JPH01294841A - 鋳造用高力アルミニウム合金 - Google Patents
鋳造用高力アルミニウム合金Info
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- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 17
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (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。
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Ｔ６処理時の引張り強度が４Ｑ ｋｇ ／ ｔ
ｍ ”以上であり、且つ高温強度の改善された熱間割れ
を起こさない鋳造用アルミニウム合金に関するものであ
る。
ｍ ”以上であり、且つ高温強度の改善された熱間割れ
を起こさない鋳造用アルミニウム合金に関するものであ
る。
〔従来技術とその問題点］
従来、鋳造用アルミニウム合金としてはＡｌ−Ｃｕ、Ａ
ｌ−５ｉ及びＡｌ−Ｍｇを基とするものが使用されてい
るが、これらは引張り強度が３５ｋｇ／ｍ”以下である
。そこで最近では部材の軽量化のため鋳造用アルミニウ
ム合金の構造部材としての需要が伸びると共に４Ｑ ｋ
ｇ ／ ｖｍ ”以上の引張り強度をもつ鋳造用高力ア
ルミニウム合金が要望されてきた。この要求に応するも
のとしてＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金がある。
ｌ−５ｉ及びＡｌ−Ｍｇを基とするものが使用されてい
るが、これらは引張り強度が３５ｋｇ／ｍ”以下である
。そこで最近では部材の軽量化のため鋳造用アルミニウ
ム合金の構造部材としての需要が伸びると共に４Ｑ ｋ
ｇ ／ ｖｍ ”以上の引張り強度をもつ鋳造用高力ア
ルミニウム合金が要望されてきた。この要求に応するも
のとしてＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金がある。
即ちＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金は引張り強度４０ ｋｇ
／ ｍ＊ ２以上であって溶接構造用アルミニウム合金
として優れた性能を有し、欧米ではクレーン、車両２戦
車あるいは特殊橋梁等の重構造材として多く用いられて
いる。この系の合金は容体化処理後、高温は勿論、常温
しも時効硬化し、又焼入鈍感性であるといわれる。従っ
て、この材料を溶接すると溶接熱で軟化した部分は溶接
後常温で時効硬化し、素材の強さ近くまで回復するので
、高い継手効率が得られる。然るに上記高力アルミニウ
ム合金は、耐食性（主として応力腐食）に問題があり、
又、熱間割れも起こりやすく、鋳造用合金としては適性
に欠けるという問題点があった。
／ ｍ＊ ２以上であって溶接構造用アルミニウム合金
として優れた性能を有し、欧米ではクレーン、車両２戦
車あるいは特殊橋梁等の重構造材として多く用いられて
いる。この系の合金は容体化処理後、高温は勿論、常温
しも時効硬化し、又焼入鈍感性であるといわれる。従っ
て、この材料を溶接すると溶接熱で軟化した部分は溶接
後常温で時効硬化し、素材の強さ近くまで回復するので
、高い継手効率が得られる。然るに上記高力アルミニウ
ム合金は、耐食性（主として応力腐食）に問題があり、
又、熱間割れも起こりやすく、鋳造用合金としては適性
に欠けるという問題点があった。
本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
、その目的とする処は、その特長である高引張り強度を
損なう事なく、従来不可能と考えられていた熱間割れを
解消乃至軽減し得た画期的な鋳造用高力アルミニウム合
金を提供するにある。
、その目的とする処は、その特長である高引張り強度を
損なう事なく、従来不可能と考えられていた熱間割れを
解消乃至軽減し得た画期的な鋳造用高力アルミニウム合
金を提供するにある。
本発明は上記目的を達成するために第１項では、鋳造用
高力アルミニウム合金の化学的成分を、Ｚｎ４．７０〜
５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．７５
〜３．２５％、Ｔｉｅ、 １５〜０．２５％、Ｃｒ０．
２５〜０．３５％、Ｂｅ０．０１％以下残余アルミニウ
ム合金とし、第２項の鋳造用高力アルミニウムの化学的
成分をＣｕ０．２５％以下、Ｆｅ０．９％以下、Ｓｉ
１％以下、Ｚｎ４．７０〜５．５０％、Ｍｎ０゜３０〜
０．４０％、Ｍｇ２，７５〜３．２５％、Ｔｊ０．１５
〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ０．０
１％以下、残余アルミニウムとするという技術的手段を
採用している。
高力アルミニウム合金の化学的成分を、Ｚｎ４．７０〜
５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．７５
〜３．２５％、Ｔｉｅ、 １５〜０．２５％、Ｃｒ０．
２５〜０．３５％、Ｂｅ０．０１％以下残余アルミニウ
ム合金とし、第２項の鋳造用高力アルミニウムの化学的
成分をＣｕ０．２５％以下、Ｆｅ０．９％以下、Ｓｉ
１％以下、Ｚｎ４．７０〜５．５０％、Ｍｎ０゜３０〜
０．４０％、Ｍｇ２，７５〜３．２５％、Ｔｊ０．１５
〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ０．０
１％以下、残余アルミニウムとするという技術的手段を
採用している。
高力へ１−Ｚｎ−Ｍｇ系合金は高引張り強度（４０１ｇ
／ｍ”以上）に特長があるものの応力腐食や熱間割礼な
どの欠点があり、高力鋳物材料としての適性に欠けるも
のである。
／ｍ”以上）に特長があるものの応力腐食や熱間割礼な
どの欠点があり、高力鋳物材料としての適性に欠けるも
のである。
そこで、上記のような化学成分に調製した時、特にＢｅ
の存在により本系合金の特長である高引張り強度を損な
う事なくその最大の欠点である熱間割れを解消乃至軽減
出来て本系合金の鋳物材料としての用途を拓いたもので
ある。
の存在により本系合金の特長である高引張り強度を損な
う事なくその最大の欠点である熱間割れを解消乃至軽減
出来て本系合金の鋳物材料としての用途を拓いたもので
ある。
以下、本発明に係る高力アルミニウム合金について詳述
する０本発明の第１項の高力アルミニウム合金の化学的
成分はＺｎ４．７０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．
４０％、Ｍｇ２．７５〜３．２５％、Ｔｉ０．１５〜０
．２５％、Ｃｒｙ。
する０本発明の第１項の高力アルミニウム合金の化学的
成分はＺｎ４．７０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．
４０％、Ｍｇ２．７５〜３．２５％、Ｔｉ０．１５〜０
．２５％、Ｃｒｙ。
２５〜０．３５％、Ｂｅ０．０１％以下残余アルミニウ
ムであり、第２項の鋳造用高力アルミニウムの化学的成
分は、Ｆｅ０．９％以下、Ｓｉ １％以下、Ｚｎ４．７
０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．
７５〜３．２５％、Ｔｉ０．１５〜０゜２５％、Ｃｒ０
．２５〜０．３５％、Ｂｅ０．０１％以下、残余アルミ
ニウムである。この本発明合金の特徴である熱間割れ防
止効果を従来合金により示す。
ムであり、第２項の鋳造用高力アルミニウムの化学的成
分は、Ｆｅ０．９％以下、Ｓｉ １％以下、Ｚｎ４．７
０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．
７５〜３．２５％、Ｔｉ０．１５〜０゜２５％、Ｃｒ０
．２５〜０．３５％、Ｂｅ０．０１％以下、残余アルミ
ニウムである。この本発明合金の特徴である熱間割れ防
止効果を従来合金により示す。
第↓表コゴ砧財ψお結果
試験方法は環状鋳型試験法を用いたが、この方法は環状
に鋳込んだ鋳物の収縮を中子で抑制し、発生した割れの
長さの総計で表示するものである。
に鋳込んだ鋳物の収縮を中子で抑制し、発生した割れの
長さの総計で表示するものである。
第１表であきらかな事はＢｅを添加したものは添加しな
かったものに対して熱間割れが全く生じないか、熱間割
れが非常に軽減されるという事である。
かったものに対して熱間割れが全く生じないか、熱間割
れが非常に軽減されるという事である。
次に引張り強度について説明する。試験はＴ、処理（焼
入れ、焼戻し）材について行った。なお、従来合金のＴ
ｈ処理の引張り強度は４３ ｋｇ ／ ｗ ”以上であ
る。
入れ、焼戻し）材について行った。なお、従来合金のＴ
ｈ処理の引張り強度は４３ ｋｇ ／ ｗ ”以上であ
る。
第２ 声量験結果
以上より、Ｂｅを添加する事によって、引張り強さを損
なう事なく熱間割れが著しく改善された事が分かる。
なう事なく熱間割れが著しく改善された事が分かる。
又、上記で試料５〜７はアルミニウム１次合金による試
料であり、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等の成分がほとんど含
まれていないものであり、試料８〜１１はアルミニウム
２次合金による試料で、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等の各成
分を若干含むものであるが、Ｂｅの添加により熱間割れ
が十分に抑制されるものである。
料であり、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等の成分がほとんど含
まれていないものであり、試料８〜１１はアルミニウム
２次合金による試料で、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等の各成
分を若干含むものであるが、Ｂｅの添加により熱間割れ
が十分に抑制されるものである。
本発明で供した試料は、環状鋳型試験の際にＪＩｓ舟型
に鋳造され、これを自然時効、人工時効して機械加工に
より、ＪＩＳ４号試験片としたもので、これを用いて引
張試験、硬度試験を行った。
に鋳造され、これを自然時効、人工時効して機械加工に
より、ＪＩＳ４号試験片としたもので、これを用いて引
張試験、硬度試験を行った。
熱処理条件は４６０°ＣＸ４ｈｒ溶体化処理を行い、８
０°Ｃの温水浴で焼入し、１２０°ＣＸ８ｈｒ焼戻を行
うＴ６処理である。
０°Ｃの温水浴で焼入し、１２０°ＣＸ８ｈｒ焼戻を行
うＴ６処理である。
機械試験装置は、引張試験ではアムスラー型万能試験機
（１０屯スケール）を、硬度試験では、ブリネル硬度計
（５００ｇ荷重、１０１１φ球）を用いた。
（１０屯スケール）を、硬度試験では、ブリネル硬度計
（５００ｇ荷重、１０１１φ球）を用いた。
本発明は叙上のように、高力Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金で
ある。その化学成分は第１項ではＺｎ４．５０〜５．５
０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．７５〜４．
００％、Ｔｉ０．１５〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０
．４０％、Ｂｅ０．０１％以下残余アルミニウムであり
、第２項が、Ｃｕ０．２５％以下、Ｆｅ０．９％以下、
Ｓｉ １％以下、Ｚｎ４．５０〜５．５０％、Ｍｎ０．
３０〜０２４０％、Ｍｇ２．７５〜３．２５％、Ｔｉ０
．１５〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ
０．０１％以下、残余アルミニウムであってＢｅの存在
によりその大きな特長である高引張り強度を損なう事な
く熱間割れを解消乃至著しく軽減出来たものであり、し
かも第２項において、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等を若干含
んだとしても上記改善が損なわれないものであって、ア
ルミニウム１次合金は勿論、アルミ２次合金にも十分適
用出来るという利点がある。
ある。その化学成分は第１項ではＺｎ４．５０〜５．５
０％、Ｍｎ０．３０〜０．４０％、Ｍｇ２．７５〜４．
００％、Ｔｉ０．１５〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０
．４０％、Ｂｅ０．０１％以下残余アルミニウムであり
、第２項が、Ｃｕ０．２５％以下、Ｆｅ０．９％以下、
Ｓｉ １％以下、Ｚｎ４．５０〜５．５０％、Ｍｎ０．
３０〜０２４０％、Ｍｇ２．７５〜３．２５％、Ｔｉ０
．１５〜０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ
０．０１％以下、残余アルミニウムであってＢｅの存在
によりその大きな特長である高引張り強度を損なう事な
く熱間割れを解消乃至著しく軽減出来たものであり、し
かも第２項において、Ｃｕ、 Ｆｅ、 Ｓｉ等を若干含
んだとしても上記改善が損なわれないものであって、ア
ルミニウム１次合金は勿論、アルミ２次合金にも十分適
用出来るという利点がある。
Claims (2)
- （１）Ｚｎ４．５０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０．
４０％、Ｍｇ２．７５〜４．００％、Ｔｉ０．１５〜０
．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ０．０１％
以下、残余アルミニウムから成る鋳造用高力アルミニウ
ム合金。 - （２）Ｃｕ０．２５％以下、Ｆｅ０．９％以下、Ｓｉ１
％以下、Ｚｎ４．５０〜５．５０％、Ｍｎ０．３０〜０
．４０％、Ｍｇ２．７５〜３．２５％、Ｔｉ０．１５〜
０．２５％、Ｃｒ０．２５〜０．４０％、Ｂｅ０．０１
％以下、残余アルミニウムから成る鋳造用高力アルミニ
ウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12331088A JPH01294841A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 鋳造用高力アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12331088A JPH01294841A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 鋳造用高力アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294841A true JPH01294841A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14857378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12331088A Pending JPH01294841A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 鋳造用高力アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01294841A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2568310A (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-15 | Jaguar Land Rover Ltd | Aluminium alloy for high presure die casting |
| KR20190091301A (ko) * | 2016-11-28 | 2019-08-05 | 맥마스터 유니버시티 | 구조 및 비-구조 준정형 주조용 알루미늄 합금 및 그 제조 방법 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12331088A patent/JPH01294841A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190091301A (ko) * | 2016-11-28 | 2019-08-05 | 맥마스터 유니버시티 | 구조 및 비-구조 준정형 주조용 알루미늄 합금 및 그 제조 방법 |
| JP2020501028A (ja) * | 2016-11-28 | 2020-01-16 | マクマスター・ユニバーシティＭｃｍａｓｔｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 構造的および非構造的なニアネット鋳造用アルミニウム合金、ならびにその製造方法 |
| US11634795B2 (en) | 2016-11-28 | 2023-04-25 | Mcmaster University | Aluminium alloys for structural and non-structural near net casting, and methods for producing same |
| GB2568310A (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-15 | Jaguar Land Rover Ltd | Aluminium alloy for high presure die casting |
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