JPS62287033A - 焼入性の優れた押出用アルミニウム合金 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は焼入性の優れた押出用アルミニウム合金に関し
、さらに詳しくは、熱間押出の際、ダイスより押出され
た材料をファン等で強制冷却するだけで、次の人工時効
処理によって高い強度が得うレる焼入性の優れた押出用
アルミニウム合金ニ関する。

［従来技術］ 一般的に、Ａｌ−Ｍｇ−８ｔ系合金は、強度、耐蝕性が
良好であるため構造用材として、車両、船舶、建築の分
野において広く使用されている。

代表的な合金としてはＡ６０６３、Ａ６０６１があり、
Ａ６０６３は強度が若干低いが押出性に優れているため
建築用サツシ等に使用され、Ｊ：た、Ａ６０６１は中強
度材として構造組立て材に使用されることが多い。

最近では、鉄道、車両等にに溶接構造用として押出型材
が多用されるようになってきており、種々の断面形状の
型材が使用されている。

この車両の場合、石油ショック以来省燃費対策に端を発
し軽量化が進められ、製品形状も複雑で薄肉になる傾向
にある。そして、Ａ６０６３では薄肉、複雑な形状の押
出は可能ではあるが、強度が不足する。

また、Ａ６０６１はより高い強度を得るためには押出後
、溶体化処理−水冷−人工時効するＴ６調質でなければ
ならない。しかし、最近多用されるようになってきた形
状複雑な薄肉形状にこの製造方法を適用すると、水冷の
際に形状に歪みが生じ製品精度がでないという問題があ
る。

このような、冷却による形状の歪はファン、ミスト等で
強制冷却するこ・・とにより小さくなるが、半面強度が
低くなるため薄肉化の妨げとなる。

従って、強制空冷により所定の強度が得られる焼入性の
優れたアルミニウム合金が要望されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような従来におけるアルミニウ
ム合金の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検
討を重ねた結果、水冷することなく、ファン等による強
制空冷で製品の寸法精度を保ち、かつ、所定の強度が得
られる焼入性の優れた押出用アルミニウム合金を開発し
たのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る焼入性の優れた押出用アルミニウム合金の
特徴とするところは、 Ｍｇ　０．８−１．２ｗｔ％、Ｓ　ｉ　０．４〜０．８
ｗｔ％、Ｃｒ　Ｏ，０２〜０．１ｗｔ％、Ｚｒ　０．０
２−０．１ｗｔ％を含有し、残部実質的にＡＩからなる
ことにある。

本発明に係る焼入性の優れた押出用アルミニウム合金に
ついて以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る焼入性の優れた押出用アルミニウム
合金の含有成分および含有割合について説明する。

Ｍｇは押出前に加熱した時、アルミニウムマトリックス
に固溶し、押出後ダイスから出た時点で急冷することに
より強制固溶させることができ、さらに、その後人工時
効処理により微細な金属間化合物（ＭＴｏＳｊ）を形成
し、均一に析出させて強度を向上させる元素であり、含
有量が０．８ｗｔ％未満では所定の強度が得られず、ま
た、Ｌ、２ｗｔ％を越えて含有されると押出性を阻害し
、複雑な断面形状および薄肉形状の押出が不可能となる
。よって、Ｍｇ含有量は０．８〜１．２ｗｔ％とする。

ＳｉはＭｇと同様に押出前に加熱した時、アルミニウム
マトリックスに固溶し、押出後ダイスから、　　出た時
点で急冷することにより強制固溶させることができ、さ
らに、その後人工時効処理により微細な金属間化合物（
Ｍｇ２Ｓｉ）を形成し、均一に析出させて強度を向上さ
せる元素であり、含有量が０．４ｗｔ％未満では所定の
強度が得られず、また、０．８ｗｔ％を越えて含有され
ると押出性を阻害し、複雑な断面形状および薄肉形状の
押出が不可能となる。よって、Ｓｉ含有量は０．４〜０
　、８ｗｔ％とずろ。

Ｃｒ、Ｚｒは同時に含有されることによって結晶粒を微
細化し、靭性、強度および溶接性を向」ニさせる元素で
あり、Ｏｒ、Ｚｒ含有量が０．０２ｗｔ％未満では結晶
粒微細化の効果が得られず、また、ＣｒＸ　Ｚｒ含有量
が０．１ｗｔ％を越えて含有されろと焼入性を阻害し、
強制空冷による焼入では強度が得られない。よって、Ｃ
ｒ含有量は０．０２〜０１ｗｔ％、Ｚｒ含有量は０．０
２〜０．１ｊｖｔ％とする。

なお、Ｃｒ、Ｚｒ以外にＭｎを含有させても結晶粒微細
化の効果は得られるが、Ｃｒ、　Ｚｒの同時含有の方が
効果が大きい。

また、Ｔｉを０．１ｗｔ％以下含有させると鋳造組織を
微細化して、さらに効果が得られる。

［実　施　例コ 本発明に係る焼入性の優れた押出用アルミニウム合金の
実施例を説明する。

実施例 第１表に示す含有成分および含有割合のアルミニウム合
金を通常の方法により溶製し、その後、１５０φのアル
ミニウム合金ビレットとし、このビレットをＣｒ、Ｚｒ
の析出を考慮して昇温速度４０℃／Ｈｒで加熱し、５５
０Ｘ８Ｈｒの均熱処理を行った後、押出温度５２０℃、
押出速度５ｍ／ｍｉｎで　　１００ｍｍ　ｗＸ４ｍｍ　
ｔの板材を作成した。この時の冷却速度は強制空冷を行
い２００℃／ｍｉｎであった。

第２表に焼入性を示す。

焼入性の評価は、強度の焼入冷却の依存度が小さいもの
程優れているといえる。即ち、冷却速度が遅くても強度
が出易いアルミニウム合金がよいこいとになる。

なお、中空型材および４ｍｍｔより厚肉の材料を作成し
、５０℃／ｍｉｎの冷却速度における強度と水冷におけ
る強度を比較した。

熱処理条件は、溶体化処理（５２０℃ｘｌＨｒ）−冷却
（焼入、ＷＱ、ファンによる強制空冷）−人工時効（１
７０℃ｘ１２Ｈｒ）である。

第２表に示すように、焼入冷却速度５０℃／ｍｉｎにお
ける強度を比較すると引張強さ、耐力共Ａ６０６１より
も優れており、延びもＡ６０６１のＴ６調質材よりも優
れていることがわかる。

Ａ６０６３のＴ６調質材と比較しても強度は遜色なく、
特に、高い耐力が得られている。

［発明の効果］ 以」二説明したように、本発明に係る焼入性の優れた押
出用アルミニウム合金は上記の構成であるから、熱間押
出により押出された材料を強制空冷するだけで、次の、
人工時効処理によって高い強度が得られるという優れた
効果を有する。

う

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ０．８〜１．２ｗｔ％、Ｓｉ０．４〜０．８ｗｔ％
   、Ｃｒ０．０２〜０．１ｗｔ％、Ｚｒ０．０２〜０．１
   ｗｔ％を含有し、残部実質的にＡｌからなることを特徴
   とする焼入性の優れた押出用アルミニウム合金。