JPS62228447A

JPS62228447A - 耐熱性・光輝性アルミニウム合金

Info

Publication number: JPS62228447A
Application number: JP28944985A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Sekiguchi; 関口　常久; Akira Niitsuma; 新妻　亮; Toshiaki Komatsuzaki; 小松崎　敏章
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1987-10-07
Also published as: JPH0256412B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ガスバーナーキャップ、電気照明器具、　Ｉ
Ｃ基板、コンデンサーチューブ等に適した耐熱性、光輝
性に優れ、かつ塑性加工性が良好で生産性に富むアルミ
ニウム合金に関する。

（従来の技術）近年、ガス器具、電気照明器具等にファツション性に富
んだ装飾品としての要求が高まってきている。従来のガ
ス器具等については、鉄鋳物、黄銅等が用いられており
、耐熱性については特に問題は無かったが、耐食性に難
点があり且つ装飾品としての色彩感を出すには、黒又は
金、銀色等に限られてしまい、ファツション性に富んだ
製品の製造は無理であった。そこでアルマイトやアルマ
イト皮膜の持つ特性を利用した着色の可能なアルミニウ
ム材が採用され始めたが、耐熱性・光輝性・塑性加工性
を要求される部品については、従来のアルミニウム合金
材を適用することは困難であった。

すなわち、ＪＩＳ規格２ＮＯ１合金は耐熱性には優れて
いるが光輝性は劣り、　３００３合金についてはアルマ
イト処理で高い光輝性を得られるが耐熱性は劣るという
ように一長一短があり、これらの性質を兼備した合金材
の開発が要望されている。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記したような従来の問題点を一掃し、耐熱
性及び光輝性に優れ、かつ鍛造等の塑性加工性が良好で
生産性に富んだアルミニウム合金を製造し提供すること
を目的とする。

ところでアルミニウム合金の耐熱性向上には、一般にＭ
ｎの添加が有効であることが知られているが、Ｍｎの添
加量が多くなると特別化学物質障害予防規則により製造
又は取扱いが規制される。本発明においては合金の製造
工程におけるかかる作業衛生面を考慮し、Ｍｎ添加量を
可及的低く抑えることも技術的課題とした。

（問題点を解決するだめの手段）この発明の目的は、以下に記載する合金の組成をもって
達成される。すなわち、（１）　　重量でＴｉ０．１〜１．５％、　Ｓｉ　０．
０５〜０．４％＋　Ｍｎ０．０５〜１．５％を含有し、
残部Ａ７及び不純物よりなる合金。

（２）　　重量でＴｉ０．１〜１．５％、　Ｓｉ　０．
０５０，４％　、　Ｍｎ０．０５〜１．５％、　Ｃｕ　
０．５〜２．０％、　Ｍｇ　０．５〜２．５％を含有し
、残部ＡＡ及び不純物よりなる合金。

（３）上記（１）又は（２）の合金にさらにＺｒ、Ｍｏ
、Ｃｏのうち１種以上を総量で０．０５〜０．５％を含
む合金。

である。ＴｉはＡｌとの包晶反応により溶融点や再結晶
温度が上昇し、耐熱性を向上させる。従来Ｔｉは包晶反
応についてＺｒ、Ｍｏ、Ｃｏ等の元素と同列視されてき
たが、本発明者等はＴｉの効果が段違いに大きいことを
見出した。Ｚｒは０．５％以上ではＡＺｓ　Ｚ　ｒの粗
大化合物により耐熱性は低下する。

又、Ｓｉを増すと灰色化し光輝性を失なうが、Ｓ１添加
景の上限を下げることで良好な表面処理性と発゛色性に
より、光輝性を損うことのない耐熱性・光輝性・鍛造用
アルミニウム合金の製造を可能にしたものである。

次にこの発明による耐熱性−光輝性・アルミニウム合金
を構成する各合金元素およびそれらの含有量（重量％）
の限定理由について説明する。

Ｓｉ二金合金強度を向上させる。０．４％以上になると
強度特に靭性劣化と同時にアルマイト性を低下させる。

又、Ｍｎ（０，１〜１．５％）と共存させることによっ
て顕著な耐応力、耐食、耐高温腐食性を改善する。

Ｍｇ：合金の強度を向上させる。４５０〜５５０℃の温
度域に於いて均一にＭｇ　２　Ｓ　ｒを析出させ、アル
マイト性を損なうことなく高温強度特に耐クリープ性を
向上させる。又、高温耐食性を向上させる。０．５頭未
満では効果が十分でなく２．５％を越えると塑性加工性
を損なう。

Ｃｕ：合金の強度を向上させる。特に時効硬化性が耐熱
性を損なうことなく向上する。０．５％未満では十分な
効果が得られず、２．０％以上になると強制固溶しきれ
なくなり耐食性に害を及ぼす。

Ｍｎ：再結晶温度が上昇し、耐熱性が向上する。

０．０５％未満では前記効果が得られず、１．５％を超
えても一段の効果向上は得られず、塑性加工性が低下す
る。

Ｔｉ：鋳塊組織を微細化し、強度特性、鍛造性などを安
定させる従来の特性は言うまでもなく、合金中でＡｌと
包晶反応を生じ高温特性を著しく向上する。０．１％未
満では十分な効果が得られず、１．５％を越えると塑性
加工性を損なうＯＺｒ：耐熱性を向上させる。０．５％を越えるとｋ１５
Ｚ　ｒの粗大化合物で耐熱性は低下する。

Ｍｏ、Ｃｏ　：強制固溶することにより耐熱性が著しく
向上する。０．５％を越えると晶出がおこり耐熱性への
十分な効果が得られない。

本発明の合金材は、鍛造などの塑性加工によって成形す
るのに適するが、この場合塑性加工用合金材は、そのマ
）　ＩＪソクス中に金属間化合物、共晶化合物などより
なる晶出物、析出物、いわゆる第二相粒子が任意組織断
面で平均８μ以下、面積率２％以上に微細化分散してい
る組織であることが好ましい。か、かる組織の合金材は
、凝固速度１５’Ｃ／　ｓｅｅ以上の連続鋳造法によっ
て製造され、最も好ましくは、特公昭５４−４２８４７
号に開示される如き気体加圧ホットトップ連続鋳造法に
より、ｒ″′ある。　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１゛（実施例及び比較例）以下実施例、比較例について説明する。

第１表にアルミニウム合金の組成について示す。

第１表に示すＡ　１〜１１の本発明合金を製造するに際
しては、特公昭５４−４２８４７号に開示される気体加
圧ホットドッグ連続鋳造法により凝固速度２３℃／ｓｅ
ｃにおいてφ６０ｆｌの丸棒に鋳造し、比較合金である
ところの！１２〜１３の製造に際しては、φ８″のビレ
ットを押出し比１１でφ６０貢寓の丸棒に押出し加工し
、厘１４〜１５については２００℃金型によりφ５Ｑ＋
ｎｍの丸棒に鋳造した。

次に、試験方法と結果について説明する。

１、）高温引張り試験本発明合金＆１〜１１及び比較合金＆１２〜１５の丸棒
を５２０℃において４時間の溶体化処理および１７０℃
で８時間の人工時効処理を施しだ後、所定の形状に切り
出した試験片について２００℃、３００℃及び３５０℃
での高温引張り試験を実施した。なお、この試、験の前
に試験片を各試験温度で７２時間のソーキングにより安
定化した後、試験を実施した。その結果を第２表に示す
。

本発明合金Ａ１〜１１は、比較合金点１２〜１５に比べ
、伸びではやや劣っているものの、引張９強さ、耐力に
ついては、いずれもかなり高い測定値を示し、非常に優
れた結果が得られた。

２、）据え込み鍛造試験本発明合金及び比較合金の丸棒を５２０１：において４
時間の均質化処理、および４１０℃で２時間の焼なまし
処理を施した後、φ２０ｓ＋ｍｘ　２Ｑ＋ｍｈの円柱試
験片を切り出し、４００　ｔｏｎ　７’レスを用いてリ
ダクション２０〜９０％における冷間据え込み鍛造試験
により、割れの発生する限界加工率を測定した。その結
果を第２表に示す。

本発明合金ノに１〜１１は、比較合金黒１２〜１５より
いずれも限界加工率は高く、特に塑性加工性の比較的優
れたＪＩＳ規格３００３材（比較合金ｉＫ　１２　）よ
りも良い結果が得られたことは、本発明合金の塑性加工
性が非常に優れていることを示している。

３、）鍛造性試験本発明合金および比較合金の丸棒を、前記と同一の熱処
理を施し、所定の形状に鍛造素材を切り出し、潤滑のた
めピンガ処理を施した後、製品のガスバーナーキャラｆ
を４００ｔｏｎプレスにより冷間鍛造を行ない鍛造性試
験を実施した。その結果を第２表に示す。

本発明合金７ａ１〜１１は、鍛造性が非常に良好で正常
なガスバーナーキャップ製品が鍛造出来だのに対し、Ｊ
ＩＳ規格３００３材（比較合金煮１２）がやや良好であ
ったが比較合金皇１３〜１５については鍛造割れが発生
し、前記の据え込み鍛造試験と同様の結果が得られ、本
発明合金Ａ１〜１１の塑性加工性が非常に優れているこ
とを改めて確認した。

４、）アルマイト性試験ガスバーナーキャップ鍛造製品によるアルマイト性試験
を実施した。

まず、本発明合金Ａｌ〜１１および比較合金ノ％　１２
〜１５を冷間鍛造したガスバ−ナーキャップ製品を５２
０℃において４時間の溶体化処理および１７０℃で８時
間の人工時効処理を施した後、アルカリエツチング（Ｎ
ａＯＨ）で潤滑剤を除去し、リン酸系化学研磨液で化学
研磨の後、硫酸アルマイト、染色（蓚酸第二鉄アンモニ
ウム）の工程で実施した。目標としては光輝性のある黄
金色を基準とし評価を行なった。その結果を第２表に示
す。

本発明合金ノ釜１〜１１はすべて光輝性のある黄金色が
得られた。ＪＩＳ規格３００３材（比較合金属１２）は
同じく光輝性のある黄金色であったが、ＪＩＳ規格２Ｎ
Ｏｌ材（比較合金Ａ１３）は灰黒色となり、比較合金ノ
に１４〜１５については黒色となって光輝性は得られな
かった。

５、）高温耐食性試験前記のガスバーナーキャップアルマイト製品について高
温耐食性試験を実施した。試験は実際の使用状況を想定
し、醤油１０＋砂糖１＋塩１＋水８８の水溶液を１日に
３回振り掛けながら、１２時間サイクルの加熱をガスコ
ンロにおいて３０日間続けた後の耐食性について試験し
た。評価方法は、１：良好、２：実用上差し支え無し、
３：実用上問題有り、４：不良の４段階に分けて評価し
た。その結果を第２表に示す。

本発明合金属１〜１１は耐食性良好ですべて１であるの
に対し、比較合金４１２〜１５については２〜４の結果
となシ、本発明合金、糸】〜１１が高温耐食性において
も優れていることが確かめられた。

（発明の効果）以上説明してきたように、この発明による耐熱性・光輝
性・アルミニウム合金は、従来材と違い耐熱性及び鍛造
性などの塑性加工性を有し、アルマイト処理を施すこと
により、光輝性をも兼ね備えたアルミニウム合金であり
、ガスバーナーキャップ、電気照明器具、ＩＣ基板、コ
ンデンサーチーーブ等、３種類の特性を要求される部品
に対し広く適用することができ、従来材に比べきわめて
優れた特性を示し、産業上有用な合金である。

Claims

【特許請求の範囲】１、重量でＴｉ０．１〜１．５％、Ｓｉ０．０５〜０．
４％、Ｍｎ０．０５〜１．５％を含有し、残部不純物と
Ａｌよりなることを特徴とする耐熱性・光輝性アルミニ
ウム合金。２、重量でＴｉ０．１〜１．５％、Ｓｉ０．０５〜０．
４％、Ｍｎ０．０５〜１．５％と、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｏの
うち１種以上を総量で０．０５〜０．５％含有し、残部
不純物とＡｌよりなることを特徴とする耐熱性・光輝性
アルミニウム合金。３、重量でＴｉ０．１〜１．５％、Ｓｉ０．０５〜０．
４％、Ｍｎ０．０５〜１．５％、Ｃｕ０．５〜２．０％
、Ｍｇ０．５〜２．５％を含有し、残部不純物とＡｌよ
りなることを特徴とする耐熱性・光輝性アルミニウム合
金。４、重量でＴｉ０．１〜１．５％、Ｓｉ０．０５〜０．
４％、Ｍｎ０．０５〜１．５％、Ｃｕ０．５〜２．０％
、Ｍｇ０．５〜２．５％と、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｏのうち１
種以上を総量で０．０５〜０．５％含有し、残部不純物
とＡｌよりなることを特徴とする耐熱性・光輝性アルミ
ニウム合金。