JPH07197165A - 高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその製造方法 - Google Patents
高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその製造方法Info
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- JPH07197165A JPH07197165A JP35045093A JP35045093A JPH07197165A JP H07197165 A JPH07197165 A JP H07197165A JP 35045093 A JP35045093 A JP 35045093A JP 35045093 A JP35045093 A JP 35045093A JP H07197165 A JPH07197165 A JP H07197165A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度、耐磨耗性に優れ、かつ切削性、加工性
（冷間鍛造性等）にも優れた自動車のコンプレッサー部
品用等に好適な高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその
製造方法を提供する。 【構成】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１〜
１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔｉ０．３wt
％以下と必要に応じてＳｒ０．０２〜０．１％を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金および上記組
成のアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊とした後、該
鋳塊に５００〜５６０℃の温度で４時間以上保持する均
質化処理を施すことを特徴とする高耐磨耗性快削アルミ
ニウム合金の製造方法。
（冷間鍛造性等）にも優れた自動車のコンプレッサー部
品用等に好適な高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその
製造方法を提供する。 【構成】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１〜
１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔｉ０．３wt
％以下と必要に応じてＳｒ０．０２〜０．１％を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金および上記組
成のアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊とした後、該
鋳塊に５００〜５６０℃の温度で４時間以上保持する均
質化処理を施すことを特徴とする高耐磨耗性快削アルミ
ニウム合金の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高強度、高耐磨耗性、快
削性および耐食性等が要求される自動車部品、例えば空
調装置のコンプレッサー部品として使用されるピスト
ン、プレート、スクロール等の材料として好適な高耐磨
耗性快削アルミニウム合金とその製造方法に関するもの
である。
削性および耐食性等が要求される自動車部品、例えば空
調装置のコンプレッサー部品として使用されるピスト
ン、プレート、スクロール等の材料として好適な高耐磨
耗性快削アルミニウム合金と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】従来、高強度、高耐磨耗性が
要求される自動車部品、機械部品にはＡｌ−Ｓｉ系合金
であるＪＩＳ４０３２合金（押出材）、ＪＩＳＡＣ８Ａ
合金（鋳物材）、ＪＩＳＡＤＣ１２（ダイカスト材）等
が用いられてきたが、アルミニウムの需要を拡大するた
めに、より高品質の材料が要求されている。例えば、ル
ームエアコンやカーエアコンのコンプレッサー部品の中
で強い磨耗を受ける部品には鉄系の材料が用いられてき
たが、最近では軽量化のためにアルミニウム合金を用い
る場合が多くなっている。このような部品には前記ＪＩ
ＳＡＣ８Ａ合金、ＪＩＳＡＤＣ１２合金が使用されてき
たが、フロンガス規制によりさらに強度、耐磨耗性に優
れたアルミニウム合金が必要になっている。またこれら
の部品の形状は複雑化してきており、鍛造等の成形加工
時の加工性に優れ、機械加工時の切削性がよく切削工具
の長寿命化が可能な材料が求められている。これらの要
求に対し、前記従来合金の押出材や鋳造棒では耐磨耗性
が不十分であり、鋳物材やダイカスト材では強度および
靱性が不十分である。また切削性に関しては、全ての材
料について切削性改善のために耐磨耗性に寄与するＳ
ｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等の硬化元素の添加量に制約を受ける等
の問題がある。
要求される自動車部品、機械部品にはＡｌ−Ｓｉ系合金
であるＪＩＳ４０３２合金（押出材）、ＪＩＳＡＣ８Ａ
合金（鋳物材）、ＪＩＳＡＤＣ１２（ダイカスト材）等
が用いられてきたが、アルミニウムの需要を拡大するた
めに、より高品質の材料が要求されている。例えば、ル
ームエアコンやカーエアコンのコンプレッサー部品の中
で強い磨耗を受ける部品には鉄系の材料が用いられてき
たが、最近では軽量化のためにアルミニウム合金を用い
る場合が多くなっている。このような部品には前記ＪＩ
ＳＡＣ８Ａ合金、ＪＩＳＡＤＣ１２合金が使用されてき
たが、フロンガス規制によりさらに強度、耐磨耗性に優
れたアルミニウム合金が必要になっている。またこれら
の部品の形状は複雑化してきており、鍛造等の成形加工
時の加工性に優れ、機械加工時の切削性がよく切削工具
の長寿命化が可能な材料が求められている。これらの要
求に対し、前記従来合金の押出材や鋳造棒では耐磨耗性
が不十分であり、鋳物材やダイカスト材では強度および
靱性が不十分である。また切削性に関しては、全ての材
料について切削性改善のために耐磨耗性に寄与するＳ
ｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等の硬化元素の添加量に制約を受ける等
の問題がある。
【０００３】上記従来合金より強度、耐磨耗性に優れた
合金としてＡ３９０合金（Ａｌ−１８wt％Ｓｉ−５wt％
Ｃｕ−０．６wt％Ｍｇ合金）があり、その強度および靱
性をさらに改善するために、Ａ３９０合金の鋳物あるい
は押出材を鍛造加工して使用することが検討されてい
る。しかしこの合金は加工性が悪く、鍛造加工は熱間鍛
造で行わなければならず、またＳｉ含有量が高いため、
切削性が悪く切削工具寿命が短くなり製造コストが高い
という問題がある。
合金としてＡ３９０合金（Ａｌ−１８wt％Ｓｉ−５wt％
Ｃｕ−０．６wt％Ｍｇ合金）があり、その強度および靱
性をさらに改善するために、Ａ３９０合金の鋳物あるい
は押出材を鍛造加工して使用することが検討されてい
る。しかしこの合金は加工性が悪く、鍛造加工は熱間鍛
造で行わなければならず、またＳｉ含有量が高いため、
切削性が悪く切削工具寿命が短くなり製造コストが高い
という問題がある。
【０００４】また上記各種Ａｌ−Ｓｉ系合金の切削性、
加工性を改善するために、ＮａＦやＮａＣｌ等のフラッ
クスの状態でＮａを溶湯に添加し、鋳塊としたときのＳ
ｉ系晶出物の形状を球状あるいは粒状とし、かつ微細化
する改良処理も行われているが、十分な効果は得られて
おらず、フラックス成分により鋳造時に溶湯を濾過する
セラミックチューブフィルターが破損し易いという問題
がある。
加工性を改善するために、ＮａＦやＮａＣｌ等のフラッ
クスの状態でＮａを溶湯に添加し、鋳塊としたときのＳ
ｉ系晶出物の形状を球状あるいは粒状とし、かつ微細化
する改良処理も行われているが、十分な効果は得られて
おらず、フラックス成分により鋳造時に溶湯を濾過する
セラミックチューブフィルターが破損し易いという問題
がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような状況
に鑑み鋭意検討の結果、強度、耐磨耗性はもとより、切
削性、加工性にも優れた高耐磨耗性快削アルミニウム合
金とその製造方法を開発したものである。
に鑑み鋭意検討の結果、強度、耐磨耗性はもとより、切
削性、加工性にも優れた高耐磨耗性快削アルミニウム合
金とその製造方法を開発したものである。
【０００６】即ち第１発明は、Ｓｉ１．０〜１５．０wt
％、Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt
％、Ｍｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt
％、Ｃｒ０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０
wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰｂ０．１
〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜
２．０wt％のうちの２種以上を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする高耐磨耗性快
削アルミニウム合金である。
％、Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt
％、Ｍｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt
％、Ｃｒ０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０
wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰｂ０．１
〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜
２．０wt％のうちの２種以上を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする高耐磨耗性快
削アルミニウム合金である。
【０００７】第２発明は、Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓ
ｒ０．０２〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金である。
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓ
ｒ０．０２〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金である。
【０００８】第３発明は、Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔ
ｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰｂ０．１〜２．０
wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt
％のうちの２種以上を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなるアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊と
した後、該鋳塊に５００〜５６０℃の温度で４時間以上
保持する均質化処理を施すことを特徴とする高耐磨耗性
快削アルミニウム合金の製造方法である。
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔ
ｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰｂ０．１〜２．０
wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt
％のうちの２種以上を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなるアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊と
した後、該鋳塊に５００〜５６０℃の温度で４時間以上
保持する均質化処理を施すことを特徴とする高耐磨耗性
快削アルミニウム合金の製造方法である。
【０００９】第４発明は、Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓ
ｒ０．０２〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなるアルミニ
ウム合金溶湯を鋳造して鋳塊とした後、該鋳塊に５００
〜５６０℃の温度で４時間以上保持する均質化処理を施
すことを特徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金の
製造方法である。
Ｆｅ０．１〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍ
ｇ０．２〜１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ
０．０５〜０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓ
ｒ０．０２〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有
し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．
０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなるアルミニ
ウム合金溶湯を鋳造して鋳塊とした後、該鋳塊に５００
〜５６０℃の温度で４時間以上保持する均質化処理を施
すことを特徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金の
製造方法である。
【００１０】
【作用】まず本発明合金の合金組成の限定理由について
説明する。Ｓｉはアルミニウム合金のマトリックス中に
あって主に耐磨耗性を改善するとともに、熱膨張係数を
低下させる。またアルミニウム合金のヤング率を高め、
密度を低下させるので軽量化にも寄与する。その含有量
を１．０〜１５．０wt％と限定したのは、１．０wt％未
満ではその効果が十分ではなく、１５．０wt％を超える
と初晶Ｓｉおよび共晶Ｓｉが粗大化して加工が困難とな
り、切削性も低下して切削工具の寿命が著しく短くなる
ためである。
説明する。Ｓｉはアルミニウム合金のマトリックス中に
あって主に耐磨耗性を改善するとともに、熱膨張係数を
低下させる。またアルミニウム合金のヤング率を高め、
密度を低下させるので軽量化にも寄与する。その含有量
を１．０〜１５．０wt％と限定したのは、１．０wt％未
満ではその効果が十分ではなく、１５．０wt％を超える
と初晶Ｓｉおよび共晶Ｓｉが粗大化して加工が困難とな
り、切削性も低下して切削工具の寿命が著しく短くなる
ためである。
【００１１】Ｆｅはアルミニウム合金の硬度を高め、耐
磨耗性を向上させるが、その含有量を０．１〜１．０wt
％と限定したのは、０．１wt％未満ではその効果が十分
ではなく、１．０wt％を超えると巨大晶出物が発生し加
工性、切削性が低下するためである。
磨耗性を向上させるが、その含有量を０．１〜１．０wt
％と限定したのは、０．１wt％未満ではその効果が十分
ではなく、１．０wt％を超えると巨大晶出物が発生し加
工性、切削性が低下するためである。
【００１２】Ｃｕはアルミニウム合金の強度を高めるも
ので、その含有量を１．０〜５．０wt％と限定したの
は、１．０wt％未満ではその効果が十分ではなく、５．
０wt％を超えると加工性が著しく低下し、また耐食性も
低下して応力腐食割れが発生し易くなるためである。
ので、その含有量を１．０〜５．０wt％と限定したの
は、１．０wt％未満ではその効果が十分ではなく、５．
０wt％を超えると加工性が著しく低下し、また耐食性も
低下して応力腐食割れが発生し易くなるためである。
【００１３】ＭｇはＭｇ2 Ｓｉの析出物を生成して強度
を高めるが、その含有量を０．２〜１．５wt％と限定し
たのは０．２wt％未満ではその効果が十分ではなく、
１．５wt％を超えると伸びが低下し、冷間鍛造性等の塑
性加工性を劣化させるためである。
を高めるが、その含有量を０．２〜１．５wt％と限定し
たのは０．２wt％未満ではその効果が十分ではなく、
１．５wt％を超えると伸びが低下し、冷間鍛造性等の塑
性加工性を劣化させるためである。
【００１４】Ｍｎは結晶粒を微細化する効果があり、靱
性を改善するが、その含有量を０．１〜０．５wt％と限
定したのは、０．１wt％未満ではその効果が十分ではな
く、０．５wt％を超えると耐磨耗性が低下し、かつ粗大
金属間化合物を生成するためである。
性を改善するが、その含有量を０．１〜０．５wt％と限
定したのは、０．１wt％未満ではその効果が十分ではな
く、０．５wt％を超えると耐磨耗性が低下し、かつ粗大
金属間化合物を生成するためである。
【００１５】Ｃｒは耐磨耗性を改善するが、その含有量
を０．０５〜０．５wt％と限定したのは、０．０５wt％
未満ではその効果が十分ではなく、０．５wt％を超える
と焼入感受性が大きくなり強度を低下させるためであ
る。
を０．０５〜０．５wt％と限定したのは、０．０５wt％
未満ではその効果が十分ではなく、０．５wt％を超える
と焼入感受性が大きくなり強度を低下させるためであ
る。
【００１６】Ｎｉは耐熱性（高温強度）や耐磨耗性を向
上させるが、その含有量を０．０５〜１．０wt％と限定
したのは、０．０５wt％未満ではその効果が十分ではな
く、１．０wt％を超えるとその効果が飽和するのみでな
く、逆に耐熱性、耐磨耗性が低下するためである。
上させるが、その含有量を０．０５〜１．０wt％と限定
したのは、０．０５wt％未満ではその効果が十分ではな
く、１．０wt％を超えるとその効果が飽和するのみでな
く、逆に耐熱性、耐磨耗性が低下するためである。
【００１７】Ｔｉは結晶粒を微細化する効果があり、強
度および靱性を改善するが、その含有量を０．３wt％以
下と限定したのは、０．３wt％を超えるとその効果が飽
和してしまうためと、加工性が低下するためである。
度および靱性を改善するが、その含有量を０．３wt％以
下と限定したのは、０．３wt％を超えるとその効果が飽
和してしまうためと、加工性が低下するためである。
【００１８】Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉはいずれも切削性を改善
し、切削工具の寿命を長くするために含有させるもので
あるが、その含有量を上記のように限定したのは、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｂｉのうちの１種のみ、あるいは各々の含有
量が０．１wt％未満では効果が十分でなく、各々の含有
量が２．０wt％を超えると晶出物が増加し、機械的性
質、切削加工後の表面処理性、耐食性が劣化するからで
ある。
し、切削工具の寿命を長くするために含有させるもので
あるが、その含有量を上記のように限定したのは、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｂｉのうちの１種のみ、あるいは各々の含有
量が０．１wt％未満では効果が十分でなく、各々の含有
量が２．０wt％を超えると晶出物が増加し、機械的性
質、切削加工後の表面処理性、耐食性が劣化するからで
ある。
【００１９】Ｓｒは鋳造時に添加され合金の凝固時の初
晶Ｓｉ、共晶Ｓｉの粒径を微細化し、耐磨耗性、強度、
靱性、塑性加工性および耐食性を改善するが、その添加
量を０．０２〜０．１０wt％と限定したのは、０．０２
wt％未満ではその効果が十分ではなく、０．１０wt％を
超えると効果が飽和してしまい、いたずらにコスト高と
なるためである。
晶Ｓｉ、共晶Ｓｉの粒径を微細化し、耐磨耗性、強度、
靱性、塑性加工性および耐食性を改善するが、その添加
量を０．０２〜０．１０wt％と限定したのは、０．０２
wt％未満ではその効果が十分ではなく、０．１０wt％を
超えると効果が飽和してしまい、いたずらにコスト高と
なるためである。
【００２０】以上が本発明合金の合金元素であるが、不
可避的不純物としては通常のアルミニウム地金に含まれ
ている程度の量は差し支えない。
可避的不純物としては通常のアルミニウム地金に含まれ
ている程度の量は差し支えない。
【００２１】つぎに本発明の製造方法について述べる。
本発明製造方法は、上記アルミニウム合金溶湯を鋳造し
て鋳塊とした後、５００〜５６０℃の温度で４時間以上
保持する均質化処理を施すことを特徴とする。Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金の均質化処理は通常５００℃未満（４５０〜４
８０℃程度）の温度で施されるが本発明においては上記
温度で均質化処理することにより、伸びを高くして加工
性を改善したものである。即ち均質化処理温度を５００
〜５６０℃と高温とすることにより、鋳造時に生成する
晶出物を十分に固溶させ、Ｍｎ、Ｃｒを微細に析出させ
ることにより高い伸びが得られることを見いだしたもの
である。均質化処理温度が５００℃未満では上記効果が
十分ではなく、５６０℃を超えると共晶溶融（バーニン
グ）等を起こして鋳塊割れを生じる。保持時間は４時間
以上であれば上記の効果が得られ、保持時間を長くして
も支障はない。
本発明製造方法は、上記アルミニウム合金溶湯を鋳造し
て鋳塊とした後、５００〜５６０℃の温度で４時間以上
保持する均質化処理を施すことを特徴とする。Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金の均質化処理は通常５００℃未満（４５０〜４
８０℃程度）の温度で施されるが本発明においては上記
温度で均質化処理することにより、伸びを高くして加工
性を改善したものである。即ち均質化処理温度を５００
〜５６０℃と高温とすることにより、鋳造時に生成する
晶出物を十分に固溶させ、Ｍｎ、Ｃｒを微細に析出させ
ることにより高い伸びが得られることを見いだしたもの
である。均質化処理温度が５００℃未満では上記効果が
十分ではなく、５６０℃を超えると共晶溶融（バーニン
グ）等を起こして鋳塊割れを生じる。保持時間は４時間
以上であれば上記の効果が得られ、保持時間を長くして
も支障はない。
【００２２】
【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。表１に示す合金組成の各種アルミニウム合金の溶
湯を通常の水冷鋳造により鋳造して直径２１９ｍｍの鋳
塊を作製した。鋳造時にＮａを添加する場合はワッフル
状のフラックスで、Ｓｒを添加する場合はＡｌ−Ｓｒ棒
で添加した。これらの鋳塊のマクロ組織およびミクロ組
織（Ｓｉ粒径）を調べ、またこれらの鋳塊を表１に示す
条件で均質化処理した後、４００℃の温度で押出加工し
て直径３０ｍｍの丸棒としたものから試験片を採り、押
出組織（Ｓｉ粒径）、Ｏ材およびＴ６材の機械的性質、
冷間鍛造性、耐磨耗性、切削性および耐食性を調べた。
する。表１に示す合金組成の各種アルミニウム合金の溶
湯を通常の水冷鋳造により鋳造して直径２１９ｍｍの鋳
塊を作製した。鋳造時にＮａを添加する場合はワッフル
状のフラックスで、Ｓｒを添加する場合はＡｌ−Ｓｒ棒
で添加した。これらの鋳塊のマクロ組織およびミクロ組
織（Ｓｉ粒径）を調べ、またこれらの鋳塊を表１に示す
条件で均質化処理した後、４００℃の温度で押出加工し
て直径３０ｍｍの丸棒としたものから試験片を採り、押
出組織（Ｓｉ粒径）、Ｏ材およびＴ６材の機械的性質、
冷間鍛造性、耐磨耗性、切削性および耐食性を調べた。
【００２３】主な試験方法は次の通りである。 （１）Ｓｉ粒径の測定 金属顕微鏡で所定の箇所を４００倍の倍率で撮影したミ
クロ写真を画像解析装置により画像解析し、Ｓｉ粒子面
積を面積等価の円に置き換えて、その円の径をＳｉ粒子
の粒径とする円相当径法によりＳｉ粒子の粒径分布を求
めた。これにより平均粒径を計測した。 （２）冷間鍛造性（据込鍛造性） 直径２７ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状の試験片をプレス
により圧縮し、自由変形面に微小割れが発生した時、圧
縮を停止し、次式によりその時の据込率を求め、この据
込率を限界加工度とし、限界加工度により冷間鍛造性を
評価した。 （３）耐磨耗性 大越式磨耗試験機を用いて、下記の条件により試験片の
比磨耗量を測定し、耐磨耗性を評価した。 潤滑条件；ギヤ油 （ＧＬ−５） 磨耗距離；湿式 ２００ｍｍ 荷重 ；１９．７ｋｇ 相手材 ；ＳＣＭ２１ 磨耗速度；１．３６ｍ／ｓｅｃ （４）切削性 横送り切削と突切り切削の２種類で切削し、切粉形状と
切削後の表面粗さにより切削性を評価した。 横送り切削 バイト ；ＨＴｉ ＤＮＭＡ４３１ 送り ；０．５ｍｍ／ｒｅｖ 周速 ；５０、１００ｒｐｍ 切り込み；０．５ｃｍ 突切り切削 バイト ；ＵＴｉ ２０Ｔ ＥＧＴ３ 送り ；０．０５ｍｍ／ｒｅｖ 周速 ；５０、１００ 切り込み；３．０ （５）耐食性 キャス試験により１００、５００時間保持後の孔食深さ
と重量減少量により耐食性を評価した。これらの結果を
表２に示した。
クロ写真を画像解析装置により画像解析し、Ｓｉ粒子面
積を面積等価の円に置き換えて、その円の径をＳｉ粒子
の粒径とする円相当径法によりＳｉ粒子の粒径分布を求
めた。これにより平均粒径を計測した。 （２）冷間鍛造性（据込鍛造性） 直径２７ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状の試験片をプレス
により圧縮し、自由変形面に微小割れが発生した時、圧
縮を停止し、次式によりその時の据込率を求め、この据
込率を限界加工度とし、限界加工度により冷間鍛造性を
評価した。 （３）耐磨耗性 大越式磨耗試験機を用いて、下記の条件により試験片の
比磨耗量を測定し、耐磨耗性を評価した。 潤滑条件；ギヤ油 （ＧＬ−５） 磨耗距離；湿式 ２００ｍｍ 荷重 ；１９．７ｋｇ 相手材 ；ＳＣＭ２１ 磨耗速度；１．３６ｍ／ｓｅｃ （４）切削性 横送り切削と突切り切削の２種類で切削し、切粉形状と
切削後の表面粗さにより切削性を評価した。 横送り切削 バイト ；ＨＴｉ ＤＮＭＡ４３１ 送り ；０．５ｍｍ／ｒｅｖ 周速 ；５０、１００ｒｐｍ 切り込み；０．５ｃｍ 突切り切削 バイト ；ＵＴｉ ２０Ｔ ＥＧＴ３ 送り ；０．０５ｍｍ／ｒｅｖ 周速 ；５０、１００ 切り込み；３．０ （５）耐食性 キャス試験により１００、５００時間保持後の孔食深さ
と重量減少量により耐食性を評価した。これらの結果を
表２に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表２から明らかなように本発明合金No. １
〜５は従来合金No. ９〜１１に比較して強度、耐磨耗性
は同等またはそれ以上であり、冷間鍛造性、切削性、耐
食性は格段に優れている。これに対し、合金組成および
製造条件が本発明の範囲を外れる比較合金No. ６〜８は
冷間鍛造性、切削性が劣ることが判る。
〜５は従来合金No. ９〜１１に比較して強度、耐磨耗性
は同等またはそれ以上であり、冷間鍛造性、切削性、耐
食性は格段に優れている。これに対し、合金組成および
製造条件が本発明の範囲を外れる比較合金No. ６〜８は
冷間鍛造性、切削性が劣ることが判る。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば強
度、耐磨耗性に優れ、かつ冷間鍛造性、切削性にも優れ
た自動車のコンプレッサー部品用等に好適な高耐磨耗性
快削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。
度、耐磨耗性に優れ、かつ冷間鍛造性、切削性にも優れ
た自動車のコンプレッサー部品用等に好適な高耐磨耗性
快削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。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１
〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔｉ０．３wt
％以下を含有し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ
０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの
２種以上を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とから
なることを特徴とする高耐磨耗性快削アルミニウム合
金。 - 【請求項２】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１
〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓｒ０．０２
〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰ
ｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ
０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする高耐
磨耗性快削アルミニウム合金。 - 【請求項３】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１
〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｔｉ０．３wt
％以下を含有し、さらにＰｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ
０．１〜２．０wt％、Ｂｉ０．１〜２．０wt％のうちの
２種以上を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とから
なるアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊とした後、該
鋳塊に５００〜５６０℃の温度で４時間以上保持する均
質化処理を施すことを特徴とする高耐磨耗性快削アルミ
ニウム合金の製造方法。 - 【請求項４】 Ｓｉ１．０〜１５．０wt％、Ｆｅ０．１
〜１．０wt％、Ｃｕ１．０〜５．０wt％、Ｍｇ０．２〜
１．５wt％、Ｍｎ０．１〜０．５wt％、Ｃｒ０．０５〜
０．５wt％、Ｎｉ０．０５〜１．０wt％、Ｓｒ０．０２
〜０．１wt％、Ｔｉ０．３wt％以下を含有し、さらにＰ
ｂ０．１〜２．０wt％、Ｓｎ０．１〜２．０wt％、Ｂｉ
０．１〜２．０wt％のうちの２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニウム合金溶湯
を鋳造して鋳塊とした後、該鋳塊に５００〜５６０℃の
温度で４時間以上保持する均質化処理を施すことを特徴
とする高耐磨耗性快削アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35045093A JPH07197165A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35045093A JPH07197165A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197165A true JPH07197165A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18410581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35045093A Pending JPH07197165A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高耐磨耗性快削アルミニウム合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197165A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-12-28 JP JP35045093A patent/JPH07197165A/ja active Pending
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