JPH09143604A - 押出性に優れたAl−Mg−Si系合金 - Google Patents

押出性に優れたAl−Mg−Si系合金

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JPH09143604A
JPH09143604A JP30432995A JP30432995A JPH09143604A JP H09143604 A JPH09143604 A JP H09143604A JP 30432995 A JP30432995 A JP 30432995A JP 30432995 A JP30432995 A JP 30432995A JP H09143604 A JPH09143604 A JP H09143604A
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JP
Japan
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alloy
particles
billet
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soaking
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JP30432995A
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English (en)
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Jiichi Nagai
滋一 永井
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Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出速度を速めて高生産性を確保しつつ、表
面品質を維持することができ、かつ、該性能を得るため
の合金の均熱処理に関して省エネルギーを実現できるA
l−Mg−Si系合金の提供を目的とする。 【解決手段】 Mg:0.35〜0.80wt%、Si:
0.20〜0.90wt%、Fe:0.16〜0.25wt
%、Cu:0.01〜0.20wt%、Ni:0.01〜
0.15wt%、Ti:0.01〜0.02wt%を有し、
残部アルミニウム及び不純物からなる。任意的にMn:
0.15wt%以下、Cr:0.10wt%以下のいずれか
1種または2種を含有しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミサッシな
どの一般建材、その他構造材に用いられる押出性に優れ
たAl−Mg−Si系合金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、Al−Mg−Si系合金(J
IS6000系合金)は押出性に優れているため生産性
が高く、アルミサッシなどの一般建材やその他の構造材
に広く用いられている。また、最近では前記6000系
合金の押出加工における押出速度を速め、生産性を更に
向上させる試みがなされている。
【0003】しかし、押出速度を速めると6000系合
金のビレット中に含有される不溶性のAl−Fe−Si
粒子が起源となって押出材にむしれやピックアップ等の
表面欠損が発生するため、表面品質を維持しつつ生産性
を向上させるためには、Al−Fe−Si粒子の含有量
などの制御が重要な課題の一つとなっていた。
【0004】そこで、6000系合金に微量のMnを添
加し、該合金を高温で均熱処理することにより、表面欠
損の起源となるAl−Fe−Si粒子を微細化し、ビレ
ット全体に渡って該粒子を均等に分散させることで、押
出速度を速めても表面欠損の発生を抑えることのできる
合金が特公平4−72899号公報により報告されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、6000系
合金にMnを添加してAl−Fe−Si粒子を微細化さ
せた場合には、鋳造により得られた該合金のビレットを
均熱処理する工程において、585℃前後の高い温度で
数時間の加熱を必要としていた。従って、上記の合金は
押出加工における生産性は向上するものの、多量のエネ
ルギーを必要としコストの上昇を招くものであった。
【0006】この発明は、上記問題に鑑みてなされたも
のであり、押出加工における押出速度を速めて高生産性
を確保しつつ、表面品質を維持することができ、かつ、
Al−Fe−Si粒子を微細化し均質化するための均熱
処理に関して省エネルギーを実現できるAl−Mg−S
i系合金の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明者は、鋭意研究
と実験の結果、押出性に優れたAl−Mg−Si系合金
をベースとして、これに所定量のNiを含有せしめるこ
とにより上記目的を達成し得ることを見出だし、この発
明をするに至った。
【0008】即ち、この発明は、Mg:0.35〜0.
80wt%、Si:0.20〜0.90wt%、Fe:0.
16〜0.25wt%、Ni:0.01〜0.15wt%、
Cu:0.01〜0.20wt%、Ti:0.01〜0.
02wt%を含有し、残部がアルミニウム及び不純物から
なることを特徴とする押出性に優れたAl−Mg−Si
系合金を要旨とするものである。また、上記元素に加え
て任意的にMn:0.15wt%以下、Cr:0.10wt
%以下のいずれか1種または2種を含有しても良い。
【0009】上記において、Mg、Siは合金の強度向
上に寄与する元素である。しかし、Mgが0.35wt%
未満、Siが0.20wt%未満の含有率ではその効果に
乏しく、逆にMgが0.80wt%を越え、Siが0.9
0wt%を越える含有率の場合押出性が低下する。従っ
て、Mgは0.35〜0.80wt%、Siは0.20〜
0.90wt%の範囲で含有しなければならない。特に好
ましい含有率の下限値は、Mg:0.40wt%、Si:
0.35wt%であり、上限値はMg:0.75wt%、S
i:0.85wt%である。
【0010】Feは、合金の中にあって押出成形時の表
面欠損発生の原因となる不溶性のAl−Fe−Si粒子
を形成するため、その含有を極力抑えるのが好ましい
が、Feの含有率が低くなるほど合金自体の価格が高く
なり、また、成形後に行うことのある陽極酸化による表
面の色彩が不均一になるため、Feの含有率の下限値は
0.16wt%に制限される。
【0011】一方、合金中にAl−Fe−Si粒子が含
まれる場合には、その粒子径が微細であり、合金に均一
に分布し、かつ、α化率が高いほど表面欠損の発生する
確率は低くなる。この発明は、6000系合金にNiを
添加してAl−Fe−Si粒子の微細化及びα化を促進
するものであるが、Feの含有率が高ければ、Niの添
加によってもAl−Fe−Si粒子の微細化及びα化を
促進しきれなくなるため、Feの含有率の上限値は0.
25wt%に制限される。
【0012】従って、Feは0.16〜0.25wt%の
範囲で含有しなければならない。特に好ましいFeの含
有率の下限値は、0.18wt%、上限値は0.22wt%
である。
【0013】Niは、その添加によって不溶性のAl−
Fe−Si粒子のα化及び微細化を促進する元素であ
る。よって、Niの含有率が0.01wt%未満であれば
α化及び微細化促進効果に乏しくなる。一方0.15wt
%を越えて含有すれば前記効果が飽和するばかりでなく
合金の耐食性が低下する。従ってNiは0.01〜0.
15wt%の範囲で含有しなければならない。特に好まし
いNiの含有率の下限値は、0.03wt%、上限値は、
0.10wt%である。
【0014】Cuは合金の強度向上に寄与するものであ
るが、その含有率が0.01wt%未満ではその効果に乏
しく、0.20wt%を越えれば効果が飽和する。また、
Tiは結晶粒の微細化に寄与し、その含有率が0.01
wt%未満ではその効果に乏しく、0.02wt%を越えれ
ば効果が飽和する。
【0015】任意的に添加されるMnはNiと同じくA
l−Fe−Si粒子の微細化に寄与するものであるが、
0.15wt%を越えて添加しても微細化効果が飽和す
る。また、Crは結晶粒を微細化して合金の強度向上に
寄与するものであるが、0.10wt%を越えて添加して
も微細化効果が飽和し、さらなる添加は経済的な無駄を
発生する。Mn、Crの1種または2種を含有する場合
の特に好ましい含有率の下限値はMn:0.02wt%、
Cr:0.01wt%であり、上限値はMn:0.12wt
%、Cr:0.10wt%である。
【0016】なお、押出成形後に行う時効処理の効率の
向上を目的として、この発明に係る合金にBe元素を添
加しても良い。具体的にはBeの含有率を0.0005
〜0.15wt%の範囲となるように添加するのが好まし
く、特に好ましいBeの含有率の下限値は0.001wt
%であり、上限値は0.10wt%である。
【0017】この発明に係る合金を製造するにあたって
は、各元素を上記の含有率の範囲になるよう常法に従っ
て調整溶解した後、所定形状のビレットに鋳造する。次
に、該ビレットを均質化させ、合金中に含まれるAl−
Fe−Si粒子を微細化、α化させて合金中に均等に分
散させるために均熱処理を施す。該均熱処理の温度条件
等は任意に選択し得るが、この発明ではNiを添加する
ことによってAl−Fe−Si粒子の微細化、α化を比
較的低温の均熱処理で実現することができるため、時間
的及びエネルギー的コストを勘案し、550〜570℃
の温度で1.5〜3時間の範囲で均熱処理をするのが良
い。
【0018】
【実施例】次に、この発明の実施例を示す。
【0019】表1に示すように、実施例として、この発
明の組成範囲内にある6種類の試料A〜Fと、比較例と
して、組成範囲外にある3種類の試料G〜Iを作成し
た。前記各試料は、常法に従い各組成物を調製し溶解し
た後、鋳造により所定の形状のビレットに成形した。な
お、この実施例で使用したビレットの形状は直径6イン
チ×長さ650mmである。
【0020】
【表1】
【0021】次に、Al−Fe−Si粒子を微細化、α
化してビレット中に均等に分散させるために均熱処理を
施した。該均熱処理の条件は、比較例との有意差を確認
するために下記表2に示す各種に設定した。
【0022】
【表2】
【0023】なお、上記均熱処理後、一旦ビレットを冷
却するが、該ビレットの冷却方法には特に制限はない。
【0024】次に、上記各条件で均熱処理したビレット
を常法に従って押出加工を行った。この実施例は、直接
押出法を採用し、470℃に加熱したビレットを、高さ
47mm,幅29mmの押出形材に押し出した。押出速
度は40m/minに設定した。
【0025】次に、上記押出材につき200℃×3時間
の時効処理を行い、押出材の完成品を得た。
【0026】こうして得られた押出材の表面を目視にて
観察し、各合金における押出材の表面品質を評価した。
この結果を下記表3に示す。なお、押出前のビレット中
に含まれるAl−Fe−Si粒子のα化率と押出後の表
面品質との相関を得るために、ビレットのα化率を測定
しており、該測定結果を下記表3に合わせて記す。
【0027】
【表3】
【0028】表3の結果からわかるように、この発明に
係る組成範囲のビレットは、均熱処理の温度、及び時間
に関わりなく、Al−Fe−Si粒子が完全にα化して
おり、押出後の押出材の表面は欠損が殆ど認められず、
比較例に比べて表面品質が良好であることを確認し得
た。
【0029】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、6000系
の合金中に所定量のNiが含有されてなるものであるか
ら、550〜570℃という低い均熱温度でも、ビレッ
ト中のAl−Fe−Si粒子の微細化、α化が促進さ
れ、該ビレットの押出加工における押出速度を速めて
も、押出材に表面欠損が現れない。従って、この発明の
合金によれば表面品質を維持しつつ高い生産性を確保す
ることができ、なおかつ、省エネルギーを実現すること
ができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Mg:0.35〜0.80wt% Si:0.20〜0.90wt% Fe:0.16〜0.25wt% Ni:0.01〜0.15wt% Cu:0.01〜0.20wt% Ti:0.01〜0.02wt% を含有し、残部がアルミニウム及び不純物からなること
    を特徴とする押出性に優れたAl−Mg−Si系合金。
  2. 【請求項2】Mg:0.35〜0.80wt% Si:0.20〜0.90wt% Fe:0.16〜0.25wt% Ni:0.01〜0.15wt% Cu:0.01〜0.20wt% Ti:0.01〜0.02wt% を含有し、さらに Mn:0.15wt%以下 Cr:0.10wt%以下 のいずれか1種または2種を含有し、残部がアルミニウ
    ム及び不純物からなることを特徴とする押出性に優れた
    Al−Mg−Si系合金。
JP30432995A 1995-11-22 1995-11-22 押出性に優れたAl−Mg−Si系合金 Pending JPH09143604A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072628A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-24 Aleris Aluminum Bonn GmbH High strength crash resistant aluminium alloy
CN103966483A (zh) * 2014-04-10 2014-08-06 安徽银力铸造有限公司 一种耐腐蚀汽车用铝合金板材
JP2021085040A (ja) * 2019-11-25 2021-06-03 昭和電工株式会社 熱伝導性、導電性ならびに強度に優れたアルミニウム合金圧延材およびその製造方法
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WO2025242893A1 (en) 2024-05-24 2025-11-27 Constellium Singen Gmbh 6xxx aluminum alloy with improved recyclability

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