JPH09111384A - チクソキャスティング用合金材料 - Google Patents
チクソキャスティング用合金材料Info
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- JPH09111384A JPH09111384A JP7290489A JP29048995A JPH09111384A JP H09111384 A JPH09111384 A JP H09111384A JP 7290489 A JP7290489 A JP 7290489A JP 29048995 A JP29048995 A JP 29048995A JP H09111384 A JPH09111384 A JP H09111384A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半溶融状態において流動性の良好なチクソキ
ャスティング用Ａｌ合金材料を提供する。 【解決手段】 Ａｌ合金材料の示差熱分析曲線ｃにおい
て、共晶成分の溶解による第１吸熱部ｄと、共晶点より
も高融点の成分の溶解による第２吸熱部ｅとが存在す
る。共晶成分の溶融開始点ｆおよび高融点の成分の溶融
終了点ｇ間を結ぶ直線ｈと第１吸熱部ｄとの間の距離の
最大値をａとし、またその直線ｈと第２吸熱部ｅとの間
の距離の最大値をｂとしたとき、両最大値の比ｂ／ａは
ｂ／ａ≦０．１である。これにより、半溶融Ａｌ合金材
料においては高融点の成分の凝集が回避されるので、そ
の材料は良好な流動性を有する。
ャスティング用Ａｌ合金材料を提供する。 【解決手段】 Ａｌ合金材料の示差熱分析曲線ｃにおい
て、共晶成分の溶解による第１吸熱部ｄと、共晶点より
も高融点の成分の溶解による第２吸熱部ｅとが存在す
る。共晶成分の溶融開始点ｆおよび高融点の成分の溶融
終了点ｇ間を結ぶ直線ｈと第１吸熱部ｄとの間の距離の
最大値をａとし、またその直線ｈと第２吸熱部ｅとの間
の距離の最大値をｂとしたとき、両最大値の比ｂ／ａは
ｂ／ａ≦０．１である。これにより、半溶融Ａｌ合金材
料においては高融点の成分の凝集が回避されるので、そ
の材料は良好な流動性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチクソキャスティン
グ用合金材料に関する。
グ用合金材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種合金材料としては、その示
差熱分析曲線において、共晶成分の溶解による第１吸熱
部と、共晶点よりも高融点の成分の溶解による第２吸熱
部とが存在し、共晶成分の溶融開始点および高融点の成
分の溶融終了点間を結ぶ直線と第１吸熱部との間の距離
の最大値をａとし、またその直線と第２吸熱部との間の
距離の最大値をｂとしたとき、両最大値の比ｂ／ａがｂ
／ａ＞０．１であるものが知られている。
差熱分析曲線において、共晶成分の溶解による第１吸熱
部と、共晶点よりも高融点の成分の溶解による第２吸熱
部とが存在し、共晶成分の溶融開始点および高融点の成
分の溶融終了点間を結ぶ直線と第１吸熱部との間の距離
の最大値をａとし、またその直線と第２吸熱部との間の
距離の最大値をｂとしたとき、両最大値の比ｂ／ａがｂ
／ａ＞０．１であるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】チクソキャスティング
法の実施に当っては、合金材料に加熱処理を施して、固
相（略固体となっている相、以下同じ）と液相とが共存
する半溶融合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半溶
融合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに次ぐ半
溶融合金材料の凝固とを行う、といった方法が採用され
る。
法の実施に当っては、合金材料に加熱処理を施して、固
相（略固体となっている相、以下同じ）と液相とが共存
する半溶融合金材料を調製し、次いで、加圧下で、半溶
融合金材料の鋳型キャビティへの充填と、それに次ぐ半
溶融合金材料の凝固とを行う、といった方法が採用され
る。
【０００４】しかしながら従来の半溶融合金材料におい
ては、その高融点の成分がコロイド状であると共に軟化
しており、また前記比ｂ／ａがｂ／ａ＞０．１であるこ
とから高融点の成分の凝固熱量が大、したがってその成
分が凝固するまでの時間が比較的長くなる。
ては、その高融点の成分がコロイド状であると共に軟化
しており、また前記比ｂ／ａがｂ／ａ＞０．１であるこ
とから高融点の成分の凝固熱量が大、したがってその成
分が凝固するまでの時間が比較的長くなる。
【０００５】これらに起因して、従来の半溶融合金材料
においては高融点の成分が凝集してその半溶融合金材料
の流動性が悪化するため、鋳物において湯境等の鋳造欠
陥が生じ易い、という問題がある。
においては高融点の成分が凝集してその半溶融合金材料
の流動性が悪化するため、鋳物において湯境等の鋳造欠
陥が生じ易い、という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半溶融状態に
おける高融点の成分の凝集を回避して良好な流動性を持
つ前記チクソキャスティング用合金材料を提供すること
を目的とする。
おける高融点の成分の凝集を回避して良好な流動性を持
つ前記チクソキャスティング用合金材料を提供すること
を目的とする。
【０００７】前記目的を達成するため本発明によれば、
示差熱分析曲線において、共晶成分の溶解による第１吸
熱部と、共晶点よりも高融点の成分の溶解による第２吸
熱部とが存在し、前記共晶成分の溶融開始点および前記
高融点の成分の溶融終了点間を結ぶ直線と前記第１吸熱
部との間の距離の最大値をａとし、また前記直線と前記
第２吸熱部との間の距離の最大値をｂとしたとき、両最
大値の比ｂ／ａがｂ／ａ≦０．１であるチクソキャステ
ィング用合金材料が提供される。
示差熱分析曲線において、共晶成分の溶解による第１吸
熱部と、共晶点よりも高融点の成分の溶解による第２吸
熱部とが存在し、前記共晶成分の溶融開始点および前記
高融点の成分の溶融終了点間を結ぶ直線と前記第１吸熱
部との間の距離の最大値をａとし、また前記直線と前記
第２吸熱部との間の距離の最大値をｂとしたとき、両最
大値の比ｂ／ａがｂ／ａ≦０．１であるチクソキャステ
ィング用合金材料が提供される。
【０００８】前記のように、前記比ｂ／ａがｂ／ａ≦
０．１であれば、高融点の成分の凝固熱量が小、したが
ってその成分が凝固するまでの時間が短縮される。
０．１であれば、高融点の成分の凝固熱量が小、したが
ってその成分が凝固するまでの時間が短縮される。
【０００９】これにより、半溶融合金材料においては高
融点の成分の凝集が回避されるので、その材料は良好な
流動性を有する。
融点の成分の凝集が回避されるので、その材料は良好な
流動性を有する。
【００１０】ただし、半溶融合金材料の形状維持といっ
た理由から前記比ｂ／ａの下限値はｂ／ａ＝０．００５
であることが望ましい。
た理由から前記比ｂ／ａの下限値はｂ／ａ＝０．００５
であることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】表１は、チクソキャスティング用
合金材料としてのＡｌ合金材料の実施例Ａ1，Ａ2 およ
び比較例Ｂ1 〜Ｂ4 の組成を示す。これら実施例Ａ1 等
は、連続鋳造法の適用下で鋳造された高品質な長尺連続
鋳造材より切出されたものであって、その鋳造に当って
はα−Ａｌの球状化処理が行われている。
合金材料としてのＡｌ合金材料の実施例Ａ1，Ａ2 およ
び比較例Ｂ1 〜Ｂ4 の組成を示す。これら実施例Ａ1 等
は、連続鋳造法の適用下で鋳造された高品質な長尺連続
鋳造材より切出されたものであって、その鋳造に当って
はα−Ａｌの球状化処理が行われている。
【００１２】
【表１】
【００１３】実施例Ａ1 について、示差走査熱量測定
（ＤＳＣ）を行ったところ、図１の結果を得た。図１の
示差熱分析曲線ｃにおいては、共晶成分、即ち、Ａｌ−
Ｓｉ共晶の溶解による第１吸熱部ｄと、共晶点よりも高
融点の成分、即ち、初晶Ｓｉの溶解による第２吸熱部ｅ
とが存在する。この場合、第１吸熱部ｄは、共晶成分の
溶融開始点ｆおよび高融点の成分の溶融終了点ｇ間を結
ぶ直線ｈから大幅に離間したピークｉを持つ山形をな
し、一方、第２吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有す
る。
（ＤＳＣ）を行ったところ、図１の結果を得た。図１の
示差熱分析曲線ｃにおいては、共晶成分、即ち、Ａｌ−
Ｓｉ共晶の溶解による第１吸熱部ｄと、共晶点よりも高
融点の成分、即ち、初晶Ｓｉの溶解による第２吸熱部ｅ
とが存在する。この場合、第１吸熱部ｄは、共晶成分の
溶融開始点ｆおよび高融点の成分の溶融終了点ｇ間を結
ぶ直線ｈから大幅に離間したピークｉを持つ山形をな
し、一方、第２吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有す
る。
【００１４】図２〜５は比較例Ｂ1 〜Ｂ4 の示差熱分析
曲線ｃを示す。比較例Ｂ1 〜Ｂ3 における第１，第２吸
熱部ｄ，ｅはそれぞれピークｉ，ｊを持つ山形をなす。
この場合、共晶成分はＡｌ−Ｓｉ共晶であり、また高融
点の成分はα−Ａｌである。比較例Ｂ4 においては、そ
れが共晶合金であることから山形をなす１つの吸熱部ｋ
のみが存在する。
曲線ｃを示す。比較例Ｂ1 〜Ｂ3 における第１，第２吸
熱部ｄ，ｅはそれぞれピークｉ，ｊを持つ山形をなす。
この場合、共晶成分はＡｌ−Ｓｉ共晶であり、また高融
点の成分はα−Ａｌである。比較例Ｂ4 においては、そ
れが共晶合金であることから山形をなす１つの吸熱部ｋ
のみが存在する。
【００１５】次に、実施例Ａ1 ，Ａ2 および比較例Ｂ1
〜Ｂ4 の示差熱分析曲線ｃについて、直線ｈと第１吸熱
部ｄとの間の距離の最大値をａとし、またその直線ｈと
第２吸熱部ｅとの間の距離の最大値をｂとしたときの両
最大値の比ｂ／ａを求め、また実施例Ａ1 等について流
動性試験を行った。
〜Ｂ4 の示差熱分析曲線ｃについて、直線ｈと第１吸熱
部ｄとの間の距離の最大値をａとし、またその直線ｈと
第２吸熱部ｅとの間の距離の最大値をｂとしたときの両
最大値の比ｂ／ａを求め、また実施例Ａ1 等について流
動性試験を行った。
【００１６】図６，７は流動性試験に用いられた加圧鋳
造機１を示す。その加圧鋳造機１は鋳型を備え、その鋳
型は鉛直な合せ面２ａ，３ａを有する固定金型２および
可動金型３よりなり、両合せ面２ａ，３ａ間に鋳物成形
用キャビティ４が形成される。固定金型２に半溶融状態
のＡｌ合金材料５を設置するチャンバ６が水平に形成さ
れ、そのチャンバ６はゲート７を介してキャビティ４に
連通する。また固定金型２に、チャンバ６に連通するス
リーブ８が水平に付設され、そのスリーブ８にチャンバ
６に挿脱される加圧プランジャ９が摺動自在に嵌合され
る。スリーブ８は、その周壁上部に材料挿入口１０を有
する。
造機１を示す。その加圧鋳造機１は鋳型を備え、その鋳
型は鉛直な合せ面２ａ，３ａを有する固定金型２および
可動金型３よりなり、両合せ面２ａ，３ａ間に鋳物成形
用キャビティ４が形成される。固定金型２に半溶融状態
のＡｌ合金材料５を設置するチャンバ６が水平に形成さ
れ、そのチャンバ６はゲート７を介してキャビティ４に
連通する。また固定金型２に、チャンバ６に連通するス
リーブ８が水平に付設され、そのスリーブ８にチャンバ
６に挿脱される加圧プランジャ９が摺動自在に嵌合され
る。スリーブ８は、その周壁上部に材料挿入口１０を有
する。
【００１７】キャビティ４は、ゲート７に連通する円形
部４ａと、その円形部４ａから延出して略凹字状をなす
屈曲部４ｂとからなる。
部４ａと、その円形部４ａから延出して略凹字状をなす
屈曲部４ｂとからなる。
【００１８】流動性試験に当っては、先ず、直径５０m
m、長さ６５mmの実施例Ａ1 を誘導加熱装置の加熱コイ
ル内に設置し、周波数 １ｋＨｚ、最大出力 ３０ｋＷ
の条件で加熱して、固相と液相とが共存する半溶融状態
の実施例Ａ1 を調製した。この場合、固相率は５０％に
設定される。
m、長さ６５mmの実施例Ａ1 を誘導加熱装置の加熱コイ
ル内に設置し、周波数 １ｋＨｚ、最大出力 ３０ｋＷ
の条件で加熱して、固相と液相とが共存する半溶融状態
の実施例Ａ1 を調製した。この場合、固相率は５０％に
設定される。
【００１９】次いで、図６に示すように、半溶融状態の
実施例Ａ1 （符号５）をチャンバ６に設置し、その実施
例Ａ1 の鋳造温度 ５７２℃、加圧プランジャ９の移動
速度０．２０ｍ／sec 、金型温度 ２５０℃の条件で実
施例Ａ1 を加圧しつつゲート７を通過させてキャビティ
４内に注入し、その加圧下で凝固させた。
実施例Ａ1 （符号５）をチャンバ６に設置し、その実施
例Ａ1 の鋳造温度 ５７２℃、加圧プランジャ９の移動
速度０．２０ｍ／sec 、金型温度 ２５０℃の条件で実
施例Ａ1 を加圧しつつゲート７を通過させてキャビティ
４内に注入し、その加圧下で凝固させた。
【００２０】型開き後、キャビティ４の屈曲部４ｂに存
する凝固部分の重量を測定して、その重量を実施例Ａ1
の流動長とした。
する凝固部分の重量を測定して、その重量を実施例Ａ1
の流動長とした。
【００２１】また実施例Ａ2 および比較例Ｂ1 〜Ｂ3 に
ついて前記同様の流動性試験を行い、それらの流動長を
測定した。比較例Ｂ4 の場合、それが共晶合金であるこ
とから半溶融状態にすることが難しい。よって流動長の
測定は溶融状態にて行われた。この比較例Ｂ4 はチクソ
キャスティング用合金材料としては不適である。
ついて前記同様の流動性試験を行い、それらの流動長を
測定した。比較例Ｂ4 の場合、それが共晶合金であるこ
とから半溶融状態にすることが難しい。よって流動長の
測定は溶融状態にて行われた。この比較例Ｂ4 はチクソ
キャスティング用合金材料としては不適である。
【００２２】表２は、実施例Ａ1 等に関する前記比ｂ／
ａおよび流動長の比を示す。各流動長の比は比較例Ｂ1
の流動長を「１．０」として求められた。
ａおよび流動長の比を示す。各流動長の比は比較例Ｂ1
の流動長を「１．０」として求められた。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２から明らかなように、前記比ｂ／ａが
ｂ／ａ≦０．１である実施例Ａ1 ，Ａ2 は、ｂ／ａ＞
０．１である比較例Ｂ1 〜Ｂ3 に比べて、半溶融状態で
の流動性が良好であることが判る。このことから、図１
に示すように、第１吸熱部ｄは山形はなし、一方、第２
吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有することが望ましい
といえる。このような示差熱分析曲線ｃを具備させるた
めにはＡｌ合金材料において、合金元素としてＳｉを１
３〜９０重量％含有させるのが良い。この含有量を逸脱
すると、前記のような示差熱分析曲線ｃは現出しない。
ｂ／ａ≦０．１である実施例Ａ1 ，Ａ2 は、ｂ／ａ＞
０．１である比較例Ｂ1 〜Ｂ3 に比べて、半溶融状態で
の流動性が良好であることが判る。このことから、図１
に示すように、第１吸熱部ｄは山形はなし、一方、第２
吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有することが望ましい
といえる。このような示差熱分析曲線ｃを具備させるた
めにはＡｌ合金材料において、合金元素としてＳｉを１
３〜９０重量％含有させるのが良い。この含有量を逸脱
すると、前記のような示差熱分析曲線ｃは現出しない。
【００２５】次に、図６の加圧鋳造機１においてキャビ
ティ形状を変更し、また実施例Ａ1および比較例Ｂ1 を
用い、前記流動性試験と同一条件にて前記同様の鋳造作
業を行って、実施例Ａ1 に対応するＡｌ合金鋳物Ａ1 お
よび比較例Ｂ1 に対応するＡｌ合金鋳物Ｂ1 を得た。
ティ形状を変更し、また実施例Ａ1および比較例Ｂ1 を
用い、前記流動性試験と同一条件にて前記同様の鋳造作
業を行って、実施例Ａ1 に対応するＡｌ合金鋳物Ａ1 お
よび比較例Ｂ1 に対応するＡｌ合金鋳物Ｂ1 を得た。
【００２６】図８において、（ａ）はＡｌ合金鋳物Ａ1
の金属組織を示す顕微鏡写真であり、また（ｂ）は
（ａ）の要部写図である。図８から、Ａｌ合金鋳物Ａ1
には湯境等の鋳造欠陥が生じておらず、健全であること
が判る。これは、半溶融状態における実施例Ａ1 の流動
性が良好であることに起因する。
の金属組織を示す顕微鏡写真であり、また（ｂ）は
（ａ）の要部写図である。図８から、Ａｌ合金鋳物Ａ1
には湯境等の鋳造欠陥が生じておらず、健全であること
が判る。これは、半溶融状態における実施例Ａ1 の流動
性が良好であることに起因する。
【００２７】図９はＡｌ合金鋳物Ｂ1 の金属組織を示す
顕微鏡写真である。図９から、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 にはそ
のマトリックスならびにマトリックスおよび球状α−Ａ
ｌ間に黒色の湯境が生じていることが判る。これは、半
溶融状態における比較例Ｂ1の流動性が悪いことに起因
する。この場合、マトリックスはＡｌ−Ｓｉ共晶（濃灰
色部分）とα−Ａｌ（薄灰色部分）とよりなる。
顕微鏡写真である。図９から、Ａｌ合金鋳物Ｂ1 にはそ
のマトリックスならびにマトリックスおよび球状α−Ａ
ｌ間に黒色の湯境が生じていることが判る。これは、半
溶融状態における比較例Ｂ1の流動性が悪いことに起因
する。この場合、マトリックスはＡｌ−Ｓｉ共晶（濃灰
色部分）とα−Ａｌ（薄灰色部分）とよりなる。
【００２８】なお、本発明はＡｌ合金材料に限定されな
い。
い。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、前記のような熱的特性
を具備させることにより、半溶融状態において良好な流
動性を有し、チクソキャスティング法の実施において欠
陥の無い健全な鋳物を得ることが可能な合金材料を提供
することができる。
を具備させることにより、半溶融状態において良好な流
動性を有し、チクソキャスティング法の実施において欠
陥の無い健全な鋳物を得ることが可能な合金材料を提供
することができる。
【図１】実施例Ａ1 の示差熱分析曲線である。
【図２】比較例Ｂ1 の示差熱分析曲線である。
【図３】比較例Ｂ2 の示差熱分析曲線である。
【図４】比較例Ｂ3 の示差熱分析曲線である。
【図５】比較例Ｂ4 の示差熱分析曲線である。
【図６】加圧鋳造機の縦断面図である。
【図７】図６の７−７矢視図である。
【図８】（ａ）はＡｌ合金鋳物Ａ1 の金属組織を示す顕
微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）の要部写図である。
【図９】Ａｌ合金鋳物Ｂ1 の金属組織を示す顕微鏡写真
である。
である。
ｃ 示差熱分析曲線 ｄ 第１吸熱部 ｅ 第２吸熱部 ｆ 溶融開始点 ｇ 溶融終了点 ｈ 直線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１２月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】表２から明らかなように、前記比ｂ／ａが
ｂ／ａ≦０．１である実施例Ａ1 ，Ａ2 は、ｂ／ａ＞
０．１である比較例Ｂ1 〜Ｂ3 に比べて、半溶融状態で
の流動性が良好であることが判る。このことから、図１
に示すように、第１吸熱部ｄは山形をなし、一方、第２
吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有することが望ましい
といえる。このような示差熱分析曲線ｃを具備させるた
めにはＡｌ合金材料において、合金元素としてＳｉを１
３〜９０重量％含有させるのが良い。この含有量を逸脱
すると、前記のような示差熱分析曲線ｃは現出しない。
ｂ／ａ≦０．１である実施例Ａ1 ，Ａ2 は、ｂ／ａ＞
０．１である比較例Ｂ1 〜Ｂ3 に比べて、半溶融状態で
の流動性が良好であることが判る。このことから、図１
に示すように、第１吸熱部ｄは山形をなし、一方、第２
吸熱部ｅは直線ｈに沿う平坦さを有することが望ましい
といえる。このような示差熱分析曲線ｃを具備させるた
めにはＡｌ合金材料において、合金元素としてＳｉを１
３〜９０重量％含有させるのが良い。この含有量を逸脱
すると、前記のような示差熱分析曲線ｃは現出しない。
Claims (1)
- 【請求項１】 示差熱分析曲線（ｃ）において、共晶成
分の溶解による第１吸熱部（ｄ）と、共晶点よりも高融
点の成分の溶解による第２吸熱部（ｅ）とが存在し、前
記共晶成分の溶融開始点（ｆ）および前記高融点の成分
の溶融終了点（ｇ）間を結ぶ直線（ｈ）と前記第１吸熱
部（ｄ）との間の距離の最大値をａとし、また前記直線
（ｈ）と前記第２吸熱部（ｅ）との間の距離の最大値を
ｂとしたとき、両最大値の比ｂ／ａがｂ／ａ≦０．１で
あることを特徴とするチクソキャスティング用合金材
料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290489A JP2876392B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | チクソキャスティング法 |
| EP96307358A EP0773302B1 (en) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixocasting process |
| US08/728,435 US5993572A (en) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixocasting process, and thixocasting aluminum alloy material |
| DE69622664T DE69622664T2 (de) | 1995-10-09 | 1996-10-09 | Thixogiessen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290489A JP2876392B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | チクソキャスティング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111384A true JPH09111384A (ja) | 1997-04-28 |
| JP2876392B2 JP2876392B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17756690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7290489A Expired - Fee Related JP2876392B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-12 | チクソキャスティング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876392B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101905305B (zh) * | 2010-08-25 | 2011-09-14 | 华中科技大学 | 铝合金壳体压铸件的压铸成型方法 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP7290489A patent/JP2876392B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2876392B2 (ja) | 1999-03-31 |
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