JPS6350442A

JPS6350442A - 工具摩耗量の少ない耐摩耗性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金

Info

Publication number: JPS6350442A
Application number: JP19208886A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yabe; 正浩矢部; Isao Miki; 功三木
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1988-03-03
Also published as: JPH0418020B2

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、工具摩耗量が少なく、かつ耐摩耗性および耐
蝕性に優れたアルミニウム合金に関する。

近年、ビデオレコーダ、ＶＴＲシリンダなどの普及によ
り、その心臓部にあたる回転摺動部材等には、アルミニ
ウム合金が多用されるに至っている。

このような部材は、省力化さ；した生産工程で生産され
るもので、材料特性として、３０ｋｇ／、１２程度以上
の引張強度を有し、高い耐摩耗性、耐蝕性に加え、その
加工性、とりわけ、材料加工時の切削工具の摩耗が少な
いことが望ましい。

〔従来の技術〕

そして、従来、このような部材としては、Ａｊ！−Ｃｕ
−Ｎｉ系のＡ２２１８アルミニウム合金が使われていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記Ａ２２１８合金は、耐蝕性に劣り、
例えば環境の悪い場所に長期間ビデオレコーダー等の装
置を保管するような場合に、結露現象により、心臓部の
回転摺動部材の表面に腐蝕が発生し、装置に求められて
いる本来の機能に悪影響を及ぼし、装置寿命を短くする
等の実用上のトラブルを生ずることがある。

また、Ａ２２１８合金は、切削工具の摩耗量が大きく、
切削工具を取り替える頻度が高く、生産性を低下させて
しまう問題点があった。

本発明は、このような事情に対処してなされたものであ
って、材料自体の優れた耐摩耗性および耐蝕性に加え、
工具摩耗量の少ないアルミニウム合金を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

発明者らは、上記した問題点を改善するために、種々研
究を進めた結果、Ａβ−Ｍｇ基合金にＮｉ、Ｓ１．Ｆｅ
を含有せしめることによって切削工具の摩耗量を減少さ
せ、かつ耐摩耗性、耐蝕性を向上し得ることを見出し、
さらに、Ｍｎ、Ｃｒのうちの１種または２種を含有せし
めることによって、さらに優れた特性を示すことを見出
し、本発明を完成したものである。

即ち、特許請求の範囲第１項に記載された発明（以下「
第１発明」という）は、Ｍｇ３．０〜５．０重量％Ｎｉ０．６〜３．０重量％Ｓｉ０．１〜０．５重量％Ｆｅ０．１〜０．７重量％を含有し、残部Ａ１及び不純物からなることを特徴とす
る工具摩耗量の少ない耐摩耗性および耐蝕性に優れたア
ルミニウム合金であり、特許請求の範囲第２項に記載された発明（以下「第２発
明」という）は、Ｍｇ３．０〜５．０重量％Ｎｉ０．６〜３．０重量％Ｓｉ０．１〜０．５重量％Ｆｅ０．１〜０．７重量％を含有し、更にＭｎ　　０．０５〜１．０重量％Ｃｒ　　０．０５〜０．５重量％の１種または２種以上を含有し、残部Ａｆ及び不純物か
らなることを特徴とする工具摩耗量の少ない耐摩耗性お
よび耐蝕性に優れたアルミニウム合金である。

〔作用〕

本発明によるアルミニウム合金における成分限定理由に
ついて述べると次のとおりである。

０Ｍｇ３．０〜５．０重量％Ｍｇは、合金中に固溶するとともに一部はＭ　ｇ　２３
　ｉとなって強度の向上に寄与し、しかも耐蝕性を良好
にするために添付するものであって、その含有量が下限
値以下では、その効果を十分に得ることができず、強度
的に低いものにならざるを得ない。またそれが、上限値
以上となると加工性および耐応力腐蝕割れ性を低下をも
たらす。

■Ｎｉ０．６〜３．０重景％Ｓｉ０．１〜０．５重量％Ｆｅ０．１〜０．７重量％Ｎｉ、ＳｉおよびＦｅの添加は合金中にＡｊ！−Ｎｉ。

ＡＡ−Ｎｉ−Ｆｅ、Ａｊ！−３ｔ−Ｆｅ系等の微細でし
かも硬質の化合物を生成して耐摩耗性の向上と工具摩耗
量の減少をはかるために添加するものであって、いずれ
か１種の含有量が下限値以下ではその効果が少なく、ま
たいずれか１種の含有量が上限以上となると巨大化合物
を生成して靭性および冷間加工性を劣化させる。

また、好ましい耐摩耗性を付与するためには、上限を３
．０重量％とじて、０．８重量％以上のＮｉを含有させ
ることが望ましい。

■Ｍｎ　　０．０５〜１．０重量％Ｃｒ　　０．０５〜０．５重量％ＭｎおよびＣｒの１種又は２種の添加は、切削加工の際
、切削工具刃先の摩耗量の減少および切削屑の微細化に
寄与するためのものであって、その含有量がともに下限
値以下では、その効果が少なく、また、いずれか１種の
含有量が上限以上となると、ＡＪ−Ｆｅ−Ｃｒ、Ａｆｆ
−Ｆｅ−Ｍｎなどの巨大化合物を生成して加工性を劣化
させる。

なお、鋳造の際結晶粒微細化のために通常添加される結
晶粒微細化剤例えばＴｉを０．２重量％以下、Ｂの０．
０５重量％以下の添加は好ましいことである。

また、溶解に際して、Ｍｇの酸化防止のために通常添加
されるＢｅの０．０１重量％以下の添加は許容される。

〔実施例〕

常法によって溶製した後、半連続鋳造法により、第１表
に示すように、本発明による合金８種、比較合金４種及
び公知の合金であるＡ２２１８合金のビレットを鋳造し
た。

このビレットを５２０℃の温度で４時間の均質処理を施
した後、直径３５０の丸棒に押し出し加工し、さらに３
Ｑｍｍφの丸棒に引抜加工した。

なお、試料番号１〜１２は引抜加工のままのもの（ＨＩ
３）と２５０℃の温度で２時間保持して安定化処理した
もの（Ｈ３４）を供試材とした。

また、試料番号１３（Ａ２２１８合金）は、３０ｍｍの
丸棒に引抜加工した後、この材料に常用される処理、即
ち、５２０℃の温度に２時間保持して溶体化処理した後
水焼入れし、１７０℃で１０時間焼戻し処理し、供試材
とした。

これらの供試材について、引張強さ、切削性、耐工具摩
耗性、耐摩耗性、耐蝕性を測定した。

試験方法及びその評価基準は次のとおりである。

（試験方法） ■切削性高速度１（ＳＫＨ４）のバイトを用いて切削速度２００
ｍ／　分、切込み深さ１．０ｍｍ、送り速度０．０５ｍ
ｍ　／　ｒｅｖの切削条件下で乾式切削を行い、その際
の切屑の形状を調べた。

■耐工具摩耗性上記■の切削条件で連続３０分間切削加工を行い、バイ
トの逃げ面の摩耗幅を測定した。

■耐摩耗性大越式摩耗試験機を用いて、負荷荷重２．１ｋｓｒ、摩
擦距離６００ｍ、摩擦速度２．４ｍ／秒、相手材ＦＣ３
０の条件で試験し、供試材の比摩耗量を測定した。

■耐蝕性供試材の表面をダイヤモンドバイトで切削加工して、３
５℃、５％食塩水の噴霧液中に２０時間連続噴霧した後
、供試材の断面をエメリーペーパーで研磨して、表面か
らの腐蝕状態を観察した。

（評価方法）上記試験結果の評価基準を第２表に示す。

（測定結果）この測定結果を第３表に示す。

第１表第２表第３表第３表の結果より、第１発明の合金は、公知のＡ２２１
８合金に比較して、切削性についてはやや劣るものの、
耐工具摩耗性、耐摩耗性の向上が認められ、耐蝕性につ
いては、飛躍的な向上が認められる。

また、第２発明の合金は、公知のＡ２２１８合金におけ
る全ての要素において優良性が確認される。

なお、第１発明及び第２発明の合金においては、公知の
Ａ２２１８合金と比較して、引張強度の若干の低下が認
められるが、上述したような回転摺動部材等に使用する
場合には、３０ｋｇ／＊ｍ”程度以上の引張強度を有す
れば足り、十分な強度を有するものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によるアルミニ
ウム合金は、耐摩耗性および耐蝕性に優れているから、
ビデオレコーダーやＶＴＲシリンダーなどの回転摺動部
材やブレーキディスク、ピストン部材等に用いた場合に
は、優れた性能を発揮し、しかも長期にわたって使用す
ることができる効果を有する。

また、耐工具摩耗性に優れているから、切削工具を取り
替える頻度を低くおさえることができ、部品の生産性を
向上できる効果を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍｇ３．０〜５．０重量％、Ｎｉ０．６〜３．０重量％、Ｓｉ０．１〜０．５重量％、Ｆｅ０．１〜０．７重量％を含有し、残部Ａｌ及び不純物からなることを特徴とす
る工具摩耗量の少ない耐摩耗性および耐蝕性に優れたア
ルミニウム合金。
（２）Ｍｇ３．０〜５．０重量％、Ｎｉ０．６〜３．０重量％、Ｓｉ０．１〜０．５重量％、Ｆｅ０．１〜０．７重量％を含有し、更にＭｎ０．０５〜１．０重量％、Ｃｒ０．０５〜０．５重量％の１種または２種以上を含有し、残部をＡｌ及び不純物
からなることを特徴とする工具摩耗量の少ない耐摩耗性
および耐蝕性に優れたアルミニウム合金。