JPS63162832A - 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 - Google Patents
高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金Info
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- JPS63162832A JPS63162832A JP31061786A JP31061786A JPS63162832A JP S63162832 A JPS63162832 A JP S63162832A JP 31061786 A JP31061786 A JP 31061786A JP 31061786 A JP31061786 A JP 31061786A JP S63162832 A JPS63162832 A JP S63162832A
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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。
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、靭性に優れ且つ高い抗張力を有し、自動車の
足廻り等の１強度を必要とする部材に使用されるＡｌ−
５１−Ｍｇ系の鋳造用アルミニウム合金に関するもので
ある。
足廻り等の１強度を必要とする部材に使用されるＡｌ−
５１−Ｍｇ系の鋳造用アルミニウム合金に関するもので
ある。
（従来の技術）
自動車等の強度部材に使用される鋳造品は、強度、安全
性が重要であり、鋳造品の健全性はもちろん、靭性とく
に対衝撃性、高い伸び、耐力、及び高い抗張力を有する
良好な機械的性質が要求される。
性が重要であり、鋳造品の健全性はもちろん、靭性とく
に対衝撃性、高い伸び、耐力、及び高い抗張力を有する
良好な機械的性質が要求される。
従来、こうした機械的性質を比較的満足するものとして
、ＡｌＡｌ−３Ｌ−系の合金に於いてはＡ３５６合金を
用いたり、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｃｄ等を添加して、その機械的
性質を向上させた合金が使用されている６しかし、自動
車、特に乗用車等の軽量化により、従来鉄系の材質を用
いていた部材には、更に高レベルの機械的性質が要求さ
れており、Ａ３５６等の公知合金では対処することが困
難である。
、ＡｌＡｌ−３Ｌ−系の合金に於いてはＡ３５６合金を
用いたり、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｃｄ等を添加して、その機械的
性質を向上させた合金が使用されている６しかし、自動
車、特に乗用車等の軽量化により、従来鉄系の材質を用
いていた部材には、更に高レベルの機械的性質が要求さ
れており、Ａ３５６等の公知合金では対処することが困
難である。
（発明が解決しようとする問題点）
これ迄のＡ３５６等のＡ ｌ−Ｓ ｉ−Ｍ ｇ系の鋳造
用合金では、焼戻し過程でのＭｇＳｉの析出により靭性
、及び対衝撃性が著しく低下する。
用合金では、焼戻し過程でのＭｇＳｉの析出により靭性
、及び対衝撃性が著しく低下する。
Ｔ６処理後の機械的性質は、ＪＩＳ４号テストピースに
於いても、抗張力２５ｋｇ／１ＩＩ１１２、耐力１２ｋ
ｇ／ｍ＋ｉ２、伸び１２％、シャルピー衝撃値３．２ｋ
ｇ。
於いても、抗張力２５ｋｇ／１ＩＩ１１２、耐力１２ｋ
ｇ／ｍ＋ｉ２、伸び１２％、シャルピー衝撃値３．２ｋ
ｇ。
ｍ／ｃＩ１１２の一例に示すように伸びを出そうとする
と、抗張力、耐力が低く＜、また熱処理条件を変えて、
抗張力、耐力を高くすると、伸びが低下し強度部材とし
ては、充分に満足する機械的性質を得ることが困難であ
った。
と、抗張力、耐力が低く＜、また熱処理条件を変えて、
抗張力、耐力を高くすると、伸びが低下し強度部材とし
ては、充分に満足する機械的性質を得ることが困難であ
った。
本発明合金は、上記ＡｌＡｌ−５Ｌ−系の鋳造合金の欠
点を解決して、強度部材に要求される機械的性質を満足
させるアルミニウム合金を提供するものである。
点を解決して、強度部材に要求される機械的性質を満足
させるアルミニウム合金を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明合金はＡｌ−５１−Ｍｇ系の鋳造用合金にＢｅ、
Ｓｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｔｉを添加して、マトリックスに固
溶、または析出させてＴ６処理を行なうことにより、Ｆ
ｅの針状晶の成長を抑制し、共晶Ｓｉの微細化粒状化を
おこない、切り欠き効果の軽減による靭性、耐衝撃性及
び強度の機械的性質の向上を目的としている。またＭｎ
、Ｔｉも同様にＴｉは結晶粒の微細化、Ｍ ｎはＦｅと
化合物をつくりＦｅ針状晶の成長を抑制するために添加
するものである。
Ｓｂ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｔｉを添加して、マトリックスに固
溶、または析出させてＴ６処理を行なうことにより、Ｆ
ｅの針状晶の成長を抑制し、共晶Ｓｉの微細化粒状化を
おこない、切り欠き効果の軽減による靭性、耐衝撃性及
び強度の機械的性質の向上を目的としている。またＭｎ
、Ｔｉも同様にＴｉは結晶粒の微細化、Ｍ ｎはＦｅと
化合物をつくりＦｅ針状晶の成長を抑制するために添加
するものである。
すなはち、Ｓｉ：４．０〜８．０％、Ｍ ｇ ： ０
。
。
２〜０．８％、Ｂａ ： ０．０５〜０．４％、Ｆｅ
： ０．０５〜０．４％、と及びＣｕ：≦２゜０％、ｓ
ｂ≦０．２％、Ｓｒ≦０．０１％、Ｍｎ≦０．２％、Ｔ
ｉＳ２．２％の高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金
、前記合金で特に耐食性を必要とするものについては、 Ｃｕ≦０．３％とした高強度、高靭性鋳造用アルミニウ
ム合金、更にＳｒ：０．００２〜０゜０１％、Ｓｂ：０
．０１〜０．１％とＳｒ、Ｓｂを規定した高強度、高靭
性アルミニウム鋳造用合金である。
： ０．０５〜０．４％、と及びＣｕ：≦２゜０％、ｓ
ｂ≦０．２％、Ｓｒ≦０．０１％、Ｍｎ≦０．２％、Ｔ
ｉＳ２．２％の高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金
、前記合金で特に耐食性を必要とするものについては、 Ｃｕ≦０．３％とした高強度、高靭性鋳造用アルミニウ
ム合金、更にＳｒ：０．００２〜０゜０１％、Ｓｂ：０
．０１〜０．１％とＳｒ、Ｓｂを規定した高強度、高靭
性アルミニウム鋳造用合金である。
本発明における各成分範囲の限定理由は以下の通りであ
る。
る。
Ｓｉは鋳造性を良好にするために４．０％以上添加する
が、８．０％を越えると強度、伸びを著しく劣化させる
ので４．０〜８．０％とした。
が、８．０％を越えると強度、伸びを著しく劣化させる
ので４．０〜８．０％とした。
Ｍｇは強度の向上に有効であるが、０．２％以下である
とその効果が少なく、０．８％以上になるとＢｅ、Ｓｂ
、Ｓｒを添加による効果以上に、伸びの低下が顕著とな
るので０．２〜０゜８％に限定した。Ｂｅは靭性を低下
させるＦｅの針状晶の成長を抑制するために添加するも
ので１重量比的には合金に含有されるＦｅと１対１が望
ましく、Ｆｅの含有景以上に添加すると強度低下の原因
となるために０．０５〜０．４％の範囲にした。Ｓｒは
共晶Ｓｉの微細化、粒状化に寄与するものであり、少な
いとその効果なく、多すぎるとＡｌＳｒの析出により靭
性が低下するので０．０１％以下にした。ｓｂは共晶Ｓ
ｉを微細化するために添加するものであり、少ないとそ
の効果がなく、多すぎるとＡ １４ｓｂの析出により靭
性が低下する。また熱処理時に表面が黒色に変色するの
で必要以上に添加せず０．２％以下にした。Ｃｕは強度
と耐食性を二つの性質を考慮して２．０％いかにしてあ
り、特に耐食性を重要視されるものに関しては０．３％
以下にした。また、特に高い機械的性質と品質を要求さ
れるものについては、Ｓｒ二０．００２〜０．０１％、
Ｓｂ：０．０１〜０゜１％に限定して添加する。
とその効果が少なく、０．８％以上になるとＢｅ、Ｓｂ
、Ｓｒを添加による効果以上に、伸びの低下が顕著とな
るので０．２〜０゜８％に限定した。Ｂｅは靭性を低下
させるＦｅの針状晶の成長を抑制するために添加するも
ので１重量比的には合金に含有されるＦｅと１対１が望
ましく、Ｆｅの含有景以上に添加すると強度低下の原因
となるために０．０５〜０．４％の範囲にした。Ｓｒは
共晶Ｓｉの微細化、粒状化に寄与するものであり、少な
いとその効果なく、多すぎるとＡｌＳｒの析出により靭
性が低下するので０．０１％以下にした。ｓｂは共晶Ｓ
ｉを微細化するために添加するものであり、少ないとそ
の効果がなく、多すぎるとＡ １４ｓｂの析出により靭
性が低下する。また熱処理時に表面が黒色に変色するの
で必要以上に添加せず０．２％以下にした。Ｃｕは強度
と耐食性を二つの性質を考慮して２．０％いかにしてあ
り、特に耐食性を重要視されるものに関しては０．３％
以下にした。また、特に高い機械的性質と品質を要求さ
れるものについては、Ｓｒ二０．００２〜０．０１％、
Ｓｂ：０．０１〜０゜１％に限定して添加する。
本発明合金を鋳造後、適切な条件でＴ６処理を行なうと
、抗張力２５ ｋｇ／ａｍ２以上、０．２％耐力２０
ｋｇ／ｍｍ”以上、伸び１０％以上、シャルピー衝撃値
３ 、５ ｋｇ、ｍ／ｃｍ”以上の機械的性質が付与で
き、従来の公知合金に比較して高強度、高靭性の強度部
材が可能となる。
、抗張力２５ ｋｇ／ａｍ２以上、０．２％耐力２０
ｋｇ／ｍｍ”以上、伸び１０％以上、シャルピー衝撃値
３ 、５ ｋｇ、ｍ／ｃｍ”以上の機械的性質が付与で
き、従来の公知合金に比較して高強度、高靭性の強度部
材が可能となる。
第１表は本発明合金とＪＩＳ規格３５６及びＡ３５６合
金の成分を比較した表である。
金の成分を比較した表である。
第 １ 表
（実施例）
第３表は、第２表記載の本発明合金の一実施例のＡｌ−
５１−Ｍｇ系の合金でＢｅ、 Ｓｒ、 Ｓｂ、 Ｍｎ、
Ｔｉを含む合金と含まない従来の合金との機械的性質
（抗張力（ｋｇ／＋ｍｍ２．０．２％耐力（ｋｇ／ａｍ
２）、伸び（％）、シャルピー衝撃値（ｋｇ、 ｍ／ｃ
ｍ２）） 、ブリネル硬度を示したものである。試験方
法は両合金共に、加圧力９００ｋｇ／ｃ１１２で直径５
０Φ、長さ１４０Ｌの丸棒を溶湯鍛造にて鋳造し、５４
０℃、７Ｈｒで溶体化、水冷後１６０℃、 ４Ｈｒで戻
しを行い、ＪＩＳ４号引っ張り試験片とＪＩＳａ号衝撃
試験片を丸棒より切りだしておこなった。
５１−Ｍｇ系の合金でＢｅ、 Ｓｒ、 Ｓｂ、 Ｍｎ、
Ｔｉを含む合金と含まない従来の合金との機械的性質
（抗張力（ｋｇ／＋ｍｍ２．０．２％耐力（ｋｇ／ａｍ
２）、伸び（％）、シャルピー衝撃値（ｋｇ、 ｍ／ｃ
ｍ２）） 、ブリネル硬度を示したものである。試験方
法は両合金共に、加圧力９００ｋｇ／ｃ１１２で直径５
０Φ、長さ１４０Ｌの丸棒を溶湯鍛造にて鋳造し、５４
０℃、７Ｈｒで溶体化、水冷後１６０℃、 ４Ｈｒで戻
しを行い、ＪＩＳ４号引っ張り試験片とＪＩＳａ号衝撃
試験片を丸棒より切りだしておこなった。
第 ２ 表
（数値は重量％）
第 ３ 表
第３表の結果より判るように１本発明合金によって溶湯
鍛造したものは、従来の公知合金に比べて抗張力、耐力
、伸び、衝撃値共に高い水準にあり、良好なる機械的性
質を有する事が可能ある。
鍛造したものは、従来の公知合金に比べて抗張力、耐力
、伸び、衝撃値共に高い水準にあり、良好なる機械的性
質を有する事が可能ある。
（発明の効果）
１、ＡＬ−３ｉ−Ｍｇ系の鋳造用アルミニウム合金にＢ
ｅ、 Ｓｒ、 Ｓｂ、を添加し、適切なるＴ６処理を行
なうことにより、高靭性、高強度の鋳造用アルミニウム
合金が可能となった。
ｅ、 Ｓｒ、 Ｓｂ、を添加し、適切なるＴ６処理を行
なうことにより、高靭性、高強度の鋳造用アルミニウム
合金が可能となった。
２、更に上記合金にＣｕを添加することにより、一層の
高強度合金が可能となった。
高強度合金が可能となった。
３、機械的性質は
抗張力２５ ｋｇ／ｆｆ１ｍ２以上、０．２％耐力２０
ｋｇ／ｍ＠２以上、伸び１０％以上、シャルピー衝撃値
３ 、５ ｋｇ／ａｍ２以上で、アルミニウム合金によ
る有用な強度部材が可能となった。
ｋｇ／ｍ＠２以上、伸び１０％以上、シャルピー衝撃値
３ 、５ ｋｇ／ａｍ２以上で、アルミニウム合金によ
る有用な強度部材が可能となった。
嘲−一
Claims (4)
- （１）重量比で、Ｓｉ：４．０〜８．０％、Ｍｇ：０．
２〜０．８％、Ｂｅ：０．０５〜０．４％、Ｆｅ：０．
０５〜０．４％、とおよび、Ｃｕ：≦２．０％、Ｓｂ：
≦０．２％、Ｓｒ：≦０．０１％、Ｍｎ：≦０．２％、
Ｔｉ：≦０．２％の成分を有し、残部がＡｌと不純物で
有ることを特徴とする高強度、高靭性鋳造用アルミニウ
ム合金 - （２）ＢｅとＦｅの重量比がほぼ１対１であることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項記載の高強度、高靭性
鋳造用アルミニウム合金 - （３）Ｃｕ含有量がＣｕ：≦０．３％であることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項乃至第２項記載の高強度
、高靭性鋳造用アルミニウム合金 - （４）Ｓｒ：０．００２〜０．０１％、Ｓｂ：０．０．
０１〜０．１％であることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項乃至第３項記載の高靭性、高強度鋳造用アルミ
ニウム合金
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31061786A JPS63162832A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31061786A JPS63162832A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162832A true JPS63162832A (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=18007415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31061786A Pending JPS63162832A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 高強度、高靭性鋳造用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63162832A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243339A (ja) * | 1988-07-31 | 1990-02-13 | Asahi Tec Corp | 鋳造用アルミニウム合金および車両用ホイール |
| US5298094A (en) * | 1990-11-30 | 1994-03-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Aluminum alloy casting having high strength and high toughness and process for producing the same |
| CN102373349A (zh) * | 2010-08-13 | 2012-03-14 | 赵凯志 | 镁铝合金轮毂材质配方 |
| WO2019186739A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 日軽エムシーアルミ株式会社 | Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系アルミニウム合金鋳物材の製造方法 |
| WO2019186740A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 日軽エムシーアルミ株式会社 | Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系アルミニウム合金 |
Citations (4)
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| JPS5413407A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Kobe Steel Ltd | High toughness aluminum alloy for casting and heat treatment method therefor |
| JPS55119147A (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-12 | Nikkei Giken:Kk | Aluminym alloy for casting |
| JPS5714741A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Fujitsu Ltd | Gas concentration detector |
| JPS60224739A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-09 | Maeda Keikinzoku Kogyo Kk | Ａｌ−７％Ｓｉ−０．３％Ｍｇ系アルミニウム基鋳造合金 |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP31061786A patent/JPS63162832A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US11542580B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-01-03 | Nikkei Mc Aluminium Co., Ltd. | Method for manufacturing Al—Si—Mg aluminum alloy cast material |
| US11649530B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-05-16 | Nikkei Mc Aluminium Co., Ltd. | Al—Si—Mg aluminum alloy |
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