JPS6215626B2 - - Google Patents
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- JPS6215626B2 JPS6215626B2 JP5468584A JP5468584A JPS6215626B2 JP S6215626 B2 JPS6215626 B2 JP S6215626B2 JP 5468584 A JP5468584 A JP 5468584A JP 5468584 A JP5468584 A JP 5468584A JP S6215626 B2 JPS6215626 B2 JP S6215626B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/04—Phosphor
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
この発明は、切削性、および耐摩耗性にすぐれ
た展伸材の一種としてのアルミニウム合金押出材
に関する。 なお、この明細書において合金成分についての
「％」はいずれも「重量％」を示すものである。 従来、アルミニウム合金展伸材として知られて
いるものにおいては、その合金素材自体で特に耐
摩耗性に優れているというものは見出し得ない。
このため、耐摩耗性を強く要求されるような用途
には、一般的にアルミニウム合金鋳物が使われて
いる。而して、斯る耐摩耗性に優れたアルミニウ
ム合金鋳物としては、Siを10〜24％程度含有した
Al−Si系の例えばAC3A、AC8A〜Ｃ、AC9A〜
Ｂ等のアルミニウム合金が良く知られている。し
かし、これらはいずれも、合金鋳物であるが故
に、展伸材と違つて製品形状に制約を受けるのみ
ならず、耐摩耗性に寄与するSiの初晶粒子が150
μｍにも達する大きなものを含んで全体的に粗大
なものとして含まれ、かつその分散が不均一であ
ることも相俟つて、耐摩耗性の点でも部分的なば
らつきが大きいというような欠点があつた。更に
は、上記合金鋳物は、これを切削加工することに
よつて所期製品に製作する場合、殊に鋳造時に晶
出される共晶Si粒子が、これも比較的大きくかつ
針状形態を呈して存在するために概して切削性に
劣り、特に切削工具寿命が短いという欠点があつ
た。 この発明は、上記のような諸欠点の派生が、合
金鋳物であるが故に不可避であることに鑑み、展
伸材として、それ自体が切削性、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つてそれを押
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
材料を得ることを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、Si10〜30％、Cu0.3〜５％、Mg0.3〜２％を
含み、かつSr0.01〜0.1％、P0.01〜0.1％のうちの
１種または２種を含有し、更に要すればNi，
Fe，Mn各々0.5〜3.0％のうちの１種または２種
以上を含有し、残部がAl及び不可避不純物から
なり、しかも組織において、初晶Si粒子の粒径が
10〜80μ、共晶Si粒子の粒径が15μ以下の範囲に
制御されてなることを特徴とするものである。 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
を更に熱間で押出すことにより製造されるもので
あつて、斯る製造工程により、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。 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10％未満では耐摩耗性
に劣るものとなる一方、逆に30％をこえて過多に
含有されると、鋳造が困難になる。 Cu及びMgは、いずれも合金の強度の向上に寄
与するものであり、0.3％未満ではその効果が不
十分である。しかしCuが５％をこえるときは、
耐食性が著しく悪くなる。またMgが２％をこえ
る場合は、上記の効果を格別増大せず、むしろ粗
大な晶出物を生成して機械的製質を劣化する。 SrおよびＰはいずれも鋳造時に初晶Si粒子を微
細化する微細化元素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0.01％未満では上記効果
に乏しく、0.1％をこえても格別効果の増大を望
めない。 また、この発明に用いるアルミニウム合金は、
上記必須成分のほかに、好ましくは更にNi，
Fe，Mnをそれぞれ0.5〜3.0％の範囲で１種また
は２種以上含有される。これらの成分はいずれ
も、耐熱性の向上に寄与するものである点で均等
物であるが、各成分が0.5％未満ではその効果に
乏しく、逆に３％をこえると切削性が著しく悪く
なる。 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。この鋳造工程によつて得られる
鋳塊に含まれる初晶Si粒子は、上記Sr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30
μｍ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。 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420〜430℃程度の熱間にて
押出し加工する。すると、この熱間押出しによ
り、合金中に含む粗大な初晶Si粒子の一部が破壊
され、そのほとんどすべての粒径が10〜80μｍの
範囲に微細化され、かつその分布が均一化される
と共に、共晶Si粒子も、その針状結晶が長さ方向
に分断されて形状が粒状化され、またそのほとん
どすべてが粒径15μｍ以下の範囲に微細化せられ
たものとする。上記に、ほ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が含
まれ得る趣旨であるが、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Si粒子及び共晶Si粒子は実際上全く含まない
ものとすることができる。 従つて、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粒子及び共晶Si粒子
が微細かつ均一に分布するものとなり、従来の展
伸材のそのままのものでは到底期待することがで
きなかつたような、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卓
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、合金鋳物と違つ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、切削性にも優れてい
て、種々の形状の製品を任意の加工によつて容易
に製作することができる。 実施例 以下、この発明の実施例を示す。
た展伸材の一種としてのアルミニウム合金押出材
に関する。 なお、この明細書において合金成分についての
「％」はいずれも「重量％」を示すものである。 従来、アルミニウム合金展伸材として知られて
いるものにおいては、その合金素材自体で特に耐
摩耗性に優れているというものは見出し得ない。
このため、耐摩耗性を強く要求されるような用途
には、一般的にアルミニウム合金鋳物が使われて
いる。而して、斯る耐摩耗性に優れたアルミニウ
ム合金鋳物としては、Siを10〜24％程度含有した
Al−Si系の例えばAC3A、AC8A〜Ｃ、AC9A〜
Ｂ等のアルミニウム合金が良く知られている。し
かし、これらはいずれも、合金鋳物であるが故
に、展伸材と違つて製品形状に制約を受けるのみ
ならず、耐摩耗性に寄与するSiの初晶粒子が150
μｍにも達する大きなものを含んで全体的に粗大
なものとして含まれ、かつその分散が不均一であ
ることも相俟つて、耐摩耗性の点でも部分的なば
らつきが大きいというような欠点があつた。更に
は、上記合金鋳物は、これを切削加工することに
よつて所期製品に製作する場合、殊に鋳造時に晶
出される共晶Si粒子が、これも比較的大きくかつ
針状形態を呈して存在するために概して切削性に
劣り、特に切削工具寿命が短いという欠点があつ
た。 この発明は、上記のような諸欠点の派生が、合
金鋳物であるが故に不可避であることに鑑み、展
伸材として、それ自体が切削性、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つてそれを押
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
材料を得ることを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、Si10〜30％、Cu0.3〜５％、Mg0.3〜２％を
含み、かつSr0.01〜0.1％、P0.01〜0.1％のうちの
１種または２種を含有し、更に要すればNi，
Fe，Mn各々0.5〜3.0％のうちの１種または２種
以上を含有し、残部がAl及び不可避不純物から
なり、しかも組織において、初晶Si粒子の粒径が
10〜80μ、共晶Si粒子の粒径が15μ以下の範囲に
制御されてなることを特徴とするものである。 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
を更に熱間で押出すことにより製造されるもので
あつて、斯る製造工程により、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。 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10％未満では耐摩耗性
に劣るものとなる一方、逆に30％をこえて過多に
含有されると、鋳造が困難になる。 Cu及びMgは、いずれも合金の強度の向上に寄
与するものであり、0.3％未満ではその効果が不
十分である。しかしCuが５％をこえるときは、
耐食性が著しく悪くなる。またMgが２％をこえ
る場合は、上記の効果を格別増大せず、むしろ粗
大な晶出物を生成して機械的製質を劣化する。 SrおよびＰはいずれも鋳造時に初晶Si粒子を微
細化する微細化元素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0.01％未満では上記効果
に乏しく、0.1％をこえても格別効果の増大を望
めない。 また、この発明に用いるアルミニウム合金は、
上記必須成分のほかに、好ましくは更にNi，
Fe，Mnをそれぞれ0.5〜3.0％の範囲で１種また
は２種以上含有される。これらの成分はいずれ
も、耐熱性の向上に寄与するものである点で均等
物であるが、各成分が0.5％未満ではその効果に
乏しく、逆に３％をこえると切削性が著しく悪く
なる。 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。この鋳造工程によつて得られる
鋳塊に含まれる初晶Si粒子は、上記Sr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30
μｍ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。 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420〜430℃程度の熱間にて
押出し加工する。すると、この熱間押出しによ
り、合金中に含む粗大な初晶Si粒子の一部が破壊
され、そのほとんどすべての粒径が10〜80μｍの
範囲に微細化され、かつその分布が均一化される
と共に、共晶Si粒子も、その針状結晶が長さ方向
に分断されて形状が粒状化され、またそのほとん
どすべてが粒径15μｍ以下の範囲に微細化せられ
たものとする。上記に、ほ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が含
まれ得る趣旨であるが、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Si粒子及び共晶Si粒子は実際上全く含まない
ものとすることができる。 従つて、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粒子及び共晶Si粒子
が微細かつ均一に分布するものとなり、従来の展
伸材のそのままのものでは到底期待することがで
きなかつたような、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卓
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、合金鋳物と違つ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、切削性にも優れてい
て、種々の形状の製品を任意の加工によつて容易
に製作することができる。 実施例 以下、この発明の実施例を示す。
【表】
上記第１表に示す組成のアルミニウム基合金に
ついて、それらを先ず半連続鋳造し、直径120mm
のビレツトを製造した。然るところ、ビレツトに
含む初晶Si粒子の粒径は概ね10〜100μｍの範囲
であり、共晶Si粒子の粒径は30μｍ以下でかつ針
状を呈するものであつた。 そこで次に、このビレツトを、押出温度425
℃、押出しラム速度0.04ｍ／minの条件で直径30
mmの丸棒に押出し、所期するアルミニウム合金押
出材を得た。 この得られた各種アルミニウム合金押出材につ
き、鋳造したままの試料と比較してそれらの耐摩
耗性及び切削性を調べたところ、下記第２表及び
第３表に示すとおりであつた。
ついて、それらを先ず半連続鋳造し、直径120mm
のビレツトを製造した。然るところ、ビレツトに
含む初晶Si粒子の粒径は概ね10〜100μｍの範囲
であり、共晶Si粒子の粒径は30μｍ以下でかつ針
状を呈するものであつた。 そこで次に、このビレツトを、押出温度425
℃、押出しラム速度0.04ｍ／minの条件で直径30
mmの丸棒に押出し、所期するアルミニウム合金押
出材を得た。 この得られた各種アルミニウム合金押出材につ
き、鋳造したままの試料と比較してそれらの耐摩
耗性及び切削性を調べたところ、下記第２表及び
第３表に示すとおりであつた。
【表】
【表】
上表の結果から判るように、この発明に係るア
ルミニウム合金押出材は、鋳造したままのものに
較べて、明らかに比摩耗量の減少に加えて、その
ばらつきの減少の効果が認められるものであつ
た。
ルミニウム合金押出材は、鋳造したままのものに
較べて、明らかに比摩耗量の減少に加えて、その
ばらつきの減少の効果が認められるものであつ
た。
【表】
【表】
【表】
上記第３表の結果により、本発明によるアルミ
ニウム合金押出材は、鋳物品に較べて、バイトの
逃げ面の摩耗が極めて小であり、切削工具寿命を
大幅に改善しうるものであることがわかる。
ニウム合金押出材は、鋳物品に較べて、バイトの
逃げ面の摩耗が極めて小であり、切削工具寿命を
大幅に改善しうるものであることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Si：10〜30％ Cu：0.3〜５％ Mg：0.3〜２％ を含み、かつ Sr：0.01〜0.1％ Ｐ：0.01〜0.1％ のうちの１種または２種を含有し、残部がAl及
び不可避不純物からなり、しかも組織において、
初晶Si粒子の粒径が10〜80μ、共晶Si粒子の粒径
が15μ以下の範囲に制御されてなることを特徴と
する切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金
押出材。 ２ Si：10〜30％ Cu：0.3〜５％ Mg：0.3〜２％ を含み、かつ Sr：0.01〜0.1％ Ｐ：0.01〜0.1％ のうちの１種または２種および Ni，Fe，Mn：各々0.5〜3.0％ の１種または２種以上を含有し、残部がAl及び
不可避不純物からなり、しかも組織において、初
晶Si粒子の粒径が10〜80μ、共晶Si粒子の粒径が
15μ以下の範囲に制御されてなることを特徴とす
る切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金押
出材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5468584A JPS6070160A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金押出材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5468584A JPS6070160A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金押出材 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16579983A Division JPS6056057A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070160A JPS6070160A (ja) | 1985-04-20 |
| JPS6215626B2 true JPS6215626B2 (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=12977645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5468584A Granted JPS6070160A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金押出材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070160A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61291941A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Taiho Kogyo Co Ltd | Ｓｉ含有量が高いＡｌ鋳造合金 |
| US5630355A (en) * | 1993-06-21 | 1997-05-20 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Reciprocating type compressor with improved cylinder block |
| JP2002155328A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Oiles Ind Co Ltd | 摺動部材用アルミニウム合金 |
| JP2002155330A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Oiles Ind Co Ltd | 摺動部材用アルミニウム合金 |
| DE102005057425A1 (de) * | 2005-11-30 | 2007-07-12 | Edscha Ag | Verriegelungseinheit |
-
1984
- 1984-03-21 JP JP5468584A patent/JPS6070160A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070160A (ja) | 1985-04-20 |
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