JPH0379738A - 高力Ａｌ合金材 - Google Patents
高力Ａｌ合金材Info
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- JPH0379738A JPH0379738A JP21827389A JP21827389A JPH0379738A JP H0379738 A JPH0379738 A JP H0379738A JP 21827389 A JP21827389 A JP 21827389A JP 21827389 A JP21827389 A JP 21827389A JP H0379738 A JPH0379738 A JP H0379738A
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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。
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、Ａｌ −Ｃｕ−Ｍｇ系高力Ａｔ合金の改良に
関する。
関する。
（従来の技術と課題）
航空機用材、油圧部品やコンロッド等のエンジン部品、
ＶＴＲ用シリンダー等の材料として、従来２０００系の
高力Ｍ合金が使用されている。この種の合金は、常温で
の引張強度が５０ｋｇｆ／ｍ１１”近くまであり、しか
も２００℃程度の高温における強度も３０ｋｇｆ／ｍｍ
”程度あり、ある程度の耐熱性をも兼備しており、広範
囲の用途を有している。
ＶＴＲ用シリンダー等の材料として、従来２０００系の
高力Ｍ合金が使用されている。この種の合金は、常温で
の引張強度が５０ｋｇｆ／ｍ１１”近くまであり、しか
も２００℃程度の高温における強度も３０ｋｇｆ／ｍｍ
”程度あり、ある程度の耐熱性をも兼備しており、広範
囲の用途を有している。
しかしながら、近年、使用条件が苛酷になってきており
、強度の向上が要望されている。
、強度の向上が要望されている。
ところで、常温での引張強度が５０ｋｇｆ／ｍ”程度の
７０７５系Ｍ合金が既に存在するが、この合金は常温強
度に優れるものの、２００°Ｃでの強度は３０ｋｇｆ／
ｍｍ”に及ばず、２０００系合金に比べて汎用的でない
。
７０７５系Ｍ合金が既に存在するが、この合金は常温強
度に優れるものの、２００°Ｃでの強度は３０ｋｇｆ／
ｍｍ”に及ばず、２０００系合金に比べて汎用的でない
。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、常温のみな
らず２００°Ｃ程度の高温においても優れた強度を有す
るＭ合金を提供することを目的とする。
らず２００°Ｃ程度の高温においても優れた強度を有す
るＭ合金を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するためになされた本発明の高力Ｍ合金
材は、化学Ｍｉ戒が重量％で、（１：ｕ： Ｌ、０〜
７．０％、 Ｍｇ ： ０．２〜２．５％Ｓｉ ：
０．１〜１．５％、 Ｍｎ： ０．１〜１．５％Ｚｒ
： ０．２〜３．０％ 残部実質的にＭからなる４１合金急冷凝固粉末の押出材
もしくは鍛造材であることを発明の構成とする。
材は、化学Ｍｉ戒が重量％で、（１：ｕ： Ｌ、０〜
７．０％、 Ｍｇ ： ０．２〜２．５％Ｓｉ ：
０．１〜１．５％、 Ｍｎ： ０．１〜１．５％Ｚｒ
： ０．２〜３．０％ 残部実質的にＭからなる４１合金急冷凝固粉末の押出材
もしくは鍛造材であることを発明の構成とする。
この際、合金材の高温特性向上のため、Ｍの一部に代え
て、Ｆｅを０．２〜１．５％含有することができる。
て、Ｆｅを０．２〜１．５％含有することができる。
（作 用）
本発明の高力Ｍ合金材の化学組成（単位−１％）は以下
の理由により限定される。
の理由により限定される。
Ｃｕ ： １．ｏ〜７．０％
ＣｕはＣａＡｌ２、Ａｊ、ＣｕＭｇとなって基地中に析
出し、引張強さ、耐力を向上させる。１．０％未満では
その効果が少なく、一方７．０％を越えると効果が飽和
し経済的でなく、また伸びが低下する。
出し、引張強さ、耐力を向上させる。１．０％未満では
その効果が少なく、一方７．０％を越えると効果が飽和
し経済的でなく、また伸びが低下する。
Ｍｇ： ０．２〜２．５％
ＭｇはＣｕと共に強度向上に寄与し、特に常温時効性を
向上させる。０．２％未満ではその効果が少なく、一方
２．５％を越えると強度の低下を招来する。
向上させる。０．２％未満ではその効果が少なく、一方
２．５％を越えると強度の低下を招来する。
Ｓｉ：０．１〜１゜５％
ＳｔはＭｇ２Ｓｉとなって析出し、高温時効性を改善す
る。０．１％未満ではその効果が少なく、一方１．５％
を越えると伸びが低下する。
る。０．１％未満ではその効果が少なく、一方１．５％
を越えると伸びが低下する。
Ｍｎ： ０．１〜１．５％
Ｍｎは引張強さ、耐力の向上に寄与する。０．１％未満
ではその効果が少なく、一方１．５％を越えると伸びが
低下する。
ではその効果が少なく、一方１．５％を越えると伸びが
低下する。
Ｚｒ ： ０．２〜３．０％
Ｚｒは結晶粒を微細化する作用をなし、その結果、強度
が向上する。０．２％未満ではその効果が少なく、一方
３．０％を越えると効果が飽和し不経済となり、また伸
びが低下する。
が向上する。０．２％未満ではその効果が少なく、一方
３．０％を越えると効果が飽和し不経済となり、また伸
びが低下する。
Ｆｅ： ０．２〜１．５％
Ｆｅは高温での強度低下を防止する作用をなす。
０．２％未満ではその効果が少なく、一方１．５％を越
えるとＡＺＦｅＳｉが多量に生成するようになり、”ｇ
ｚＳｉの析出が抑えられ、Ｍｇ、Ｓｔによる析出強化が
損われる。
えるとＡＺＦｅＳｉが多量に生成するようになり、”ｇ
ｚＳｉの析出が抑えられ、Ｍｇ、Ｓｔによる析出強化が
損われる。
上記組成のＭ合金急冷凝固粉末は、合金元素を過飽和に
固溶して基地の固溶体強化が図られ、また結晶粒の微細
化により基地の強化が図られる。
固溶して基地の固溶体強化が図られ、また結晶粒の微細
化により基地の強化が図られる。
前記Ｍ合金急冷凝固粉末の押出材もしくは鍛造材は、同
功■工による強度のせん新作用によって、粉末表面に形
成されている散大程度の不活性、安定なＡｌ酸化物被膜
の分断が行われると共に、粉末同士が一体化され、一体
止された基地中に前記分断されたＭ酸化物片が均一に分
散したものとなる。
功■工による強度のせん新作用によって、粉末表面に形
成されている散大程度の不活性、安定なＡｌ酸化物被膜
の分断が行われると共に、粉末同士が一体化され、一体
止された基地中に前記分断されたＭ酸化物片が均一に分
散したものとなる。
（実施例）
本発明のＭ合金材の原料となる所定成分のＭ合金急冷凝
固粉末は、水アトマイズ法や回転ドラム法等の適宜の手
段で製造される。回転ドラム法とは、回転する冷却ドラ
ムの内周面に冷却水層を遠心力の作用で形威し、該冷却
水層に溶融Ｍ合金を噴射し、微細に分断して急冷凝固粉
末を得る方法である。
固粉末は、水アトマイズ法や回転ドラム法等の適宜の手
段で製造される。回転ドラム法とは、回転する冷却ドラ
ムの内周面に冷却水層を遠心力の作用で形威し、該冷却
水層に溶融Ｍ合金を噴射し、微細に分断して急冷凝固粉
末を得る方法である。
Ｍ合金急冷凝固粉末は、粉末の状態で、あるいは圧縮成
形ビレットとして押出しコンテナに収容され、押出し加
工に供される。押出に際して、Ｍ合金粉末表面のＭ酸化
物被膜の分断、分散や粉末の基地（Ａｌ固溶体）同士の
一体化を十分行うために、押出比は５〜２０とするのが
よく、また押出荷重の軽減および基地の拡散接合のため
に、押出温度は２５０〜４５０°Ｃとするのがよい。
形ビレットとして押出しコンテナに収容され、押出し加
工に供される。押出に際して、Ｍ合金粉末表面のＭ酸化
物被膜の分断、分散や粉末の基地（Ａｌ固溶体）同士の
一体化を十分行うために、押出比は５〜２０とするのが
よく、また押出荷重の軽減および基地の拡散接合のため
に、押出温度は２５０〜４５０°Ｃとするのがよい。
本発明の合金材は、押出し加工のばか鍛造加工により押
出し加工時と同等の作用がなされ、所期の合金組織を得
ることができる。この際、鍛造温度は２６０〜５１０°
Ｃとするのがよい。
出し加工時と同等の作用がなされ、所期の合金組織を得
ることができる。この際、鍛造温度は２６０〜５１０°
Ｃとするのがよい。
以上のようにして得られた押出材もしくは鍛造材は、適
宜、鍛造加工、切削加工等により目的とする製品形状に
加工される。また、必要に応じてＴ４処理（４７５〜５
００”Ｃで溶体化処理し、水冷した後、自然時効を行う
。）を施し、より高強度化を図ることができる。
宜、鍛造加工、切削加工等により目的とする製品形状に
加工される。また、必要に応じてＴ４処理（４７５〜５
００”Ｃで溶体化処理し、水冷した後、自然時効を行う
。）を施し、より高強度化を図ることができる。
次に具体的実施例について説明する。
（１）下記第１表の化学組成（１１ｔ％、残部実質的に
４７）のＡ１合金を溶製し、回転ドラム法によって、粒
径０．０５〜１閣の急冷凝固粉末を作成した。尚、試料
Ｎｏ、 ｆ〜８は本発明実施例であり、Ｎｏ、９．１０
は２０１７．２０２４Ａ７合金相当組威の比較例である
。
４７）のＡ１合金を溶製し、回転ドラム法によって、粒
径０．０５〜１閣の急冷凝固粉末を作成した。尚、試料
Ｎｏ、 ｆ〜８は本発明実施例であり、Ｎｏ、９．１０
は２０１７．２０２４Ａ７合金相当組威の比較例である
。
（２）Ｎα１〜１０の急冷凝固粉末を押出比２５、押出
温度４５０°Ｃで押出し、φ２５ｍｍの棒材を得た。
温度４５０°Ｃで押出し、φ２５ｍｍの棒材を得た。
（３）この押出材より試験片を採取し、Ｔ４熱処理を施
した後、室温および２００’Ｃにおける引張強さおよび
伸びを測定した。その結果を第１表に併せて示す。
した後、室温および２００’Ｃにおける引張強さおよび
伸びを測定した。その結果を第１表に併せて示す。
同表より、Ｚｒ、 Ｆｅ以外が路間等の試料（例えば、
Ｈａ ２ 、５とＮｏ、 ９、Ｎｏ、 ４ 、８とＮｏ
、１０）を比較すると、実施例のＭ合金材は、室温にお
ける引張強さの向上が著しく、しかも２００″Ｃにおけ
る強度向上が認められる。
Ｈａ ２ 、５とＮｏ、 ９、Ｎｏ、 ４ 、８とＮｏ
、１０）を比較すると、実施例のＭ合金材は、室温にお
ける引張強さの向上が著しく、しかも２００″Ｃにおけ
る強度向上が認められる。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明の高力Ａ１合金材は、Ｚｒ：
０．２〜３．０％含有した特定組成のＭ合金急冷凝固粉
末の押出材もしくは鍛造材であるので、従来の２０００
系Ｍ合金に比べて、室温における大幅な強度向上のみな
らず、２００″Ｃ程度の高温においても強度の向上が図
られ、軽量高強度材として優れた特性を有する。
０．２〜３．０％含有した特定組成のＭ合金急冷凝固粉
末の押出材もしくは鍛造材であるので、従来の２０００
系Ｍ合金に比べて、室温における大幅な強度向上のみな
らず、２００″Ｃ程度の高温においても強度の向上が図
られ、軽量高強度材として優れた特性を有する。
Claims (2)
- （１）化学組成が重量％で、 Ｃｕ：１．０〜７．０％、Ｍｇ：０．２〜２．５％Ｓｉ
：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．５％Ｚｒ：０
．２〜３．０％ 残部実質的にＡｌからなるＡｌ合金急冷凝固粉末の押出
材もしくは鍛造材であることを特徴とする高力Ａｌ合金
材。 - （２）請求項（１）のＡｌの一部に代えて、Ｆｅ：０．
２〜１．５％ を含有する高力Ａｌ合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21827389A JPH0379738A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 高力Ａｌ合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21827389A JPH0379738A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 高力Ａｌ合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379738A true JPH0379738A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16717283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21827389A Pending JPH0379738A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 高力Ａｌ合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0379738A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140688A (ja) * | 1991-11-21 | 1993-06-08 | Kubota Corp | 高温疲労強度に優れたＡｌ合金材 |
| WO2002083962A1 (en) * | 1999-01-15 | 2002-10-24 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy extrusions having a substantially unrecrystallized structure |
| CN103276263A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-04 | 慈溪市宜美佳电器有限公司 | 一种高韧性高强度的轧制铜铝合金及其板材制造方法 |
| CN110438378A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-12 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种2系铝合金熔炼铸造方法 |
| CN114015917A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-02-08 | 北京工业大学 | 一种Si、Mg、Zr微合金化AlCuMn耐热铝合金及热处理工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483637A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Toyo Aluminium Kk | Aluminum alloy material for powder metallurgy |
| JPH01290740A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Showa Alum Corp | 耐熱性に優れたアルミニウム合金 |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP21827389A patent/JPH0379738A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| CN114015917B (zh) * | 2021-10-19 | 2022-09-09 | 北京工业大学 | 一种Si、Mg、Zr微合金化AlCuMn耐热铝合金及热处理工艺 |
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