JPH04210455A - 準安定相を備えた構造部材用合金の改質方法 - Google Patents

準安定相を備えた構造部材用合金の改質方法

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JPH04210455A
JPH04210455A JP40170990A JP40170990A JPH04210455A JP H04210455 A JPH04210455 A JP H04210455A JP 40170990 A JP40170990 A JP 40170990A JP 40170990 A JP40170990 A JP 40170990A JP H04210455 A JPH04210455 A JP H04210455A
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JP
Japan
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phase
heat treatment
alloy
stable
structural member
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JP40170990A
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Hiroyuki Horimura
弘幸 堀村
Kenji Okamoto
憲治 岡本
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor 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】
[00011
【産業上の利用分野]本発明は準安定相を備えた構造部
材用合金の改質方法に関する。 [0002] 【従来の技術】非晶質単相組織、非晶質相と結晶質相と
の混相組織、過飽和組織等の準安定相を備えた構造部材
用合金を用いて熱間塑性加工を行う場合、準安定相が、
昇温速度40℃/minで加熱されたとき、相変化温度
Tpにて20J/g以上の発熱量を以て安定相へ移行す
るような特性を備えていれば、構造部材の高強度化が期
待される。 [0003]そこで、従来より前記合金を用いた構造部
材の製造が試みられており、この場合、合金としては、
製造時に形成される準安定相を備えたものがそのままの
状態で用いられている。 [0004]
【発明が解決しようとする課題】前記合金において、準
安定相から安定相への移行は加工温度に依存し、この移
行が急激に行われた場合には金属組織の粗大化および不
均一化を招来するため部材の高強度化を図ることができ
ない。 [0005]このことから、従来法においては加工温度
の制御が難しく、その結果、部材の生産性が悪いという
問題がある。 [00061本発明は前記に鑑み、安定化された特性を
備え、高強度構造部材の生産性の向上に寄与し得る前記
合金を得ることが可能な前記改質方法を提供することを
目的とする。 [0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る準安定相を
備えた構造部材用合金の改質方法は、昇温速度40℃/
minで加熱されたとき、相変化温度Tpにて20J/
g以上の発熱量を以て安定相へ移行する準安定相を備え
た構造部材用合金に、前記相変化温度よりも低い温度に
て熱処理を施すことにより準安定相の50%以上を微細
結晶粒組織を有する安定相へ移行させることを特徴とす
る。 [0008]なお、前記昇温速度条件下において、相変
化温度での発熱量が20J/g未満であるような合金は
比較的低強度であり、また前記熱処理を施すと、金属組
織の粗大化を招来してさらに強度が低下する。 [0009]また準安定相から安定相への移行の割合が
50%未満では、前記合金の特性が不安定となる傾向が
ある。 [o o 101さらに熱処理温度は、急激な安定相へ
の移行を回避するために相変化温度Tpよりも5℃以上
低く設定するのが望ましい。
【実施例]構造部材用合金として、AL+:F e4¥
:1M11+  (数値は原子%)の組成を有するアル
ミニウム合金を選定した。 [001,2]このアルミニウム合金は、前記組成の溶
湯を用い、Heガスアトマイズ法の適用下で製造された
もので、粒径221Lm以下の粉末状をなし、その準安
定相は非晶質相と結晶質相(f c c格子)との混和
組織である。 [0013]図1は、昇温速度40℃/minにおける
アルミニウム合金の示差熱凰分析図である。同図よりア
ルミニウム合金が発熱現象を発生して金属間化合物を析
出する相変化温度Tpは384℃であり、この温度Tp
にてアルミニウム合金の準安定相は86J/gの発熱量
を以て安定相へ移行する。 [0014]図2は、相変化温度Tp (384℃)よ
りも低い温度にて熱処理を施された前記アルミニウム合
金のX線回折図であり、線a1 は350℃にて1時間
の熱処理を行った場合に、また線a2は350℃にて3
時間の熱処理を行った場合にそれぞれ該当する。 [0015]線a1 においては、金属間化合物による
ピークが現われておらず、したがって350℃、1時間
の熱処理では準安定相から安定相への移行が発生しない
ことが判る。 [0016]一方、線a2 においては、金属間化合物
によるビークbが現われており、したがって350℃、
3時間の熱処理で準安定相から安定相への移行が発生し
、これによりアルミニウム合金の改質が行われたことが
判る。 [00171次に、前記アルミニウム合金(AI92F
e4 Y3 Mnt )の粉末を用いた構造部材の製造
例について説明する。この構造部材の製造過程において
、アルミニウム合金には熱処理による改質法が施される
。a。 前記粉末をゴム型に入れ、加圧力4 ton 7cm2
の条件下で冷間静水圧プレス法(CI P法)を適用す
ることにより直径58mm、長さ60mm、密度85%
の短円柱状圧粉体を成形し、その圧粉体を外径78市、
長さ70市、厚さ10mmのアルミニウム合金(A50
56材)製鑵体に装填してビレットを形成した。b、 
 ビレットを加熱炉に設置し、そのビレットを減圧下、
所定の温度にて1時間または3時間加熱する熱処理を行
った。C0熱処理後直ちにビレットを、ダイス孔直径2
2mmの押出し機のコンテナに装入し、押出し温度40
0℃にて熱間押出し加工を行い、各種棒状構造部材を得
た。 [0018]図3は、アルミニウム合金の熱処理温度と
、各種構造部材の引張強さ(常温)および伸びとの関係
を示す。図中、線C,+ 、 d+ は熱処理時間が1
時間の場合の引張強さおよび伸びをそれぞれ示し、また
線c= 、  d: は熱処理時間が3時間の場合の引
張強さおよび仲ひをそれぞれ示す。 [0019]図3、線C・ で示すように、温度350
℃、3時間の熱処理を行うと、準安定相の50%以上が
安定相へ移行して、構造部材の引張強さが極大となる。 [0020]このような高強度化が達成される理由は次
の通りである。即ち、前記のような熱処理を行うと、そ
の熱処理中に準安定相から安定相への移行が緩慢に進行
するので、安定相の金属組織が微細結晶粒組織となり、
その結果、アルミニウム合金の特性の安定化が図られる
。そして改質後のアルミニウム合金を用いて熱間押出し
加工を行う場合、押出し温度(400℃)が熱処理温度
(350℃)を超えても金属組織の粗大化および不均一
化が抑制されるのである。 [00213前記熱処理(350℃、3時間)に次いで
、400℃、1時間の熱処理を行ったアルミニウム合金
(ビレット)を用いて前記同様に押出し温度400℃に
て熱間押出し加工を行ったところ、構造部材の引張強さ
は前記の場合と殆ど変わることがなく、これにより、前
記熱処理によればアルミニウム合金の特性を十分に安定
化し得ることが判る。また加工温度の制御を簡mにして
構造部材の生産性を向上させることが可能である。 [0022]前記製造例において、熱処理の温度および
/または時間を変えて各種構造部材A〜Fを製造し、そ
れら部材A−Fについて、安定相への移行率および引張
強さ(常温)を求めたところ表1の結果が得られた。表
中、構造部材Aは前記高強度構造部材に該当し、また構
造部材Aaは熱処理を行わなかった場合に該当する。 [00231安定相への移行率は、準安定相の中、どれ
だけの量が安定相へ移行したかを百分率で表わしたもの
である。この移行率の測定は、図1において、熱処理前
の発熱ビークe+ による面積f1 を1.00とし、
その面積f+ に対する熱処理後の発熱ビークc2によ
る面積f2の割合を求めることによって行われた。また
引張強さは、テストピースの引張速度0. 5mm/m
inの条件下で測定された。 [00243 【表1] [00251表1から明らかなように、構造部材A。 D、 Hにおいては、熱処理による安定相への移行率が
50%以上であり、これら部材A、 D、 Eは、前記
移行率が50%未満である構造部材B、 C,Fおよび
熱処理を行わなかった構造部材Aaに比べて高強度であ
ることが判る。 [00261次に、前記アルミニウム合金(A l 9
2 F e4  Y3 Mnt )において、粒径gを
異にするものを用い、また熱処理条件を350℃、3時
間に設定して前記と同様の方法(押出し温度400℃)
で各種構造部材■]〜Jを製造し、それら部材H−Jに
ついて、安定相への移行率および引張強さを求めたとこ
ろ表2の結果が得られた。表中、構造部材Ha−Jaは
熱処理を行わなかった場合に該当する。また発熱量は、
昇温速度を4℃/minに設定した場合の相変化温度T
p (384℃)における値を示す。 [0027] 【表2】 [00281表2において、構造部材H,Iの場合は相
変化温度Tpにおける発熱量が20J/g以上であり、
また安定相への移行率が50%以上であって、熱処理を
行わなかった場合の構造部材Ha、Iaに比べて高強度
であることが判る。 [0029]槽構造材Jの場合は、前記発熱量が20J
/g未満であることに起因して熱処理を行わなかった場
合に比べて強度が低下する。 [00301表3は、粒径22μm以下の粉末状をなす
各種アルミニウム合金およびマグネシウム合金を用いて
前記同様の方法で製造された構造部材に〜0の物性、熱
処理条件等を示す。表中、構造部材Ka〜Oaは熱処理
を行わなかった場合に該当する。また発熱量は昇温速度
を4℃/minに設定した場合の相変化温度Tpにおけ
る値を示す。 [0031)
【表3】 [0032]表3において、構造部材に〜Nの場合は相
変化温度Tpにおける発熱量が20J/g以上であり、
また安定相への移行率が50%以上であって、熱処理を
行わなかった場合の構造部材Ka−Naに比べて高強度
であることが判る。 [0033]槽構造材0の場合は、前記発熱量が20J
/g未満であることに起因して熱処理を行わなかった場
合に比べて強度が低下する。 (00341図4は、アルミニウム合金の熱処理温度と
、構造部材の引張強さ(常温)および伸びとの関係を示
す。このアルミニウム合金は構造部材Kを構成するアル
ミニウム合金(A 192 F e5Y3 )と同一の
組成を有する。熱処理時間は1時間である。図中、線り
が引張強さを示し、また線jが伸びを示す。 [0035]図4、線りにおいて極大を示す点kが構造
部材Kに該当する。図5は、構造部材りを構成するアル
ミニウム合金(Als。F e7. s Y75)の昇
温速度4℃/m i nにおける示差熱量分析図であり
、このように発熱ピークml 、 m2が分離している
ものにおいては、第1番目の発熱ビークm1 における
発熱量を本発明において規定する発熱量とする。 [0036]
【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た方法を用いることによって、準安定相を備えた合金の
特性の安定化を図ることができ、これにより構造部材の
生産性向りおよびその高強度化達成に大いに寄与し得る
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】アルミニウム合金の示差熱量分析図である。
【図2】熱処理後のアルミニウム合金のX線回折図であ
る。
【図3】アルミニウム合金の熱処理温度と構造部材の引
張強さおよび伸びとの関係を示すグラフである。
【図4】他のアルミニウム合金の熱処理温度と構造部材
の引張強さおよび伸びとの関係を示すグラフである。
【図5】他のアルミニウム合金の示差熱量分析図である
。
【図3】
【手続補正書】
【提出口】平成312月18日
【手続補正1】
【補正対象項目名】明細書
【補正対象項目名] 0026 【補正方法】変更
【補正内容】
[0026] e4Y3 Mn+ 次に、前記アルミニ[クム合金(A 1.92 F)に
おいて、粒径gを異にするものを用い、また熱処理条件
を350℃、3時間に設定して前記と同様の方法(押出
し温度400℃)で各種構造部材H〜Jを製造し、それ
ら部材F1〜Jについて、安定相への移行率および引張
強さを求めたところ表2の結果が得られた。表中、構造
部材)(a〜Jaは熱処理を行わなかった場合に該当す
る。また発熱量は、昇温速度を40℃/minに設定し
た場合の相変化温度TI)(384℃)における値を示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】昇温速度40℃/minで加熱されたとき
    、相変化温度Tpにて20J/g以上の発熱量を以て安
    定相へ移行する準安定相を備えた構造部材用合金に、前
    記相変化温度よりも低い温度にて熱処理を施すことによ
    り準安定相の50%以上を微細結晶粒組織を有する安定
    相へ移行させることを特徴とする、準安定相を備えた構
    造部材用合金の改質方法。
JP40170990A 1990-12-12 1990-12-12 準安定相を備えた構造部材用合金の改質方法 Pending JPH04210455A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565117A (en) * 1993-12-27 1996-10-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of resistance-welding workpieces of metal and resistance-welded weldment of metal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565117A (en) * 1993-12-27 1996-10-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of resistance-welding workpieces of metal and resistance-welded weldment of metal

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