JPS63157830A - 押出後の焼入性がすぐれた冷間鍛造用アルミニウム合金 - Google Patents
押出後の焼入性がすぐれた冷間鍛造用アルミニウム合金Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
；産業上の利用分野］
この発明は、焼入れ性、耐応力腐食削れ性、冷間鍛造性
等にすぐれた高強度冷間鍛造用アルミニウム合金に関す
るものである。
等にすぐれた高強度冷間鍛造用アルミニウム合金に関す
るものである。
田蓋来の技術］
従来、高強度の冷間鍛造用アルミニウム合金としては、
Ａ、 Ａ、 ２０１４．２０１７．２２１８等の合金が
代表的である。これらの合金の焼鈍材は冷間鍛造［生も
良好でＴ６材（焼入れ→焼戻し）の強度も高く、高強度
の冷間鍛造用アルミニウム合金として工業的にも広範囲
に使用されている。
Ａ、 Ａ、 ２０１４．２０１７．２２１８等の合金が
代表的である。これらの合金の焼鈍材は冷間鍛造［生も
良好でＴ６材（焼入れ→焼戻し）の強度も高く、高強度
の冷間鍛造用アルミニウム合金として工業的にも広範囲
に使用されている。
かかる合金を使用した場合の冷間鍛造品の製造工程は下
記のようになる。
記のようになる。
素材の押出→焼鈍→切断→潤滑処理
→冷間鍛造→焼入れ→焼戻し
；発明が解決しようとする問題点］
上記従来の合金は全て熱処理型のアルミニウム合金であ
り、高強度を付与するには、前記製造工程のとおり、鍛
造後に熱処理（焼入れ→焼戻し）を行う必要かある。
り、高強度を付与するには、前記製造工程のとおり、鍛
造後に熱処理（焼入れ→焼戻し）を行う必要かある。
また、良好な冷間鍛造性を得るには、鍛造用素材を焼鈍
して軟化しておく必要がある。
して軟化しておく必要がある。
このように従来の合金では焼鈍、焼入れ、焼戻し等の熱
処理工程が多く含まれるためコスト高となる。これに加
えて冷間鍛造加工度が低い場合には、その後の溶体化処
理により結晶粒が粗大化したり、あるいは溶体化処理後
の焼入れにより鍛造品に焼入れ歪等が発生する品質上の
問題があった。
処理工程が多く含まれるためコスト高となる。これに加
えて冷間鍛造加工度が低い場合には、その後の溶体化処
理により結晶粒が粗大化したり、あるいは溶体化処理後
の焼入れにより鍛造品に焼入れ歪等が発生する品質上の
問題があった。
そこで焼鈍、焼入れ、焼戻し等の熱処理不要な非熱処理
型の冷間鍛造用アルミニウム合金が開発されれば、低コ
ストで高品質の冷間鍛造材を得ることが可能となる。
型の冷間鍛造用アルミニウム合金が開発されれば、低コ
ストで高品質の冷間鍛造材を得ることが可能となる。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、押出後の焼入れ性にすぐれ、しかも熱処理
不要で低コストの冷間鍛造用高強度アルミニウム合金を
提供せんとするもので、その第１発明はＩ’Ｖ１ｇ３〜
４．５％、Ｚｎ １．５〜３．５％、Ｃｕ０．１〜０．
６％を含み、残りアルミニウムと不純物よりなることを
特徴とするものである。
不要で低コストの冷間鍛造用高強度アルミニウム合金を
提供せんとするもので、その第１発明はＩ’Ｖ１ｇ３〜
４．５％、Ｚｎ １．５〜３．５％、Ｃｕ０．１〜０．
６％を含み、残りアルミニウムと不純物よりなることを
特徴とするものである。
又、第２発明は上記第１発明の組成に、ざらにＭｎ Ｏ
，１〜０．３０％、Ｃｒ ０．０５〜０．２０％、Ｚｒ
Ｏ，０５〜０．２０％のうち１種又は２種以上含むこと
を特徴とするものである。
，１〜０．３０％、Ｃｒ ０．０５〜０．２０％、Ｚｒ
Ｏ，０５〜０．２０％のうち１種又は２種以上含むこと
を特徴とするものである。
上記合金成分の限定理由は下記のとおりである。
ＭＱ：ＭＱはＺｎやＣＬＩと共存して時効硬化性を付与
し、強度の向上に寄与する。ＭＱ量が下限未満の場合に
はこの効果が小さく、上限を越えると冷間鍛造性や押出
性が低下する。したがって、ＭＱの量は３〜４．５％の
範囲とする。
し、強度の向上に寄与する。ＭＱ量が下限未満の場合に
はこの効果が小さく、上限を越えると冷間鍛造性や押出
性が低下する。したがって、ＭＱの量は３〜４．５％の
範囲とする。
ｚｎ：ｚｎはＭＣＩと共存して時効硬化性を付与し、強
度の向上に寄与するばかりでなく、耐応力腐食割れ性を
改良する作用がある。
度の向上に寄与するばかりでなく、耐応力腐食割れ性を
改良する作用がある。
Ｚｎ量が下限未満の場合にはこの効果が小さく、上限を
越えると冷間鍛造性や耐食性が低下する。したがって、
Ｚｎは１．５〜３．５％の範囲とする。
越えると冷間鍛造性や耐食性が低下する。したがって、
Ｚｎは１．５〜３．５％の範囲とする。
Ｃｕ：ＣｕはＭＱと共存して時効硬化性を付与し強度を
向上させるばかりでなく、耐応力腐食割れ性を改良する
作用がある。Ｃｕｉが下限未満の場合にはこの効果が小
さく、上限を越えると冷間鍛造性や耐食性が低下する。
向上させるばかりでなく、耐応力腐食割れ性を改良する
作用がある。Ｃｕｉが下限未満の場合にはこの効果が小
さく、上限を越えると冷間鍛造性や耐食性が低下する。
したがってＣｕは０．１〜０．６％の範囲とする。
Ｍｎ、Ｃｒ５Ｚｒ ：これらの添加元素は均質化処理時
に微細な金属間化合物として析出し、結晶粒の微細化、
強度の向上、耐応力腐食割れ性の向上等に寄与する。添
加量が下限未満の場合にはこれらの効果が小さく、上限
を越えると焼入れ性が低下し、空冷で焼きが入らなくな
る。
に微細な金属間化合物として析出し、結晶粒の微細化、
強度の向上、耐応力腐食割れ性の向上等に寄与する。添
加量が下限未満の場合にはこれらの効果が小さく、上限
を越えると焼入れ性が低下し、空冷で焼きが入らなくな
る。
したがって、Ｍｎ０．１０〜０．３０％、Ｏｒｏ。
０５〜０．２０％、Ｚ ｒ ０．０５〜０．２０％の範
囲とする必要がある。
囲とする必要がある。
上記発明合金は以下の条件で製造することが望ましい。
（１）溶解鋳造
通常の方法で溶解後に脱ガス、フィルター処理等の溶湯
処理を行い、Ｈ２ガスや非金属介在物等を十分に除去し
てから鋳造する。溶湯処理が不十分な場合にはＨ２ガス
や非金属介在物が残留して押出材に欠陥が生じる。
処理を行い、Ｈ２ガスや非金属介在物等を十分に除去し
てから鋳造する。溶湯処理が不十分な場合にはＨ２ガス
や非金属介在物が残留して押出材に欠陥が生じる。
（２）均質化処理
発明合金の鋳塊を４２０〜５５０ ℃で均質化処理し、
Ｍｑ、ｚｎ、Ｃｕ等の主添加元素を固溶させると共に、
鋳造時に固溶されたＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ等を微細な金属間
化合物として析出させ、押出材の組織を微細化させる。
Ｍｑ、ｚｎ、Ｃｕ等の主添加元素を固溶させると共に、
鋳造時に固溶されたＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ等を微細な金属間
化合物として析出させ、押出材の組織を微細化させる。
均質化処理温度が下限未満の場合には、結晶粒が粗大化
したり、高強度が得られない問題がある。又、上限を越
えると共晶融解を生じる。なお、均質化処理時間として
は２時間以上が望ましい。
したり、高強度が得られない問題がある。又、上限を越
えると共晶融解を生じる。なお、均質化処理時間として
は２時間以上が望ましい。
（３）熱間加工
通常の熱間押出でよいが、押出比は６以上とすることが
望ましい。
望ましい。
押出後の冷却は１〜ｂ
十分に高い強度を得ることが可能である。
又、上記のような押出棒に代って溶湯より細径の鋳造棒
を鋳込み、これを押出棒に代って冷間鍛造用素材として
使用してもよい。
を鋳込み、これを押出棒に代って冷間鍛造用素材として
使用してもよい。
［実施例］
実施例１
表１に示した化学成分を有する２００ｍｍφの鋳塊を製
作し、５００℃で１６時間均質化処理後に４６０°Ｃで
４０ｍｍφの棒に押出した。押出後の冷却速度は１，２
℃／Ｓであった。この素棒について諸性能を調査した結
果を表２に示す。
作し、５００℃で１６時間均質化処理後に４６０°Ｃで
４０ｍｍφの棒に押出した。押出後の冷却速度は１，２
℃／Ｓであった。この素棒について諸性能を調査した結
果を表２に示す。
表１
表２
（注）
１ 押出→空冷材を３０φｘ２０ｍｍｂの円柱状試料に
成形し、冷間鍛造しｌＩ３ 押出→空冷→３０％抽伸後
に１３０’ＣＸ７日時効した材料の応力腐食発明合金（
Ｎｏ、１〜５）では焼入れ性良好で強度が高く、冷間鍛
造性や耐応力腐食割れ性にすぐれている。Ｎｏ、６合金
は冷間鍛造性や耐応力腐食割れ性に問題があり、Ｎｏ、
７合金は冷間鍛造性が悪い。Ｎｏ、８合金は強度が低く
、Ｎｏ。
成形し、冷間鍛造しｌＩ３ 押出→空冷→３０％抽伸後
に１３０’ＣＸ７日時効した材料の応力腐食発明合金（
Ｎｏ、１〜５）では焼入れ性良好で強度が高く、冷間鍛
造性や耐応力腐食割れ性にすぐれている。Ｎｏ、６合金
は冷間鍛造性や耐応力腐食割れ性に問題があり、Ｎｏ、
７合金は冷間鍛造性が悪い。Ｎｏ、８合金は強度が低く
、Ｎｏ。
９合金は耐応力腐食割れ性に問題がある。
実施例２
表３に示した化学成分を有する２００ｍｍφの鋳塊を製
作し、５００℃で１０時間均質化処理後に４６０℃で４
０ｍｍφの棒に押出した。押出後の冷却速度は１．５℃
／Ｓであった。この素棒について諸性能を調査した結果
を表４に示す。
作し、５００℃で１０時間均質化処理後に４６０℃で４
０ｍｍφの棒に押出した。押出後の冷却速度は１．５℃
／Ｓであった。この素棒について諸性能を調査した結果
を表４に示す。
表３
摩 Ｆｅ、３ｉ、Ｔｉは不可避不純物である。
表４
（注）
＊ Ｉ 、＊ ３の試験方法は実施例１に同じ表４にお
いて、Ｎｏ、２１〜２６の発明合金は結晶粒が微細で、
強度、冷間鍛造性、耐応力腐食割れ性等にすぐれている
。
いて、Ｎｏ、２１〜２６の発明合金は結晶粒が微細で、
強度、冷間鍛造性、耐応力腐食割れ性等にすぐれている
。
Ｎ Ｏ，２７およびＮ Ｏ，２Ｂの合金はＭｎ、Ｃｒ等
の添加量が高いため焼入れ性が悪く、そのため強度が低
い。
の添加量が高いため焼入れ性が悪く、そのため強度が低
い。
Ｎ ｏ、 ２９合金はＯｒ、Ｚｒ量が高いため巨大金属
間化合物が晶出し、押出時に割れが生じた。
間化合物が晶出し、押出時に割れが生じた。
Ｎ ｏ、 ３０合金は冷間鍛造性や耐応力腐食割れ性に
問題がある。
問題がある。
Ｎ ｏ、 ３１合金は強度が低く、Ｎ Ｏ，３２合金は
耐応力腐食割れ性に問題がある。
耐応力腐食割れ性に問題がある。
［発明の効果］
この発明によれば、押出後の焼入れ性、冷間鍛造性、耐
応力腐食割れ性にすぐれた高強度冷間鍛造用アルミニウ
ム合金が、熱処理不要のため低コストで得ることができ
る。
応力腐食割れ性にすぐれた高強度冷間鍛造用アルミニウ
ム合金が、熱処理不要のため低コストで得ることができ
る。
Claims (2)
- （１）Ｍｇ３〜４．５％、Ｚｎ１．５〜３．５％、Ｃｕ
０．１〜０．６％を含み、残りアルミニウムと不純物よ
りなることを特徴とする高強度冷間鍛造用アルミニウム
合金。 - （２）Ｍｇ３〜４．５％、Ｚｎ１．５〜３．５％、Ｃｕ
０．１〜０．６％を主成分とし、Ｍｎ０．１〜０．３０
％、Ｃｒ０．０５〜０．２０％、Ｚｒ０．０５〜０．２
０％のうち１種又は２種以上を含み、残りアルミニウム
と不純物よりなることを特徴とする高強度冷間鍛造用ア
ルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30377586A JPS63157830A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 押出後の焼入性がすぐれた冷間鍛造用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30377586A JPS63157830A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 押出後の焼入性がすぐれた冷間鍛造用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157830A true JPS63157830A (ja) | 1988-06-30 |
| JPH0256416B2 JPH0256416B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=17925136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30377586A Granted JPS63157830A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 押出後の焼入性がすぐれた冷間鍛造用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157830A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150652A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Furukawa Sky Kk | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接可能な鍛造用アルミニウム合金およびそれを用いた鍛造品 |
| WO2013150957A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 日本軽金属株式会社 | 押出性と耐粒界腐食性に優れた微細孔中空形材用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| CN112981288A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铝合金铸锭的退火方法 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP30377586A patent/JPS63157830A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150652A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Furukawa Sky Kk | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接可能な鍛造用アルミニウム合金およびそれを用いた鍛造品 |
| WO2013150957A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 日本軽金属株式会社 | 押出性と耐粒界腐食性に優れた微細孔中空形材用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| JPWO2013150957A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2015-12-17 | 日本軽金属株式会社 | 押出性と耐粒界腐食性に優れた微細孔中空形材用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| US10309001B2 (en) | 2012-04-05 | 2019-06-04 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum alloy for microporous hollow material which has excellent extrudability and grain boundary corrosion resistance, and method for producing same |
| CN112981288A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铝合金铸锭的退火方法 |
| CN112981288B (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-20 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铝合金铸锭的退火方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256416B2 (ja) | 1990-11-30 |
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