JPH06287725A - Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法 - Google Patents
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法Info
- Publication number
- JPH06287725A JPH06287725A JP9854293A JP9854293A JPH06287725A JP H06287725 A JPH06287725 A JP H06287725A JP 9854293 A JP9854293 A JP 9854293A JP 9854293 A JP9854293 A JP 9854293A JP H06287725 A JPH06287725 A JP H06287725A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材
の成形性を損なうことなく、強度を向上させることので
きるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処
理法を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材
をプレス焼入れ直後に誘導加熱により高温短時間加熱す
ることを特徴とするＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金押出材の熱処理法。
の成形性を損なうことなく、強度を向上させることので
きるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処
理法を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材
をプレス焼入れ直後に誘導加熱により高温短時間加熱す
ることを特徴とするＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金押出材の熱処理法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ア
ルミニウム合金押出材の熱処理法に関するものである。
ルミニウム合金押出材の熱処理法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金は
熱処理型の合金で、熱処理によって特性をいろいろと制
御することが可能であり、このことを利用してその押出
材は、家電、建築用材、自動車の部材、航空機の部材等
に広く用いられている。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金押出材は、押出の際の高温加工から急冷して
焼入れした後、人工時効処理を施したＴ５状態で使用さ
れることが多い。押出後、更に曲げ加工等の成形加工を
施す場合は、溶体化処理後、常温時効させたＴ４状態
か、または前記Ｔ５状態で加工するが、加工度の厳しい
場合には、Ｔ４状態で加工するのが一般的であり、この
場合は加工後人工時効処理を施して高い強度を得てい
る。いずれの場合にも使用できる状態になるのには、焼
入れ後人工時効処理を施すまでに、数日から数カ月に及
んで常温に保持する常温時効処理の期間が必要である。
熱処理型の合金で、熱処理によって特性をいろいろと制
御することが可能であり、このことを利用してその押出
材は、家電、建築用材、自動車の部材、航空機の部材等
に広く用いられている。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金押出材は、押出の際の高温加工から急冷して
焼入れした後、人工時効処理を施したＴ５状態で使用さ
れることが多い。押出後、更に曲げ加工等の成形加工を
施す場合は、溶体化処理後、常温時効させたＴ４状態
か、または前記Ｔ５状態で加工するが、加工度の厳しい
場合には、Ｔ４状態で加工するのが一般的であり、この
場合は加工後人工時効処理を施して高い強度を得てい
る。いずれの場合にも使用できる状態になるのには、焼
入れ後人工時効処理を施すまでに、数日から数カ月に及
んで常温に保持する常温時効処理の期間が必要である。
【０００３】この常温時効処理は約１wt％以上のＭｇ2
Ｓｉを含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金に対し
て人工時効処理に負の効果があり、その後の人工時効処
理によって得られる強度が低下するという問題がある。
また、常温時効処理によってもある程度の時効硬化を生
じ、時間が経過するにつれＴ４状態での成形加工の際の
成形性が低下するという問題もある。
Ｓｉを含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金に対し
て人工時効処理に負の効果があり、その後の人工時効処
理によって得られる強度が低下するという問題がある。
また、常温時効処理によってもある程度の時効硬化を生
じ、時間が経過するにつれＴ４状態での成形加工の際の
成形性が低下するという問題もある。
【０００４】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金にお
ける時効析出過程は、過飽和固溶体→クラスタ→針状
Ｇ．Ｐ．ゾーン→棒状中間相β´→板状安定相βの過程
であり、最高強度は針状Ｇ．Ｐ．ゾーンにより得られ
る。常温時効処理後の人工時効処理により強度が得られ
ない理由は、溶体化処理後の常温時効処理中にクラスタ
が生じ、この多くは人工時効処理によっても針状Ｇ．
Ｐ．ゾーンへ移行できないためといわれている。
ける時効析出過程は、過飽和固溶体→クラスタ→針状
Ｇ．Ｐ．ゾーン→棒状中間相β´→板状安定相βの過程
であり、最高強度は針状Ｇ．Ｐ．ゾーンにより得られ
る。常温時効処理後の人工時効処理により強度が得られ
ない理由は、溶体化処理後の常温時効処理中にクラスタ
が生じ、この多くは人工時効処理によっても針状Ｇ．
Ｐ．ゾーンへ移行できないためといわれている。
【０００５】そこで予備時効処理により、常温時効処理
中に生じたクラスタを針状Ｇ．Ｐ．ゾーンに移行させた
後に、人工時効処理を行い、強度を向上させる方法があ
る。しかしこの熱処理法でも全てのクラスタが針状Ｇ．
Ｐ．ゾーンに移行するわけではなく、強度は十分には向
上させることができない。
中に生じたクラスタを針状Ｇ．Ｐ．ゾーンに移行させた
後に、人工時効処理を行い、強度を向上させる方法があ
る。しかしこの熱処理法でも全てのクラスタが針状Ｇ．
Ｐ．ゾーンに移行するわけではなく、強度は十分には向
上させることができない。
【０００６】また溶体化処理直後に高温（約１００〜１
８０℃）で予備時効処理を行い、針状Ｇ．Ｐ．ゾーンを
析出させ、この後の常温時効処理時にクラスタが生じる
ことを防ぐという熱処理法もある。しかしこの熱処理法
では、焼入後に２回の熱処理をおこなわなければなら
ず、コスト面に問題があり、さらに焼入後数時間以内に
高温で予備時効処理を行わなければならないため、押出
時間に合わせて熱処理炉を予め準備しておかねばならな
いという生産工程上の問題もある。
８０℃）で予備時効処理を行い、針状Ｇ．Ｐ．ゾーンを
析出させ、この後の常温時効処理時にクラスタが生じる
ことを防ぐという熱処理法もある。しかしこの熱処理法
では、焼入後に２回の熱処理をおこなわなければなら
ず、コスト面に問題があり、さらに焼入後数時間以内に
高温で予備時効処理を行わなければならないため、押出
時間に合わせて熱処理炉を予め準備しておかねばならな
いという生産工程上の問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑み、人工時効処理後に十分な強度を有し、かつ
成形性にも優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材を得ることができるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金押出材の熱処理法を開発することを目的として
成されたものである。
状況に鑑み、人工時効処理後に十分な強度を有し、かつ
成形性にも優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材を得ることができるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金押出材の熱処理法を開発することを目的として
成されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、Ａｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材をプレス焼入れ直後
に誘導加熱により高温短時間加熱することを特徴とする
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法
である。
ｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材をプレス焼入れ直後
に誘導加熱により高温短時間加熱することを特徴とする
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法
である。
【０００９】
【作用】本発明はＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材を対象とするものであり、溶体化・焼入れ処理
を、押出加工後直ちに焼入れ処理を行ういわゆるプレス
焼入れによって行うことができる。押出温度は通常合金
の溶体化処理温度よりも低いが、加工中の発熱によりダ
イス近くで温度は上昇し、溶質原子が押出加工時に固溶
化することができるのである。
押出材を対象とするものであり、溶体化・焼入れ処理
を、押出加工後直ちに焼入れ処理を行ういわゆるプレス
焼入れによって行うことができる。押出温度は通常合金
の溶体化処理温度よりも低いが、加工中の発熱によりダ
イス近くで温度は上昇し、溶質原子が押出加工時に固溶
化することができるのである。
【００１０】本発明において、上記プレス焼入れ直後に
高温短時間加熱するのは、高温短時間加熱することによ
り針状Ｇ．Ｐ．ゾーンを析出させ、常温時効処理中にク
ラスタを生じることを防止するためである。加熱温度は
１００〜２８０℃が望ましく、加熱時間は５秒〜２時間
が望ましい。その理由は１００℃未満、または５秒未満
では針状Ｇ．Ｐ．ゾーンが析出せず、２８０℃を超え、
または２時間を超えると板状安定相が析出して強度が低
下するからである。さらに生産性を考慮すると、ごく短
時間の加熱時間が望まれるので２５０〜２８０℃で、５
〜１５秒程度の加熱がより望ましい。
高温短時間加熱するのは、高温短時間加熱することによ
り針状Ｇ．Ｐ．ゾーンを析出させ、常温時効処理中にク
ラスタを生じることを防止するためである。加熱温度は
１００〜２８０℃が望ましく、加熱時間は５秒〜２時間
が望ましい。その理由は１００℃未満、または５秒未満
では針状Ｇ．Ｐ．ゾーンが析出せず、２８０℃を超え、
または２時間を超えると板状安定相が析出して強度が低
下するからである。さらに生産性を考慮すると、ごく短
時間の加熱時間が望まれるので２５０〜２８０℃で、５
〜１５秒程度の加熱がより望ましい。
【００１１】この高温短時間の加熱を行うには、誘導加
熱によるのが簡便で好適である。
熱によるのが簡便で好適である。
【００１２】本発明が適用できるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ア
ルミニウム合金としては、ＪＩＳ６０６３合金、ＪＩＳ
６Ｎ０１合金、ＪＩＳ６０６１合金等の６０００系の合
金の殆どが挙げられる。
ルミニウム合金としては、ＪＩＳ６０６３合金、ＪＩＳ
６Ｎ０１合金、ＪＩＳ６０６１合金等の６０００系の合
金の殆どが挙げられる。
【００１３】本発明熱処理法を施す前の工程であるＡｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の溶解、鋳造、均質化
処理、押出前予備加熱、押出加工は通常通り行えば良
い。
−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の溶解、鋳造、均質化
処理、押出前予備加熱、押出加工は通常通り行えば良
い。
【００１４】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。表１に示す合金組成を有するＪＩＳ６０６３合金、
ＪＩＳ６Ｎ０１合金、ＪＩＳ６０６１合金をそれぞれ水
冷鋳造にて外径２００ｍｍの鋳塊とし、５４０℃×８時
間の均質化処理後、押出温度５００℃、押出速度１０ｍ
／ｍｉｎで、熱間押出を行った。押出設備は図１に示す
ような水スプレーの後に誘導加熱炉を設置したものとし
た。押出形状は３×１２０ｍｍの板状である。押出後の
冷却は水スプレーで室温まで急冷した。その直後に誘導
加熱炉で表２に示す加熱を行った。その後３０日間室温
で常温時効処理した後、１７５℃×８時間の人工時効処
理を行った後、ＪＩＳ５号引張試験片に加工し、引張試
験を行った。その結果を表２に示す。この結果はＮ＝３
の平均値である。
る。表１に示す合金組成を有するＪＩＳ６０６３合金、
ＪＩＳ６Ｎ０１合金、ＪＩＳ６０６１合金をそれぞれ水
冷鋳造にて外径２００ｍｍの鋳塊とし、５４０℃×８時
間の均質化処理後、押出温度５００℃、押出速度１０ｍ
／ｍｉｎで、熱間押出を行った。押出設備は図１に示す
ような水スプレーの後に誘導加熱炉を設置したものとし
た。押出形状は３×１２０ｍｍの板状である。押出後の
冷却は水スプレーで室温まで急冷した。その直後に誘導
加熱炉で表２に示す加熱を行った。その後３０日間室温
で常温時効処理した後、１７５℃×８時間の人工時効処
理を行った後、ＪＩＳ５号引張試験片に加工し、引張試
験を行った。その結果を表２に示す。この結果はＮ＝３
の平均値である。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】表２から明らかなように、本発明法による
ものは、従来法によるものと比較して引張強さ及び耐力
ともに向上し、伸びも低下していない。
ものは、従来法によるものと比較して引張強さ及び耐力
ともに向上し、伸びも低下していない。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば合金
組成を変更することなく、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金の強度を向上させ、かつ成形性を維持すること
ができるもので、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
組成を変更することなく、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金の強度を向上させ、かつ成形性を維持すること
ができるもので、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
【図１】本発明に用いる押出設備の一例を示す概略図。
１ 押出プレス ２ 水スプレー ３ 誘導加熱炉 ４ 押出材
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押
出材をプレス焼入れ直後に誘導加熱により高温短時間加
熱することを特徴とするＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金押出材の熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09854293A JP3334241B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09854293A JP3334241B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287725A true JPH06287725A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3334241B2 JP3334241B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=14222579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09854293A Expired - Fee Related JP3334241B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334241B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000514138A (ja) * | 1996-07-04 | 2000-10-24 | コマルコ アルミニウム リミテッド | ６ｘｘｘ系アルミニウム合金 |
| JP2018519416A (ja) * | 2015-05-08 | 2018-07-19 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | アルミニウム合金物品の衝撃熱処理 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP09854293A patent/JP3334241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000514138A (ja) * | 1996-07-04 | 2000-10-24 | コマルコ アルミニウム リミテッド | ６ｘｘｘ系アルミニウム合金 |
| JP2018519416A (ja) * | 2015-05-08 | 2018-07-19 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | アルミニウム合金物品の衝撃熱処理 |
| US10301709B2 (en) | 2015-05-08 | 2019-05-28 | Novelis Inc. | Shock heat treatment of aluminum alloy articles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3334241B2 (ja) | 2002-10-15 |
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