JPH0225972B2 - - Google Patents
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- JPH0225972B2 JPH0225972B2 JP59222594A JP22259484A JPH0225972B2 JP H0225972 B2 JPH0225972 B2 JP H0225972B2 JP 59222594 A JP59222594 A JP 59222594A JP 22259484 A JP22259484 A JP 22259484A JP H0225972 B2 JPH0225972 B2 JP H0225972B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot
- fir tree
- fir
- feal
- tree structure
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
この発明は、樅の木組織の発生を防止した圧延
用Al合金鋳塊に関するものである。 ＜従来の技術＞ JIS Al×××又は５×××として知られる純
Al系又はAl−Mg系の圧延用Al合金は、鋳塊内部
にAl−Fe系の金属間化合物を晶出する。この金
属間化合物は半連続鋳造塊中に晶出してしばしば
第１図及び第２図に見られるような樅の木組織と
称される特有の鋳塊組織を発生する。図におい
て、Ａは樅の木組織内部領域、Ｂは樅の木組織外
部領域を示す。その形態は第２図に見られるよう
に一見樅の木の自然樹形に類似していることから
この技術分野では樅の木と称されている。 この樅の木組織を含有する鋳塊を圧延後、陽極
酸化処理を施すと、鋳塊中の樅の木模様に対応し
て、帯状の縞模様が発生し外観不良となり製品化
できない。ところで、一且発生した樅の木組織
は、その後の工程で充分に消すことが出来ないの
で、この問題の解消のためには、すべてが樅の木
組織の内部領域から成る鋳塊もしくはすべてが樅
の木組織の外部領域から成る鋳塊を製造すること
が望ましい。 樅の木組織の発生は、 鋳塊の凝固の際の冷却速度に支配されること
が知られており、鋳造速度を遅くして鋳造すれ
ば樅の木組織の内部領域が発生し易くなる。ま
た反対に鋳造速度を速くして鋳造すれば樅の木
組織の外部領域が発達しやすくなる。 すなわち、この樅の木組織模様は、鋳塊内部
のAl−Fe系の金属間化合物が鋳塊各部での凝
固速度の違いによりFeAl3相、FeAl6相、
FeAln相等変化することが原因であることが知
られている。一般に、樅の木組織内部領域は、
FeAl3＋FeAl6相から成り、外部領域はFeAln
相から成つており、これら各々の電気化学的性
質が異なるため、エツチング特性、陽極酸化特
性に差が生じ、樅の木模様となる。 このFeAl3相→FeAl6相→FeAln相の変態は、
平衡相から非平衡相への変態であるため、凝固
速度が速い程促進されるのみならず、第三元素
の存在によつても加速される。すなわち、 Si、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Ｖ等の添加に
より樅の木組織の外部領域が発達しやすくなる
ことが知られている。このうち、Ca、Sr、
Co、Ni、Ｖ等の添加は非常に効果的で、微量
の添加により通常の鋳造速度で、全面外部領域
から成るもみの木模様のない鋳塊を得ることが
可能である。 この面からの対策の例として特公和57−
15186、特公和58−6774等が挙げられる。しか
し、Ca、Sr、Co、Ni、Ｖ等の添加は、容湯の
汚染を促進したり一般の商用に供されているア
ルミニウム合金に通常使用されない比較的特殊
な元素を用いているため、経済的に高価格とな
つたり、返り材としての使用が制限される等の
弊害があつた。そのため、一般的に常用される
SiやMgの添加量の制御によりもみの木組織の
なに鋳塊を得ることが強く望まれていたが、Si
やMgの樅の木組織に及ぼす影響が定量的に把
握されていなかつたため、通常の鋳造速度で、
安定的に樅の木組織の生成しない鋳塊を得るこ
とが出来ないのが実情であつた。 かかる実情に鑑み、本発明者らは、このSiと
Mgの樅の木組織の生成に及べす影響を詳細に検
討した結果Siは、Feとの比率が重要であり、Fe
（％）／Si（％）が小さいと外部領域が発達し、大
きいと、内部領域が発達するが、Mgは、Fe量と
は無関係に添加量が多い程樅の木組織の外部領域
が発達することを見出し、Fe（％）／Si（％）と
Mg量を適切に調整することにより通常の鋳造速
度においても鋳塊全域をもみの木組織外部領域に
するかもしくは、全域を内部領域にすることによ
り、樅の木模様のない鋳塊を安定的に得られるこ
とを見出し既に出願済である。（特公和58−
26421）。 ＜発発が解決しようとする問題点＞ しかし、特公和58−26421においては、FeとSi
の比率がFe（％）／Si（％）≦2.0＋0.5×Mg（％）
又はFe（％）／Si（％）≧6.5＋3.0×Mg（％）とし
たので、Mgが入つてなくても2.0＜Fe（％）／Si
（％）＜6.5の範囲では、樅の木組織のない鋳塊は
得られず、Mgが少しでも入つているとその範囲
は拡大する。 本願発明は、3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5の範
囲においても、樅の木模様のない鋳塊ひいては樅
の木模様のない圧延板を得るためのものであり、
他の理由（陽極酸化後の色調、要求される機械的
性質及び経済性等）から特公和58−26421のFe、
Si、Mg量の範囲をとれない場合に特に有効とな
る。 ＜問題を解決するための手段＞ 本願発明は上記課題の解決のため以下の構成を
とる。すなわち、Fe0.05〜1.0％、Si0.05〜1.0％、
Mg0.3〜1.5％、Cu0.01〜0.5％、Ti0.005〜0.3％、
Cr0.05〜0.3％、Mn0.005〜0.3％、残部Alおよび
不可避的不純物とからなり、FeとSiとの比率を
3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5としかつ、鋳塊の表
皮より20mm内部でのデンドライトアームスペーシ
ングが30μｍ以下であることを特徴とする樅の模
様の発生を防止した圧延用Al合金鋳塊である。 なお、このデンドライトアームスペーシングの
値には、バフ研磨後電解研磨を施したサンプルを
光学顕微鏡で写真撮影し、印画紙上でランダム切
断法により晶出化合物の問隔を測定しその平均値
をあてた。 ＜作用＞ 各合金成分の組成範囲の限定理由は下記のとお
りである。 Feは、0.05〜1.0％とする。0.05％未満に規制す
るには高純度地金が必要で経済的でない。1.0％
より多いと耐食性が低下するので好ましくない。 Siは、0.05〜1.0％とする。0.05％未満に規制す
るには高純度地金が必要で経済的でない。 1.0をこえると、陽極酸化皮膜の色調が濃くな
り好ましくなく、耐食性も低下する。 Mgは、強度を高めるために添加するが、0.3〜
1.5％とする。0.3％未満では効果は十分でなく1.5
％をこえると、Mg2Si系晶出物が優先しAl−Fe
形金属間化合物の晶出がなくなり本発明による樅
の木組織防止の対象外の合金となる。 Cuは、強度を高めるために添加するが、0.01〜
0.5％とする。0.01％未満では効果は十分でなく
0.5％をこえると、耐食性が低下する。 Tiは、結晶粒微細化のために添加するが、
0.005〜0.3％とする。0.005％未満では効果は十分
でなく0.3％をこえると効果が飽和し、さらに、
巨大金属間化合物の生成により成形性、陽極酸化
皮膜の耐食性を劣化させる。 Crは、後に述べる鋳造条件とくみあわせるこ
とにより外部領域を安定的に発達させさらに、強
度を向上させ、再結晶粒を微細化する目的で添加
するが、0.05〜0.3％とする。0.05％未満では効果
が十分でなく、0.3％をこえると巨大金属間化合
物が生成し、成形性、陽極酸化皮膜の耐食性を劣
化させる。 Mnは、強度向上・再結晶粒微細化の目的で添
加するが、0.005〜0.3％とする。0.005％未満では
効果が十分でなく、0.3％をこえるとAl−Fe−
Mn系金属間化合物の晶出が優先し、Al−Fe系金
属間化合物の晶出がなくなり、本発明による樅の
木組織の防止の対象外の合金となる。 FeとSiとの比率は3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5
とする。この値が３以下あるいは6.5以上の場合、
特公昭58−26421に記載の発明で樅の木組織を防
止できるので本願発明の対象外となる。 以上の化学組成を有する合金を鋳塊の表皮より
20mm内部において30μｍ以下のデンドライトアー
ムスペーシングとなるような冷却速度で鋳造す
る。その後、この鋳塊に対し、通常の圧延を施す
ことにより圧延板とすれば良い。 以上、本願発明を要すればある範囲のCrを添
加し鋳造時の冷却速度を早くすることにより、特
公昭58−26421では対拠できなかつた合金組成に
対しても安定して外部領域のみからなる鋳塊が得
られ圧延板の樅の木模様を防止できるものであ
る。 ＜実施例＞ この発明は次の実施例によつて一層明確になる
であろう。 すなわち、第１表に示す化学組成と、鋳塊のデ
ンドライトアームスペーシングを有する鋳塊を
DC鋳造した。鋳塊のサイズは幅1200mm×厚さ400
mm×長さ3500mmであつた。 上記鋳造によつて得られた各鋳塊を、頭部から
500mmの位置において切断し、スライスを切り出
した後、スライス面を10％カ性ソーダ溶液にて60
℃で10分間エツチングし、水洗後、30％硝酸で酸
洗した後、15％硫酸溶中で電流度2.5A／ｄm2、
用Al合金鋳塊に関するものである。 ＜従来の技術＞ JIS Al×××又は５×××として知られる純
Al系又はAl−Mg系の圧延用Al合金は、鋳塊内部
にAl−Fe系の金属間化合物を晶出する。この金
属間化合物は半連続鋳造塊中に晶出してしばしば
第１図及び第２図に見られるような樅の木組織と
称される特有の鋳塊組織を発生する。図におい
て、Ａは樅の木組織内部領域、Ｂは樅の木組織外
部領域を示す。その形態は第２図に見られるよう
に一見樅の木の自然樹形に類似していることから
この技術分野では樅の木と称されている。 この樅の木組織を含有する鋳塊を圧延後、陽極
酸化処理を施すと、鋳塊中の樅の木模様に対応し
て、帯状の縞模様が発生し外観不良となり製品化
できない。ところで、一且発生した樅の木組織
は、その後の工程で充分に消すことが出来ないの
で、この問題の解消のためには、すべてが樅の木
組織の内部領域から成る鋳塊もしくはすべてが樅
の木組織の外部領域から成る鋳塊を製造すること
が望ましい。 樅の木組織の発生は、 鋳塊の凝固の際の冷却速度に支配されること
が知られており、鋳造速度を遅くして鋳造すれ
ば樅の木組織の内部領域が発生し易くなる。ま
た反対に鋳造速度を速くして鋳造すれば樅の木
組織の外部領域が発達しやすくなる。 すなわち、この樅の木組織模様は、鋳塊内部
のAl−Fe系の金属間化合物が鋳塊各部での凝
固速度の違いによりFeAl3相、FeAl6相、
FeAln相等変化することが原因であることが知
られている。一般に、樅の木組織内部領域は、
FeAl3＋FeAl6相から成り、外部領域はFeAln
相から成つており、これら各々の電気化学的性
質が異なるため、エツチング特性、陽極酸化特
性に差が生じ、樅の木模様となる。 このFeAl3相→FeAl6相→FeAln相の変態は、
平衡相から非平衡相への変態であるため、凝固
速度が速い程促進されるのみならず、第三元素
の存在によつても加速される。すなわち、 Si、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Ｖ等の添加に
より樅の木組織の外部領域が発達しやすくなる
ことが知られている。このうち、Ca、Sr、
Co、Ni、Ｖ等の添加は非常に効果的で、微量
の添加により通常の鋳造速度で、全面外部領域
から成るもみの木模様のない鋳塊を得ることが
可能である。 この面からの対策の例として特公和57−
15186、特公和58−6774等が挙げられる。しか
し、Ca、Sr、Co、Ni、Ｖ等の添加は、容湯の
汚染を促進したり一般の商用に供されているア
ルミニウム合金に通常使用されない比較的特殊
な元素を用いているため、経済的に高価格とな
つたり、返り材としての使用が制限される等の
弊害があつた。そのため、一般的に常用される
SiやMgの添加量の制御によりもみの木組織の
なに鋳塊を得ることが強く望まれていたが、Si
やMgの樅の木組織に及ぼす影響が定量的に把
握されていなかつたため、通常の鋳造速度で、
安定的に樅の木組織の生成しない鋳塊を得るこ
とが出来ないのが実情であつた。 かかる実情に鑑み、本発明者らは、このSiと
Mgの樅の木組織の生成に及べす影響を詳細に検
討した結果Siは、Feとの比率が重要であり、Fe
（％）／Si（％）が小さいと外部領域が発達し、大
きいと、内部領域が発達するが、Mgは、Fe量と
は無関係に添加量が多い程樅の木組織の外部領域
が発達することを見出し、Fe（％）／Si（％）と
Mg量を適切に調整することにより通常の鋳造速
度においても鋳塊全域をもみの木組織外部領域に
するかもしくは、全域を内部領域にすることによ
り、樅の木模様のない鋳塊を安定的に得られるこ
とを見出し既に出願済である。（特公和58−
26421）。 ＜発発が解決しようとする問題点＞ しかし、特公和58−26421においては、FeとSi
の比率がFe（％）／Si（％）≦2.0＋0.5×Mg（％）
又はFe（％）／Si（％）≧6.5＋3.0×Mg（％）とし
たので、Mgが入つてなくても2.0＜Fe（％）／Si
（％）＜6.5の範囲では、樅の木組織のない鋳塊は
得られず、Mgが少しでも入つているとその範囲
は拡大する。 本願発明は、3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5の範
囲においても、樅の木模様のない鋳塊ひいては樅
の木模様のない圧延板を得るためのものであり、
他の理由（陽極酸化後の色調、要求される機械的
性質及び経済性等）から特公和58−26421のFe、
Si、Mg量の範囲をとれない場合に特に有効とな
る。 ＜問題を解決するための手段＞ 本願発明は上記課題の解決のため以下の構成を
とる。すなわち、Fe0.05〜1.0％、Si0.05〜1.0％、
Mg0.3〜1.5％、Cu0.01〜0.5％、Ti0.005〜0.3％、
Cr0.05〜0.3％、Mn0.005〜0.3％、残部Alおよび
不可避的不純物とからなり、FeとSiとの比率を
3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5としかつ、鋳塊の表
皮より20mm内部でのデンドライトアームスペーシ
ングが30μｍ以下であることを特徴とする樅の模
様の発生を防止した圧延用Al合金鋳塊である。 なお、このデンドライトアームスペーシングの
値には、バフ研磨後電解研磨を施したサンプルを
光学顕微鏡で写真撮影し、印画紙上でランダム切
断法により晶出化合物の問隔を測定しその平均値
をあてた。 ＜作用＞ 各合金成分の組成範囲の限定理由は下記のとお
りである。 Feは、0.05〜1.0％とする。0.05％未満に規制す
るには高純度地金が必要で経済的でない。1.0％
より多いと耐食性が低下するので好ましくない。 Siは、0.05〜1.0％とする。0.05％未満に規制す
るには高純度地金が必要で経済的でない。 1.0をこえると、陽極酸化皮膜の色調が濃くな
り好ましくなく、耐食性も低下する。 Mgは、強度を高めるために添加するが、0.3〜
1.5％とする。0.3％未満では効果は十分でなく1.5
％をこえると、Mg2Si系晶出物が優先しAl−Fe
形金属間化合物の晶出がなくなり本発明による樅
の木組織防止の対象外の合金となる。 Cuは、強度を高めるために添加するが、0.01〜
0.5％とする。0.01％未満では効果は十分でなく
0.5％をこえると、耐食性が低下する。 Tiは、結晶粒微細化のために添加するが、
0.005〜0.3％とする。0.005％未満では効果は十分
でなく0.3％をこえると効果が飽和し、さらに、
巨大金属間化合物の生成により成形性、陽極酸化
皮膜の耐食性を劣化させる。 Crは、後に述べる鋳造条件とくみあわせるこ
とにより外部領域を安定的に発達させさらに、強
度を向上させ、再結晶粒を微細化する目的で添加
するが、0.05〜0.3％とする。0.05％未満では効果
が十分でなく、0.3％をこえると巨大金属間化合
物が生成し、成形性、陽極酸化皮膜の耐食性を劣
化させる。 Mnは、強度向上・再結晶粒微細化の目的で添
加するが、0.005〜0.3％とする。0.005％未満では
効果が十分でなく、0.3％をこえるとAl−Fe−
Mn系金属間化合物の晶出が優先し、Al−Fe系金
属間化合物の晶出がなくなり、本発明による樅の
木組織の防止の対象外の合金となる。 FeとSiとの比率は3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5
とする。この値が３以下あるいは6.5以上の場合、
特公昭58−26421に記載の発明で樅の木組織を防
止できるので本願発明の対象外となる。 以上の化学組成を有する合金を鋳塊の表皮より
20mm内部において30μｍ以下のデンドライトアー
ムスペーシングとなるような冷却速度で鋳造す
る。その後、この鋳塊に対し、通常の圧延を施す
ことにより圧延板とすれば良い。 以上、本願発明を要すればある範囲のCrを添
加し鋳造時の冷却速度を早くすることにより、特
公昭58−26421では対拠できなかつた合金組成に
対しても安定して外部領域のみからなる鋳塊が得
られ圧延板の樅の木模様を防止できるものであ
る。 ＜実施例＞ この発明は次の実施例によつて一層明確になる
であろう。 すなわち、第１表に示す化学組成と、鋳塊のデ
ンドライトアームスペーシングを有する鋳塊を
DC鋳造した。鋳塊のサイズは幅1200mm×厚さ400
mm×長さ3500mmであつた。 上記鋳造によつて得られた各鋳塊を、頭部から
500mmの位置において切断し、スライスを切り出
した後、スライス面を10％カ性ソーダ溶液にて60
℃で10分間エツチングし、水洗後、30％硝酸で酸
洗した後、15％硫酸溶中で電流度2.5A／ｄm2、
【表】
電解時間50分、電解温度15℃の電解条件で陽極酸
化処理を施した。このように陽極酸化処理された
各スライス面を観察した結果は第１表量右欄に示
す如くであつた。 この結果からわかるように、本発明の構成要件
のいずれかを欠く比較例はいずれも樅の木組織を
呈したのに対し、本発明の構成要件のすべてを満
たす実施例は樅の木組織を発生しない。 ＜発明の効果＞ この発明の合金は、特公昭58−26421の組成範
囲をとれない合金においても、樅の木模様の発生
を防止でき、色調、機械的性質、経済性等の面か
らの材料の選択範囲が広がり工業生産上大きな意
義を持つ。
化処理を施した。このように陽極酸化処理された
各スライス面を観察した結果は第１表量右欄に示
す如くであつた。 この結果からわかるように、本発明の構成要件
のいずれかを欠く比較例はいずれも樅の木組織を
呈したのに対し、本発明の構成要件のすべてを満
たす実施例は樅の木組織を発生しない。 ＜発明の効果＞ この発明の合金は、特公昭58−26421の組成範
囲をとれない合金においても、樅の木模様の発生
を防止でき、色調、機械的性質、経済性等の面か
らの材料の選択範囲が広がり工業生産上大きな意
義を持つ。
図面は圧延用アルミニウム合金鋳塊の断面にあ
らわれる樅の木組織を示すものにして、第１図は
鋳塊の横断面図、第２図は第２図のＸ−X′線に
おける鋳塊の縦断面図である。
らわれる樅の木組織を示すものにして、第１図は
鋳塊の横断面図、第２図は第２図のＸ−X′線に
おける鋳塊の縦断面図である。
Claims (1)
- １ Fe0.05〜1.0％（重量で、以下同じ）、Si0.05
〜1.0％、Mg0.3〜1.5％、Cu0.01〜0.5％、Ti0.005
〜0.3％、Cr0.05〜0.3％、Mn0.005〜0.3％、残部
Al及び不可避的不純物とからなり、FeとSiとの
比率を3.0＜Fe（％）／Si（％）＜6.5としかつ、鋳
塊の表皮より20mm内部でのデンドライトアームス
ペーシングが30μｍ以下であることを特徴とする
樅の木組織の発生を防止した圧延用Al合金鋳塊。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22259484A JPS61104044A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 圧延用ａｉ合金鋳塊 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22259484A JPS61104044A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 圧延用ａｉ合金鋳塊 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104044A JPS61104044A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0225972B2 true JPH0225972B2 (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=16784914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22259484A Granted JPS61104044A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 圧延用ａｉ合金鋳塊 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0938357A (ja) * | 1995-05-22 | 1997-02-10 | Kaijirushi Hamono Kaihatsu Center:Kk | かみそり用替刃 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6460471A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Toyoda Gosei Kk | Steering wheel core bar |
| JP2817925B2 (ja) * | 1988-11-29 | 1998-10-30 | 旭テック 株式会社 | アルミニウム合金製車両用ホイール |
| JPH02115337A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-27 | Kobe Steel Ltd | 精密切削性が優れた感光体基盤用アルミニウム材料 |
| JPH0699770B2 (ja) * | 1989-12-27 | 1994-12-07 | 日本軽金属株式会社 | 展伸用アルミニウム合金 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51116105A (en) * | 1975-04-04 | 1976-10-13 | Kobe Steel Ltd | A process for producing aluminum alloy sheet for deep drawing |
| JPS5826421A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-02-16 | 富士電機株式会社 | 銀系接点の接合方法 |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP22259484A patent/JPS61104044A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0938357A (ja) * | 1995-05-22 | 1997-02-10 | Kaijirushi Hamono Kaihatsu Center:Kk | かみそり用替刃 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104044A (ja) | 1986-05-22 |
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