JPS6314837A - 切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金 - Google Patents
切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金Info
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- JPS6314837A JPS6314837A JP15918386A JP15918386A JPS6314837A JP S6314837 A JPS6314837 A JP S6314837A JP 15918386 A JP15918386 A JP 15918386A JP 15918386 A JP15918386 A JP 15918386A JP S6314837 A JPS6314837 A JP S6314837A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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〕
本発明は切削性並びに耐食性に優れた耐摩耗性アルミニ
ウム合金に関するものである。
ウム合金に関するものである。
電器製品における摺動部品、輸送機械部品等耐摩耗性、
切削性並びに耐食性が要求される部品例えばＶＴＲのシ
リンダー、ドラム等の摺動部品或いはオートバイ用スプ
ロケット、自転車のギヤ材等の機械部品には、従来２２
１８合金等のＡＩ！ −Ｃｕ−Ｍｇ系合金が使用されて
いた。又最近該ＡＪ！ −Ｃｕ −題系合金よりも耐摩
耗性が優れているＡ１〜６〜８重量％＄１合金が開発さ
れている。
切削性並びに耐食性が要求される部品例えばＶＴＲのシ
リンダー、ドラム等の摺動部品或いはオートバイ用スプ
ロケット、自転車のギヤ材等の機械部品には、従来２２
１８合金等のＡＩ！ −Ｃｕ−Ｍｇ系合金が使用されて
いた。又最近該ＡＪ！ −Ｃｕ −題系合金よりも耐摩
耗性が優れているＡ１〜６〜８重量％＄１合金が開発さ
れている。
耐摩耗性材料として従来使用されてきた／Ｊ −Ｃｕ−
Ｍｇ系合金は、切削性、耐食性は比較的良好であるが、
摺動速度の高速化等最近の厳しい使用条件下においては
耐摩耗性の点で必ずしも充分でなかった。
Ｍｇ系合金は、切削性、耐食性は比較的良好であるが、
摺動速度の高速化等最近の厳しい使用条件下においては
耐摩耗性の点で必ずしも充分でなかった。
又最近開発されたＭ −３ｉ系合金は耐摩耗性は優れて
いるが、その組織中に粗大な分散相が存在するだめに切
削後の表面粗度が粗く、著しい場合には分散相が切削中
に脱落して表面に細かい穴ができることすらある。それ
故、これらの合金には、切削性全改善する目的で、Ｓｎ
、 Ｐｂ等の低融点金属が添加される場合もあるが、
これらの低融点金属は材料の耐食性を著しく低下させる
欠点がある。
いるが、その組織中に粗大な分散相が存在するだめに切
削後の表面粗度が粗く、著しい場合には分散相が切削中
に脱落して表面に細かい穴ができることすらある。それ
故、これらの合金には、切削性全改善する目的で、Ｓｎ
、 Ｐｂ等の低融点金属が添加される場合もあるが、
これらの低融点金属は材料の耐食性を著しく低下させる
欠点がある。
本発明はこの様な問題点全解決し、切削性並びに耐食性
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金を開発するだめ鋭意
研究の結果得られたものである。
に優れた耐摩耗性アルミニウム合金を開発するだめ鋭意
研究の結果得られたものである。
即ち本発明による切削性の優れた耐摩耗性アルミニウム
合金の第１の発明はＣｕ ３．０〜６５重量％、Ｍｇ０
．１− Ｌ ５重量％、Ｓｉ Ｌ ２５〜３．０重量％
、Ｚｒ００１〜０．２重量％を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とするもので、又第
２の発明は、Ｇｕ ５．０−６．５重量％、Ｍｇ ０．
１〜１．５重量％、Ｓｉ１．２５−ｉｏ０重量％Ｚｒ
０．０１−０．２重量％全含有し、更にＣｒ ０．０２
−０． ′５重量％、Ｍｎ０１〜？−０重量％のうち少
なくとも１種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物と
からなることを特徴とするものである。
合金の第１の発明はＣｕ ３．０〜６５重量％、Ｍｇ０
．１− Ｌ ５重量％、Ｓｉ Ｌ ２５〜３．０重量％
、Ｚｒ００１〜０．２重量％を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とするもので、又第
２の発明は、Ｇｕ ５．０−６．５重量％、Ｍｇ ０．
１〜１．５重量％、Ｓｉ１．２５−ｉｏ０重量％Ｚｒ
０．０１−０．２重量％全含有し、更にＣｒ ０．０２
−０． ′５重量％、Ｍｎ０１〜？−０重量％のうち少
なくとも１種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物と
からなることを特徴とするものである。
本発明者等は、従来より用いられている２２１８の如き
Ａ２− Ｃｕ −Ｍｇ系合金及びＡＰ −８ｉ系合金を
更に改良すべく鋭意研究した結果、ＡＸ−Ｃｕ−ＩＪｇ
系に対しては強度及び耐食性を劣化させると従来いわれ
ていたＳｌを、所定の範囲でＣｕＸＭｇと共に添加する
ことによって、耐食性を低下させるようなことがなく、
強度及び耐摩耗性もＩＶ −Ｓｉ系合金と同等以上に優
れる合金が得られること全見出した。
Ａ２− Ｃｕ −Ｍｇ系合金及びＡＰ −８ｉ系合金を
更に改良すべく鋭意研究した結果、ＡＸ−Ｃｕ−ＩＪｇ
系に対しては強度及び耐食性を劣化させると従来いわれ
ていたＳｌを、所定の範囲でＣｕＸＭｇと共に添加する
ことによって、耐食性を低下させるようなことがなく、
強度及び耐摩耗性もＩＶ −Ｓｉ系合金と同等以上に優
れる合金が得られること全見出した。
しかも、最近開発されているＭ −Ｓｉ系合金において
は、その組織中に切削性の劣るＩＪ −Ｓｉ系の比較的
粗大で硬い晶出物、析出物を分散させることにより、耐
摩耗性能を得ているのに対し、本発明によるアルミニウ
ム合金においては、微細な析出相によるマトリックスの
強度、硬度の増大と、微細かつ少量の晶出物を分散させ
ることにより耐摩耗特性を向上させたことを特徴として
いる。
は、その組織中に切削性の劣るＩＪ −Ｓｉ系の比較的
粗大で硬い晶出物、析出物を分散させることにより、耐
摩耗性能を得ているのに対し、本発明によるアルミニウ
ム合金においては、微細な析出相によるマトリックスの
強度、硬度の増大と、微細かつ少量の晶出物を分散させ
ることにより耐摩耗特性を向上させたことを特徴として
いる。
即ち本発明合金は、従来性なわれていたように耐食性が
低下する低融点金属全添加することなく、充分な切削性
が得られるものである。
低下する低融点金属全添加することなく、充分な切削性
が得られるものである。
次に本発明合金における各元素添加量の範囲の限定理由
を述べる。
を述べる。
Ｃｕは、Ｍｇと共にｆｉＪｌ −Ｃｕ−Ｍｇ系の析出物
を生成し、本発明合金の強度と耐摩耗性に寄与する。而
して、Ｃｕが５０重量％未満では強度及び耐摩耗性が共
に充分ではなく、逆に６５重量％を超えて添加すると耐
食性が低下すると共に、その組織中に７Ｊ −Ｃｕ系の
粗大な不溶性金属間化合物が増大して切削性の低下を招
き、更には、本発明合金材を鍛造等或いは成形加工によ
って製品の形状に仕上げる場合は、これらの金属間化合
物を起点として割れを生ずる可能性が生じ加工性の低下
をもたらす。
を生成し、本発明合金の強度と耐摩耗性に寄与する。而
して、Ｃｕが５０重量％未満では強度及び耐摩耗性が共
に充分ではなく、逆に６５重量％を超えて添加すると耐
食性が低下すると共に、その組織中に７Ｊ −Ｃｕ系の
粗大な不溶性金属間化合物が増大して切削性の低下を招
き、更には、本発明合金材を鍛造等或いは成形加工によ
って製品の形状に仕上げる場合は、これらの金属間化合
物を起点として割れを生ずる可能性が生じ加工性の低下
をもたらす。
Ｍｇは、Ｃｕと共にＩＪ、 −Ｃｕ −Ｍｇ系の析出物
を、Ｓｌと共にＡＩ！ −ＩＪｇ−３ｉ系の析出物を夫
々生成すると共に、マ） ＩＪノクス中に固溶して本発
明合金材料の強度と耐摩耗性とに寄与する。而して、Ｍ
ｇが０１重量％未満ではその効果は充分ではなく、Ｌ５
５重量％超えて添加すると耐食性が低下する。
を、Ｓｌと共にＡＩ！ −ＩＪｇ−３ｉ系の析出物を夫
々生成すると共に、マ） ＩＪノクス中に固溶して本発
明合金材料の強度と耐摩耗性とに寄与する。而して、Ｍ
ｇが０１重量％未満ではその効果は充分ではなく、Ｌ５
５重量％超えて添加すると耐食性が低下する。
Ｓｌは、Ｍｇと共にＡｌ −Ｍｇ −Ｓｉ系の析出物を
生成すると共に、＋Ｖ−３ｌ系の微細な晶出物全生成し
て強度に寄与する。更に、特に耐摩耗性を向上させる。
生成すると共に、＋Ｖ−３ｌ系の微細な晶出物全生成し
て強度に寄与する。更に、特に耐摩耗性を向上させる。
而して、Ｓｌが１２５重量％未満では強度及び耐摩耗性
が共に充分ではなく、又Ｓ１が５．０重量％全超えると
、ｇ−ｓ４系晶出物が粗大化すると共に、ＡＰ。
が共に充分ではなく、又Ｓ１が５．０重量％全超えると
、ｇ−ｓ４系晶出物が粗大化すると共に、ＡＰ。
−Ｃｕ−３ｉ系の粗大な晶出物を生成して切削性、鍛造
性の低下をもたらし、更にはＭ −Ｃｕ −Ｍｇ系析出
物全生成する為の有効Ｃｕ量を減少させて、強度、耐摩
耗性の低下につながる。更に又Ｓ１かうＯＮ量％を超え
ると、鋳造時の鋳塊割れの可能性も増大する。
性の低下をもたらし、更にはＭ −Ｃｕ −Ｍｇ系析出
物全生成する為の有効Ｃｕ量を減少させて、強度、耐摩
耗性の低下につながる。更に又Ｓ１かうＯＮ量％を超え
ると、鋳造時の鋳塊割れの可能性も増大する。
ＺｒはＡＩ！ｌＺｒの非常に微細かつ安定な析出物全生
成して材料の再結晶を抑制すると共に、Ａｔ！ −Ｃｕ
−Ｍｇ系及びＩＪ −Ｍｇ −Ｓｉ系析出物の核とし
てそれら析出物を微細かつ均一に生成させる効果があり
、本材料の強度と耐摩耗性に寄与する。更に本発明者は
Ｚｒが耐食性を向上させる効果も有していることを見出
している。Ｚｒは０．０１重量％未満ではこれらの効果
が充分ではなく、又０．２重量％を超えると粗大な晶出
物を生じる危険性が高く強度と耐食性及び靭性を低下さ
せる。
成して材料の再結晶を抑制すると共に、Ａｔ！ −Ｃｕ
−Ｍｇ系及びＩＪ −Ｍｇ −Ｓｉ系析出物の核とし
てそれら析出物を微細かつ均一に生成させる効果があり
、本材料の強度と耐摩耗性に寄与する。更に本発明者は
Ｚｒが耐食性を向上させる効果も有していることを見出
している。Ｚｒは０．０１重量％未満ではこれらの効果
が充分ではなく、又０．２重量％を超えると粗大な晶出
物を生じる危険性が高く強度と耐食性及び靭性を低下さ
せる。
Ｏｒ、Ｍｎは夫々ＩＩＶ！？ Ｃｒ １Ａｉ！ 、 Ｍ
ｎの析出物を生成し、Ｚｒと同様に材料の再結晶を抑制
するが、その効果はＣｒ、 Ｍｎ単独ではなく、Ｕと共
に添加されることにより耐摩耗性が一層向上する。これ
ら元素は夫夫下限未満ではその効果が低く、父上限を超
えると材料中に粗大な晶出物を生じ強度と耐食性を低下
させる。
ｎの析出物を生成し、Ｚｒと同様に材料の再結晶を抑制
するが、その効果はＣｒ、 Ｍｎ単独ではなく、Ｕと共
に添加されることにより耐摩耗性が一層向上する。これ
ら元素は夫夫下限未満ではその効果が低く、父上限を超
えると材料中に粗大な晶出物を生じ強度と耐食性を低下
させる。
Ｃｒ、Ｍｎの元素は、夫々単独で添加しても複合で添加
してもよい。
してもよい。
開本発明合金において、Ｆａ、Ｚｎは不純物として、工
業用純度の成地金から不可避的に含有されてくるもので
あるが、Ｆｅ０．５重量％以下、Ｚｎ ０．２５重量％
以下ならば本発明合金に影響を及ぼさない。
業用純度の成地金から不可避的に含有されてくるもので
あるが、Ｆｅ０．５重量％以下、Ｚｎ ０．２５重量％
以下ならば本発明合金に影響を及ぼさない。
又Ｔ１、Ｂは鋳塊の結晶粒微細化の点から、単独又は複
合で添加するのが望ましい。この場合の許容限度はＴ１
０．０５重量％以下、８０．０１重量％以下である。
合で添加するのが望ましい。この場合の許容限度はＴ１
０．０５重量％以下、８０．０１重量％以下である。
本発明に係わる切削性の優れた耐摩耗性アルミニウム合
金の製造方法は常法によって行な゛うことが可能であり
、例えば本発明合金を溶解、鋳造後均質化処理全施し、
押出加工あるいは圧延加工を、行ない、又は行なわずに
、また、さらに必要に応じて熱間鍛造、冷間鍛造加工あ
るいは成形加工を行ない、これを溶体化、焼入れ、人工
時効処理後、切削加工江より製品の形状に仕上げること
ができる。
金の製造方法は常法によって行な゛うことが可能であり
、例えば本発明合金を溶解、鋳造後均質化処理全施し、
押出加工あるいは圧延加工を、行ない、又は行なわずに
、また、さらに必要に応じて熱間鍛造、冷間鍛造加工あ
るいは成形加工を行ない、これを溶体化、焼入れ、人工
時効処理後、切削加工江より製品の形状に仕上げること
ができる。
本発明合金は前述の様に、耐摩耗性、切削性並令
びに耐摩耗性に優れており、これらの特性が要求される
機械部品、摺動部品等、例えばＶＴＲシリンダ、デジタ
ルオーディオテープレコーダー用／リンダ、フロッピー
ディスク等のスピンドルの様な電器製品における摺動部
品或いはオートバイ用スプロケット、自転車等のギヤ材
、コンプンッサー或いは自動車用コンロッド更には自動
車用サスペンション部品等の輸送機械部品等幅広い用途
を有するものである。
機械部品、摺動部品等、例えばＶＴＲシリンダ、デジタ
ルオーディオテープレコーダー用／リンダ、フロッピー
ディスク等のスピンドルの様な電器製品における摺動部
品或いはオートバイ用スプロケット、自転車等のギヤ材
、コンプンッサー或いは自動車用コンロッド更には自動
車用サスペンション部品等の輸送機械部品等幅広い用途
を有するものである。
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
第１表に示す組成の合金を溶解し、ＤＣ鋳造法により直
径２５０闇、長さ３５０Ｉ＋ＩＩｌ＋の鋳塊を得た。
径２５０闇、長さ３５０Ｉ＋ＩＩｌ＋の鋳塊を得た。
この鋳塊を温度１１０℃にて８時間均質化処理全行なっ
た後、押出し加工により直径６５１１１１１１の棒材と
した。
た後、押出し加工により直径６５１１１１１１の棒材と
した。
この棒材を５１０℃にて溶体化処理後室温に水焼入れし
、その後１７１℃ｘｌＯ時間にてＴ６処理を行ない、摩
耗試験、切削性試験及び耐食性試験に夫々供した。
、その後１７１℃ｘｌＯ時間にてＴ６処理を行ない、摩
耗試験、切削性試験及び耐食性試験に夫々供した。
摩耗試験は、大球式摩耗試験機により、摩擦速度５．６
ｍ ／ ｓｅｃ １相手材ＳＣＭ２１、摩擦距離２０
０ｍ、荷重２．１ Ｋｇ、乾式試験により行なった。
ｍ ／ ｓｅｃ １相手材ＳＣＭ２１、摩擦距離２０
０ｍ、荷重２．１ Ｋｇ、乾式試験により行なった。
切削性試験は、回転数１２５０ ｒｐｍ、切込み量１〜
２団、送り０．０１２５−０．１ ｔａｎ ／ ｒｅｖ
の条件で供試材外周全切削し、切削屑の形状、切削後の
表面状態から切削性を判断した。
２団、送り０．０１２５−０．１ ｔａｎ ／ ｒｅｖ
の条件で供試材外周全切削し、切削屑の形状、切削後の
表面状態から切削性を判断した。
耐食性試験は、直径６５咽の棒材表面を試験面として有
する試験片に５００時間の塩水噴霧試験を行ない、単位
表面積当りの重量減、腐食ピット深さ、試験面外観から
耐食性全評価した。
する試験片に５００時間の塩水噴霧試験を行ない、単位
表面積当りの重量減、腐食ピット深さ、試験面外観から
耐食性全評価した。
これらの試験結果をまとめて第２表に示す。
これから明らかな様に、本発明合金は、従来合金或いは
組成が本発明の範囲から外れる比較合金のいずれよりも
特性が夫々優れている。
組成が本発明の範囲から外れる比較合金のいずれよりも
特性が夫々優れている。
第２表
〔発明の効果〕
以上述べた様に本発明によれば、耐食性を損うことなく
、切削性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金が得られる
。
、切削性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金が得られる
。
Claims (2)
- （１） Ｃｕ３．０〜６．５重量％、Ｍｇ０．１〜１．
５重量％、Ｓｉ１．２５〜３．０重量％、Ｚｒ０．０１
〜０．２重量％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物
とからなることを特徴とする切削性の優れる耐摩耗性ア
ルミニウム合金。 - （２） Ｃｕ３．０〜６．５重量％、Ｍｇ０．１〜１．
５重量％、Ｓｉ１．２５〜３．０重量％、Ｚｒ０．０１
〜０．２重量％を含有し、更にＣｒ０．０２〜０．３重
量％、Ｍｎ０．１〜２．０重量％のうち少なくとも１種
を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなること
を特徴とする切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15918386A JPS6314837A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15918386A JPS6314837A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314837A true JPS6314837A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15688123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15918386A Pending JPS6314837A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 切削性の優れる耐摩耗性アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314837A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54153715A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-04 | Mitsubishi Keikinzoku Kogyo | Aluminum alloy to be used for magnetic tape contact parts |
| JPS62192553A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-24 | Keihin Sangyo Kk | 冷間鍛造用アルミニウム合金 |
| JPS62222040A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 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 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15918386A patent/JPS6314837A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54153715A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-04 | Mitsubishi Keikinzoku Kogyo | Aluminum alloy to be used for magnetic tape contact parts |
| JPS62192553A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-24 | Keihin Sangyo Kk | 冷間鍛造用アルミニウム合金 |
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