WO2016063320A1 - ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト - Google Patents

ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト Download PDF

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die
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瑛章 團野
宮尻　聡
大城　直人
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株式会社大紀アルミニウム工業所
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002—Castings of light metals
    • B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy for die casting having improved castability and corrosion resistance and an aluminum alloy die casting using the alloy.
  • Aluminum alloys are widely used as component materials in automobiles, industrial machines, aircraft, home appliances, and other various fields because of their light weight and various characteristics such as excellent thermal conductivity and high corrosion resistance.
  • One of them is the field of aluminum alloys for die casting, and a representative example thereof is an ADC12 (hereinafter simply referred to as “ADC12”) of an Al—Si—Cu die casting alloy defined in Japanese Industrial Standard JIS H5302. )
  • ADC12 has good fluidity and filling properties during casting (die casting), so it is frequently used for applications such as covers and cases such as car carburetors, cylinder blocks and cylinder head covers, or die casting parts other than automobiles. I came.
  • ADC5 and ADC6 which are Al—Mg based die casting alloys defined in Japanese Industrial Standard JIS H5302, are excellent in corrosion resistance but are solidified. Due to the wide range, hot-water flow is poor, and cracks are likely to occur in die-cast products. In other words, the Al—Mg-based die casting alloy has a problem that castability is remarkably inferior to that of the ADC 12, so that its use is often limited to simple product shapes.
  • Patent Document 1 includes Si: 9.0 to 12.0% by weight, Mg: 0.20 to 0.80% by weight, Die-casting containing Mn + Fe: 0.7-1.1% by weight, Mn / Fe ratio: 1.5 or more, Cu as impurities being regulated to 0.5% by weight or less, the balance being aluminum and inevitable impurities Aluminum alloys are disclosed. According to this technology, the amount of Mn, Fe, and Cu among aluminum alloy components for die casting has a great influence on the corrosion resistance of the aluminum alloy, and by limiting the amount of Cu added to 0.5% by weight or less, Compared with the ADC 12, the corrosion resistance is greatly improved.
  • Patent Document 1 can improve the corrosion resistance to the same level as the Al—Si—Mg based casting alloy AC4C defined in Japanese Industrial Standard JIS H5202, It is not certain how the characteristics are compared with ADC12. As for the castability, the technique described in Patent Document 1 has a castability of about 80% of the ADC12 in comparison with the flow length, but the castability has reached a level equivalent to that of the ADC12. It's hard to say.
  • a main object of the present invention is to provide an aluminum alloy for die casting having a castability and mechanical properties equivalent to those of the ADC 12 and having a corrosion resistance equivalent to that of the ADC 6, and an aluminum alloy die casting die-cast with the alloy. That is.
  • the first invention in the present invention is “Cu: 0.10 wt% or less, Si: 12.0 to 15.0 wt%, Mg: 1.00 wt% or less, Fe: 0.05 to 1.00 wt% %, Cr: 0.10 to 0.50 wt%, with the balance being Al and inevitable impurities ”.
  • the content ratio of Cu which is considered to have the greatest influence on the corrosion resistance, is 0.10% by weight.
  • % Cr and 0.10 to 0.50% by weight of Cr which has the effect of improving corrosion resistance and seizure resistance, have castability and mechanical characteristics comparable to ADC12.
  • An alloy having high corrosion resistance comparable to that of ADC 6 can be obtained.
  • an aluminum alloy ingot for die casting having excellent corrosion resistance as well as castability and mechanical characteristics can be produced safely and simply by containing five kinds of elemental components at a predetermined ratio. can do.
  • the die casting aluminum alloy of the present invention it is preferable to add 30 to 200 ppm of at least one selected from Na, Sr and Ca, or 0.05 to 0.20 wt% of Sb. By doing so, the particles of eutectic Si can be made finer, and the toughness and strength of the aluminum alloy can be further improved. It is also preferable to add 0.05 to 0.30% by weight of Ti and 1 to 50 ppm of B. By doing this, even when the amount of Si is small or when using a casting method with a slow cooling rate, the crystal grains of the aluminum alloy can be refined, and as a result, the elongation of the aluminum alloy can be improved. Can do.
  • an aluminum alloy for die casting having a castability and mechanical properties equivalent to those of ADC 12 and having a corrosion resistance equivalent to that of ADC 6, and an aluminum alloy die casting die-cast with the alloy.
  • the aluminum alloy for die casting of the present invention (hereinafter also simply referred to as “aluminum alloy”) is mainly composed of 0.10 wt% or less of Cu (copper), 12.0 to 15.0 wt% of Si (silicon; silicon). , 1.00 wt% or less of Mg (magnesium), 0.05 to 1.00 wt% of Fe (iron), 0.10 to 0.50 wt% of Cr (chromium), with the balance being Al ( Aluminum) and inevitable impurities.
  • aluminum alloy is mainly composed of 0.10 wt% or less of Cu (copper), 12.0 to 15.0 wt% of Si (silicon; silicon). , 1.00 wt% or less of Mg (magnesium), 0.05 to 1.00 wt% of Fe (iron), 0.10 to 0.50 wt% of Cr (chromium), with the balance being Al ( Aluminum) and inevitable impurities.
  • the content ratio of Cu with respect to the total weight of the aluminum alloy is set to 0.10% by weight or less.
  • the content ratio of Cu with respect to the total weight of the aluminum alloy is preferably 0.08% by weight or less, more preferably 0.05% by weight. % Or less.
  • Si silicon (silicon; silicon) is an important element that contributes to an improvement in fluidity at the time of melting an aluminum alloy and a decrease in liquidus temperature, thereby improving castability.
  • the content ratio of Si with respect to the weight of the entire aluminum alloy is preferably in the range of 12.0 to 15.0% by weight.
  • the content ratio of Si is less than 12.0% by weight, the melting temperature and casting temperature of the aluminum alloy increase, and the fluidity when the aluminum alloy is melted decreases. This is because even when the Si content is higher than 15.0% by weight, the castability is lowered due to a decrease in fluidity or an increase in liquidus temperature.
  • Mg manganesium
  • the content ratio of Mg with respect to the weight of the entire aluminum alloy is preferably in the range of 1.00% by weight or less.
  • the presence of Mg within such a range can improve the mechanical properties such as the proof stress and tensile strength of the aluminum alloy without greatly affecting the corrosion resistance.
  • the elongation of an alloy will fall and the quality of the aluminum alloy die-casting manufactured using this alloy will be inferior.
  • Fe iron
  • the content ratio of Fe with respect to the weight of the entire aluminum alloy is preferably in the range of 0.05 to 1.00% by weight.
  • the seizure prevention effect at the time of die casting is not sufficient, and conversely, the above seizure also occurs when the Fe content is more than 1.00% by weight. This is because the prevention effect is sufficient, but the toughness of the alloy is lowered and the melting temperature is increased to deteriorate the castability.
  • the content ratio of Cr with respect to the weight of the entire aluminum alloy is preferably in the range of 0.10 to 0.50 wt%.
  • the Cr content is less than 0.10% by weight, the effect of improving the corrosion resistance of the alloy is not sufficient.
  • the Cr content is more than 0.50% by weight, the corrosion resistance is sufficient.
  • the liquidus temperature becomes high, the fluidity is lowered, and the castability is deteriorated.
  • At least one selected from Na (sodium), Sr (strontium), Ca (calcium), and Sb (antimony) may be added as an improvement treatment material.
  • the particles of eutectic Si can be made finer, and the toughness and strength of the aluminum alloy can be further improved.
  • the addition ratio of the improved treatment material to the total weight of the aluminum alloy is 30 to 200 ppm when the improved treatment material is Na, Sr and Ca, and 0.05 to 0.20% by weight when Sb is used. A range is preferable.
  • the addition ratio of the improved treatment material is less than 30 ppm (0.05% by weight in the case of Sb), it becomes difficult to refine the eutectic Si particles in the aluminum alloy.
  • the eutectic Si particles in the aluminum alloy are sufficiently refined and added even if the addition amount is further increased. This is because the effect does not increase.
  • At least one of Ti (titanium) and B (boron) may be added instead of or in addition to the above-described improvement treatment material.
  • Ti and B titanium
  • the addition ratio of Ti and B to the total weight of the aluminum alloy is preferably in the range of 0.05 to 0.30% by weight in the case of Ti and 1 to 50 ppm in the case of B.
  • the addition ratio of Ti is less than 0.05% by weight or the addition ratio of B is less than 1 ppm, it is difficult to refine the crystal grains in the aluminum alloy.
  • the addition ratio of Ti is 0.30. This is because when the amount is more than% by weight or when the addition ratio of B is more than 50 ppm, the crystal grains in the aluminum alloy are sufficiently refined, and even if the addition amount is increased further, the addition effect cannot be improved.
  • a raw material containing each element component of Al, Cu, Si, Mg, Fe and Cr so as to have the above-described predetermined ratio is prepared.
  • this raw material is put into a melting furnace such as a pre-furnace melting furnace or a closed melting furnace to melt them.
  • the melted raw material, that is, the molten aluminum alloy is subjected to a purification treatment such as a dehydrogenation treatment and a decontamination treatment as necessary.
  • the refined molten metal is poured into a predetermined mold or the like and solidified to form the molten aluminum alloy into an alloy ingot or the like.
  • solution treatment and aging treatment are performed as necessary.
  • the mechanical properties of the aluminum alloy casting can be improved by subjecting the aluminum alloy die casting to solution treatment, aging treatment, and the like.
  • each mechanical characteristic (tensile strength, elongation, 0.2% yield strength) in a predetermined example and a comparative example was measured by the following method. That is, using an ordinary die casting machine with a clamping force of 135 tons (DC135EL manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), die casting was performed at an injection speed of 1.0 m / sec and a casting pressure of 60 MPa, and ASTM (American Society for Testing and Testing and Material) A round bar test piece conforming to the standard was prepared.
  • the tensile strength, elongation, and 0.2% proof stress of the round bar test piece in an as-cast state were measured using a universal testing machine (AG-IS 100 kN) manufactured by Shimadzu Corporation. Further, the corrosion resistance was evaluated by a (neutral) salt spray test based on Japanese Industrial Standard JIS Z2371. Furthermore, the castability by die casting was evaluated by the following method in addition to measuring the liquidus temperature of the alloy. That is, the alloy ingot was melted, and the flow length of the solution at the liquidus temperature of the alloy + 100 ° C. was measured. For the measurement, an MIT type fluidity tester was used.
  • Table 1 shows the elemental compositions, salt spray measurement results, and mechanical properties of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 9 of the aluminum alloy that is the subject of the present invention.
  • Table 2 shows the elemental composition, liquidus temperature, and flow length of Examples 10 to 14 and Comparative Examples 10 and 11 of the aluminum alloy that is the subject of the present invention.
  • Example 10 to 14 is significantly lower than that of Comparative Example 11 corresponding to ADC6, and Comparative Example 10 corresponding to ADC12. Is almost equivalent.
  • the flow lengths of Examples 10 to 14 are significantly longer than those of Comparative Examples 10 and 11. That is, it can be seen that the aluminum alloys of Examples 9 to 13 are superior to those of Comparative Examples 10 and 11 in castability by die casting.

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Abstract

　ＡＤＣ１２と同等の鋳造性及び機械的特性を有すると共に、ＡＤＣ６と同等の耐食性を有するダイカスト用アルミニウム合金と、当該合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストとを提供する。すなわち、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、Ｃｕ：０．１０重量％以下、Ｓｉ：１２．０～１５．０重量％、Ｍｇ：１．００重量％以下、Ｆｅ：０．０５～１．００重量％、Ｃｒ：０．１０～０．５０重量％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなることを特徴とする。

Description

ダイカスト用アルミニウム合金およびこれを用いたアルミニウム合金ダイカスト
　本発明は、鋳造性と耐食性とを向上させたダイカスト用アルミニウム合金および当該合金を利用したアルミニウム合金ダイカストに関する。
　アルミニウム合金は、軽量であると共に、優れた熱伝導性および高い耐食性などの諸特性から、自動車や産業機械、航空機、家庭電化製品その他各種分野において、その構成部品素材として広く使用されている。その一つとしてダイカスト用アルミニウム合金の分野があり、その代表的なものとして日本工業規格ＪＩＳ　Ｈ５３０２にて規定されたＡｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系ダイカスト用合金のＡＤＣ１２（以下、単に「ＡＤＣ１２」と称する。）がある。このＡＤＣ１２は、鋳造(ダイカスト)の際における流動性や充填性が良いことから、自動車のキャブレター，シリンダーブロック，シリンダーヘッドカバーなどのカバー類やケース類等の用途、或いは自動車以外のダイカスト部品に多用されてきた。
　しかしながら、このＡＤＣ１２は耐食性に劣るため、腐食し易い環境で使用する場合には、陽極酸化処理などの耐食性向上処理が必要であり、手間やコスト等の面で問題が生じ得る。
　これに対し、日本工業規格ＪＩＳ　Ｈ５３０２にて規定されたＡｌ－Ｍｇ系ダイカスト用合金のＡＤＣ５やＡＤＣ６（以下、単に「ＡＤＣ５」，「ＡＤＣ６」と称する。）は、耐食性に優れているが、凝固範囲が広いために湯流れ性が悪く、ダイカスト製品に割れが生じ易い。つまり、Ａｌ－Ｍｇ系ダイカスト用合金は、ＡＤＣ１２に比べて鋳造性が著しく劣るため、その用途が簡単な製品形状のものに限られることが多いという問題が有った。
　そこで、鋳造性と耐食性とに優れたダイカスト用アルミニウム合金を提供する技術として、特許文献１には、Ｓｉ：９．０～１２．０重量％、Ｍｇ：０．２０～０．８０重量％、Ｍｎ＋Ｆｅ：０．７～１．１重量％を含み、Ｍｎ／Ｆｅ比：１．５以上であり、不純物としてＣｕが０．５重量％以下に規制され、残部がアルミニウムと不可避的不純物からなるダイカスト用アルミニウム合金が開示されている。
　この技術によれば、ダイカスト用アルミニウム合金成分量の中でもＭｎ，Ｆｅ，及びＣｕ量がアルミニウム合金の耐食性に大きく影響しており、Ｃｕ添加量を０．５重量％以下に規制すること等により、ＡＤＣ１２と比較して耐食性を大幅に向上させている。
特開２００６－１８３１２２号公報
　しかしながら、上記の従来技術には、次のような欠点が有った。
　すなわち、上記特許文献１に記載の技術では、日本工業規格ＪＩＳ　Ｈ５２０２にて規定されたＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系の鋳物用合金ＡＣ４Ｃと同程度にまで耐食性を向上させることができるものの、その機械的特性がＡＤＣ１２と比較してどのようになっているのか定かではない。
　また、鋳造性についても、上記特許文献１に記載の技術では、流動長での比較において、ＡＤＣ１２の８０％程度の鋳造性を有するものの、その鋳造性がＡＤＣ１２と同等のレベルにまで達しているとは言い難い。
　それゆえに、この発明の主たる課題は、ＡＤＣ１２と同等の鋳造性及び機械的特性を有すると共に、ＡＤＣ６と同等の耐食性を有するダイカスト用アルミニウム合金と、当該合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストとを提供することである。
　本発明における第１の発明は、「Ｃｕ：０．１０重量％以下、Ｓｉ：１２．０～１５．０重量％、Ｍｇ：１．００重量％以下、Ｆｅ：０．０５～１．００重量％、Ｃｒ：０．１０～０．５０重量％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなる」ことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金である。
　この発明では、主にＳｉを１２．０～１５．０重量％含有させて合金の鋳造性を向上させるのに加え、耐食性に最も大きな影響を与えると考えられるＣｕの含有割合を０．１０重量％以下に抑え、且つ、耐食性と耐焼付き性とを向上させる効果が有るＣｒを０．１０～０．５０重量％含有させるようにしているので、ＡＤＣ１２並の鋳造性並びに機械的特性を有すると共に、ＡＤＣ６並の高い耐食性を持った合金を得ることができるようになる。
　以上のように、本発明では、５種類の元素成分を所定の割合で含有させるだけで、鋳造性及び機械的特性のみならず耐食性にも優れたダイカスト用アルミニウム合金のインゴットを安全且つ簡便に製造することができる。
　なお、本発明のダイカスト用アルミニウム合金では、Ｎａ，ＳｒおよびＣａから選ばれる少なくとも１種を３０～２００ｐｐｍ添加することや、Ｓｂを０．０５～０．２０重量％添加するのが好ましい。こうすることにより、共晶Ｓｉの粒子を細かくすることができ、アルミニウム合金の靱性や強度をより一層向上させることができる。
　また、Ｔｉを０．０５～０．３０重量％添加することや、Ｂを１～５０ｐｐｍ添加することも好ましい。こうすることにより、特にＳｉ量が少ない場合や冷却速度の遅い鋳造方法を用いる場合であってもアルミニウム合金の結晶粒を微細化させることができ、その結果、当該アルミニウム合金の伸びを向上させることができる。
　本発明における第２の発明は、上記第１の発明に記載のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたことを特徴とするアルミニウム合金ダイカストである。
　本発明のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストは、鋳造性よく量産できると共に、耐力や伸びと言った機械的特性のみならず、耐食性にも優れているため、例えば自動車用構造部品など、長期間屋外環境で使用される用途に最適である。
　本発明によれば、ＡＤＣ１２と同等の鋳造性及び機械的特性を有すると共に、ＡＤＣ６と同等の耐食性を有するダイカスト用アルミニウム合金と、当該合金でダイカストされたアルミニウム合金ダイカストとを提供することができる。
　以下、本発明の実施の形態について具体例を示しながら詳述する。
　本発明のダイカスト用アルミニウム合金(以下、単に「アルミニウム合金」とも云う。)は、主として０．１０重量％以下のＣｕ(銅)，１２．０～１５．０重量％のＳｉ(シリコン；ケイ素)，１．００重量％以下のＭｇ(マグネシウム)，０．０５～１．００重量％のＦｅ(鉄)，０．１０～０．５０重量％のＣｒ(クロム)を含有し、残部がＡｌ(アルミニウム)と不可避不純物とで構成されている。以下、各元素の特性について説明する。
　Ｃｕ(銅)は、アルミニウム合金の機械的強度や硬さを向上させるものであるが、その一方で、耐食性を著しく低下させる。このため、アルミニウム合金の耐食性を向上させるためには、不純物として混入する以外、低含有にする必要が有る。
　そこで、本発明では、アルミニウム合金原料としてスクラップを受け入れることができるようにするため、アルミニウム合金全体の重量に対するＣｕの含有割合を０．１０重量％以下とした。なお、当該合金を用いたアルミニウム合金ダイカストにより厳しい耐食性が求められる場合には、アルミニウム合金全体の重量に対するＣｕの含有割合を０．０８重量％以下とするのが好ましく、より好ましくは０．０５重量％以下である。
　Ｓｉ(シリコン；ケイ素)は、アルミニウム合金溶融時における流動性の向上や液相線温度の低下などに寄与して鋳造性を向上させる重要な元素である。
　アルミニウム合金全体の重量に対するＳｉの含有割合は、上述したように１２．０～１５．０重量％の範囲であることが好ましい。Ｓｉの含有割合が１２．０重量％未満の場合には、アルミニウム合金の溶融温度および鋳造温度が高くなると共に、アルミニウム合金を溶融した際の流動性が低下するためダイカスト時に十分な湯流れ性が確保できず、Ｓｉの含有割合が１５．０重量％より多い場合にも、流動性の低下や液相線温度の上昇により鋳造性が低下するようになるからである。
　Ｍｇ(マグネシウム)は、主としてアルミニウム合金中のＡｌ母材に固溶した状態又はＭｇ２Ｓｉとして存在し、アルミニウム合金に耐力および引張強さを付与する一方で、過大量の含有により鋳造性や耐食性に悪影響を及ぼす成分である。
　アルミニウム合金全体の重量に対するＭｇの含有割合は、上述したように１．００重量％以下の範囲であることが好ましい。かかる範囲内でのＭｇの存在は、耐食性に大きな影響を与えることなく、アルミニウム合金の耐力や引張強さと言った機械的特性を向上させることができる。なお、Ｍｇの配合割合が１．００重量％より多い場合には、合金の伸びが低下し、かかる合金を用いて製造したアルミニウム合金ダイカストは品質が劣ったものとなる。
　Ｆｅ(鉄)は、ダイカスト時の焼付き防止効果を有することが知られている。しかしながら、このＦｅは、Ａｌ-Ｓｉ-Ｆｅからなる針状晶を晶出し、アルミニウム合金の靱性を低下させると共に、大量に添加すると適温での溶解を困難にする。
　アルミニウム合金全体の重量に対するＦｅの含有割合は、上述したように０．０５～１．００重量％の範囲であることが好ましい。Ｆｅの含有割合が０．０５重量％未満の場合には、ダイカスト時の焼付き防止効果が十分ではなく、逆に、Ｆｅの含有割合が１．００重量％より多い場合にも、上記焼付き防止効果は十分なものになるが、当該合金の靱性が低下すると共に溶解温度が上昇して鋳造性が悪化するようになるからである。
　Ｃｒ(クロム)は、主としてアルミニウム合金が溶融している時には溶融状態で存在し、固体の時にはＡｌ相に固溶した状態或いはＣｒ系化合物として晶出した状態で存在し、上述したＦｅ及びＭｎと同様に、ダイカスト時におけるアルミニウム合金と金型との焼付きを防止すると共に、合金の耐食性を向上させるためのものである。
　アルミニウム合金全体の重量に対するＣｒの含有割合は、上述したように０．１０～０．５０重量％の範囲であることが好ましい。Ｃｒの含有割合が０．１０重量％未満の場合には、合金の耐食性向上効果が十分ではなく、逆に、Ｃｒの含有割合が０．５０重量％より多い場合には、耐食性は十分なものになるが、液相線温度が高くなり流動性が低下して鋳造性が悪化するようになるからである。
　以上の含有割合に従って、Ｃｕ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ及びＣｒの含有割合を調整すると、安全性の高い簡単な処方で有りながら、ＡＤＣ１２と同等の鋳造性及び機械的特性を有すると共に、ＡＤＣ６と同等の耐食性を有するダイカスト用アルミニウム合金地金を得ることができる。
　なお、上述した各元素成分のほかに、Ｎａ（ナトリウム），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｃａ（カルシウム）およびＳｂ（アンチモン）から選ばれる少なくとも１種を改良処理材として添加するようにしてもよい。このような改良処理材を添加することによって共晶Ｓｉの粒子を細かくすることができ、アルミニウム合金の靱性や強度をより一層向上させることができる。
　ここで、アルミニウム合金全体の重量に対する改良処理材の添加割合は、当該改良処理材がＮａ，ＳｒおよびＣａの場合には３０～２００ｐｐｍ、Ｓｂの場合には０．０５～０．２０重量％の範囲であることが好ましい。改良処理材の添加割合が３０ｐｐｍ(Ｓｂの場合には０．０５重量％)未満の場合には、アルミニウム合金中の共晶Ｓｉの粒子を微細化するのが困難となり、逆に、改良処理材の添加割合が２００ｐｐｍ(Ｓｂの場合には０．２０重量％)より多い場合には、アルミニウム合金中の共晶Ｓｉの粒子は十分に微細化されており、これ以上添加量を増やしても添加効果が上がらなくなるからである。
　また、上記改良処理材に代えて、或いは改良処理材と共に、Ｔｉ（チタン）およびＢ（硼素）の少なくとも一方を添加するようにしてもよい。このようにＴｉおよびＢの少なくとも一方を添加することによってアルミニウム合金の結晶粒が微細化され、当該合金の伸びを向上させることができる。なお、かかる効果は、特にＳｉ量が少ない場合や冷却速度の遅い鋳造方法を用いる場合に顕著となる。
　アルミニウム合金全体の重量に対するＴｉおよびＢの添加割合は、Ｔｉの場合には０．０５～０．３０重量％、Ｂの場合には１～５０ｐｐｍの範囲であることが好ましい。Ｔｉの添加割合が０．０５重量％未満或いはＢの添加割合が１ｐｐｍ未満の場合には、アルミニウム合金中の結晶粒を微細化するのが困難となり、逆に、Ｔｉの添加割合が０．３０重量％より多い場合或いはＢの添加割合が５０ｐｐｍより多い場合には、アルミニウム合金中の結晶粒は十分に微細化されており、これ以上添加量を増やしても添加効果が上がらなくなるからである。
　本発明のダイカスト用アルミニウム合金を製造する際には、まず、Ａｌ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ及びＣｒの各元素成分が上述した所定の割合となるように含有させた原料を準備する。続いて、この原料を前炉付溶解炉や密閉溶解炉などの溶解炉に投入し、これらを溶解させる。溶解させた原料すなわちアルミニウム合金の溶湯は、必要に応じて脱水素処理および脱介在物処理などの精製処理が施される。そして、精製された溶湯を所定の鋳型などに流し込み、固化させることによって、アルミニウム合金の溶湯を合金地金インゴットなどに成形する。
　また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金を用いてアルミニウム合金ダイカストを鋳造した後、必要に応じて溶体化処理及び時効処理などが施される。このようにアルミニウム合金ダイカストに溶体化処理および時効処理などを施すことによってアルミニウム合金鋳物の機械的特性を改良することができる。
　以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　なお、所定の実施例および比較例における各機械的特性(引張強さ，伸び，０．２％耐力)は、次の方法で測定した。すなわち、型締力１３５トンの通常のダイカストマシン(東芝機械(株)社製・ＤＣ１３５ＥＬ)を用いて、射出速度１．０ｍ／秒、鋳造圧力６０ＭＰａでダイカスト鋳造し、ＡＳＴＭ(American　Society　for　Testing　and　Material)規格に準拠した丸棒試験片を作製した。そして、鋳放しの状態のかかる丸棒試験片について、(株)島津製作所社製の万能試験機(ＡＧ－ＩＳ　１００ｋＮ)を用いて、引張強さ，伸び，０．２％耐力を測定した。
　また、耐食性については、日本工業規格ＪＩＳ　Ｚ２３７１に準拠した（中性）塩水噴霧試験にて評価を行なった。
　さらに、ダイカストでの鋳造性については、合金の液相線温度を測定するのに加え、次の方法で評価した。すなわち、合金インゴットを溶解し、合金の液相線温度＋１００℃における溶体の流動長を測定した。測定には、ＭＩＴ式流動性試験機を使用した。ＭＩＴ試験装置の条件は、真空ポンプ差圧設定値：２００Ｔｏｒｒ（ゲージ圧）、吸引用パイレックス管（「パイレックス」は登録商標）：内径φ５ｍｍ（Ｌ字管）であり、ｎ＝５の平均値を算出して当該合金の流動長とした。
　表１は、本発明の対象となるアルミニウム合金の実施例１～９と比較例１～９の元素組成、塩水噴霧測定結果、機械的特性を示したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、表２は、本発明の対象となるアルミニウム合金の実施例１０～１４と比較例１０及び１１の元素組成、液相線温度並びに流動長を示したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　
　表１より、塩水噴霧試験の結果、アルミニウム合金全体の重量に対して０．１０～０．５０重量％の範囲でＣｒが含有されている実施例１～９では、腐食による重量減少量が１．４ｍｇ／ｄｍ2／ｄａｙ以下であるのに対し、Ｃｕの含有割合が実施例１～８に近いもののＣｒが全く含有されていない比較例１，４及び５では、同重量減少量が２．０ｍｇ／ｄｍ2／ｄａｙを大きく超えるものとなっている。これにより、上記所定範囲のＣｒを含有させることによって耐食性の向上することが窺える。
　また、実施例１～９と、ＡＤＣ１２に相当する比較例２とを比較した場合、実施例１～９のアルミニウム合金は、比較例２のものに比べて、著しく高い耐食性を有すると共に、これと略同等の機械的特性を有することが窺える。
　また、表２より、（実施例１～５に近似する）実施例１０～１４は、その液相線温度が、ＡＤＣ６に相当する比較例１１に比べて著しく低く、ＡＤＣ１２に相当する比較例１０と略同等である。これに対し、実施例１０～１４の流動長は、比較例１０及び１１のものに比べて著しく長い。つまり、実施例９～１３のアルミニウム合金は、比較例１０及び１１のものに比べて、ダイカストでの鋳造性に優れることが分かる。

Claims (6)

  1. 　Ｃｕ：０．１０重量％以下、Ｓｉ：１２．０～１５．０重量％、Ｍｇ：１．００重量％以下、Ｆｅ：０．０５～１．００重量％、Ｃｒ：０．１０～０．５０重量％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなることを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金。
  2. 　Ｎａ，ＳｒおよびＣａから選ばれる少なくとも１種を３０～２００ｐｐｍ添加したことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
  3. 　Ｓｂを０．０５～０．２０重量％添加したことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
  4. 　Ｔｉを０．０５～０．３０重量％添加したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のダイカスト用アルミニウム合金。
  5. 　Ｂを１～５０ｐｐｍ添加したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のダイカスト用アルミニウム合金。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載のダイカスト用アルミニウム合金でダイカストされたことを特徴とするアルミニウム合金ダイカスト。
     
     
     
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