JPS6217144A - Ａｌ−Ｌｉ合金の製造法 - Google Patents
Ａｌ−Ｌｉ合金の製造法Info
- Publication number
- JPS6217144A JPS6217144A JP15678785A JP15678785A JPS6217144A JP S6217144 A JPS6217144 A JP S6217144A JP 15678785 A JP15678785 A JP 15678785A JP 15678785 A JP15678785 A JP 15678785A JP S6217144 A JPS6217144 A JP S6217144A
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- Japan
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- powder
- alloy
- inert atmosphere
- degassing
- hot
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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】
［技術分野］
本発明は、航空機用材料、ロボット用材料等、軽量、島
強度かつ比剛性の高いＡｌ−Ｌｉ合金に関するものであ
る。
強度かつ比剛性の高いＡｌ−Ｌｉ合金に関するものであ
る。
［従来技術とその問題点コ
Ａ９−Ｌｉ合金はジュラルミンに比較して、合金の密度
、導電率が低く、シかも剛性率が高いため、最近航空機
用材料として検討されている。しかし、溶解鋳造法によ
るＡｌ−Ｌｉ合金では、Ｌｉの添加量が３重量％程度に
制限される。その理由は、Ｌｉは非常に活性な金属であ
るため、多■に添加した場合溶解、鋳造時の酸化が激し
く、酸化物が分散した合金となり、Ａｌ−Ｌｉ合金の特
性を充分に発揮することができない。酸化防止の一つの
手段として、例えば真空溶解、真空鋳造等の手段もある
が、その場合にも以下の様な欠点がある。
、導電率が低く、シかも剛性率が高いため、最近航空機
用材料として検討されている。しかし、溶解鋳造法によ
るＡｌ−Ｌｉ合金では、Ｌｉの添加量が３重量％程度に
制限される。その理由は、Ｌｉは非常に活性な金属であ
るため、多■に添加した場合溶解、鋳造時の酸化が激し
く、酸化物が分散した合金となり、Ａｌ−Ｌｉ合金の特
性を充分に発揮することができない。酸化防止の一つの
手段として、例えば真空溶解、真空鋳造等の手段もある
が、その場合にも以下の様な欠点がある。
即ち、Ａｌ−Ｌｉ合金の凝固時の収縮率が大きいため、
歩留が悪く、コスト高となるし、また高Ｌｉ合金ではδ
相が粒界上に不均一に析出し、粒界破壊を容易に起し°
靭性が著しく低下する。即ちＬｉを３ｆｆＺｆｆｉ％以
上添加できない理由は、Ｌｉ及びＬｉ化合物の粗大析出
物が生成し、特性を低下させるためであり、通常使用さ
れるのは２重量％のものが中心である。
歩留が悪く、コスト高となるし、また高Ｌｉ合金ではδ
相が粒界上に不均一に析出し、粒界破壊を容易に起し°
靭性が著しく低下する。即ちＬｉを３ｆｆＺｆｆｉ％以
上添加できない理由は、Ｌｉ及びＬｉ化合物の粗大析出
物が生成し、特性を低下させるためであり、通常使用さ
れるのは２重量％のものが中心である。
従ってＡｌ２−Ｌｉ合金の特性は良好であるが、上記の
ような問題点があり、実用化がなかなか進んでいないの
が実状である。
ような問題点があり、実用化がなかなか進んでいないの
が実状である。
［発明の開示コ
本願は、上記の問題点を解決するために種々の検討を行
った結果、従来不可能とされていた、２重量％以上のＬ
ｉを含有するＡｌ−Ｌｉ合金およびその製造方法を提供
するものである。
った結果、従来不可能とされていた、２重量％以上のＬ
ｉを含有するＡｌ−Ｌｉ合金およびその製造方法を提供
するものである。
即ち、本発明は粉末冶金法によってＡｌ−Ｌｉ合金を製
造するものである。その要旨は、２重量％以上のＬｉを
含有するへ立合金をＡｒ＋ Ｈｅ＋ Ｎ＊およびこれら
の混合ガスよりなる不活性な雰囲気下で、Ａｌ合金を溶
解せしめ、さらに不活性雰囲気中で、ガスアトマイズ、
その他の公知の方法によって粉末化するのであるが、そ
の冷却速度は１０’ ”Ｃ／ｓｅｅ以上の凝固速度にて
凝固させることが重要である。
造するものである。その要旨は、２重量％以上のＬｉを
含有するへ立合金をＡｒ＋ Ｈｅ＋ Ｎ＊およびこれら
の混合ガスよりなる不活性な雰囲気下で、Ａｌ合金を溶
解せしめ、さらに不活性雰囲気中で、ガスアトマイズ、
その他の公知の方法によって粉末化するのであるが、そ
の冷却速度は１０’ ”Ｃ／ｓｅｅ以上の凝固速度にて
凝固させることが重要である。
１０１℃／ｓｅｃ未溝の冷却速度では、偏析が起るがそ
れ以上の冷却速度では過飽和状態のまま凝固するため偏
析がなく均一な組織の粉末を得ることができる。得られ
た粉末を金型または静水圧成形体（以下ＣＩＰ成形体と
略す）を、Ａｌ＋ Ｃｕおよびそれらの合金製の缶に入
れ常温で真空脱ガスし、さらに５００℃以下の温度にて
３０分〜数時間の間加熱しながら真空脱ガスする。当然
のことながら、粉末状態で、上記の脱ガスを行い、成形
することも可能である。このようにすることによって、
粉末表面に吸若しているＨ２Ｏ１０２ｓ Ｎ２等のガス
が十分除去され、その後必要ならば缶を封止することも
できる。
れ以上の冷却速度では過飽和状態のまま凝固するため偏
析がなく均一な組織の粉末を得ることができる。得られ
た粉末を金型または静水圧成形体（以下ＣＩＰ成形体と
略す）を、Ａｌ＋ Ｃｕおよびそれらの合金製の缶に入
れ常温で真空脱ガスし、さらに５００℃以下の温度にて
３０分〜数時間の間加熱しながら真空脱ガスする。当然
のことながら、粉末状態で、上記の脱ガスを行い、成形
することも可能である。このようにすることによって、
粉末表面に吸若しているＨ２Ｏ１０２ｓ Ｎ２等のガス
が十分除去され、その後必要ならば缶を封止することも
できる。
ＳＯＯ″Ｃ以上に加熱すると、析出物が粗大化し押出性
が低下し、また最終製品の結晶粒が大きくなって強度が
低下する。常温で、脱ガスしてもよいが、温度が高い方
が脱ガス速度は早くなる。
が低下し、また最終製品の結晶粒が大きくなって強度が
低下する。常温で、脱ガスしてもよいが、温度が高い方
が脱ガス速度は早くなる。
また保持時間が３θ分以下であると脱ガスの度合が不充
分であり、また数時間以上の脱ガス時間は非経済的であ
る。なお、ここに言う真空とはＩ Ｏ”Ｔｏｒｒ以下を
意味する。これらの方法はホットプレスによっても同様
の効果を得ることができる。
分であり、また数時間以上の脱ガス時間は非経済的であ
る。なお、ここに言う真空とはＩ Ｏ”Ｔｏｒｒ以下を
意味する。これらの方法はホットプレスによっても同様
の効果を得ることができる。
このようにして得られた缶に入れられた粉末または粉末
成形体を２５０〜５００℃に加熱し、熱間加工する。熱
間加工方法としては押出法が最も一般的であるが、その
他の方法を用いることも可能である。得られた熱間押出
体をさらに４００ ”Ｃ〜５００℃の温度にて２〜４時
間溶体化処理して合金を均一化する。さらに、１００〜
３００℃の温度下で１〜３０時間の時効処理を施すこと
によって、強度及び、ヤング率を向上させることができ
る。このようにして調整された熱間押出し体の缶を除去
し、所望の形橿犬に作りあげる。
成形体を２５０〜５００℃に加熱し、熱間加工する。熱
間加工方法としては押出法が最も一般的であるが、その
他の方法を用いることも可能である。得られた熱間押出
体をさらに４００ ”Ｃ〜５００℃の温度にて２〜４時
間溶体化処理して合金を均一化する。さらに、１００〜
３００℃の温度下で１〜３０時間の時効処理を施すこと
によって、強度及び、ヤング率を向上させることができ
る。このようにして調整された熱間押出し体の缶を除去
し、所望の形橿犬に作りあげる。
本願の特徴は、急冷凝固法にょるＡｌ−Ｌｉ合金粉末は
、従来溶解法では不可能とされていた２重量％以上のＬ
ｆを含何する合金を容易に得ることができる上に、さら
に急冷粉末であるが故に、結晶粒界析出物が極めて微細
でかつ均一である。その他害を与えない元素を含むこと
は当然可能である。このような原料を出発原料としてい
る上に、さらに押出を行うために、さらに結晶粒、析出
物は数μｍ以下と微細になる。この結果、粒界破壊が起
りにくくなり、材料強度が高くなるわけである。
、従来溶解法では不可能とされていた２重量％以上のＬ
ｆを含何する合金を容易に得ることができる上に、さら
に急冷粉末であるが故に、結晶粒界析出物が極めて微細
でかつ均一である。その他害を与えない元素を含むこと
は当然可能である。このような原料を出発原料としてい
る上に、さらに押出を行うために、さらに結晶粒、析出
物は数μｍ以下と微細になる。この結果、粒界破壊が起
りにくくなり、材料強度が高くなるわけである。
粉末を製造する過程では、不活性雰囲気であり、熱間押
出以後の工程は、缶に入れた状態で熱処理 ：
するために、酸化物量を低下せしめることができ
１ｘｏ−ｃａｓ、ｓ。。ｏ７□い、１゜□わぉ、
。よ□２１゜Ｃｕ又はＣｕ合金が特に望ましい。その理
由はＡｌ ｌ＆Ｃｕ＃（工５、＊ ｉ ｒ
’ｌ （Ｅ −＆ ＊ Ｇ ！ｔ ＊ Ｌ、よ。−７，
１極めて容易であるからである。
出以後の工程は、缶に入れた状態で熱処理 ：
するために、酸化物量を低下せしめることができ
１ｘｏ−ｃａｓ、ｓ。。ｏ７□い、１゜□わぉ、
。よ□２１゜Ｃｕ又はＣｕ合金が特に望ましい。その理
由はＡｌ ｌ＆Ｃｕ＃（工５、＊ ｉ ｒ
’ｌ （Ｅ −＆ ＊ Ｇ ！ｔ ＊ Ｌ、よ。−７，
１極めて容易であるからである。
なお溶解材では、一般に結晶が、粗大となりその大きさ
は１００μｍに達するものもあり、組織の不均一化を来
たし、強度低下の原因となっている。
は１００μｍに達するものもあり、組織の不均一化を来
たし、強度低下の原因となっている。
以下に実施例を示す。
実施例 １
２０１４合金に表１のようにＬｉを添加したＡｒガスア
トマイズ粉末をＣｕ缶に入れ約１時間真空に引いた後４
００〜４５０℃の温度にて高温真空脱ガスを行い、第１
図に示すような方法で封止したものを４５０℃で２時間
加熱し、押出を行った。得られた材料を４７０ ’Ｃで
２時間溶体化した後水冷し、１７０℃で６Ｈｒ溶体した
。これらの材料の特性を表１に示す。
トマイズ粉末をＣｕ缶に入れ約１時間真空に引いた後４
００〜４５０℃の温度にて高温真空脱ガスを行い、第１
図に示すような方法で封止したものを４５０℃で２時間
加熱し、押出を行った。得られた材料を４７０ ’Ｃで
２時間溶体化した後水冷し、１７０℃で６Ｈｒ溶体した
。これらの材料の特性を表１に示す。
実施例 ２
７０７５合金に表２のようにＬｉを添加したＡｒガスア
トマイズ粉末をＣｕ缶に入れ約１時間室温で真空に引い
た後４００℃で９０分真空脱ガスを行い、封止したもの
を４５０℃で２時間加熱し押出した。得られた材料は４
７０℃で２時間溶体化した後水冷し、１２０℃で２４時
間時効した。これらの材料の特性を表２に示す。
トマイズ粉末をＣｕ缶に入れ約１時間室温で真空に引い
た後４００℃で９０分真空脱ガスを行い、封止したもの
を４５０℃で２時間加熱し押出した。得られた材料は４
７０℃で２時間溶体化した後水冷し、１２０℃で２４時
間時効した。これらの材料の特性を表２に示す。
第１図に本願の１実施例を示す。即ち粉末を缶の中に入
れ、それを加熱炉に入れて真空下で脱ガスし、所定の脱
ガス後缶の入口部を圧着する。 ｌ：加熱炉 ２：粉末
れ、それを加熱炉に入れて真空下で脱ガスし、所定の脱
ガス後缶の入口部を圧着する。 ｌ：加熱炉 ２：粉末
Claims (4)
- （１）Ｌｉを２〜１０重量％含有するＡｌ合金を不活性
雰囲気中で、急速冷却法によって粉末とし、得られた粉
末またはこれを成形した粉末成形体を脱ガス処理し、し
かるのち該粉末または該粉末成形体を２５０〜５００℃
の温度で熱間押出しすることを特徴とするＡｌ−Ｌｉ合
金の製造法。 - （２）熱間押出体をさらに溶体化処理、時効処理の少く
とも一方を施すことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載のＡｌ−Ｌｉ合金の製造法。 - （３）不活性雰囲気が、Ａｒ、Ｈｅおよびこれらの混合
ガスを主成分とするものであることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載のＡｌ−Ｌｉ合金の製造法。 - （４）脱ガス処理が、まず室温で真空脱ガスし、しかる
後５００℃以下に昇温し真空脱ガスすることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載のＡｌ−Ｌｉ合金の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15678785A JPS6217144A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Ａｌ−Ｌｉ合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15678785A JPS6217144A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Ａｌ−Ｌｉ合金の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217144A true JPS6217144A (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=15635298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15678785A Pending JPS6217144A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Ａｌ−Ｌｉ合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217144A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019781A1 (en) * | 1991-04-29 | 1992-11-12 | Allied-Signal Inc. | Degassing of aluminum-lithium powder alloys |
| JP4956826B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2012-06-20 | 日本重化学工業株式会社 | 高蒸気圧金属含有合金の溶解方法 |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15678785A patent/JPS6217144A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019781A1 (en) * | 1991-04-29 | 1992-11-12 | Allied-Signal Inc. | Degassing of aluminum-lithium powder alloys |
| JP4956826B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2012-06-20 | 日本重化学工業株式会社 | 高蒸気圧金属含有合金の溶解方法 |
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