JPH0598377A - マグネトロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法 - Google Patents
マグネトロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法Info
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- JPH0598377A JPH0598377A JP28369691A JP28369691A JPH0598377A JP H0598377 A JPH0598377 A JP H0598377A JP 28369691 A JP28369691 A JP 28369691A JP 28369691 A JP28369691 A JP 28369691A JP H0598377 A JPH0598377 A JP H0598377A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子レンジ等に使用されるマグネトロン放熱
条用アルミニウム合金条の熱伝導性を低下させることな
く、強度、耐熱性および成形性を向上させた。 【構成】 Si0.03〜0.6wt%、Fe0.03〜
0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%およびZr
0.02〜0.25wt%を含み残部Alからなるマグネ
トロン放熱条用アルミニウム合金およびSi0.03〜
0.6wt%、Fe0.03〜0.8wt%、Cu0.00
3〜0.3wt%およびZr0.02〜0.25wt%を含
み残部Alからなる合金を400〜580℃の温度範囲
で均質化処理を行うことを特徴とするマグネトロン放熱
条用アルミニウム合金の製造方法。
条用アルミニウム合金条の熱伝導性を低下させることな
く、強度、耐熱性および成形性を向上させた。 【構成】 Si0.03〜0.6wt%、Fe0.03〜
0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%およびZr
0.02〜0.25wt%を含み残部Alからなるマグネ
トロン放熱条用アルミニウム合金およびSi0.03〜
0.6wt%、Fe0.03〜0.8wt%、Cu0.00
3〜0.3wt%およびZr0.02〜0.25wt%を含
み残部Alからなる合金を400〜580℃の温度範囲
で均質化処理を行うことを特徴とするマグネトロン放熱
条用アルミニウム合金の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性に優れたマグネト
ロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法に関
するものである。
ロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】電子レンジ等に使用されてい
るマグネトロン放熱条の特性としては、良好な熱伝導性
は勿論、加熱時の放熱条同志の接着防止のため耐熱性が
必要とされる。その他にも耐高温酸化性や、マグネトロ
ンへ取付けの際の圧入による割れ防止のため成形性も必
要とされる。そこで従来マグネトロン放熱条には厚さ
0.6mm程度の1050等の純Alが用いられている。
しかし最近電子レンジの高性能化に伴いマグネトロンの
使用温度は従来240℃程度であったものが約300℃
にもなって来ており、さらに耐熱性の向上が要求されて
いる。耐熱性向上の手段としては、1000系Alの場
合ストリップキャスティング法等を用いて主に不純物で
あるFeの固溶量を増し耐熱性を上げるか、または耐熱
性向上に効果のある合金元素を添加する方法が考えられ
る。またコスト低減の面からマグネトロン放熱条の薄肉
化が要求されているが、そのためには強度向上も必要と
なる。しかし上記のストリップキャスティング法を用い
る場合、その設備に莫大な費用を要する他、Feの固溶
量を増すと熱伝導度が低下する。また合金元素添加によ
り耐熱性と強度の向上を図る場合、熱伝導度が低下する
などの問題があった。
るマグネトロン放熱条の特性としては、良好な熱伝導性
は勿論、加熱時の放熱条同志の接着防止のため耐熱性が
必要とされる。その他にも耐高温酸化性や、マグネトロ
ンへ取付けの際の圧入による割れ防止のため成形性も必
要とされる。そこで従来マグネトロン放熱条には厚さ
0.6mm程度の1050等の純Alが用いられている。
しかし最近電子レンジの高性能化に伴いマグネトロンの
使用温度は従来240℃程度であったものが約300℃
にもなって来ており、さらに耐熱性の向上が要求されて
いる。耐熱性向上の手段としては、1000系Alの場
合ストリップキャスティング法等を用いて主に不純物で
あるFeの固溶量を増し耐熱性を上げるか、または耐熱
性向上に効果のある合金元素を添加する方法が考えられ
る。またコスト低減の面からマグネトロン放熱条の薄肉
化が要求されているが、そのためには強度向上も必要と
なる。しかし上記のストリップキャスティング法を用い
る場合、その設備に莫大な費用を要する他、Feの固溶
量を増すと熱伝導度が低下する。また合金元素添加によ
り耐熱性と強度の向上を図る場合、熱伝導度が低下する
などの問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
ついて検討の結果、合金元素添加により熱伝導度の低下
が小さく、耐熱性および強度の優れたマグネトロン放熱
条用アルミニウム合金およびその製造方法を開発したも
のである。
ついて検討の結果、合金元素添加により熱伝導度の低下
が小さく、耐熱性および強度の優れたマグネトロン放熱
条用アルミニウム合金およびその製造方法を開発したも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、Si0.03
〜0.6wt%、Fe0.03〜0.8wt%、Cu0.0
03〜0.3wt%およびZr0.02〜0.25wt%を
含み残部Alからなるマグネトロン放熱条用アルミニウ
ム合金であり、またSi0.03〜0.6wt%、Fe
0.03〜0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%お
よびZr0.02〜0.25wt%を含み残部Alからな
る合金を400〜580℃の温度で均質化処理すること
を特徴とするマグネトロン放熱条用アルミニウム合金の
製造方法である。すなわち本発明はAlにSi、Fe、
CuおよびZrの所定量を添加することにより熱伝導度
を低下させることなく強度および耐熱性を著しく改善せ
しめたものであり、またこの合金を所定の温度範囲で均
質化処理を行うことによりAl3 Zrの化合物を合金に
微細で密に析出せしめて耐熱性を向上させたものであ
る。
〜0.6wt%、Fe0.03〜0.8wt%、Cu0.0
03〜0.3wt%およびZr0.02〜0.25wt%を
含み残部Alからなるマグネトロン放熱条用アルミニウ
ム合金であり、またSi0.03〜0.6wt%、Fe
0.03〜0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%お
よびZr0.02〜0.25wt%を含み残部Alからな
る合金を400〜580℃の温度で均質化処理すること
を特徴とするマグネトロン放熱条用アルミニウム合金の
製造方法である。すなわち本発明はAlにSi、Fe、
CuおよびZrの所定量を添加することにより熱伝導度
を低下させることなく強度および耐熱性を著しく改善せ
しめたものであり、またこの合金を所定の温度範囲で均
質化処理を行うことによりAl3 Zrの化合物を合金に
微細で密に析出せしめて耐熱性を向上させたものであ
る。
【0005】
【作用】以下に本発明の各元素の作用および添加量の限
定理由について説明する。先ずSiは合金の強度を向上
し、Feの晶出や析出を容易にしFeと共にAl−Fe
−Si系の化合物を作る。一般にAl中の異種元素は化
合物状態の方が固溶状態より熱伝導度の低下が小さい。
Siが0.03wt%未満ではこれらの効果が十分でな
く、0.6wt%を超えると粗大な化合物となり成形性を
劣化させマグネトロンへの圧入の際のクラックが生じ易
くなる。Feは合金の強度を上げると共に金属組織を微
細にし成形性を向上させる。Fe量が増えるとFeを含
む化合物が増え、この化合物が再核発生位置となるた
め、再結晶核発生数が増え、金属組織が微細になる。マ
グネトロン放熱条用アルミニウム合金の場合、圧入によ
ってマグネトロンへ取付けるため、成形性が低いと放熱
条にクラックが生じ易くなる。その点Feは合金の強度
を上げるだけでなく金属組織を微細にし成形性も向上さ
せるので好都合である。しかし反面Feを含む化合物が
増えるとそれが再結晶核発生位置となるため再結晶し易
く、耐熱性が低下することになるが、この点は後述する
ZrやCuの添加によって十分補うことができる。ここ
でFeが0.03wt%未満では強度向上および成形性向
上効果が十分でなく、0.8wt%を越えるとFeを含む
化合物が粗大となり、成形性、耐熱性が低下する。
定理由について説明する。先ずSiは合金の強度を向上
し、Feの晶出や析出を容易にしFeと共にAl−Fe
−Si系の化合物を作る。一般にAl中の異種元素は化
合物状態の方が固溶状態より熱伝導度の低下が小さい。
Siが0.03wt%未満ではこれらの効果が十分でな
く、0.6wt%を超えると粗大な化合物となり成形性を
劣化させマグネトロンへの圧入の際のクラックが生じ易
くなる。Feは合金の強度を上げると共に金属組織を微
細にし成形性を向上させる。Fe量が増えるとFeを含
む化合物が増え、この化合物が再核発生位置となるた
め、再結晶核発生数が増え、金属組織が微細になる。マ
グネトロン放熱条用アルミニウム合金の場合、圧入によ
ってマグネトロンへ取付けるため、成形性が低いと放熱
条にクラックが生じ易くなる。その点Feは合金の強度
を上げるだけでなく金属組織を微細にし成形性も向上さ
せるので好都合である。しかし反面Feを含む化合物が
増えるとそれが再結晶核発生位置となるため再結晶し易
く、耐熱性が低下することになるが、この点は後述する
ZrやCuの添加によって十分補うことができる。ここ
でFeが0.03wt%未満では強度向上および成形性向
上効果が十分でなく、0.8wt%を越えるとFeを含む
化合物が粗大となり、成形性、耐熱性が低下する。
【0006】Cuは熱伝導度をあまり低下させずに合金
の強度を上げるが、延性が低下するため成形性が劣化す
る。そこで上記したようにFeは成形性を向上させるの
でCuと共に添加することにより互いの欠点を補い合う
ことになる。すなわち耐熱性の低下を抑えるためFeの
添加を減らし、その分Cuにより強度を高めCu添加に
よる成形性の劣化はFeにより改善される。ここでCu
が0.003wt%未満では強度向上効果が十分でなく、
0.3wt%を越えると延性低下が大きくなり成形性が劣
化する。しかしてZrは、Al中に固溶した状態でも耐
熱性を向上させるが、その合金の熱伝導度をかなり低下
させる。しかしAl3 Zrの化合物として微細で密に析
出させると熱伝導度を殆ど低下させることなく、耐熱性
を固溶した状態以上に向上させることができる。この場
合Al3 Zrの粒子が転位の移動を妨害し、再結晶を遅
らせることにより耐熱性を向上させるがAl3 Zr粒子
が微細で密に分布している程この効果は大きい。このZ
rは0.02wt%未満では効果が十分でなく、0.25
wt%を越えるとAl3 Zrが粗大となり転位の移動妨害
効果が低下するだけでなく成形性も劣化する。また、本
発明においては20℃における導電率が50%IACS
以上であることが望ましく、これはアルミニウム合金の
場合、一般に熱伝導度と導電率とは略直線関係にあり導
電率が50%IACS以上あればマグネトロン放熱条用
アルミニウム合金として実用上問題のない熱伝導度が得
られるからである。
の強度を上げるが、延性が低下するため成形性が劣化す
る。そこで上記したようにFeは成形性を向上させるの
でCuと共に添加することにより互いの欠点を補い合う
ことになる。すなわち耐熱性の低下を抑えるためFeの
添加を減らし、その分Cuにより強度を高めCu添加に
よる成形性の劣化はFeにより改善される。ここでCu
が0.003wt%未満では強度向上効果が十分でなく、
0.3wt%を越えると延性低下が大きくなり成形性が劣
化する。しかしてZrは、Al中に固溶した状態でも耐
熱性を向上させるが、その合金の熱伝導度をかなり低下
させる。しかしAl3 Zrの化合物として微細で密に析
出させると熱伝導度を殆ど低下させることなく、耐熱性
を固溶した状態以上に向上させることができる。この場
合Al3 Zrの粒子が転位の移動を妨害し、再結晶を遅
らせることにより耐熱性を向上させるがAl3 Zr粒子
が微細で密に分布している程この効果は大きい。このZ
rは0.02wt%未満では効果が十分でなく、0.25
wt%を越えるとAl3 Zrが粗大となり転位の移動妨害
効果が低下するだけでなく成形性も劣化する。また、本
発明においては20℃における導電率が50%IACS
以上であることが望ましく、これはアルミニウム合金の
場合、一般に熱伝導度と導電率とは略直線関係にあり導
電率が50%IACS以上あればマグネトロン放熱条用
アルミニウム合金として実用上問題のない熱伝導度が得
られるからである。
【0007】次に本発明合金において残部のAl量を9
9.0wt%以上とすることが望ましい。これは不純物量
または不純物以外の添加元素の量は、多い程熱伝導度
(導電率)が低下するが残部のAl量は99.0wt%以
上であれば従来材料に比べて殆ど低下しない材料が得ら
れるからである。したがって添加元素以外のアルミニウ
ムの不純物Ti、Mnなどの他鋳塊の結晶粒微細化剤と
して用いられるTiやBは添加しても差支えない。また
Cr、Mnなど再結晶粒を微細化して成形性を向上させ
るような元素などをいずれも残部Al量が99.0wt%
以上となる範囲内で含有してもよい。次に本発明の製造
方法について説明すると、上記のようにZrはAl3 Z
rの化合物として析出し、転位の移動を妨げるために再
結晶が遅れ、その結果耐熱性が向上するものであるが、
この化合物は微細で密に分布しているほど転位の移動を
妨害する効果が大きく、均質化処理温度が低い程、微細
で密に析出し、高温になるほど粗大で疎となる。また均
質化処理温度が高い程、Zrおよび不純物であるFeや
Siの固溶量が多くなり熱伝導度が低下する。しかし均
質化処理温度が低過ぎるとAl3 ZrやFeを含む化合
物が析出しなかったり、またはこれらが析出するのに長
時間を要することになる。したがって均質化処理温度は
400〜580℃が適当であり、400℃未満ではAl
3 Zrを析出させるのに長時間を要するため生産性やコ
ストの面で不利となり、580℃を越えるとAl3Zr
が粗大で疎となり耐熱性向上効果が低下するだけでなく
成形性や熱伝導度も低下する。
9.0wt%以上とすることが望ましい。これは不純物量
または不純物以外の添加元素の量は、多い程熱伝導度
(導電率)が低下するが残部のAl量は99.0wt%以
上であれば従来材料に比べて殆ど低下しない材料が得ら
れるからである。したがって添加元素以外のアルミニウ
ムの不純物Ti、Mnなどの他鋳塊の結晶粒微細化剤と
して用いられるTiやBは添加しても差支えない。また
Cr、Mnなど再結晶粒を微細化して成形性を向上させ
るような元素などをいずれも残部Al量が99.0wt%
以上となる範囲内で含有してもよい。次に本発明の製造
方法について説明すると、上記のようにZrはAl3 Z
rの化合物として析出し、転位の移動を妨げるために再
結晶が遅れ、その結果耐熱性が向上するものであるが、
この化合物は微細で密に分布しているほど転位の移動を
妨害する効果が大きく、均質化処理温度が低い程、微細
で密に析出し、高温になるほど粗大で疎となる。また均
質化処理温度が高い程、Zrおよび不純物であるFeや
Siの固溶量が多くなり熱伝導度が低下する。しかし均
質化処理温度が低過ぎるとAl3 ZrやFeを含む化合
物が析出しなかったり、またはこれらが析出するのに長
時間を要することになる。したがって均質化処理温度は
400〜580℃が適当であり、400℃未満ではAl
3 Zrを析出させるのに長時間を要するため生産性やコ
ストの面で不利となり、580℃を越えるとAl3Zr
が粗大で疎となり耐熱性向上効果が低下するだけでなく
成形性や熱伝導度も低下する。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。 実施例1 従来例(99.0wt%Al)をベースとして(但しNo.
8は99.85wt%Alをベースとする)これに表1に
示すようにZr量を変えた合金のDC鋳塊に520℃で
3時間の均質化処理を施した後400〜500℃で熱間
圧延し40〜50%の圧延率で冷間圧延により厚さ0.
6mmの素板とした。これらの素板について導電率、熱伝
導性、再結晶終了温度、穴拡がり率を調べた結果を表2
に示した。なお熱伝導性は厚さ0.6mm、巾30mm、長
さ200mmの試験片の一端を加熱し、他端の温度変化に
より評価した。再結晶終了温度は各温度で2時間保持し
た場合の熱軟化曲線を引張試験により求め軟化が終了し
たときの温度である。また穴拡がり率はブランク径76
mm、穴径12mm、ポンチ径33mm、しわ押え力1000
kgで穴拡げ試験を行った。
8は99.85wt%Alをベースとする)これに表1に
示すようにZr量を変えた合金のDC鋳塊に520℃で
3時間の均質化処理を施した後400〜500℃で熱間
圧延し40〜50%の圧延率で冷間圧延により厚さ0.
6mmの素板とした。これらの素板について導電率、熱伝
導性、再結晶終了温度、穴拡がり率を調べた結果を表2
に示した。なお熱伝導性は厚さ0.6mm、巾30mm、長
さ200mmの試験片の一端を加熱し、他端の温度変化に
より評価した。再結晶終了温度は各温度で2時間保持し
た場合の熱軟化曲線を引張試験により求め軟化が終了し
たときの温度である。また穴拡がり率はブランク径76
mm、穴径12mm、ポンチ径33mm、しわ押え力1000
kgで穴拡げ試験を行った。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】表1および表2から明らかなように本発明
によるものは従来例に比べ熱伝導度の低下を最小限に抑
え成形性を劣化させることなく強度と耐熱性の高いもの
が得られる。また残部Al量の多いものは熱伝導性(導
電率)が非常に良好なものが得られる。一方比較例2の
Si、Feの含有量の少ないものは、強度および成形性
が低下し、また比較例9のSi量の多いもの、比較例1
0のCuの多いもの、比較例11のZrの多いものは、
いずれも熱伝導度(導電率)が低く、成形性も悪くなる
ことが判る。 実施例2 実施例1におけるNo.5と同じ組成(Si0.17wt
%、Fe0.50wt%、Cu0.12wt%、Zr0.1
2wt%、Al99.8wt%)の合金のDC鋳塊に表3に
示す条件の均質化処理を施した後、実施例1と同一条件
で熱間圧延、冷間圧延を行い厚さ0.6mmの素板とし
た。これらの素板について実施例1と同様にして導電
率、熱伝導性、再結晶終了温度、穴拡がり率を調整し
た。この結果を表4に示した。
によるものは従来例に比べ熱伝導度の低下を最小限に抑
え成形性を劣化させることなく強度と耐熱性の高いもの
が得られる。また残部Al量の多いものは熱伝導性(導
電率)が非常に良好なものが得られる。一方比較例2の
Si、Feの含有量の少ないものは、強度および成形性
が低下し、また比較例9のSi量の多いもの、比較例1
0のCuの多いもの、比較例11のZrの多いものは、
いずれも熱伝導度(導電率)が低く、成形性も悪くなる
ことが判る。 実施例2 実施例1におけるNo.5と同じ組成(Si0.17wt
%、Fe0.50wt%、Cu0.12wt%、Zr0.1
2wt%、Al99.8wt%)の合金のDC鋳塊に表3に
示す条件の均質化処理を施した後、実施例1と同一条件
で熱間圧延、冷間圧延を行い厚さ0.6mmの素板とし
た。これらの素板について実施例1と同様にして導電
率、熱伝導性、再結晶終了温度、穴拡がり率を調整し
た。この結果を表4に示した。
【0012】
【表3】
【0013】
【表4】
【0014】表3および表4から明らかなように本発明
の均質化処理条件によるものは、いずれも熱伝導度(導
電率)の低下を最小限に抑え耐熱性を向上させることが
できる。一方比較例No.12は処理温度が低いため、ま
た比較例No.16は処理温度が高いため耐熱性の向上は
見られないことが判る。
の均質化処理条件によるものは、いずれも熱伝導度(導
電率)の低下を最小限に抑え耐熱性を向上させることが
できる。一方比較例No.12は処理温度が低いため、ま
た比較例No.16は処理温度が高いため耐熱性の向上は
見られないことが判る。
【0015】
【効果】以上に説明したように本発明によれば、熱伝導
度の低下を少なくして強度および耐熱性を向上させたマ
グネトロン放熱条用アルミニウム合金が得られるもので
工業上顕著な効果を奏するものである。
度の低下を少なくして強度および耐熱性を向上させたマ
グネトロン放熱条用アルミニウム合金が得られるもので
工業上顕著な効果を奏するものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 Si0.03〜0.6wt%、Fe0.0
3〜0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%およびZ
r0.02〜0.25wt%を含み残部Alからなるマグ
ネトロン放熱条用アルミニウム合金。 - 【請求項2】 20℃における導電率が50%IACS
以上であることを特徴とする請求項1記載のマグネトロ
ン放熱条用アルミニウム合金。 - 【請求項3】 残部Alの量が99.0%以上となる範
囲において通常のアルミニウムの不純物Ti、Mnまた
はB、Crの1種または2種以上を含有することを特徴
とする請求項1または2記載のマグネトロン放熱条用ア
ルミニウム合金。 - 【請求項4】 Si0.03〜0.6wt%、Fe0.0
3〜0.8wt%、Cu0.003〜0.3wt%およびZ
r0.02〜0.25wt%を含み残部Alからなる合金
を400〜580℃の温度範囲で均質化処理を行うこと
を特徴とするマグネトロン放熱条用アルミニウム合金の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28369691A JPH0598377A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | マグネトロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28369691A JPH0598377A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | マグネトロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598377A true JPH0598377A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17668898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28369691A Pending JPH0598377A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | マグネトロン放熱条用アルミニウム合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004003936A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | 可動電気回路用導電体および振動式ジャイロ |
-
1991
- 1991-10-03 JP JP28369691A patent/JPH0598377A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004003936A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | 可動電気回路用導電体および振動式ジャイロ |
| US7188524B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-03-13 | Sumitomo Precision Products, Co., Ltd | Conductive element for a movable electric circuit and a vibration gyroscope |
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