JPH0339765B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0339765B2
JPH0339765B2 JP58058638A JP5863883A JPH0339765B2 JP H0339765 B2 JPH0339765 B2 JP H0339765B2 JP 58058638 A JP58058638 A JP 58058638A JP 5863883 A JP5863883 A JP 5863883A JP H0339765 B2 JPH0339765 B2 JP H0339765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
extrusion
aluminum alloy
strength
tube
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58058638A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59185520A (ja
Inventor
Masahiro Yabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Light Metal Co Ltd filed Critical Nippon Light Metal Co Ltd
Priority to JP5863883A priority Critical patent/JPS59185520A/ja
Publication of JPS59185520A publication Critical patent/JPS59185520A/ja
Publication of JPH0339765B2 publication Critical patent/JPH0339765B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08Making wire, rods or tubes
    • B21C23/085Making tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はホイール製造用アルミニウム合金素管
の製造法に係り、車輛用ホイールを製造するため
の素材として冷間加工性に優れ、しかも強度が高
く耐食性も良好なアルミニウム合金素管の好まし
い製造法を提供しようとするものである。 車輛用ホイールをアルミニウム合金材で製造す
ることは軽量で特異な光沢を有し、特に近時にお
ける省エネルギー目的などにも即応することから
広く実施されているところであり、又斯かるホイ
ールをアルミニウム素管によつて製造することに
ついても例えば特開昭56−131033号の如きに本出
願人によつて提案されている。ところで斯様な目
的において採用されるアルミニウム合金としては
JIS A5005、5052、5NO1、5056、5083、5N02、
5454などが知られているが、これらのものは強度
若しくは成形性の何れか一方又は双方に難点があ
る。例えばJIS A5005、5052、5N01による押出
管材は押出や圧延ないし成形加工性においては好
ましいとしてもMg%が一般的に1〜2%程度
で、最高でも2.8%と低いため機械的強度が耐疲
労性のような強度特性において必ずしも好ましい
ものではなく(δβ≒20Kg/mm2以下)、又組織的に
も200〜300μmのように大きな再結晶粒となるた
め曲げ成形加工したときの圧縮面に皺状欠陥が発
生し易く、この皺状欠陥は製品の疲労特性を劣化
させる。一方JISA5056、5083、5N02によるもの
はMgが一般的に4〜5.5%程度で、少くとも3.5
%以上と相当に高く、従つて前記したような機械
的強度や耐疲労性は高いが、押出、圧延および成
形加工性において著しく劣つたものとなる。これ
らに対しJIS A5454のものはMgが2.4〜3.0と中間
的であつて強度的にはそれなりに好ましいが、
Mn%が0.5〜1.0%と多いので押出管の表層部に
厚さで約300μmの粗粒層が発生し、しかも内部は
フアイバー組織となり、拡管成形してホイールと
すると軸方向に割れが発生し易いこととなる。 本発明は上記したような実情に鑑み仔細な検討
を重ねて創案されたものであつて、重量%で
Mg:2.8〜3.5%、Mn:0.2〜0.5%、Cr:0.05〜
0.2%、Ti:0.001〜0.1%、B:0.0001〜0.01%を
含有し、残部がAlおよび不可避的不純物から成
り押出成形された素管の軸線方向断面における再
結晶粒の大きさが平均粒径で100μm以下であるこ
とを特徴とするホイール製造用アルミニウム合金
素管を提供するものであり、又その好ましい製造
法として前記組成をもつたアルミニウム合金鋳塊
を500℃以上で3〜24時間の均質化熱処理をなし
てから熱間加工率(減面率であつて、ビレツト断
面積をB、管体断面積をPとするとき、減面率=
(1−P/B)×100で表示される)が95%以上の押出 加工を行い、しかも該押出加工時においてダイス
出口における温度を500℃以上とすることを提案
するものである。 即ち斯かる本発明によるものは押出、圧延およ
び成形加工性においてJIS A5005、5052に相当し
た良好な結果を示し、しかも機械的性質や疲労強
度においては前記したJIS A5083および5056に相
当した高い値を示すものであつて、又拡管成形時
においても軸方向割れの発生などを見ることがな
いものであり、このような本発明によるものにつ
いて先ずその成分組成範囲に関する限定理由を説
明すると以下の如くである。 Mgは、このようなAl−Mg系合金は固溶体硬
化型合金であつてMgの固溶量が多くなる程、機
械的強度や疲労強度は向上することは前記した通
りであつて、2.8%未満ではこの効果が充分に得
られないことになり、一方このMgが3.5%以上に
なると加工硬化度が著しくなると共に伸びが低下
して成形性が悪くなり、成形加工中に材料が破断
し易くなるので2.8〜3.5%とする。なおこのMg
量についてはMnおよびCrの含有量を考慮して具
体的に決定すべきであつて、これらのMnおよび
Crは何れも成形性を低下せしめる傾向を有する
から、その添加量が比較的多い場合には上記範囲
内において低目に選ぶことが好ましい。 Mnは、後述するCrと共に何れも還移元素であ
り、Al−Mg系合金における再結晶粒が粗大化す
るのを防止するために添加するものであつて、均
質化熱処理において固溶若くは一部晶出せしめ、
該晶出物を高温押出加工時に更に一部固溶化ない
し微細分散化させてAl−Mn、Al−Cr、Al−Mg
−Mn−Cr等の微細化合物とし、前記のように固
溶しているものはその後の冷却過程で微細晶出物
となると共に高度加工による内部歪と相俟つて再
結晶核を多数発生せしめ再結晶組織の好ましい微
細化をもたらし、疲労強度を向上するものであ
る。然してMgは鋳塊金属組織中において結晶粒
内に固溶し熱処理で微細粒子となつて分布するも
のであつて、0.2%以下では上記のような効果を
適切に得ることができず、一方0.5%以上となる
とMn粒子が多くなつて一種の析出硬化作用を呈
しその成形性が損われ、又硬くて脆いMn主体の
巨大晶を発生して成形性を低下し且つノツチ感受
性が高くなつて成形加工中に割れが発生すること
となるのでこれを上限とし、0.2〜0.5%とした。 Crは、再結晶粒の粗大化防止目的において前
記Mnと同様に作用するが、このCrは結晶の粒界
附近(結晶粒の表層部)に固溶するものでMnと
共に含有することが必要であり、熱処理によつて
やはり微細に析出し疲労強度の向上をもたらす。
0.05%以下では斯かる効果が適切に得られず、一
方0.20%以上になると晶出化合物が粒大化してリ
ム加工時における割れ発生の起点となる傾向を有
するので0.05〜0.2%とする。 Ti、Bは、鋳造組織の結晶粒微細化をもたら
すことにより鋳造時の鋳塊割れを防止するもの
で、夫々の下限値以下であるとこのような効果を
得難く、又その上限値以上になるとMnおよびCr
との粗大な金属間化合物が発生して機械的性質に
おける伸び、靫性を低下し、疲労強度などを劣化
する。 上記以外の成分については原則的にはAlおよ
び不可避的不純物であるが、Cuを0.1%以内、Ni
を0.1%以内、Znを0.1%以内、を含有せしめても
本発明の実態を損うものでない。同様にSiについ
ては0.2%、Feについては0.3%を上限として適宜
に含有してよい。 次に本発明では上記のような範囲でMg、Mn、
CrおよびTiを含有し残部がAlおよび不可避的不
純物であるアルミニウム合金素管において、その
軸線方向断面での再結晶粒の平均粒径を100μm以
下とするものであり、ホイールを得るための素管
において再結晶粒の大きさがこれより大となると
リム成形時の曲げ加工面に肌荒れや皺を発生しや
すくなり、特に200μmを超えるようなものにおい
ては皺の発生や割れの発生が不可避的である。耐
疲労性においても再結晶粒の平均粒径を100μm以
下とすることが頗る有効であつて耐用性の高い製
品を得ることができる。押出成形については前方
押出、後方押出しの何れによつてもよい。 なお上記したような本発明の素管を的確に得る
ための製造法としては均質化熱処理を長目に実施
してMn、Crを充分に固溶せしめ、これらから成
る晶・析出物を細かく分散させることが必要であ
る。即ちこのようなAl−Mg系合金において均質
化熱処理すること自体は従来から普通に実施され
ているところであるが、従来は500℃×2hr程度で
あり、この程度でもMgの均質化は達せられる
が、本発明者等が仔細に検討した結果によると、
MnおよびCrの析出に関してはなお不充分であつ
て前記したような成分組成の合金においてそれら
の析出を充分に達成し目標とした特性を得るには
500℃以上の温度で3hr以上、特に500℃以上の温
度で4hr以上の均質化熱処理を実施することが必
要である。 又この熱処理後に行われる押出加工に関しては
熱間加工率を95%以上とすることが好ましく、こ
のように高い加工率をもつた加工をなすことによ
り前記した程度のMg、MnおよびCr、Tiを含有
したアルミニウム合金において再結晶核の多数発
生をもたらし組織の微細化を得しめることができ
る。 なおこの押出加工時においてダイス出口におけ
る温度を500℃以上とするもので、このように500
℃以上とすることにより押出加工後に再結晶化が
適当に得られて微細結晶の球状化が図られその後
のリム部を形成するための成形加工で割れなどの
発生することのない材質として的確に得られる。
ダイス出口温度が500℃に達しない場合において
は押出加工によつて得られた組織が殆んど再結晶
しないで加工組織と再結晶粒が混在した組織とな
ることからリム部形成などの曲げ加工性において
相当に劣つたものとなり、仮りにその後焼鈍処理
しても均一でしかも微細な再結晶粒組織にならず
粗大な再結晶組織となつて曲げ加工性が若干改善
されたとしても曲げ加工時において肌荒れ欠陥の
著しいものとならざるを得ない。 本発明によるものの具体的な実施例について説
明すると以下の通りである。 実施例 1 次の第1表に示すような成分組成のAl合金鋳
塊(中空ビレツト)を準備した。
【表】 これらの鋳塊は何れも540℃で6時間の均質化
熱処理を行つてから熱間加工率が98%となるよう
に大型押出機で押出成形し、外径300mmで内径が
290mm(厚さ5mm)の素管を製造した。押出ダイ
ス出口における温度は何れの合金鋳塊の場合も
505〜510℃であり、このようにして得られた押出
成形素管の金属組織その他の特性を要約して示す
と次の第2表の通りである。
【表】
【表】 なおこれらの押出成形素管の組織については添
付図面第1図に示す通りであつて、その(a)は比較
材であるJIS A5052のもの、(b)は比較材である
JIS A5454の内部におけるフアイバー組織、(c)は
同じく比較材であるJIS A5154材を示し、(d)が本
発明によるものである。 然してこれらのものについて代表的なホイール
の断面形状として第3図に示すような断面形状の
ホイールリム部に拡管成形した結果は、(a)のもの
は成形は容易であるとしても強度、耐疲労性の如
きにおいて劣ると共に曲げ加工性に皺の発生する
ことは第2表の結果から明かであり、(b)のものは
その拡管部分の端部において割れが発生し、(c)の
ものは強度的に(a)よりもよいとしてもなお不充分
なものであり、本発明による(d)のものは強度的及
び成形性の何れにおいても好ましいものであるこ
とが確認された。 実施例 2 次の第3表に示す成分組成のAl合金鋳塊(中
空ビレツト)を用いた。
【表】 該鋳塊は540℃×6hrの均熱化処理を行つてから
大型押出機で次の第4表の加工条件により外径
300mm、内径290mmの中空素管を製造した。比較材
については中空素管に対し350×2hrの焼鈍を加え
たことは第4表の通りである。
【表】 又これらの素管についての金属組織は第2図に
示す通りであつて、(a)は本発明によるもの、(b)は
比較材の焼鈍前のもの、(c)はその焼鈍後のものを
示す。が、更にこれらの素管についての特性を要
約して示すと次の第5表の通りである。
【表】 即ち本発明によるものは微細で均一な再結晶組
織となり、曲げ加工性に優れたものであるのに対
し、比較材にあつては曲げ加工性において著しく
劣り、焼鈍処理しても未再結晶粒が混在した組織
であつて曲げ加工時に肌荒れの大きいものであ
る。 以上説明したような本発明によるときは冷間加
工性に優れ、しかも強度的に高く、肌荒れなどを
生ずることのないアルミニウム合金素管を的確に
製造し得るものであつて、工業的にその効果の大
きい発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を示すものであつて、
第1図は本発明の実施例1における比較材及び本
発明材の金属組織を示した倍率15倍の顕微鏡写
真、第2図は実施例2における本発明材及び比較
材についての金属組織を示した倍率30倍の顕微鏡
写真、第3図は車輛用ホイールリム部についての
断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Mg:2.8〜3.5%、Mn:0.2〜0.5%、Cr:
    0.05〜0.2%、Ti:0.001〜0.1%、B:0.0001〜
    0.01%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物
    から成るアルミニウム合金鋳塊を500℃以上で3
    〜24時間の均質化熱処理を施してから熱間加工率
    95%以上の押出加工を行い、しかも該押出加工時
    においてダイス出口における温度を500℃超えと
    することを特徴とするホイール製造用アルミニウ
    ム合金素管の製造法。
JP5863883A 1983-04-05 1983-04-05 ホイ−ル製造用アルミニウム合金素管の製造法 Granted JPS59185520A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5863883A JPS59185520A (ja) 1983-04-05 1983-04-05 ホイ−ル製造用アルミニウム合金素管の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5863883A JPS59185520A (ja) 1983-04-05 1983-04-05 ホイ−ル製造用アルミニウム合金素管の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59185520A JPS59185520A (ja) 1984-10-22
JPH0339765B2 true JPH0339765B2 (ja) 1991-06-14

Family

ID=13090120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5863883A Granted JPS59185520A (ja) 1983-04-05 1983-04-05 ホイ−ル製造用アルミニウム合金素管の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59185520A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4798877B2 (ja) * 2001-06-05 2011-10-19 株式会社神戸製鋼所 バルジ成形用Al−Mg系アルミニウム合金中空押出材
JP2003301230A (ja) 2002-02-05 2003-10-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 多段成形性に優れるアルミニウム合金管
CN104858260B (zh) * 2015-05-26 2016-08-17 中南大学 一种超长铝镁合金管的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5669346A (en) * 1979-11-07 1981-06-10 Showa Alum Ind Kk Aluminum alloy for working and its manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59185520A (ja) 1984-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4645544A (en) Process for producing cold rolled aluminum alloy sheet
CN111801433B (zh) Al-Mg-Si系铝合金中空挤压材料及其制造方法
CN111004950B (zh) 2000铝合金型材及其制造方法
KR101950595B1 (ko) 알루미늄 합금 및 그 제조방법
JP3681822B2 (ja) Al−Zn−Mg系合金押出材とその製造方法
JPH08144031A (ja) 強度と成形性に優れたAl−Zn−Mg系合金中空形材の製造方法
JP4228166B2 (ja) 疲労強度の優れた継目無銅合金管
JPH0860313A (ja) 強度と転造成形性に優れたアルミニウム合金管の製造方法
JP2004027253A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法
JP4169941B2 (ja) 曲げ加工性に優れるアルミニウム合金押出形材およびその製造方法
JPH0625783A (ja) 曲げ加工性及び衝撃吸収性が優れたアルミニウム合金押出材及びその製造方法
JPH0339765B2 (ja)
JP4286431B2 (ja) アルミニウム合金配管材の製造方法
JPH04353A (ja) 加工用Al―Cu系アルミニウム合金鋳塊の熱処理法およびこれを用いた押出材の製造法
JP3618807B2 (ja) 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金中空形材および該形材の製造方法
JPH05171328A (ja) 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金薄肉中空形材及びその製造方法
CN113474479A (zh) 由铝合金制造板材或带材的方法和由此制成的板材、带材或成形件
JP3731911B2 (ja) 表面性状の優れたアルミニウム合金押出材とその製造方法およびアルミニウム合金製二輪車用フレーム
US11866807B2 (en) Aluminum alloy pipe and method of producing the same
JP2856936B2 (ja) 強度・延性バランス及び焼付硬化性に優れたプレス成形用アルミニウム合金板、並びにその製造方法
JP7222046B1 (ja) アルミニウム合金押出管、その製造方法及び熱交換器用配管部材
CN117242198A (zh) 铝合金、铝合金热加工材料及其制造方法
JPH0328342A (ja) 押出性及び冷間加工性が優れたアルミニウム合金
CN115992328A (zh) 一种6系铝合金板材及其制造方法
JPH09176805A (ja) アルミニウムフィン材の製造方法