JPS6289839A - 薄肉鋳造用Ａｌ―Ｃｕ系合金と金型鋳造物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄肉部を有する金型鋳造物を製造するに通ず
るＡｌ　−Ｃｕ系合金とその金型鋳造物に関する発明で
ある。

〔従来技術〕

Ａｌ−Ｃｕ系合金は、高力合金であり、その反面、鋳造
性が悪い。その鋳造性を改善する目的でＳｉを０．７〜
１．５重量％添加すると共に、伸び、靭性を得る目的で
Ｍｇを０．０３重量％以下とする合金（ＡＡ２９５．０
）の場合、Ｍｇが制限されているので強度、特に耐力が
低下する。又、Ｓｉを添加すると鋳造性が改善される事
、Ｓｉを添加する場合、Ｍｇをなるべく低くおさえる方
が靭性が良い事、Ｓｉを添加する結果、靭性の低下があ
るので、Ｓｉは低い方が良い事などは一般的に知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

Ａｌ−Ｃｕ系合金は、高力合金であり、その反面、鋳造
性が悪いので薄肉部を有する金型鋳造物などを製造する
事は困難である。又、前記Ｍｇを０．０３重量％以下と
する合金（ＡＡ２９５．０　）の場合、鋳造性は、比較
的良いが、Ｍｇの添加量が制限されているので強度、特
に耐力が低く、高強度高靭性が必要な例えば自動二輪車
のスイングアーム等にその合金を用いる場合、肉厚を厚
くするなどの必要があり、重量が増す結果となる。本発
明は、発明者の研究と試験の結果、薄肉部を有する金型
鋳造物などを製造する場合は、従来から知られているＳ
ｉは低い方が靭性が良いと言う考えは、薄肉の場合、鋳
巣が発生するので通用されず、又、Ｓｉを添加する場合
、Ｍｇをなるべ（低くおさえる方が靭性が良いというが
、低すぎると、熱処理後の耐力が低下するので、適当な
範囲がある事がわかり、その結果に基づきＳｉを添加す
る事で鋳造性を改善すると共に、Ｍ、を添加する事で強
度（特に耐力）、靭性を低下させず、薄肉部を有する金
型鋳造物が製造できるＡｌ　−Ｃｕ系合金を得る事とそ
の金型鋳造物を得る目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、Ｃｕ　：　４．０〜５．０重量％、Ｓｉ：Ｑ
、５〜１．５重量％、　Ｍｇ　：　０．０３〜０．２０
重量％、　Ｆｅ　：　０．３５重量％以下、　Ｍｎ　：
　０．３０重量％以下、　Ｔｉ　：　０．０５〜０．３
０重量％、　Ｚｎ　：　０．３０重量％以下、残部Ａｌ
及び不可避不純物からなるＡｌ−Ｃｕ系合金、および、
薄肉部を有する鋳造品の合金成分が、Ｃｕ　：　４．０
〜５．０重量％、Ｓｉ：０．５〜１．５重量％、　Ｍｇ
　：　０．０３〜０．２０重量％、　Ｆｅ　：　０．３
５重量％以下、　Ｍｎ　：　０．３０重量％以下。

Ｔｉ　：　０．０５〜０．３０重量％、　Ｚｎ　：　０
．３０重量％以下、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり
、その鋳造品へ溶体化処理が施されている金型鋳造物で
ある。

〔作用および実施例〕

本発明は、Ｓｉを添加する事で鋳造性を改善すると共に
、Ｍｇを添加する事で強度（特に耐力）、靭性を低下さ
せず、薄肉部を有する金型鋳造物が製造できるＡｌ−Ｃ
ｕ系合金が得られ、又、強度（特に耐力）、靭性を有す
る薄肉部を有する金型鋳造物が得られる。

本発明の試験例で、合金成分の数値範囲を説明する。な
お、本試験片は、板状金型の隙間３．５ｍｍと６．０Ｌ
ｌｌＩ＋のキャビティーへ溶湯を注湯させてなるＡｌ−
Ｃｕ系合金であり、隙間３．５ｍｍのキャビティーを有
する板状金型は、本発明の試験片を得るものであり、隙
間６．０　ｍｍのキャビティーを有する板状金型は、比
較の試験片を得るものである。

Ａｌ−Ｃｕ系合金において、Ｃｕは４．０重量％未満で
は、強度（特に引張強さ）が得られず、５．０重量％を
越える場合は、鋳造性が悪（なる。

Ｓｉの範囲を求める。

Ｃｕ　：　４．５重量％、Ｍｇ：０．１１重量％、Ｆｅ
：０．１５重量％、　Ｍｎ　：　０．０１重量％、　Ｔ
ｉ　：　０．１８重量％、Ｚｎ：０゜０１重量％のＡｌ
　−Ｃｕ系合金でＳｉを０．１．０．３．０．５．０．
９．１．０．１．３．１．５　　（各重量％）とする場
合の機械的性質を第１図に記載する。その結果に基づく
と、伸び、耐力、引張強さ共、０．５重量％から０゜９
重量％位迄増え、そのピークを過ぎ、１．５重量％でほ
ぼ前記０．５重量％の各機械的性質の値へ戻る。０．９
重量％位から０．１重量％までの各機械的性質の内、伸
びの低下体、！肉金型鋳造物の結果、ひけ等の鋳造欠陥
の原因である。

その結果、Ｓｉの上限を１．５重量％、下限を０．５重
量％と決定する。なお、その範囲の中でより良いＳｉの
範囲は、上限が１．２重量％、下限が０．７重量％であ
るのは、第１図の記載から明らかである。

Ｍｇの範囲を求める。

Ｃｕ　：　４．６重量％、Ｆｅ：０．１５重量％、　Ｍ
ｎ　：　０．０１正量％、　Ｔｉ　：　０．２１重量％
、　Ｚｎ　：　０．０１重量％のＡｌ　−Ｃｕ系合金で
Ｓｉを０．５．１．０．１．５　　（各重量％）でＭｇ
を０゜０１、０．０５．０１０８．０．１３．０．１９
．０．２１　（各重量％）とする場合の機械的性質を第
２図に記載する。

その結果に基づくと、伸びは、Ｍｇ　：　０．２０重量
％を越えると低下する。又、耐力は、Ｍｇ　：　０．０
３重量％以下で低下する。なお、その範囲の中でより良
いＭｇの範囲は、上限が０．１９重量％、下限が０．０
５重量％であるのは、第２図の記載から明らかである。

Ｆｅは、靭性をそこなうので０．３５重量％以下とする
。Ｍｎは、靭性を良くする目的で添加されるが、機械的
性質を保つ目的で０．３０重量％以下とする。

Ｔｉは、結晶粒を微細化する目的で０．０５重量％以上
添加され、０．３０重量％を越えると伸びを損なう。

Ｚｎは、靭性を保つ目的で０．３０重量部以下とする。

なお、比較の試験片の機械的性質を第３図に記載する。

その第３図は、隙間６．０ｍｍのキャビティーを有する
板状金型へ、本発明のＡｌ−Ｃｕ系合金が注湯され、得
られる厚肉試験片の機械的性質であり、本発明の試験片
（第１図）の機械的性質は、第３図の厚肉試験片の機械
的性質と略匹敵する機械的性質である。

本発明に基づ（合金と従来の合金の成分と各機械的性質
を第１表に記載する。なお、木表の各機械的性質は、熱
処理（一般的な常法でのＴ４処理）が施されているもの
であり、その方法は、５１５℃で１０時間保持される。

単位は、合金成分が重量％、伸びが％、耐力と引張強さ
がＫｇｆ／　ｍｒｄ 第１表 又、熱処理は、Ｔ６処理を施す場合もある。

〔発明の効果〕

本発明は、鋳造性が改善され、強度（特に耐力）、靭性
を低下させず、薄肉部を有する金型鋳造鋳物が製造でき
るＡｌ−Ｃｕ系合金が得られ、又、高強度高靭性が必要
な鋳物の肉厚が薄くでき、軽量化が可能になる等の効果
を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に関するＳｉ量の変化が及ぼすＴ４処
理済の鋳造品の機械的性質のグラフ、第２図は、本発明
に関するＭｇｆｆ１の変化が及ぼすＴ４処理済の鋳造品
の機械的性質のグラフ、第３図は、本発明と比較するＳ
ｉ量の変化が及ぼすＴ４処理済の鋳造品の機械的性質の
グラフである。 特　許　出　願　人　　旭可鍛鉄株式会社第＋Ｓ 第２・■ 第３図 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月２９日 １、事件の表示　昭和６０年１０月１６日提出の特許願
２、発明の名称　　７４１−Ｃｕ系合金と金型鋳造物３
、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　静岡県小笠群菊用町堀之内５４７番地の１名称
　　旭可鍛鉄株式会社 代表者　鷲見　利久 ４、代理人　　〒４３０ 静岡県浜松市元城町１１５番地の１４ （小石ビル） （８３５３）　＊ツヤ４．よ＋ａｓ　　、）：’＞”、
・、。 ４、、、、（、！ 電話０５３４　（５６）　０６Ｂ？　　　　・１゛５、
補正の対象　　　　図面 ６、補正の内容 第１図 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月３０日 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　静岡県小笠群菊用町堀之内５４７番地の１名称
　　旭可鍛鉄株式会社 代表者　鷲見　利久 ４、代理人　　〒４３０ 静岡県浜松市元城町１１５番地の１４ （小石ビル） 電話０５３４　（５６）　０６８７　　　　　　　”Ｇ
パ°・。 ５、補正の対象　　　明細書

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、Ｃｕ：４．０〜５．０重量％、Ｓｉ：０．５〜
   １．５重量％、Ｍｇ：０．０３〜０．２０重量％、Ｆｅ
   ：０．３５重量％以下、Ｍｎ：０．３０重量％以下、Ｔ
   ｉ：０．０５〜０．３０重量％、Ｚｎ：０．３０重量％
   以下、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるＡｌ−Ｃｕ系
   合金。
2. （２）、薄肉部を有する鋳造品の合金成分が、Ｃｕ：４
   ．０〜５．０重量％、Ｓｉ：０．５〜１．５重量％、Ｍ
   ｇ：０．０３〜０．２０重量％、Ｆｅ：０．３５重量％
   以下、Ｍｎ：０．３０重量％以下、Ｔｉ：０．０５〜０
   ．３０重量％、Ｚｎ：０．３０重量％以下、残部Ａｌ及
   び不可避不純物からなり、その鋳造品へ溶体化処理が施
   されている金型鋳造物。