JPH0355535B2

JPH0355535B2 -

Info

Publication number: JPH0355535B2
Application number: JP59232891A
Authority: JP
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1991-08-23
Also published as: JPS61110743A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は押出用アルミニウム合金に関し、さら
に詳しくは、押出性に優れ、熱膨張係数が低く、
かつ、良好な強度および耐磨耗性を有する押出用
アルミニウム合金に関する。［従来技術］自動車、コンプレツサーおよび油圧機器等の部
品に、軽量化、省エネルギーのためにアルミニウ
ム合金が多く使用されている。これらの部品のうち、シリンダー、ケーシング
および回転部品等の摺動部品は、クリアランス数
μで摺動が行なわれ、さらに、温度が200℃前後
に上昇するので、使用される材料には熱膨張係数
が低く、かつ、耐磨耗性にも優れたものであるこ
とが要求されるのである。また、耐圧に対する要
求から強度の高いことが望ましく、さらに、これ
ら部品の断面は、例えば、第１図に示すように中
空部を有する複雑な形状である。従つて、上記した熱膨張係数、耐磨耗性、強度
を満足させ、かつ、複雑形状の部品が製作可能な
材料として、Al−Si系合金鋳物が使用されてい
るのが現状である。しかし、このAl−Si系合金鋳物は生産性が低
く、また、鋳物特有のピンホール、巣等の組織欠
陥が生じるので製造歩留りが悪いという問題があ
る。このような、アルミニウム合金鋳物の欠点を解
消するため、アルミニウム合金押出材の使用が考
えられるが、従来の合金では上記したような特性
および中空部を有する複雑形状のものが押出可能
な押出性の両者を満足させることはできなかつ
た。例えば、ADC12、AC4C等の鋳物と同程度の熱
膨張係数、耐磨耗性を有する押出合金として、
A4032があるが、この合金は、押出性が悪く、中
空部を有する複雑形状への押出は不可能である。また、押出性の優れている代表的な合金とし
て、A6063、A7003等のアルミニウム合金があ
り、中空部材を有する部材の押出は可能である
が、熱膨張係数が大きく、耐磨耗性が劣つている
のである。［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明した従来のアルミニウム合
金の問題点を解消したものであり、即ち、中空部
を有する複雑な形状の部品に押出すことができる
優れた押出性を有し、かつ、熱膨張係数が低く、
良好な耐磨耗性、強度をも有する押出用アルミニ
ウム合金を提供するものである。［問題点を解決するための手段］本発明に係る押出用アルミニウム合金の特徴と
するところは、 (1) Si7.5〜11.7wt％を含有し、さらに、 Mg0.3〜1.0wt％、Cu0.3〜0.8wt％の１種または２種を含有し、かつ、 MgおよびCuを合計で1.6wt％以下とし、残部Alおよび不純物からなることを特
徴とする押出用アルミニウム合金を第１の発明
とし、 (2) Si7.5〜11.7wt％を含有し、さらに、 Mg0.3〜1.0wt％、Cu0.3〜0.8wt％の１種または２種を含有し、かつ、 MgおよびCuを合計で1.6wt％以下であり、また、 Ti0.001〜0.05wt％、Cr0.05〜0.3wt％、 Zr0.05〜0.25wt％、Mn0.3〜0.7wt％の中から選んだ１種または２種以上を含有し、残部Alおよび不純物からなることを
特徴とする押出用アルミニウム合金を第２の発明
とする２つの発明よりなるものである。本発明に係る押出用アルミニウム合金につい
て、以下詳細に説明する。先ず、本発明に係る押出用アルミニウム合金の
含有成分および成分割合について説明する。 Siは熱膨張係数を低減させ、かつ、耐磨耗性を
付与するのに不可欠の元素であり、これらの特性
を通常のアルミニウム合金より優れたものとする
ために、5wt％以上を含有させる必要があり、ま
た、11.7wt％を越えて含有されると初晶Siが生成
し、中空部を有する複雑な形状への押出は困難と
なる。よつて、Si含有量は5.0〜11.7wt％とする。 Mg、Cuは大体同じような効果を示し、時効に
よつて機械的性質を向上させる元素であるが、押
出時にAl中に固溶し変形抵抗を高めるため押出
性を低下させる。しかして、機械的性質をA6063
以上とするためには、Mg、Cu含有量は単独含有
の場合0.3wt％以上が必要であり、また、単独含
有の場合のMg、Cuの上限は押出性により決定す
るが、Mgは1.0wt％、Cuは0.8wt％とし、また、
合計で含有される場合は1.6wt％を越えて含有さ
れると中空部を有する複雑形状への押出は不可能
となる。よつて、Mg含有量は0.3〜1.0wt％、Cu
含有量は0.3〜0.8wt％とし、Mg、Cuの合計では
1.6wt％以下とする。なお、MgはMg₂Siとして析
出し、押出中に固溶しにくいため、Cuに比べて
変形抵抗増加に対する影響が小さいので、Mgの
上限含有量はCuの上限含有量より多くなつても
よく含有量に相違が生じる。これらの上記に説明した含有成分以外に、鋳塊
組織を微細化し、機械的性質を安定化させるため
に、Ti0.001〜0.05wt％を含有させてもよい。また、押出材の組織を繊維状として機械的性質
を向上させるために、Cr0.05〜0.3wt％、Zr0.05
〜0.25wt％、Mn0.3〜0.7wt％のうちから選んだ
１種または２種以上を含有させてもよい。なお、Feは不純物である。通常、鋳塊は溶製にあたりNaを添加してSiを
微細化し、かつ、450℃以上の温度で均質化とSi
球状化を施されるのである。［実施例］次に本発明に係る押出用アルミニウム合金の実
施例を説明する。実施例第１表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金を通常の方法により溶製し、245φの
鋳塊を製作した。この鋳塊を押出し、Al−Si系合金鋳物AC2Bと
押出性、熱膨張係数、耐磨耗性、機械的性質を以
下に示す方法により比較評価した。その結果を第２表に示す。押出性：245φの鋳塊を第１図に示す断面形状の
中空部材へ押出し、押出速度３ｍ／min以上で
割れないものを◎、３ｍ／minでは割れが発生
するが２ｍ／minでは割れが発生しないものを
○、２ｍ／minでは割れが発生するものを×と
して評価した。熱膨張係数：RT〜170℃間の熱膨張係数を測定
し、比較した。機械的性質：押出材から所定の引張試験片を採取
し、520℃の温度で30minの溶体化処理後、100
℃／minの冷却速度で冷却し、190℃の温度で
3Hrの熱処理を行ない、引張強さを測定した。耐磨耗性：引張試験と同様な試験を行なつた試験
片を使用し、大越式試験機により、相手材を鋳
鉄とし、荷重2.1Kg、摩擦速度3.5ｍ／secの条件
により評価した。

【表】

【表】第２表において、本発明に係る押出用アルミニ
ウム合金No.１〜No.11は、A6063と同程度の押出性
を有し、さらに、A6063より熱膨張係数が格段に
低く、耐磨耗性、強度についても優れている。比較合金No.18〜No.21およびNo.26は押出性が劣
り、No.22〜No.24は強度の点で劣つている。［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る押出用アル
ミニウム合金は上記の構成を有しているものであ
るから、押出性に優れ、熱膨張係数が低く、か
つ、耐磨耗性および機械的性質にも優れていると
いう効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る押出用アルミニウム合金
により押出すことができる中空部を有する複雑形
状の押出材の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ Si7.5〜11.7wt％を含有し、さらに、 Mg0.3〜1.0wt％、Cu0.3〜0.8wt％の１種または２種を含有し、かつ、 MgおよびCuを合計で1.6wt％以下とし、残部Alおよび不純物からなることを特徴
とする押出用アルミニウム合金。２ Si7.5〜11.7wt％を含有し、さらに、 Mg0.3〜1.0wt％、Cu0.3〜0.8wt％の１種または２種を含有し、かつ、 MgおよびCuを合計で1.6wt％以下であり、また、 Ti0.001〜0.05wt％、Cr0.05〜0.3wt％、 Zr0.05〜0.25wt％、Mn0.3〜0.7wt％の中から選んだ１種または２種以上を含有し、残部Alおよび不純物からなることを
特徴とする押出用アルミニウム合金。