JPH02107738A - 靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材 - Google Patents
靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材Info
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- JPH02107738A JPH02107738A JP26046288A JP26046288A JPH02107738A JP H02107738 A JPH02107738 A JP H02107738A JP 26046288 A JP26046288 A JP 26046288A JP 26046288 A JP26046288 A JP 26046288A JP H02107738 A JPH02107738 A JP H02107738A
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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、耐摩耗性を有し、かつ被削性が良好でしかも
靭性に優れた鍛造等の加工用アルミニウム合金材に関す
る。
靭性に優れた鍛造等の加工用アルミニウム合金材に関す
る。
（従来の技術）
車輌および産業機械等の油圧部品、ピストンおよびシリ
ンダー等の摺動部品、またはコンプレッサ一部品等は、
耐摩耗性ばかりでなく、安全性と苛酷な使用に耐えるた
めに、靭性が必要である。
ンダー等の摺動部品、またはコンプレッサ一部品等は、
耐摩耗性ばかりでなく、安全性と苛酷な使用に耐えるた
めに、靭性が必要である。
このような部品の材料としてＡ ４０３２合金ＣＡｌ−
３ｉ共晶系合金）が使用されてきた。しかしながらＡ
４０３２合金は強度、伸び共に低く靭性に劣っている。
３ｉ共晶系合金）が使用されてきた。しかしながらＡ
４０３２合金は強度、伸び共に低く靭性に劣っている。
そのために改良合金として、Ｃｕ、 Ｍｇ、 Ｆｅ、
Ｍｎ等の元素を調整した合金が提案されている（たとえ
ば特開昭６０−１９’７８３８ ＞。
Ｍｎ等の元素を調整した合金が提案されている（たとえ
ば特開昭６０−１９’７８３８ ＞。
（発明の課題）
Ａ ４０３２合金またはＡｌ−５ｉ共晶系合金にＣｕ、
Ｍｇ。
Ｍｇ。
Ｆｅ、 Ｍｎ等の元素を調整した合金のＴ６処理材は、
強度の高いものでも３８−３９ ｋｇ／ｍｍ２程度、伸
びも８−１０％程度であって靭性に劣る。
強度の高いものでも３８−３９ ｋｇ／ｍｍ２程度、伸
びも８−１０％程度であって靭性に劣る。
また亜共晶系Ａｌ−５ｉ合金は、強度、伸び共に改善さ
れ靭性も向上するが未だ十分とはいえない。
れ靭性も向上するが未だ十分とはいえない。
すなわち本発明の目的は、耐摩耗性を有し、かつ被削性
が良好でしかも靭性に優れた加工用アルミニウム合金材
を提供することである。
が良好でしかも靭性に優れた加工用アルミニウム合金材
を提供することである。
（課題を解決するための手段）
発明者らは、特定範囲の亜共晶系Ａβ−５ｉ合金にｓｂ
を含有させると共に、共晶Ｓｉの大きさと特定の大きさ
の共晶Ｓｉｉが特定範囲にある合金は、耐摩耗性を有し
、かつ被削性が良好でしかも靭性に優れることを見出し
本発明を完成したものである。
を含有させると共に、共晶Ｓｉの大きさと特定の大きさ
の共晶Ｓｉｉが特定範囲にある合金は、耐摩耗性を有し
、かつ被削性が良好でしかも靭性に優れることを見出し
本発明を完成したものである。
すなわち本発明は、Ｓｉ６．５〜７．５ｗｔ％、Ｃｕ
１．５〜４．５ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜０．８ ｗｔ％、
Ｍｎ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｓｂ０．０５〜０．２５ｗ
ｔ％を含み、残部Ａβと不純物とからなり、不純物とし
てのＦｅを０．２５ｗｔ％未満とし、かつ共晶Ｓｉの平
均粒子長さが３〜５μｍで、長さ５μｍ以下の共晶Ｓｉ
が共晶Ｓｉ全体の７５％以上を占有していることを特徴
とする靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材
である。
１．５〜４．５ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜０．８ ｗｔ％、
Ｍｎ０．１〜０．８ｗｔ％、Ｓｂ０．０５〜０．２５ｗ
ｔ％を含み、残部Ａβと不純物とからなり、不純物とし
てのＦｅを０．２５ｗｔ％未満とし、かつ共晶Ｓｉの平
均粒子長さが３〜５μｍで、長さ５μｍ以下の共晶Ｓｉ
が共晶Ｓｉ全体の７５％以上を占有していることを特徴
とする靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材
である。
（作 用）
まず、合金成分の添加および限定の理由を述べる。
Ｓｉ６．５〜７．５ｗｔ％
Ｓｉは共晶Ｓｉを形成し、耐摩耗性を付与するためのも
ので、その含有量が下限値以下であれば効果が少なく、
上限値以上となると伸びの低下が著しく靭性を損なう。
ので、その含有量が下限値以下であれば効果が少なく、
上限値以上となると伸びの低下が著しく靭性を損なう。
Ｃｕ１．５〜４．５ｗｔ％
ＣｕはＴ６処理後の強度と伸びを付与するためのもので
、その含有量が下限値以下であれば効果が少なく、上限
値以上となると伸びが低下し耐食性が劣化する。
、その含有量が下限値以下であれば効果が少なく、上限
値以上となると伸びが低下し耐食性が劣化する。
Ｍｇ０．２〜０．８ｉｙｔ％
ＦＩｇはＭｇｚＳｉ の析出物を生成して強度を付与す
るためのもので、その含有量が下限値以下であれば効果
が少なく、上限値以上となると伸びが低下し、鍛造、押
出性等の塑性加工性を劣化する。
るためのもので、その含有量が下限値以下であれば効果
が少なく、上限値以上となると伸びが低下し、鍛造、押
出性等の塑性加工性を劣化する。
Ｍｎ０．１〜０．８ ｗｔ％
ＭｎはＦｅの存在によって生成するＡｌ１−５ｉ−Ｆｅ
系品出物を微細なＡβ−Ｓｉ−Ｍｎ （Ｆｅ）系品出物
とし、靭性を向上し晶出物によって耐摩耗性を付与する
だめのもので、その含有量が下限値以下であれば効果が
少なく、上限値以上となると逆に靭性を低下する。
系品出物を微細なＡβ−Ｓｉ−Ｍｎ （Ｆｅ）系品出物
とし、靭性を向上し晶出物によって耐摩耗性を付与する
だめのもので、その含有量が下限値以下であれば効果が
少なく、上限値以上となると逆に靭性を低下する。
ＳｂＯ，０５〜０．２５誓ｔ％
ｓｂは共晶Ｓｉを微細化し被削性と靭性を付与するため
のもので、その含有量が下限値以下であれば効果が少な
く、上限値以上となるとＭｇ：＋Ｓｂの化合物が晶出し
て靭性を低下し、またＭｇによる強度向上の効果を低下
させる。
のもので、その含有量が下限値以下であれば効果が少な
く、上限値以上となるとＭｇ：＋Ｓｂの化合物が晶出し
て靭性を低下し、またＭｇによる強度向上の効果を低下
させる。
特に３００〜６００ｍｍφのような大径ビレットの共晶
Ｓｉを均一に微細化し、耐摩耗性および靭性を向上する
。また鋳造性も低下せず３０〜１００ｍｍφのような小
径の鋳造棒を安定して鋳造できる。
Ｓｉを均一に微細化し、耐摩耗性および靭性を向上する
。また鋳造性も低下せず３０〜１００ｍｍφのような小
径の鋳造棒を安定して鋳造できる。
これは共晶Ｓｉ；ｔ−微細化する特性を持つＮａでは見
出せない性質である。
出せない性質である。
ＦｅはＭｎの存在により微細な晶出物を形成し耐摩耗性
が向上するが、含有量が多くなるとＡβ−ＦｅＭｎ−３
ｉ系品出物が多量に発生し靭性を損うので返付等の配合
量を調整し０．２５ｗｔ％未満、好ましくは０．１ｗｔ
％未満とする。
が向上するが、含有量が多くなるとＡβ−ＦｅＭｎ−３
ｉ系品出物が多量に発生し靭性を損うので返付等の配合
量を調整し０．２５ｗｔ％未満、好ましくは０．１ｗｔ
％未満とする。
Ｆｅを除（Ｚｎ、Ｃｒ等の不純物の含有は靭性を低下す
るので各々０．０５ｗｔ％以下とする。
るので各々０．０５ｗｔ％以下とする。
また鋳造割れを防ぐために通常添加される結晶粒微細化
剤たとえばＴｉの０．１ｗｔ％以下の添加またはＴｉの
０．１ｉｍｔ％以下およびＢの０．０２ｗｔ％以下の含
有は好ましい。
剤たとえばＴｉの０．１ｗｔ％以下の添加またはＴｉの
０．１ｉｍｔ％以下およびＢの０．０２ｗｔ％以下の含
有は好ましい。
次に組織について述べる。
共晶Ｓｉの平均粒子長さが５μｍ以上となると被削性と
靭性を低下し、また粒子長さが５μｍ以上の共晶Ｓｉの
量が面積率で共晶Ｓｉ全体量の２５％以上となると、伸
びと靭性が低下するので、共晶Ｓｉの平均粒子長さは３
〜５μｍの範囲内にあり、かつ５μｍ以下の共晶Ｓｉの
量が面積率で共晶Ｓｉ全体量の７５％以上を占有する必
要がある。
靭性を低下し、また粒子長さが５μｍ以上の共晶Ｓｉの
量が面積率で共晶Ｓｉ全体量の２５％以上となると、伸
びと靭性が低下するので、共晶Ｓｉの平均粒子長さは３
〜５μｍの範囲内にあり、かつ５μｍ以下の共晶Ｓｉの
量が面積率で共晶Ｓｉ全体量の７５％以上を占有する必
要がある。
このような組成およびＭｉ織を持つ合金材は、常法によ
って組成を溶製したのち、水冷鋳型を用いる水冷式連続
または半連続鋳造法によって、３０〜１００ｍｍφの鋳
造棒とすることにより得る。あるいはまた上記の鋳造法
によって１００〜６００ｍｍφのビレットとし、これを
減面率で５０％以上加工して１０〜１３０φの押出棒と
することにより押出過程で共晶Ｓｉが分断され、上述の
範囲の組織の合金材を得ることができる。この３０〜１
００ｍｍφの鋳造棒は、その径が３０ｍｍφ以下となる
と急冷過ぎて共晶Ｓｉが一層微細化され上述の範囲の組
織が得られず耐摩耗性を低下する。また１００ｍｍφ以
上では共晶Ｓｉが大きく被削性と靭性を低下する。５０
〜６００ｍｍφのビレットはｉｏｎ以下に押出加工する
と塑性加工によって共晶Ｓｉが一層微細化され上述の範
囲の組織が得られず耐摩耗性を低下する。また１３０ｎ
＋ｍφ以上の押出棒ではビレットの共晶Ｓｉが大きく、
塑性加工によっても容易に微細化され難く上述の範囲の
組織が得られず被削性と靭性を低下する。ビレットの押
出加工は中実棒に限らず、中空材、形材とすることがで
きる。
って組成を溶製したのち、水冷鋳型を用いる水冷式連続
または半連続鋳造法によって、３０〜１００ｍｍφの鋳
造棒とすることにより得る。あるいはまた上記の鋳造法
によって１００〜６００ｍｍφのビレットとし、これを
減面率で５０％以上加工して１０〜１３０φの押出棒と
することにより押出過程で共晶Ｓｉが分断され、上述の
範囲の組織の合金材を得ることができる。この３０〜１
００ｍｍφの鋳造棒は、その径が３０ｍｍφ以下となる
と急冷過ぎて共晶Ｓｉが一層微細化され上述の範囲の組
織が得られず耐摩耗性を低下する。また１００ｍｍφ以
上では共晶Ｓｉが大きく被削性と靭性を低下する。５０
〜６００ｍｍφのビレットはｉｏｎ以下に押出加工する
と塑性加工によって共晶Ｓｉが一層微細化され上述の範
囲の組織が得られず耐摩耗性を低下する。また１３０ｎ
＋ｍφ以上の押出棒ではビレットの共晶Ｓｉが大きく、
塑性加工によっても容易に微細化され難く上述の範囲の
組織が得られず被削性と靭性を低下する。ビレットの押
出加工は中実棒に限らず、中空材、形材とすることがで
きる。
上述した本発明に係る合金材は、所要の寸法に切断後、
固剤加工して製品としたり、鍛造加工して各種部品とす
る素材として使用されるものである。
固剤加工して製品としたり、鍛造加工して各種部品とす
る素材として使用されるものである。
（実施例）
常法に従い溶製したのち、水冷鋳型を用いた水冷式半連
続鋳造法によって３２５開φのビレットを得、このビレ
ットに均質化処理（５１０℃×６時間）を施し、間接押
出機にて４５ｍｍφの押出棒とし、これを試料とした。
続鋳造法によって３２５開φのビレットを得、このビレ
ットに均質化処理（５１０℃×６時間）を施し、間接押
出機にて４５ｍｍφの押出棒とし、これを試料とした。
組成を第１表に示す。
（以下余白）
試料番号２および４の顕微鏡写真を第１図ＡおよびＢに
示す。ｓｂの添加されている試料番号４（第１図Ｂ）は
、共晶Ｓｉ （黒い点）が微細均一に分布していること
が判る。
示す。ｓｂの添加されている試料番号４（第１図Ｂ）は
、共晶Ｓｉ （黒い点）が微細均一に分布していること
が判る。
試料番号２および４の切削面の顕微鏡写真を第２図Ａお
よびＢに示す。ｓｂが添加され共晶Ｓｉが微細均一に分
布している試料番号４（第２図Ｂ）は、切削面の傷が小
さく被削性の良好なことが判る。
よびＢに示す。ｓｂが添加され共晶Ｓｉが微細均一に分
布している試料番号４（第２図Ｂ）は、切削面の傷が小
さく被削性の良好なことが判る。
次に各試料の共晶Ｓｉの平均粒径と、５μｍ以下の共晶
Ｓｉｌを測定した。これらの測定は画像解析法により測
定し、共晶Ｓｉの平均粒径は、粒子の最大長さの平均値
とした。結果を第２表に示す。
Ｓｉｌを測定した。これらの測定は画像解析法により測
定し、共晶Ｓｉの平均粒径は、粒子の最大長さの平均値
とした。結果を第２表に示す。
次に各試料にＴ６処理（５１０℃×４時間の溶体化処理
−水焼入−１７０℃×１０時間の焼戻処理）を施したの
ち、機械的性質、切欠靭性、耐摩耗性を測定した。°切
欠靭性は、試料の押出棒軸方向に５０％の圧縮鍛造加工
を施し、軸方向に直角に角度４５°の切欠を入れ、静的
引張荷重をかけて測定した。耐摩耗性は、大越式耐摩耗
試験機により下記の条件で測定した。
−水焼入−１７０℃×１０時間の焼戻処理）を施したの
ち、機械的性質、切欠靭性、耐摩耗性を測定した。°切
欠靭性は、試料の押出棒軸方向に５０％の圧縮鍛造加工
を施し、軸方向に直角に角度４５°の切欠を入れ、静的
引張荷重をかけて測定した。耐摩耗性は、大越式耐摩耗
試験機により下記の条件で測定した。
荷重２１ｋｇ、回転摩耗子ＦＣ２８
摩擦速度１〜３ ｍ／ｓｅｃ、摩擦距離６００ｍ。
測定結果を第２表に示す。
（以下余白）
第２表の結果から本発明合金材は、共晶Ｓｉの平均粒径
が小さく、しかも粒径５μｍ以下の共晶Ｓ】量が多く存
在しているので、耐摩耗性も良（、特に切欠靭性の優れ
ていることが判る。
が小さく、しかも粒径５μｍ以下の共晶Ｓ】量が多く存
在しているので、耐摩耗性も良（、特に切欠靭性の優れ
ていることが判る。
一方比較例およびＡ ４０３２合金は、いずれかの性質
において劣り、満足できる合金材ではないことが判る。
において劣り、満足できる合金材ではないことが判る。
（発明の効果）
以上述べたように本発明合金材は、耐摩耗性があり、被
削性が良く、靭性に優れているから、鍛造等の加工度の
高い塑性加工を施しても割れることなく、車輌、産業機
械等の油圧部品、コンプレッサ一部品、ＶＴＲ，、ＤＡ
Ｔ用シリンダー、ＯＡ機器部品等の素材として使用でき
、寸法精度よく加工でき、安全性の高い部品を製造でき
る等の効果を有する。
削性が良く、靭性に優れているから、鍛造等の加工度の
高い塑性加工を施しても割れることなく、車輌、産業機
械等の油圧部品、コンプレッサ一部品、ＶＴＲ，、ＤＡ
Ｔ用シリンダー、ＯＡ機器部品等の素材として使用でき
、寸法精度よく加工でき、安全性の高い部品を製造でき
る等の効果を有する。
第１図は共晶Ｓｉの顕微鏡写真で、Ａはｓｂ無添加のも
の、Ｂはｓｂを添加した本発明例のものを示す。 第２図は切削面の顕微鏡写真で、Ａはｓｂ無添加のちの
、 Ｂはｓｂを添加した本発明例のものを示す。
の、Ｂはｓｂを添加した本発明例のものを示す。 第２図は切削面の顕微鏡写真で、Ａはｓｂ無添加のちの
、 Ｂはｓｂを添加した本発明例のものを示す。
Claims (3)
- （１）Ｓｉ６．５〜７．５ｗｔ％、Ｃｕ１．５〜４．５
ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜０．８ｗｔ％、Ｍｎ０．１〜０．
８ｗｔ％、Ｓｂ０．０５〜０．２５ｗｔ％を含み、残部
Ａｌと不純物とからなり、不純物としてのＦｅを０．２
５ｗｔ％未満とし、かつ共晶Ｓｉの平均粒子長さが３〜
５μｍで、長さ５μｍ以下の共晶Ｓｉが共晶Ｓｉ全体の
７５％以上を占有していることを特徴とする靭性に優れ
た耐摩耗性加工用アルミニウム合金材。 - （２）不純物としてのＦｅ含有量が０．１ｗｔ％未満で
あることを特徴とする請求項（１）記載の靭性に優れた
耐摩耗性加工用アルミニウム合金材。 - （３）さらにＴｉ０．１ｗｔ％以下、またはＴｉ０．１
ｗｔ％以下およＢ０．０２ｗｔ％以下を含有することを
特徴とする請求項（１）または（２）記載の靭性に優れ
た耐摩耗性加工用アルミニウム合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260462A JP2907389B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260462A JP2907389B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34070096A Division JP2848368B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 耐摩耗性及び靭性に優れたコンプレッサー部品用アルミ合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107738A true JPH02107738A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2907389B2 JP2907389B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17348285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260462A Expired - Fee Related JP2907389B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907389B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344280B1 (en) | 1998-03-27 | 2002-02-05 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Swash-plate of swash-plate type compressor |
| KR100938652B1 (ko) * | 2008-06-12 | 2010-01-27 | (주)고려비철공업 | 휴대 정보 단말기의 디스플레이 프레임 및 키패드 프레임용 알루미늄합금 및 이를 이용한 휴대폰의 디스플레이 프레임 및 키패드 프레임 |
| JP2020169378A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 昭和電工株式会社 | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 |
| JP2020169377A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 昭和電工株式会社 | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 |
| CN113122739A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-16 | 江苏锐美汽车零部件有限公司 | 一种提高a356铝合金力学性能的工艺方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5779140A (en) * | 1980-11-01 | 1982-05-18 | Toyota Motor Corp | Aluminum alloy for piston |
| JPS60208444A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Showa Alum Corp | 斜板式コンプレツサ |
| JPS6135261A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Tokyo Juki Ind Co Ltd | ドツト・プリンタ−ヘツドのポ−ルベ−スの製造方法 |
| JPS62149839A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-03 | Nippon Light Metal Co Ltd | 強度に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金 |
| JPH0297638A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-10 | Showa Denko Kk | 磁気テープ接触部品用アルミニウム合金 |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP63260462A patent/JP2907389B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2020169378A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 昭和電工株式会社 | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 |
| JP2020169377A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 昭和電工株式会社 | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 |
| CN113122739A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-16 | 江苏锐美汽车零部件有限公司 | 一种提高a356铝合金力学性能的工艺方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2907389B2 (ja) | 1999-06-21 |
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