JPH0699772B2 - High strength aluminum alloy for machine structural members - Google Patents
High strength aluminum alloy for machine structural membersInfo
- Publication number
- JPH0699772B2 JPH0699772B2 JP63225266A JP22526688A JPH0699772B2 JP H0699772 B2 JPH0699772 B2 JP H0699772B2 JP 63225266 A JP63225266 A JP 63225266A JP 22526688 A JP22526688 A JP 22526688A JP H0699772 B2 JPH0699772 B2 JP H0699772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- alloy
- weight
- alloys
- less
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は機械構造部材用高強度アルミニウム合金に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Purpose of the Invention (1) Field of Industrial Application The present invention relates to a high-strength aluminum alloy for machine structural members.
(2)従来の技術 従来、この種アルミニウム合金として、高圧粉密度を有
する圧粉体に鍛造加工等を直接施す、いわゆる粉末直接
成形法を適用して製造されたものが知られている。(2) Conventional Technology Conventionally, as this type of aluminum alloy, there is known one produced by applying a so-called powder direct molding method in which a green compact having a high-pressure powder density is directly subjected to forging and the like.
(3)発明が解決しようとする課題 アルミニウム合金に水素ガスが包含されている場合に
は、その疲労強度が損なわれるので、従来は圧粉体に高
温下で脱ガス処理を施しているが、この処理を行うこと
はアルミニウム合金の製造能率を低下させるだけでな
く、その強度を損うおそれがある。(3) Problem to be Solved by the Invention When hydrogen gas is contained in an aluminum alloy, its fatigue strength is impaired, so conventionally, the green compact is subjected to degassing treatment at high temperature. Performing this treatment not only lowers the production efficiency of the aluminum alloy, but also may impair its strength.
本発明は前記に鑑み、水素化物形成成分を含ませること
によって、脱ガス処理を施さなくても高い疲労強度を発
揮し得る前記アルミニウム合金を提供することを目的と
する。In view of the above, it is an object of the present invention to provide the aluminum alloy that contains a hydride-forming component and can exhibit high fatigue strength without degassing.
B.発明の構成 (1)課題を解決するための手段 本発明に係る機械構造部材用高強度アルミニウム合金
は、Si 12.0重量%以上、28.0重量%以下;Cu 0.8重量
%以上、5.0重量%以下;Mg 0.3重量%以上、3.5重量%
以下;Fe 2.0重量%以上、10.0重量%以下;Mn 0.5重量
%以上、2.9重量%以下;ならびにCoおよびPdから選択
される少なくとも一種の水素化物形成成分 0.2重量%
以上、4重量%以下;を含むことを第1の特徴とする。B. Structure of the Invention (1) Means for Solving the Problems A high-strength aluminum alloy for machine structural members according to the present invention has Si 12.0 wt% or more and 28.0 wt% or less; Cu 0.8 wt% or more and 5.0 wt% or less. ; Mg 0.3 wt% or more, 3.5 wt%
Below; Fe 2.0 wt% or more and 10.0 wt% or less; Mn 0.5 wt% or more, 2.9 wt% or less; and at least one hydride-forming component selected from Co and Pd 0.2 wt%
The first characteristic is that the above content is 4% by weight or less.
また、本発明に係る機械構造部材用高強度アルミニウム
合金は、Si 12.0重量%以上、28.0重量%以下;Cu 0.8
重量%以上、5.0重量%以下;Mg 0.3重量%以上、3.5重
量%以下;Fe 2.0重量%以上、10.0重量%以下;Mn 0.5
重量%以上、2.9重量%以下;ならびにCoおよびPdから
選択される少なくとも一種と、Ti、ZrおよびNiから選択
される少なくとも一種とよりなる水素化物形成成分 0.
2重量%以上、4重量%以下;を含むことを第2の特徴
とする。Further, the high-strength aluminum alloy for machine structural members according to the present invention has Si 12.0 wt% or more and 28.0 wt% or less; Cu 0.8
Weight% or more, 5.0 weight% or less; Mg 0.3 weight% or more, 3.5 weight% or less; Fe 2.0 weight% or more, 10.0 weight% or less; Mn 0.5
% Or more and 2.9% or less; and at least one selected from Co and Pd, and at least one selected from Ti, Zr and Ni.
The second feature is that the content is 2% by weight or more and 4% by weight or less.
(2)作用 第1および第2の特徴において、水素化物形成成分の含
有量を前記のように特定すると、アルミニウム合金中の
水素ガスが水素化物となって固定されるので、その合金
の疲労強度が向上する。(2) Action In the first and second characteristics, when the content of the hydride-forming component is specified as described above, the hydrogen gas in the aluminum alloy is fixed as a hydride, so that the fatigue strength of the alloy. Is improved.
たゞし、水素化物形成成分の含有量が0.2重量%を下回
ると、水素化物形成作用が減退し、また4重量%を上回
ると、アルミニウム合金の伸びおよび靱性の低下といっ
た問題を生じる。However, if the content of the hydride-forming component is less than 0.2% by weight, the hydride-forming action is reduced, and if it exceeds 4% by weight, problems such as elongation and toughness of the aluminum alloy are reduced.
また各種合金成分の含有量を前記のように特定すると、
アルミニウム合金において、高温強度、体摩耗性、熱間
鍛造加工性およびヤング率がそれぞれ向上し、また熱膨
脹係数が低下し、さらに高温下における耐応力腐食割れ
特性が改善される。In addition, if the contents of various alloy components are specified as described above,
In an aluminum alloy, high temperature strength, wear resistance, hot forgeability and Young's modulus are improved, the coefficient of thermal expansion is decreased, and stress corrosion cracking resistance at high temperature is improved.
各合金成分の含有理由および含有量の限定理由は次の通
りである。The reason for containing each alloy component and the reason for limiting the content are as follows.
(a)Siについて Siは、耐摩耗性、ヤング率および熱伝導率を向上し、ま
た熱膨脹係数を低下する効果を有する、たゞし、12.0重
量%を下回ると前記効果を得ることができず、一方、2
8.0重量%を上回ると、押出し加工および鍛造加工にお
いて成形性が悪化し、割れを生じ易くなる。(A) About Si Si has the effects of improving wear resistance, Young's modulus and thermal conductivity and lowering the coefficient of thermal expansion. However, if it is less than 12.0% by weight, the above effects cannot be obtained. , On the other hand, 2
If it exceeds 8.0% by weight, the formability is deteriorated during extrusion and forging, and cracks are likely to occur.
(b)Cuについて Cuは、熱処理においてアルミニウム合金を強化する効果
を有する。たゞし、0.8重量%を下回ると、前記効果を
得ることができず、一方、5.0重量%を上回ると、耐応
力腐食割れ特性が悪化し、熱間鍛造加工性が低下する。(B) Cu Cu has the effect of strengthening the aluminum alloy during heat treatment. However, if it is less than 0.8% by weight, the above effect cannot be obtained, while if it exceeds 5.0% by weight, the stress corrosion cracking resistance property is deteriorated and the hot forgeability is deteriorated.
(c)Mgについて Mgは、Cuと同様に熱処理においてアルミニウム合金を強
化する効果を有する。たゞし、0.3重量%を下回ると前
記効果を得ることができず、一方、3.5重量%を上回る
と、耐応力腐食割れ特性が悪化し、熱間鍛造加工性が低
下する。(C) About Mg Like Mg, Mg has the effect of strengthening an aluminum alloy in a heat treatment. However, if it is less than 0.3% by weight, the above effect cannot be obtained, while if it exceeds 3.5% by weight, the stress corrosion cracking resistance property is deteriorated and the hot forgeability is deteriorated.
(d)Feについて Feは、高温強度およびヤング率を向上させる効果を有す
る。たゞし、2.0重量%を下回ると、高温強度の向上を
期待することができず、一方、10.0重量%を上回ると高
速熱間鍛造加工が事実上不可能となる。(D) About Fe Fe has the effect of improving high temperature strength and Young's modulus. However, if it is less than 2.0% by weight, improvement in high temperature strength cannot be expected, while if it exceeds 10.0% by weight, high speed hot forging becomes practically impossible.
(e)Mnについて Mnは、特にFe≧4重量%の範囲において、高温強度およ
び耐応力腐食割れ特性を改善し、また熱間鍛造加工性を
向上させる効果を有する。たゞし、0.5重量%を下回る
と、前記効果を得ることができず、一方、2.9重量%を
上回ると、却って熱間鍛造加工性が悪化する等、悪影響
が現れる。(E) About Mn Mn has the effect of improving high temperature strength and stress corrosion cracking resistance, and also improving hot forgeability, particularly in the range of Fe ≧ 4 wt%. On the other hand, if it is less than 0.5% by weight, the above effect cannot be obtained, while if it exceeds 2.9% by weight, adverse effects such as deterioration of hot forgeability are exhibited.
(3)実施例 高強度アルミニウム合金の製造は、粉末の調製、圧粉体
の成形および熱間鍛造加工の順に行われる。(3) Example Production of a high-strength aluminum alloy is carried out in the order of powder preparation, green compact formation and hot forging.
粉末の調製にはアトマイズ法が適用される。調製後の粉
末は篩別処理を施され、100メッシュよりも小さな直径
を有するものが用いられる。The atomization method is applied to the preparation of the powder. The prepared powder is subjected to a sieving treatment, and a powder having a diameter smaller than 100 mesh is used.
CoおよびPdから選択される少なくとも一種の水素化物形
成成分、またはCoおよびPdから選択される少なくとも一
種と、Ti、ZrおよびNiから選択される少なくとも一種と
よりなる水素化物形成成分は、粉末調製用溶湯に添加さ
れるか、また調製後の粉末に添加される。水素化物の形
成を容易にするためには、後者の方が良い。At least one hydride-forming component selected from Co and Pd, or at least one selected from Co and Pd and at least one selected from Ti, Zr, and Ni is used for powder preparation. It is added to the molten metal or to the powder after preparation. The latter is better for facilitating the formation of hydrides.
前記粉末には、必要に応じてAl2O3粒子、SiC粒子、Si3N
4粒子、ZrO2粒子、TiO2粒子および金属Si粒子から選択
される少なくとも一種の硬質粒子が添加される。硬質粒
子の添加量は、前記粉末、したがってアルミニウム合金
マトリックスに対して0.5重量%以上、15.0重量%以下
に設定される。The powder may include Al 2 O 3 particles, SiC particles, Si 3 N as necessary.
At least one kind of hard particles selected from 4 particles, ZrO 2 particles, TiO 2 particles and metallic Si particles is added. The addition amount of the hard particles is set to 0.5% by weight or more and 15.0% by weight or less with respect to the powder, and thus the aluminum alloy matrix.
硬質粒子をアルミニウム合金マトリックスに分散させる
ことによりマトリックスの結晶転位を固着して、アルミ
ニウム合金のクリープ特性を改善し、また熱膨脹係数を
低下し、さらにヤング率および耐摩耗性を向上させるこ
とができる。ただし、アルミニウム合金マトリックスに
対する硬質粒子の含有量が0.5重量%を下回ると、アル
ミニウム合金の摩耗量が増加し、またヤング率の向上お
よび熱膨脹係数の減少の程度も低くなり、一方、15.0重
量%を上回ると、疲労強度、熱間鍛造加工性および機械
加工性がそれぞれ著しく低下し、また相手材の摩耗量が
増加する等実用に供し得ない。By dispersing the hard particles in the aluminum alloy matrix, crystal dislocations in the matrix can be fixed, the creep characteristics of the aluminum alloy can be improved, the thermal expansion coefficient can be lowered, and the Young's modulus and wear resistance can be improved. However, when the content of the hard particles in the aluminum alloy matrix is less than 0.5% by weight, the amount of wear of the aluminum alloy increases, the Young's modulus improves and the coefficient of thermal expansion decreases less, while 15.0% by weight is added. If it exceeds, fatigue strength, hot forgeability and machinability are remarkably deteriorated, and the amount of wear of the mating material is increased, which is not practical.
圧粉体の成形は、1次成形工程および2次成形工程を含
む。Molding of the green compact includes a primary molding step and a secondary molding step.
1次成形工程は、成形圧力1〜10t/cm2、粉末温度300℃
以下、好ましくは100〜200℃である。この場合、粉末温
度が100℃を下回ると、圧粉密度が高くならず、一方、2
00℃を上回ると、粉末の凝集(ブリッジング)が発生し
て作業効率が低下するおそれがある。In the primary molding process, molding pressure is 1-10t / cm 2 , powder temperature 300 ℃
The following is preferably 100 to 200 ° C. In this case, if the powder temperature falls below 100 ° C, the green compact density does not increase, while
If the temperature exceeds 00 ° C, powder agglomeration (bridging) may occur and work efficiency may decrease.
また圧粉密度は75%以上に設定される。この値を下回る
と、圧粉体の取扱い性が悪化する。The green density is set to 75% or more. Below this value, the handleability of the green compact deteriorates.
2次成形工程は、成形圧力3〜10t/cm2、圧粉体温度420
〜480℃、成形型温度300℃以下、好ましくは150〜250℃
である。この場合、成形型温度が150℃を下回ると、圧
粉密度が高くならず、一方、250℃を上回ると、成形型
および圧粉体間の潤滑が困難となって圧粉体の焼付きを
発生するおそれがある。In the secondary molding process, molding pressure is 3-10t / cm 2 , green compact temperature 420
~ 480 ℃, mold temperature 300 ℃ or less, preferably 150 ~ 250 ℃
Is. In this case, if the mold temperature is lower than 150 ° C, the compact density does not increase, while if it exceeds 250 ° C, lubrication between the mold and the compact becomes difficult and seizure of the compact occurs. It may occur.
圧粉密度は95〜100%に設定される。この値を下回る
と、熱間鍛造加工においてアルミニウム合金に割れが発
生する。The green density is set to 95-100%. Below this value, cracking occurs in the aluminum alloy during hot forging.
なお、圧粉体の成形に当っては、1次成形工程のみを用
いる場合もある。In forming the green compact, only the primary forming step may be used.
熱間鍛造加工は、圧粉体の加熱温度350〜500℃で行われ
る。この場合、加熱温度が350℃を下回ると、アルミニ
ウム合金に割れが発生し、一方、500℃を上回るとアル
ミニウム合金にブリスタが発生する。The hot forging process is performed at a heating temperature of the green compact of 350 to 500 ° C. In this case, if the heating temperature is lower than 350 ° C., cracking occurs in the aluminum alloy, while if it exceeds 500 ° C., blister occurs in the aluminum alloy.
本発明合金は、内燃機関用摺動部材の構成材料として最
適であり、例えばコンロッド用キャップ、クランクジャ
ーナルの軸受キャップ等の軸受部材、吸、排気弁用スプ
リングリテーナ等に適用される。INDUSTRIAL APPLICABILITY The alloy of the present invention is most suitable as a constituent material of a sliding member for an internal combustion engine, and is applied to, for example, a bearing member such as a connecting rod cap and a crank journal bearing cap, and a spring retainer for intake and exhaust valves.
以下、具体例について説明する。Hereinafter, a specific example will be described.
表Iに示す化学成分を含むアルミニウム合金溶湯を用
い、アトマイズ法を適用して粉末を調製し、その粉末に
篩別処理を施して100メッシュよりも小さな直径を有す
る粉末を得た。 Using an aluminum alloy melt containing the chemical components shown in Table I, an atomizing method was applied to prepare a powder, and the powder was subjected to a sieving treatment to obtain a powder having a diameter smaller than 100 mesh.
前記粉末を用いて直径60mm、高さ40mmの短円柱状圧粉体
を得た。この場合、1次成形工程は、成形圧力7t/cm2、
粉末温度120℃にて行なわれ、圧粉密度は80%であっ
た。また2次成形工程は、成形圧力9t/cm2、圧粉体温度
460℃、成形型温度240℃にて行われ、圧粉密度は99%で
あった。Using the powder, a short cylindrical green compact having a diameter of 60 mm and a height of 40 mm was obtained. In this case, in the primary molding process, the molding pressure is 7t / cm 2 ,
The powder temperature was 120 ° C. and the green density was 80%. In the secondary molding process, the molding pressure is 9t / cm 2 and the green compact temperature.
The temperature was 460 ° C and the mold temperature was 240 ° C, and the green density was 99%.
実施例合金I,IIおよび比較例合金Iに対応する圧粉体に
熱間鍛造加工を施してそれら合金を得た。熱間鍛造は、
圧粉体の加熱温度480℃、型温度150℃、高さ20mmになる
まで自由鍛造、の条件で行われた。The green compacts corresponding to the example alloys I and II and the comparative example alloy I were hot forged to obtain the alloys. Hot forging
It was performed under the conditions of heating temperature of the green compact of 480 ° C, mold temperature of 150 ° C, and free forging until the height reached 20 mm.
また比較例合金IIに対応する圧粉体に脱ガス処理および
熱間押出し加工を施してその合金を得た。Further, a green compact corresponding to Comparative Example Alloy II was subjected to degassing and hot extrusion to obtain that alloy.
実施例合金I,IIおよび比較例合金I,IIから平行部の直径
5mm、長さ20mmのテストピースを切出し、それらテスト
ピースを用い、試験温度200℃にて繰返し回数107回の圧
縮−引張り疲労試験を行った。また各テストピースにつ
いて、溶融ガスキャリヤ法を適用して水素ガス量を測定
した。Example alloys I and II and comparative example alloys I and II from the parallel part diameter
A test piece having a length of 5 mm and a length of 20 mm was cut out, and a compression-tensile fatigue test was performed at a test temperature of 200 ° C. and a repetition number of 10 7 times using the test pieces. The molten gas carrier method was applied to each test piece to measure the amount of hydrogen gas.
表IIは疲労試験結果および水素ガス量測定結果を示す。Table II shows the fatigue test results and hydrogen gas amount measurement results.
表IIから明らかなように、実施例合金I,IIは、水素ガス
含有量が多いのにも拘らず比較的大きな疲労強度を有す
る。これは合金中の水素ガスが、CoまたはPdと反応し、
水素化物となって固定されることに起因する。 As is clear from Table II, the example alloys I and II have relatively large fatigue strengths despite the high hydrogen gas content. This is because the hydrogen gas in the alloy reacts with Co or Pd,
It is caused by being fixed as a hydride.
比較例合金Iは、水素化物形成成分を含有していないの
で、水素ガスの存在に伴い疲労強度が低下する。Since Comparative Example Alloy I does not contain a hydride-forming component, the fatigue strength decreases with the presence of hydrogen gas.
比較例合金IIは、脱ガス処理を施されているので、当然
のことながら水素ガス量が減少し、それに伴い疲労強度
が向上する。Since the comparative alloy II has been degassed, the amount of hydrogen gas is naturally reduced, and the fatigue strength is improved accordingly.
以下に述べる各種試験を行うため、表IIIに示すアルミ
ニウム合金組成を有する比較例合金III,IVを製造する。
製造法は、実施例合金I,IIと同一である。比較例合金II
Iの組成は鋳造材であるJIS AC8Cに相当する。To carry out the various tests described below, comparative alloys III and IV having the aluminum alloy compositions shown in Table III are produced.
The manufacturing method is the same as that of the example alloys I and II. Comparative alloy II
The composition of I corresponds to JIS AC8C which is a casting material.
表IVは、実施例合金I,IIおよび比較例合金IIIの熱膨脹
係数およびヤング率を示す。 Table IV shows the coefficient of thermal expansion and Young's modulus of Example Alloys I and II and Comparative Example Alloy III.
表IVから明らかなように、実施例合金I,IIは比較例合金
IIIに比べて熱膨脹係数が低下し、またヤング率が向上
している。これは主としてFe含有量に起因する。 As is clear from Table IV, the example alloys I and II are comparative example alloys.
The coefficient of thermal expansion is lower than that of III, and the Young's modulus is improved. This is mainly due to the Fe content.
表Vは、実施例合金I,IIおよび比較例合金Irに対して応
力腐食割れ試験(JIS H8711)を行った場合の結果を示
す。Table V shows the results when a stress corrosion cracking test (JIS H8711) was performed on the example alloys I and II and the comparative example alloy Ir.
応力腐食割れ試験は、縦10mm、横20mm、厚さ3mmのテス
トピースを、それに対する負荷応力をσ0.2×0.9(たゞ
し、σ0.2は、各合金の0.2%耐力)として、液温30℃、
濃度3.5%のNaCl水溶液中に28日間浸漬することにより
行われ、耐応力腐食割れ特性の優劣はテストピースにお
けるクラックの発生の有無により判断された。In the stress corrosion cracking test, a test piece with a length of 10 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 3 mm was used as a load stress of σ 0.2 × 0.9 (where σ 0.2 is 0.2% proof stress of each alloy) at a liquid temperature of 30. ℃,
The test piece was immersed in a 3.5% NaCl solution for 28 days, and the superiority or inferiority of the stress corrosion cracking resistance was judged by the presence or absence of cracks in the test piece.
表VIから明らかなように、実施例合金I,IIは比較例合金
IVに比べて耐応力腐食割れ特性が優れており、これは主
としてMnの添加に起因する。 As is clear from Table VI, the example alloys I and II are comparative example alloys.
The stress corrosion cracking resistance is superior to that of IV, which is mainly due to the addition of Mn.
表VIは、実施例合金Iおよび比較例合金IIIについて摺
動摩耗試験を行った場合の結果を示す。Table VI shows the results when a sliding wear test was performed on Example Alloy I and Comparative Example Alloy III.
摺動摩耗試験は、縦10mm、横10mm、厚さ5mmのテストピ
ースを、速度2.5m/secで回転する直径135mmのJIS S50C
製円盤に圧力200kg/cm2を以て押圧し、また潤滑油を5cc
/minの条件で滴下し、摺動距離18kmに亘って行われたも
ので、摩耗量はテストピースにおける試験前後の重量差
(g)を求めることにより測定された。The sliding wear test is a JIS S50C with a diameter of 135 mm that rotates a 10 mm long, 10 mm wide, and 5 mm thick test piece at a speed of 2.5 m / sec.
Press the disk with a pressure of 200 kg / cm 2 , and add 5 cc of lubricating oil.
The amount of wear was measured by determining the weight difference (g) before and after the test on the test piece, which was carried out over a sliding distance of 18 km under a condition of / min.
表VIから明らかなように、実施例合金Iは比較例合金II
Iに比べて、優れた耐摩耗性を有しており、これはSiの
含有量に起因する。 As is apparent from Table VI, Example Alloy I is Comparative Example Alloy II.
It has better wear resistance than I, which is due to the Si content.
次に、硬質粒子を含有する合金A1,A2について説明す
る。Next, the alloys A 1 and A 2 containing hard particles will be described.
合金A1,A2におけるアルミニウム合金マトリックスの化
学成分は、表Iに示す実施例合金I,IIとそれぞれ同一で
あり、これらマトリックスに表VIIに示すように各種硬
質粒子を分散させた。また合金A1,A2は実施例合金I,II
と同一の方法で製造された。The chemical composition of the aluminum alloy matrix in the alloys A 1 and A 2 was the same as that of the example alloys I and II shown in Table I, and various hard particles were dispersed in these matrices as shown in Table VII. Further, alloys A 1 and A 2 are the alloys of Examples I and II.
Manufactured in the same way as.
表VIIIは、合金A1,A2における疲労試験結果および水素
ガス量測定結果を示す。試験法および測定法は前記と同
一である。 Table VIII shows the fatigue test results and hydrogen gas amount measurement results for alloys A 1 and A 2 . The test method and measurement method are the same as above.
表VIIIより明らかなように、合金A1,A2は硬質粒子の添
加に伴い、表IIの実施例合金I,IIに比べて疲労強度が向
上する。 As is clear from Table VIII, the alloys A 1 and A 2 have improved fatigue strength as compared with the example alloys I and II in Table II with the addition of hard particles.
表IXは、合金A1,A2の熱膨脹係数およびヤング率を示
す。Table IX shows the thermal expansion coefficient and Young's modulus of alloys A 1 and A 2 .
表IXから明らかなように、合金A1,A2は表IVの実施例合
金I,IIに比べて、熱膨脹係数が低下し、またヤング率が
向上しており、これはアルミニウム合金マトリックスに
硬質粒子が分散していることに起因する。 As is clear from Table IX, alloys A 1 and A 2 have a lower coefficient of thermal expansion and a higher Young's modulus than those of the example alloys I and II in Table IV. This is because the particles are dispersed.
また、合金A1,A2に対して前記と同一の応力腐食割れ試
験(JIS H8711)を行ったところ、クラックの発生は認
められなかった。Further, when the same stress corrosion cracking test (JIS H8711) was performed on the alloys A 1 and A 2 , the occurrence of cracks was not recognized.
表Xは、合金A1に対して前記と同一の摺動摩耗試験を行
った場合を示す。Table X shows the case where the same sliding wear test as described above was performed on the alloy A 1 .
表Xから明らかなように、合金A1は表VIの実施例合金I
に比べて、優れた耐摩耗性を有しており、これはアルミ
ニウム合金マトリックスに硬質粒子が分散していること
に起因する。 As is apparent from Table X, alloy A 1 is the example alloy I of Table VI.
It has excellent wear resistance as compared with, which is due to the dispersion of hard particles in the aluminum alloy matrix.
表XIは、合金A1および比較例合金1に対してクリープ試
験を行った場合の結果を示す。Table XI shows the results when a creep test was performed on Alloy A 1 and Comparative Example Alloy 1.
クリープ試験は、平行部の直径6mm、長さ40mmのテスト
ピースに、170℃にて12kg/mm2の圧縮力を100時間に亘っ
て付与することにより行われ、クリープ縮み量はテスト
ピースの試験前後の長さの比(%)を求めることによっ
て測定された。The creep test is performed by applying a compressive force of 12 kg / mm 2 at 170 ° C for 100 hours to a test piece with a diameter of 6 mm and a length of 40 mm in the parallel portion. It was measured by determining the front-to-back length ratio (%).
表XIから明らかなように、合金A1は、比較例合金Iに比
べてクリープ縮み量が減少しており、これはアルミニウ
ム合金マトリックスに硬質粒子が分散していることによ
りアルミニウム合金マトリックスの結晶の転位が固着さ
れることに起因する。 As is clear from Table XI, alloy A 1 has a reduced amount of creep shrinkage as compared to comparative example alloy I, which is due to the fact that the hard particles are dispersed in the aluminum alloy matrix and thus the crystals of the aluminum alloy matrix This is because dislocations are fixed.
なお、鋳造材に相当する比較例合金IIのクリープ縮み量
は0.04%であり、合金A1のそれは鋳造材に略匹敵する。The creep shrinkage of the comparative alloy II corresponding to the cast material is 0.04%, and that of the alloy A 1 is almost equal to that of the cast material.
表XIIは実施例合金III〜XIIの化学成分を示し、また表X
IIIはこれら合金III〜XIIの疲労試験結果および水素ガ
ス量測定結果を示す。各合金の製造法、それら合金に対
する疲労試験および水素ガス量測定法は実施例合金I,II
の場合と同じである。Table XII shows the chemical composition of Example Alloys III-XII, and Table XII
III shows the fatigue test results and hydrogen gas amount measurement results of these alloys III to XII. The production method of each alloy, the fatigue test and the hydrogen gas amount measurement method for those alloys are described in Example Alloys I and II.
Is the same as in.
C.発明の効果 第(1),第(2)項記載の発明によれば、脱ガス処理
を施さなくても水素ガスによる悪影響を回避して高い疲
労強度を発揮し得る機械構造部材用高強度アルミニウム
合金を提供することができる。またこの合金は水素ガス
量に制限されることがないので、脱ガス処理を考慮する
必要性がなく、したがって、合金製造に当り、従来の圧
粉、押出し、鍛造の各工程を順次経ることなく、圧粉工
程から直接鍛造加工に移行する粉末直接成形法の適用が
可能となり、これにより合金製造の簡素化を図って、そ
の量産性を向上させることができる。 C. Effects of the Invention According to the inventions described in (1) and (2), a high strength for mechanical structural members capable of avoiding adverse effects of hydrogen gas and exhibiting high fatigue strength without degassing treatment. A strong aluminum alloy can be provided. Also, since this alloy is not limited by the amount of hydrogen gas, it is not necessary to consider degassing treatment, and therefore, in the production of the alloy, it is possible to carry out the steps of conventional compaction, extrusion and forging in sequence. It is possible to apply the powder direct molding method in which the powder compacting process is directly transferred to the forging process, which simplifies the alloy production and improves the mass productivity.
さらにこの合金は優れた高温強度、耐摩耗性、熱間鍛造
加工性およびヤング率を有し、また熱膨脹係数が低く、
その上高温下における耐応力腐食割れ特性を改善された
ものである。Furthermore, this alloy has excellent high temperature strength, wear resistance, hot forgeability and Young's modulus, and has a low coefficient of thermal expansion.
Moreover, the stress corrosion cracking resistance property under high temperature is improved.
Claims (2)
0.8重量%以上、5.0重量%以下;Mg 0.3重量%以上、
3.5重量%以下;Fe 2.0重量%以上、10.0重量%以下;Mn
0.5重量%以上、2.9重量%以下;ならびにCoおよびPd
から選択される少なくとも一種の水素化物形成成分 0.
2重量%以上、4重量%以下;を含むことを特徴とする
機械構造部材用高強度アルミニウム合金。1. Si 12.0% by weight or more and 28.0% by weight or less; Cu
0.8 wt% or more, 5.0 wt% or less; Mg 0.3 wt% or more,
3.5 wt% or less; Fe 2.0 wt% or more, 10.0 wt% or less; Mn
0.5 wt% to 2.9 wt%; Co and Pd
At least one hydride-forming component selected from 0.
2 wt% or more and 4 wt% or less;
0.8重量%以上、5.0重量%以下;Mg 0.3重量%以上、
3.5重量%以下;Fe 2.0重量%以上、10.0重量%以下;Mn
0.5重量%以上、2.9重量%以下;ならびにCoおよびPd
から選択される少なくとも一種と、Ti、ZrおよびNiから
選択される少なくとも一種とよりなる水素化物形成成分
0.2重量%以上、4重量%以下;を含むことを特徴と
する機械構造部材用高強度アルミニウム合金。2. Si 12.0% by weight or more and 28.0% by weight or less; Cu
0.8 wt% or more, 5.0 wt% or less; Mg 0.3 wt% or more,
3.5 wt% or less; Fe 2.0 wt% or more, 10.0 wt% or less; Mn
0.5 wt% to 2.9 wt%; Co and Pd
A hydride-forming component comprising at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, and Ni
0.2 wt% or more and 4 wt% or less;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225266A JPH0699772B2 (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | High strength aluminum alloy for machine structural members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225266A JPH0699772B2 (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | High strength aluminum alloy for machine structural members |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273935A JPH0273935A (en) | 1990-03-13 |
| JPH0699772B2 true JPH0699772B2 (en) | 1994-12-07 |
Family
ID=16826627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225266A Expired - Fee Related JPH0699772B2 (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | High strength aluminum alloy for machine structural members |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699772B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4665413B2 (en) * | 2004-03-23 | 2011-04-06 | 日本軽金属株式会社 | Cast aluminum alloy with high rigidity and low coefficient of linear expansion |
| DE102004050484A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Peak Werkstoff Gmbh | Alloy based on aluminum and molded part of this alloy |
| CN109988933A (en) * | 2017-12-30 | 2019-07-09 | 宜兴市恒邦环保有限公司 | A kind of plumbing equipment valve member preparation process |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59118849A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Inoue Japax Res Inc | Electrode material for wire-cut electric spark machining |
| US4661172A (en) * | 1984-02-29 | 1987-04-28 | Allied Corporation | Low density aluminum alloys and method |
| JP2729479B2 (en) * | 1986-06-13 | 1998-03-18 | 三井アルミニウム工業 株式会社 | Manufacturing method of aluminum alloy excellent in high temperature strength |
| JPS6342344A (en) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Honda Motor Co Ltd | Al alloy for powder metallurgy with excellent high-temperature strength properties |
| JPS63157831A (en) * | 1986-12-18 | 1988-06-30 | Toyo Alum Kk | Heat-resisting aluminum alloy |
| JP2546660B2 (en) * | 1986-12-30 | 1996-10-23 | 昭和電工株式会社 | Method for producing ceramics dispersion strengthened aluminum alloy |
| JPS6473044A (en) * | 1987-09-12 | 1989-03-17 | Toyota Motor Corp | Heat-resistant and high-strength aluminum alloy for piston |
| JPH01108339A (en) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Toyota Motor Corp | Aluminum alloy for piston combining heat resistance with high strength |
| JPH01247546A (en) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Showa Denko Kk | Aluminum-based composite material and its manufacture |
| JPH0234740A (en) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Furukawa Alum Co Ltd | Heat-resistant aluminum alloy material and its manufacture |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63225266A patent/JPH0699772B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0273935A (en) | 1990-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4989556A (en) | Valve spring retainer for valve operating mechanism for internal combustion engine | |
| EP0144898B1 (en) | Aluminum alloy and method for producing same | |
| WO2008138614A1 (en) | Use of an al-mn alloy for high temperature resistant products | |
| KR100339297B1 (en) | VALVE SEAT MADE OF Fe-BASE SINTERED ALLOY EXCELLENT IN WEAR RESISTANCE | |
| US4465515A (en) | Piston ring for internal combustion engine | |
| US5468310A (en) | High temperature abrasion resistant copper alloy | |
| JPH04202734A (en) | Aluminum base bearing alloy | |
| JP2790383B2 (en) | Al-Mg alloy rolled sheet for cryogenic forming | |
| JPH0699772B2 (en) | High strength aluminum alloy for machine structural members | |
| CA2536682C (en) | Heat resistant magnesium die casting alloys | |
| JP2022048993A (en) | Aluminum alloy | |
| JPH02247348A (en) | Heat-resistant aluminum alloy having excellent tensile strength, ductility and fatigue resistance | |
| CN100366775C (en) | High Strength Creep Resistant Magnesium-Based Alloy | |
| CN101087895B (en) | Aluminum-based alloy and molded body made of the alloy | |
| JPH07216487A (en) | Aluminum alloy having excellent wear resistance and heat resistance and method for producing the same | |
| KR100600191B1 (en) | Aluminum Alloy for Cylinder Head Manufacturing | |
| JPH01108339A (en) | Aluminum alloy for piston combining heat resistance with high strength | |
| JP3104309B2 (en) | Manufacturing method of hot forged member made of Al-Si alloy with excellent toughness | |
| EP0137180B1 (en) | Heat-resisting aluminium alloy | |
| JP3237482B2 (en) | High heat resistant aluminum alloy | |
| JPS62185857A (en) | Heat resistant and high strength aluminum alloy | |
| JPH0558049B2 (en) | ||
| JPH079050B2 (en) | Connecting rod for internal combustion engine | |
| JP2000504376A (en) | High temperature aluminum material, especially aluminum material for piston | |
| JPH0121856B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |