JPH046240A - 高温疲労強度に優れたＡｌ合金材 - Google Patents
高温疲労強度に優れたＡｌ合金材Info
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- JPH046240A JPH046240A JP2109167A JP10916790A JPH046240A JP H046240 A JPH046240 A JP H046240A JP 2109167 A JP2109167 A JP 2109167A JP 10916790 A JP10916790 A JP 10916790A JP H046240 A JPH046240 A JP H046240A
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- Japan
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- alloy
- powder
- fatigue strength
- temp
- strength
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- 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、１８０°Ｃ程度の高温において優れた疲労強
度を有するＮ合金材に関する。
度を有するＮ合金材に関する。
（従来の技術と課Ｂ）
自動車あるいは農機等のディーゼルあるいはガソリンエ
ンジンに使用され７＞連接棒は、１００〜１８０°Ｃ程
度の温度下で往復運動、回転運動を繰り返すため、かか
る高温下の運動に耐える引張強度、疲労強度を有するも
のでなければならず、従来、鉄系材料によって製作され
ている。
ンジンに使用され７＞連接棒は、１００〜１８０°Ｃ程
度の温度下で往復運動、回転運動を繰り返すため、かか
る高温下の運動に耐える引張強度、疲労強度を有するも
のでなければならず、従来、鉄系材料によって製作され
ている。
一方、自動車等の軽量化、省エネルギー化の見地から連
接棒等の部品についても軽量化が望まれており、高温強
度に比較的優れた２０００番系列の高力Ｎ合金の使用が
試みられているが、十分な疲労強度を有していないのが
現状である。
接棒等の部品についても軽量化が望まれており、高温強
度に比較的優れた２０００番系列の高力Ｎ合金の使用が
試みられているが、十分な疲労強度を有していないのが
現状である。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、１８０°
Ｃ程度の高温において優れた疲労強度を有するＮ合金材
を提供することを目的とする。
Ｃ程度の高温において優れた疲労強度を有するＮ合金材
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するためになされた本発明のＮ合金材は
、化学組成が重量％で、 Ｓｉ ： ０．３〜１．５％、 Ｃｕ：４〜６％Ｆｅ
： ０．５〜１．２％、 Ｍｇ： １．５〜２．５
％Ｍｎ： ０．３〜１．０％、 Ｔｉ ： ０．３
〜１．５％残部実質的にＡｌからなるＡｌ急冷凝固粉末
の押出材もしくは鍛造材であることを発明の構成とする
ものである。
、化学組成が重量％で、 Ｓｉ ： ０．３〜１．５％、 Ｃｕ：４〜６％Ｆｅ
： ０．５〜１．２％、 Ｍｇ： １．５〜２．５
％Ｍｎ： ０．３〜１．０％、 Ｔｉ ： ０．３
〜１．５％残部実質的にＡｌからなるＡｌ急冷凝固粉末
の押出材もしくは鍛造材であることを発明の構成とする
ものである。
（作 用）
本発明のＮ合金材の化学組成（単位ｗｔ％）は、以下の
理由により限定される。
理由により限定される。
Ｓｉ：０．３〜１．５％
ＳｉはＡＩ−Ｍｇ−５ｉ系あるいはＡＩ −Ｓ ｉ −
Ｃｕ系の析出物を生成し強度向上に寄与するが、０．３
％未満ではその効果が少なく、一方１．５％を越えると
析出物が粗大化し、疲労強度の低下を招来する。
Ｃｕ系の析出物を生成し強度向上に寄与するが、０．３
％未満ではその効果が少なく、一方１．５％を越えると
析出物が粗大化し、疲労強度の低下を招来する。
Ｃｕ ： ４〜６％
Ｍｇ： １．５〜２．５％
Ｃｕ、 ＭｇはＳｉと共に金属間化合物を生成し、強度
の向上に寄与するが、Ｃｕ ４％未満、 Ｍｇ １．５
％未満ではその効果が不足し、一方Ｃｕ ６％を越え、
Ｍｇ ２．５％を越えると析出物が粗大化し、疲労強度
の低下を招来する。
の向上に寄与するが、Ｃｕ ４％未満、 Ｍｇ １．５
％未満ではその効果が不足し、一方Ｃｕ ６％を越え、
Ｍｇ ２．５％を越えると析出物が粗大化し、疲労強度
の低下を招来する。
Ｆｅ： ０．５〜１．２％
Ｍｎ： ０．３〜１．０％
Ｆｅ、 Ｍｎは／Ｖ Ｆｅ Ｓｉ系あるいはＡｌ−
Ｍｎ−５ｉ系の金属間化合物を形成し、高温強度を向上
させるが、Ｆｅ Ｏ，５％未満、 Ｍｎ ０．３％未満
ではその効果が少なく、一方Ｆｅ １．２％を越え、Ｍ
ｎ １．０％を越えると時効硬化能を低下させ、強度の
低下を招来する。
Ｍｎ−５ｉ系の金属間化合物を形成し、高温強度を向上
させるが、Ｆｅ Ｏ，５％未満、 Ｍｎ ０．３％未満
ではその効果が少なく、一方Ｆｅ １．２％を越え、Ｍ
ｎ １．０％を越えると時効硬化能を低下させ、強度の
低下を招来する。
Ｔｉ：０．３〜１．５％
ＴｉはＮと微細な金属間化合物を生成し、高温強度を維
持し、疲労強度の向上に寄与する。０．３％未満ではそ
の効果が不足し、一方１．５％を越えると伸びが低下し
成形が困難になる。
持し、疲労強度の向上に寄与する。０．３％未満ではそ
の効果が不足し、一方１．５％を越えると伸びが低下し
成形が困難になる。
残部は不可避的に混入した不純物とＮすなわち実質的に
Ｎである。
Ｎである。
上記組成のＮ合金急冷凝固粉末は、合金元素を過飽和に
固溶して基地の固溶体強化が図られ、また結晶粒の微細
化により基地の強化が図られる。
固溶して基地の固溶体強化が図られ、また結晶粒の微細
化により基地の強化が図られる。
前記Ｎ合金２、冷凝固粉末の押出材もしくは鍛造材は、
同加工による強度のせん新作用によって、粉末表面に形
成されている数人程度の不活性、安定なＮ酸化物被膜の
分断が行われると共に、粉末同士が一体化され、一体化
された基地中に前記分断されたＮ酸化物片が均一に分散
したものとなる。
同加工による強度のせん新作用によって、粉末表面に形
成されている数人程度の不活性、安定なＮ酸化物被膜の
分断が行われると共に、粉末同士が一体化され、一体化
された基地中に前記分断されたＮ酸化物片が均一に分散
したものとなる。
（実施例）
本発明のＮ合金材の原料となる所定成分のＮ合金急冷凝
固粉末は、水アトマイズ法や回転ドラム法等の適宜の手
段で１０’／”Ｃ程度以上の冷却速度で急冷されて製造
される。回転ドラム法とは、回転する冷却ドラムの内周
面に冷却水層を遠心力の作用で形成し、該冷却水層に溶
融Ｎ合金を噴射し、微細に分断して２．冷凝固粉末を得
る方法である。
固粉末は、水アトマイズ法や回転ドラム法等の適宜の手
段で１０’／”Ｃ程度以上の冷却速度で急冷されて製造
される。回転ドラム法とは、回転する冷却ドラムの内周
面に冷却水層を遠心力の作用で形成し、該冷却水層に溶
融Ｎ合金を噴射し、微細に分断して２．冷凝固粉末を得
る方法である。
Ｎ合金急冷凝固粉末は、粉末の状態で、あるいは圧縮成
形ビレットとして押出しコンテナに収容され、押出し加
工に供される。押出に際して、Ｎ合金粉末表面のＮ酸化
物被膜の分断、分散や粉末の基地（Ｎ固溶体）同士の一
体化を十分行うために、押出比は５〜２０とするのがよ
く、また押出荷重の軽減および基地の拡散接合のために
、押出温度は４００〜４８０°Ｃとするのがよい。
形ビレットとして押出しコンテナに収容され、押出し加
工に供される。押出に際して、Ｎ合金粉末表面のＮ酸化
物被膜の分断、分散や粉末の基地（Ｎ固溶体）同士の一
体化を十分行うために、押出比は５〜２０とするのがよ
く、また押出荷重の軽減および基地の拡散接合のために
、押出温度は４００〜４８０°Ｃとするのがよい。
本発明の合金材は、押出し加工のばか鍛造加工により押
出し加工時と同等の作用がなされ、所期の合金組織を得
ることができる。この際、鍛造温度は３００°Ｃ〜５５
０°Ｃ程度がよい。
出し加工時と同等の作用がなされ、所期の合金組織を得
ることができる。この際、鍛造温度は３００°Ｃ〜５５
０°Ｃ程度がよい。
以上のようにして得られた押出材もしくは鍛造材は、適
宜、鍛造加工、切削加工等により目的とする製品と近似
した形状に加工される。また、予備加工後、必要に応じ
て４５０〜５１０°Ｃで溶体化処理し、水冷した後、自
然時効あるいは人工時効を適宜行う。
宜、鍛造加工、切削加工等により目的とする製品と近似
した形状に加工される。また、予備加工後、必要に応じ
て４５０〜５１０°Ｃで溶体化処理し、水冷した後、自
然時効あるいは人工時効を適宜行う。
次に具体的実施例について説明する。
（１）下記第１表の化学組成（ｗｔ％、残部実質的にＮ
）のＮ合金を溶製し、回転ドラム法によって、粒径０．
０５〜１ｍｍの象、冷凝固粉末を作成した。尚、試料Ｎ
ｏ、 １〜４は本発明実施例であり、Ｎｏ、 ５は比較
例で、陥、６は従来例でＪＩＳ ２０１？ ＃合金相当
組成である。
）のＮ合金を溶製し、回転ドラム法によって、粒径０．
０５〜１ｍｍの象、冷凝固粉末を作成した。尚、試料Ｎ
ｏ、 １〜４は本発明実施例であり、Ｎｏ、 ５は比較
例で、陥、６は従来例でＪＩＳ ２０１？ ＃合金相当
組成である。
（２）Ｎα１〜６の急冷凝固粉末を押出比２５、押出温
度４５０’Ｃで押出し、４２５ｍｍの棒材を得た。
度４５０’Ｃで押出し、４２５ｍｍの棒材を得た。
（３） この押出材より試験片を採取し、５００℃で
溶体化処理し、水冷後、自然時効した後、室温および１
８０°Ｃにおける引張強さおよび疲労強度を測定した。
溶体化処理し、水冷後、自然時効した後、室温および１
８０°Ｃにおける引張強さおよび疲労強度を測定した。
その結果を第１表に併せて示す。尚、疲労強度は、形状
係数αに＝２、Ｎ（繰り返し数） ＝１０’回のときの
値である。
係数αに＝２、Ｎ（繰り返し数） ＝１０’回のときの
値である。
（４）評価
第１表より、実施例に係るＮｏ、 １〜４は、ＪＩＳ２
０１７材に相当するＮｏ、 ６に比べて、常温引張強度
の向上は勿論のこと、１８０°Ｃにおける引張強度が５
０％程度、同温度での疲労強度が４０％程度と著しい高
温強度の向上が認められる。一方、Ｔｉを含有しない比
較例Ｎα５では、高温引張強度の向上は著しいものの、
疲労強度は２５％程度であった。
０１７材に相当するＮｏ、 ６に比べて、常温引張強度
の向上は勿論のこと、１８０°Ｃにおける引張強度が５
０％程度、同温度での疲労強度が４０％程度と著しい高
温強度の向上が認められる。一方、Ｔｉを含有しない比
較例Ｎα５では、高温引張強度の向上は著しいものの、
疲労強度は２５％程度であった。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明のＮ合金材は、Ｔｉを０．３
〜１．５％含有した特定組成のＮ合金急冷凝固粉末の押
出材もしくは鍛造材であるので、従来の２０００番系列
のＮ合金に比べて、室温のみならず、１８０°Ｃ程度の
高温における引張強度、疲労強度の大幅な向上を期待す
ることができ、軽量高温高強度材として優れる。
〜１．５％含有した特定組成のＮ合金急冷凝固粉末の押
出材もしくは鍛造材であるので、従来の２０００番系列
のＮ合金に比べて、室温のみならず、１８０°Ｃ程度の
高温における引張強度、疲労強度の大幅な向上を期待す
ることができ、軽量高温高強度材として優れる。
Claims (1)
- （１）化学組成が重量％で、 Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｃｕ：４〜６％ Ｆｅ：０．５〜１．２％、Ｍｇ：１．５〜２．５％Ｍｎ
：０．３〜１．０％、Ｔｉ：０．３〜１．５％残部実質
的にＡｌからなるＡｌ急冷凝固粉末の押出材もしくは鍛
造材であることを特徴とする高温疲労強度に優れたＡｌ
合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109167A JPH046240A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 高温疲労強度に優れたＡｌ合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109167A JPH046240A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 高温疲労強度に優れたＡｌ合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046240A true JPH046240A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14503351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109167A Pending JPH046240A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 高温疲労強度に優れたＡｌ合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046240A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5806583A (en) * | 1995-04-14 | 1998-09-15 | Nippondenso Co. Ltd. | Easily manufactured cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant and method of manufacturing the same |
| US6119767A (en) * | 1996-01-29 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142741A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐疲労強度の優れた高強度アルミニウム合金の製造法 |
| JPH0234740A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Furukawa Alum Co Ltd | 耐熱性アルミニウム合金材及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP2109167A patent/JPH046240A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142741A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐疲労強度の優れた高強度アルミニウム合金の製造法 |
| JPH0234740A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Furukawa Alum Co Ltd | 耐熱性アルミニウム合金材及びその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5806583A (en) * | 1995-04-14 | 1998-09-15 | Nippondenso Co. Ltd. | Easily manufactured cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant and method of manufacturing the same |
| US6119767A (en) * | 1996-01-29 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| US6575230B1 (en) | 1996-01-29 | 2003-06-10 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
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