JPS6123855B2 - - Google Patents
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- JPS6123855B2 JPS6123855B2 JP16156183A JP16156183A JPS6123855B2 JP S6123855 B2 JPS6123855 B2 JP S6123855B2 JP 16156183 A JP16156183 A JP 16156183A JP 16156183 A JP16156183 A JP 16156183A JP S6123855 B2 JPS6123855 B2 JP S6123855B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶体化処理・焼入れ後、焼もどしの前
に室温放置されても、室温放置による強度の低下
を小さくならしめ、適度の強度と靭性を得るため
のAl−Si−Mg系鋳物用合金の熱処理方法に関す
るものである。
に室温放置されても、室温放置による強度の低下
を小さくならしめ、適度の強度と靭性を得るため
のAl−Si−Mg系鋳物用合金の熱処理方法に関す
るものである。
従来、JISAC4CおよびJISAC4CHに代表され
るAl−Si−Mg系鋳物用合金は、熱処理により優
れた強度と靭性を示し、更に鋳造性が良好な事な
どから各種産業部品に広く使用されている。しか
しこの合金は、溶体化処理・焼入れ後直ちに焼も
どしが行えず、室温に放置された場合に、室温放
置がない場合に比べて伸び、衝撃値が増加する反
面、引張強さ、耐力が低下し、必要とする規格値
を満足出来ない点が不利であつた。
るAl−Si−Mg系鋳物用合金は、熱処理により優
れた強度と靭性を示し、更に鋳造性が良好な事な
どから各種産業部品に広く使用されている。しか
しこの合金は、溶体化処理・焼入れ後直ちに焼も
どしが行えず、室温に放置された場合に、室温放
置がない場合に比べて伸び、衝撃値が増加する反
面、引張強さ、耐力が低下し、必要とする規格値
を満足出来ない点が不利であつた。
本発明は、前述の問題点を解決するものであつ
て、Si6〜10％、Mg0.2〜0.8％、Sn0.01〜0.04
％、残部アルミニウムと不可避的な不純物よりな
る鋳物用アルミニウム合金を溶体化処理する工程
と、焼入れする工程と、10分〜３時間室温に放置
する工程と、２〜12時間140〜160℃に保持する工
程とを包含すること、または、Si6〜10％、
Mg0.2〜0.8％、Sn0.02〜0.05％、残部アルミニウ
ムと不可避的な不純物より成る鋳物用アルミニウ
ム合金を溶体化処理する工程と、焼入れする工程
と、３〜168時間室温に放置する工程と、第１図
に示すように点Ａ（2hr、160℃）、点Ｂ（7hr、
140℃）、点Ｃ（12hr、140℃）、点Ｄ（12hr、160
℃）でかこまれる範囲内の焼もどし時間および焼
もどし温度に保持する工程とを包含することを特
徴とする鋳物用アルミニウム合金の熱処理方法関
するものであり、焼入れ後の室温放置の影響を小
さくし、室温放置による強度の低下を防ぐ方法の
提供をその目的とするものである。
て、Si6〜10％、Mg0.2〜0.8％、Sn0.01〜0.04
％、残部アルミニウムと不可避的な不純物よりな
る鋳物用アルミニウム合金を溶体化処理する工程
と、焼入れする工程と、10分〜３時間室温に放置
する工程と、２〜12時間140〜160℃に保持する工
程とを包含すること、または、Si6〜10％、
Mg0.2〜0.8％、Sn0.02〜0.05％、残部アルミニウ
ムと不可避的な不純物より成る鋳物用アルミニウ
ム合金を溶体化処理する工程と、焼入れする工程
と、３〜168時間室温に放置する工程と、第１図
に示すように点Ａ（2hr、160℃）、点Ｂ（7hr、
140℃）、点Ｃ（12hr、140℃）、点Ｄ（12hr、160
℃）でかこまれる範囲内の焼もどし時間および焼
もどし温度に保持する工程とを包含することを特
徴とする鋳物用アルミニウム合金の熱処理方法関
するものであり、焼入れ後の室温放置の影響を小
さくし、室温放置による強度の低下を防ぐ方法の
提供をその目的とするものである。
本発明の熱処理方法を相俟つてAl−Si−Mg系
鋳物用合金の機械的性質に大きな影響をもたらす
Snは0.01％未満では溶体化焼入れ後の室温放置に
よる強度の低下を改善できず、0.05％より多いと
強度・靭性共に低下せしめるため、0.01〜0.05％
の範囲にまず限定する（第２図参照）。更に室温
放置時間が10分〜３時間の場合、0.05％以上含め
ば焼もどしにおける時効硬化が遅滞し強度が上ら
ないためSnは0.01〜0.04％の範囲に限定し、また
室温放置時間が３〜168時間の場合、0.02％未満
では室温放置時の時効硬化を充分に抑制出来ず、
その結果焼もどしにおいて強度が余り上らないた
め0.02〜0.05％の範囲に限定する。（第３図、第
４図、第６図参照）。
鋳物用合金の機械的性質に大きな影響をもたらす
Snは0.01％未満では溶体化焼入れ後の室温放置に
よる強度の低下を改善できず、0.05％より多いと
強度・靭性共に低下せしめるため、0.01〜0.05％
の範囲にまず限定する（第２図参照）。更に室温
放置時間が10分〜３時間の場合、0.05％以上含め
ば焼もどしにおける時効硬化が遅滞し強度が上ら
ないためSnは0.01〜0.04％の範囲に限定し、また
室温放置時間が３〜168時間の場合、0.02％未満
では室温放置時の時効硬化を充分に抑制出来ず、
その結果焼もどしにおいて強度が余り上らないた
め0.02〜0.05％の範囲に限定する。（第３図、第
４図、第６図参照）。
なお、Sn含有Al−Si−Mg系鋳物用合金に結晶
粒微細化の目的でTi0.05〜0.20％を加え、さらに
共晶Siの微細化の目的でSb0.1〜0.2％、Na0.001
〜0.01％、Sr0.005〜0.1％をそれぞれ単独に加え
ることは好適である。
粒微細化の目的でTi0.05〜0.20％を加え、さらに
共晶Siの微細化の目的でSb0.1〜0.2％、Na0.001
〜0.01％、Sr0.005〜0.1％をそれぞれ単独に加え
ることは好適である。
次に本発明の実施例を示す。第３図、第４図、
第５図にAl−7.0％Si−0.35％Mg−0.15Ti−0.12
％Sb合金の機械的性質に及ぼす室温放置、焼も
どし時間、焼もどし温度、Snの影響を示す。溶
体化処理、焼入れ後、直ちに焼もどし処理が行え
ず室温に放置される場合、室温放置がない場合に
比べるとSnを含まないと引張強さ、耐力の低下
が大きいがSnを含むとSn量の増加と共にそれは
小さくなる。そのSnの効果は、焼もどし温度が
高い場合（180℃）Snの有無に関係なく小さい
が、焼もどし温度が低い場合（140〜160℃）顕著
にあらわれる。改善効果はSnを0.02〜0.04％含む
場合に溶体化処理・焼入れ後に室温に24時間放置
し、次に140℃で９時間あるいは160℃で３〜９時
間焼もどしをする場合に顕著である。第６図Al
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼす液体化処理・焼入れ後の室
温放置の時間とSnの影響を示す。なお焼もどし
条件は、160℃で６時間保持するものである。Sn
無添加の場合、伸び、衝撃値が増加するものの、
引張強さ、耐力が急激に低下していく。一方Sn
が添加されるとそれらの低下が小さくなり、
Sn0.01％では約２時間迄、Sn0.04％では、約24時
間迄室温放置がない場合の強度が維持される。ま
た室温放置の長さによSnの最適量は異なり、室
温放置時間が30分ではそれぞれ0.01％であるが、
８時間および24時間ではSn0.03〜0.04％と変化す
る。なお室温放置時間が168時間では引張強さ、
耐力に対するSnの改善効果はほとんど認められ
ず、Snはかえつて伸び、衝撃値の低下をもたら
す。
第５図にAl−7.0％Si−0.35％Mg−0.15Ti−0.12
％Sb合金の機械的性質に及ぼす室温放置、焼も
どし時間、焼もどし温度、Snの影響を示す。溶
体化処理、焼入れ後、直ちに焼もどし処理が行え
ず室温に放置される場合、室温放置がない場合に
比べるとSnを含まないと引張強さ、耐力の低下
が大きいがSnを含むとSn量の増加と共にそれは
小さくなる。そのSnの効果は、焼もどし温度が
高い場合（180℃）Snの有無に関係なく小さい
が、焼もどし温度が低い場合（140〜160℃）顕著
にあらわれる。改善効果はSnを0.02〜0.04％含む
場合に溶体化処理・焼入れ後に室温に24時間放置
し、次に140℃で９時間あるいは160℃で３〜９時
間焼もどしをする場合に顕著である。第６図Al
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼす液体化処理・焼入れ後の室
温放置の時間とSnの影響を示す。なお焼もどし
条件は、160℃で６時間保持するものである。Sn
無添加の場合、伸び、衝撃値が増加するものの、
引張強さ、耐力が急激に低下していく。一方Sn
が添加されるとそれらの低下が小さくなり、
Sn0.01％では約２時間迄、Sn0.04％では、約24時
間迄室温放置がない場合の強度が維持される。ま
た室温放置の長さによSnの最適量は異なり、室
温放置時間が30分ではそれぞれ0.01％であるが、
８時間および24時間ではSn0.03〜0.04％と変化す
る。なお室温放置時間が168時間では引張強さ、
耐力に対するSnの改善効果はほとんど認められ
ず、Snはかえつて伸び、衝撃値の低下をもたら
す。
以上の機械的性質の変化は、第７図に示すSn
の室温時効硬化の抑制効果により推察される。
Snを含む場合、溶体化処理・焼入れ後直ちに焼
もどしが行えず室温に放置されても、引張強さの
低下が少なく、直ちに焼もどしが行われた場合に
近い機械的性質を示す。これは添加さたSnが
Mg、Siのクラスター形成に必要な空孔をトラツ
プするためMg、Siの移動が抑制され、室温放置
中においてクラスター（焼もどし後の強度向上に
寄与しない）の形成が押えられて、焼もどし前に
おけるマトリツクス中のMg、Siの過飽和度が高
く維持される事によるものと考えられる。但しこ
の過飽和度が高くてもSn添加量に匹敵した改善
効果が得られない事がある。これは、Sn含有量
の増加に伴い焼もどし処理を行つてもSnから解
放されない空孔が増加するため、最適量を含む場
合よりも時効硬化が遅滞し引張強さが低くなつた
と推定される。第６図において溶体化処理・焼入
れ後30分の室温放置を行い、160℃で６時間焼も
どしをする場合に、Sn0.01％において最高引張強
さを示すのがその例である。また焼もどし温度が
140℃のように低く、その焼もどし時間が３時
間、６時間のように短い場合、室温放置に伴う引
張強さ、耐力の低下に対するSnの改善効果は小
さい。これは、この焼もどし条件では焼もどし前
の過飽和度は高くても、Sn無添加において、焼
もどし温度例えば160℃の時よりも余り時効硬化
しないのに、それに加えてSnから解放されない
空孔量が多くなるために時効硬化が遅滞した事に
よると考えられる。
の室温時効硬化の抑制効果により推察される。
Snを含む場合、溶体化処理・焼入れ後直ちに焼
もどしが行えず室温に放置されても、引張強さの
低下が少なく、直ちに焼もどしが行われた場合に
近い機械的性質を示す。これは添加さたSnが
Mg、Siのクラスター形成に必要な空孔をトラツ
プするためMg、Siの移動が抑制され、室温放置
中においてクラスター（焼もどし後の強度向上に
寄与しない）の形成が押えられて、焼もどし前に
おけるマトリツクス中のMg、Siの過飽和度が高
く維持される事によるものと考えられる。但しこ
の過飽和度が高くてもSn添加量に匹敵した改善
効果が得られない事がある。これは、Sn含有量
の増加に伴い焼もどし処理を行つてもSnから解
放されない空孔が増加するため、最適量を含む場
合よりも時効硬化が遅滞し引張強さが低くなつた
と推定される。第６図において溶体化処理・焼入
れ後30分の室温放置を行い、160℃で６時間焼も
どしをする場合に、Sn0.01％において最高引張強
さを示すのがその例である。また焼もどし温度が
140℃のように低く、その焼もどし時間が３時
間、６時間のように短い場合、室温放置に伴う引
張強さ、耐力の低下に対するSnの改善効果は小
さい。これは、この焼もどし条件では焼もどし前
の過飽和度は高くても、Sn無添加において、焼
もどし温度例えば160℃の時よりも余り時効硬化
しないのに、それに加えてSnから解放されない
空孔量が多くなるために時効硬化が遅滞した事に
よると考えられる。
以上の事から、Al−Si−Mg系鋳物用合金が溶
体化処理・焼入れ後直ちに焼もどしが行えず室温
に放置される事が予想される場合室温放置時間が
10分〜３時間であれば0.01〜0.04％の範囲の最適
量のSnを、室温放置時間が３〜168時間であれば
0.02〜0.05％の範囲の最適量のSnを含有せしめ、
室温放置の後140〜160℃で通常行なわる焼もどし
を２〜12時間（但し室温放置時間が３〜168時間
の場合、第１図に示す範囲とする。）行えば、室
温に放置されても強度の低下が小さく、適度の強
度と靭性が得られる事が判る。本発明は上述の利
点を有するので、各種産業部品に用いる事が出
来、例えばホイール、ハンドルクラウン、油圧部
品、ミツシヨンケース、フライホイールハウジン
グ等の材料として好適である。
体化処理・焼入れ後直ちに焼もどしが行えず室温
に放置される事が予想される場合室温放置時間が
10分〜３時間であれば0.01〜0.04％の範囲の最適
量のSnを、室温放置時間が３〜168時間であれば
0.02〜0.05％の範囲の最適量のSnを含有せしめ、
室温放置の後140〜160℃で通常行なわる焼もどし
を２〜12時間（但し室温放置時間が３〜168時間
の場合、第１図に示す範囲とする。）行えば、室
温に放置されても強度の低下が小さく、適度の強
度と靭性が得られる事が判る。本発明は上述の利
点を有するので、各種産業部品に用いる事が出
来、例えばホイール、ハンドルクラウン、油圧部
品、ミツシヨンケース、フライホイールハウジン
グ等の材料として好適である。
第１図は室温放置時間が３〜168時間の場合に
おける焼もどし条件を示すグラフ、第２図はAl
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼすSnと室温放置の影響を示
すグラフ、第３図、第４図、第５図はAl−7.0％
Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金の機械
的性質に及ぼす室温放置、Sn、焼もどし温度、
焼もどし時間の影響を示すグラフ、第６図はAl
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼすSnと室温放置の影響を示
すグラフ、第７図はAl−7.0％Si−0.35％Mg−
0.15％Ti−0.12％Sb合金の溶体化処理・焼入れし
た後の硬度に及ぼす室温放置の影響を示すグラフ
である。
おける焼もどし条件を示すグラフ、第２図はAl
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼすSnと室温放置の影響を示
すグラフ、第３図、第４図、第５図はAl−7.0％
Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金の機械
的性質に及ぼす室温放置、Sn、焼もどし温度、
焼もどし時間の影響を示すグラフ、第６図はAl
−7.0％Si−0.35％Mg−0.15％Ti−0.12％Sb合金
の機械的性質に及ぼすSnと室温放置の影響を示
すグラフ、第７図はAl−7.0％Si−0.35％Mg−
0.15％Ti−0.12％Sb合金の溶体化処理・焼入れし
た後の硬度に及ぼす室温放置の影響を示すグラフ
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記の(i)または(ii)の条件のうちいずれか一方
を具備することを特徴とする鋳物用アルミニウム
合金の熱処理方法。 (i) Si6〜10％、Mg0.2〜0.8％、Sn0.01〜0.04
％、残部アルミニウムと不可避的な不純物より
成る鋳物用アルミニウム合金を溶体化処理する
工程と、焼入れする工程と、10分〜３時間室温
に放置する工程と、２〜12時間140〜160℃に保
持する工程とを包含すること。 (ii) Si6〜10％、Mg0.2〜0.8％、Sn0.02〜0.05
％、残部アルミニウムと不可避的な不純物より
成る鋳物用アルミニウム合金を溶体化処理する
工程と、焼入れする工程と、３〜168時間室温
に放置する工程と、第１図に示すように点Ａ
（2hr、160℃）、点Ｂ（7hr、140℃）、点Ｃ
（12hr、140℃）、点Ｄ（12hr、160℃）でかこま
れる範囲内の焼もどし時間および焼もどし温度
に保持する工程とを包含すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156183A JPS6052565A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 鋳物用アルミニウム合金の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156183A JPS6052565A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 鋳物用アルミニウム合金の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052565A JPS6052565A (ja) | 1985-03-25 |
| JPS6123855B2 true JPS6123855B2 (ja) | 1986-06-07 |
Family
ID=15737445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16156183A Granted JPS6052565A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 鋳物用アルミニウム合金の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052565A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136562U (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-14 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238545A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Asahi Tec Corp | 車両用ホイールの熱処理法 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP16156183A patent/JPS6052565A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136562U (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052565A (ja) | 1985-03-25 |
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