JP5469100B2 - 加圧鋳造用アルミニウム合金および同アルミニウム合金鋳物 - Google Patents
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Description
本発明は、靱性に優れた加圧鋳造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鋳物に関する。
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蝕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ＡＤＣ１０或いはＡＤＣ１２に代表されるＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系ダイカスト用合金がある。このＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系ダイカスト用合金は、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鋳造部品で、特にダイカスト部品に多用されてきた。
ところが、最近の省エネルギー対策の推進による自動車を始めその他機械類の軽量化の観点から、力が加わる部分にもダイカスト部品の積極的導入が検討されており、このような用途に用いられるアルミニウム合金には鋳造性は元より経済性も満足し、しかも既存のＡＤＣ１２よりも高い耐力や伸びなどが要求されるようになってきた（特許文献１参照）。
それゆえに、この発明の主たる課題は、耐力や伸びに優れ、しかも焼付きにくい、ＡＤＣ１０やＡＤＣ１２に代り得る加圧鋳造用アルミニウム合金と、当該合金で加圧鋳造された靱性の高いアルミニウム合金鋳物とを提供することである。
請求項１に記載した発明は、「Ｓｉ：４．０〜９．０重量％，Ｍｇ:０．５０〜１．０重量％，Ｆｅ：０．５５重量％以下，Ｍｎ：０．３０〜０．６０重量％およびＣｒ:０．１０〜０．２５重量％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなり、ダイカスト鋳造後において、伸びが６．５％以上で且つ８．５％以下の範囲であると共に、０．２％耐力が１８３ＭＰａ以上で且つ２０２ＭＰａ以下の範囲である」ことを特徴とする加圧鋳造用アルミニウム合金である。
この発明では、Ｓｉを４．０〜９．０重量％配合しているので、伸びの低下を抑えつつ、アルミニウム合金溶湯の流動性を向上させることができ、又、Ｍｇを０．５０〜１．０重量％配合しているので、伸びの低下を抑えつつ、アルミニウム合金の耐力を向上させることができる。さらに、Ｆｅを０．５５重量％以下に抑えているので、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅからなる針状晶の晶出に起因するアルミニウム合金の靱性低下を抑えることができ、又、Ｍｎを０．３０〜０．６０重量％配合しているので、鋳造時におけるアルミニウム合金と金型との間の焼付きを防止でき鋳造性を向上させることができる。そして、Ｃｒを０．１０〜０．２５重量％配合しているので、伸びの低下を抑えつつ、鋳造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ことができる。
以上のように、本発明では、６種類の元素成分を所定の割合で配合するだけで、耐力や伸びに優れ、焼付きが生じ難い加圧鋳造用アルミニウム合金のインゴットを製造することができる。
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の鋳造用アルミニウム合金において、「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」ことを特徴とするものであり、請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の鋳造用アルミニウム合金において、「Ｓｂを０．０５〜０．２０重量％添加した」ことを特徴とするものである。
これらの発明では、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。
請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の加圧鋳造用アルミニウム合金において、「Ｔｉを０．０５〜０．３０重量％添加した」ことを特徴とするものであり、請求項５に記載した発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の加圧鋳造用アルミニウム合金において、さらに「Ｂを１〜５０ｐｐｍ添加した」ことを特徴とするものである。
これらの発明では、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。
請求項６に記載した発明は、「請求項１乃至５のいずれかに記載のアルミニウム合金で加圧鋳造された」ことを特徴とするアルミニウム合金鋳物である。
請求項１乃至５のいずれかに記載のアルミニウム合金で加圧鋳造された鋳物(例えばダイカスト部品)は、鋳造性よく量産できると共に、耐力と伸びとに優れている(つまり靱性が高い)ため、力が加わる部分、例えば自動車用構造部品など長期間繰返し振動荷重が与えられ、且つ衝突時に衝撃が加わる部材にも適用することができる。
本発明によれば、既存のＡＤＣ１２よりも耐力や伸びに優れ、しかも焼付きにくい加圧鋳造用アルミニウム合金と、当該合金で加圧鋳造された靱性の高いアルミニウム合金鋳物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。
本発明の加圧鋳造用アルミニウム合金(以下、単に「アルミニウム合金」という。)は、主として４．０〜９．０重量％のＳｉ(シリコン；ケイ素)，０．５０〜１．０重量％のＭｇ(マグネシウム)，０．５５重量％以下のＦｅ(鉄)，０．３０〜０．６０重量％のＭｎ(マンガン)および０．１０〜０．２５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。
Ｓｉ(シリコン；ケイ素)は、アルミニウム合金を溶融して加圧鋳造する際に、その流動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Ｓｉの配合割合は、上述したように４．０〜９．０重量％の範囲であることが好ましい。Ｓｉの配合割合が４．０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加圧鋳造時に十分な湯流れ性が確保できず、逆に、Ｓｉの配合割合が９．０重量％より多い場合には、アルミニウム合金の溶融時の流動性は十分なものとなるが、伸び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Ｍｇの配合割合は、上述したように０．５０〜１．０重量％の範囲であることが好ましい。Ｍｇの配合割合が０．５０重量％未満の場合には、耐力および引張強さといった機械的特性の向上が十分に認められず、逆に、Ｍｇの配合割合が１．０重量％より多い場合には、アルミニウム合金の伸びが急激に低下するようになるからである。
Ｆｅ(鉄)は、加圧鋳造時の焼付き防止効果を有することが知られており、ＡＤＣ１２などの一般のダイカスト用アルミニウム合金には０．５重量％以上添加されている。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。このため、本発明では、Ｆｅによるアルミニウム合金の靱性低下を防止すべく、Ｆｅの含有量を０．５５重量％以下に抑える一方、後述するように焼付き防止材として所定量のＭｎ及びＣｒを配合し、加圧鋳造時における焼付きの発生を防止している。
Ｍｎ(マンガン)は、主として鋳造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Ｍｎの配合割合は、上述したように０．３０〜０．６０重量％、より好ましくは０．４０〜０．５５重量％の範囲であることが好ましい。Ｍｎの配合割合が０．３０重量％未満の場合には、アルミニウム合金を鋳造する際にアルミニウム合金と金型との間で焼付きが生じるようになり、逆に、Ｍｎの配合割合が０．６０重量％より多い場合には、鋳造時に焼付きの問題は生じないものの、合金の伸びが低下するようになるからである。
なお、本発明のアルミニウム合金では、上述のようにＭｎの配合割合を合金全体の重量に対して最大で０．６０重量％まで許容しているので、アルミ缶回収材料などＭｎ含有量が高いＡｌ−Ｍｎ系スクラップを合金原料の一部として使用することができる。
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、また、固体の時にはＡｌ相に固溶した状態あるいはＣｒ系化合物として晶出した状態で存在し、アルミニウム合金鋳造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の配合割合は、上述したように０．１０〜０．２５重量％、より好ましくは０．１０〜０．１５重量％の範囲であることが好ましい。Ｃｒの配合割合が０．１０重量％未満の場合には、アルミニウム合金を加圧鋳造する際にアルミニウム合金と金型との間で焼付きが生じるようになり、逆に、Ｃｒの配合割合が０．２５重量％より多い場合には、加圧鋳造時に焼付きの問題は生じないものの、アルミニウム合金の伸びが急激に低下するようになるからである。
以上の配合割合に従って、Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，ＭｎおよびＣｒの配合割合を調整すると、加圧鋳造時におけるアルミニウム合金と金型との焼付きを防止できると共に、優れた耐力と伸びとを有する加圧鋳造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。
本発明のアルミニウム合金を製造する際には、まず、Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，ＭｎおよびＣｒの各元素成分が上述した所定の割合となるように配合した原料を準備する。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、本発明のアルミニウム合金を用いてアルミニウム合金鋳物(鋳造品)を鋳造する際にはダイカスト法などの加圧鋳造法が用いられる。このように加圧鋳造法を用いることによって、鋳造品を効率よく量産することができる。
そして、これらの鋳造法によって得られたアルミニウム合金鋳物は、必要に応じて溶体化処理およ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鋳物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、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、（株）島津製作所社製の万能試験機(ＡＧ−ＩＳ １００ｋＮ)で測定した。
[実施例１]
Ｓｉの配合割合を６．３７重量％，Ｍｇの配合割合を０．８４重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎの配合割合を０．４４重量％，Ｃｒの配合割合を０．１１重量％，そして残部をＡｌとすることによって、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲内となるように配合した溶湯を調製した。なお、この溶湯の中には、不可避不純物として０．０９重量％のＣｕ(銅)及び０．０８重量％のＺｎ(亜鉛)が含まれている。
Ｓｉの配合割合を６．３７重量％，Ｍｇの配合割合を０．８４重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎの配合割合を０．４４重量％，Ｃｒの配合割合を０．１１重量％，そして残部をＡｌとすることによって、本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲内となるように配合した溶湯を調製した。なお、この溶湯の中には、不可避不純物として０．０９重量％のＣｕ(銅)及び０．０８重量％のＺｎ(亜鉛)が含まれている。
続いて、この溶湯を真空ダイカストではなく、通常のダイカストマシンにて射出速度５ｍ／秒(ゲート速度１００ｍ／秒)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、作製した丸棒試験片を鋳放しの状態で機械的特性測定用のサンプルとした。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例２]
Ｓｉの配合割合を６．５９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８２重量％，Ｆｅの存在割合を０．５２重量％，Ｍｎの配合割合を０．５１重量％，Ｃｒの配合割合を０．１５重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．５９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８２重量％，Ｆｅの存在割合を０．５２重量％，Ｍｎの配合割合を０．５１重量％，Ｃｒの配合割合を０．１５重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例３]
Ｓｉの配合割合を６．５８重量％，Ｍｇの配合割合を０．９３重量％，Ｆｅの存在割合を０．５２重量％，Ｍｎの配合割合を０．５０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１５重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．５８重量％，Ｍｇの配合割合を０．９３重量％，Ｆｅの存在割合を０．５２重量％，Ｍｎの配合割合を０．５０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１５重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例４]
Ｓｉの配合割合を６．６５重量％，Ｍｇの配合割合を０．８７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１８重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．６５重量％，Ｍｇの配合割合を０．８７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１８重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例５]
Ｓｉの配合割合を８．２１重量％，Ｍｇの配合割合を０．８６重量％，Ｆｅの存在割合を０．４０重量％，Ｍｎの配合割合を０．３７重量％，Ｃｒの配合割合を０．２０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を８．２１重量％，Ｍｇの配合割合を０．８６重量％，Ｆｅの存在割合を０．４０重量％，Ｍｎの配合割合を０．３７重量％，Ｃｒの配合割合を０．２０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例６]
Ｓｉの配合割合を６．４７重量％，Ｍｇの配合割合を０．７７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４５重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．４７重量％，Ｍｇの配合割合を０．７７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４５重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とした以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[実施例７]
Ｓｉの配合割合を４．６６重量％，Ｍｇの配合割合を０．７３重量％，Ｆｅの存在割合を０．４３重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とし、鋳造した丸棒試験片をＴ５処理したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を４．６６重量％，Ｍｇの配合割合を０．７３重量％，Ｆｅの存在割合を０．４３重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とし、鋳造した丸棒試験片をＴ５処理したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
なお、Ｔ５処理とは、溶体化処理は行なわずに、機械的特性の改善あるいは寸法安定化のため、人工時効処理する熱処理方法であり、具体的な人工時効処理方法としては１６０℃で３時間加熱した後に空冷した。
[実施例８]
Ｓｉの配合割合を６．５１重量％，Ｍｇの配合割合を０．５７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４５重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とし、且つ人工時効処理時の温度を１５５℃とした以外は、実施例７と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．５１重量％，Ｍｇの配合割合を０．５７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４５重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とし、且つ人工時効処理時の温度を１５５℃とした以外は、実施例７と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例１]
Ｓｉの配合割合を７．０２重量％，Ｍｇの配合割合を０．５８重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．２９重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を７．０２重量％，Ｍｇの配合割合を０．５８重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．２９重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例２]
Ｓｉの配合割合を９．５０重量％，Ｍｇの配合割合を０．６２重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．４３重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を９．５０重量％，Ｍｇの配合割合を０．６２重量％，Ｆｅの存在割合を０．４５重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．４３重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例３]
Ｓｉの配合割合を９．８９重量％，Ｍｇの配合割合を０．６０重量％，Ｆｅの存在割合を０．０９重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．３１重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を９．８９重量％，Ｍｇの配合割合を０．６０重量％，Ｆｅの存在割合を０．０９重量％，Ｍｎを無配合，Ｃｒの配合割合を０．３１重量％とし、不可避不純物としてＺｎのみを０．０１重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例４]
Ｓｉの配合割合を６．１９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４６重量％，Ｍｎの配合割合を０．３６重量％，Ｃｒを無配合とし、不可避不純物としてＣｕのみを０．０２重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．１９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４６重量％，Ｍｎの配合割合を０．３６重量％，Ｃｒを無配合とし、不可避不純物としてＣｕのみを０．０２重量％含むことにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例５]
Ｓｉの配合割合を６．５９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８５重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．５９重量％，Ｍｇの配合割合を０．８５重量％，Ｆｅの存在割合を０．４４重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．３０重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例６]
Ｓｉの配合割合を６．６３重量％，Ｍｇの配合割合を０．４７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４６重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を６．６３重量％，Ｍｇの配合割合を０．４７重量％，Ｆｅの存在割合を０．４９重量％，Ｍｎの配合割合を０．４６重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例７]
Ｓｉの配合割合を９．３０重量％，Ｍｇの配合割合を０．７８重量％，Ｆｅの存在割合を０．４７重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１２重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を９．３０重量％，Ｍｇの配合割合を０．７８重量％，Ｆｅの存在割合を０．４７重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１２重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例８]
Ｓｉの配合割合を９．４０重量％，Ｍｇの配合割合を０．９０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４７重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１２重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を９．４０重量％，Ｍｇの配合割合を０．９０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４７重量％，Ｍｎの配合割合を０．４０重量％，Ｃｒの配合割合を０．１２重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
[比較例９]
Ｓｉの配合割合を４．７２重量％，Ｍｇの配合割合を１．２０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４３重量％，Ｍｎの配合割合を０．３９重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
Ｓｉの配合割合を４．７２重量％，Ｍｇの配合割合を１．２０重量％，Ｆｅの存在割合を０．４３重量％，Ｍｎの配合割合を０．３９重量％，Ｃｒの配合割合を０．１３重量％とすることにより本発明におけるアルミニウム合金の元素組成の範囲外となるように調製したこと以外は、実施例１と同じ条件にして機械的特性測定用のサンプルを作製した。得られたサンプルの機械的特性を表１に示す。
表１より、実施例１乃至８のアルミニウム合金は、比較例１乃至９の合金に比べて特に「伸び」と「０．２％耐力」とに優れていることがうかがえる。すなわち、表１には、実施例合金(実施例１〜８)と、Ｍｎが無添加なこと及びＣｒの配合割合が多いこと以外は本発明合金の組成に極めて近い比較例１とを比較した場合、実施例合金は０．２％耐力に優れていることが示されている。
また、実施例合金と、Ｍｎが添加されないこと及びＣｒの配合割合が多いことに加え、Ｓｉの配合割合が本発明合金よりも多い比較例２及び３とを比較した場合、実施例合金は伸びと０．２％耐力とに優れていることが示されている。
また、実施例合金と、Ｃｒが無添加なこと以外は本発明合金と同様な組成の比較例４及びＣｒの配合割合が多いこと以外は本発明合金の組成に極めて近い比較例５とを比較した場合、実施例合金は伸びに優れることが示されている。
さらに、実施例合金と、Ｍｇの配合割合が０．５重量％未満であること以外は本発明合金の組成に極めて近い比較例６とを比較した場合、実施例合金は０．２％耐力に優れていることが示されている。
そして、実施例合金と、Ｓｉの配合割合が９．０重量％を超えること以外は本発明合金の組成に極めて近い比較例７及び８とを比較した場合、或いは、実施例合金と、Ｍｇの配合割合が１．０重量％を超えること以外は本発明合金の組成に極めて近い比較例９とを比較した場合、実施例合金は伸びに優れていることが示されている。
なお、上述した各実施例１乃至８では、射出速度５ｍ／秒(ゲート速度１００ｍ／秒)にてダイカスト鋳造を行なったが、その際、アルミニウム合金と金型との間に焼付きは全く生じなかった。
本発明のアルミニウム合金は自動車構成部品のみならず、例えば産業機械や家電製品など、あらゆる機器の構成部品素材として広く利用可能であり、特に長期間繰返し振動荷重が与えられ、且つ衝突時に衝撃が加わる部品の材料に好適である。
Claims (6)
- Ｓｉ：４．０〜９．０重量％，Ｍｇ:０．５０〜１．０重量％，Ｆｅ：０．５５重量％以下，Ｍｎ：０．３０〜０．６０重量％およびＣｒ:０．１０〜０．２５重量％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなり、ダイカスト鋳造後において、伸びが６．５％以上で且つ８．５％以下の範囲であると共に、０．２％耐力が１８３ＭＰａ以上で且つ２０２ＭＰａ以下の範囲であることを特徴とする加圧鋳造用アルミニウム合金。
- 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に記載の加圧鋳造用アルミニウム合金。
- 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に記載の加圧鋳造用アルミニウム合金。
- 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加圧鋳造用アルミニウム合金。
- 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加圧鋳造用アルミニウム合金。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載のアルミニウム合金で加圧鋳造されたことを特徴とするアルミニウム合金鋳物。
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