JPS62222040A - 耐摩耗生および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金 - Google Patents
耐摩耗生および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金Info
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- JPS62222040A JPS62222040A JP61065347A JP6534786A JPS62222040A JP S62222040 A JPS62222040 A JP S62222040A JP 61065347 A JP61065347 A JP 61065347A JP 6534786 A JP6534786 A JP 6534786A JP S62222040 A JPS62222040 A JP S62222040A
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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〕
この発明は耐摩耗性および冷間鍛造性にすぐれたアルミ
ニウム合金に関するものである。
ニウム合金に関するものである。
一般に、アルミニウムは硬9が低ぐて耐摩耗性に劣るの
で、その硬嗜を上げて耐摩耗性を向上させる定めに従来
種々の合金成分がアルミニウムに添加されており1例え
ば、JIS H4140に規定される4032のアル
ミニウム合金においてハ11.0〜13.5 ’lit
%という多i1ノsi′4I−添加して、アルミニウム
中2二硬質のSi粒子な分散させ。
で、その硬嗜を上げて耐摩耗性を向上させる定めに従来
種々の合金成分がアルミニウムに添加されており1例え
ば、JIS H4140に規定される4032のアル
ミニウム合金においてハ11.0〜13.5 ’lit
%という多i1ノsi′4I−添加して、アルミニウム
中2二硬質のSi粒子な分散させ。
それらの耐摩耗性な高めている。
しかしながら、上記の高Si含有アルミニウム合金は、
耐摩耗性には丁ぐれているものの、冷間鍛造性に劣り、
ま友si粒子の硬すが非常に高いところから、このよう
なアルミニウム合金の切削加工に際しては、バイトの摩
耗が激しく、さらに仕上面でこのSi粒子が脱落して、
切削面の粗間を低下させ、概して機械加工性にも劣ると
いう問題があり九〇 [研究に基づく知見事項] 本発明者等は、上述のような状況2:鑑みて種々研究を
重ねt結果。
耐摩耗性には丁ぐれているものの、冷間鍛造性に劣り、
ま友si粒子の硬すが非常に高いところから、このよう
なアルミニウム合金の切削加工に際しては、バイトの摩
耗が激しく、さらに仕上面でこのSi粒子が脱落して、
切削面の粗間を低下させ、概して機械加工性にも劣ると
いう問題があり九〇 [研究に基づく知見事項] 本発明者等は、上述のような状況2:鑑みて種々研究を
重ねt結果。
(1) 前記Ss粒子分散型%AIj合位中のSt含
有量を165〜4.0%(jet%、12L下、特にこ
とわらなけれ稗1%はTべて重量鴨を意味する)と減ら
すと。
有量を165〜4.0%(jet%、12L下、特にこ
とわらなけれ稗1%はTべて重量鴨を意味する)と減ら
すと。
M合金の冷間鍛造性は向上するが耐摩耗性は低下するこ
と。
と。
(2) Cu含有量を3.5〜5.0%と増大させる
と。
と。
このCuによって形成されるCuAJ 2の析出硬化に
よってマトリックスに十分な強電が与えられて耐摩耗性
が向上すること。
よってマトリックスに十分な強電が与えられて耐摩耗性
が向上すること。
(3) 前記のようなSiおよびCuを含むM合金中
に廁を0.5〜2.0%含有させると、このMnは後述
のFeも含めてAJ −(Mn 、 Fe ) −8i
系金金属化合物(α相)を形成し、このα相はM中に分
散してM合金の耐摩耗性を向上させること。
に廁を0.5〜2.0%含有させると、このMnは後述
のFeも含めてAJ −(Mn 、 Fe ) −8i
系金金属化合物(α相)を形成し、このα相はM中に分
散してM合金の耐摩耗性を向上させること。
すなわち、前記(1)および(2)で述べtことと合わ
せると、 i%si含有M含有中に分散しているSi粒
子の旨を減らすことによって、このM合金の冷間鍛造性
が向上し、一方、その中でCuを増量し、かつ廁を添加
することによって、 Cu、υ2およびM−(Mn 、
Fe )−Si系位属間化合物が形成し、これらの金
輌間化合物はM中に分散して前記83粒子の減少によっ
て起る筈の耐摩耗性の低下な補う結果。
せると、 i%si含有M含有中に分散しているSi粒
子の旨を減らすことによって、このM合金の冷間鍛造性
が向上し、一方、その中でCuを増量し、かつ廁を添加
することによって、 Cu、υ2およびM−(Mn 、
Fe )−Si系位属間化合物が形成し、これらの金
輌間化合物はM中に分散して前記83粒子の減少によっ
て起る筈の耐摩耗性の低下な補う結果。
このように改変しfe−M合金は結局前記Si粒粒子分
散型合合金匹敵する耐摩耗性を保持しながら冷間鍛造性
にもすぐれtものとなること。
散型合合金匹敵する耐摩耗性を保持しながら冷間鍛造性
にもすぐれtものとなること。
(4) 上記のような瞼のCu 、 8iおよびMn
を含むM合金中に、さらにFe : 0.3〜1.0%
、Cr:0.03〜0.25%およびZr : 0.0
5〜0.25%のうちの1種または2種以上を添加する
と、これらの成分は、°前記Mnと同様に1Alおよび
Siと結合して前記Ag−(Fl翻、 Fe ) −8
i糸金金属化合物を形成し、これらの化合物はM中に分
散して、上記M合金の耐摩耗性を一層向上させること。
を含むM合金中に、さらにFe : 0.3〜1.0%
、Cr:0.03〜0.25%およびZr : 0.0
5〜0.25%のうちの1種または2種以上を添加する
と、これらの成分は、°前記Mnと同様に1Alおよび
Siと結合して前記Ag−(Fl翻、 Fe ) −8
i糸金金属化合物を形成し、これらの化合物はM中に分
散して、上記M合金の耐摩耗性を一層向上させること。
(5) 前記量のCu 、 SiおよびMnを言むM
合金、またはこれにさらにFe 、 CrおよびZrの
うちの1種または2種以上を含有させtM合金C,Mg
:0.1〜0.5%?添加すると、冷間鍛造性を損うこ
となくこれらのM合金の強電を高めること。
合金、またはこれにさらにFe 、 CrおよびZrの
うちの1種または2種以上を含有させtM合金C,Mg
:0.1〜0.5%?添加すると、冷間鍛造性を損うこ
となくこれらのM合金の強電を高めること。
を見出し九〇
[問題点を解決する友めの手段]
この発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、耐
摩耗性と冷間鍛造性にすぐれ、かつ切削加工時にバイト
の摩耗や硬質粒子の脱落が少ないアルミニウム合金を提
供することを目的とし。
摩耗性と冷間鍛造性にすぐれ、かつ切削加工時にバイト
の摩耗や硬質粒子の脱落が少ないアルミニウム合金を提
供することを目的とし。
Cu:3.5〜5.0%。
Si:1.5〜4.0%。
Mn : 0.5〜2.0 %。
?含有し、さらに、必要に応じて
Fe:0.3〜1.0%。
Cr: 0.03〜0.25%。
Zr: 0.05〜0.25%。
のうちの1種まtは2種α上、および
Mg:0.1〜0.5%。
を含有し、そして残りがAlおよび不可避不純物からな
る成分組成を有することを特徴とする。耐摩耗性および
冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金。
る成分組成を有することを特徴とする。耐摩耗性および
冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金。
に係わるものである。
つぎに、この発明において成分組成範囲を上記のとおり
に限定しt理由を述べる。
に限定しt理由を述べる。
(1) Cu
Cu[分は1M中に固溶するとともにCuAjff、化
合物の形で析出してその強曜を高める作用があるが。
合物の形で析出してその強曜を高める作用があるが。
この含有量が3.5%未満では上記作用に十分な効果が
得られず、一方それが5.0%を越えると、鍛造性が低
下するところから、この含有量を3.5〜5.0%と定
めた。
得られず、一方それが5.0%を越えると、鍛造性が低
下するところから、この含有量を3.5〜5.0%と定
めた。
(2) 8i
Si532分は、 M 、 Mn 、ある、いはさらに
Fe * Cr 、 Zrのうちのいずれか1種以上と
共存することによってAJ −1tn 、 Fe )−
8i系の金属間化合物(α相)を形成し、この金属間化
合物がM中に分散して耐摩耗性の向上に寄与するが、こ
の含有量が1.5%未満ではこのような効果が十分に得
られず、一方それが4.0%を越えると、M合金の鍛造
性が害われることから、その含有量を1.5〜4.0%
と定めた。
Fe * Cr 、 Zrのうちのいずれか1種以上と
共存することによってAJ −1tn 、 Fe )−
8i系の金属間化合物(α相)を形成し、この金属間化
合物がM中に分散して耐摩耗性の向上に寄与するが、こ
の含有量が1.5%未満ではこのような効果が十分に得
られず、一方それが4.0%を越えると、M合金の鍛造
性が害われることから、その含有量を1.5〜4.0%
と定めた。
13) Mn
Mn53E分は、上述のように、Ag、Si、あるいは
さらにve、cr*zrのうちのいずれか1種以上と共
存することによってAg−(Mn 、Fe ) S
i系の金属間化合物な形成し、この金属間化合物がM中
に分散して耐摩耗性の向上に寄与するが、この含amが
0、5%未満ではこのような効果が十分に得られず。
さらにve、cr*zrのうちのいずれか1種以上と共
存することによってAg−(Mn 、Fe ) S
i系の金属間化合物な形成し、この金属間化合物がM中
に分散して耐摩耗性の向上に寄与するが、この含amが
0、5%未満ではこのような効果が十分に得られず。
一方それが2.0%を越えると、巨大な金属間化合′物
が形成して鍛造性が害われるところから、その含有量を
O15〜2.0%と定め九〇 (4) l’e I CrおよびZrFe 、 Cr
およびZr 112分は、いずれもMnと同様にAlお
よび8iと結合して金属間化合物を形成し、もってM比
倫の耐摩耗性を一層向上させる作用があるので、必要に
応じて添加されるが、その含有量がそれぞれ0.3.0
.03および0.05%5%未満前記耐摩耗性を一層向
上させる作用が得られず、一方それが、Feについて1
.0%、 CrおよびZrについて0.25%をそれぞ
れ越えると、いずれも巨大な金属間化合物を形成してM
@r金の鍛造性や切削性を害うことから、これら成分の
含有量を、それぞれFeについては0.3〜1.0%、
Crについて0.03〜0.25%、セしてZrについ
ては0.05〜0.25鴨と定めた。
が形成して鍛造性が害われるところから、その含有量を
O15〜2.0%と定め九〇 (4) l’e I CrおよびZrFe 、 Cr
およびZr 112分は、いずれもMnと同様にAlお
よび8iと結合して金属間化合物を形成し、もってM比
倫の耐摩耗性を一層向上させる作用があるので、必要に
応じて添加されるが、その含有量がそれぞれ0.3.0
.03および0.05%5%未満前記耐摩耗性を一層向
上させる作用が得られず、一方それが、Feについて1
.0%、 CrおよびZrについて0.25%をそれぞ
れ越えると、いずれも巨大な金属間化合物を形成してM
@r金の鍛造性や切削性を害うことから、これら成分の
含有量を、それぞれFeについては0.3〜1.0%、
Crについて0.03〜0.25%、セしてZrについ
ては0.05〜0.25鴨と定めた。
(5) Mg
Mg成分は1M中に固溶してM合金の強闇な一層高める
作用があるので必要に応じて添加されるが。
作用があるので必要に応じて添加されるが。
その含有歇が0.1%未満では前記作用が十分に得られ
ず、一方それが0.5%を越えると、冷間鍛造性が損わ
れるばかりでなく1元来Siと化合し易い―が、 Mn
等と結合して耐摩耗性を高めるべきSiの置を低下させ
ることから1Mgの含有量を0.1〜0.5%と定めた
う 〔実施例〕 ついで比較例と対比しながら、この発明を実施例によっ
て説明する。
ず、一方それが0.5%を越えると、冷間鍛造性が損わ
れるばかりでなく1元来Siと化合し易い―が、 Mn
等と結合して耐摩耗性を高めるべきSiの置を低下させ
ることから1Mgの含有量を0.1〜0.5%と定めた
う 〔実施例〕 ついで比較例と対比しながら、この発明を実施例によっ
て説明する。
それぞれ第1表に示される成分組成を有する本発明M合
金1〜12.この発明の範囲から外れた組成を有する比
較M合&1〜θ(外れ九成分を第1表中※印で示す)、
および前記J I S 4032の高Si含有層合金
に相当する従来M比倫の溶湯から、いずれも直径:20
0+wのビレットを鋳造しt後、これらのビレットに、
@II’:480℃に10時間保持の均質化処理を旌し
、ついで温If : 430℃1:おいて各ビレットを
直径:50−の丸棒に押出した。
金1〜12.この発明の範囲から外れた組成を有する比
較M合&1〜θ(外れ九成分を第1表中※印で示す)、
および前記J I S 4032の高Si含有層合金
に相当する従来M比倫の溶湯から、いずれも直径:20
0+wのビレットを鋳造しt後、これらのビレットに、
@II’:480℃に10時間保持の均質化処理を旌し
、ついで温If : 430℃1:おいて各ビレットを
直径:50−の丸棒に押出した。
ついで、この丸棒に、温v:s1s℃に18i間保持す
る溶体化処理を旌した後水冷し、さらに温11r:17
5℃において8時間保持して時効処理を施しto このように処理し九各丸棒を温Ir:410℃において
3時間焼鈍した後、これらの丸棒から直径=35■×長
さ:40−の円柱体を試料として削り出し、ついでこれ
に据込み鍛造を施して各試料に鍛造割れが発生するまで
の限界の据込率を求めることによって、各試料を構成し
ている合金の冷間鍛造性な評価した。
る溶体化処理を旌した後水冷し、さらに温11r:17
5℃において8時間保持して時効処理を施しto このように処理し九各丸棒を温Ir:410℃において
3時間焼鈍した後、これらの丸棒から直径=35■×長
さ:40−の円柱体を試料として削り出し、ついでこれ
に据込み鍛造を施して各試料に鍛造割れが発生するまで
の限界の据込率を求めることによって、各試料を構成し
ている合金の冷間鍛造性な評価した。
まt、前記本発明M合金、比較M合金および従来M合金
の耐摩耗性を評価するtめに、前記各円柱体力島ら、試
験片として、接触面において4■の直径を有する円柱状
のピンを切り出し、これらのピンを、ピン・ディスク
タイプの摩耗試験機を用い、接触圧カニ300f/−、
jll擦速噴:1250m/mの条件で回転しつつある
相手材のFC25誹鉄轢デイスクに100分間押しつけ
て各ピンの摩耗曖を測定しto さらに、従来のJIS 4032合金と比較し。
の耐摩耗性を評価するtめに、前記各円柱体力島ら、試
験片として、接触面において4■の直径を有する円柱状
のピンを切り出し、これらのピンを、ピン・ディスク
タイプの摩耗試験機を用い、接触圧カニ300f/−、
jll擦速噴:1250m/mの条件で回転しつつある
相手材のFC25誹鉄轢デイスクに100分間押しつけ
て各ピンの摩耗曖を測定しto さらに、従来のJIS 4032合金と比較し。
た上記M合金のバイト摩耗をそれぞれ観察して。
各バイトがこのJIS 4032合金の場合と同種間
の著しい摩耗を起して通常の表面粗噌を維持できなくな
りtものをX印、この摩耗よりは畦間である若干の摩耗
を生じたものをΔ印、そして殆ど摩耗を生じなかつ友も
のをO印で評価し友。
の著しい摩耗を起して通常の表面粗噌を維持できなくな
りtものをX印、この摩耗よりは畦間である若干の摩耗
を生じたものをΔ印、そして殆ど摩耗を生じなかつ友も
のをO印で評価し友。
これらの結果も合わせて第1表に示しt、。
第1茨に示された結果から1本発明M合金1〜12では
いずれも冷間鍛造性がすぐれている上に摩耗量が少なく
、かつバイトII耗も少ないのに対して、比較M合金1
ではCutが少な過ぎるtめC。
いずれも冷間鍛造性がすぐれている上に摩耗量が少なく
、かつバイトII耗も少ないのに対して、比較M合金1
ではCutが少な過ぎるtめC。
強電が不足して耐摩耗性が劣り、比較M合金2では逆に
Cutが多過ぎるtめに鍛造性が低下し、比較M合金3
ではMnが少な過ぎるために耐摩耗性が低下し、比較M
合金4ではMnが多過ぎるtめに鍛造性が劣るとともに
パイ)12粍が著しく、比@Al1合位5ではSi歇が
少ない九めに冷間鍛造性はすぐれているものの、このS
itが少な過ぎるところからα相が不足して摩耗量が増
大し、そして比較M合金6ではSitが逆に多過ぎると
ころからノ(イト摩耗が激しいことがわかる。
Cutが多過ぎるtめに鍛造性が低下し、比較M合金3
ではMnが少な過ぎるために耐摩耗性が低下し、比較M
合金4ではMnが多過ぎるtめに鍛造性が劣るとともに
パイ)12粍が著しく、比@Al1合位5ではSi歇が
少ない九めに冷間鍛造性はすぐれているものの、このS
itが少な過ぎるところからα相が不足して摩耗量が増
大し、そして比較M合金6ではSitが逆に多過ぎると
ころからノ(イト摩耗が激しいことがわかる。
以上述べた説明から明らかなように、この発明によると
、すぐれた冷間鍛造性ばかりでなく、従来のSs粒子分
散型のM合金に匹敵するか、またはそれ以上のすぐれた
耐摩耗性なそなえ、Ltがってこのような特性が特に要
求される空圧シリンダ。
、すぐれた冷間鍛造性ばかりでなく、従来のSs粒子分
散型のM合金に匹敵するか、またはそれ以上のすぐれた
耐摩耗性なそなえ、Ltがってこのような特性が特に要
求される空圧シリンダ。
油田シリンダ、あるいはVTR用シリンダ等の摺動部品
の素材として適しftM合金を提供することができる。
の素材として適しftM合金を提供することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)Cu:3.5〜5.0%、 Si:1.5〜4.0%、 Mn:0.5〜2.0%、 を含荷し、そして残りがAlおよび不可避不純物からな
る成分組成(以上重量%)を有することを特徴とする、
耐摩耗性および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金
。 (2)Cu:3.5〜5.0%、 Si:1.5〜4.0%、 Mn:0.5〜2.0%、 を含有し、さらに Fe:0.3〜1.0%、 Cr:0.03〜0.25%、 Zr:0.05〜0.25%、 のうちの1種または2種以上を含有し、そして残りがA
lおよび不可避不純物からなる成分組成(以上重量%)
を有することを特徴とする、耐摩耗性および冷間鍛造性
にすぐれたアルミニウム合金。(3)Cu:3.5〜5
.0%、 Si:1.5〜4.0%、 Mn:0.5〜2.0%、 を含有し、さらに Mg:0.1〜 0.5%、 を含有し、そして残りがAlおよび不可避不純物からな
る成分組成(以上重量%)を有することを特徴とする、
耐摩耗性および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金
。 (4)Cu:3.5〜5.0%、 Si:1.5〜4.0%、 Mn:0.5〜2.0%、 を含有し、さらに Fe:0.3〜1.0%、 Cr:0.03〜0.25%、 Zr:0.05〜0.25%、 のうちの1種または2種以上、および Mg:0.1〜0.5%、 を含有し、そして残りがAlおよび不可避不純物からな
る成分組成(以上重量%)を有することを特徴とする、
耐摩耗性および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065347A JPS62222040A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 耐摩耗生および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065347A JPS62222040A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 耐摩耗生および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62222040A true JPS62222040A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13284325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61065347A Pending JPS62222040A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 耐摩耗生および冷間鍛造性にすぐれたアルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62222040A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6314837A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Furukawa Alum Co Ltd | 切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金 |
JPH0339441A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Vtrシリンダー用アルミニウム合金 |
CN113403514A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-17 | 南昌大学 | 一种高强铸造铝合金及制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57149445A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-16 | Showa Alum Ind Kk | Aluminum alloy for parts in contact with vtr tape |
JPS60187654A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-25 | Showa Alum Ind Kk | 耐食性に優れた磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPS60190542A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-28 | Showa Alum Ind Kk | 耐食性に優れた磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPS61259830A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-18 | Showa Alum Corp | 切削性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金押出材の製造法 |
JPS62170449A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-27 | Furukawa Alum Co Ltd | 磁性体接触部材用アルミニウム合金 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61065347A patent/JPS62222040A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113403514B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-07-01 | 南昌大学 | 一种高强铸造铝合金及制备方法 |
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