JPH11209857A - バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法Info
- Publication number
- JPH11209857A JPH11209857A JP1070898A JP1070898A JPH11209857A JP H11209857 A JPH11209857 A JP H11209857A JP 1070898 A JP1070898 A JP 1070898A JP 1070898 A JP1070898 A JP 1070898A JP H11209857 A JPH11209857 A JP H11209857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- weight
- plate
- temperature
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 3
- -1 hot-rolled Substances 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １５０乃至１８０℃の温度雰囲気下におい
て、約１００乃至１０００時間の長時間経過した状態に
おいても、初期と同等以上の高温強度を得ることがで
き、また鋼製弁による凝着摩耗量が少ないバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法を提供する。 【解決手段】 バルブプレート用アルミニウム合金板
は、Ｃｕ：３．５乃至４．５重量％、Ｍｎ：０．４乃至
１．０重量％、Ｓｉ：０．２乃至０．８重量％及びＭ
ｇ：０．４乃至１．０重量％を含有すると共に、Ｔｉ：
０．００５乃至０．０５重量％、Ｚｒ：０．０２乃至
０．２０重量％及びＣｒ０．０２乃至０．１０重量％か
らなる群から選択された少なくとも１種の元素を含有
し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなる組
成を有する。このアルミニウム合金板は、その組成の鋳
塊を均熱処理し、熱間圧延し、溶体化処理した後、得ら
れたアルミニウム合金板に１０乃至３０％の冷間歪みを
付与することにより製造される。
て、約１００乃至１０００時間の長時間経過した状態に
おいても、初期と同等以上の高温強度を得ることがで
き、また鋼製弁による凝着摩耗量が少ないバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法を提供する。 【解決手段】 バルブプレート用アルミニウム合金板
は、Ｃｕ：３．５乃至４．５重量％、Ｍｎ：０．４乃至
１．０重量％、Ｓｉ：０．２乃至０．８重量％及びＭ
ｇ：０．４乃至１．０重量％を含有すると共に、Ｔｉ：
０．００５乃至０．０５重量％、Ｚｒ：０．０２乃至
０．２０重量％及びＣｒ０．０２乃至０．１０重量％か
らなる群から選択された少なくとも１種の元素を含有
し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなる組
成を有する。このアルミニウム合金板は、その組成の鋳
塊を均熱処理し、熱間圧延し、溶体化処理した後、得ら
れたアルミニウム合金板に１０乃至３０％の冷間歪みを
付与することにより製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車エアコン用コ
ンプレッサのバルブプレートに使用されるバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法に関し、更に詳述す
れば、１５０乃至１８０℃の高温雰囲気で長時間保持し
た後の高温強度（特に耐力）及び高温での耐凝着摩耗性
が優れたバルブプレート用アルミニウム合金板の製造方
法に関する。
ンプレッサのバルブプレートに使用されるバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法に関し、更に詳述す
れば、１５０乃至１８０℃の高温雰囲気で長時間保持し
た後の高温強度（特に耐力）及び高温での耐凝着摩耗性
が優れたバルブプレート用アルミニウム合金板の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、環境問題及び高級化等の要請によ
り自動車の軽量化が図られており、このため、自動車用
エアコンのコンプレッサも軽量化が要望されている。
り自動車の軽量化が図られており、このため、自動車用
エアコンのコンプレッサも軽量化が要望されている。
【０００３】従来、自動車エアコン用コンプレッサ−の
バルブプレートは、鉄板で製造されている。コンプレッ
サ運転時には冷媒のフレオンガスが高速で圧縮されるた
め、バルブプレートは１５０乃至１８０℃の高温にな
る。また、フレオンガスの吸排気を調整する鋼製弁が高
速で繰り返してバルブプレートに衝突する機構になって
いる。
バルブプレートは、鉄板で製造されている。コンプレッ
サ運転時には冷媒のフレオンガスが高速で圧縮されるた
め、バルブプレートは１５０乃至１８０℃の高温にな
る。また、フレオンガスの吸排気を調整する鋼製弁が高
速で繰り返してバルブプレートに衝突する機構になって
いる。
【０００４】このような機構を有するバルブプレートに
対し、軽量化の観点からアルミニウム合金を適用しよう
とすると、そのアルミニウム合金には、第１に、高温
（１５０℃乃至１８０℃）で長期間使用に耐えることが
要求される。例えば、高温促進評価法により、１５０℃
の温度で１０００時間以上、又は１８０℃で１００時間
以上の条件で、十分な強度（主に耐力）を確保すること
が要求される。
対し、軽量化の観点からアルミニウム合金を適用しよう
とすると、そのアルミニウム合金には、第１に、高温
（１５０℃乃至１８０℃）で長期間使用に耐えることが
要求される。例えば、高温促進評価法により、１５０℃
の温度で１０００時間以上、又は１８０℃で１００時間
以上の条件で、十分な強度（主に耐力）を確保すること
が要求される。
【０００５】第２に、バルブプレート用アルミニウム合
金には、凝着摩耗性が優れていることが要求される。即
ち、鋼製弁がアルミニウム合金製バルブプレート（弁座
部）に高温で高速度で繰り返し衝突するとき、この衝突
により鋼製弁に弁座部のアルミニウムが付着してアルミ
ニウムの凝着が起こりやすい。そして、鋼製弁は板厚が
０．３ｍｍ程度と薄いため、鋼製弁が吐出口又は吸入口
に高速で当たったとき、弁が僅かにたわみ、繰り返し当
たると共に、微摺動を伴った動きをする。このため、鋼
製弁が当たるアルミニウム弁座部分が鋼製弁に僅かな摩
耗を伴った凝着を起こす。このため、バルブプレート用
のアルミニウム合金板としては、凝着摩耗性が優れてい
ることが要求される。
金には、凝着摩耗性が優れていることが要求される。即
ち、鋼製弁がアルミニウム合金製バルブプレート（弁座
部）に高温で高速度で繰り返し衝突するとき、この衝突
により鋼製弁に弁座部のアルミニウムが付着してアルミ
ニウムの凝着が起こりやすい。そして、鋼製弁は板厚が
０．３ｍｍ程度と薄いため、鋼製弁が吐出口又は吸入口
に高速で当たったとき、弁が僅かにたわみ、繰り返し当
たると共に、微摺動を伴った動きをする。このため、鋼
製弁が当たるアルミニウム弁座部分が鋼製弁に僅かな摩
耗を伴った凝着を起こす。このため、バルブプレート用
のアルミニウム合金板としては、凝着摩耗性が優れてい
ることが要求される。
【０００６】而して、高温強度が優れたアルミニウム合
金として、ＪＩＳ２０１４，２０２４，２２１８，２６
１８アルミニウム合金が公知である。しかしながら、こ
れらの合金はいずれもＴ６処理後の状態で使われること
が多い。特に、２２１８合金及び２６１８合金はＮｉ及
びＦｅを多量に添加したものであり、これにより、Ｔ６
処理によって高温強度を高くするこができる。
金として、ＪＩＳ２０１４，２０２４，２２１８，２６
１８アルミニウム合金が公知である。しかしながら、こ
れらの合金はいずれもＴ６処理後の状態で使われること
が多い。特に、２２１８合金及び２６１８合金はＮｉ及
びＦｅを多量に添加したものであり、これにより、Ｔ６
処理によって高温強度を高くするこができる。
【０００７】これらは、いずれも１５０乃至１８０℃の
温度範囲における初期強度、１５０℃の温度で約１００
時間程度の時効処理における高温強度、及び１８０℃の
温度で約５０時間の時効処理における高温強度が高いと
いう優れた特性を有している。
温度範囲における初期強度、１５０℃の温度で約１００
時間程度の時効処理における高温強度、及び１８０℃の
温度で約５０時間の時効処理における高温強度が高いと
いう優れた特性を有している。
【０００８】他にも、アルミニウム合金材中の添加成分
を選択すると共に、その組成を規定することにより、高
温強度の向上を図ったアルミニウム合金が提案されてい
る（特開昭６２−２１４１５１号公報、特開昭６２−２
３０９４９号公報）。また添加成分の組成を規定すると
共に、所定の条件で溶体化処理等を施すことにより、更
に一層高温強度の向上を図ったアルミニウム合金材の製
造方法も開示されている（特開平４−３２５６４５号公
報、特開平４−３２５６４６号公報及び特開平４−３７
１５４３号公報）。
を選択すると共に、その組成を規定することにより、高
温強度の向上を図ったアルミニウム合金が提案されてい
る（特開昭６２−２１４１５１号公報、特開昭６２−２
３０９４９号公報）。また添加成分の組成を規定すると
共に、所定の条件で溶体化処理等を施すことにより、更
に一層高温強度の向上を図ったアルミニウム合金材の製
造方法も開示されている（特開平４−３２５６４５号公
報、特開平４−３２５６４６号公報及び特開平４−３７
１５４３号公報）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、１５０乃至１８０℃の高温下にお
いて、アルミニウム合金材を使用したときに、前述の時
効処理において１００時間又は５０時間という時効時間
を超えると、高温強度が次第に低下するという問題点が
ある。また、鋼製弁へのアルミニウムの凝着が起こり、
弁座部の凝着摩耗量が多くなり、長時間使用後には気密
性が次第に低下するという問題点もある。
従来技術においては、１５０乃至１８０℃の高温下にお
いて、アルミニウム合金材を使用したときに、前述の時
効処理において１００時間又は５０時間という時効時間
を超えると、高温強度が次第に低下するという問題点が
ある。また、鋼製弁へのアルミニウムの凝着が起こり、
弁座部の凝着摩耗量が多くなり、長時間使用後には気密
性が次第に低下するという問題点もある。
【００１０】従って、従来のアルミニウム合金材を使用
して自動車エアコン用のバルブプレートを製造した場合
には、その剛性が低下すると共に、気密性を保持でき
ず、性能が低下し、また破損の発生原因となる。
して自動車エアコン用のバルブプレートを製造した場合
には、その剛性が低下すると共に、気密性を保持でき
ず、性能が低下し、また破損の発生原因となる。
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、１５０乃至１８０℃の温度雰囲気下におい
て、約１００乃至１０００時間の長時間経過した状態に
おいても、初期と同等以上の高温強度を得ることがで
き、また鋼製弁による凝着摩耗量が少ないバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法を提供することを目
的とする。
のであって、１５０乃至１８０℃の温度雰囲気下におい
て、約１００乃至１０００時間の長時間経過した状態に
おいても、初期と同等以上の高温強度を得ることがで
き、また鋼製弁による凝着摩耗量が少ないバルブプレー
ト用アルミニウム合金板の製造方法を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るバルブプレ
ート用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｃｕ：３．５
乃至４．５重量％、Ｍｎ：０．４乃至１．０重量％、Ｓ
ｉ：０．２乃至０．８重量％及びＭｇ：０．４乃至１．
０重量％を含有すると共に、Ｔｉ：０．００５乃至０．
０５重量％、Ｚｒ：０．０２乃至０．２０重量％及びＣ
ｒ０．０２乃至０．１０重量％からなる群から選択され
た少なくとも１種の元素を含有し、残部がアルミニウム
及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム
合金の鋳塊を均熱処理し、熱間圧延し、溶体化処理した
後、得られたアルミニウム合金板に１０乃至３０％の冷
間歪みを付与することを特徴とする。
ート用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｃｕ：３．５
乃至４．５重量％、Ｍｎ：０．４乃至１．０重量％、Ｓ
ｉ：０．２乃至０．８重量％及びＭｇ：０．４乃至１．
０重量％を含有すると共に、Ｔｉ：０．００５乃至０．
０５重量％、Ｚｒ：０．０２乃至０．２０重量％及びＣ
ｒ０．０２乃至０．１０重量％からなる群から選択され
た少なくとも１種の元素を含有し、残部がアルミニウム
及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム
合金の鋳塊を均熱処理し、熱間圧延し、溶体化処理した
後、得られたアルミニウム合金板に１０乃至３０％の冷
間歪みを付与することを特徴とする。
【００１３】このバルブプレート用アルミニウム合金板
の製造方法において、前記熱間圧延工程と、前記溶体化
処理工程との間に、冷間圧延工程を設けても良い。ま
た、前記冷間歪みは、１２乃至２２％であることがより
好ましい。
の製造方法において、前記熱間圧延工程と、前記溶体化
処理工程との間に、冷間圧延工程を設けても良い。ま
た、前記冷間歪みは、１２乃至２２％であることがより
好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者等は、アルミニウム合金
の高温強度を向上させるべく種々実験研究した結果、成
分組成及び製造条件を適正なものとし、特に溶体化処理
後に、例えば冷間圧延率を最適化して、適正な冷間歪み
を付与することにより、１５０乃至１８０℃の高温雰囲
気で長時間保持後の高温強度が優れており、かつ高温に
おける鋼製弁との凝着摩耗性が優れたバルブプレート用
のアルミニウム合金板を得ることができることを知見
し、本発明を完成するに至ったものである。
の高温強度を向上させるべく種々実験研究した結果、成
分組成及び製造条件を適正なものとし、特に溶体化処理
後に、例えば冷間圧延率を最適化して、適正な冷間歪み
を付与することにより、１５０乃至１８０℃の高温雰囲
気で長時間保持後の高温強度が優れており、かつ高温に
おける鋼製弁との凝着摩耗性が優れたバルブプレート用
のアルミニウム合金板を得ることができることを知見
し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１５】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。先ず、本発明に係るアルミニウム合金板の成分添加
理由及び組成限定理由について説明する。
る。先ず、本発明に係るアルミニウム合金板の成分添加
理由及び組成限定理由について説明する。
【００１６】Ｃｕ：３．５乃至４．５重量％ Ｃｕはアルミニウム合金の強度確保のために必要不可欠
の元素であるが，その含有量が３．５重量％未満では十
分な強度が得られない。一方、Ｃｕ含有量が４．５重量
％を超えると、初期高温強度及び１５０℃の温度におけ
る約１００時間までの使用条件又は１８０℃の温度にお
ける約５０時間までの使用条件における高温強度は高く
なるが、１５０℃の温度で１０００時間以上の使用条件
又は１８０℃の温度で１００乃至３００時間の使用条件
では、過時効状態になって高温強度が低下する。また、
アルミニウム合金板の製造時に鋳造割れが起こりやすく
なったり、初期の加エ性の低下によって熱間圧延時に割
れ等が発生しやすくなる。従って、Ｃｕ量は３．５乃至
４．５重量％の範囲とする。
の元素であるが，その含有量が３．５重量％未満では十
分な強度が得られない。一方、Ｃｕ含有量が４．５重量
％を超えると、初期高温強度及び１５０℃の温度におけ
る約１００時間までの使用条件又は１８０℃の温度にお
ける約５０時間までの使用条件における高温強度は高く
なるが、１５０℃の温度で１０００時間以上の使用条件
又は１８０℃の温度で１００乃至３００時間の使用条件
では、過時効状態になって高温強度が低下する。また、
アルミニウム合金板の製造時に鋳造割れが起こりやすく
なったり、初期の加エ性の低下によって熱間圧延時に割
れ等が発生しやすくなる。従って、Ｃｕ量は３．５乃至
４．５重量％の範囲とする。
【００１７】Ｍｎ：０．４乃至１．０重量％ Ｍｎは高温強度の向上のために有効な元素である。アル
ミニウム合金中のＭｎ含有量が０．４重量％未満である
と、例えば１５０℃の温度で１０００時間という長時間
が経過した後に十分な強度を得ることができなくなる。
一方、Ｍｎ含有量が１．０重量％を超えると、その効果
が飽和すると共に、粗大な化合物が増加して強度（靭
性）が低下する。また、Ｍｎ含有量が１．０重量％を超
えると、初期の高温強度及び長時間経過後の高温強度が
低下する。従って、Ｍｎ量は０．４乃至１．０重量％の
範囲とする。
ミニウム合金中のＭｎ含有量が０．４重量％未満である
と、例えば１５０℃の温度で１０００時間という長時間
が経過した後に十分な強度を得ることができなくなる。
一方、Ｍｎ含有量が１．０重量％を超えると、その効果
が飽和すると共に、粗大な化合物が増加して強度（靭
性）が低下する。また、Ｍｎ含有量が１．０重量％を超
えると、初期の高温強度及び長時間経過後の高温強度が
低下する。従って、Ｍｎ量は０．４乃至１．０重量％の
範囲とする。
【００１８】Ｓｉ：０．２乃至０．８重量％ Ｓｉはアルミニウム合金板の高温強度を向上させるため
に必要な元素である。アルミニウム合金中のＳｉ含有量
が０．２重量％未満では十分な高温強度が得られない。
一方、Ｓｉ含有量が０．８重量％を超えると、初期の高
温強度は得られるものの、１５０℃温度で１０００時間
の使用環境又は１８０℃温度で１００乃至３００時間の
使用環境では、所定の強度が得られない。従って、Ｓｉ
量は０．２乃至０．８重量％の範囲とする。
に必要な元素である。アルミニウム合金中のＳｉ含有量
が０．２重量％未満では十分な高温強度が得られない。
一方、Ｓｉ含有量が０．８重量％を超えると、初期の高
温強度は得られるものの、１５０℃温度で１０００時間
の使用環境又は１８０℃温度で１００乃至３００時間の
使用環境では、所定の強度が得られない。従って、Ｓｉ
量は０．２乃至０．８重量％の範囲とする。
【００１９】Ｍｇ：０．４乃至１．０重量％ Ｍｇはアルミニウム合金の高温強度確保のために必要不
可欠な元素である。しかし、Ｍｇを添加すると、高温で
の凝着摩耗性が劣化するという難点がある。合金中のＭ
ｇ含有量が、０．４重量％未満では凝着摩耗性は向上す
るが、バルブプレートに要求される十分な強度が得られ
ない。一方、Ｍｇ含有量が１．０重量％を超えると、初
期強度は高くなるが、高温雰囲気下において長時間経過
後の強度低下が大きくなる。更に、高速で繰り返し動い
ている弁との接触部において、弁座の凝着摩耗量が多く
なり、所定の圧力が得られなくなり、コンプレッサとし
ての機能を果さなくなる可能性がある。また、初期の加
工性が悪くなり、熱間圧延時に割れ等が発生しやすくな
る。従って、Ｍｇ量は０．４乃至１．０重量％の範囲と
する。
可欠な元素である。しかし、Ｍｇを添加すると、高温で
の凝着摩耗性が劣化するという難点がある。合金中のＭ
ｇ含有量が、０．４重量％未満では凝着摩耗性は向上す
るが、バルブプレートに要求される十分な強度が得られ
ない。一方、Ｍｇ含有量が１．０重量％を超えると、初
期強度は高くなるが、高温雰囲気下において長時間経過
後の強度低下が大きくなる。更に、高速で繰り返し動い
ている弁との接触部において、弁座の凝着摩耗量が多く
なり、所定の圧力が得られなくなり、コンプレッサとし
ての機能を果さなくなる可能性がある。また、初期の加
工性が悪くなり、熱間圧延時に割れ等が発生しやすくな
る。従って、Ｍｇ量は０．４乃至１．０重量％の範囲と
する。
【００２０】Ｔｉ：０．００５乃至０．０５重量％、Ｚ
ｒ：０．０２乃至０．２０重量％及びＣｒ０．０２乃至
０．１０重量％ Ｔｉ、Ｚｒ及びＣｒは、結晶粒を微細化すると共に、高
温強度を向上させる効果を有する元素である。Ｔｉ含有
量が０．００５重量％未満、Ｚｒ含有量が０．０２重量
％未満、Ｃｒ含有量が０．０２重量％未満であるとその
効果を十分に得ることができない。一方、アルミニウム
合金中にＴｉを含有させる場合はＴｉ含有量が０．０５
重量％を超えた場合、Ｚｒを含有させる場合はＺｒ含有
量が０．２０重量％を超えた場合及びＣｒを含有させる
場合はＣｒ含有量が０．１０重量％を超えた場合は、そ
の効果が飽和し、且つ粗大な化合物が多くなり、強度
（靱性）が低下するようになる。従って、Ｔｉ含有量量
は０．００５乃至０．０５重量％、Ｚｒ含有量は０．０
２乃至０．２０重量％、Ｃｒ含有量は０．０２乃至０．
１０重量％の範囲とする。
ｒ：０．０２乃至０．２０重量％及びＣｒ０．０２乃至
０．１０重量％ Ｔｉ、Ｚｒ及びＣｒは、結晶粒を微細化すると共に、高
温強度を向上させる効果を有する元素である。Ｔｉ含有
量が０．００５重量％未満、Ｚｒ含有量が０．０２重量
％未満、Ｃｒ含有量が０．０２重量％未満であるとその
効果を十分に得ることができない。一方、アルミニウム
合金中にＴｉを含有させる場合はＴｉ含有量が０．０５
重量％を超えた場合、Ｚｒを含有させる場合はＺｒ含有
量が０．２０重量％を超えた場合及びＣｒを含有させる
場合はＣｒ含有量が０．１０重量％を超えた場合は、そ
の効果が飽和し、且つ粗大な化合物が多くなり、強度
（靱性）が低下するようになる。従って、Ｔｉ含有量量
は０．００５乃至０．０５重量％、Ｚｒ含有量は０．０
２乃至０．２０重量％、Ｃｒ含有量は０．０２乃至０．
１０重量％の範囲とする。
【００２１】不可避的不純物 アルミニウム合金中には、上記元素の他に不可避的不純
物として、Ｆｅ，Ｚｎ，Ｎｉ及びＶ等が含有されるが、
これらの不可避的不純物は夫々Ｆｅ：０．７重量％以
下、Ｚｎ；０．２５重量％以下、Ｎｉ；０．１重量％以
下、Ｖ：０．１重量％以下であると、アルミニウム合金
板の性能に影響を与えることはない。しかし、不純物は
可及的に少ないことが望ましい。
物として、Ｆｅ，Ｚｎ，Ｎｉ及びＶ等が含有されるが、
これらの不可避的不純物は夫々Ｆｅ：０．７重量％以
下、Ｚｎ；０．２５重量％以下、Ｎｉ；０．１重量％以
下、Ｖ：０．１重量％以下であると、アルミニウム合金
板の性能に影響を与えることはない。しかし、不純物は
可及的に少ないことが望ましい。
【００２２】次に、製造条件についての限定理由を述べ
る。
る。
【００２３】冷間歪み：１０乃至３０％ 本発明においては、溶体化処理後の素材に所定の歪み量
で冷間加工を施すことが高温強度を高めるために重要で
ある。この冷間加工の歪み量が１０％未満であると、そ
の後の加熱時の析出が不十分で初期強度が低下すると共
に、１５０℃の温度で１０００時間又は１８０℃の温度
で１００時間経過後において、所定の高温強度が得られ
ない。
で冷間加工を施すことが高温強度を高めるために重要で
ある。この冷間加工の歪み量が１０％未満であると、そ
の後の加熱時の析出が不十分で初期強度が低下すると共
に、１５０℃の温度で１０００時間又は１８０℃の温度
で１００時間経過後において、所定の高温強度が得られ
ない。
【００２４】一方、冷間歪みを付与するための加工にお
いて、歪み量が３０％を超えると、初期の高温強度は高
くなるものの、１５０乃至１８０℃での長時間加熱後に
おいて、強度が著しく低下する。従って、本発明におい
ては、溶体化処理後の素材に１０乃至３０％量で冷間歪
みを付与する。この歪み量は、好ましくは１５乃至２５
％である。なお、本発明において、溶体化処理後の素材
に冷間歪みを与える方法としては、冷間圧延に限定され
ず、例えば、レベラー、ストレッチ等により冷間歪みを
付与しても良い。
いて、歪み量が３０％を超えると、初期の高温強度は高
くなるものの、１５０乃至１８０℃での長時間加熱後に
おいて、強度が著しく低下する。従って、本発明におい
ては、溶体化処理後の素材に１０乃至３０％量で冷間歪
みを付与する。この歪み量は、好ましくは１５乃至２５
％である。なお、本発明において、溶体化処理後の素材
に冷間歪みを与える方法としては、冷間圧延に限定され
ず、例えば、レベラー、ストレッチ等により冷間歪みを
付与しても良い。
【００２５】なお、工業的に実施されている焼き入れ後
の歪み付与は、通常、１乃至５％程度である。
の歪み付与は、通常、１乃至５％程度である。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。第１実施例 下記表１に示す組成のアルミニウム合金のうち、供試材
Ｎｏ１のアルミニウム合金の鋳塊（厚さ５０ｍｍ）を使
用し、４８０℃に８時間加熱して均質化処理した後、更
に４３０℃に２時間加熱した後、熱間圧延を行い、厚さ
が２．５ｍｍの板を製作した。次いで、４９０℃に３０
分間加熱して溶体化処理した後、水冷して焼き入れ処理
し、その後、アルミニウム合金板に０乃至３５％の冷間
歪み量で冷間歪みを付与し、バルブプレート用アルミニ
ウム合金板を得た。なお、表１中、本発明の組成範囲を
最上段に付し、比較例の各供試材において成分組成が本
発明の範囲から外れるものについて、下線を付した。ま
た、比較例のうち、供試材４乃至７は、現在工業的に量
産されている市販材であり、供試材４はＪＩＳ２０１４
合金、供試材５は２０２４合金、供試材６は２６１８合
金、供試材７は２２１８合金である。また、供試材８乃
至１０は組成範囲が本発明の範囲を外れたものである。
比較して説明する。第１実施例 下記表１に示す組成のアルミニウム合金のうち、供試材
Ｎｏ１のアルミニウム合金の鋳塊（厚さ５０ｍｍ）を使
用し、４８０℃に８時間加熱して均質化処理した後、更
に４３０℃に２時間加熱した後、熱間圧延を行い、厚さ
が２．５ｍｍの板を製作した。次いで、４９０℃に３０
分間加熱して溶体化処理した後、水冷して焼き入れ処理
し、その後、アルミニウム合金板に０乃至３５％の冷間
歪み量で冷間歪みを付与し、バルブプレート用アルミニ
ウム合金板を得た。なお、表１中、本発明の組成範囲を
最上段に付し、比較例の各供試材において成分組成が本
発明の範囲から外れるものについて、下線を付した。ま
た、比較例のうち、供試材４乃至７は、現在工業的に量
産されている市販材であり、供試材４はＪＩＳ２０１４
合金、供試材５は２０２４合金、供試材６は２６１８合
金、供試材７は２２１８合金である。また、供試材８乃
至１０は組成範囲が本発明の範囲を外れたものである。
【００２７】その後、得られたアルミニウム合金板を１
５０℃の温度で０．５時間加熱した後の引張強さ及び耐
力を測定すると共に、１０００時間連続加熱した後の引
張強さ及び耐力を測定することにより、アルミニウム合
金板の高温特性を評価した。また、同じ板から高温での
凝着摩耗試験用試験片を切り出し、実機の鋼製弁に相当
する鋼板をこのアルミニウム合金板に高速で繰り返し衝
突させ、アルミニウムの凝着摩耗量を測定した。
５０℃の温度で０．５時間加熱した後の引張強さ及び耐
力を測定すると共に、１０００時間連続加熱した後の引
張強さ及び耐力を測定することにより、アルミニウム合
金板の高温特性を評価した。また、同じ板から高温での
凝着摩耗試験用試験片を切り出し、実機の鋼製弁に相当
する鋼板をこのアルミニウム合金板に高速で繰り返し衝
突させ、アルミニウムの凝着摩耗量を測定した。
【００２８】図１は凝着摩耗量を測定する試験方法を示
す図であり、この図１に示すように、突起を有するアル
ミニウム合金板からなる試験片１に対し、鋼板２を繰り
返し衝突させ、弁座相当のアルミニウム試験片１の滅失
量（高さ減少量）ｍｍを測定した。但し、試験温度は１
８０℃、面圧は１５ｋｇ／ｍｍ2、繰り返し衝突のサイ
クルは２４００ｒｐｍ、試験時間は１８８時間、繰り返
し衝突回数は２．７×１０7回である。その結果を下記
表２に示す。但し、高温特性欄の引張強さ及び耐力の単
位はN/mm2である。
す図であり、この図１に示すように、突起を有するアル
ミニウム合金板からなる試験片１に対し、鋼板２を繰り
返し衝突させ、弁座相当のアルミニウム試験片１の滅失
量（高さ減少量）ｍｍを測定した。但し、試験温度は１
８０℃、面圧は１５ｋｇ／ｍｍ2、繰り返し衝突のサイ
クルは２４００ｒｐｍ、試験時間は１８８時間、繰り返
し衝突回数は２．７×１０7回である。その結果を下記
表２に示す。但し、高温特性欄の引張強さ及び耐力の単
位はN/mm2である。
【００２９】表２に示すように、本発明の実施例におい
ては、溶体化処理後、冷間加工率１２乃至２２％の冷間
ひずみを与えて製造したアルミニウム合金板であるの
で、高温での初期強度及び長時間経過後の高温強度差が
少なく、かつ高温での凝着摩耗性が優れている。これに
対し、比較例の場合は、高温特性が悪く、また、凝着摩
耗量も多いものであった。
ては、溶体化処理後、冷間加工率１２乃至２２％の冷間
ひずみを与えて製造したアルミニウム合金板であるの
で、高温での初期強度及び長時間経過後の高温強度差が
少なく、かつ高温での凝着摩耗性が優れている。これに
対し、比較例の場合は、高温特性が悪く、また、凝着摩
耗量も多いものであった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】第２実施例 前記表１に示す各組成のアルミニウム合金鋳塊（厚さ５
０ｍｍ）を夫々使用し、４８０℃に８時間加熱して均質
化処理した後、更に４３０℃に２時間加熱し、その後、
熱間圧延し、厚さが２．５ｍｍのアルミニウム合金板を
製作した。次いで、４９０℃に３０分間加熱して溶体化
処理した後、水冷により焼き入れ処理し、その後１８％
の冷間歪み量を付与して所定の板を製造した。
０ｍｍ）を夫々使用し、４８０℃に８時間加熱して均質
化処理した後、更に４３０℃に２時間加熱し、その後、
熱間圧延し、厚さが２．５ｍｍのアルミニウム合金板を
製作した。次いで、４９０℃に３０分間加熱して溶体化
処理した後、水冷により焼き入れ処理し、その後１８％
の冷間歪み量を付与して所定の板を製造した。
【００３３】その後、得られたアルミニウム合金板を１
５０℃の温度で０．５時間加熱後の引張強さ及び耐力を
測定すると共に、１０００時間連続加熱した後の引張強
さ及び耐力を測定することにより、アルミニウム合金板
の高温特性を評価した。また、同じ板から高温での凝着
摩耗試験片を製作し、実機の鋼製弁に相当する鋼板を使
用し、高速で繰り返し衝突させアルミニウムの凝着摩耗
量を測定した。凝着摩耗量は、前述のとおり、図１に示
す試験方法により、弁座相当の鋼板の減失量（高さ減少
量）ｍｍを測定して評価した。その結果を下記表３に示
す。但し、高温特性欄の引張強さ及び耐力の単位はN/mm
2である。
５０℃の温度で０．５時間加熱後の引張強さ及び耐力を
測定すると共に、１０００時間連続加熱した後の引張強
さ及び耐力を測定することにより、アルミニウム合金板
の高温特性を評価した。また、同じ板から高温での凝着
摩耗試験片を製作し、実機の鋼製弁に相当する鋼板を使
用し、高速で繰り返し衝突させアルミニウムの凝着摩耗
量を測定した。凝着摩耗量は、前述のとおり、図１に示
す試験方法により、弁座相当の鋼板の減失量（高さ減少
量）ｍｍを測定して評価した。その結果を下記表３に示
す。但し、高温特性欄の引張強さ及び耐力の単位はN/mm
2である。
【００３４】本発明の組成範囲に入る各実施例のアルミ
ニウム合金板であって、本発明の範囲に入る冷間歪みを
付与したものは、高温での初期強度及び長時間経過後の
高温強度差が少なく、かつ高温での凝着摩耗性が優れて
いる。これに対し、比較例のアルミニウム合金板は本発
明の範囲の冷間歪みを付与しても、高温特性及び凝着摩
耗量が悪いものであった。
ニウム合金板であって、本発明の範囲に入る冷間歪みを
付与したものは、高温での初期強度及び長時間経過後の
高温強度差が少なく、かつ高温での凝着摩耗性が優れて
いる。これに対し、比較例のアルミニウム合金板は本発
明の範囲の冷間歪みを付与しても、高温特性及び凝着摩
耗量が悪いものであった。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アルミニウム合金板の成分組成を適切なものにし、その
製造条件を適正化し、特に溶体化処理後に適正な冷間歪
みを付与するので、１５０乃至１８０℃の高温雰囲気で
長時間保持後の高温強度が優れていると共に、高温にお
ける鋼製弁との凝着摩耗性が優れたバルブプレート用の
アルミニウム合金板を得ることができる。
アルミニウム合金板の成分組成を適切なものにし、その
製造条件を適正化し、特に溶体化処理後に適正な冷間歪
みを付与するので、１５０乃至１８０℃の高温雰囲気で
長時間保持後の高温強度が優れていると共に、高温にお
ける鋼製弁との凝着摩耗性が優れたバルブプレート用の
アルミニウム合金板を得ることができる。
【図１】凝着摩耗性を評価する方法を示す図である。
１：試験片 ２：鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６５１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６５１Ａ ６８５ ６８５Ｚ ６９４ ６９４Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃｕ：３．５乃至４．５重量％、Ｍｎ：
０．４乃至１．０重量％、Ｓｉ：０．２乃至０．８重量
％及びＭｇ：０．４乃至１．０重量％を含有すると共
に、Ｔｉ：０．００５乃至０．０５重量％、Ｚｒ：０．
０２乃至０．２０重量％及びＣｒ０．０２乃至０．１０
重量％からなる群から選択された少なくとも１種の元素
を含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物から
なる組成を有するアルミニウム合金の鋳塊を均熱処理
し、熱間圧延し、溶体化処理した後、得られたアルミニ
ウム合金板に１０乃至３０％の冷間歪みを付与すること
を特徴とするバルブプレート用アルミニウム合金板の製
造方法。 - 【請求項２】 前記熱間圧延工程と、前記溶体化処理工
程との間に、冷間圧延工程を有することを特徴とする請
求項１に記載のバルブプレート用アルミニウム合金板の
製造方法。 - 【請求項３】 前記冷間歪みは、１２乃至２２％である
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブプレート用ア
ルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070898A JPH11209857A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1070898A JPH11209857A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209857A true JPH11209857A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11757815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1070898A Pending JPH11209857A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209857A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20102307A1 (it) * | 2010-12-16 | 2012-06-17 | Omb Saleri S P A | Valvola perfezionata per bombole cng |
| WO2012044450A3 (en) * | 2010-09-08 | 2012-07-05 | Alcoa Inc. | Improved 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| CN103168111A (zh) * | 2010-10-08 | 2013-06-19 | 美铝公司 | 改进的2xxx铝合金及其生产方法 |
| US9587298B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-03-07 | Arconic Inc. | Heat treatable aluminum alloys having magnesium and zinc and methods for producing the same |
| US9926620B2 (en) | 2012-03-07 | 2018-03-27 | Arconic Inc. | 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| KR20220131403A (ko) * | 2021-03-18 | 2022-09-28 | (주) 동양에이.케이코리아 | 고강도 알루미늄 합금 압연판재의 제조방법 및 이를 이용한 고강도 알루미늄 합금 압연판재 |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP1070898A patent/JPH11209857A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012044450A3 (en) * | 2010-09-08 | 2012-07-05 | Alcoa Inc. | Improved 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US8999079B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-04-07 | Alcoa, Inc. | 6xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9194028B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-11-24 | Alcoa Inc. | 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9249484B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-02-02 | Alcoa Inc. | 7XXX aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9359660B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-06-07 | Alcoa Inc. | 6XXX aluminum alloys, and methods for producing the same |
| CN103168111A (zh) * | 2010-10-08 | 2013-06-19 | 美铝公司 | 改进的2xxx铝合金及其生产方法 |
| CN103168111B (zh) * | 2010-10-08 | 2015-07-29 | 美铝公司 | 改进的2xxx铝合金及其生产方法 |
| ITMI20102307A1 (it) * | 2010-12-16 | 2012-06-17 | Omb Saleri S P A | Valvola perfezionata per bombole cng |
| US9926620B2 (en) | 2012-03-07 | 2018-03-27 | Arconic Inc. | 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9587298B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-03-07 | Arconic Inc. | Heat treatable aluminum alloys having magnesium and zinc and methods for producing the same |
| KR20220131403A (ko) * | 2021-03-18 | 2022-09-28 | (주) 동양에이.케이코리아 | 고강도 알루미늄 합금 압연판재의 제조방법 및 이를 이용한 고강도 알루미늄 합금 압연판재 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5396752B2 (ja) | 靭性に優れたフェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP5918158B2 (ja) | 室温時効後の特性に優れたアルミニウム合金板 | |
| WO2002079533A1 (fr) | Feuille en alliage aluminium a aptitude au formage et durcissabilite excellentes au cours de la cuisson de revetement, et procede de production | |
| CZ20021134A3 (cs) | Způsob výroby pásů nebo plechů z hliníku a manganu | |
| JP3590685B2 (ja) | 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法 | |
| JPH08505904A (ja) | 改良された延性及び深絞り性を有するアルミニウム−ケイ素−マグネシウム系合金及びその製造方法 | |
| JPH027386B2 (ja) | ||
| JP4057199B2 (ja) | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板 | |
| JP2004527658A (ja) | 曲げ特性を改善したアルミニウム合金シートを製造する方法及びその製造方法により製造されたアルミニウム合金シート | |
| CN117187636B (zh) | 一种高强度高弯曲性能5052铝合金冷轧板带材的生产方法 | |
| JPH11209857A (ja) | バルブプレート用アルミニウム合金板の製造方法 | |
| JP5111966B2 (ja) | アルミニウム合金パネルの製造方法 | |
| JP4865174B2 (ja) | 曲げ加工性と絞り成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 | |
| US4140556A (en) | Aluminum alloy sheet | |
| JP3210419B2 (ja) | フランジ成形性に優れたｄｉ缶用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| JP3345839B2 (ja) | 成形用高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 | |
| CN117089787B (zh) | 一种5754-h22汽车密封条用铝合金带材生产方法 | |
| JPS6022061B2 (ja) | ドロ−レスフイン用アルミニウム合金薄板の製造法 | |
| JPS63149349A (ja) | 包装用アルミニウム合金板およびその製造法 | |
| JPH07166285A (ja) | 焼付硬化型Ａｌ合金板及びその製造方法 | |
| EP3712282A1 (en) | Titanium alloy material | |
| JP3234511B2 (ja) | 高速成形用Ａｌ合金板の製造方法及びＡｌ合金板の高速成形方法 | |
| JP2682335B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼熱延鋼帯の製造法 | |
| JP2024042815A (ja) | 析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 | |
| JP2000319743A (ja) | 高温強度が優れたアルミニウム合金材及びその製造方法 |