JPS63303028A - 切削表面特性に優れた耐食快削アルミニウム合金 - Google Patents

切削表面特性に優れた耐食快削アルミニウム合金

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JPS63303028A
JPS63303028A JP13745487A JP13745487A JPS63303028A JP S63303028 A JPS63303028 A JP S63303028A JP 13745487 A JP13745487 A JP 13745487A JP 13745487 A JP13745487 A JP 13745487A JP S63303028 A JPS63303028 A JP S63303028A
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cutting
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憲二 林
Kazuhiko Asano
浅野 和彦
Akira Miyagami
宮上 晃
Sunao Aiura
直 相浦
Koji Sakaguchi
坂口 光司
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐食快削アルミニウム合金に係り、更に詳しく
は、OA機器、VTR用部品等々の高精度加工部品に要
求される切削仕上げ面精度や光沢性などの切削表面特性
に優れた耐食快削アルミニウム合金に関するものである
(従来の技術) 従来より、快削アルミニウム合金としては、Al−Cu
系を基合金としたA2011合金やAM−Mg−8L系
を基合金としたAM6262合金が広く知られている。
前者のA2011合金は高強度で且つ極めて良好な切削
性を有する反面、耐食性や表面処理性が著しく劣る等の
問題があった。そこで、この点を改善することを意図し
て後者のAA6262合金が開発された。
しかし乍ら、このAA6262合金は、A2011合金
に比べて耐食性や表面処理性が著しく改善されはしたも
のの、切削性が充分でなく、A2011合金並の合金時
の生産性を維持することが困薙であった。このため、切
削性を改善するために種々提案がなされ、各種の改良合
金が開発されてきた。
(発明が解決しようとする問題点) 一方、この種の快削材料が要求されている用途分野にお
いては、OA機器やVTR用部品を始めとして技術革新
はめざましく、それと同時に市場ニーズが多様化し、し
かもこれらに求められる品質性能は高度化の一途にある
のが現状である。特に最近では、部品の超精密加工や高
精度化が進んでおり、材料面においても、耐食性のみな
らず快削性の点でも優れた特性を備えると共に、表面仕
上り精度と美しい仕上り(光沢)をもった材料の要請が
高まってきている。
この点、従来のアルミニウム合金は、Al−Mg−8i
系を基合金とするものであるが、特に工具寿命を速め、
且つ表面仕上り性に劣る等の問題があり、市場の厳しい
要請に対しては充分に対応できないでいるのが実情であ
る。
本発明は、上記要請に応えるべくなされたものであって
、従来の耐食快削アルミニウム合金の諸性質を維持しつ
つ、切削加工に際して工具の長寿命化等により生産性を
高めることができ、しかも切削仕上げ面精度に優れ、且
つ仕上り光沢が美しい等、切削表面特性に優れた耐食快
削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、従来のこの種の
アルミニウム合金につき前述の問題点が生ずる原因を究
明し並びにその対策としての新たな化学成分の調整につ
いて種々研究を重ねた結果、特定の化学成分にバランス
よく調整することにより可能であることを見い出し、本
発明をなしたものである。
すなわち、本発明は、Mg: 0 、5〜1.5%。
Si:0.4〜o、s%、Sn:0.5〜1.8%、P
b:0.4〜0.9%、Zn:0.1〜1.0%及びC
u: 0 。
1〜0.4%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物
からなることを特徴とする切削表面特性に優れた耐食快
削アルミニウム合金を要旨とするものである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
まず、本発明合金における化学成分の機能及び含有量の
限定理由について説明する。
Mg: Mgは析出硬化元素として添加するもので、Siとの共
存(MgiSi)により母合金としてマトリックスを硬
化させるために添加される。
また、MgはZnと共存(MgZn、)してSiと同様
の効果をもたらし、更に切削後の表面光沢を改善すると
共に、Snやpbとも共存(M lh P b %M 
gmSn)して切削性の向上に寄与する元素である。
Mg量が0.5%未満では析出硬化元素としての効果が
小さく、また1、5%を超えると変形抵抗が高くなって
押出性が低下すると共に切削性の低下を招くことになる
したがって、Mgの含有量は0.5〜1.5%の範囲に
限定されるが、実質的な配合割合はSi量により決定さ
れ、Mg>Siとなるような量比として過剰SLとなら
ないような配慮が望ましい。
Si: Siは上記Mgと共存させることが必要であり、析出硬
化元素としては0.4%未満ではその効果が小さく、し
かし0.8%を超えると過剰なSiが単独若しくはFe
−8i系の化合物として晶出し、切削時の工具の摩耗を
増加させると共に切削表面特性を低下させる原因となる
したがって、Siの含有量は0.4〜0.8%の範囲に
限定される。
Sn、 pb: Sn及びpbは快削アルミニウム合金としての切削性を
高める元素として重要であるが、これらの一方のみを添
加してもそのような効果を期待できないので1両者を同
時に添加することが必要である。
特にSnの添加は切削性の向上と工具の寿命増加に有効
であり、0.5%未満ではその効果が小さく、しかし1
.8%を超えると効果が飽和に達する。このようにSn
を多く添加する理由は、切削性を向上させると共に工具
の寿命増加を促すためであり、Mg又はpbと共存させ
てマトリックスに広く分散させることにより切削時の潤
滑効果の役目を果すものと考えられる。したがって、 
Snの含有量は0.5〜1.8%の範囲に限定される。
また、pbの添加については、切削性の改善のためには
0.4%未満では効果が小さく、しかし0.9%を超え
ると飽和に達し、必要以上の添加は却って耐食性や表面
処理性に悪影響を及ぼすことになる。したがって、Pb
の含有量は0.4〜0゜9%の範囲に限定される。
zn: ZnはAl−Mg−8i基合金の欠点である切削表面特
性の面を改善するのに重要な元素である。
特にZnは摩擦係数を小さくする元素であって、これを
添加すると切削加工に際して工具の摩耗を軽減し、切削
仕上り面精度を改善すると共に光沢のある美しい表面状
態が得られる。これは、AΩ地に固溶したり、Mgとの
共存(MgZns)により均一微細に分散したりするこ
とにより、潤滑効果を発揮するためと考えられる。
これらの効果は0.1%未満では充分得られず、しかし
1.0%を超えると耐食性の低下を招くことになるので
、Znの含有量は0.1〜1.0%の範囲に限定される
Cu: Cuを適量添加すると母合金の強度を約15%程度向上
させることができる。しかし、Cuの含有量は、0.1
%未満ではその効果を期待できず、0.4%を超えると
耐食性を劣化させるので。
0.1〜0.4%の範囲に限定される。
なお、以上の元素を必須成分として含有するアルミニウ
ム合金には、不可避的不純物としてFe、Mn、Cr、
Ti等々が随伴され得るが、これらの量は可能な限り少
ない方がよいことは云うまでもない、しかし、本発明の
効果を損わない量であるならば許容され、例えば、Fe
は0.7%以下、Mnは0.15%以下、Crは0.1
4%以下、Tiは0.15%以下に規制するのが望まし
く、他の不純物は単独で0.05%以下、合計で0.1
5%以下に規制するのが望ましい。
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
合金を常法によりそれぞれ約200■履φの鋳塊に鋳造
し、これに480”CX8hrの均質化処理を施した後
、所定寸法の押出用ビレットに切断した。
次いで、これらの各ビレットを400”Cの温度で熱間
押出しにより3o鳳臘φ棒にし、更に530”CX60
m1nの加熱後に水焼入れした後、170’t:X8h
rの焼戻し処理を施して試験材とした。
各試験材について機械的性質を調べると共に。
切削加工試験(回転数1600rp■、送り速度0゜0
5 mm / rev、すくい角度10°)を行って切
削性(切屑分断性)、表面粗さ、表面光沢性及び工具摩
耗性を調べた。これらの結果を第2表に示す。
なお、上記各切削特性の評価基準及び評価法は第3表に
示すとおりであり、切屑分断性については切削加工時の
切粉のカール径、長さ等により評価し、表面粗さについ
ては切削後の切削面のプロフィールを求めて挽目の形状
、乱れの程度により評価し1表面光沢性については切削
後の表面光沢(仕上り状況)を目視により相対比較して
評価し、工具摩耗性については所定寸法の丸棒のフォー
ミング加工で所定の外径増加(0,1mm増)に至るま
での加工数により評価した。
【以下余白1 第2表から明らかなとおり、Znが含まれていない比較
合金Gは切屑分断性は優れているものの。
表面粗さ1表面光沢性が劣り、工具摩耗性も劣っている
。また、同様にZnを含まず、しかしBiを含む比較合
金Hは表面粗さ、表面光沢性や工具摩耗性が若干改善さ
れるものの不充分であり、切屑分断性は却って劣化して
いる。更に8口を含ますpbのみを添加した従来合金I
は、比較合金Hよりも更に切屑切断性が劣化している。
これらに対し、Sn及びpbを共に添加すると共にZn
を含む本発明合金A−Fは、いずれも表面粗さ、表面光
沢性などの切削加工後の表面特性に顕著な改善効果が認
められ、特にSLがMgより過剰にならないようにする
ことにより表面特性が向上することがわかる。更に工具
摩耗性の点でも優れた性能を発揮し1機械的性質は従来
と同等のレベルを維持している。但し、Sn及びpbの
含有量が少な目の場合には切屑分断性に多少蔑がみられ
る。
なお、本発明合金のそれぞれについて耐食性を調べたと
ころ、いずれも優れた結果が得られた。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、必須成分として
Mg、Si及びCuを含有すると共にSnとpbを複合
添加し、且つZnを含有せしめた特定の化学成分に調整
したので、優れた耐食性を維持しつ一工具摩耗性が向上
し、しかも切削表面特性の優れた耐食快削アルミニウム
合金を提供することができる。したがって、OA機器や
VTR分野等で要求される高精度部品に使用することに
より、生産性を低下させることなく、優れた表面仕上り
精度が得られ、しかも美しい仕上りで光沢のある製品加
工が容易となり、今後頁に多様化すると予測される市場
ニーズに充分応え得る高付加価値な製品の製造が可能と
なる等1本発明合金の工業的価値は大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量%で(以下、同じ)、Mg:0.5〜1.5%、S
    i:0.4〜0.8%、Sn:0.5〜1.8%、Pb
    :0.4〜0.9%、Zn:0.1〜1.0%及びCu
    :0.1〜0.4%を含有し、残部がAl及び不可避的
    不純物からなることを特徴とする切削表面特性に優れた
    耐食快削アルミニウム合金。
JP62137454A 1987-05-30 1987-05-30 切削表面特性に優れた耐食快削アルミニウム合金 Expired - Lifetime JP2678753B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5024109A (ja) * 1973-07-05 1975-03-15

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JPS5024109A (ja) * 1973-07-05 1975-03-15

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