JPS62170447A - 切削性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 - Google Patents
切削性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金Info
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- JPS62170447A JPS62170447A JP1028386A JP1028386A JPS62170447A JP S62170447 A JPS62170447 A JP S62170447A JP 1028386 A JP1028386 A JP 1028386A JP 1028386 A JP1028386 A JP 1028386A JP S62170447 A JPS62170447 A JP S62170447A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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）
本発明は十分な強度及び耐摩耗性を有し、かつ冷間加工
性、切削性及び工具寿命性に優れたアルミニウム合金に
関するものである。
性、切削性及び工具寿命性に優れたアルミニウム合金に
関するものである。
（従来の技術）
アルミニウムは軽量でしかも加工性が良好であり、添加
元素を適当に選択することによって、耐摩耗性を付与す
ることができるから、例えばピストン、モーターシャフ
ト等の如き車輌用および産業用機械等の摺動部材あるい
は例えばＶＴＲシリンダーの如き回転部材等に使用され
、近時ますますその使用量が増加している。このような
摺動部材あるいは回転部材等に使用されるアルミニウム
合金としては、＾１−５ｉ共品合金にＣｕ、 Ｍｇ、
Ｎｉを添加したＪＩＳ、Ａ４０３２が知られている。
元素を適当に選択することによって、耐摩耗性を付与す
ることができるから、例えばピストン、モーターシャフ
ト等の如き車輌用および産業用機械等の摺動部材あるい
は例えばＶＴＲシリンダーの如き回転部材等に使用され
、近時ますますその使用量が増加している。このような
摺動部材あるいは回転部材等に使用されるアルミニウム
合金としては、＾１−５ｉ共品合金にＣｕ、 Ｍｇ、
Ｎｉを添加したＪＩＳ、Ａ４０３２が知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらこの合金は切削加工時に切屑が連続化し、
切削加工の自動化に適さず、しかも切削工具が摩耗しや
すく、作業能率を低下させ、また冷間引抜加工性、冷間
鍛造性などの加工性も悪く、実用上の問題点の多いもの
であった。
切削加工の自動化に適さず、しかも切削工具が摩耗しや
すく、作業能率を低下させ、また冷間引抜加工性、冷間
鍛造性などの加工性も悪く、実用上の問題点の多いもの
であった。
（問題点を解決するための手段）
発明者らは、上記した問題点を改善するために種々研究
を進めた結果、Ｓｉ含有量を特定範囲に規制することに
より冷間加工性を向上させると共にＣｕ、 Ｍｇ、 Ｆ
ｅ、 Ｍｎを含存せしめて高強度でかつ耐摩耗性を保有
し、更にＰｂ、 Ｓｉ、 Ｓｎの２種以上あるいはこれ
らと稀土類元素を含有せしめることにより、切削性及び
工具寿命性の向上することを見出した。
を進めた結果、Ｓｉ含有量を特定範囲に規制することに
より冷間加工性を向上させると共にＣｕ、 Ｍｇ、 Ｆ
ｅ、 Ｍｎを含存せしめて高強度でかつ耐摩耗性を保有
し、更にＰｂ、 Ｓｉ、 Ｓｎの２種以上あるいはこれ
らと稀土類元素を含有せしめることにより、切削性及び
工具寿命性の向上することを見出した。
即ち、本発明に係る第１の発明はＳｉ２．０〜７．０−
ｔ％、 Ｃｕ１．０〜４．０ｗｔ％９Ｍｇ０．５〜１．
５ ｗｔ％、 Ｆｅ０．３〜１．０ｗｔ％、 Ｍｎ０．
１〜１．０ｗｔ％及びＰｂ、 Ｂｉ、 Ｓｎ各々０．２
〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含有し、残部へ２及
び不純物からなることを特徴とする、切削性及び加工性
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金である。
ｔ％、 Ｃｕ１．０〜４．０ｗｔ％９Ｍｇ０．５〜１．
５ ｗｔ％、 Ｆｅ０．３〜１．０ｗｔ％、 Ｍｎ０．
１〜１．０ｗｔ％及びＰｂ、 Ｂｉ、 Ｓｎ各々０．２
〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含有し、残部へ２及
び不純物からなることを特徴とする、切削性及び加工性
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金である。
また第２の発明はＳｉ２．０〜７．０ｗｔ％、Ｃｕ１．
０〜４．０ｗｔ％２Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、 Ｆｅ
０． ３〜１．０ｗｔ％。
０〜４．０ｗｔ％２Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、 Ｆｅ
０． ３〜１．０ｗｔ％。
Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％及びＰｂ、Ｂｉ、Ｓｎ各々０
．２〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含存し、更に０
．０５〜１．０ｗｔ％の稀土類元素を含有し、残部Ａｌ
及び不純物からなることを特徴とする切削性及び加工性
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金である。
．２〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含存し、更に０
．０５〜１．０ｗｔ％の稀土類元素を含有し、残部Ａｌ
及び不純物からなることを特徴とする切削性及び加工性
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金である。
（作 用）
次に本発明合金における各合金成分の組成範囲の限定理
由について述べる。
由について述べる。
Ｓｉは合金中に微細な共晶Ｓｔとして存在し、耐摩耗性
の向上及び熱膨張率の低下に寄与する。Ｓｉの含有量が
２１１ｔ％（以下単に％という）未満では効果が少なく
、また７％を超えると冷間加工性及び工具寿命性を劣化
させる。
の向上及び熱膨張率の低下に寄与する。Ｓｉの含有量が
２１１ｔ％（以下単に％という）未満では効果が少なく
、また７％を超えると冷間加工性及び工具寿命性を劣化
させる。
Ｃｕは合金中に固溶し、熱処理を施こすことによ
゛す、強度を向上させる。Ｃｕの含有量が１．０％未満
では合金の強度が十分でなく、また４％を超えると鋳造
性、塑性加工性を劣化させる。
゛す、強度を向上させる。Ｃｕの含有量が１．０％未満
では合金の強度が十分でなく、また４％を超えると鋳造
性、塑性加工性を劣化させる。
Ｍｇは合金中に固溶し、熱処理を施こすことにより、Ｍ
ｇ、ｓｔが析出して強度の向上に寄与する。Ｍｇの含有
量が０．５％未満では効果が少なく、１．５％を超える
と押出性を劣化させる。
ｇ、ｓｔが析出して強度の向上に寄与する。Ｍｇの含有
量が０．５％未満では効果が少なく、１．５％を超える
と押出性を劣化させる。
Ｆｅ及びＭｎは合金中に微細なＡ ｌ −Ｆｅ−５ｉ−
Ｍｎ系金属間化合物を生成して、耐摩耗性を向上させる
。
Ｍｎ系金属間化合物を生成して、耐摩耗性を向上させる
。
Ｆｅの含有量が０．３％未満、あるいはＭｎの含有量が
０．１％未満では、その効果が少なく、また各々１．０
％を超えると巨大化合物を生成して、冷間加工性及び靭
性を劣化させる。
０．１％未満では、その効果が少なく、また各々１．０
％を超えると巨大化合物を生成して、冷間加工性及び靭
性を劣化させる。
Ｐｂ、 Ｂｉ及びＳｎは主に粒界に存在し、２種以上を
含有させることにより、切削加工時の切屑分断性に寄与
する。Ｐｂ、 Ｂｉ及びＳｎが各々０．２％未満あるい
は１種の含有ではその効果が少なく、１％を超えると鋳
造性及び押出性を劣化させる。また３種含有する場合は
合計で２．０％以下とすることが好ましい。
含有させることにより、切削加工時の切屑分断性に寄与
する。Ｐｂ、 Ｂｉ及びＳｎが各々０．２％未満あるい
は１種の含有ではその効果が少なく、１％を超えると鋳
造性及び押出性を劣化させる。また３種含有する場合は
合計で２．０％以下とすることが好ましい。
稀土類金属はＰｂ、 Ｂｉ及びＳｎの２種以上と共存す
ることにより被削性及び工具摩耗性を著しく向上させる
。稀土類金属が０．０５％未満ではその効果が少なく、
１．０％を超えると加工性を劣化させる。
ることにより被削性及び工具摩耗性を著しく向上させる
。稀土類金属が０．０５％未満ではその効果が少なく、
１．０％を超えると加工性を劣化させる。
稀土類元素の添加効果はランタン、セリウム、サマリウ
ムなどの稀土類元素のうちの１種を単独元素として添加
した場合においても、これら２種以上を混合したものを
使用しても、殆んど変わらない。従って稀土類元素の混
合物として比較的廉価に市販されるミツシュメタルを添
加するときは、経済的に有利に本発明合金をうろことが
できる。
ムなどの稀土類元素のうちの１種を単独元素として添加
した場合においても、これら２種以上を混合したものを
使用しても、殆んど変わらない。従って稀土類元素の混
合物として比較的廉価に市販されるミツシュメタルを添
加するときは、経済的に有利に本発明合金をうろことが
できる。
また本発明合金を溶製するに際して、原料として使用す
る地金ないしはスクラップ等から混入する不純物例えば
Ｃｒの０．１％以下、Ｎｉの０．１％以下、Ｚｎの０．
２５％以下、■の０．１％以下の含有は本発明合金の効
果を損うものでないからさしつかえない。
る地金ないしはスクラップ等から混入する不純物例えば
Ｃｒの０．１％以下、Ｎｉの０．１％以下、Ｚｎの０．
２５％以下、■の０．１％以下の含有は本発明合金の効
果を損うものでないからさしつかえない。
また、鋳造に際して、鋳造割れを防止する目的で添加さ
れる微細化剤、例えばＴｉの０．２％以下、Ｂの０６０
２％以下の１種または２種の含有は好ましいことである
。
れる微細化剤、例えばＴｉの０．２％以下、Ｂの０６０
２％以下の１種または２種の含有は好ましいことである
。
本発明合金は常法により溶製し、鋳造することができる
。鋳造に際しては水冷鋳型を用いる連続鋳造法よって鋳
造すると、組織が微細化され、熱間加工、例えば押出、
鍛造、圧延等の加工後の冷間加工性すなわち引抜加工性
、鍛造加工性、圧延加工性等を向上するので好ましい。
。鋳造に際しては水冷鋳型を用いる連続鋳造法よって鋳
造すると、組織が微細化され、熱間加工、例えば押出、
鍛造、圧延等の加工後の冷間加工性すなわち引抜加工性
、鍛造加工性、圧延加工性等を向上するので好ましい。
また冷間加工後の熱処理は４５０〜５５０℃の温度に１
〜４８時間保持して溶体化処理した後水焼入れし、しか
るのちに１６０〜２１０℃の温度で１０時間以下保持し
て人工時効することにより行う。この熱処理の温度範囲
及び保持時間の下限をはずれるときは、いずれも本発明
の好ましい特性は得られない。保持時間の上限はこれ以
上保持しても著しい効果は得られず、生産性を低下し、
エネルギー損失となって経済的でない。
〜４８時間保持して溶体化処理した後水焼入れし、しか
るのちに１６０〜２１０℃の温度で１０時間以下保持し
て人工時効することにより行う。この熱処理の温度範囲
及び保持時間の下限をはずれるときは、いずれも本発明
の好ましい特性は得られない。保持時間の上限はこれ以
上保持しても著しい効果は得られず、生産性を低下し、
エネルギー損失となって経済的でない。
（実施例）
次に本発明合金の優れた効果を示すいくつかの実施例に
ついて述べる。
ついて述べる。
第２表は本実施例に用いた合金の化学組成を示すもので
あって、表中１１ｋ１１〜４は第１発明の合金、隘５〜
８は第２発明の合金、１Ｉｋ１９〜１５は比較合金、徹
１６は公知合金である。
あって、表中１１ｋ１１〜４は第１発明の合金、隘５〜
８は第２発明の合金、１Ｉｋ１９〜１５は比較合金、徹
１６は公知合金である。
常法によって溶製した後、半連続鋳造法によって第２表
に示す組成のビレットを鋳造した。このビレットを５０
０℃×４時間の均質化処理を行った後、直径３５１１の
丸棒に押出し加工したものを供試材とした。この各供試
材につき、引張強さ、冷間加工性、切削性、工具寿命性
及び耐摩耗性を調べた結果を第３表に示す。
に示す組成のビレットを鋳造した。このビレットを５０
０℃×４時間の均質化処理を行った後、直径３５１１の
丸棒に押出し加工したものを供試材とした。この各供試
材につき、引張強さ、冷間加工性、切削性、工具寿命性
及び耐摩耗性を調べた結果を第３表に示す。
なお、この場合の試験方法及びその評価規準は次のとお
りであった。
りであった。
１） 試験方法
イ）引張り強さ
供試材を更に５１０℃×２時間溶体化処理した後、直ち
に水焼入れし、１８０℃×４時間の人工時効を行ったＴ
、材の引張強さを測定した。
に水焼入れし、１８０℃×４時間の人工時効を行ったＴ
、材の引張強さを測定した。
口）冷間加工性
供試材を更に３８０℃×２時間の０材処理し、これを冷
間引抜加工し、その時の限界引抜率を測定した。
間引抜加工し、その時の限界引抜率を測定した。
ハ）切削性
超硬バイト（ＫＩＯ）を用いて、切削速度２００ｍ／分
、切込み深さ１． Ｏｗ、送り速度０．０５ｍｍ／ｒｅ
ｖの条件下で乾式切削を行い、その際の切屑の分断性を
調べた。
、切込み深さ１． Ｏｗ、送り速度０．０５ｍｍ／ｒｅ
ｖの条件下で乾式切削を行い、その際の切屑の分断性を
調べた。
二）工具寿命性
上記の切削条件で、切削距離１６００ｍの切削加工を行
った時のバイトの逃げ面の摩耗幅を測定した。
った時のバイトの逃げ面の摩耗幅を測定した。
ホ）耐摩耗性
大戦式摩耗試験機を用いて、負荷荷重２．１ ｋｇ、摩
擦距離６００ｍ、摩擦速度４．０ｍ／秒、相手材ＦＣ３
０の条件で試験し、供試材の比摩耗量を測定した。
擦距離６００ｍ、摩擦速度４．０ｍ／秒、相手材ＦＣ３
０の条件で試験し、供試材の比摩耗量を測定した。
２） 評価規準
第１表に上記試験の評価規準を示した。
第 １ 表
第３表の結果より、本発明合金は公知のｊＩＳ。
＾４０３２合金と比較して、同等の耐摩耗性を有し、し
かも引張強さ、冷間加工性、切削性及び工具寿命性に於
いてはるかに優れていることが判る。
かも引張強さ、冷間加工性、切削性及び工具寿命性に於
いてはるかに優れていることが判る。
（発明の効果）
本発明合金は引張り強さ、冷間加工性、切削性、工具寿
命性及び耐摩耗性に優れているので、車輌用及び産業用
機械等の摺動部材及び各種の精密機器の摺動、回転部材
として適切な材料であり、工業的にその効果の大きい発
明である。
命性及び耐摩耗性に優れているので、車輌用及び産業用
機械等の摺動部材及び各種の精密機器の摺動、回転部材
として適切な材料であり、工業的にその効果の大きい発
明である。
Claims (2)
- （１）Ｓｉ２．０〜７．０ｗｔ％、Ｃｕ１．０〜４．０
ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ０．３〜１．
０ｗｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％及びＰｂ、Ｂｉ、
Ｓｎ各々０．２〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含有
し、残部Ａｌ及び不純物からなることを特徴とする切削
性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金。 - （２）Ｓｉ２．０〜７．０ｗｔ％、Ｃｕ１．０〜４．０
ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ０．３〜１．
０ｗｔ％、Ｍｎ０．１〜１．０ｗｔ％及びＰｂ、Ｂｉ、
Ｓｎ各々０．２〜１．０ｗｔ％のうちの２種以上を含有
し、更に０．０５〜１．０ｗｔ％の稀土類元素を含有し
、残部Ａｌ及び不純物からなることを特徴とする切削性
及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028386A JPS62170447A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 切削性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028386A JPS62170447A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 切削性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170447A true JPS62170447A (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=11745983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028386A Pending JPS62170447A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 切削性及び加工性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62170447A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254736A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Furukawa Alum Co Ltd | 切削性の優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
| CN1056888C (zh) * | 1996-07-18 | 2000-09-27 | 吉林工业大学 | 铸造铝铅合金滑动轴承材料及其制备工艺和设备 |
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 |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP1028386A patent/JPS62170447A/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 |
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| JPH0254736A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Furukawa Alum Co Ltd | 切削性の優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
| CN1056888C (zh) * | 1996-07-18 | 2000-09-27 | 吉林工业大学 | 铸造铝铅合金滑动轴承材料及其制备工艺和设备 |
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