JPH04325650A - 金型用アルミニウム合金とその製造方法 - Google Patents
金型用アルミニウム合金とその製造方法Info
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- JPH04325650A JPH04325650A JP12211891A JP12211891A JPH04325650A JP H04325650 A JPH04325650 A JP H04325650A JP 12211891 A JP12211891 A JP 12211891A JP 12211891 A JP12211891 A JP 12211891A JP H04325650 A JPH04325650 A JP H04325650A
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- Japan
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金型用アルミニウム合金
に係り、特にプラスチック、ゴム等の成形に使用する金
型において、硬度、強度、切削性、みがき性等が要求さ
れるアルミ厚板部材の用途に適するアルミニウム合金と
その製造方法に関する。
に係り、特にプラスチック、ゴム等の成形に使用する金
型において、硬度、強度、切削性、みがき性等が要求さ
れるアルミ厚板部材の用途に適するアルミニウム合金と
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プラス
チックやゴム等の成形用金型は、厚板を必要な成形型に
切削加工した後、その表面を鏡面仕上加工或いはシボ加
工し製造される。
チックやゴム等の成形用金型は、厚板を必要な成形型に
切削加工した後、その表面を鏡面仕上加工或いはシボ加
工し製造される。
【０００３】また、プラスチックが高温高速で射出され
るため、耐摩耗性が良いこと、或いは金型表面状態が直
接製品表面にプリントされるため、仕上り状態が良いこ
と等が要求される。このため、素材には硬度、強度が高
いこと、板厚方向の硬度が均一であること、鏡面仕上げ
する時のみがき加工性が良いこと等の特性が要求される
。
るため、耐摩耗性が良いこと、或いは金型表面状態が直
接製品表面にプリントされるため、仕上り状態が良いこ
と等が要求される。このため、素材には硬度、強度が高
いこと、板厚方向の硬度が均一であること、鏡面仕上げ
する時のみがき加工性が良いこと等の特性が要求される
。
【０００４】従来より、このような金型用アルミニウム
合金としては７０００番系合金である７Ｎ０１、７００
３、７０７５等の合金が使用されているが、これらの合
金は厚板材になると焼入れ性が悪く、板表面と板厚中央
とでは硬度、強度の差が大きいため、このような要求に
対し十分に応えることができなかった。
合金としては７０００番系合金である７Ｎ０１、７００
３、７０７５等の合金が使用されているが、これらの合
金は厚板材になると焼入れ性が悪く、板表面と板厚中央
とでは硬度、強度の差が大きいため、このような要求に
対し十分に応えることができなかった。
【０００５】すなわち、金型用としては、通常は２０ｍ
ｍ以上の厚板が使用されるが、上記傾向は板厚が厚くな
るにつれ、板厚方向の各部位での焼入れ時の冷却速度が
大きく異なってくるため、その差が増々大きくなる。し
たがって、切削加工した製品内で硬度の異なる部位が発
生することになり、硬度が低い部位は摩耗が激しく、金
型寿命を早めることになる。
ｍ以上の厚板が使用されるが、上記傾向は板厚が厚くな
るにつれ、板厚方向の各部位での焼入れ時の冷却速度が
大きく異なってくるため、その差が増々大きくなる。し
たがって、切削加工した製品内で硬度の異なる部位が発
生することになり、硬度が低い部位は摩耗が激しく、金
型寿命を早めることになる。
【０００６】また、加工性が悪くなったり、或いは鏡面
仕上げするみがき加工時に、表面に微妙な凹凸が発生し
、それがプラスチック等の製品にプリントされ、製品価
値がなくなる等の問題があった。
仕上げするみがき加工時に、表面に微妙な凹凸が発生し
、それがプラスチック等の製品にプリントされ、製品価
値がなくなる等の問題があった。
【０００７】そこで、本件出願人は、これらの問題点を
解決するために、先に特願昭６３−１１８５８０号にて
圧延板又は鍛造板であって板厚方向の硬度が高く且つ硬
度差が少なく、みがき性に優れる金型用アルミニウム合
金を提案した。しかし、金型はその製作費の中で加工費
が７０％程度を占め、製作費の中の割合が大きくコスト
ダウンが求められている状況にあり、加工時間を短縮化
するために金型材料は被削性に優れることが重要である
が、該金型用アルミニウム合金はこの被削性の点で充分
とは云えない。
解決するために、先に特願昭６３−１１８５８０号にて
圧延板又は鍛造板であって板厚方向の硬度が高く且つ硬
度差が少なく、みがき性に優れる金型用アルミニウム合
金を提案した。しかし、金型はその製作費の中で加工費
が７０％程度を占め、製作費の中の割合が大きくコスト
ダウンが求められている状況にあり、加工時間を短縮化
するために金型材料は被削性に優れることが重要である
が、該金型用アルミニウム合金はこの被削性の点で充分
とは云えない。
【０００８】本発明は、先の提案に係る技術を改良して
、板厚方向の硬度差が小さく、みがき性に優れ、かつ被
削性に優れた金型用アルミニウム合金とその製造方法を
提供することを目的とするものである。
、板厚方向の硬度差が小さく、みがき性に優れ、かつ被
削性に優れた金型用アルミニウム合金とその製造方法を
提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明者らは、先の提案の技術において更に被削性を
改善するべくアルミニウム合金の成分並びに組織面等の
種々の角度から鋭意研究を重ねた結果、化学成分を適切
に規制すると共に、圧延板又は鍛造板における結晶粒長
さ及び晶出化合物長さを制御することにより可能である
ことを見い出したものである。
、本発明者らは、先の提案の技術において更に被削性を
改善するべくアルミニウム合金の成分並びに組織面等の
種々の角度から鋭意研究を重ねた結果、化学成分を適切
に規制すると共に、圧延板又は鍛造板における結晶粒長
さ及び晶出化合物長さを制御することにより可能である
ことを見い出したものである。
【００１０】すなわち、本発明に係る金型用アルミニウ
ム合金は、Ｚｎ：５．０〜７．５％、Ｍｇ：１．０〜３
．５％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｚｒ：０．０５〜０
．３％及びＢｉ：０．１〜０．３％を含有し、Ｍｎ：０
．２％以下及びＣｒ：０．１５％以下にそれぞれ規制さ
れ、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金であって、平均結晶粒が２ｍｍ以下の該アルミニ
ウム合金鋳塊を所定の厚さまで圧延又は鍛造後、溶体化
、時効処理した圧延板又は鍛造板の任意の面において、
平均結晶粒長さが１０００μｍ以下で、存在する晶出化
合物の平均長さが５０μｍ以下であり、且つ板厚方向の
硬度が高く、硬度差が少なく且つ被削性に優れることを
特徴とするものである。
ム合金は、Ｚｎ：５．０〜７．５％、Ｍｇ：１．０〜３
．５％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｚｒ：０．０５〜０
．３％及びＢｉ：０．１〜０．３％を含有し、Ｍｎ：０
．２％以下及びＣｒ：０．１５％以下にそれぞれ規制さ
れ、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金であって、平均結晶粒が２ｍｍ以下の該アルミニ
ウム合金鋳塊を所定の厚さまで圧延又は鍛造後、溶体化
、時効処理した圧延板又は鍛造板の任意の面において、
平均結晶粒長さが１０００μｍ以下で、存在する晶出化
合物の平均長さが５０μｍ以下であり、且つ板厚方向の
硬度が高く、硬度差が少なく且つ被削性に優れることを
特徴とするものである。
【００１１】また、そのせいぞう方法は、前記アルミニ
ウム合金を鋳造し、所定の厚さまで圧延又は鍛造後、溶
体化、時効処理して圧延板又は鍛造板を製造するに際し
、鋳造時の冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下に制御して
鋳塊の凝固割れを防止することを特徴とするものである
。
ウム合金を鋳造し、所定の厚さまで圧延又は鍛造後、溶
体化、時効処理して圧延板又は鍛造板を製造するに際し
、鋳造時の冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下に制御して
鋳塊の凝固割れを防止することを特徴とするものである
。
【００１２】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００１３】まず、本発明における化学成分の限定理由
を説明する。Ｚｎ：Ｚｎは強度と硬度の向上に効果のあ
る元素である。しかし、その含有量が５．０％未満では
最終製品（Ｔ６材）での硬度や強度が低下し、また７．
５％を超えると晶出化合物が多くなり、鋳造性、圧延加
工性が悪くなり、割れが発生し易くなる。したがって、
Ｚｎ量は５．０〜７．５％の範囲とする。
を説明する。Ｚｎ：Ｚｎは強度と硬度の向上に効果のあ
る元素である。しかし、その含有量が５．０％未満では
最終製品（Ｔ６材）での硬度や強度が低下し、また７．
５％を超えると晶出化合物が多くなり、鋳造性、圧延加
工性が悪くなり、割れが発生し易くなる。したがって、
Ｚｎ量は５．０〜７．５％の範囲とする。
【００１４】Ｍｇ：ＭｇはＺｎと同様に、強度と硬度の
向上に効果のある元素であるが、含有量が１．０％未満
では強度や硬度が低下し、また３．５％を超えると圧延
加工性を悪くしたり、鋳造性を悪くする。したがって、
Ｍｇ量は１．０〜３．５％の範囲とする。
向上に効果のある元素であるが、含有量が１．０％未満
では強度や硬度が低下し、また３．５％を超えると圧延
加工性を悪くしたり、鋳造性を悪くする。したがって、
Ｍｇ量は１．０〜３．５％の範囲とする。
【００１５】Ｃｕ：ＣｕもＺｎ及びＭｇと同様、強度と
硬度の向上に効果のある元素であるが、含有量が１．０
％未満では強度や硬度が低下し、また３．０％を超える
と著しく鋳造性を悪くさせる。したがって、Ｃｕ量は１
．０〜３．０％の範囲とする。
硬度の向上に効果のある元素であるが、含有量が１．０
％未満では強度や硬度が低下し、また３．０％を超える
と著しく鋳造性を悪くさせる。したがって、Ｃｕ量は１
．０〜３．０％の範囲とする。
【００１６】Ｚｒ：Ｚｒは厚板材での焼入れ性を殆ど低
下させないで強度向上に効果のある元素である。しかし
、含有量が０．０５％未満では焼入れ性が改善されず、
板厚中央部での硬度及び強度が不足し、その効果がなく
、また０．３％を超えると焼入れ性に対する効果が飽和
し、逆に巨大晶出化合物が発生し、切削加工性やみがき
性を悪くする。したがって、Ｚｒ量は０．０５〜０．３
％の範囲とする。
下させないで強度向上に効果のある元素である。しかし
、含有量が０．０５％未満では焼入れ性が改善されず、
板厚中央部での硬度及び強度が不足し、その効果がなく
、また０．３％を超えると焼入れ性に対する効果が飽和
し、逆に巨大晶出化合物が発生し、切削加工性やみがき
性を悪くする。したがって、Ｚｒ量は０．０５〜０．３
％の範囲とする。
【００１７】Ｂｉ：Ｂｉは切削の際に切屑を細かくし、
表面仕上りを良好にする等の被削性向上に効果のある元
素である。しかし、含有量が０．１％未満では被削性改
善の効果は少なく、また０．３％を超えると被削性は向
上するが、鋳造時の冷却速度をコントロールしても、凝
固割れが生じ易くなり、製造することが困難になる。し
たがって、Ｂｉ量は０．１〜０．３％の範囲とする。
表面仕上りを良好にする等の被削性向上に効果のある元
素である。しかし、含有量が０．１％未満では被削性改
善の効果は少なく、また０．３％を超えると被削性は向
上するが、鋳造時の冷却速度をコントロールしても、凝
固割れが生じ易くなり、製造することが困難になる。し
たがって、Ｂｉ量は０．１〜０．３％の範囲とする。
【００１８】Ｃｒ：Ｃｒは強度、硬度向上、焼入れ感受
性、みがき性に影響を与える元素であり、０．１５％よ
り多く含有すると、特に厚板材での焼入れ性が悪くなり
、板表面に比べて板厚中央部での強度或いは硬度低下が
大きくなり、加工性、みがき性を悪くする。したがって
、Ｃｒ量は０．１５％以下に規制する。
性、みがき性に影響を与える元素であり、０．１５％よ
り多く含有すると、特に厚板材での焼入れ性が悪くなり
、板表面に比べて板厚中央部での強度或いは硬度低下が
大きくなり、加工性、みがき性を悪くする。したがって
、Ｃｒ量は０．１５％以下に規制する。
【００１９】Ｍｎ：Ｍｎは組織を微細化させ、強度を向
上する元素であるが、Ｃｒと同様にみがき性にも影響を
与える元素である。そのため、Ｍｎ量は０．２％以下に
規制する。０．２％より多く含有すると特にみがき性が
劣化するので好ましくない。
上する元素であるが、Ｃｒと同様にみがき性にも影響を
与える元素である。そのため、Ｍｎ量は０．２％以下に
規制する。０．２％より多く含有すると特にみがき性が
劣化するので好ましくない。
【００２０】なお、上記元素の他に不純物が含有するが
、その量は本発明の効果を損なわない限度で許容できる
。例えば、Ｆｅ≦０．３０％、Ｓｉ≦０．２５％を許容
できるが、各々０．２０％以下が好ましい。Ｆｅ、Ｓｉ
は各々みがき性に影響を及ぼす元素であり、各々０．３
０％、０．２５％を超えて含まれると巨大晶出物が発生
し、みがき性を著しく悪くする。またＴｉ≦０．１％、
Ｎｉ≦０．１％、Ｂ≦０．００１％、Ｂｅ≦０．００１
％、Ｎａ≦０．００１％であれば、これらの元素を含ん
でいても金型としての特性上変わりはない。
、その量は本発明の効果を損なわない限度で許容できる
。例えば、Ｆｅ≦０．３０％、Ｓｉ≦０．２５％を許容
できるが、各々０．２０％以下が好ましい。Ｆｅ、Ｓｉ
は各々みがき性に影響を及ぼす元素であり、各々０．３
０％、０．２５％を超えて含まれると巨大晶出物が発生
し、みがき性を著しく悪くする。またＴｉ≦０．１％、
Ｎｉ≦０．１％、Ｂ≦０．００１％、Ｂｅ≦０．００１
％、Ｎａ≦０．００１％であれば、これらの元素を含ん
でいても金型としての特性上変わりはない。
【００２１】次に上記化学成分のＡｌ合金について金属
組織を限定する理由を説明する。成形用金型は、硬度、
強度及び切削加工性が要求されるだけでなく、加工後の
表面みがき性が優れることが要求される。このため、本
発明では平均結晶粒長さ並びに晶出化合物長さを制御す
るのである。
組織を限定する理由を説明する。成形用金型は、硬度、
強度及び切削加工性が要求されるだけでなく、加工後の
表面みがき性が優れることが要求される。このため、本
発明では平均結晶粒長さ並びに晶出化合物長さを制御す
るのである。
【００２２】すなわち、平均長さが５０μｍを超える晶
出化合物が存在すると、鏡面仕上げ加工時に、素地表面
に突出或いは脱落し、穴状の欠陥をつくる等、みがき性
を著しく悪くする。また、平均結晶粒長さが１０００μ
ｍを超える組織を有する場合、鏡面仕上げ加工時に素地
表面にうねりが発生し、同様にみがき性を悪くする。
出化合物が存在すると、鏡面仕上げ加工時に、素地表面
に突出或いは脱落し、穴状の欠陥をつくる等、みがき性
を著しく悪くする。また、平均結晶粒長さが１０００μ
ｍを超える組織を有する場合、鏡面仕上げ加工時に素地
表面にうねりが発生し、同様にみがき性を悪くする。
【００２３】一方、金型として使用するアルミニウム合
金素材の板厚は２０〜２００ｍｍ程度の厚いもので、熱
間圧延材のまま或いは鍛造材で使用する場合が多い。こ
のため、Ａｌ合金鋳塊の組織微細化が必要であり、鋳塊
の平均結晶粒が２ｍｍを超えるものでは、その後の均質
化処理、熱間圧延又は鍛造、熱処理（溶体化処理、時効
処理）等で結晶粒の大きさをコントロールすることが難
しくなり、みがき性が悪くなる。したがって、Ａｌ合金
鋳塊の平均結晶粒は２ｍｍ以下にしておく必要がある。
金素材の板厚は２０〜２００ｍｍ程度の厚いもので、熱
間圧延材のまま或いは鍛造材で使用する場合が多い。こ
のため、Ａｌ合金鋳塊の組織微細化が必要であり、鋳塊
の平均結晶粒が２ｍｍを超えるものでは、その後の均質
化処理、熱間圧延又は鍛造、熱処理（溶体化処理、時効
処理）等で結晶粒の大きさをコントロールすることが難
しくなり、みがき性が悪くなる。したがって、Ａｌ合金
鋳塊の平均結晶粒は２ｍｍ以下にしておく必要がある。
【００２４】次に本発明の製造条件について説明する。
上記組成のアルミニウム合金は溶解、鋳造、均質化処理
、熱間圧延又は鍛造、熱処理（溶体化、時効処理）等を
行って得られが、本発明では、特に鋳造時の凝固割れを
改善するために、鋳造時の冷却速度を制御するものであ
る。
、熱間圧延又は鍛造、熱処理（溶体化、時効処理）等を
行って得られが、本発明では、特に鋳造時の凝固割れを
改善するために、鋳造時の冷却速度を制御するものであ
る。
【００２５】すなわち、冷却速度が４００℃／ｍｉｎを
超えると凝固時に鋳塊の内部応力が大きくなり、凝固割
れを生じ易くなる。このため、鋳造時の凝固割れを防止
するために冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下にする必要
がある。
超えると凝固時に鋳塊の内部応力が大きくなり、凝固割
れを生じ易くなる。このため、鋳造時の凝固割れを防止
するために冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下にする必要
がある。
【００２６】なお、鋳造以降の好ましい製造条件として
は、溶解・鋳造後、３５０〜４５０℃にて予備均熱し、
鋳塊中の残留応力を除去した後、面削を行い、その後４
００〜５００℃×２〜４８時間の均質化処理を施した後
、３００〜４５０℃で熱間圧延又は鍛造し、次いで３５
０〜５００℃で溶体化・水焼入れし、１〜３％歪取りス
トレッチ後、１２０〜１８０℃×２〜４８時間の１段或
いは２段時効処理を行う。勿論、この製造条件に制限さ
れることはなく、適宜変更することは可能である。
は、溶解・鋳造後、３５０〜４５０℃にて予備均熱し、
鋳塊中の残留応力を除去した後、面削を行い、その後４
００〜５００℃×２〜４８時間の均質化処理を施した後
、３００〜４５０℃で熱間圧延又は鍛造し、次いで３５
０〜５００℃で溶体化・水焼入れし、１〜３％歪取りス
トレッチ後、１２０〜１８０℃×２〜４８時間の１段或
いは２段時効処理を行う。勿論、この製造条件に制限さ
れることはなく、適宜変更することは可能である。
【００２７】次に本発明の実施例を示す。
【表１】
に示す化学成分を有するＡｌ合金を板厚５００ｍｍの鋳
塊に鋳造を行った。その際、鋳造のときの冷却速度を２
００〜６００℃の温度範囲で冷却を施した。更に、鋳造
以降の工程は鋳塊に４５０℃×２４時間の均質化処理を
施し、４５０〜３００℃の温度で熱間圧延し、６０ｍｍ
厚の厚板材を得た。
塊に鋳造を行った。その際、鋳造のときの冷却速度を２
００〜６００℃の温度範囲で冷却を施した。更に、鋳造
以降の工程は鋳塊に４５０℃×２４時間の均質化処理を
施し、４５０〜３００℃の温度で熱間圧延し、６０ｍｍ
厚の厚板材を得た。
【００２８】続いて、硝石炉を用いて４５０℃×６０分
の溶体化・焼入れし、焼入れによって発生した残量応力
除去のため１．５％のストレッチ後、１２０℃×２４時
間→１５０℃×２４時間の２段時効処理を施した。
の溶体化・焼入れし、焼入れによって発生した残量応力
除去のため１．５％のストレッチ後、１２０℃×２４時
間→１５０℃×２４時間の２段時効処理を施した。
【００２９】得られた材料について機械的性質、硬さ、
金属組織、みがき性等及び鋳塊の凝固割れ性について調
査を行った。その結果を
金属組織、みがき性等及び鋳塊の凝固割れ性について調
査を行った。その結果を
【表２】
及び
【表３】
に示す。
【００３０】なお、機械的性質は、図１に示す如く、全
板厚ｔの１／２ｔの部位（図中、△印）より圧延方向に
直角な方向に引張試験片（ＪＩＳ１４Ａ号）を切出し、
引張試験により評価した。硬さは、同図に示す如く、板
表面並びに板厚の１／４ｔと１／２ｔの各部位（図中、
◎印）についてビッカース硬さを調べて評価した。被削
性は、ドリルによる穴明け加工の最大送り速度を比較材
Ｎｏ．１０を１００％として比較し、評価した（表２の
脚注参照）。
板厚ｔの１／２ｔの部位（図中、△印）より圧延方向に
直角な方向に引張試験片（ＪＩＳ１４Ａ号）を切出し、
引張試験により評価した。硬さは、同図に示す如く、板
表面並びに板厚の１／４ｔと１／２ｔの各部位（図中、
◎印）についてビッカース硬さを調べて評価した。被削
性は、ドリルによる穴明け加工の最大送り速度を比較材
Ｎｏ．１０を１００％として比較し、評価した（表２の
脚注参照）。
【００３１】金属組織は、板厚の１／４ｔの部位で圧延
面に平行な断面より試料を取出し、研磨後、顕微鏡で観
察し、晶出化合物の平均長さと平均結晶粒長さを測定し
た。
面に平行な断面より試料を取出し、研磨後、顕微鏡で観
察し、晶出化合物の平均長さと平均結晶粒長さを測定し
た。
【００３２】みがき性は、金属組織と同じ部位の板厚１
／４ｔの部位で、圧延面に平行な断面で５０ｍｍ□の試
料を切出し、以下のみがき手順で研磨を行い、鏡面仕上
げ加工した後、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｍａｘ）、素地のう
ねり、晶出物の突出及び脱落等について評価した。 なお、みがき作業は、図２に示すように試料１を固
定し、研磨具２（砥石、ペーパー、フィルト）を図中矢
印の如く往復動させて行なった。
／４ｔの部位で、圧延面に平行な断面で５０ｍｍ□の試
料を切出し、以下のみがき手順で研磨を行い、鏡面仕上
げ加工した後、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｍａｘ）、素地のう
ねり、晶出物の突出及び脱落等について評価した。 なお、みがき作業は、図２に示すように試料１を固
定し、研磨具２（砥石、ペーパー、フィルト）を図中矢
印の如く往復動させて行なった。
【００３３】鋳塊の凝固割れ性は鋳造後、鋳塊を鋳造方
向に分割して、割れの有無を評価した。
向に分割して、割れの有無を評価した。
【００３４】表２及び表３より、本発明材Ｎｏ．１〜Ｎ
ｏ．５は、従来材に比較し、強度、硬さが高いと共に被
削性は金型加工で重要な加工速度が１０〜１５％程度で
優れ、また板厚方向での硬度差が小さく、しかも表面粗
さ、素地うねりや晶出化合物の突出乃至脱落が少ない等
、みがき性に優れ、製品特性で優れていることがわかる
。
ｏ．５は、従来材に比較し、強度、硬さが高いと共に被
削性は金型加工で重要な加工速度が１０〜１５％程度で
優れ、また板厚方向での硬度差が小さく、しかも表面粗
さ、素地うねりや晶出化合物の突出乃至脱落が少ない等
、みがき性に優れ、製品特性で優れていることがわかる
。
【００３４】一方、比較材Ｎｏ．６は強度及び硬度が不
足し、比較材Ｎｏ．７（７０７５相当）は強度が不足す
ると共に硬度差が大きく、みがき性に劣る。また比較材
Ｎｏ．８は強度が不足すると共に特に硬度差が大きく、
みがき性に劣り、比較材Ｎｏ．９は強度及び硬度は高い
ものの、みがき性が劣悪である。
足し、比較材Ｎｏ．７（７０７５相当）は強度が不足す
ると共に硬度差が大きく、みがき性に劣る。また比較材
Ｎｏ．８は強度が不足すると共に特に硬度差が大きく、
みがき性に劣り、比較材Ｎｏ．９は強度及び硬度は高い
ものの、みがき性が劣悪である。
【００３５】鋳造時の凝固割れ性については、
【表４】
に示すように、鋳塊の平均冷却速度（５５０〜２５０℃
の間）を４００℃／ｍｉｎ以下に制御することにより、
製造時の凝固割れが防止されることがわかる。
の間）を４００℃／ｍｉｎ以下に制御することにより、
製造時の凝固割れが防止されることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ａｌ合金の化学成分を調整すると共に圧延材又は鍛造材
の金属組織（平均結晶粒長さ、晶出化合物長さ等）を制
御するので、強度が十分であることは勿論のこと、硬度
が高く且つ硬度差が小さく、しかも被削性、みがき性に
優れた高製品特性の金型用アルミニウム合金が得られる
。
Ａｌ合金の化学成分を調整すると共に圧延材又は鍛造材
の金属組織（平均結晶粒長さ、晶出化合物長さ等）を制
御するので、強度が十分であることは勿論のこと、硬度
が高く且つ硬度差が小さく、しかも被削性、みがき性に
優れた高製品特性の金型用アルミニウム合金が得られる
。
【図１】実施例において引張試験片、硬度測定試料の切
出し部位を示す説明図である。
出し部位を示す説明図である。
【図２】みがき作業の要領を説明する図である。
１ 試料
２ 研磨具
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で（以下、同じ）、Ｚｎ：５．
０〜７．５％、Ｍｇ：１．０〜３．５％、Ｃｕ：１．０
〜３．０％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％及びＢｉ：０．
１〜０．３％を含有し、Ｍｎ：０．２％以下及びＣｒ：
０．１５％以下にそれぞれ規制され、残部がＡｌ及び不
可避的不純物からなるアルミニウム合金であって、平均
結晶粒が２ｍｍ以下の該アルミニウム合金鋳塊を所定の
厚さまで圧延又は鍛造後、溶体化、時効処理した圧延板
又は鍛造板の任意の面において、平均結晶粒長さが１０
００μｍ以下で、存在する晶出化合物の平均長さが５０
μｍ以下であり、且つ板厚方向の硬度が高く、硬度差が
少なく且つ被削性に優れることを特徴とする金型用アル
ミニウム合金。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアルミニウム合金を
鋳造し、所定の厚さまで圧延又は鍛造後、溶体化、時効
処理して圧延板又は鍛造板を製造するに際し、鋳造時の
冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下に制御して鋳塊の凝固
割れを防止することを特徴とする金型用アルミニウム合
金の製造方法。 - 【請求項３】 鋳造時に５５０〜２５０℃の温度範囲
で冷却速度を４００℃／ｍｉｎ以下に制御する請求項２
に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12211891A JPH04325650A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 金型用アルミニウム合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12211891A JPH04325650A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 金型用アルミニウム合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325650A true JPH04325650A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14828075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12211891A Pending JPH04325650A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 金型用アルミニウム合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04325650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509107A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | ペシネイ レナリュ | アルミニウム厚板のエッジ・オン応力緩和 |
| WO2006037647A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | High hardness aluminium moulding plate and method for producing said plate |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP12211891A patent/JPH04325650A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509107A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | ペシネイ レナリュ | アルミニウム厚板のエッジ・オン応力緩和 |
| US7776167B2 (en) | 2002-12-06 | 2010-08-17 | Alcan Rhenalu, Inc. | Edge-on stress-relief of aluminum plates |
| JP4783019B2 (ja) * | 2002-12-06 | 2011-09-28 | コンステリウム フランス | アルミニウム厚板のエッジ・オン応力緩和 |
| WO2006037647A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | High hardness aluminium moulding plate and method for producing said plate |
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