JPH0569897B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0569897B2 JPH0569897B2 JP63102240A JP10224088A JPH0569897B2 JP H0569897 B2 JPH0569897 B2 JP H0569897B2 JP 63102240 A JP63102240 A JP 63102240A JP 10224088 A JP10224088 A JP 10224088A JP H0569897 B2 JPH0569897 B2 JP H0569897B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear resistance
- less
- machinability
- alloy
- cutting
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Description
産業上の利用分野
この発明は、例えばVTRシリンダヘツド、そ
の他耐摩耗性の要求される各種機械部品等に使用
される耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム
合金に関する。 従来の技術 従来、この種のアルミニウム合金としては、耐
摩耗性を向上させるための元素としてSiを添加し
たAl−Si系アルミニウム合金が良く知られてい
るところであり、一般に多く用いられている。と
ころが、耐摩耗性の向上のために、Siの添加量を
増加すると、反面において切削性、特に切削工具
寿命が低下するという問題があり、自ずからその
添加量に制約を受けるものであつた。 この発明はこのような事項に鑑み、耐摩耗性及
び強度の更なる改善をはかることを主たる目的と
し、併せて切削性、特に切削工具寿命の改善をも
はかることを目的としてなされたものである。 課題を解決するための手段 而して、この発明は鋭意研究の結果、Siによる
硬質粒子のほかに、Al3Ni金属間化合物を分散さ
せたものとし、同時にCu及びMgを共存させると
共に、更に強化元素としてのFe、Mn、Cr、Zn、
Zr、Ｖのうちのいずれか１種以上を所定量含有
させることによつて、耐摩耗性及び強度の充分な
改善をはかりつゝ、同時に切削性の改善をはかり
うることを見出し、かゝる知見に基づいて完成し
得たものである。 即ち、この発明の第１は、 Si：４〜13％ Ni：2.5〜６％ Cu：１〜６％ Mg：0.2〜３％ を含有し、かつ Fe：0.05〜１％ Mn：0.01〜１％ Cr：0.01〜１％ Zn：0.05〜１％ Zr：0.01〜0.5％ Ｖ：0.01〜１％ のうちの１種または２種上を含有し、残部A1及
び不可避不純物からなる耐摩耗性及び切削性に優
れたアルミニウム合金である。 そして又、第２の発明は、上記第１発明の必須
含有元素のほかに、 Ti：0.3％以下 Ｂ：0.1％以下 のうちの１種または２種を含有することを特徴と
する耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム合
金である。 なお、この明細書において、「％」はいずれも
「重量％」を示すものである。 上記合金添加元素の意義とその含有量の限定理
由は次のとおりである。 即ち、Siは耐摩耗性および強度を向上させるも
のであり、４％未満では用途によつては充分な効
果が得られず、13％を超えると切削性、とくに切
削工具寿命が劣化する。 Niは、Al3Ni金属間化合物を形成して合金中に
分散し、主として耐摩耗性の向上に寄与するもの
であり、その含有量が2.5％未満では上記効果に
乏しく、６％をこえて過多に含有すると、粗大な
金属間化合物を生成し、切削性を劣化する。好適
には、３％をこえ、５％以下の程度の含有量とす
るのが好ましい。 Cu及びMgは、いずれも強度を高めるためのも
のであり、Cuが１％未満、およびMgが0.2％未
満ではこの効果が少なく、逆にCuが６％を超え、
あるいはMgが３％を超える場合には、粗大な晶
出物が生成し、かえつて機械的性質が劣化する。
特に好ましい含有量は、Cuにおいて3.0〜4.5％、
Mgにおいて0.5〜1.0％程度である。 Fe、Mn、Cr、Zn、Zr、Ｖは、いずれも合金
の機械的性質の改善に効果を有するものであり、
この発明においてはこの添加効果の点で相互に均
等物として評価しうるものである。いずれもその
個々の含有量が規定値より少ないとき（Fe及び
Zn：それぞれ0.05％未満、Mn、Cr、Zr、Ｖ：そ
れぞれ0.01％未満）は、上記効果の実現に不十分
であり、逆に規定値をこえて過多に含有（Zr：
0.5超、Fe、Mn、Cr、Zn、Ｖ：それぞれ1.0％
超）しても、上記効果が飽和し、他に格別有益な
効果を奏しない。 また、この発明に係る合金は、Ti：0.3％以下、
Ｂ：0.1％以下を含有しても良い。これらの元素
は、微量添加により結晶の微細化に役立つもので
あるが、過多に含有するとかえつて機械的性質を
劣化する。 発明の効果 この発明に係るアルミニウム合金は、下記の実
施例の参酌によつて明らかなように、その合金組
成の限定事項の範囲からそのいずれか１以上が逸
脱する比較合金に較べて、耐摩耗性を更に改善す
る効果を実現しつゝも、併せて切削性の評価の上
で重要なフアクターとなる切削工具寿命の点につ
き、大幅な改善を果しうる実に顕著な効果を奏す
るものである。 実施例 第１表に示す本発明合金及び比較合金のそれぞ
れについて、その鋳造塊を押出温度460℃にて直
径30mmの丸棒に押出加工し、500℃×２時間の再
溶体化処理後水冷し、180℃×７時間の時効処理
を施したものを供試材とした。 そして、この各供試材につき、耐摩耗性及び切
削工具寿命特性を調べた。その結果を第２表に示
す。 なお、耐摩耗性の試験は、回転円板による大越
式摩耗試験後を用いて、負荷荷重：2.1Kg、摩擦
距離：600ｍ、摩擦速度：0.96ｍ／Ｓ、2.1ｍ／
Ｓ、および4.4ｍ／Ｓ、相手材：FC−30（JIS）、
試験面：エメリペーパー1200番仕上げ、の試験条
件で摩擦した場合の供試材の比摩耗量を測定する
ことによつて評価した。 また、切削工具寿命は、前すくい角：0゜、横す
くい角：10゜、前逃げ角：7゜、横逃げ角：7゜、前切
刃角：8゜、横切刃角：0゜、ノーズ半径：０の諸元
を有する高速度硬バイト（SKH−４）を使用し、
切削速度：322ｍ／分、送り速度：0.2mm／rev、
切込深さ：1.0mm、切削距離：188ｍ、376ｍ及び
564ｍ、潤滑剤：無潤滑の切削条件で、供試剤に
所定距離の切削加工を行つたのち、バイトの逃げ
面の摩耗幅を測定することによつて評価した。
の他耐摩耗性の要求される各種機械部品等に使用
される耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム
合金に関する。 従来の技術 従来、この種のアルミニウム合金としては、耐
摩耗性を向上させるための元素としてSiを添加し
たAl−Si系アルミニウム合金が良く知られてい
るところであり、一般に多く用いられている。と
ころが、耐摩耗性の向上のために、Siの添加量を
増加すると、反面において切削性、特に切削工具
寿命が低下するという問題があり、自ずからその
添加量に制約を受けるものであつた。 この発明はこのような事項に鑑み、耐摩耗性及
び強度の更なる改善をはかることを主たる目的と
し、併せて切削性、特に切削工具寿命の改善をも
はかることを目的としてなされたものである。 課題を解決するための手段 而して、この発明は鋭意研究の結果、Siによる
硬質粒子のほかに、Al3Ni金属間化合物を分散さ
せたものとし、同時にCu及びMgを共存させると
共に、更に強化元素としてのFe、Mn、Cr、Zn、
Zr、Ｖのうちのいずれか１種以上を所定量含有
させることによつて、耐摩耗性及び強度の充分な
改善をはかりつゝ、同時に切削性の改善をはかり
うることを見出し、かゝる知見に基づいて完成し
得たものである。 即ち、この発明の第１は、 Si：４〜13％ Ni：2.5〜６％ Cu：１〜６％ Mg：0.2〜３％ を含有し、かつ Fe：0.05〜１％ Mn：0.01〜１％ Cr：0.01〜１％ Zn：0.05〜１％ Zr：0.01〜0.5％ Ｖ：0.01〜１％ のうちの１種または２種上を含有し、残部A1及
び不可避不純物からなる耐摩耗性及び切削性に優
れたアルミニウム合金である。 そして又、第２の発明は、上記第１発明の必須
含有元素のほかに、 Ti：0.3％以下 Ｂ：0.1％以下 のうちの１種または２種を含有することを特徴と
する耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム合
金である。 なお、この明細書において、「％」はいずれも
「重量％」を示すものである。 上記合金添加元素の意義とその含有量の限定理
由は次のとおりである。 即ち、Siは耐摩耗性および強度を向上させるも
のであり、４％未満では用途によつては充分な効
果が得られず、13％を超えると切削性、とくに切
削工具寿命が劣化する。 Niは、Al3Ni金属間化合物を形成して合金中に
分散し、主として耐摩耗性の向上に寄与するもの
であり、その含有量が2.5％未満では上記効果に
乏しく、６％をこえて過多に含有すると、粗大な
金属間化合物を生成し、切削性を劣化する。好適
には、３％をこえ、５％以下の程度の含有量とす
るのが好ましい。 Cu及びMgは、いずれも強度を高めるためのも
のであり、Cuが１％未満、およびMgが0.2％未
満ではこの効果が少なく、逆にCuが６％を超え、
あるいはMgが３％を超える場合には、粗大な晶
出物が生成し、かえつて機械的性質が劣化する。
特に好ましい含有量は、Cuにおいて3.0〜4.5％、
Mgにおいて0.5〜1.0％程度である。 Fe、Mn、Cr、Zn、Zr、Ｖは、いずれも合金
の機械的性質の改善に効果を有するものであり、
この発明においてはこの添加効果の点で相互に均
等物として評価しうるものである。いずれもその
個々の含有量が規定値より少ないとき（Fe及び
Zn：それぞれ0.05％未満、Mn、Cr、Zr、Ｖ：そ
れぞれ0.01％未満）は、上記効果の実現に不十分
であり、逆に規定値をこえて過多に含有（Zr：
0.5超、Fe、Mn、Cr、Zn、Ｖ：それぞれ1.0％
超）しても、上記効果が飽和し、他に格別有益な
効果を奏しない。 また、この発明に係る合金は、Ti：0.3％以下、
Ｂ：0.1％以下を含有しても良い。これらの元素
は、微量添加により結晶の微細化に役立つもので
あるが、過多に含有するとかえつて機械的性質を
劣化する。 発明の効果 この発明に係るアルミニウム合金は、下記の実
施例の参酌によつて明らかなように、その合金組
成の限定事項の範囲からそのいずれか１以上が逸
脱する比較合金に較べて、耐摩耗性を更に改善す
る効果を実現しつゝも、併せて切削性の評価の上
で重要なフアクターとなる切削工具寿命の点につ
き、大幅な改善を果しうる実に顕著な効果を奏す
るものである。 実施例 第１表に示す本発明合金及び比較合金のそれぞ
れについて、その鋳造塊を押出温度460℃にて直
径30mmの丸棒に押出加工し、500℃×２時間の再
溶体化処理後水冷し、180℃×７時間の時効処理
を施したものを供試材とした。 そして、この各供試材につき、耐摩耗性及び切
削工具寿命特性を調べた。その結果を第２表に示
す。 なお、耐摩耗性の試験は、回転円板による大越
式摩耗試験後を用いて、負荷荷重：2.1Kg、摩擦
距離：600ｍ、摩擦速度：0.96ｍ／Ｓ、2.1ｍ／
Ｓ、および4.4ｍ／Ｓ、相手材：FC−30（JIS）、
試験面：エメリペーパー1200番仕上げ、の試験条
件で摩擦した場合の供試材の比摩耗量を測定する
ことによつて評価した。 また、切削工具寿命は、前すくい角：0゜、横す
くい角：10゜、前逃げ角：7゜、横逃げ角：7゜、前切
刃角：8゜、横切刃角：0゜、ノーズ半径：０の諸元
を有する高速度硬バイト（SKH−４）を使用し、
切削速度：322ｍ／分、送り速度：0.2mm／rev、
切込深さ：1.0mm、切削距離：188ｍ、376ｍ及び
564ｍ、潤滑剤：無潤滑の切削条件で、供試剤に
所定距離の切削加工を行つたのち、バイトの逃げ
面の摩耗幅を測定することによつて評価した。
【表】
【表】
【表】
上記第２表の結果に示されるように、本発明合
金は、Niを含有しないAl−Si−Cu−Mg系の比
較合金に較べ、耐摩耗性を一段と向上しつゝ、切
削工具の摩耗が少なく、切削性も併せて改善しう
るものであることを確認し得た。
金は、Niを含有しないAl−Si−Cu−Mg系の比
較合金に較べ、耐摩耗性を一段と向上しつゝ、切
削工具の摩耗が少なく、切削性も併せて改善しう
るものであることを確認し得た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Si4〜13％ Ni：2.5〜６％ Cu：１〜６％ Mg：0.2〜３％ を含有し、かつ、 Fe：0.05〜１％ Mn：0.01〜１％ Cr：0.01〜１％ Zn：0.05〜１％ Zr：0.01〜0.5％ Ｖ：0.01〜１％ のうちの１種または２種以上を含有し、残部Al
及び不可避不純物からなる耐摩耗性及び切削性に
優れたアルミニウム合金。 ２ Si：４〜13％ Ni：2.5〜６％ Cu：１〜６％ Mg：0.2〜３％ を含有し、かつ、 Fe：0.05〜１％ Mn：0.01〜１％ Cr：0.01〜１％ Zn：0.05〜１％ Zr：0.01〜0.5％ Ｖ：0.01〜１％ のうちの１種または２種以上を含有し、更に、 Ti：0.3％以下 Ｂ：0.1％以下 のうちの１種または２種を含有し、残部Al及び
不可避不純物からなる耐摩耗性及び切削性に優れ
たアルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224088A JPH01272741A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224088A JPH01272741A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272741A JPH01272741A (ja) | 1989-10-31 |
| JPH0569897B2 true JPH0569897B2 (ja) | 1993-10-04 |
Family
ID=14322107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224088A Granted JPH01272741A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 耐摩耗性及び切削性に優れたアルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01272741A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05311302A (ja) * | 1991-10-22 | 1993-11-22 | Toyota Motor Corp | 高温強度および耐摩耗性に優れた低摩擦アルミニウム合金 |
| DE69311412T2 (de) * | 1992-03-04 | 1998-01-02 | Toyo Aluminium Kk | Hitzebeständiges Aluminiumlegierungspulver, hitzebeständige Aluminiumlegierung und hitzebeständiges und verschleissfestes Verbundmaterial auf Basis von Aluminiumlegierung |
| DE69307574T2 (de) * | 1992-04-16 | 1997-08-14 | Toyo Aluminium Kk | Hitzebeständiges Aluminiumlegierungspulver, hitzebeständige Aluminiumlegierung und hitzebeständiges und verschleissfestes Verbundmaterial auf Basis von Aluminiumlegierung |
| DE69307848T2 (de) * | 1992-12-03 | 1997-08-21 | Toyo Aluminium Kk | Hoch warmfeste und verschleissfeste Aluminiumlegierung |
| US5925315A (en) * | 1995-02-14 | 1999-07-20 | Caterpillar Inc. | Aluminum alloy with improved tribological characteristics |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043454A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Kobe Steel Ltd | Ｖｔｒシリンダ−用アルミニウム合金 |
| JPS61259830A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-18 | Showa Alum Corp | 切削性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金押出材の製造法 |
| JPS6360251A (ja) * | 1986-08-30 | 1988-03-16 | Riken Corp | アルミニウム・珪素合金及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP10224088A patent/JPH01272741A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01272741A (ja) | 1989-10-31 |
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Legal Events
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