JPH0261038A - Al合金製鍛造品の製造方法 - Google Patents

Al合金製鍛造品の製造方法

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JPH0261038A
JPH0261038A JP21343788A JP21343788A JPH0261038A JP H0261038 A JPH0261038 A JP H0261038A JP 21343788 A JP21343788 A JP 21343788A JP 21343788 A JP21343788 A JP 21343788A JP H0261038 A JPH0261038 A JP H0261038A
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JP
Japan
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forging
alloy
forged
time
heat treatment
Prior art date
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Pending
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JP21343788A
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English (en)
Inventor
Teruhiko Tokoshima
床島 輝彦
Shigeo Yahata
矢幡 茂雄
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Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd
Original Assignee
Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、所定形状に鋳造されたAl合金製鍛造素材を
鍛造することにより鍛造品を製造する方法の改良に関し
、特に生産効率アップ化対策に関する。
(従来の技術) 一般に、AfI−8t−Cu系合金やAfI−Si−C
u −M g系合金等は、鋳造性が良く、かつ熱処理を
施すことにより優れた強度および靭性等が得られること
から、自動車等車両用エンジン部品としてのロッカアー
ム等の鋳造用合金として従来より広く用いられている。
しかし、エンジンの高出力化が叫ばれている今日、上記
ロッカアーム等は運転中に苛酷な条件に晒されることか
ら、上記強度および靭性等の機械的性質の向上がさらに
要求される。そこで、この要求を満たすべく、例えば特
開昭62−187539号公報に開示されているように
、上述の如きAl) −3i −Cu系合金等で鍛造素
材を鋳造し、次いで、この鍛造素材を鍛造することによ
り、機械的性質の向上を図るようにする方法が知られて
いる。
(発明が解決しようとする課8) ところで、通常、A9合金製鋳造品は、鋳造後に金属組
織の機械的性質を向上させるために、例えば約500℃
の加熱条件の下で8時間保持して水冷する溶体化処理と
、その後に例えば約170℃の加熱条件の下で6時間保
持して空冷する時効処理とからなるいわゆるT6処理と
称せられる熱処理が施され、このT6処理により共晶S
1の針状化合物を分断して球状化することが行われる。
そして、上述の如き鋳造されたA9合金製鍛造素材を鍛
造する場合においても、一般には、上記従来の経験を踏
襲して鋳造品の熱処理条件と同じ条件の下で熱処理を行
うのが通例である。
一方、生産の効率アップ化を達成する場合、如何にして
生産サイクルタイムを短縮するかがネックとなっており
、その達成手段として、例えば鋳造時間や鍛造時間を短
縮化することが考えられる。
しかし、これらもさるこさながら、生産工程中に占める
時間的比率の大きい熱処理時間の短縮化を図ることがで
きれば、生産サイクルタイムを大幅に短縮し得て上記生
産の効率アップ化を達成する上において非常に好ましい
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、鋳造されたA1合金製鍛造素材の金
属組織中に晶出している共晶Siの針状化合物が鍛造に
より分断されることに着目し、上記鍛造素材を鍛造した
後に行われる熱処理条件を種々検討した結果、従来より
踏襲されている鋳造品の熱処理条件よりも短い時間で上
記針状化合物を球状化し得ることを見い出し、これによ
り生産サイクルタイムを大幅に短縮せしめて生産の効率
アップ化を達成せんとすることにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、所定
形状に鋳造されたAl合金製鍛造素材を鍛造することに
より鍛造品を製造する方法として、まず、上記Al1合
金製鍛造素材を鍛造する。次いで、この鍛造された鍛造
品に所定温度条件の下で2〜5時間保持して水冷する溶
体化処理を施した後、時効処理を施すようにする。
(作用) 上記の構成により、本発明方法では、Al7合金製鍛造
素材から鍛造された鍛造品の金属組織は、鍛造前の上記
鍛造素材の金属組織中に晶出している共晶Siの針状化
合物が分断されていることから、この分断されている分
だけ上記針状化合物の球状化のための時間が短縮され、
さらには、鍛造時の塑性変形による歪エネルギの蓄積に
より上記針状化合物の球状化が促進される。よって熱処
理時間が鋳造品を熱処理する場合よりも短い時間(2〜
5時間の溶体化処理時間)でなされ、これにより生産サ
イクルタイムが大幅に短縮されて生産の効率アップ化が
達成されることとなる。
(実施例) 以下、本発明の実施例に係るAΩ合金製鍛造品製造方法
を図面に基づいて説明する。
まず、Cu:2,5wt%、Si:10.0wt%、M
g:0.7wt%、Fe:0.3wt%、Mn : 0
. 3w t%、残部がAffおよび上記各元素以外の
不可避的不純物からなるA1合金の地金を用意する。次
いで、この地金を溶解した後、脱環や脱ガス等を目的と
した溶湯処理を行う。その後、例えば710℃に設定さ
れた溶湯を鋳型に注入してブランク材としてのA47合
金製鍛造素材を所定形状に鋳造する。
その後、この鋳造された鍛造素材を鋳型内に溶湯を注入
する堰と切断分離し、例えば450℃に加熱された鍛造
素材を型a150℃に設定された鍛造装置のグイとパン
チとで15分に亘って圧縮して塑性変形させることによ
り、鍛造品を得る。
しかる後、この得られた鍛造品を熱処理炉に搬入し、T
6処理を施す。つまり、約500℃の加熱雰囲気中で2
〜5時間保持したのち水冷する溶体化処理を施した後、
約170℃の加熱雰囲気中で6時間保持したのち空冷す
る時効処理を施す。
上記T6処理中、溶体化処理の保持時間つまり溶体化時
間を2〜5時間に設定したのは、T6処理後の鍛造品の
機械的性質を調べた結果に基づく。
このことを、機械的性質の代表としてブリネル硬さを例
に挙げて説明すると、第1図実線にて示すように、溶体
化時間が約1.5時間未満になるとブリネル硬さが10
0未満となって十分な硬さを得ることができなくなる一
方、5時間を越えるとブリネル硬さが横這い状態となっ
て溶体化時間に比例した硬さの向上効果が得られなくな
るからである。なお、この鍛造品の金属組成とほぼ同一
の金属組成からなるJIS  AC8Cでは、JIS規
格によればT6処理後のブリネル硬さは110以上と規
定されていることから、溶体化時間を4時間以上に設定
することが好ましい。また、この鍛造品と同一金属組織
からなる鋳造品の場合では、第1図破線にて示すように
、ブリネル硬さが100になるまでに約5.5時間の溶
体化時間を要し、かつ溶体化時間が8時間を越えて初め
てブリネル硬さが110に達することから考えて、本発
明方法により得られた鍛造品の方が鋳造品よりも短時間
にT6処理を行うことができる。このように、本発明方
法により得られた鍛造品の方が鋳造品の場合よりもT6
処理を短時間に行い得るのは、鍛造素材の金属組織中に
晶出している共晶Stの針状化合物が鍛造によって分断
され、かつ鍛造時の塑性変形による歪エネルギが蓄積さ
れており、このため、上記共晶SiO針状化合物の球状
化が促進されることによるものであると推量される。
このことを実証するために、溶体化時間を変えた場合に
おける本発明方法により得られた鍛造品の金属組織を3
40倍に拡大した顕微鏡写真を第2図(a)〜(d)に
、上記鍛造品と同一金属組織からなる鋳造品の同様な顕
微鏡写真を第3図(a)〜(d)にそれぞれ示す。なお
、各顕微鏡写真中、黒く表われているのは共晶Siの針
状化合物であることを、白く表われているのはANのマ
トリックス(6品)であることをそれぞれ示す。
この各顕微鏡写真から明らかなように、溶体化時間が零
の場合は、鍛造品および鋳造品の金属組織は共に、第2
図(a)および第3図(a)に示すように、共晶Siが
針状に晶出しているが、鋳造品の共晶Siが長いのに対
し、鍛造品の共晶Siは短くなっていることが判る。こ
のように鍛造品の共晶Siが短くなっているのは、鍛造
時に共晶Siが分断されることによるものである。そし
て、鍛造品の方は溶体化時間が3時間になると、第2図
(b)に示すように、上記分断された共晶Siが球状化
している。このように共晶Stが短時間に球状化するの
は、鍛造時に、上述の如く共晶Siが分断されているこ
とと、塑性変形による歪エネルギが蓄積されることとに
より、共晶Stの球状化か促進されることによるもので
ある。そして、溶体化時間がさらに経過して5時間およ
び8時間と経過する従って、第2図(c)および(d)
に示すように、共晶Siの球状化が一層促進されている
ことが判る。しかし、鋳造品の方は溶体化時間が3時間
になっても、第3図(b)に示すように、共晶Siの分
断化は進むものの未だ球状化されるに至らず、第3図(
c)に示すように、溶体化時間が5時間になった時点で
やつと第2図(a)とほぼ同様の状態となることが判る
。そして、第3図(d)に示すように、溶体化時間が8
時間になっても、第2図(b)のように速やかには球状
化されず、その球状化に時間がかかることが判る。
このように、本発明方法により得られた鍛造品では、金
属組織中の共晶Siが鍛造時に分断され、かつ塑性変形
による歪エネルギが蓄積されていることから、この共晶
Siの球状化を鋳造品の場合に比べて短時間に行い得、
これによりT66処理間を大幅に短縮することができる
ので、生産サイクルタイムを大幅に短縮して生産の効率
アップ化を達成することができる。
その後、上記鍛造品に形成されているフラッシュ(パリ
)をトリム型で除去した後、このフラッシュを除去した
鍛造品をショットビーニング工程で表面の研掃を行い、
鍛造作業を終了する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法によれば、所定形状に
鋳造されたAN合金製鍛造素材を鍛造することにより、
その金属組織中に晶出している共晶Stの針状化合物を
鍛造時に分断するので、この分断している分だけ針状化
合物の球状化のための時間を短縮し得、さらには、鍛造
時の塑性変形による歪エネルギの蓄積により上記針状化
合物の球状化を促進し得る。よって熱処理時間を鋳造品
を熱処理する場合よりも短い時間(2〜5時間の溶体化
処理時間)でなし得、これにより生産サイクルタイムを
大幅に短縮して生産の効率アップ化を達成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は本発明方法によ
り得られた鍛造品および鋳造品の溶体化時間とブリネル
硬さとの関係を示すデータ図、第2図(a)〜(d)は
溶体化時間を変えた場合における本発明方法により得ら
れた鍛造品の金属組織をそれぞれ340倍に拡大して示
す顕微鏡写真である。第3図(a)〜(d)は溶体化時
間を変えた場合における鋳造品の金属組織をそれぞれ3
40倍に拡大して示す顕微鏡写真である。 特 許 出 願 人  広島アルミニウム工業い、=フ
ー++モ≧胃へ′ノ 図面の浄書で内容シ、二変更なし) 図面の浄書(内容に変更な1.) 手 続 補 正 書(方式) 事件の表示 昭和63年 特 許 願 第213437号 2゜ 発明の名称 Ap合金製鍛造品の製造方法 3゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定形状に鋳造されたAl合金製鍛造素材を鍛造
    することにより鍛造品を製造する方法であって、上記A
    l合金製鍛造素材を鍛造し、次いで、この鍛造された鍛
    造品に所定温度条件の下で2〜5時間保持して水冷する
    溶体化処理を施した後、時効処理を施すことを特徴とす
    るAl合金製鍛造品の製造方法。
JP21343788A 1988-08-26 1988-08-26 Al合金製鍛造品の製造方法 Pending JPH0261038A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105689613A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 大冶特殊钢股份有限公司 一种适用于超级双相不锈钢棒材的特种锻造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62192567A (ja) * 1986-02-17 1987-08-24 Kobe Steel Ltd Al合金の熱処理方法

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