JPH08295977A - 疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出材および該押出材からなるオートバイフロントフォークアウターチューブ材 - Google Patents
疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出材および該押出材からなるオートバイフロントフォークアウターチューブ材Info
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- JPH08295977A JPH08295977A JP12050295A JP12050295A JPH08295977A JP H08295977 A JPH08295977 A JP H08295977A JP 12050295 A JP12050295 A JP 12050295A JP 12050295 A JP12050295 A JP 12050295A JP H08295977 A JPH08295977 A JP H08295977A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｚｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃ
ｕ:2.1〜3.0 ％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、残部が
Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金押
出材、またはＺｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃ
ｕ:2.1〜3.0 ％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し且つＭｎ
0.1 〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30％、Ｖ:0.01 〜0.15％
のうちの１種または２種以上を含み、残部がＡｌおよび
不可避的不純物からなるアルミニウム合金押出材。 【効果】 疲労強度などの強度特性に優れ、オートバイ
用部材、硬式野球のバット用材として好適に使用でき
る。陽極酸化皮膜を形成することにより、耐応力腐食割
れ性、耐剥離腐食性が向上し、特にオートバイフロント
フォークアウターチューブ材として有効である。
ｕ:2.1〜3.0 ％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、残部が
Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金押
出材、またはＺｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃ
ｕ:2.1〜3.0 ％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し且つＭｎ
0.1 〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30％、Ｖ:0.01 〜0.15％
のうちの１種または２種以上を含み、残部がＡｌおよび
不可避的不純物からなるアルミニウム合金押出材。 【効果】 疲労強度などの強度特性に優れ、オートバイ
用部材、硬式野球のバット用材として好適に使用でき
る。陽極酸化皮膜を形成することにより、耐応力腐食割
れ性、耐剥離腐食性が向上し、特にオートバイフロント
フォークアウターチューブ材として有効である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、疲労強度に優れた高強
度アルミニウム合金押出材、詳しくはオートバイのフロ
ントフォークや硬式野球用バットなどに好適に使用され
る高強度Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金押出材の改良、
および該押出材からなるオートバイフロントフォークア
ウターチューブ材に関する。
度アルミニウム合金押出材、詳しくはオートバイのフロ
ントフォークや硬式野球用バットなどに好適に使用され
る高強度Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金押出材の改良、
および該押出材からなるオートバイフロントフォークア
ウターチューブ材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、オートバイのフロントフォーク、
あるいは硬式野球用バットなどに適用されるアルミニウ
ム合金として、Ｔ６処理で500 〜620 ＭＰａ程度の強度
を有する7075合金、7001合金、7050合金など、７０００
系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金が用いられてきたが、
これら製品の品質性能に対する要求はますます厳しいも
のとなっており、このため、部材についても薄肉軽量化
のために、さらに引張強度、疲労強度などの強度特性を
向上させることが必要となり、従来の合金材で対処する
ことが難しくなってきている。
あるいは硬式野球用バットなどに適用されるアルミニウ
ム合金として、Ｔ６処理で500 〜620 ＭＰａ程度の強度
を有する7075合金、7001合金、7050合金など、７０００
系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金が用いられてきたが、
これら製品の品質性能に対する要求はますます厳しいも
のとなっており、このため、部材についても薄肉軽量化
のために、さらに引張強度、疲労強度などの強度特性を
向上させることが必要となり、従来の合金材で対処する
ことが難しくなってきている。
【０００３】オートバイの部品用アルミニウム合金とし
て、Ｚｎ5.5 〜10.0％、Ｍｇ1.5 〜2.2 ％、Ｃｕ0.65〜
2.0 ％、Ｚｒ0.05〜0.25％を必須成分として含み、Ｍｎ
0.08％以下およびＣｒ0.1 ％以下と、Ｔｉ0.001 〜0.1
％、Ｖ0.05〜0.25％、Ｂ0.0001〜0.08％のうちの少なく
とも１種以上を含み、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる高強度アルミニウム合金も提案されている（特開
昭60-13047号公報) が、この合金は、例えばオートバイ
のリム材のように、張り出し加工などの冷間加工を必要
とする部材として使用するために、冷間加工性は優れて
いるものの、例えば、引張強度は600 ＭＰａ以下であ
り、強度特性において十分に満足すべきものではない。
て、Ｚｎ5.5 〜10.0％、Ｍｇ1.5 〜2.2 ％、Ｃｕ0.65〜
2.0 ％、Ｚｒ0.05〜0.25％を必須成分として含み、Ｍｎ
0.08％以下およびＣｒ0.1 ％以下と、Ｔｉ0.001 〜0.1
％、Ｖ0.05〜0.25％、Ｂ0.0001〜0.08％のうちの少なく
とも１種以上を含み、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる高強度アルミニウム合金も提案されている（特開
昭60-13047号公報) が、この合金は、例えばオートバイ
のリム材のように、張り出し加工などの冷間加工を必要
とする部材として使用するために、冷間加工性は優れて
いるものの、例えば、引張強度は600 ＭＰａ以下であ
り、強度特性において十分に満足すべきものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高強度を有
するＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金について、とくにオ
ートバイのフロントフォーク材、硬式野球バット材など
に適用する場合において要求される疲労強度を向上させ
るために、従来合金をベースとして、合金成分の組み合
わせと強度特性との関連について多面的な実験検討を行
った結果としてなされたものであり、その目的は、押出
材として疲労強度、引張強度などの強度特性に優れ、オ
ートバイのフロントフォーク、硬式野球バットの材料と
して好適に使用することができる疲労強度に優れた高強
度アルミニウム合金押出材、および該押出材からなるオ
ートバイフロントフォークアウターチューブ材を提供す
ることにある。
するＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金について、とくにオ
ートバイのフロントフォーク材、硬式野球バット材など
に適用する場合において要求される疲労強度を向上させ
るために、従来合金をベースとして、合金成分の組み合
わせと強度特性との関連について多面的な実験検討を行
った結果としてなされたものであり、その目的は、押出
材として疲労強度、引張強度などの強度特性に優れ、オ
ートバイのフロントフォーク、硬式野球バットの材料と
して好適に使用することができる疲労強度に優れた高強
度アルミニウム合金押出材、および該押出材からなるオ
ートバイフロントフォークアウターチューブ材を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による疲労強度に優れた高強度アルミニウム
合金押出材の組成は、Ｚｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.
0 ％、Ｃｕ:2.1〜3.0％およびＺｒ:0.05 〜0.3 ％を含
有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなることを第
１の特徴とする。
めの本発明による疲労強度に優れた高強度アルミニウム
合金押出材の組成は、Ｚｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.
0 ％、Ｃｕ:2.1〜3.0％およびＺｒ:0.05 〜0.3 ％を含
有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなることを第
１の特徴とする。
【０００６】また上記合金がさらにＭｎ:0.1〜0.8 ％、
Ｃｒ:0.12 〜0.30％、Ｖ:0.01 〜0.15％を含むこと、お
よびＺｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃｕ:1.5〜
3.0％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、さらにＭｎ:0.1
〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30％のうちの１種または２種
を含み、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなることを
それぞれ第２、第３の特徴とする。
Ｃｒ:0.12 〜0.30％、Ｖ:0.01 〜0.15％を含むこと、お
よびＺｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃｕ:1.5〜
3.0％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、さらにＭｎ:0.1
〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30％のうちの１種または２種
を含み、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなることを
それぞれ第２、第３の特徴とする。
【０００７】さらにＴｉ:0.1％以下、Ｂ:0.08 ％以下の
１種または２種を含有すること、不純物としてのＳｉを
0.15％以下、Ｆｅを0.08％以下に制限することを、それ
ぞれ組成上の第４、第５の特徴とし、本発明によるフロ
ントフォークアウターチューブ材は、上記アルミニウム
合金の押出材からなり、表面に陽極酸化皮膜が形成され
ていることを構成上の特徴とする。
１種または２種を含有すること、不純物としてのＳｉを
0.15％以下、Ｆｅを0.08％以下に制限することを、それ
ぞれ組成上の第４、第５の特徴とし、本発明によるフロ
ントフォークアウターチューブ材は、上記アルミニウム
合金の押出材からなり、表面に陽極酸化皮膜が形成され
ていることを構成上の特徴とする。
【０００８】本発明のアルミニウム合金押出材における
合金成分含有の意義および限定理由について説明する
と、Ｚｎは本発明のアルミニウム合金の強度を向上させ
るための最も重要な成分であり、その好ましい含有範囲
は8.5 〜12.0％である。Ｚｎ含有量が8.5 ％未満では強
度向上の効果が十分ではなく、12.0％を越えて含有して
もそれ以上の強度向上が期待できない。Ｚｎのさらに好
ましい含有範囲は8.5 〜10.0％である。
合金成分含有の意義および限定理由について説明する
と、Ｚｎは本発明のアルミニウム合金の強度を向上させ
るための最も重要な成分であり、その好ましい含有範囲
は8.5 〜12.0％である。Ｚｎ含有量が8.5 ％未満では強
度向上の効果が十分ではなく、12.0％を越えて含有して
もそれ以上の強度向上が期待できない。Ｚｎのさらに好
ましい含有範囲は8.5 〜10.0％である。
【０００９】Ｍｇは、Ｚｎと同様、強度向上に寄与する
重要な成分であり、好ましい含有範囲が1.5 〜3.0 ％で
ある。Ｍｇ含有量が1.5 ％未満では十分な強度が得られ
難く、3.0 ％を越えると、ビレット鋳造時に内部応力が
発生し鋳造割れが生じ易くなる。また、変形抵抗が上昇
して押出加工性が低下するいう問題点が生じる。さらに
好ましくは1.5 〜2.5 ％の範囲で含有させる。
重要な成分であり、好ましい含有範囲が1.5 〜3.0 ％で
ある。Ｍｇ含有量が1.5 ％未満では十分な強度が得られ
難く、3.0 ％を越えると、ビレット鋳造時に内部応力が
発生し鋳造割れが生じ易くなる。また、変形抵抗が上昇
して押出加工性が低下するいう問題点が生じる。さらに
好ましくは1.5 〜2.5 ％の範囲で含有させる。
【００１０】Ｃｕは、Ｚｎ、Ｍｇと共存して合金の強度
を向上させるための重要な成分であり、合金成分として
Ｚｎ、Ｍｇ、ＣｕおよびＺｒのみを含有する場合および
必須成分としてＺｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｒを含有し選択成
分としてＭｎ、Ｃｒ、Ｖのうちの１種または２種以上を
含有する場合は2.1 〜3.0 ％、必須成分としてＺｎ、Ｍ
ｇ、Ｃｕ、Ｚｒを含有し選択成分としてＭｎ、Ｃｒのう
ちの１種または２種を含む場合は1.5 〜3.0 ％の範囲で
含有させるのが好ましい。Ｃｕ含有量が下限値未満では
強度向上の効果が十分でなく、3.0 ％を越えると、変形
抵抗が上昇して押出加工性が著しく劣化する。Ｃｕのさ
らに好ましい含有範囲は2.1 〜2.5 ％である。
を向上させるための重要な成分であり、合金成分として
Ｚｎ、Ｍｇ、ＣｕおよびＺｒのみを含有する場合および
必須成分としてＺｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｒを含有し選択成
分としてＭｎ、Ｃｒ、Ｖのうちの１種または２種以上を
含有する場合は2.1 〜3.0 ％、必須成分としてＺｎ、Ｍ
ｇ、Ｃｕ、Ｚｒを含有し選択成分としてＭｎ、Ｃｒのう
ちの１種または２種を含む場合は1.5 〜3.0 ％の範囲で
含有させるのが好ましい。Ｃｕ含有量が下限値未満では
強度向上の効果が十分でなく、3.0 ％を越えると、変形
抵抗が上昇して押出加工性が著しく劣化する。Ｃｕのさ
らに好ましい含有範囲は2.1 〜2.5 ％である。
【００１１】Ｚｒは、合金組織を安定化するために必要
な元素で、押出加工中あるいは押出直後の再結晶を抑制
して、押出材内部の組織を主として繊維状組織とするこ
とにより、靭性および耐応力腐食割れ性を向上させる効
果を有する。好ましい含有範囲は0.05〜0.3 ％であり、
0.05％未満ではその効果が小さく、0.3 ％を越えて含有
すると押出加工性が低下する。Ｚｒのさらに好ましい含
有範囲は0.1 〜0.2 ％である。
な元素で、押出加工中あるいは押出直後の再結晶を抑制
して、押出材内部の組織を主として繊維状組織とするこ
とにより、靭性および耐応力腐食割れ性を向上させる効
果を有する。好ましい含有範囲は0.05〜0.3 ％であり、
0.05％未満ではその効果が小さく、0.3 ％を越えて含有
すると押出加工性が低下する。Ｚｒのさらに好ましい含
有範囲は0.1 〜0.2 ％である。
【００１２】本発明において、選択的に添加されるＭ
ｎ、ＣｒおよびＶは、再結晶を抑制して熱間加工組織を
安定化させることにより耐応力腐食割れ性を向上させる
元素で、好ましくはＭｎ0.1 〜0.8 ％、Ｃｒ0.12〜0.30
％、Ｖ0.01〜0.15％の範囲で含有させる。これらの元素
の含有量が下限未満では耐応力腐食割れ性の向上効果が
十分でなく、これらの元素の含有量が上限を越えると、
ビレットの鋳造時に巨大晶出物が生成して鋳造割れが生
じ易くなる。
ｎ、ＣｒおよびＶは、再結晶を抑制して熱間加工組織を
安定化させることにより耐応力腐食割れ性を向上させる
元素で、好ましくはＭｎ0.1 〜0.8 ％、Ｃｒ0.12〜0.30
％、Ｖ0.01〜0.15％の範囲で含有させる。これらの元素
の含有量が下限未満では耐応力腐食割れ性の向上効果が
十分でなく、これらの元素の含有量が上限を越えると、
ビレットの鋳造時に巨大晶出物が生成して鋳造割れが生
じ易くなる。
【００１３】Ｔｉ、Ｂは、通常のアルミニウム合金にお
けるのと同様、本発明の合金においても鋳造組織の微細
化により鋳造性を向上させることができ、Ｔｉ0.1 ％以
下、Ｂ0.08％以下の範囲で、これらのうちの１種または
２種を合金中に添加することができる。Ｔｉ、Ｂの含有
量がそれぞれ上限を越えると粗大晶出物が生成して強度
および伸びが低下し易くなる。
けるのと同様、本発明の合金においても鋳造組織の微細
化により鋳造性を向上させることができ、Ｔｉ0.1 ％以
下、Ｂ0.08％以下の範囲で、これらのうちの１種または
２種を合金中に添加することができる。Ｔｉ、Ｂの含有
量がそれぞれ上限を越えると粗大晶出物が生成して強度
および伸びが低下し易くなる。
【００１４】本発明において、不純物としてＳｉおよび
Ｆｅが多く含まれると、鋳造時に晶出物を生成し、これ
らの晶出物は、ビレットの均質化処理や溶体化処理で分
解され難く、押出材中に残存するため、押出材の靭性を
低下させる。従って、不純物としてのＳｉは0.15％以
下、Ｆｅは0.20％以下に限定するのが好ましい。
Ｆｅが多く含まれると、鋳造時に晶出物を生成し、これ
らの晶出物は、ビレットの均質化処理や溶体化処理で分
解され難く、押出材中に残存するため、押出材の靭性を
低下させる。従って、不純物としてのＳｉは0.15％以
下、Ｆｅは0.20％以下に限定するのが好ましい。
【００１５】本発明のアルミニウム合金押出材は、鋳造
されたビレットを、常法により熱間で用途に応じた適宜
の断面形状に押出加工し、成形された押出材を溶体化処
理、焼入れ、時効処理することにより製造される。本発
明のアルミニウム合金押出材をオートバイのフロントフ
ォークアウターチューブに適用する場合は、耐剥離腐食
性、耐応力腐食割れ性を与えるために、熱処理後の押出
材を最終形状に成形した後陽極酸化処理を行い、押出材
（製品）の表面に陽極酸化皮膜を形成する。
されたビレットを、常法により熱間で用途に応じた適宜
の断面形状に押出加工し、成形された押出材を溶体化処
理、焼入れ、時効処理することにより製造される。本発
明のアルミニウム合金押出材をオートバイのフロントフ
ォークアウターチューブに適用する場合は、耐剥離腐食
性、耐応力腐食割れ性を与えるために、熱処理後の押出
材を最終形状に成形した後陽極酸化処理を行い、押出材
（製品）の表面に陽極酸化皮膜を形成する。
【００１６】
【作用】本発明においては、特定量のＺｎ、Ｍｇ、Ｃｕ
およびＺｒの含有とこれらの成分の組み合わせにより、
強度特性、とくに疲労強度が高められ、靭性や耐応力腐
食性が向上して、オートバイフロントフォークアウター
チューブ材などのオートバイ用部材、硬式野球用バット
などの特性要求を満足させることができるアルミニウム
合金押出材が得られる。選択成分としてＭｎ、Ｃｒ、Ｖ
を添加することにより耐応力腐食割れ性をさらに向上さ
せることができる。
およびＺｒの含有とこれらの成分の組み合わせにより、
強度特性、とくに疲労強度が高められ、靭性や耐応力腐
食性が向上して、オートバイフロントフォークアウター
チューブ材などのオートバイ用部材、硬式野球用バット
などの特性要求を満足させることができるアルミニウム
合金押出材が得られる。選択成分としてＭｎ、Ｃｒ、Ｖ
を添加することにより耐応力腐食割れ性をさらに向上さ
せることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ 表１に示す組成を有するアルミニウム合金を常法により
溶解し、半連続鋳造により直径150mm の押出用ビレット
を鋳造した。このビレットを450 ℃の温度で均質化処理
したのち、400 〜450 ℃の温度域に再加熱し、1m/ 分の
押出速度で直径25mmの丸棒材に熱間押出成形した。
明する。 実施例１ 表１に示す組成を有するアルミニウム合金を常法により
溶解し、半連続鋳造により直径150mm の押出用ビレット
を鋳造した。このビレットを450 ℃の温度で均質化処理
したのち、400 〜450 ℃の温度域に再加熱し、1m/ 分の
押出速度で直径25mmの丸棒材に熱間押出成形した。
【００１８】ついで、これらの押出棒材を、450 ℃の温
度で溶体化処理し、水焼入れを行ったのち、4 日間自然
時効させ、さらに120 ℃で5 時間、ついで150 ℃で8 時
間の２段時効処理を施すことにより試験材を作製した。
これらの試験材について、引張強さを測定し、回転曲げ
疲労特性として１０7 回応力振幅を求め、それらの値か
ら強度特性を評価した。結果を表２に示す、表２に示さ
れるように、本発明に従う押出材はいずれも、700 ＭＰ
ａを越える引張強さと250 ＭＰａを越える応力振幅を示
した。
度で溶体化処理し、水焼入れを行ったのち、4 日間自然
時効させ、さらに120 ℃で5 時間、ついで150 ℃で8 時
間の２段時効処理を施すことにより試験材を作製した。
これらの試験材について、引張強さを測定し、回転曲げ
疲労特性として１０7 回応力振幅を求め、それらの値か
ら強度特性を評価した。結果を表２に示す、表２に示さ
れるように、本発明に従う押出材はいずれも、700 ＭＰ
ａを越える引張強さと250 ＭＰａを越える応力振幅を示
した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】比較例１ 表３に示す組成を有するアルミニウム合金を常法により
溶解し、半連続鋳造により直径150mm の押出用ビレット
を鋳造した。ビレットを実施例１と同一の条件で熱間押
出成形して、直径25mmの丸棒材を作製し、これらの押出
棒材を実施例１と同一の条件で熱処理することにより試
験材としたのち、実施例１と同様の方法で強度特性の評
価を行った。結果を表４に示す。なお、表３において、
本発明の条件を外れたものには下線を付した。
溶解し、半連続鋳造により直径150mm の押出用ビレット
を鋳造した。ビレットを実施例１と同一の条件で熱間押
出成形して、直径25mmの丸棒材を作製し、これらの押出
棒材を実施例１と同一の条件で熱処理することにより試
験材としたのち、実施例１と同様の方法で強度特性の評
価を行った。結果を表４に示す。なお、表３において、
本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】表４に示されるように、試験材No.8、No.9
は、それぞれＺｎおよびＭｇの含有量が少ないため、い
ずれも強度特性が劣る。試験材No.10 、No.14 は、それ
ぞれＭｇ含有量、およびＺｒ、Ｃｒの含有量が多過ぎる
ため、鋳造時に鋳塊割れが生じ、押出用ビレットが作製
出来なかった。試験材No.11 はＣｕ量が少ないため、疲
労強度の向上が得られていない。試験材No.12 は、Ｃｕ
の含有量が上限を越えているため、試験材の変形抵抗が
高くなり熱間押出成形が出来なかった。試験材No.15 は
従来の7050合金で、Ｚｎ量が少ないため、十分な強度特
性が得られていない。
は、それぞれＺｎおよびＭｇの含有量が少ないため、い
ずれも強度特性が劣る。試験材No.10 、No.14 は、それ
ぞれＭｇ含有量、およびＺｒ、Ｃｒの含有量が多過ぎる
ため、鋳造時に鋳塊割れが生じ、押出用ビレットが作製
出来なかった。試験材No.11 はＣｕ量が少ないため、疲
労強度の向上が得られていない。試験材No.12 は、Ｃｕ
の含有量が上限を越えているため、試験材の変形抵抗が
高くなり熱間押出成形が出来なかった。試験材No.15 は
従来の7050合金で、Ｚｎ量が少ないため、十分な強度特
性が得られていない。
【００２５】実施例２、比較例２ 表５に示す組成を有するアルミニウム合金を常法により
溶解し、半連続鋳造により直径260mm の押出用ビレット
を鋳造した。このビレットを450 ℃の温度で均質化処理
したのち、外径250mm 、内径44mmに内外削して環状ビレ
ットとし、400〜450 ℃の温度域に再加熱し、1m/ 分の
押出速度で、外径57mm、内径44mmの中空材に熱間押出成
形した。なお、表５において、本発明の条件を外れたも
のには下線を付した。
溶解し、半連続鋳造により直径260mm の押出用ビレット
を鋳造した。このビレットを450 ℃の温度で均質化処理
したのち、外径250mm 、内径44mmに内外削して環状ビレ
ットとし、400〜450 ℃の温度域に再加熱し、1m/ 分の
押出速度で、外径57mm、内径44mmの中空材に熱間押出成
形した。なお、表５において、本発明の条件を外れたも
のには下線を付した。
【００２６】これらの中空押出材を、450 ℃の温度で溶
体化処理し、水焼入れを行ったのち、4 日間自然時効さ
せ、120 ℃で5 時間、ついで150 ℃で8 時間の２段時効
処理を施して試験材とした。得られた試験材について、
引張強さを測定するとともに、３点曲げ疲労試験を行っ
て１０6 回応力振幅を測定し、強度特性を評価した。結
果を表６に示す。
体化処理し、水焼入れを行ったのち、4 日間自然時効さ
せ、120 ℃で5 時間、ついで150 ℃で8 時間の２段時効
処理を施して試験材とした。得られた試験材について、
引張強さを測定するとともに、３点曲げ疲労試験を行っ
て１０6 回応力振幅を測定し、強度特性を評価した。結
果を表６に示す。
【００２７】
【表５】
【００２８】
【表６】
【００２９】表６に示されるように、本発明に従う試験
材No.16 、No.17 は、引張強さ670ＭＰａ以上、１０6
回応力振幅230 ＭＰａ以上の優れた強度特性を示した
が、試験材No.18 はＺｎ量は低く、試験材No.20 は従来
の7050材でＺｎ含有量が低いため、いずれも十分な疲労
強度を示していない、試験材No.19 はＺｎ、Ｍｇの含有
量が上限を越えているため、鋳造割れが発生し押出用ビ
レットの作製が出来なかった。
材No.16 、No.17 は、引張強さ670ＭＰａ以上、１０6
回応力振幅230 ＭＰａ以上の優れた強度特性を示した
が、試験材No.18 はＺｎ量は低く、試験材No.20 は従来
の7050材でＺｎ含有量が低いため、いずれも十分な疲労
強度を示していない、試験材No.19 はＺｎ、Ｍｇの含有
量が上限を越えているため、鋳造割れが発生し押出用ビ
レットの作製が出来なかった。
【００３０】実施例３、比較例３ 表７に示す組成を有するアルミニウム合金を、常法によ
り溶解、半連続鋳造により造塊して押出用ビレットに鋳
造し、ビレットに対して、実施例１と同じ条件で幅50m
m、厚さ22mmの板形状断面に熱間押出成形し、実施例１
と同一の条件で熱処理を施した。
り溶解、半連続鋳造により造塊して押出用ビレットに鋳
造し、ビレットに対して、実施例１と同じ条件で幅50m
m、厚さ22mmの板形状断面に熱間押出成形し、実施例１
と同一の条件で熱処理を施した。
【００３１】各押出材について、ＳＴ方向に応力腐食に
よる亀裂が進行するよう、JIS H 8711に準拠した２Ａ試
験片形状（Ｃリング）に成形し、硫酸溶液中において、
常法に従い、試験材の表面に陽極酸化皮膜を形成した。
比較材として陽極酸化皮膜を形成しない試験片も作製
し、各試験材について、450 ＭＰａ（耐力の約75％）の
応力を負荷して、3.5 ％の塩水交互浸漬（10分間浸漬、
50分間乾燥) による応力腐食試験を行った。さらに、応
力腐食試験用の上記各試験片について、ASTM G34-90 に
準拠した剥離腐食試験も行い、耐食性を評価した。結果
を表８に示す。
よる亀裂が進行するよう、JIS H 8711に準拠した２Ａ試
験片形状（Ｃリング）に成形し、硫酸溶液中において、
常法に従い、試験材の表面に陽極酸化皮膜を形成した。
比較材として陽極酸化皮膜を形成しない試験片も作製
し、各試験材について、450 ＭＰａ（耐力の約75％）の
応力を負荷して、3.5 ％の塩水交互浸漬（10分間浸漬、
50分間乾燥) による応力腐食試験を行った。さらに、応
力腐食試験用の上記各試験片について、ASTM G34-90 に
準拠した剥離腐食試験も行い、耐食性を評価した。結果
を表８に示す。
【００３２】
【表７】
【００３３】
【表８】 《表注》剥離腐食試験 N:腐食無し E:剥離腐食
【００３４】表８に示されるように、陽極酸化皮膜を有
する試験材は優れた耐応力腐食割れ性、耐剥離腐食性を
示したが、陽極酸化皮膜を形成しない試験材No.22 、N
o.24は、耐応力腐食性が劣り、剥離腐食が生じた。
する試験材は優れた耐応力腐食割れ性、耐剥離腐食性を
示したが、陽極酸化皮膜を形成しない試験材No.22 、N
o.24は、耐応力腐食性が劣り、剥離腐食が生じた。
【００３５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、引張強
さ、疲労強度ともに優れ、オートバイのフロントフォー
ク材、硬式野球のバットの材料として好適に使用できる
アルミニウム合金押出材が提供される。押出材に陽極酸
化皮膜を形成することにより、耐応力腐食割れ性、耐剥
離腐食性が向上し、とくにオートバイフロントフォーク
アウターチューブ材として有効である。
さ、疲労強度ともに優れ、オートバイのフロントフォー
ク材、硬式野球のバットの材料として好適に使用できる
アルミニウム合金押出材が提供される。押出材に陽極酸
化皮膜を形成することにより、耐応力腐食割れ性、耐剥
離腐食性が向上し、とくにオートバイフロントフォーク
アウターチューブ材として有効である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】
【表８】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｆ１６Ｆ 9/16 Ｆ１６Ｆ 9/32 Ｊ
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｚｎ:8.5〜12.0％（重量％、以下同
じ）、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、Ｃｕ:2.1〜3.0 ％、およびＺ
ｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする疲労強度に優れた高強度
アルミニウム合金押出材。 - 【請求項２】 Ｍｎ:0.1〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30
％、Ｖ:0.01 〜0.15％のうちの１種または２種以上を含
むことを特徴とする請求項１記載の疲労強度に優れた高
強度アルミニウム合金押出材。 - 【請求項３】 Ｚｎ:8.5〜12.0％、Ｍｇ:1.5〜3.0 ％、
Ｃｕ:1.5〜3.0 ％、Ｚｒ:0.05 〜0.3 ％を含有し、Ｍ
ｎ:0.1〜0.8 ％、Ｃｒ:0.12 〜0.30％のうちの１種また
は２種を含み、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする疲労強度に優れた高強度アルミニウム
合金押出材。 - 【請求項４】 Ｔｉ:0.1％以下、Ｂ:0.08 ％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請求項１
〜３記載の疲労強度に優れたアルミニウム合金押出材。 - 【請求項５】 不純物としてのＳｉを0.15％以下、Ｆｅ
を0.20％以下に制限することを特徴とする請求項１〜４
記載の疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出
材。 - 【請求項６】 請求項１〜５記載のアルミニウム合金か
らなり、表面に陽極酸化皮膜が形成されていることを特
徴とするオートバイフロントフォークアウターチューブ
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12050295A JPH08295977A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出材および該押出材からなるオートバイフロントフォークアウターチューブ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12050295A JPH08295977A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出材および該押出材からなるオートバイフロントフォークアウターチューブ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295977A true JPH08295977A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14787791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12050295A Pending JPH08295977A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 疲労強度に優れた高強度アルミニウム合金押出材および該押出材からなるオートバイフロントフォークアウターチューブ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08295977A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-04-21 JP JP12050295A patent/JPH08295977A/ja active Pending
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