JPS63143244A - アルミニウム及びその合金の再結晶温度を高くするための方法 - 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】 本発明は、アルミニウム及びその合金の再結晶温度を高
くして粒子の大きさをできるだけ小さくするための方法
に係わる。

周知のように、金属を固体状態で例えば圧延のごとき寸
法変換加工にかけると、冷間加工状態転位（ｄｉｓｌｏ
ｃａｔｉｏｎ）及びセル（ｃｅｌｌｕｌｅｓ）が出現す
る。

この金属は焼なますと、より安定した平衡状慧に変化す
る。この平衡状態は焼なましの温度及び時間に依存する
。

例えば、回復と称する第１の段階では、線状欠陥を多角
形の壁の形に配列しようとする金属の再構成現象が生じ
る。次いで、−次再結晶と称する段階ではほぼ完全な粒
子が特定領域に現れ、互いに接触するようになるまで増
加する。最後に、粒子の数が減少して最も安定した再結
晶構造に到達する。この構造は、粒子接合面積が最小で
ある状態に対応する。

また、これも周知のことであるが、前記変化は合金の製
造時に特定元素を添加すると、又は特定の不純物が存在
しただけで、緩慢になる。その結果、−次回結晶開始温
度が高くなり、温度が一定であれば形成される粒子の大
きさが小さくなる。

−例として、焼なまし時に亜粒界（ｓｏｕｓｊｏｉｎｔ
ｓ）中に沈澱した時の濃度２０００ｐｐｍのオーダーの
ジルコニウムの前記減速効果は多数の文献で指摘されて
いる。鉄についても同様の効果が見られるが、その場合
は濃度がより低く、数百ｐｐｍのオーダーである。

本発明者はこの減速効果がウラニウムの添加によっても
得られることを発見した。但し、ウラニウムによる効果
は５ｐｐｍ程度の低濃度でも生じるため、その添加量は
ジルコニウム及び鉄より遥かに少ない。そこで本発明は
、アルミニウム及びその合金のＭ結晶温度を高くして粒
子の大きさをできるだけ小さくするための方法であって
、製造時に５〜１１０００ｐｐのウラニウムを加えるこ
とを特徴とする方法を提供する。

前記減速効果は、ウラニウム濃度の増加に伴って増加す
るが、約２００ｐｐｍのウラニウム１度で最大になる。

ウラニウム濃度をそれ以上高くしても減速効果が増加し
ないのは、焼なまし前に固溶体状態で存在するウラニウ
ムだけが何らかの作用を有するという事実に起因すると
考えられる。

これは、鋳造後の金属をより低い温度で再加熱する代わ
りに高温で均質化処理すると、より少ないウラニウム量
で同様の結果が得られるという実験結果から明らかであ
る。実際に操作を行う場合の最適濃度は、均質化にかけ
る場合が約５０ｐｐｍ、再加熱する場合が約１５０ｐｐ
ｍである。

本発明者はまた、単なる再加熱処理の場合には、当該金
属が鉄を含んでいれば、より少ないウラニウム量で同様
の効果が得られることを発見した。

従ってこれら２つの元素を組み合わせれば、使用金属に
含まれる鉄の純度に応じて、より少量のウラニウムによ
り鉄の効果が補完されるという効果が得られる。

ウラニウムの前記減速効果には、それでも再結晶温度を
超えた場合に粒子の大きさが小さくなるという別の効果
が付加される。

ここで、添付図面を参照しながら本発明をより詳細に説
明する。

ここでは、下記の組成をもつ八Ｉｕｍｉｎｉｕｍ　Ａｓ
５ｏ−ｃｉａｔｉｏｎの基準に従う１０８５タイプの３
種類のアルミニウム合金を使用する。

これら各合金でインゴットを７つずつ製造し、合金Ａの
場合は１〜７、合金Ｂの場合は８〜１４、合金Ｃの場合
は１５〜２１という参照番号を付けた。いずれのインゴ
ットグループでもウラニウム含量は夫々０．２０．５０
．１００．２００．５００及び１１０００ｐｐにした。

次いでこれらのインゴットを下記のように変形処理した
ニ ー　インゴット１〜７は６２０°Ｃで６０時間均質化し
た接水で急冷し、厚みが０．４５＋ｍになるまで冷間圧
延にかけ、得られたシートを３５０°Ｃ１時間焼なまし
な。

−インゴット８〜１４は４６５°Ｃに再加熱し、この温
度に５時間維持した後、放冷し、厚みが０　、４５ｍｍ
になるまで冷間圧延にかけ、得られたシートを３１０’
Ｃで３０分間焼なましな。

これら２１個のインゴットから形成した焼なましシート
の粒子構造を観察して、インゴットの参照番号に夫々対
応する第１図がら第２１図に示した。

これらの図面に基づいてまとめた結晶化の結果は下記の
通りである： Ｒｅｆ、　　　　　Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　ＣＵ
含量（ｐｐｍ）　　　（均質化）　　　　　（再加熱）
　　（再加熱）不均一 ２０　　　　　　Ｅ、Ｒ，粒子、より微　　ｆ＋”８０
％、　　　同上細でより均一　　　粗大粒子 ５０ｆｒ〈１０％、縁近くに　ｆｒ：５０％、　　ｆｒ
・４０％、幾つかの粒子　　　完全にＮ、Ｒ，粗大粒子
１００ｆｒ：１５％、　　　　　　同上　　　　　同上
太い線状（ｌ　ｉｇｎａｇｅ） ２００　　　　　　ｆｒ４５％、　　　’　　　ｆｒ＜
３０％　　　　同上細い線状 ５００ｆ「２２０％、　　　　　　同上　　　　　同上
極めて細い線状 １０００　　　　　　　同上　　　　　　　同上　　　
　ｆｒ：４０％、より徴Ｉな粒子 Ｅ、Ｒ，：完全に再結晶化 Ｎ、Ｒ，：非再結晶化 ｆｒ：再結晶化フラクション この表から下記の結論が得られるニ ー　再結晶速度に関するウラニウムの効果は５０ｐｐｍ
から極めて顕著になる。

−　この効果は均質化処理を行う場合に極めて大きい。

金属を単に再加熱する場合にはウラニウム量をより多く
しないと同様の効果は得られない。

−再加熱金属の場合には、その金属の鉄含量が多ければ
多いほどウラニウムの効果も増す（Ｒｅｆ、Ｃの含量＜
Ｒｅｆ、Ｂの含量の比較）。

−ウラニウムの効果は、濃度が２００ｐｐｍを超えると
それ以上は増大しない。

このように、１０８５タイプの合金ではウラニウムを５
０〜２００ｐｐｍの含量で添加すると減速効果が得られ
、従って再結晶温度が高くなる。最適濃度は金属の変換
工程に依存するニ ー　金属を均質化処理する場合は約５０ｐｐｍ、−金属
を再加熱する場合は約１５０ｐｐｍ。

また、ウラニウム濃度が２００ｐｐｍ以上になると、特
に高温で均質化処理した合金の場合には、粒子の粗大化
が大幅に低下する。

本発明は特に、比較的高温の加熱にかけられるアルミニ
ウムベースのシート、例えばエナメル加工又はハンダ付
けを伴うシートの製造に使用され、この方法を用いれば
前述のごとき処理によるシートの機械的性質の変化が回
避される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第２１図はウラニウムを種々の量で添加し且
つ特定の焼鈍条件で処理した種々のアルミニウム合金の
粒子構造の写真である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム及びその合金の再結晶温度を高くし
   て粒子の大きさをできるだけ小さくするための方法であ
   つて、製造時に５〜１０００ｐｐｍのウラニウムを加え
   ることを特徴とする方法。
2. （２）５０〜１５０ｐｐｍのウラニウムを加えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）鋳造の後で金属を再加熱ではなく均質化処理にか
   ける場合には、ウラニウム添加量を減らすことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
4. （４）金属を鋳造後に再加熱にかける場合には、その金
   属の鉄含量が多いほどウラニウム添加量を少なくするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。