JPS63230842A - 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金 - Google Patents

熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金

Info

Publication number
JPS63230842A
JPS63230842A JP6306087A JP6306087A JPS63230842A JP S63230842 A JPS63230842 A JP S63230842A JP 6306087 A JP6306087 A JP 6306087A JP 6306087 A JP6306087 A JP 6306087A JP S63230842 A JPS63230842 A JP S63230842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
hot
wear resistance
aluminum alloy
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6306087A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Harita
針田 靖久
Koji Takahashi
耕二 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP6306087A priority Critical patent/JPS63230842A/ja
Publication of JPS63230842A publication Critical patent/JPS63230842A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (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。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は粉末冶金法によるアルミニウム合金の製造に係
り、より詳細には、熱間鍛造が容易なアルミニウム合金
の熱間押出成形体に関するものである。 (従来の技術及び解決しようとする問題点)一般に過共
晶Al−Si合金は耐熱性、耐摩耗性に優れていること
はよく知られているが、これを鋳造により製造した鋳造
材は初晶Siがしばしば粗大結晶として晶出するという
問題がある。 この問題を解決するために、従来より粉末冶金法によっ
て耐摩耗性、耐熱性ともに優れたアルミニウム合金を製
造する技術開発が行われている。 例えば、特開昭59−13040号公報及び特開昭59
−13041号公報に提案されているアルミニウム合金
は、 A 11− Si −Cu −Mg −X系で、
又としてFe、Ni又はMnを添加した押出材であって
、耐摩耗性、高温強度が優れている。これは、晶出する
初晶S1につき粒の大きさを15μI以下に抑制して粗
大な粒の発生を防ぎ、かつAl−8i−X系金属間化合
物の大きさを20μ膳以下に抑制したためであるが、得
られた押出材を熱間鍛造すると割れが生じ易いという欠
点があった。そのため、ピストン等の加工率の高い部材
を熱間鍛造により製造できないなど、適用分野が限られ
ていた。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、従来のアルミ
ニウム合金と同等の優れた耐摩耗性、耐熱性を維持しつ
つ、熱間鍛造を容易に可能なアルミニウム合金を提供す
ることを目的とするものである。 (問題点を解決す・るための手段) 上記目的を達成するため、本発明者は、従来のアルミニ
ウム合金押出材が熱間鍛造割れが生じ易い原因について
鋭意調査を行ったところ、初晶Siや金属間化合物の大
きさが各々規定される範囲内の大きさに抑制されても、
これらの比較的大きなものが存在すると、熱間鍛造の際
にマトリックスとそのような初晶Si及び針状のAl−
8i−X系金属間化合物の界面に応力が集中し、割れが
生じ易くなり、熱間鍛造性が低下することが判明した。 そこで、初晶の晶出並びに針状の金属間化合物の晶出を
抑制する方策を見い出すべく更に実験研究を重ねた結果
、Si量を12%以下に低減させて初晶Siの晶出を防
ぐ方法では耐摩耗性を損うことから、これに代えて急冷
凝固粉末を出発原料とする方法によればSi量を低減さ
せる必要がないこと、並びにFe、Mn等を含む針状の
金属間化合物の晶出をFe、Mn量の低減により防止す
る方法では耐摩耗性、高温強度を損うため、これに代え
てCr、Vを適量添加する方法が効果的であることが判
明した。そして、これらの知見に基づいて更に詳細に化
学成分を検討し、本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Si:13.0〜18.0%を含
み、更にFe及びMn1種又は2種を合計で1.0〜1
0.0%と、Cr及びVの1種又は2種を合計で1.0
〜3.0%を含み、また必要に応じて更にCu:1.0
〜3.0%及びMg:0.5〜2.0%を含み、残部が
AΩ及び不可避的不純物からなる組成を有し、該合金の
急冷凝固粉末の熱間押出成形体からなることを特徴とす
る熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金を要旨とするも
のである。 以下に本発明の詳細な説明する。 まず5本発明のアルミニウム合金の化学成分限定理由を
示す。 Siは材料の耐摩耗性、耐熱性を向上させる元素であり
、Si量が増すと共にこれらの効果が大きくなるが、初
晶Siが晶出し易くなる。初品の晶出を防ぐためにはS
i量を少なくすればよく。 冷却速度の小さい鋳造材では12%以下にすれば初晶S
iは晶出せず、微細な共晶組織を呈するものとなる。し
かし、Si量が少ないと上記特性の向上が期待できない
、そこで、本発明では、Si量を多くしても初晶Siの
晶出を防止できる手段として、急冷凝固法(例、大気ア
トマイズ法)で粉末化する方法を採用するもので、これ
によればSiを18.0%まで添加しても初晶Siの共
晶組織を呈することを確認したものである。なお、Si
量を13.0%より少なくすると材料の耐摩耗性を損う
ことになるので、対摩耗性を確保するためにSLを13
.0%以上添加する必要がある。 Fe、MnはAl中への溶解度が低く拡散速度が遅いこ
とを利用して金属間化合物の晶出をもたらし、1.0%
以上の添加で材料の高温強度、耐摩耗性が向上する。し
かし、添加量が多くなると金属間化合物が針状に晶出す
るので、これを防ぐにはFe、Mnの添加を1.0%以
下にすればよいものの、逆に材料の耐摩耗性、高温強度
を損うことになる0本発明者は、材料の高温強度、耐摩
耗性を確保するために必要量のFe、Mnを添加し、そ
の場合に金属間化合物の晶出が針状にならないようにす
る方法を種々検討した結果、Cr、Vの添加(後述)が
効果的であることを見い出したものである。そのため、
Fe、Mnの1種又は2種を合計で1.0%以上添加す
る必要があり、しかしあまり多くすると耐摩耗性や硬さ
が却って低下させることになるので、上限を10.0%
とする。 Cr、Vは上記の如(Fe、Mn添加の効果を維持しつ
つ、金属間化合物が針状に晶出するのを防ぐために添加
するもので、そのためにはCr及びVの1種又は2種を
合計で1.0%以上必要である。しかし、3.0%を超
えて添加すると材料の熱間鍛造性を悪化させるので、上
限を3.0%とする。 なお、上記元素を必須成分とするが、必要に応じてCu
やMgを添加することができる。 Cu、 MgはAΩ
合金において時効硬化性を付与して材質を強化する成分
として広く使用されており、本発明においても適量を添
加すれば、か\る効果が得られる。添加する場合にはC
u:1.0〜3.0%及びMg:0.5〜2.0%の範
囲とする。各元素とも下限未満では効果がなく、上限を
超えて多く添加しても上記効果が飽和する。 本発明は、上記化学成分のアルミニウム合金を粉末冶金
法で製造するものであるが、常法により該合金の粉末を
成形し、押出法により押出材を得るに際しては、大気ア
トマイズ法などのアトマイズ法、遠心力による微粒化法
等々の急冷凝固法で製造した急冷凝固粉末を出発原料と
することが肝要である。前述の如く、急冷凝固法で製造
した粉末を使用する場合に限り、Siの添加量を多くし
ても初晶Siの晶出を防止でき、Si添加による耐熱性
、耐摩耗性の向上を確保できる。なお、急冷凝固粉末は
100メツシユ以下のものであるのが好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 (実施例) 第1表に示す化学成分(wt%)を有するアルミニウム
合金の溶湯を大気アトマイズ法により微粉化し、100
メツシユ以下の急冷凝固粉末を得た。 次いで、これらの粉末を200℃に加熱し、1.5to
n/cm”の圧力で圧縮成形して直径200m11、長
さ300+++mのビレットとし、直径54m1+のダ
イスを用いて間接押出法により押出して成形体を得た。 これらの押出材を切断し、機械加工によって高温引張試
験片と高温据込み試験片を作成し、高温引張試験及び高
温据込み試験を実施した。 高温引張試験は、平行部の直径が10■、長さが50m
mの試験片を、予め250℃に予備加熱された炉内に1
0分間保持した後、炉内で歪速度1.7X10″″3S
−1で引張った。また、据込み試験は、直径10+m、
高さが1011mの試験片を、予め450℃に予備加熱
された炉内に5分間保持した後、炉内で圧縮した。これ
らの試験結果を第1表に併記する。 同表より明らかなとおり、本発明例のアルミニウム合金
はいずれも限界据込率が高く、熱間鍛造性が優れている
と共に、高温強度も比較例と同等乃至より優れている。
【以下余白】
なお1本発明例及び比較例の一部について粉末の組織を
調べたところ、第1図〜第4図に示すように、いずれも
急冷凝固法により得た粉末でSi量が1:8.0%以下
であるので初晶Siが晶出していないが、比較例3(第
1図)では金属間化合物が針状に晶出し、比較例4(第
2図)では大きな金属間化合物が晶出すると共に一部針
状となっているのに対し、本発明例8(第3図)では金
属間化合物が花びら状に微細に晶出しており、本発明例
12(第4図)でも僅かな花びら状のものの周囲に多数
均一に分散品出しており、大きな初晶Siの晶出と針状
の金属間化合物の晶出がともに抑制されている。 また、本発明例12及び比較例4について摩耗試験を行
った。摩耗試験には大館式摩耗試験機を用い、乾式で摩
耗距離600I1ml、最終荷重2.1瞳とし、相手材
としてFe12を使用した。第5図はその結果を示した
もので1本発明例のものは比較例と同等の耐摩耗性を有
しており、耐摩耗性が損われていないことがわかる。 (発明の効果) 以上詳述したように1本発明によれば、粉末冶金法によ
り製造されるアルミニウム合金につき、その化学成分を
規制すると共に急冷凝固法により得られる粉末を用いる
ので、従来のアルミニウム合金と同等の耐摩耗性、高温
強度を維持しつつ熱間鍛造性の優れたものとすることが
可能である。 したがって、ピストン等の高い加工率を要する部材でも
熱間鍛造が容易に行うことができるので。 材料特性を活かし一層幅広い分野への利用が可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は各種アルミニウム合金の急冷凝固粉
末の金属組織を示す顕微鏡写真で、第1図及び第2図は
比較例の場合を示し、第3図及び第4図は本発明例の場
合を示しく第3図及び第4図中の黒色部の大きな部分は
エツチングで欠落した部分である)、 第5図は摩擦速度と比摩耗量の関係を示す図である。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 摩礫遣沫0) 手続補正書 昭和63年03月16日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で(以下、同じ)、Si:13.0〜18
    .0%を含み、更にFe及びMnの1種又は2種を合計
    で1.0〜10.0%と、Cr及びVの1種又は2種を
    合計で1.0〜3.0%を含み、残部がAl及び不可避
    的不純物からなる組成を有し、該合金の急冷凝固粉末の
    熱間押出成形体からなることを特徴とする熱間鍛造性に
    優れたアルミニウム合金。
  2. (2)Si:13.0〜18.0%を含み、更にFe及
    びMnの1種又は2種を合計で1.0〜10.0%と、
    Cr及びVの1種又は2種を合計で1.0〜3.0%と
    、Cu:1.0〜3.0%及びMg:0.5〜2.0%
    とを含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成
    を有し、該合金の急冷凝固粉末の熱間押出成形体からな
    ることを特徴とする熱間鍛造性に優れたアルミニウム合
    金。
JP6306087A 1987-03-18 1987-03-18 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金 Pending JPS63230842A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6306087A JPS63230842A (ja) 1987-03-18 1987-03-18 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6306087A JPS63230842A (ja) 1987-03-18 1987-03-18 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63230842A true JPS63230842A (ja) 1988-09-27

Family

ID=13218421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6306087A Pending JPS63230842A (ja) 1987-03-18 1987-03-18 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63230842A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03281750A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 靭性に優れた耐熱性アルミニウム合金
JP2017222893A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 昭和電工株式会社 アルミニウム合金鍛造品及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6196051A (ja) * 1984-08-10 1986-05-14 アライド・コ−ポレ−シヨン 急速固化したアルミニウム−遷移金属−ケイ素合金
JPS6328841A (ja) * 1986-07-21 1988-02-06 Toyo Alum Kk アルミニウム合金材料及び摺動部材の製造方法
JPS6342344A (ja) * 1986-08-06 1988-02-23 Honda Motor Co Ltd 高温強度特性に優れた粉末冶金用Al合金
JPS63219546A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Kobe Steel Ltd 粉末冶金用Al合金

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6196051A (ja) * 1984-08-10 1986-05-14 アライド・コ−ポレ−シヨン 急速固化したアルミニウム−遷移金属−ケイ素合金
JPS6328841A (ja) * 1986-07-21 1988-02-06 Toyo Alum Kk アルミニウム合金材料及び摺動部材の製造方法
JPS6342344A (ja) * 1986-08-06 1988-02-23 Honda Motor Co Ltd 高温強度特性に優れた粉末冶金用Al合金
JPS63219546A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Kobe Steel Ltd 粉末冶金用Al合金

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03281750A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 靭性に優れた耐熱性アルミニウム合金
JP2017222893A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 昭和電工株式会社 アルミニウム合金鍛造品及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110116966A1 (en) Aluminum alloy, method of casting aluminum alloy, and method of producing aluminum alloy product
JP2017538861A5 (ja)
JPH0347941A (ja) 高力マグネシウム基合金
JPS63157831A (ja) 耐熱性アルミニウム合金
JPS63171862A (ja) TiA1基耐熱合金の製造方法
DE2049546C3 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines dispersionsverfestigten Legierungskörpers
JPH0253501B2 (ja)
JP2865499B2 (ja) 超塑性アルミニウム基合金材料及び超塑性合金材料の製造方法
JPS6342344A (ja) 高温強度特性に優れた粉末冶金用Al合金
WO2019023818A1 (zh) 易于冷加工成型的变形锌合金材料及其制备方法和应用
JPS63230842A (ja) 熱間鍛造性に優れたアルミニウム合金
JPS6318034A (ja) 高強度耐応力腐食割れ性アルミニウム基粉末冶金合金
JP6726058B2 (ja) Al合金鋳造物の製造方法
JPH0457738B2 (ja)
JPH09296245A (ja) 鋳物用アルミニウム合金
JP3504917B2 (ja) 自動車エンジンの可動部品およびケーシング部材用のアルミニウム−ベリリウム−シリコン系合金
JP2711296B2 (ja) 耐熱性アルミニウム合金
JPH02225635A (ja) 熱膨張率が低く、耐摩耗性に優れ、且つ、高い靭性を有する、Al―Si合金部材の製造方法
JPH04341537A (ja) 冷間鍛造性にすぐれた高強度耐摩耗性アルミニウム合金
JPH02194142A (ja) 焼結用Al基合金粉末
JPH04202736A (ja) 熱間粉末鍛造ですぐれた変形能を示す過共晶Al―Si系合金粉末
JPH0379738A (ja) 高力Al合金材
JPH08143999A (ja) 高温強度および高温延性に優れたAl合金粉末熱間鍛造部材
JPS6223952A (ja) 靭性の高いAl−Fe−Ni系耐熱合金およびその製造法
JP2602893B2 (ja) 高強度、且つ、鍛造性に優れたアルミニウム合金部材