JPH0261037A - ホイールリム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のホイールリム用アルミニウム合金の製
造法に関するもので、特に強度と延性（成形性）を改善
したものである。

（従来の技術） 自動車のホイールリムにはＡｊ！−Ｍｙ−Ｍｎ系のＡＡ
　５４５４合金、Ａｆ−Ｍｇ系のＡＡ　５０５２合金、
Ａｌ−ｖｓ−ｓｔ系のＡＡ　６０６１合金等が用いられ
ている。これら合金のうちＡＡ　５４５４合金、ＡＡ　
５０５２合金は何れも熱間圧延を終了した後、０材処理
されて使用されるのが一般的である。

Ｏ材処理するのはホイールリムに成形する場合に、適度
な延性が要求され、均質な材料が必要なためである。

（発明が解決しようとする課題〕 このように従来合金は、熱間圧延終了後又は冷間圧延後
、機械的性質の安定化のため、焼鈍してから使用するの
が通例であり、このような従来法によりホイールリムを
作る場合、下記のような問題があった。

（１）焼鈍工程が入るため製造コストが高くなる。

（２）焼鈍は通常箱型の焼鈍炉により行なわれるため、
昇温速度が遅く冷間圧延されてから焼鈍される材料や熱
間圧延後に焼鈍される材料でも、再結晶していない場合
は焼鈍後の再結晶粒が粗大となり、機械的性質、特に強
度が低下する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、上記従来法におけ
る問題点を解消し、安価でかつ強度と成形性に優れたホ
イールリム用アルミニウム合金の製造法を開発したもの
である。

即ち本発明の一つは、Ｍｌ、５〜６．０ｗｔ％（以下ｗ
ｔ％を％と略記）　、　Ｍｎ０．０５〜１．０％。

Ｃｕ０．０５〜０．５％、Ｔｉ　０．００１〜０．３％
を含み、Ｃｒ０．０１〜０．３％、　Ｚ　ｒ０．０１〜
０．３％の範囲内で何れか１種又は２種を含み、更に不
純物であるＦｅを０．１５％以下、その他の不純物を合
計０．３％以下に規制し、残部Ａｌよりなる合金鋳塊を
、ソーキング後熱間圧延を施し、該熱間圧延を３４０℃
以上の温度で終了することを特徴とするものである。

また本発明の他の一つはＭｌ、５〜６．０％。

Ｍ　ｎ　０．０５〜１．０％、　ＣＬＪ０．０５〜０．
５％、Ｔ０．００１〜０．３％を含み、Ｃｒ　０．０１
〜０．３％。

Ｚｒ０．０１〜０．３％の範囲内で何れか１種又は２種
を含み、更に不純物であるＦｅ＠０．１５％以下、その
他の不純物を合計０．３％以下に規制し、残部Ａｌより
なる合金鋳塊を、ソーキング後熱間圧延を施し、該熱間
圧延を３４０　’Ｃ以上の温度で終了し、しかる後冷間
圧延を施し又は施すことなく１℃／ｍｉｎ以上の昇温速
度で３５０〜５５０℃に加熱し、該温度に１０秒以上保
持することを特徴とするものである。

（作　用） 本発明において、合金組成を上記の如く限定したのは、
次の理由によるものでおる。

ＩＶＨＪは硬化要素の一つであり、その含有量を３．５
〜６％と限定したのは、３．５％未満では硬化が不十分
であり、６％を越えると応力腐食割れ感受性が高くなる
ためである。

Ｍｎは硬化に寄与すると共に耐食性を改善するも、その
含有量を０．０５〜１．０％と限定したのは、０．０５
％未満では硬化に寄与せず、耐食性の改善も認められず
、１％を越えると粗大なＡｌＦｅ−Ｍｎ系化合物を形成
し、延性の低下を招くためである。

ＣＵは硬化要素の一つであり、その含有量を０、０５〜
０．５％と限定したのは、０．０５％未満では硬化が小
さく、０．５％を越えると耐応力腐食割れ性を阻害し、
かつ溶接性を低下するためである。

Ｔｉは結晶微細化のために添加するもので、その含有量
を０．００１〜０．３％と限定したのは、０、００１％
未満では効果がなく、０．３％を越えると靭性の低下を
招くためである。

Ｃｒ又は／及びＺｒは耐食性を改善するために添加する
もので、Ｃｒ　０．０１〜０．３％、Ｚｒ０、０１〜０
．３％の範囲内で何れか１種又は２種を添加するのは、
それぞれ下限未満では効果がなく、上限を越えると延性
を低下するためでおる。

また不純物としてのＦｅを０５１５％以下、その他の不
純物の合計を０．３％以下と規制したのはこれを越えて
含有すると／１−Ｍｎ−Ｆｅ系の粗大化合物を形成して
延性の低下をきたすためである。

本発明は上記成分合金の熱間圧延終了温度を規制するこ
とにより、完全な再結晶組織とするもので、敢えて焼鈍
処理を施さなくとも均質な材料が（ｑられ、安定した機
械的性質と成形性が得られる。これに焼鈍を加えても差
し支えないが、その際には急速加熱することにより、結
晶粒の粗大化を防止すると共に、高温で加熱処理して添
加元素の固溶量を増大せしめより強度の高い材料とする
ことができる。

しかして熱間圧延終了温度を３４０　’Ｃ以上と限定し
たのは、熱間圧延終了温度が３４０℃未満では、圧延さ
れた材料が完全な再結晶組織とならない場合があり、不
均一な機械的特性となり易いためである。また熱間圧延
を３４０　℃以上の温度で終了した後、更に強度を高め
るため焼鈍を施すのに、１℃／ｍ団以上の昇温速度で３
５０〜５５０’Ｃに加熱し、該温度に１０秒以上保持す
るのは、昇温速度が１℃／ｍｉｎ未満では結晶粒が粗大
化し、保持する温度が３５０℃未満では添加元素中、特
にＭｇの固溶量が十分でなく高い強度が１９られない。

また保持する温度が５５０℃を越えると再結晶により結
晶粒の粗大化を招き成形時に朋荒れを生じ、かつ強度を
低下する。また保持時間が１０秒未満ではＭ９の固溶が
促進されない。

（実施例〕 以下本発明を実施例について詳細に説明する。

実施例（１） 第１表に示す組成の合金を鋳造（厚さ５００ｍ）し、面
前後ソーキングを経て熱間圧延を行ない、該熱間圧延を
３６０℃の温度で終了し、厚さ５ｍの板とした。これに
ついて強度、溶接性及び耐応力腐食割れ性を調べた。そ
の結果を第２表に示す。

溶接性は厚ざ５＃、幅１００　ｍｔｎ、長さ２００　Ｍ
の板を突き合せ、表褒−層ずつＭＩＧ溶接し、溶接ビー
ドに発生する割れと、ボンド部に発生する割れの有無を
透過Ｘ線で調べ、割れのないものをＯ印、割れのあるも
のをＸ印で表わした。

また耐応力腐食割れ性は、厚ざ５Ｉｒｎ、幅２０ｍ、長
さ１５０＃の試験片を三点支持的げにて８Ｋｙｆ／−の
応力を負荷してから３．５％ＮａＣｊ！水溶液に１０分
間浸漬し、５０分乾燥というサイクルで２力月テストを
行ない、表面に割れが発生した場合をＸ印、割れが発生
しないものをＯ印で表わした。

第１表及び第２表から明らかなように本発明法Ｎα１〜
４は強度と延性に優れ、かつ溶接性及び耐応力腐食割れ
性において問題ないことが判る。

これに対し各添加元素の量が少なく、Ｆｅ含有量の多い
比較法Ｎ００５は耐力及び伸びが本発明法より低い。各
添加元素の量が多く、Ｆｅ含有量も多い比較法Ｎ０．　
６は伸び、溶接性、耐応力腐食割れ性が本発明法より劣
る。またＡＡ　５０５２合金（Ｍｙ及びＭｎ含有量か少
い）を用いた比較法Ｎ０．　７は引張強さ及び耐力が劣
り、ＡＡ　５４５４合金（Ｍｙ含有量か少い）を用いた
比較法Ｎｏ　８は耐力が劣ることが判る。

実施例（２） 第１表中本発明用合金（Ｂ）を第３表に示す条件で製造
し、実施例（１）と同様にして強度、溶接性を調べると
共に、１年経過後における耐力の経時変化を調べた。そ
の結果を第４表に示す。

第３表及び第４表から明らかなように、本発明法Ｎα９
〜１１は、何れも１年経過侵においても耐力の経時変化
は認められないが、比較法Ｎα１２〜１３は何れも経時
により耐力が低下していることが判る。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、従来より強度と延性のバラ
ンスに優れたホイールリム用アルミニウム合金を敢えて
焼鈍する必要がないなど、安価に提供することができる
顕著な効果を奏するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍｇ３．５〜６．０ｗｔ％、Ｍｎ０．０５〜１．
   ０ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｔｉ０．００
   １〜０．３ｗｔ％を含み、Ｃｒ０．０１〜０．３ｗｔ％
   、Ｚｒ０．０１〜０．３ｗｔ％の範囲内で何れか１種又
   は２種を含み、更に不純物であるＦｅを０．１５ｗｔ％
   以下、その他の不純物を合計０．３ｗｔ％以下に規制し
   、残部Ａｌよりなる合金鋳塊を、ソーキング後熱間圧延
   を施し、該熱間圧延を３４０℃以上の温度で終了するこ
   とを特徴とするホィールリム用アルミニウム合金の製造
   法。
2. （２）Ｍｇ３．５〜６．０ｗｔ％、Ｍｎ０．０５〜１．
   ０ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｔｉ０．００
   １〜０．３ｗｔ％を含み、Ｃｒ０．０１〜０．３ｗｔ％
   、Ｚｒ０．０１〜０．３ｗｔ％の範囲内で何れか１種又
   は２種を含み、更に不純物であるＦｅを０．１５ｗｔ％
   以下、その他の不純物を合計０．３ｗｔ％以下に規制し
   、残部Ａｌよりなる合金鋳塊を、ソーキング後熱間圧延
   を施し、該熱間圧延を３４０℃以上の温度で終了し、し
   かる後冷間圧延を施し又は施すことなく１℃／ｍｉｎ以
   上の昇温速度で３５０〜５５０℃に加熱し、該温度に１
   ０秒以上保持することを特徴とするホィールリム用アル
   ミニウム合金の製造法。