JPH09316616A

JPH09316616A - 改良された長いＡｌ合金成品を製造する方法およびその方法によって製造された成品

Info

Publication number: JPH09316616A
Application number: JP8117840A
Authority: JP
Inventors: S Warren Alison; エス．ウォーレンアリソン
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Alcoa Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-05-13
Also published as: JP3810855B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた静的軸線方向破壊性を有し、焼入れ感
受性を低下し、成品の形状範囲の拡大が可能で、Ａｌ強
化車輌または同様の構造物の製造に使用するため寸法上
の可能性を改良されたＡｌ合金、およびその合金を用い
て製造された細長いＡｌ成品を得ること。【解決手段】車輛フレームまたは副組立体の部品すな
わち無垢の車体として適する、改良された細長いＡｌ合
金製品およびその様な製品を製造する方法。合金は、Ｍ
ｇ０．４５〜０．７％、Ｓｉ０．３５〜０．６％、Ｖ
０．１〜０．３５％、Ｆｅ：０．１〜０．４％（好まし
くは０．１５〜０．３％）を含み、残部がＡｌ、付随元
素および不純物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、改良された細長い
Ａｌ合金成品および部品、特に車輌の主要構造部材の製
造に特に有用な、改良された細長いＡｌ合金成品を押出
し加工を含む作業によって製造する方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】真直フレーム部材を含みうるいくつかの
別体部品から成る独立した複数の副組立体を用意するこ
とによって、車輌のフレームを製造することは公知であ
る。各副組立体は、鋳造品、押出し加工品または板状部
品であってよい複数の部材を節（ノード）構造によって
一体に接合することによって製造される。フレームおよ
び副組立体は、接着剤接合、溶接または機械的締着によ
って、もしくはこれらの接合技術と他の接合技術を組合
せることにより組立てられる。かかる車輌フレーム構造
の例は、「自動車シャシー」という名称の米国特許第４
６１８１６３号明細書で利用されおり、その全内容を参
考のために本明細書に援用する。Ａｌ合金はかかる車輌
のフレーム構造にきわめて好適である。その密度が小さ
く、良好な強度と良好な耐食性を有するからである。さ
らに、Ａｌ合金は車輌フレームの剛さおよび作動特性を
改良するため使用することができる。Ａｌ合金を使用す
ることは、環境的利点，および軽量なＡｌ合金製車輛フ
レームに基く効率に対するポテンシャルを付与し、軽量
化による燃費の低減化を実現する。最後に、車輌フレー
ムにおけるＡｌ合金部品の採用は、車輌の使用寿命が尽
きたとき、Ａｌ合金部品または副組立体を最終的に再使
用する機会を生ずる。さらにＡｌ合金製車輛フレーム
は、一層重い通常の鋼製フレームによる車輛構造に典型
的に対応する、いちじるしい強度および耐破壊性を有す
ると考える。

【０００３】上記のように、Ａｌ合金製の主自動車車体
構造体にとって重要な考察は、自動車の全重量の低減化
および自動車性能の改良のいずれか一方または双方に関
連した耐破壊性を含んでいる。自動車への適用に対し
て、耐破壊性は、車室のうけ入れ難い変形の発生または
搭乗者の過度の減速なしに、自動車の或る衝突衝撃量の
支承能力を反映する。衝突時に、構造体は規定の態様で
変形すべきであり、構造体によって吸収される変形エネ
ルギは衝撃の運動エネルギと平衡すべきであり、車室の
完全性が維持されるべきであり、また搭乗者の減速を最
小にする態様で主構造体が破壊されなければならない。
自動車構造体または他の用途に使用するために、Ａｌ合
金の物理的および機械的特性を評価するため、種々の標
準的テストを行うことができる。例えば、強度および相
対的に期待される性能に関する情報を得るため、引張り
テストおよび標準的成形性テストを行うことができ、ま
たは破断特性を試験しかつ弾性または塑性応力の下で、
クラックの成長に対する抵抗または靱性の大きさを知る
ため引裂テストを行うことができる。これらのテストま
たは他のテスト方法が、車輌部品、副組立体およびフレ
ームの製造に使用される代表的材料の性能を試験するた
めに行われる。しかしながら、主車体構造体に使用する
ためのＡｌ合金部品の評価を行うための標準的テストは
ほとんどない。

【０００４】したがって、上記テストに加えて、静的軸
線方向破壊テストが軸線方向圧縮荷重に対する車輌フレ
ーム部品の応答の評価を可能にすると考える。静的軸線
方向破壊テストは、もし圧縮荷重の下においてエネルギ
を吸収すべく設計される部品構造の評価に使用されるな
らば、圧縮荷重に対する部品の応答を試験するのに必要
な厳しい条件を実現する。静的軸線方向破壊テストの
間、特定の長さのエネルギ吸収部品は部品に所定の速度
で圧縮負荷され、最初の自由な長さのほぼ半分またはそ
れ以下の高さに最終的に変形される。これらの条件の下
で経験しうる種々の圧潰モードには、規則的な折曲すな
わち安定な圧潰、不規則な折曲および屈曲が含まれる。
エネルギ吸収部品の評価に対する所望の応答は、規則的
折曲を特徴とする安定な軸線方向圧潰である。破壊され
るサンプルはこのテスト中に発生した厳しい変形に対応
する材料を決定するため試験される。一般にはクラック
なしに変形する可能性を示すことが好ましい。この場
合、サンプルは静的軸線方向破壊テストに続いて視覚的
に試験され、かつ変形したサンプルの外観に基いて格付
けが選定される。

【０００５】試験の結果は１から３までの目盛で登録さ
れる。「３」は、折曲部に近い区域にしばしば裸眼で見
られる開放クラック（割れ）および粗面化損傷の形跡が
あることを示す。格付け「３」の材料は使用できないと
考えられる。「２」は折曲部に近い領域または押出し材
料の変位した側壁が粗面化され、また僅かにクラックが
生じるかも知れないが、側壁の完全性が基本的には維持
されていることを示す。格付け「２」のサンプルは、格
付け「３」よりはよいが、格付け「１」のサンプル程に
はよくないことを示す。格付け「１」のサンプルは、破
壊された押出し加工品にクラックまたは粗面区域が無
く、折曲部は実質的に平滑であることを示す（これは、
静的軸線方向破壊テストに対する好ましい材料反応であ
る）。

【０００６】構造体または構造部品が、静的ならびに動
的破壊テストの間、圧縮荷重の下において、所望のよう
に徐々にエネルギを吸収しかつ変形する可能性は、部品
の構造たとえば形状、断面形状、大きさ、長さ、厚さ、
装置に含まれる接続形式、ならびに、部品が製造される
材料の特性、すなわち実際の負荷速度における降伏およ
び最終的引張り強度、弾性率、破断形式などの関数であ
る。そのようなエネルギ吸収部品を含む主車体構造体を
製造するための有力な候補として種々のＡｌ合金があ
る。たとえば６ＸＸＸ合金は、強化Ａｌ車輛に関連する
押出し加工部品の製造に利用することができる。６ＸＸ
Ｘシリーズ合金は、その主合金添加物としてＭｇおよび
Ｓｉを含む熱処理可能なＡｌ合金であり、Ａｌ協会方式
に従って指定された、一般的なＡｌ合金群である。６Ｘ
ＸＸ合金の強化はＭｇ₂Ｓｉまたはその前駆物質の析出
によって達成される。６ＸＸＸは自然時効処理された質
別Ｔ ₄または人工時効処理された質別Ｔ₆のいずれかで
広く使用される。また、このシリーズの合金は、改善さ
れた組合せの特性を付与するために、付加的相を形成し
または強化相を調整する目的で、Ｃｒ、ＭｎまたはＣｕ
またはそれらと他の元素との組合わせを含むのが普通で
ある。

【０００７】６ＸＸＸ合金は、建築用形状物の製造に普
通に使用され、またこれらの成品がほんの最小限の強度
水準を必要とする用途にもっとも多く使用されるため、
経費の観点で６ＸＸＸ合金は空気焼入れで生産されるの
が普通である。合金６０６３は６ＸＸＸ成品のもっとも
広く使用されるものの一つである。該合金は、質別Ｔ ₄
の自然時効処理材、および質別Ｔ₅，Ｔ₆の人工時効処
理材として、それぞれ典型的な降伏強度９０ＭＰａ（１
３ｋｓｉ）、１４５ＭＰａ（２１ｋｓｉ）および２１５
ＭＰａ（３１ｋｓｉ）を示す。一般に認められている業
界協定により、質別Ｔ₅およびＴ₆の押出し加工用指定
材は、溶体化熱処理および焼入れ作業を含む質別Ｔ₆の
厳格な規定に代えてプレス焼入れされるとともに人工時
効処理された成品を指すことができる。

【０００８】上昇温度処理作業からの焼入れは、最終成
品に必要な特性および性能の向上に重要であることが多
い。焼入れの目的は、押出し加工のような上昇温度作業
で生じた固溶体内にＭｇ，Ｓｉおよび他の元素を維持す
ることである。押出し加工の場合、別の溶体化熱処理お
よび焼入れ作業に伴う追加経費を回避するため、成品が
押出し加工プレスから排出される際に焼入れされること
が多い。押出し加工温度から迅速な冷却速度を得るため
に水焼入れを行うことができる。迅速な冷却速度は、固
溶体中の元素をもっともよく維持する。しかしながら、
水冷却は追加設備を必要とし、また過度の変形と、使用
に先立って形状を正するための事後処理必要性とを生ず
る。６０６３成品のプレス焼入れに空気冷却が行われる
のが普通である。空気冷却は従来経験した変形を低減化
し、かつ中空成品の寸法性能を改善する。

【０００９】しかしながら、６ＸＸＸ成品は、典型的
に、ある程度の焼入れ感受性、または空気焼入れにおい
て経験される焼入れ速度の低下を伴う強度もしくは他の
特性の低下を示す。焼入れ感受性は、徐速焼入れ中の固
溶体からの元素の析出による。この析出は、典型的に、
粒界およびマイクロ組織中の他の不均一部分に生じる。
焼入れ作業中の析出は、事後の時効処理作業中に強化相
を析出させるために溶質を利用できなくする。徐速焼入
れは、典型的に、強度、靱性、成形性または耐食性の低
下をもたらす。また徐速焼入れは、低エネルギ粒界破断
を促進することにより、成品の破断特性に悪影響を及ぼ
す可能性がある。降伏強度に関連する焼入れ感受性は、
６０６３のような希薄合金では小さいのが普通である。

【００１０】しかしながら、明瞭な焼入れ感受性が、靱
性および靱性インジケータならびに、材料の破面機能に
よって強く影響される他の特性に関して観察される。引
裂テストおよび成形性評価を通じて得られる結果が異る
ことが徐々にして認められる。焼入れ速度の劇的影響
も、６０６３のような通常の商用押出し加工材料におい
て、静的軸線方向破壊テストを使用して得られる結果に
おいても認識される。所望の特性の低下を克服するた
め、別の溶体化熱処理および焼入れ、または直列加圧噴
水焼入れは、焼入れ中析出を最少にするため必要な速度
において冷却するため使用することができる。しかしな
がら、上記のように、水焼入れは変形を生じ、処理速度
を抑制し、寸法修正用の追加処理を必要とし、部品形状
を公差内に維持する能力を制限する。もっとも厳しい公
差が、車輌副組立体またはフレームの組立て中維持され
るべきである。水焼入れ作業の使用に関連する焼入れ変
形は、複雑な、壁の薄い、中空の押出し加工物に悪影響
を及ぼし、それをポテンシャル的に変形し、所望の用途
に対する公差から外れさせ、さらに労働を強化する修正
を必要にさせる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４５２５３
２６号明細書には、６ＸＸＸ合金（Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，
Ｍｇ）の強度に対する焼入れ感受性が、Ｖ（バナジウ
ム）の添加によって改善されることが記載されている。
とくに、該特許明細書は、押出し成品の製造に対して、
Ｖ：０．０５〜０．２％と、Ａｌ合金に対するＦｅ濃度
の１／４〜２／３に等しい濃度のＭｎとを添加すること
を開示している。強度に対して焼入れ感受性を低下する
合金を開発する努力にもかかわらず、静的軸線方向破壊
性能に対して焼入れ感受性を低下する合金に対する必要
性が存在する。

【００１２】空気焼入れ可能な合金は、自動車構造体の
組立てに必要な寸法上の可能性に適合し、かつ強度が大
きく、衝突の際に圧縮荷重をうけるときエネルギを吸収
すべく設計された部品に、規則的に変形する能力を含む
最終的構造に使用するのに好適な特性を備えた、薄壁中
空押出し形状を製造する可能性を生じ、またこれらの部
品の製造が費用に比べて効果をよくするものである。し
たがって、優れた静的軸線方向破壊性能を備えたことを
特徴とするＡｌ合金を得ること、静的軸線方向破壊性能
および自動車構造体に適用する上で必要な他の特性に対
して、焼入れ感受性が低下したことを特徴とするＡｌ合
金を得ること、薄壁中空押出し成品を含む形状範囲の拡
大が可能で、かつ強化Ａｌ車輌または同様の構造物の製
造に使用するため寸法上の可能性を改良されたＡｌ合金
を得ること、改良されたＡｌ合金を得ること、および改
良された長いＡｌ合金成品を製造する方法を得ることが
本発明の目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、実質的
に、Ｍｇ：０．４５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５〜０．
６％、Ｖ：０．１〜０．３５％、およびＦｅ：０．１〜
０．４％を含み、残部が実質的にＡｌ、付随元素および
不純物である合金を用意すること、前記合金の部材を押
出し加工すること、および前記合金の前記部材を焼入れ
することの各工程を含む改良された細長いＡｌ成品を製
造する方法が得られる。

【００１４】別に記載されない限り、前記全ての成分割
合（％）は重量による。さらに、このＡｌ合金は静的軸
線方向破壊性能に対する比較的低い焼入れ感受性を示
し、かつ大きい強度、成形性および耐食性を生ずる。し
たがって、本発明の合金組成は、空気焼入れに理想的に
適合可能で、しかも形状範囲の拡大および寸法上の可能
性が改良される。焼入れ工程は、均質化、再加熱、押出
し加工、自然時効処理および人工時効処理の各工程に加
えて、押出し成品の強制空気焼入れの適用を含むことが
できる。本発明の上記ならびに他の特徴および利点は、
本発明による強制空冷成品の特徴を示すグラフである単
一の図面に基づく、本発明の下記の詳細な説明を考慮す
ることによって一層明確に理解しうるであろう。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によれば、合金成分はＭ
ｇ：約０．４５〜０．７％（好ましくは約０．４８〜
０．６４％）、Ｓｉ：約０．３５〜０．６％（好ましく
は約０．４〜０．５１％）、Ｖ：約０．１〜０．３５％
（好ましくは約０．２％）、およびＦｅ：約０．１〜
０．４％（好ましくは約０．１５〜０．３％）を含み、
残部が実質的にＡｌ、付随元素および不純物である。本
発明の合金組成は、意図的なＣｎの添加が自由であり、
かつ不純物のうけ入れうるレベルがＡｌ協会組成規準に
一致している。合金は、典型的には、連続鋳造または半
連続鋳造によって、典型的には、円筒形インゴットビレ
ットである押出し加工に適した形状の押出し用インゴッ
トになされる。インゴットは、必要ならば、表面の不純
物を除去するため機械加工または剥離することができ、
もしくは表面が適当であるならば機械加工なしで押出し
加工することができる。

【００１６】押出し工程は直径を著しく縮小するが、押
出し用ビレットに比較して長さをいちじるしく伸長す
る。押出し加工の前に、鋳造状態のビレットは、典型的
には、加工性および特性を改良するため熱処理をうけ
る。鋳造状態のビレットは存在するＭｇ₂Ｓｉ粒子を固
溶させうるようにＭｇ₂Ｓｉの固相温度を超える温度で
均質化され、鋳造過程から生ずる化学的偏析を減少す
る。均質化に続いて、インゴットは空冷される。押出し
加工前、ビレットは熱間加工温度に再加熱され、直接ま
たは間接押出し技術によって押出し加工される。本発明
を実施する際、押出し加工直前のシリング温度（典型的
には、押出し温度よりも、１０〜３８℃（５０〜１００
°Ｆ）低く、通常約３７１〜５３８℃（７００〜１００
０°Ｆ）の範囲、好ましくは４８２℃（９００°Ｆ））
で、押出し加工を行うことが重要な選択である。

【００１７】押出し円寸法は変化するが、押出し成品
は、典型的には、１．５ｍｍ以上の壁厚を有する。押出
し成品は、典型的には、端部が切落とされ、引続く作業
によって所望の長さに切断される。押出し成品は焼入れ
区域に進入し、そこで好ましくは強制空冷技術の実施に
よって焼入れされ、押出し成品の温度は約１２１〜２３
２℃（２５０〜４５０°Ｆ）に冷却される。好ましくは
押出し成品が焼入れ領域に排出されるとき約１７７℃
（３５０°Ｆ）であるのが好ましい。冷却速度すなわち
押出し成品が焼入れ領域を通過するときの温度変化は、
最終的に押出し部品の形状、押出し成品が焼入れ領域を
横断する速度および空気温度の関数である。実験によれ
ば、成品は強制空冷を実施され、冷却速度は２〜３℃／
秒（３〜６°Ｆ／秒）であった。押出し部品は約１／４
〜１−１／２％伸長され、もし必要であれば真直化され
る。押出し成品は自然時効処理される。適当な性質は４
〜３０日の自然時効処理によって達成される。

【００１８】押出し部品は、引続いて伸長されまたは伸
長されないで、人工時効処理してその強度特性を改善す
ることができる。この処理は、典型的には、約１２１ま
たは１３２℃（２５０または２７０°Ｆ）、典型的に
は、超１４９℃（３００°Ｆ）、たとえば約１６６〜２
３２℃（３３０〜４５０°Ｆ）で、１時間またはそれよ
り短い時間から約１０または１５時間、典型的には、１
７７〜２０４℃（３５０〜４００°Ｆ）で約２または３
時間の加熱を含んでいる。使用される時間は温度と反対
に変化し（温度が高ければ時間は短く、温度が低ければ
時間は長い）、この処理はいわゆるピークまたはＴ₆強
度を改善する。

【００１９】

【実施例】評価のため、Ａｌ合金組成、および熱処理の
三つの組合わせを示す押出し加工が準備された。各成分
のサンプルが水焼入れおよび空気焼入れを使用して押出
し加工された。「Ａ」および「Ｂ」と称する合金は、銅
を含まない６０６３型組成である。サンプル「Ａ」は、
６０６３−Ｔ₆成品用にＡｌ協会により推奨された処理
すなわち、５７９℃（１０７５°Ｆ）で４時間均質化
し、１７７℃（３５０°Ｆ）で８時間時効処理する処理
を使用して均質化されかつ時効処理された。すべての他
の処理工程は他例の材料の製造に使用された工程と同じ
である。サンプル「Ｂ」は、本発明の工程に従って均質
化されかつ時効処理された。最後に、本発明の合金は
「Ｃ」と称せられ、Ｖ：約０．２％を含んでいる。表１
は６０６３Ａｌ合金の登録された組成範囲を示してい
る。

【表１】組成

【００２０】表２は、水焼入れを使用して製造された押
出し成品の解析から得られたデータである。商用合金６
０６３（サンプル「Ａ」）、６０６３型合金（サンプル
「Ｂ」）および本発明の合金（サンプル「Ｃ」）が、通
常の水焼入れ工程を使用して押出し成品を製造するため
使用された。押出し成品は質別Ｔ₆まで時効処理され、
静的軸線方向テストおよび標準的引張りテストを使用し
て評価された。これらの材料を示す成品の評価におい
て、断面７．６cm（３インチ）の押出し成品は、端部を
平行に鋸切断され、軸線方向に変位させられた。このテ
ストは、一つの急激な折曲げ部を有する高さ約３．２cm
（１．２５インチ）のサンプルに破壊された。破壊され
た成品の変形区域は視覚的検査をうけ、以前に記載され
た格付け方式に従って破壊格付けを指定された。ここに
「１」の格付けは所望の結果であり、「３」の格付けは
クラックの存在を示す。表２の第２欄は、静的軸線方向
破壊テストの結果を示す。表から分かるように、三つの
合金はすべて、水焼入れをうけたとき、静的軸線方向破
壊テストにおいて好ましい性能を示した。

【表２】噴水焼入れ押出し成品長手方向引張り特性

【００２１】残りの表３および４は、強制空気焼入れを
使用して製造された押出し成品サンプルの解析から得ら
れたデータを示す。これらすべての合金、６０６３、６
０６３型および本発明の合金は、上記のように強制空気
焼入れを使用して押出し加工された。押出し成品のサン
プルは、質別Ｔ₆まで時効処理され、静的軸線方向破壊
テスト、縦方向引張りテストおよび、破壊靱性、耐食性
および成形性の相対的レベルを示すため通常使用される
テスト方法を使用して評価される。これらの材料の相対
的破壊靱性は、カーン（Ｋａｈｎ）引裂テストを使用し
て決定される単位拡散エネルギ値（ＵＰＥ）を比較する
ことによって示される。これらの相対的耐食性はかさ溶
液電位測定（ｂｕｌｋｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）を使用して比較さ
れる。これらの材料の相対的成形性は、乾燥状態および
潤滑状態におけるオルセン（Ｏｌｓｅｎ）ドームテスト
および案内曲げテストを使用して評価された。オルセン
ドームテストは、典型的には、シート状成品の相対的成
形性を示すため使用される。この例において、Ｔ ₆押出
し成品のサンプルは乾燥状態および潤滑状態において評
価され、面ひずみおよび同等の二軸成形状態を擬制す
る。

【００２２】このテストにおいて、乾燥および潤滑パン
チ加工が、一層よい相対的成形性を示す一層大きい値を
もった評価中の材料にくびれまたは損傷を発生する、ド
ーム高さを決定するため使用される。案内曲げテストは
最初は、シート成形作業を擬制するため指定された条件
の下で成形性を評価するため、開発された。典型的に
は、評価されるサンプルは、引張り作業において予想さ
れる変形を擬制するため予め１０％の歪みを与えられか
つ引続いて異なった半径のマンドレル上で曲げられたＴ
₄シート成品を示している。この押出し成品に対するサ
ービス適用において予想される材料変形の型が与えられ
ると、ストリップのサンプルはＴ₆状態において評価さ
れ、予備歪みは使用されなかった。このテストの所望の
結果は、クラックなしに小さいマンドレル上で曲げられ
る可能性であり、この評価によるデータは、典型的に
は、サンプルの厚さｔに対する制限半径Ｒの比として表
現される。この場合、Ｒ／ｔ比が小さくなると一層よい
成形性を示す。

【００２３】表３および４に示されたような得られたデ
ータは、６０６３および６０６３型材料の強制空冷Ａｌ
合金押出し成品は（水焼入れをうけた押出し加工物に比
較して）静的破壊テストにおける性能のレベル低下を示
し、一方、本発明の新規な合金は所望の性能レベルを維
持し、噴水冷却成品において得られたものと同じ作動の
結果を表示した。本発明のＡｌ合金は、強度に悪影響な
しに、カーンテストによって測定された単位拡散エネル
ギ（ＵＰＥ）値によって示された改良された技術を表示
した。Ａｌ合金においては典型的な、靱性が増加すると
強度のコストも増加する。これらの金属における−かさ
溶液電位測定は、かさ腐食性能（ｂｕｌｋｃｏｒｒｏ
ｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が匹敵するものと
期待しうることを同様に示している。成形性インジケー
タテストの結果の比較は、テストされた本発明合金の押
出し成品が、乾燥および潤滑状態におけるオルセン高さ
の増大、ならびに達成された案内曲げ半径の所望の増大
を表示したことを示している。

【表３】

【００２４】表１に記載されたいくつかの材料の評価に
おいて得られた結果の比較は、唯一つの図面に図示され
ている。降伏強度、破断靱性および成形性インジケータ
の結果は、強制空冷押出し成品サンプルにおいて収集さ
れた測定値の平均を示している。データは比較を可能に
するため、６０６３成品に関連して標準化されている。
通常の水焼入れ工程の排除はいくつかの明白な利点を生
じた。複雑な焼入れ水の分配、供給および回収装置が廃
止された。空冷焼入れ装置の導入は、水焼入れによって
しばしば損われた寸法的公差に適合する能力を増大す
る。経費制御および経費減少における積極的衝撃は、押
出し工程段階ならびに押出し成品の押出し後の処理にお
いて発生した。押出し成品の押出し後の手作業による較
正が、いちじるしく減少しあるいは排除された。

【００２５】別に記載されない限り、下記のように定義
する。ａ．「ｋｓｉ」は平方インチ当たりキロポンド（１００
０ポンド）に等しい。ｂ．組成のパーセンテージは重量％である。ｃ．「インゴット由来」なる用語は、液体金属から公知
のまたは粉末冶金技術以外のその後開発された鋳造工程
によって凝固せしめられたことを意味する。この語は直
接チル鋳造、電磁鋳造、噴射鋳造およびその変形を含む
が、それらに限定されるものではない。ｄ．組成元素の数値範囲または最少値もしくは最大値、
または温度もしくは他の工程関連事項および他の事項に
ついて、数を丸める通常のルールから離れてまたはそれ
に加えて、各数をとくに指定しかつ開示することを意図
することにおいて、（ｉ）範囲の記載された最少および
最大範囲以内およびそれらの間、または（ii）記載され
た最小値においてまたはそれ以上、（iii ）記載された
最大値においてまたはそれ以下は、各分数およびコンマ
以下のいずれか一方または双方を含む。（たとえば、１
〜１０の範囲は、１．１，１．２，・・・・１．９，
２，２．１，２．２・・・など１０まで、また５００〜
１０００の範囲は５０１，５０２・・・など１０００ま
で、間のすべての数および分数、コンマ以下の数、そし
て５までは、０．０１・・・０．１・・・１などを示
す。）本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は
特許請求の範囲の記載内で別途実施しうることを理解す
べきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】表１に記載されたいくつかの材料の評価におい
て得られた結果を比較する図面である。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ２２Ｃ 21/06 Ｃ２２Ｃ 21/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に、Ｍｇ：０．４５〜０．７％、
Ｓｉ：０．３５〜０．６％、Ｖ：０．１〜０．３５％、
Ｆｅ：０．１〜０．４％を含み、残部が実質的にＡｌ、
付随元素および不純物である合金を用意すること、前記合金から成る部材を押出し加工すること、および前
記合金から成る部材を焼入れすること、以上の各工程を含む改良された細長いＡｌ合金成品を製
造する方法。
【請求項２】前記合金から成る前記部材が空気焼入れ
または水焼入れされる請求項１に記載された方法。
【請求項３】前記合金がＭｇ：０．４８〜０．６４％
を含む請求項１に記載された方法。
【請求項４】前記合金がＳｉ：０．４〜０．５％を含
む請求項１に記載された方法。
【請求項５】前記合金がＶ：０．２％を含む請求項１
に記載された方法。
【請求項６】前記合金がＭｇ：０．４８〜０．６４
％、Ｓｉ：０．４〜０．５％、Ｖ：０．２％およびＦ
ｅ：０．２％を含む請求項１に記載された方法。
【請求項７】前記押出し加工が、３７１〜５３８℃
（７００〜１０００°Ｆ）、好ましくは４５４〜５１０
℃（８５０〜９５０°Ｆ）のシリンダ温度で行われる請
求項１に記載された方法。
【請求項８】前記焼入れが、押出し加工成品温度を１
２１〜２３２℃（２５０〜４５０°Ｆ）または約１７７
℃（３５０°Ｆ）未満に低下する請求項１に記載された
方法。
【請求項９】焼入れ後、前記押出し成品が伸長加工さ
れる請求項１に記載された方法。
【請求項１０】押出し成品が約１．５０％に等しい
量、または必要であれば約０．２５％に等しい量だけ真
直化される請求項９に記載された方法。
【請求項１１】前記合金を加熱する段階、前記合金を押出し加工する段階、前記押出し加工された合金を空気焼入れする段階、前記押出し加工された合金を人工時効処理する段階、以上の各段階を含む請求項１から請求項１０までのいず
れか１項に記載された方法。
【請求項１２】押出し成品が車輌の真直フレーム部材
である請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記
載された方法。
【請求項１３】押出し成品が車輌の真直フレーム部材
である請求項１１に記載された方法。
【請求項１４】製造方法が請求項１から請求項１０ま
でのいずれか１項に記載された方法を含む成品。
【請求項１５】製造方法が請求項１１に記載された方
法を含む成品。
【請求項１６】フレームまたは副組立体を製造すべく
接合されたＡｌ合金製押出し部材を含み、少なくとも複
数の前記Ａｌ合金製押出し部材が請求項１から請求項６
までのいずれか１項に記載された組成を有するＡｌ合金
を含む車輌フレーム。