
自体が耐摩耗性に優れたものであるようなアルミニウム
合金を提供することを目的としてなされたものであり、
種々実験と研究の結果、特定の合金組成をもってそれを
押出材とすることにより、従来のアルミニウム合金鋳物
に匹敵し、あるいはそれより更に卓越した耐摩耗性を有
し、加えて切削性、加工性にも優れた材料を得ることに
成功したものである。
即ち、この発明に係るアルミニウム合金押出材は、Ｓｉ
：１４ｗｔ％を超え２５ｗｔ％以下、Ｃｕニア、０ｗｔ
％を超え１０ｗｔ％以下、Ｍ（＋０゜３ｗｔ％以上２．
Ｑｗｔ％以下を含み、残部がアルミニウム及び不可避不
純物からなるものである。
：１４ｗｔ％を超え２５ｗｔ％以下、Ｃｕニア、０ｗｔ
％を超え１０ｗｔ％以下、Ｍ（＋０゜３ｗｔ％以上２．
Ｑｗｔ％以下を含み、残部がアルミニウム及び不可避不
純物からなるものである。
この発明に係る合金押出材は、上記組成の合金を鋳造し
て鋳塊に作製したのち、次いでこの鋳塊を更に熱間で押
出１゛ことにより製造されるものであって、断る製造工
程により、所期する優れた性質を具現するものである。
て鋳塊に作製したのち、次いでこの鋳塊を更に熱間で押
出１゛ことにより製造されるものであって、断る製造工
程により、所期する優れた性質を具現するものである。
先ず、上記合金成分の添加意義及び組成範囲の限定理由
について説明すれば次のとおりである。
について説明すれば次のとおりである。
Ｓｉは、周知のとおり耐摩耗性の向上成分として有効な
ものであり、これが１４ｗｔ％以下では耐摩耗性の向上
に不可欠な初晶Ｓｉが少ないものとなる一方、逆に２５
ｗｔ％をこえて過多に含有されると、鋳造が困難になる
。
ものであり、これが１４ｗｔ％以下では耐摩耗性の向上
に不可欠な初晶Ｓｉが少ないものとなる一方、逆に２５
ｗｔ％をこえて過多に含有されると、鋳造が困難になる
。
ＣＩ及びＭＣＩは、いずれも合金の強度の向上！
、。ａ’ｔ、ｏｒあ。ヵ９、。。ヵ、７．０い、
１下ではマトリックスの硬度上昇効果が少なく、逆に１
０ｗｔ％を超えるときは、鋳造が困難となる。またＭｇ
がＱ、３ｗｔ％未満の場合及び２ｗｔ％を超える場合に
はいずれもマトリックスの硬度上昇効果を期待できない
ものとなる。
、。ａ’ｔ、ｏｒあ。ヵ９、。。ヵ、７．０い、
１下ではマトリックスの硬度上昇効果が少なく、逆に１
０ｗｔ％を超えるときは、鋳造が困難となる。またＭｇ
がＱ、３ｗｔ％未満の場合及び２ｗｔ％を超える場合に
はいずれもマトリックスの硬度上昇効果を期待できない
ものとなる。
その他の任意的添加元素として、好ましくは例えばＳｒ
おＪ：び（または）Ｐが添加されうる。
おＪ：び（または）Ｐが添加されうる。
これらの元素はいずれも鋳造時に初晶３ｉ粒子を微細化
する微細化剤として作用するものである点で均等物であ
り、いずれか少なくとも一方を含有すれば足るが、それ
ぞれ０．００５ｗｔ％未満では上記効果に乏しく、Ｑ、
１ｗｔ％をこえても格別効果の増大を望めない。
する微細化剤として作用するものである点で均等物であ
り、いずれか少なくとも一方を含有すれば足るが、それ
ぞれ０．００５ｗｔ％未満では上記効果に乏しく、Ｑ、
１ｗｔ％をこえても格別効果の増大を望めない。
更に他の任意的添加元素として用いうるちのとしてＮｉ
、Ｆｅ、Ｍｎを挙げることができる。
、Ｆｅ、Ｍｎを挙げることができる。
これらの元素は、いずれも合金の耐熱性の向上に有効に
寄与するものであり、この作用の面からいずれも均等物
であって、少なくとも１種または２種以上を含有すれば
足りるが、各成分がＱ、５ｗｔ％未満では上記の効果の
実現性に乏しく、逆に３ｗｔ％をこえると切削性が著し
く悪くなる欠点を派生する。
寄与するものであり、この作用の面からいずれも均等物
であって、少なくとも１種または２種以上を含有すれば
足りるが、各成分がＱ、５ｗｔ％未満では上記の効果の
実現性に乏しく、逆に３ｗｔ％をこえると切削性が著し
く悪くなる欠点を派生する。
上記のような成分範囲をもつこの発明に係る合金押出材
は、その組織を特定範囲に制御するために、鋳造後押出
し工程とを経て製造されるものである。即ち、先ず、上
記のアルミニウム合金を従来の常法に従う溶解鋳造によ
りアルミニウム合金鋳塊に製作する。この鋳造工程によ
って得られる鋳塊に含まれる初晶Ｓｉ粒子は、上記３ｒ
および（または）Ｐの添加によりある程度微細化された
ものとなしうるが、それでもなおその粒径は、１００μ
ｍにも達するものを含んで全体として未だ相当に大きい
ものである。
は、その組織を特定範囲に制御するために、鋳造後押出
し工程とを経て製造されるものである。即ち、先ず、上
記のアルミニウム合金を従来の常法に従う溶解鋳造によ
りアルミニウム合金鋳塊に製作する。この鋳造工程によ
って得られる鋳塊に含まれる初晶Ｓｉ粒子は、上記３ｒ
および（または）Ｐの添加によりある程度微細化された
ものとなしうるが、それでもなおその粒径は、１００μ
ｍにも達するものを含んで全体として未だ相当に大きい
ものである。
また、共晶Ｓｉ粒子も、粒径３０μｍ程度のものを含む
全体としてかなり大きいものであり、かつその形態も針
状を呈するものである。
全体としてかなり大きいものであり、かつその形態も針
状を呈するものである。
そこで、これらの比較的粗大な初晶及び共晶Ｓｉ粒子を
含む鋳塊を更に３５０〜４２０℃程度の熱間にて押出し
加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に含
む粗大な初晶Ｓｔ粉粒子一部を破壊し、そのほとんどす
べての粒径が１０〜８０μｍの範囲で、かつ４０μ而以
上の粒子が全初晶Ｓ１粒子面積に対し６０％以上の面積
比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化せし
めると共に、共晶Ｓｉ粒子も、針状結晶を長さ方向に分
断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべてが粒
径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μｍ以下の粒子が全
共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を占める範
囲に微細化せしめたものとする。上記に、はとんどすべ
てというのは、極めて稀に上記粒径範囲を逸脱するもの
を含むことを許容する趣旨であるが、好ましい製造条件
が採用される場合には、上記粒径範囲を逸脱するような
初晶３ｉ粒子及び共晶Ｓ；粒子は実際上全く含まないも
のとすることができる。
含む鋳塊を更に３５０〜４２０℃程度の熱間にて押出し
加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に含
む粗大な初晶Ｓｔ粉粒子一部を破壊し、そのほとんどす
べての粒径が１０〜８０μｍの範囲で、かつ４０μ而以
上の粒子が全初晶Ｓ１粒子面積に対し６０％以上の面積
比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化せし
めると共に、共晶Ｓｉ粒子も、針状結晶を長さ方向に分
断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべてが粒
径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μｍ以下の粒子が全
共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を占める範
囲に微細化せしめたものとする。上記に、はとんどすべ
てというのは、極めて稀に上記粒径範囲を逸脱するもの
を含むことを許容する趣旨であるが、好ましい製造条件
が採用される場合には、上記粒径範囲を逸脱するような
初晶３ｉ粒子及び共晶Ｓ；粒子は実際上全く含まないも
のとすることができる。
このような好ましい製造条件は、殊に押出し条件として
、ビレット温度：３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３−０．２Ｉｎ ／ｍｉｎ 、押出：１０〜４０に設
定することであり、さらに好ましくは押出ダイスにベア
リング長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げら
れる。
、ビレット温度：３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３−０．２Ｉｎ ／ｍｉｎ 、押出：１０〜４０に設
定することであり、さらに好ましくは押出ダイスにベア
リング長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げら
れる。
ところで、合金組織中における初晶Ｓｉ粒子の粒径が上
記のように４０〜８０μｍの範囲において６０％以上の
面積比を占めることが限定されるのは、４０μ未満のも
のを多く含む場合には所期する優れた耐摩耗性が得られ
ず、逆に８０μをこえる粗大なものを多く含む場合には
、その分布が不均一かつ粗いものとなって耐摩耗性のば
らつきを大きくし、かつ切削性を低下させることになる
ためである。また、共晶３ｉ粒子が粒径１５μ以下でか
つ１０μ以下のものを面積比６０％以上含むことに限定
されるのは、初晶Ｓｉ粒子の粒径を上記のような範囲に
コントロールすることによって必然的に上記範囲に微細
化されることになるためであり、あえてその効果を挙げ
るとすれば、少なくとも共晶３ｉ粒子が１５μをこえる
粗大なものとして多く残存するときは、少な（とも切削
性に欠陥が派生！ してくるものと予想さ
れ、従ってその反面効果として、切削性向上の効果を挙
げることができる。
記のように４０〜８０μｍの範囲において６０％以上の
面積比を占めることが限定されるのは、４０μ未満のも
のを多く含む場合には所期する優れた耐摩耗性が得られ
ず、逆に８０μをこえる粗大なものを多く含む場合には
、その分布が不均一かつ粗いものとなって耐摩耗性のば
らつきを大きくし、かつ切削性を低下させることになる
ためである。また、共晶３ｉ粒子が粒径１５μ以下でか
つ１０μ以下のものを面積比６０％以上含むことに限定
されるのは、初晶Ｓｉ粒子の粒径を上記のような範囲に
コントロールすることによって必然的に上記範囲に微細
化されることになるためであり、あえてその効果を挙げ
るとすれば、少なくとも共晶３ｉ粒子が１５μをこえる
粗大なものとして多く残存するときは、少な（とも切削
性に欠陥が派生！ してくるものと予想さ
れ、従ってその反面効果として、切削性向上の効果を挙
げることができる。
発明の効果
この発明に係るアルミニウム合金押出材は、該材料中に
前記初晶Ｓｉ粒子及θ共晶Ｓ１粒子が微細かつ均一に分
布するものとなり、従来の展伸月のそのままのものでは
到底期持することができなかったような、更にはまたア
ルミニウム合金鋳物に較べてもそれに匹敵しあるいは更
に一層中越した耐摩耗性を保有したものとなすことがで
きる。殊に、耐摩耗性のばらつきのないものとすること
ができる。かつまた、もとより押出材であることにより
、合金鋳物と違って自由な製品形状を自由に求めること
ができると共に、材料の伸びもよく、成形性はもちろん
、切削性にも模れていて、種々の形状の製品を任意の加
工によって容易に製作することができる。
前記初晶Ｓｉ粒子及θ共晶Ｓ１粒子が微細かつ均一に分
布するものとなり、従来の展伸月のそのままのものでは
到底期持することができなかったような、更にはまたア
ルミニウム合金鋳物に較べてもそれに匹敵しあるいは更
に一層中越した耐摩耗性を保有したものとなすことがで
きる。殊に、耐摩耗性のばらつきのないものとすること
ができる。かつまた、もとより押出材であることにより
、合金鋳物と違って自由な製品形状を自由に求めること
ができると共に、材料の伸びもよく、成形性はもちろん
、切削性にも模れていて、種々の形状の製品を任意の加
工によって容易に製作することができる。
［以下余白］
第１表
第１表に示ず本発明合金及び比較合金のそれぞれについ
て、半連続鋳造により６インチビレットを作製し、４９
５℃×８時間の加熱後、空冷による均質化処理を行った
後、長さ３００ ｍｍに切断し、熱間にて直径４− Ｏ
ｔｎｍの丸棒に押出した。
て、半連続鋳造により６インチビレットを作製し、４９
５℃×８時間の加熱後、空冷による均質化処理を行った
後、長さ３００ ｍｍに切断し、熱間にて直径４− Ｏ
ｔｎｍの丸棒に押出した。
次に、この押出材を６０Ｘ２０Ｘ１０ｍＩ＋＋の形状に
切り出し、４９５℃×４時間の加熱後、水冷による溶体
化処理を行った後、１７０℃×８時間の人工時効処理を
行って供試片とした。
切り出し、４９５℃×４時間の加熱後、水冷による溶体
化処理を行った後、１７０℃×８時間の人工時効処理を
行って供試片とした。
そして、各供試片につき組織中の初晶Ｓｉ粒径、硬さ及
び耐摩耗性を調べた。その結果を第２表に示す。
び耐摩耗性を調べた。その結果を第２表に示す。
なお、耐摩耗性試験は回転円板による入超式摩耗試験機
を用いて、摩耗距離：６００ｍ、摩擦速度： １ 、９
７ｍ／ｓｅｃ 、相手材： ＦＣ−３０ＬＪＩＳ）、、
潤滑なしの試験条件で実施した。
を用いて、摩耗距離：６００ｍ、摩擦速度： １ 、９
７ｍ／ｓｅｃ 、相手材： ＦＣ−３０ＬＪＩＳ）、、
潤滑なしの試験条件で実施した。
［以下余白〕
第２表
この第２表の結果から明らかなように、３ｉを１４ｗｔ
％を超えて含有する試料ＮＯ，２〜７の過共晶３ｉ合金
は、試料Ｎ０１１の共晶３ｉ合金す よりも耐摩耗性に優れていることがわかる。また、同じ
過共晶３ｉ合金でもＣｕを７ｗｔ％を超えて含有せしめ
ることによりマトリックスの硬度が上昇し、併せて耐摩
耗性が向上することがわかる。
％を超えて含有する試料ＮＯ，２〜７の過共晶３ｉ合金
は、試料Ｎ０１１の共晶３ｉ合金す よりも耐摩耗性に優れていることがわかる。また、同じ
過共晶３ｉ合金でもＣｕを７ｗｔ％を超えて含有せしめ
ることによりマトリックスの硬度が上昇し、併せて耐摩
耗性が向上することがわかる。
従って、本発明合金は、比較合金に較べて、硬さも良好
で、耐摩耗性の点でも更に一層改善されたちのＣあるこ
とを確認し１ｑだ。
で、耐摩耗性の点でも更に一層改善されたちのＣあるこ
とを確認し１ｑだ。
以」二
Claims (1)
- Ｓｉ：１４ｗｔ％を超え２５ｗｔ％以下、Ｃｕ：７．０
ｗｔ％を超え１０ｗｔ％以下、Ｍｇ０．３ｗｔ％以上２
．０ｗｔ％以下を含み、残部がアルミニウム及び不可避
不純物よりなる耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075484A JPS6148555A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075484A JPS6148555A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148555A true JPS6148555A (ja) | 1986-03-10 |
| JPH0328499B2 JPH0328499B2 (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=15910767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17075484A Granted JPS6148555A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金押出材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148555A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342342A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 摺動部材用アルミニウム合金材料 |
| JP2009144184A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Showa Denko Kk | 連続鋳造用アルミニウム合金及び該合金からなる鍛造成形品 |
| CN106521256A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-22 | 广西大学 | 一种过共晶铝硅合金及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516806A (ja) * | 1974-07-09 | 1976-01-20 | Hitachi Funmatsu Yakin Kk | Taimamoseishoketsugokin |
| JPS5267461A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-03 | Tokyo Buhin Kougiyou Kk | Brake device |
| JPS57198237A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Riken Corp | Sliding member made of aluminum alloy and its manufacture |
| JPS59162242A (ja) * | 1983-03-05 | 1984-09-13 | Riken Corp | 耐摩耗性アルミニウム・珪素押出成形体およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP17075484A patent/JPS6148555A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516806A (ja) * | 1974-07-09 | 1976-01-20 | Hitachi Funmatsu Yakin Kk | Taimamoseishoketsugokin |
| JPS5267461A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-03 | Tokyo Buhin Kougiyou Kk | Brake device |
| JPS57198237A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Riken Corp | Sliding member made of aluminum alloy and its manufacture |
| JPS59162242A (ja) * | 1983-03-05 | 1984-09-13 | Riken Corp | 耐摩耗性アルミニウム・珪素押出成形体およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342342A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 摺動部材用アルミニウム合金材料 |
| JP2009144184A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Showa Denko Kk | 連続鋳造用アルミニウム合金及び該合金からなる鍛造成形品 |
| CN106521256A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-22 | 广西大学 | 一种过共晶铝硅合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0328499B2 (ja) | 1991-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |