JPS6064724A - 難押出加工性アルミニウム材の押出加工方法 - Google Patents

難押出加工性アルミニウム材の押出加工方法

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JPS6064724A
JPS6064724A JP17175583A JP17175583A JPS6064724A JP S6064724 A JPS6064724 A JP S6064724A JP 17175583 A JP17175583 A JP 17175583A JP 17175583 A JP17175583 A JP 17175583A JP S6064724 A JPS6064724 A JP S6064724A
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aluminum material
extruding
billet
extrude
composite billet
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Mitsugi Tokisawa
時沢 貢
Kenji Matsuki
松木 賢司
Hitoshi Hirokane
広兼 斉
Mitsuyuki Isogai
磯貝 光之
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Sumitomo Aluminum Smelting Co
Aisin Keikinzoku Co Ltd
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Sumitomo Aluminum Smelting Co
Aisin Keikinzoku Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/002Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばA#−Mg系合金等の難押出加工性アル
ミニウム材の熱間押出加工方法に関するものであり、更
に詳しくは予め易押出加工性アルミニウム材により押出
加工時に形成されるデッドメタル層を形成せしめた後、
難押出加工性アルミニウム材を中実芯体とし易押出加工
性アルミニウム材を表面被覆処理した複合ビレットを押
出加工することによる難押出加工性アルミニウム材の熱
間押出加工方法に関するものである。
例えば/1−Mg系合金は耐蝕性に優れかつ、機械的特
性も優れているため、その押出型材の用途も拡大してい
る。しかしながら5056合金等Mg含有量の高い場合
には押出加工性が悪く、押山型材表面にティアリング現
象が発生し易く、熱間押出加工限界も低い。その他人β
−Cu−Mg系合金、A 12− Z n −M g系
合金等高カアルミニウム合金材についても同様のことが
いえる。このためこの種の合金の熱間押出加工性を改良
し、加工限界を向上させるための手段の開発が嘱望され
ており、例えばダイス形状を改良して押出工具との摩擦
力によって生ずる押出材内外部の移動速度の差を小さく
する方法の提案(塑性と加工、νol。
23、No256.437〜443 (1982))、
又押出性改善の手段として押出機のコンテナー内に装填
したビレットと成形用ダイスとの間にB、Be、Ti、
Zr、W、Mo及びVの元素のうちの少なくとも1種の
元素を含有するアルミニウム合金介在片を介在させて押
出成形する方法(特公昭55−25931号公報)、金
属ビレットの表面に予めガラス質潤滑剤よりなる厚さ0
.01〜0.5龍の潤滑被覆層を形成して押出する方法
(特開昭53−133562号公報)等の提案がなされ
ている。
更に本発明者らは、第61回(1981年)及び第62
回(1982年)の軽金属学会において雌押出加工性5
05Gアルミ合金ビレットを一定の厚さの純アルミニウ
ムで被覆処理したビレットを用い、成形用ダイスとビレ
ットとの間に純アルミニウムのプレートが介在する形で
熱間押出加工し、それにより達成される押出性改良の効
果につき研究発表を行っている。
かような技術の現状を踏まえ、本発明者らは先の研究を
更に進展せしめ、難押出加工性アルミニウム材の工業上
適当する熱間押出加工方法を開発すべく鋭意検討を行っ
た結果、本発明方法を完成するに至った。
すなわち本発明は、難押出加工性アルミニウム利を熱間
押出加工するに際し、予め易押出加工性アルミニウム材
を熱間押出加工するか又は難押出加工性アルミニウム材
ビレットの前方に易押出加工性アルミニウム材を介在さ
せて熱間押出加工し、易押出加工性アルミニウム材を以
て構成されるデッドメタル層を形成し、次いで難押出加
工性アルミニウム材を中実芯体とし、その側面部表面に
製押出加工性アルミニウム材を前端部側で厚く、徨端部
側で薄く被覆処理した複合ビレットを熱間折出加工する
ことを特徴とする難押出加工性アルミニウム材の押出加
工方法を提供するにある。
以下、本発明方法を更に詳細に説明する。
本発明において難押出加工性アルミニウム材とは何等か
の絶対的な指標を以て定義されるものではなく、あくま
で相対的に押出加工性が劣り、加工限界の改良が望まれ
るアルミニウム材、例えばMg含有量の高いA4−Mg
系合金、高力アルミニウム合金として知られているAβ
−Cu −M g系合金、Aβ−Z n −M g系合
金等が、更にはポロン、炭素、シリコンカーバイト或い
はアルミナ系の繊維で強化されたアルミニウム複合材、
粉末焼結アルミニウム材等が挙げられる。
他方、易押出加工性アルミニウム材とは、例えば微量の
ボロン、チタン等を添加することもある純アルミニウム
、6063等の易押出加工性アルミニウム合金として知
られているAβ−Mg−3系合金、7072等のAn−
Zn系合金、3003等のAβ−Mn系合金等、前者に
比較して相対的に押出加工性に優れるものである。
本発明方法においては、まず易押出加工性アルミニウム
材ビレットを熱間押出するか、或いは後述する難押出加
工性アルミニウム材複合ビレットと成形用ダイスとの間
に易押出加工性アルミニウム材短片を挟在せしめて押出
加工し、押出進行過程において成形用ダイスの背面、コ
ンテナ壁面に沿って形成されるデッドメタル層を予め易
押出加工性アルミニウム材により形成せしめる。かかる
易押出加工性アルミニウム拐によるデッドメタル層の形
成と後述の難押出加工性アルミニウム材を中実芯体とし
、その側面部を易押出加工性アルミニウム材を以て被覆
処理した複合ビレットの使用により難押出加工性アルミ
ニウム材の押出時に注性にして発生するティアリング現
象を著しく抑制することができ、押出加工性は大いに改
良される。
本発明方法において用いる複合ビレットとは前述の難押
出加工性アルミニウム材を中実芯体とし、その側面部表
面に前述のごとき易押出加工性アルミニウム材を被覆処
理したものであり、被覆層の厚さは製品押出材の表面に
形成される易押出加工性アルミニウム材の被(z N厚
、押出比等により定められるべきものであり、この際複
合ビレットの側面部被覆層厚は前端部側で厚く、後端部
側に順次薄くなるよう形成される必要がある。かように
被覆層の厚さを制御することによりはじめて均一な易押
出加工材の被覆層を有する押出型材の成形が可能となる
。これに対し複合ビレットの側面部被覆層の厚さが一定
の場合には押出の進行につれて押出型材の被覆層厚は漸
次増大する傾向にある。
すなわち、いま複合ビレットにおけるビレット径と被覆
層厚との比をA、製品押出型材における径と被覆層厚と
の比をBとするとB/Aの比は1より小さくなる。この
ため均一な厚さの被覆層を有する複合ビレットにおいて
は押出過程の進行につれて上記比Aは順次大となり、そ
の結果比Bも人となって製品型材の被覆厚か異なって来
るという不都合を有する。又複合ビレ・ノドの被覆層厚
は必ずしも一定の勾配を持って前端部側で厚く、後端部
側で薄く形成せしめる必要はなく、段階的に被覆層厚が
減少するごと(形成せしめてもよく、更には個々の被覆
層の厚さは異なるが個別には均一な被覆層の厚さを有す
る短寸ビレ・ノドを作成し、それらを被覆層厚の厚い方
から順に並べて長寸ビレットに擬して本願発明で用いる
複合ヒレ・71−とすることも可能である。
上記においては、予め易押出加工性アルミニウム材短寸
ビレットを押出し、デ・〕Fメタル層を形成し、その後
難押出加工性アルミニウム祠ビレ・ノドを間歇的に又は
連続して押出処理するに適当な複合ビレットについて説
明したが、別の態様として易押出加工性アルミニウム材
短寸ピレノ1−と前記複合ビレットとを一体化した構造
の複合ビレ・ノド、即ち難押出加工性アルミニウム拐の
中実芯体の前端面及び側面部表面に易押出加工性アルミ
ニウム材で一体に開鎖するごとく形成せしめた複合ビレ
ットも使用できる。かかる複合ビレ・ノドの概略形態を
第1〜3図の縦断面図をもって示す。
該複合ビレットを用いることによりその前端面の易押出
加工性アルミニウム材がまず押出され、易押出加工性ア
ルミニウム材よりなる有効なデッドメタル層が形成され
、その後連続して難押出加工性アルミニウム材の押出を
進行せしめることができる。第1図においてはビレット
の前面に存在する易押出加工性アルミニウム材lはデッ
ドメタル層形成に必要な一定厚さのものであり、第2及
び3図の別の感様例においては前端面の易押出加工性ア
ルミニウム材1を押出加工時に形成されるデッドメタル
層の形状に近似させ、側面部表面の被覆層2と一体に形
成せしめた複合ビレットであり、かかる複合ビレットを
使用することも本発明方法においては有効である。なお
、3は難押出加工性アルミニウム材の中実芯体を示す。
又難押出加工性アルミニウム材よりなる中実芯体の形状
についても必ずしもビレットと同じ円柱状である必要は
なく、例えば楕円状断面或いは多角形状断面を有するも
のであってもよく、目的とする押出型材の形状により任
意に選択できる。
かかる複合ビレ・ノドの製造方法についてしよ特xl+
の方法あ必要とするものではな(、従来/lt用されて
いる鋳造技術、金属の加工技術を適宜組合−1使用する
ことにより取得することができる。例えば円柱状中実芯
体を中心に、その表面部に純アルミニウム材等を鋳造し
、必要により後加工して目的とする複合ビレットに仕上
げる等により取得すり。
ばよい。
尚、デッドメタル層形成のための易押出加工性アルミニ
ウム材及び難押出加工性アルミニウム44を中実芯体と
する複合ビレ・ノドの押出加工条件については当業界に
於いて重用されてむする条件をそのまま使用すればよく
、本発明方法の実施により難押出加工性アルミニウム材
はティアリング現象の発現が著しく抑制され、その結果
として押出速度の増大が達成できる。
加えて本発明方法の実施に際し、表面被覆層を形成スる
アルミニウム材として芯体の耐蝕性をlil上せしめう
るが如き合金例えば、7072合金等を選択することに
より押出型材の表面に防食性の表面被覆層を形成せしめ
たり、又材料の組合せにより製品型材の表面処理性の改
良等も期待できる。
以上詳述した本発明方法によれば、予め易押出加工性ア
ルミニウム材を以てデッドメタル層を形成し、次いで前
端部側で厚く、後端部側で薄い勾配を持った易押出加工
性アルミニウム材の側表面部被覆層を有する難押出加工
性アルミニウム材を中実芯体とする複合ビレットを熱間
押出加工することにより、押出時のティアリング現象は
著しく抑制が可能であり、ゲV押出加工性アルミニウム
材の押出加工性を著しく改良することができる。加えて
表面被覆層の選択により耐蝕性や表面処理性の改良等副
次的な効果の発現も期待出来、その工業的価値は頗る大
なるものである。
以下本発明方法を実施例により更に詳細に説明するが、
かかる実施例に本発明は限定されるものではない。
実施例 1)複合ビレットの製作 芯材5056合金及び被覆材1070合金の化学組成を
第1表に示す。
まず表面を機械加工した径162■mφの合金5056
連続鋳造材を芯体とし、金型内部に固定し、その金型と
芯体との間に1070純アルミニウム溶湯を鋳込み複合
鋳塊を得た後、その外形を所定の寸法に機械加工して複
合ピレノ1〜を製作した。第4図に取得した複合ビレッ
トの概要形状を、第2表に該ビレットの寸法仕様を示す
第 1 表 2)押出試験 上記方法により取得した複合ビレットにつき、2350
トン押出プレスを使用し、押出温度450℃、押出ラム
速度V = 7 、 5 m/secの条件で30鰭φ
の丸棒用単孔ダイス(押出比R−38)を用いて押出加
工し、30mφの丸棒を取得した。
得られた丸棒の表面状態は、比較のために使用した表面
被覆処理のない5056合金の同一条件での押出試験に
より得た丸棒が著しいティアリング現象の発生を認めた
にもがかばらす、いずれもが十分に満足しうる表面状態
を示し、更に大幅な押出速度の増大の可能性を示すもの
であった。
更に得られた丸棒の断面検査を行い、型材長さと被覆層
肉厚との関係を測定し、その結果を第5図に示す。
第5図から明らかなように本発明方法によるテーバ状側
面部表面被覆層を有する複合ビレ・7トを使用した場合
にはほぼ一定する被覆層を有する製品を取得しうろこと
が立証され、他方一定の被覆層厚を有する複合ビレット
については得られる製品表面の被覆層厚は押出過程の進
行とともに増大する傾向が認められ、一定の被覆層を有
する製品の取得は不可能である。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本発明方法の実施に適する複合ビレットを
例示した概略縦断面図であり、第4図は本発明の実施例
に用いた複合ビレットの形状、寸法を示す縦断面図、第
5図は本発明の実施例に・於いて得た製品型材の長さ方
向の被覆層肉厚の変位を測定した結果を示す線図である
。 図中、l・・複合ビレットの前端簡易押出加工性アルミ
ニウム材 2・・複合ビレットの側面部表面の易押出加工性アルミ
ニウム材 3・・難押出加工性アルミニウム材中実芯体 第1図 第20 「 旦 第3図 う 第4図 富民 hl 八 書式、l b 話 1”J C第50 二d オ才 4ε 、:! (mm) 手続補正書(自発) 1、事件の表示 昭和58年特許願第171755号 2、発明の名称 難押出加工性アルミニウム材の押出加工方法3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪市東区北浜5丁目15番地名 称 住友ア
ルミニウム製錬株式会社(ほか1り代表者 光弁 平蔵 4、代理人 居 所 東京都中央区日本橋2丁目7番9号住友アルミ
ニウム製錬株式会社技術部内5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書第10頁第2行に「方法あ必要とする」と
あるのを、「方法を必要とする」と補正する。 (2)明細書第13頁第11行に「かかぼらず」とある
のを、「かかわらす」と補正する。 以 上 )

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)iff押出加工性アルミニウム材を熱間押出加工す
    るに際し、予め易押出加工性アルミニウム材を熱間押出
    加工するか又は難押出加工性アルミニうム材ビレットの
    前方に易押出加工性アルミニウム材を介在させて熱間押
    出加工し、易押出加工性アルミニウム材を以7構成され
    るデッドメタル層を形成し、次いで難押出加工性アルミ
    ニウム材を中実芯体としその側面部表面に易押出加工性
    アルミニウム材を前端部側で厚く、後端部側で薄く被覆
    処理した複合ビレットを熱間押出加工することを特徴と
    する難押出加工性アルミニウム材の押出加工方法。 2)複合ビレットの前端面にデッドメタル層の形成に必
    要な厚さの易押出加工性アルミニウム材被FFtZを複
    合ビレットの側面部表面の被覆層と一体に形成せしめた
    複合ビレットを用いる特許請求の範囲第1項記載の方法
    。 3)複合ビレット前端面の被覆層がほぼ押出加工時のデ
    ッドメタル層形状に近似するように形成された複合ビレ
    ットを用いる特許請求の範囲第2項記載の方法。
JP17175583A 1983-09-17 1983-09-17 難押出加工性アルミニウム材の押出加工方法 Granted JPS6064724A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60206524A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 複合材の押出成形法
JPS645621A (en) * 1987-06-29 1989-01-10 Sumitomo Electric Industries Production of aluminum alloy made rotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60206524A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 複合材の押出成形法
JPS645621A (en) * 1987-06-29 1989-01-10 Sumitomo Electric Industries Production of aluminum alloy made rotor

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