JPH04344A - アルミニウム合金制振材料 - Google Patents
アルミニウム合金制振材料Info
- Publication number
- JPH04344A JPH04344A JP9961290A JP9961290A JPH04344A JP H04344 A JPH04344 A JP H04344A JP 9961290 A JP9961290 A JP 9961290A JP 9961290 A JP9961290 A JP 9961290A JP H04344 A JPH04344 A JP H04344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration damping
- damping material
- aluminum alloy
- vibration
- total
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は優れた振動減衰性を有し、音響機器、精密機器
、自動車などの振動を嫌う構造部材として使用されるア
ルミニウム合金制振材料に関するものである。
、自動車などの振動を嫌う構造部材として使用されるア
ルミニウム合金制振材料に関するものである。
一般に物体を振動させると、ある周波数（ｆｒ ）で振
幅が大きくなる（第１図）。この周波数を共振周波数と
いう。共振周波数での最大振幅をＡｏとすると、このエ
ネルギーに対し１／２となるのは振幅がＡｏ ／Ｉ２
（ｄＢ表示では一３ｄＢ）となる周波数である。この周
波数幅（半値幅、３ｄＢ値幅）をΔｆとすると、損失係
数ηは次式で表される。
幅が大きくなる（第１図）。この周波数を共振周波数と
いう。共振周波数での最大振幅をＡｏとすると、このエ
ネルギーに対し１／２となるのは振幅がＡｏ ／Ｉ２
（ｄＢ表示では一３ｄＢ）となる周波数である。この周
波数幅（半値幅、３ｄＢ値幅）をΔｆとすると、損失係
数ηは次式で表される。
η＝Δｆ ／ ｆ ｒ
この損失係数ηの値が大きい材料はど振動減衰性に優れ
、外力が除去された場合には振動が急速に減衰する０通
常の金属材料の損失係数ηは０．００１以下である。
、外力が除去された場合には振動が急速に減衰する０通
常の金属材料の損失係数ηは０．００１以下である。
従来、音響機器、精密機器、自動車など等の振動を嫌う
構造部材の金属材料、いわゆる制振材料としでは、Ｆｅ
−Ｃｒ系、Ｍｎ−Ｃｕ系、ＺｎＡｆ系、Ｎｉ−Ｔｉ系な
どの合金が知られている。
構造部材の金属材料、いわゆる制振材料としでは、Ｆｅ
−Ｃｒ系、Ｍｎ−Ｃｕ系、ＺｎＡｆ系、Ｎｉ−Ｔｉ系な
どの合金が知られている。
またＭｇ、Ｍｇ−Ｚｒ系の鋳造材も制振材として知られ
ている。
ている。
しかし、Ｆｅ−Ｃｒ系、Ｍｎ−Ｃｕ系、Ｚｎ−Ａｌ系、
Ｎｉ−Ｔｉ系などの合金は振動減衰性が大きいが、比重
が大きいという共通の欠点を有し、機器の軽量化を計ろ
うとする場合には不適当である。一方Ｍｇ、Ｍｇ−Ｚｒ
系の鋳造材も大きい振動減衰性を示し、しかも比重が小
さいという長所を有するが、冷間加工性が全くできない
という欠点があった。
Ｎｉ−Ｔｉ系などの合金は振動減衰性が大きいが、比重
が大きいという共通の欠点を有し、機器の軽量化を計ろ
うとする場合には不適当である。一方Ｍｇ、Ｍｇ−Ｚｒ
系の鋳造材も大きい振動減衰性を示し、しかも比重が小
さいという長所を有するが、冷間加工性が全くできない
という欠点があった。
［課題を解決するための手段］
本発明は、これらを鑑み種々検討の結果、比重が小さく
しかも冷間加工が容易なアルミニウム合金制振材料を開
発したものである。
しかも冷間加工が容易なアルミニウム合金制振材料を開
発したものである。
即ち本発明は、８００１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＦ
ｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうち
の１種もしくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗ ｔ
％を含み、残部Ａ！と不可避的不純物からなることを特
徴とするアルミニウム合金制振材料を請求項１とし、Ｂ
Ｏ３１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＳｂ、Ｂｉ、Ｇｅの
うちの１種もしくは２種以上を合計で０．０５〜１０ｗ
ｔ％含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを特
徴とするアルミニウム合金制振材料を請求項２とし、Ｂ
０．１〜２０ｉｉ ｔ％を含み、さらにＦｅ、Ｓ ｉ
、Ｃｕ、、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種
もしくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗｔ％含み、
さらにＳｂ、Ｂｉ、Ｇｅより１種もしくは２種以上を合
計で０．０５〜１０ｗｔ％含み、残部Ａｎと不可避的不
純物からなることを特徴とするアルミニウム合金制振材
料を請求項３とするものである。
ｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうち
の１種もしくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗ ｔ
％を含み、残部Ａ！と不可避的不純物からなることを特
徴とするアルミニウム合金制振材料を請求項１とし、Ｂ
Ｏ３１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＳｂ、Ｂｉ、Ｇｅの
うちの１種もしくは２種以上を合計で０．０５〜１０ｗ
ｔ％含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを特
徴とするアルミニウム合金制振材料を請求項２とし、Ｂ
０．１〜２０ｉｉ ｔ％を含み、さらにＦｅ、Ｓ ｉ
、Ｃｕ、、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種
もしくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗｔ％含み、
さらにＳｂ、Ｂｉ、Ｇｅより１種もしくは２種以上を合
計で０．０５〜１０ｗｔ％含み、残部Ａｎと不可避的不
純物からなることを特徴とするアルミニウム合金制振材
料を請求項３とするものである。
制振材料はその振動減衰メカニズムにより、転位型、複
合相型、強磁性型、双晶型に分類され、本発明になる制
振材料は転位型と複合相型とをあわせもつものである。
合相型、強磁性型、双晶型に分類され、本発明になる制
振材料は転位型と複合相型とをあわせもつものである。
ＢはＡｌに添加することにより、ＡｌＢ２などの微細で
かつマトリックス中に均一に分布する化合物を形成する
。このような材料に振動を加えると、化合物とＡ！マト
リックスとの界面における粘性流動により振動エネルギ
ーが速やかに吸収される（複合相型としての効果）、ま
た、塑性加工により導入された転位が化合物への一時的
な固着／離脱を繰り返し、振動エネルギーを吸収する（
転位型としての効果）０以上のような作用により極めて
高い振動減衰性が得られる。この効果を発揮させるには
Ｂの添加のみでも充分であるが、さらにＦｅ、Ｓ ｔ、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種もし
くは２種以上を添加すると、これらもまた各々の微細化
合物を形成し、これら化合物へも転位が一時的な固着／
離脱を繰り返し、振動エネルギーを吸収する。さらにｓ
ｂ、Ｂｉ、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を添加す
ると、これらは各々単体粒子あるいは化合物を形成し、
マトリックスとの界面での粘性流動により振動エネルギ
ーを吸収するため、振動減衰性をさらに向上させること
ができる。
かつマトリックス中に均一に分布する化合物を形成する
。このような材料に振動を加えると、化合物とＡ！マト
リックスとの界面における粘性流動により振動エネルギ
ーが速やかに吸収される（複合相型としての効果）、ま
た、塑性加工により導入された転位が化合物への一時的
な固着／離脱を繰り返し、振動エネルギーを吸収する（
転位型としての効果）０以上のような作用により極めて
高い振動減衰性が得られる。この効果を発揮させるには
Ｂの添加のみでも充分であるが、さらにＦｅ、Ｓ ｔ、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種もし
くは２種以上を添加すると、これらもまた各々の微細化
合物を形成し、これら化合物へも転位が一時的な固着／
離脱を繰り返し、振動エネルギーを吸収する。さらにｓ
ｂ、Ｂｉ、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を添加す
ると、これらは各々単体粒子あるいは化合物を形成し、
マトリックスとの界面での粘性流動により振動エネルギ
ーを吸収するため、振動減衰性をさらに向上させること
ができる。
上記の如くＢは振動減衰性の向上に極めて有効な化合物
を、１１マトリツクス中に形成させるために添加するも
ので、その含有量を０．１〜２Ｑｗｔ％と限定したのは
、０．１ｗｔ％未満ではＡ ＲＢ ｚ化合物の形成量が
少なく振動減衰性が劣り、２０ｗｔ％を超えると効果が
飽和するうえに、塑性加工が困難となる。
を、１１マトリツクス中に形成させるために添加するも
ので、その含有量を０．１〜２Ｑｗｔ％と限定したのは
、０．１ｗｔ％未満ではＡ ＲＢ ｚ化合物の形成量が
少なく振動減衰性が劣り、２０ｗｔ％を超えると効果が
飽和するうえに、塑性加工が困難となる。
振動減衰性をより向上させるためにＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、
Ｍｎ５Ｈｆ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種もし
くは２種以上を添加するが、０．０５〜２０ｗｔ％を含
有することと限定したのは、０．１ｗｔ％未満ではマト
リックス中に分布する化合物量が少なく振動減衰性向上
効果が不十分であり、２Ｑｗ ｔ％を超えると効果が飽
和するうえ加工性が低下するためである。また、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を添加するが
、０．０５〜１０ｗｔ％を含有することと限定したのは
、０ 、０５＠ｔ％未満ではこれらの粒子・化合物量が
少なく振動減衰性向上効果が不十分であり、１０ｗｔ％
超えると効果が飽和するうえ、粒子・化合物の分布が不
均一となり振動減衰性がばらつく、粗大な粒子・化合物
が形成されることにより塑性加工性、機械的性質、耐食
性などが劣下する恐れがあるためである。希土類元素と
はその種類が特に限定されるものではないが、具体的に
はＹ、Ｌａ、、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ。
Ｍｎ５Ｈｆ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種もし
くは２種以上を添加するが、０．０５〜２０ｗｔ％を含
有することと限定したのは、０．１ｗｔ％未満ではマト
リックス中に分布する化合物量が少なく振動減衰性向上
効果が不十分であり、２Ｑｗ ｔ％を超えると効果が飽
和するうえ加工性が低下するためである。また、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を添加するが
、０．０５〜１０ｗｔ％を含有することと限定したのは
、０ 、０５＠ｔ％未満ではこれらの粒子・化合物量が
少なく振動減衰性向上効果が不十分であり、１０ｗｔ％
超えると効果が飽和するうえ、粒子・化合物の分布が不
均一となり振動減衰性がばらつく、粗大な粒子・化合物
が形成されることにより塑性加工性、機械的性質、耐食
性などが劣下する恐れがあるためである。希土類元素と
はその種類が特に限定されるものではないが、具体的に
はＹ、Ｌａ、、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ。
Ｐｍ、Ｓｍなどおよびこれらの混合物を使用することが
できる。
できる。
以上のような組成のＡＮ合金は、通常の方法で溶解、鋳
造し、Ａ１合金鋳塊とすることができるが、金属間化合
物などを微細化し振動減衰性を向上させるために、急冷
凝固粉末法やメカニカルアロイング法などを用いること
ができる。この／１合金鋳塊を必要に応じて均質化処理
を施す、この均質化処理は添加元素の分布状態をより均
一にするために行うが、１５０〜６００°Ｃの温度数時
間加熱すればよい。この状態のＡ２合金鋳塊は、通常の
Ａｊ２地金に比べれば優れた振動減衰性を有しているが
、さらに振動減衰性を向上させるためにこのＡ１合金鋳
塊に減面率３０％以上の塑性加工を加える。即ち塑性加
工を加えることにより転位密度が増大し、前述のように
転位の化合物への一時的な固着／離脱の繰り返しによる
振動エネルギー吸収効果が発揮され、振動減衰性が向上
する。塑性加工としては熱間加工または冷間加工、ある
いは熱間加工後冷間加工を施せば良く例えば圧延、押出
、引き抜き、鍛造等いずれの手段で行っても良い。
造し、Ａ１合金鋳塊とすることができるが、金属間化合
物などを微細化し振動減衰性を向上させるために、急冷
凝固粉末法やメカニカルアロイング法などを用いること
ができる。この／１合金鋳塊を必要に応じて均質化処理
を施す、この均質化処理は添加元素の分布状態をより均
一にするために行うが、１５０〜６００°Ｃの温度数時
間加熱すればよい。この状態のＡ２合金鋳塊は、通常の
Ａｊ２地金に比べれば優れた振動減衰性を有しているが
、さらに振動減衰性を向上させるためにこのＡ１合金鋳
塊に減面率３０％以上の塑性加工を加える。即ち塑性加
工を加えることにより転位密度が増大し、前述のように
転位の化合物への一時的な固着／離脱の繰り返しによる
振動エネルギー吸収効果が発揮され、振動減衰性が向上
する。塑性加工としては熱間加工または冷間加工、ある
いは熱間加工後冷間加工を施せば良く例えば圧延、押出
、引き抜き、鍛造等いずれの手段で行っても良い。
塑性加工量は大きくすればするほど損失係数は大きくな
り、また熱間加工より冷間加工の方がより高い損失係数
が得られるが、好ましくは鋳塊から最終加工品までの減
面率が３０％以上になるようにすれば熱間加工、冷間加
工にががわらず損失係数４０．００６以上となり、制振
材としては充分な振動減衰性が得られる。
り、また熱間加工より冷間加工の方がより高い損失係数
が得られるが、好ましくは鋳塊から最終加工品までの減
面率が３０％以上になるようにすれば熱間加工、冷間加
工にががわらず損失係数４０．００６以上となり、制振
材としては充分な振動減衰性が得られる。
なお、強度と伸びの調整のために通例行われる焼鈍は、
熱間加工終了後、または冷間加工の途中に施しても本発
明の効果を損なうことはない、また、同しく強度と伸び
の調整のために最終加工品に対して施される調質焼鈍は
、塑性加工により導入された転位を減少させるので振動
減衰性を劣下させる傾向があるが、４００ ”Ｃ以下の
温度で２４時間程度以下なら特に問題ない。
熱間加工終了後、または冷間加工の途中に施しても本発
明の効果を損なうことはない、また、同しく強度と伸び
の調整のために最終加工品に対して施される調質焼鈍は
、塑性加工により導入された転位を減少させるので振動
減衰性を劣下させる傾向があるが、４００ ”Ｃ以下の
温度で２４時間程度以下なら特に問題ない。
以下に本発明の実施例について説明する。
実施例１
第１表に示す組成の合金を溶解、鋳造し、厚さ５００
ｗｒ、幅１２００ｍ、長さ３０００ｍの鋳塊とした。こ
れを開削後、５００°Ｃで１０時間の均質化処理を施し
、厚さ５ｍｌに熱間圧延しさらに冷間圧延により厚さ２
ｍの板材とした。
ｗｒ、幅１２００ｍ、長さ３０００ｍの鋳塊とした。こ
れを開削後、５００°Ｃで１０時間の均質化処理を施し
、厚さ５ｍｌに熱間圧延しさらに冷間圧延により厚さ２
ｍの板材とした。
これより厚さ２閣、幅１０ａｓ、長さ２５ｏＩＩＩ１１
ノ試験片を切り出・し、片持ち梁振動法により振動減衰
性（損失係数η）を評価した。即ち試験片の片側端部を
チャッキングして発振器で強制的に振動を与え、試験片
の振動を検出する。この入力振動と出力（検出）振動と
を２チヤンネル高速フーリエ変換器（２ｃｈ、 ＦＦＴ
）により周波数領域での入出力振幅比を求める。
ノ試験片を切り出・し、片持ち梁振動法により振動減衰
性（損失係数η）を評価した。即ち試験片の片側端部を
チャッキングして発振器で強制的に振動を与え、試験片
の振動を検出する。この入力振動と出力（検出）振動と
を２チヤンネル高速フーリエ変換器（２ｃｈ、 ＦＦＴ
）により周波数領域での入出力振幅比を求める。
最大の振幅比を示す共振周波数（ｆｒ）で損失係数ηを
次式により求めた。
次式により求めた。
η＝Δｆ ／ ｆ ｒ Δｆは３ｄＢ値幅この損
失係数ηΦ値を第１表に併記した。
失係数ηΦ値を第１表に併記した。
第１表より明らかなように、本発明合金組成によるＡ１
合金制振材（Ｎｏ、１〜９）はいずれも０．００６以上
の損失係数ηを示し、優れた振動減衰性を有することが
判る。一方、本発明合金組成を外れる比較合金Ｎα１０
は損失係数ηが０．００６より小さく、ｋｌｌ、 １２
は塑性加工がおこなえず、Ｎα１３は損失係数ηの値が
０．００６より小さかった。
合金制振材（Ｎｏ、１〜９）はいずれも０．００６以上
の損失係数ηを示し、優れた振動減衰性を有することが
判る。一方、本発明合金組成を外れる比較合金Ｎα１０
は損失係数ηが０．００６より小さく、ｋｌｌ、 １２
は塑性加工がおこなえず、Ｎα１３は損失係数ηの値が
０．００６より小さかった。
〔発明の効果］
このように本発明によれば、アルミをベースとするため
、軽量で望性加工性に優れ、しかも優れた振動減衰性を
有するアルミニウム合金制振材料を得ることができるも
ので、工業上顕著な効果を奏するものである。
、軽量で望性加工性に優れ、しかも優れた振動減衰性を
有するアルミニウム合金制振材料を得ることができるも
ので、工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図は振動の共鳴曲線を示す図である。
Claims (3)
- （１）Ｂ０．１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＦｅ、Ｓｉ
、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種も
しくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗｔ％を含み、
残部Ａｌと不可避的不純物からなることを特徴とするア
ルミニウム合金制振材料。 - （２）Ｂ０．１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＳｂ、Ｂｉ
、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を合計で０．０５
〜１０ｗｔ％含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなる
ことを特徴とするアルミニウム合金制振材料。 - （３）Ｂ０．１〜２０ｗｔ％を含み、さらにＦｅ、Ｓｉ
、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、希土類元素のうちの１種も
しくは２種以上を合計で０．０５〜２０ｗｔ％含み、さ
らにＳｂ、Ｂｉ、Ｇｅのうちの１種もしくは２種以上を
合計で０．０５〜１０ｗｔ％含み、残部Ａｌと不可避的
不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金制振
材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9961290A JPH04344A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | アルミニウム合金制振材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9961290A JPH04344A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | アルミニウム合金制振材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344A true JPH04344A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14251920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9961290A Pending JPH04344A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | アルミニウム合金制振材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04344A (ja) |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9961290A patent/JPH04344A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4650528A (en) | High damping capacity aluminum alloy | |
| JP2849698B2 (ja) | マンガン基制振合金およびその製造法 | |
| JPH04120237A (ja) | アルミニウム基制振材料とその製造方法 | |
| JPS5914096B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ基吸振合金およびその製造方法 | |
| JP2012241210A (ja) | 制振合金材の製造方法と制振合金材 | |
| JPH04344A (ja) | アルミニウム合金制振材料 | |
| JPH042747A (ja) | アルミニウム合金制振材料の製造方法 | |
| JPH01255654A (ja) | 防振性アルミニウム合金部材の製造法 | |
| US5330706A (en) | Vibration-damping alloy of high strength | |
| JPH0417637A (ja) | アルミニウム合金制振材料およびその製造方法 | |
| US5173254A (en) | Steel having excellent vibration-dampening properties and weldability | |
| JPH03253535A (ja) | アルミニウム合金制振材料およびその製造方法 | |
| JPH03232949A (ja) | アルミニウム合金制振材料の製造方法 | |
| JPH03264633A (ja) | アルミニウム合金制振材料およびその製造方法 | |
| JPH03223446A (ja) | アルミニウム合金制振材料の製造方法 | |
| JPH04347A (ja) | マルミニウム合金制振材料とその製造方法 | |
| JP5659930B2 (ja) | 鉄合金製制振材の製造方法と鉄合金製制振材 | |
| JPH04345A (ja) | アルミニウム合金制振材料 | |
| JPH03153853A (ja) | アルミニウム合金制振材料の製造方法 | |
| JPH03170645A (ja) | アルミニウム合金制振材料の製造方法 | |
| JP5601268B2 (ja) | 鉄合金製制振材の製造方法と鉄合金製制振材 | |
| JPH03253537A (ja) | アルミニウム合金制振材料およびその製造方法 | |
| JPH01255653A (ja) | 防振性アルミニウム合金部材の製造方法 | |
| JPS6330377B2 (ja) | ||
| JPH03120341A (ja) | Ａｌ合金制振材料の製造方法 |