JPS60200945A - 高弾性アルミニウム合金とその製造方法 - Google Patents
高弾性アルミニウム合金とその製造方法Info
- Publication number
- JPS60200945A JPS60200945A JP59056492A JP5649284A JPS60200945A JP S60200945 A JPS60200945 A JP S60200945A JP 59056492 A JP59056492 A JP 59056492A JP 5649284 A JP5649284 A JP 5649284A JP S60200945 A JPS60200945 A JP S60200945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- weight
- less
- powder
- aluminum alloy
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
- C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0408—Light metal alloys
- C22C1/0416—Aluminium-based alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は、アルミニウム合金の特性、特に弾性率の改善
に関するものである。
に関するものである。
（ロ）技術背景
アルミニウム合金は鉄系利料に比べ比重が「と軽量であ
り、耐食性も優れている。しかも、低温で塑性加工が容
易であるため機器の軽量化と省エネルギーに通した金属
材料である。
り、耐食性も優れている。しかも、低温で塑性加工が容
易であるため機器の軽量化と省エネルギーに通した金属
材料である。
しかしながらアルミニウム自体は、本質的に強度が低く
、耐熱性、耐摩耗性の劣る金属であるため強度、耐熱性
、耐摩耗性を必要とする機械部品、構造材料とし１適し
ていなかった。しかし、種々の合金化や熱処理法などの
開発によυ高機能アルミニウム材料が開発され広い分身
への応用が検討されている。
、耐熱性、耐摩耗性の劣る金属であるため強度、耐熱性
、耐摩耗性を必要とする機械部品、構造材料とし１適し
ていなかった。しかし、種々の合金化や熱処理法などの
開発によυ高機能アルミニウム材料が開発され広い分身
への応用が検討されている。
高強度アルシミニウ人台金利料としては７０００系、２
０００系の合金系がよく知られているが、最近米国にお
いてさらに高強度を有する７０９０合金、７０９１合金
が開発されている。
０００系の合金系がよく知られているが、最近米国にお
いてさらに高強度を有する７０９０合金、７０９１合金
が開発されている。
米国における高強度アルミニウム合金の用途は主に航空
機用であるが、航空機用アルミニウム合金に要求される
特性としては高弾性と高強度であり、それぞれ８５００
ｋｇ／ｍｒｌ、６０ ｋｑ／ｍｒｌ 以上であること
が望ましい。しかしながら、現在市販のアルミニウム合
金には引張り強さが６０ ｋｇ／ｍｔ／ｒ前後と高いも
のもあるが弾性率は８００１いｄ以下と鉄系材料の半分
以下で、さらにこれらは耐食性をかなり犠牲にしている
といわれている。このため高弾性率ヲ得るためにカーボ
ンやセラミック繊維、粒子の複合化や、Ｌｉの添加等の
試みがなされているが、い捷だ十分な実用化の段階に致
っていない。
機用であるが、航空機用アルミニウム合金に要求される
特性としては高弾性と高強度であり、それぞれ８５００
ｋｇ／ｍｒｌ、６０ ｋｑ／ｍｒｌ 以上であること
が望ましい。しかしながら、現在市販のアルミニウム合
金には引張り強さが６０ ｋｇ／ｍｔ／ｒ前後と高いも
のもあるが弾性率は８００１いｄ以下と鉄系材料の半分
以下で、さらにこれらは耐食性をかなり犠牲にしている
といわれている。このため高弾性率ヲ得るためにカーボ
ンやセラミック繊維、粒子の複合化や、Ｌｉの添加等の
試みがなされているが、い捷だ十分な実用化の段階に致
っていない。
ｅ→発明の開示
本発明はアルミニウム合金の特性を改善するために成さ
れたものであり、アルミニウム素地中にＳＩ元素とＦｅ
元素とＣｕ元素とＭｇ元素を添加することにより強度、
耐摩耗性、耐熱性の改善をはかる過程において共晶点付
近のＳｉ濃度を含む合金は高い弾性率を有することを見
い出したものである。
れたものであり、アルミニウム素地中にＳＩ元素とＦｅ
元素とＣｕ元素とＭｇ元素を添加することにより強度、
耐摩耗性、耐熱性の改善をはかる過程において共晶点付
近のＳｉ濃度を含む合金は高い弾性率を有することを見
い出したものである。
本発明のアルミニウム合金の添加元素としてはＳｉ元素
が重要であり、このＳｉ元素の濃度は７．０重量％〜１
７．０重量％である。
が重要であり、このＳｉ元素の濃度は７．０重量％〜１
７．０重量％である。
ＡＩ−旧糸合金状態図では１１．７％Ｓｉが共晶点とな
つ１いるが、本合金のＳｉ濃度はこの共晶点を含む±５
％以内となっている。本合金系においてＳｉ量が１５％
の場合、７係の場合には１２Ｓｉの場合に比べ弾性率低
下する傾向があり高弾性率を得るにはＳｉ元素の濃度が
共晶温度付近に近づくほど良い。
つ１いるが、本合金のＳｉ濃度はこの共晶点を含む±５
％以内となっている。本合金系においてＳｉ量が１５％
の場合、７係の場合には１２Ｓｉの場合に比べ弾性率低
下する傾向があり高弾性率を得るにはＳｉ元素の濃度が
共晶温度付近に近づくほど良い。
Ｆｅ元素は添加量が多いほど高弾性率を示す傾向にある
がＦｅ元素が１２重量％を越えると熱間での塑性加工性
（熱間鍛造性、熱間圧延性、熱間押出性）が著しく悪く
なるためＦｅ元素は１２重量％以下とする。
がＦｅ元素が１２重量％を越えると熱間での塑性加工性
（熱間鍛造性、熱間圧延性、熱間押出性）が著しく悪く
なるためＦｅ元素は１２重量％以下とする。
Ｍｇ、Ｃｕ元素は７１−リツクスの析出強化をねらいと
するもので、それぞれ２重量％以下、６５重量％以下と
する。
するもので、それぞれ２重量％以下、６５重量％以下と
する。
Ｍｇの添加量が多いと加工性が悪くなるため２％以下に
する。また、Ｃｕの多量の添加は強度の著しい向上を示
さないばかりか、微細欠陥の発生を誘導するためのＣｕ
の添加量は６５重量％以下が好ましい。
する。また、Ｃｕの多量の添加は強度の著しい向上を示
さないばかりか、微細欠陥の発生を誘導するためのＣｕ
の添加量は６５重量％以下が好ましい。
本合金系のように多量のＳｉ、Ｆｅ元素を含有するアル
ミニウム合金は従来の鋳造法による製造は非常に難しい
。この原因はＳｉ、Ｆｃ元素のＡβに対する固溶度は小
さいためで、ＡＩ素地中に多量のＳｉ、Ｆｅ元素を添加
すると８１とＦＣの粗大化した強固な初晶が生じ、これ
が合金の強度を著しくそこなうためである。
ミニウム合金は従来の鋳造法による製造は非常に難しい
。この原因はＳｉ、Ｆｃ元素のＡβに対する固溶度は小
さいためで、ＡＩ素地中に多量のＳｉ、Ｆｅ元素を添加
すると８１とＦＣの粗大化した強固な初晶が生じ、これ
が合金の強度を著しくそこなうためである。
このＳｉ、Ｆｅの初晶を微細化する方法としてはＰ等を
微量添加する等の方法もあるが、溶湯の凝固時の凝固速
度を速くすることが非常に効果的である。この為にＡ１
合金溶湯を水または気体あるいはか、１０２に／Ｓ以」
二の凝固速度で凝固させ、合金とする。４０メツシユ以
下の噴霧粉は凝固速度が１０２に７８以上となるが、１
０２Ｉ（７８以上の速さで凝固した合金では１０μ７ｎ
以上の析出物は見られなくなり、徽軸均−組織となる。
微量添加する等の方法もあるが、溶湯の凝固時の凝固速
度を速くすることが非常に効果的である。この為にＡ１
合金溶湯を水または気体あるいはか、１０２に／Ｓ以」
二の凝固速度で凝固させ、合金とする。４０メツシユ以
下の噴霧粉は凝固速度が１０２に７８以上となるが、１
０２Ｉ（７８以上の速さで凝固した合金では１０μ７ｎ
以上の析出物は見られなくなり、徽軸均−組織となる。
この様にして製造した粉末を熱間塑性加工（熱間押出し
、熱間鍛造）により合金材とすると、真密度比がほぼ１
００％の均−徽＃Ｉな組織を有する合金材とすることが
できる。
、熱間鍛造）により合金材とすると、真密度比がほぼ１
００％の均−徽＃Ｉな組織を有する合金材とすることが
できる。
このようにして得られたＡ１合金材は強度、耐熱性、耐
摩性ともに従来のＡ４合金に比べ非常に向上する。
摩性ともに従来のＡ４合金に比べ非常に向上する。
実施例
エアーアトマイズにより得られたＡβ−８ｉ Ｆｅ−Ｃ
ｕ Ｍｇ糸１００メツシュ以下の合金粉末を用いて、然
間押出利を製造し、合金相の特性について調査した。
ｕ Ｍｇ糸１００メツシュ以下の合金粉末を用いて、然
間押出利を製造し、合金相の特性について調査した。
押出は合金粉末を成形し缶につめたものを４７０゛Ｃで
約２時間加熱し押出比的７：１で行った。
約２時間加熱し押出比的７：１で行った。
以上の様にして製造したｆｉ、１−８ｉ −Ｆｅ Ｃｕ
−Ｍｇ系合金利別の特性を第１表に示す。比較拐とし
て鋳造法によシ製造した２０１４．７’０７５強力アル
ミニウム合金利の特性を同時に示す。
−Ｍｇ系合金利別の特性を第１表に示す。比較拐とし
て鋳造法によシ製造した２０１４．７’０７５強力アル
ミニウム合金利の特性を同時に示す。
弾性率の測定はゲージ法と超音波法によって測定したが
両者は良い一致を示した。
両者は良い一致を示した。
表１ アルミニウム合金材の特性
Ａｊ７−３ｉ−Ｆｅ系合金ばＣｕを４５重量％、Ｍｇを
１重量％含有している。
１重量％含有している。
表よりわかるように共晶濃度近傍である１２重量％のＳ
ｌを含む合金は共晶濃度から離れた濃度である７重量％
、１５５重量％合金に比べ、高い弾性率を示している。
ｌを含む合金は共晶濃度から離れた濃度である７重量％
、１５５重量％合金に比べ、高い弾性率を示している。
また同時に材料の引張強さ、硬度も高い値を示している
が、その他に耐摩耗性、耐熱性も良く、熱膨張も小さく
塑性加工性も良いものであった。
が、その他に耐摩耗性、耐熱性も良く、熱膨張も小さく
塑性加工性も良いものであった。
以上示しだように共晶濃度のＳ１元素を含有するＡＩ
−’Ｓｉ −Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｇ合金は機械的特性、熱的
特性、塑性加工性ともに良好であるだめ航空機用４ｆ１
判、自動車用Ａ−，＝Ｉ料、精密機械部品用相和等今以
上の広い範囲へのＡ４合金の適用が可能であると思われ
る。
−’Ｓｉ −Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｇ合金は機械的特性、熱的
特性、塑性加工性ともに良好であるだめ航空機用４ｆ１
判、自動車用Ａ−，＝Ｉ料、精密機械部品用相和等今以
上の広い範囲へのＡ４合金の適用が可能であると思われ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （＋ｌ ７． Ｏ型皿％〜１７．０重量％のＳｉ元素と
１２重量％以下のＦｅ元素を含有し、かつ２重量％以下
のＭｇ元素と６．５重量％以下のＣｕ元素を含有し残部
が実質的にＡｌからなシ、弾性率が８０００ ｋｇ／ｍ
ｄ以上であることを特徴とする高弾性アルミニウム合金
。 ＋２］ ７．０重量％〜１７０重量％の置元素と１２重
量％以下のＦｅ元素を含有し、かつ２重量％以下のＭｇ
元素と６５重量％以下のＣｕ元素を含有し残部が実質的
にＡｌからなるアルミニウム合金であり、噴霧法によシ
、溶湯から製造した４０メツシユ以下の粒度の粉末か、
捷だけ１０２に７８以上で急速凝固させることによって
得られた粉末を熱間塑性加工法によって成形することを
特徴とする高弾性アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056492A JPS60200945A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 高弾性アルミニウム合金とその製造方法 |
| DE8484114320T DE3481322D1 (de) | 1983-12-02 | 1984-11-27 | Aluminiumlegierungen und verfahren zu ihrer herstellung. |
| EP84114320A EP0144898B1 (en) | 1983-12-02 | 1984-11-27 | Aluminum alloy and method for producing same |
| BR8406132A BR8406132A (pt) | 1983-12-02 | 1984-11-30 | Liga de aluminio e processo para a sua producao |
| US06/879,704 US4702885A (en) | 1983-12-02 | 1986-06-27 | Aluminum alloy and method for producing the same |
| US06/940,168 US4818308A (en) | 1983-12-02 | 1986-12-10 | Aluminum alloy and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056492A JPS60200945A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 高弾性アルミニウム合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200945A true JPS60200945A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13028586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056492A Pending JPS60200945A (ja) | 1983-12-02 | 1984-03-23 | 高弾性アルミニウム合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200945A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159344A (ja) * | 1987-09-22 | 1989-06-22 | Kobe Steel Ltd | 高速，高精度移動装置の作業手段保持用部品 |
| JP2020037730A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | アルミニウム合金及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59056492A patent/JPS60200945A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159344A (ja) * | 1987-09-22 | 1989-06-22 | Kobe Steel Ltd | 高速，高精度移動装置の作業手段保持用部品 |
| JP2020037730A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | アルミニウム合金及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4818308A (en) | Aluminum alloy and method for producing the same | |
| JPS63157831A (ja) | 耐熱性アルミニウム合金 | |
| US3325279A (en) | Aluminum-high silicon alloys | |
| JP2703840B2 (ja) | 高強度の過共晶Ａ１―Ｓｉ系粉末冶金合金 | |
| JPS62270704A (ja) | 加工性及び耐熱性の改善された急冷凝固アルミニウム合金の製造方法 | |
| JPH0153342B2 (ja) | ||
| US5833772A (en) | Silicon alloy, method for producing the alloy and method for production of consolidated products from silicon | |
| EP0171798B1 (en) | High strength material produced by consolidation of rapidly solidified aluminum alloy particulates | |
| EP0668806B1 (en) | Silicon alloy, method for producing the alloy and method for production of consolidated products from silicon alloy | |
| JPS5914096B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ基吸振合金およびその製造方法 | |
| JPS62142741A (ja) | 耐疲労強度の優れた高強度アルミニウム合金の製造法 | |
| JPS60200945A (ja) | 高弾性アルミニウム合金とその製造方法 | |
| JPS6247449A (ja) | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金 | |
| JPS6223952A (ja) | 靭性の高いＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系耐熱合金およびその製造法 | |
| JPS60234936A (ja) | 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 | |
| JP2711296B2 (ja) | 耐熱性アルミニウム合金 | |
| JPS6244547A (ja) | アルミニウム合金複合材料 | |
| JPS62250146A (ja) | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 | |
| JPH02194142A (ja) | 焼結用Ａｌ基合金粉末 | |
| EP0137180B1 (en) | Heat-resisting aluminium alloy | |
| JPS63307240A (ja) | 低熱膨張係数を有する高強度耐摩耗性Ａｌ−Ｓｉ系合金鍛造部材およびその製造法 | |
| JPS60125345A (ja) | 高耐熱、耐摩耗性アルミニウム合金及びその製造法 | |
| CN116140608B (zh) | 一种含Sb元素的激光选区熔化用镁合金粉末及其应用 | |
| JPS62250145A (ja) | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 | |
| JPS63310937A (ja) | 高強度・耐熱性アルミニウム合金部材およびその製造方法 |