JPS6245303B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6245303B2 JPS6245303B2 JP55075918A JP7591880A JPS6245303B2 JP S6245303 B2 JPS6245303 B2 JP S6245303B2 JP 55075918 A JP55075918 A JP 55075918A JP 7591880 A JP7591880 A JP 7591880A JP S6245303 B2 JPS6245303 B2 JP S6245303B2
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- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- aluminum
- magnesium
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- alloy
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は耐圧性のよい鋳造用アルミニウム合金
に関するものであり、特にアルミニウム―マグネ
シウム系でかつ耐圧性のよい鋳造用合金に関する
ものである。 一般にAC7Aに代表されるアルミニウム―マグ
ネシウム系鋳造用合金は、アルミニウム―銅系や
アルミニウム―珪素系等の鋳造用アルミニウム合
金に比較して、すぐれた耐蝕性、陽極酸化性およ
び機械加工性等を有している。しかし、このアル
ミニウム―マグネシウム系鋳造用合金は、凝固温
度範囲が広く、かつ凝固収縮量が大きいので、鋳
造時にガスポロシテイやミクロシユリンケージ等
の鋳造欠陥を生じて耐圧不良を起しやすい。特に
複雑な形状を有する鋳物では、ホツトスポツト等
の凝固の遅れる箇所に前述の鋳造欠陥を生じ易い
ので、指向性凝固を厳密に図らねばならず、鋳型
の設計を難しくしている。 従つてアルミニウム―マグネシウム系鋳造用合
金は、圧力鍋、自動車用ホイール、機械部品等の
耐圧性を要求される鋳物や複雑な形状を有する鋳
物に対しては、その使用が制限されている。 本発明は、アルミニウム―マグネシウム系でか
つ耐圧性の良い鋳造用合金を提供することを目的
とするものである。 本発明に係る合金は、マグネシウム3.0〜5.5
％、マンガン0.10〜1.0％、ベリリウム0.001〜
0.01％、チタン0.15〜0.60％およびチタンに対し
２〜20％の硼素を含有し、残余は実質的に不純物
とアルミニウムとから成る鋳造用アルミニウム合
金である（本明細書において、％は特記しない限
り重量％である）。 本発明についてさらに詳細に説明すると、本発
明に係る合金は、AC7Aで代表される耐蝕性、陽
極酸化性および機械加工性等にすぐれたアルミニ
ウム―マグネシウム系合金を、これらの諸性質を
維持したままで耐圧性の点において改良したもの
である。 本発明の合金において、マグネシウムは機械的
性質の向上に寄与するが、その含有量は3.0〜5.5
％であることが必要である。マグネシウムがこれ
よりも少いと機械的強度が小さく、また、マグネ
シウムがこれよりも多いと伸びが小さくなり、さ
らに鋳造性も低下する。 マンガンは鋳造性、機械的性質、耐応力腐蝕性
等の向上に寄与する。マンガン含有量は0.10〜
1.0％の範囲から選択し得るが、0.20〜0.60％の範
囲にあることが好ましい。 ベリリウムは合金を溶解する際のマグネシウム
の酸化を防止する作用がある。その含有量は
0.001〜0.01％の範囲にあればよいが、通常は
0.001〜0.004％で十分である。 チタンおよび硼素は結晶粒を微細化し、ガスポ
ロシテイ及びミクロシユリンケージを減少させ
る。チタン含有量は0.15〜0.60％の範囲にあるこ
とが必要であり、含有量が少なすぎると耐圧性の
すぐれた鋳物を得ることはできない。また、チタ
ン含有量が多すぎると溶湯中でのTiB2の沈降が
著るしくなり、鋳造作業上問題がある。チタンの
好適な含有量は0.20〜0.50％である。硼素はチタ
ンに対し２〜20％の範囲で存在させる。硼素はチ
タンの結晶粒微細化作用をさらに向上させるが、
チタンに対し20％より多く含有させると、その作
用はかえつて減退する。 本発明に係る鋳造用合金は、アルミニウム―マ
グネシウム合金の良好な諸性質を維持したままで
耐圧性が改良されているので、最近、脚光をあび
ている圧力鍋、自動車用ホイール、油圧ポンプ等
の部品などの耐圧性の要求される物品の鋳造に好
適である。 次に実施例により本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 750℃で脱ガス、脱滓処理を実施した表―１に
示す組成の合金を用いて、金型温度400〜450℃、
鋳造温度740℃で外径250mm、高さ150mmで一端が
閉鎖された円筒状の容器（肉厚６mm）を鋳造し
た。これを肉厚４mmに切削加工後、３〜５Kg／cm2
の水圧で水漏れの有無を試験した。結果を表―１
に示す。 また、上記の円筒から50mm×50mmの試料片を切
り出し、下記の条件で陽極酸化を行なつたとこ
ろ、いずれの試験片もすぐれた陽極酸化皮膜を生
じた。 電解浴 ３％シユウ酸水溶液 電流密度 直流3A／ｄm2、交流6A／ｄm2
の交直重畳。 浴 温 25℃±２℃ 陽極酸化時間 10分間 本発明に係る合金のミクロ組織には約0.1mmの
アルミニウム―チタン系晶出物が認められるが、
陽極酸化皮膜はアルミニウム―チタン系晶出物の
認められないチタン含有量0.03％の合金のそれと
同等であつた。従つてアルミニウム―チタン系晶
出物は陽極酸化に悪影響を及ぼさないことが判明
した。
に関するものであり、特にアルミニウム―マグネ
シウム系でかつ耐圧性のよい鋳造用合金に関する
ものである。 一般にAC7Aに代表されるアルミニウム―マグ
ネシウム系鋳造用合金は、アルミニウム―銅系や
アルミニウム―珪素系等の鋳造用アルミニウム合
金に比較して、すぐれた耐蝕性、陽極酸化性およ
び機械加工性等を有している。しかし、このアル
ミニウム―マグネシウム系鋳造用合金は、凝固温
度範囲が広く、かつ凝固収縮量が大きいので、鋳
造時にガスポロシテイやミクロシユリンケージ等
の鋳造欠陥を生じて耐圧不良を起しやすい。特に
複雑な形状を有する鋳物では、ホツトスポツト等
の凝固の遅れる箇所に前述の鋳造欠陥を生じ易い
ので、指向性凝固を厳密に図らねばならず、鋳型
の設計を難しくしている。 従つてアルミニウム―マグネシウム系鋳造用合
金は、圧力鍋、自動車用ホイール、機械部品等の
耐圧性を要求される鋳物や複雑な形状を有する鋳
物に対しては、その使用が制限されている。 本発明は、アルミニウム―マグネシウム系でか
つ耐圧性の良い鋳造用合金を提供することを目的
とするものである。 本発明に係る合金は、マグネシウム3.0〜5.5
％、マンガン0.10〜1.0％、ベリリウム0.001〜
0.01％、チタン0.15〜0.60％およびチタンに対し
２〜20％の硼素を含有し、残余は実質的に不純物
とアルミニウムとから成る鋳造用アルミニウム合
金である（本明細書において、％は特記しない限
り重量％である）。 本発明についてさらに詳細に説明すると、本発
明に係る合金は、AC7Aで代表される耐蝕性、陽
極酸化性および機械加工性等にすぐれたアルミニ
ウム―マグネシウム系合金を、これらの諸性質を
維持したままで耐圧性の点において改良したもの
である。 本発明の合金において、マグネシウムは機械的
性質の向上に寄与するが、その含有量は3.0〜5.5
％であることが必要である。マグネシウムがこれ
よりも少いと機械的強度が小さく、また、マグネ
シウムがこれよりも多いと伸びが小さくなり、さ
らに鋳造性も低下する。 マンガンは鋳造性、機械的性質、耐応力腐蝕性
等の向上に寄与する。マンガン含有量は0.10〜
1.0％の範囲から選択し得るが、0.20〜0.60％の範
囲にあることが好ましい。 ベリリウムは合金を溶解する際のマグネシウム
の酸化を防止する作用がある。その含有量は
0.001〜0.01％の範囲にあればよいが、通常は
0.001〜0.004％で十分である。 チタンおよび硼素は結晶粒を微細化し、ガスポ
ロシテイ及びミクロシユリンケージを減少させ
る。チタン含有量は0.15〜0.60％の範囲にあるこ
とが必要であり、含有量が少なすぎると耐圧性の
すぐれた鋳物を得ることはできない。また、チタ
ン含有量が多すぎると溶湯中でのTiB2の沈降が
著るしくなり、鋳造作業上問題がある。チタンの
好適な含有量は0.20〜0.50％である。硼素はチタ
ンに対し２〜20％の範囲で存在させる。硼素はチ
タンの結晶粒微細化作用をさらに向上させるが、
チタンに対し20％より多く含有させると、その作
用はかえつて減退する。 本発明に係る鋳造用合金は、アルミニウム―マ
グネシウム合金の良好な諸性質を維持したままで
耐圧性が改良されているので、最近、脚光をあび
ている圧力鍋、自動車用ホイール、油圧ポンプ等
の部品などの耐圧性の要求される物品の鋳造に好
適である。 次に実施例により本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 750℃で脱ガス、脱滓処理を実施した表―１に
示す組成の合金を用いて、金型温度400〜450℃、
鋳造温度740℃で外径250mm、高さ150mmで一端が
閉鎖された円筒状の容器（肉厚６mm）を鋳造し
た。これを肉厚４mmに切削加工後、３〜５Kg／cm2
の水圧で水漏れの有無を試験した。結果を表―１
に示す。 また、上記の円筒から50mm×50mmの試料片を切
り出し、下記の条件で陽極酸化を行なつたとこ
ろ、いずれの試験片もすぐれた陽極酸化皮膜を生
じた。 電解浴 ３％シユウ酸水溶液 電流密度 直流3A／ｄm2、交流6A／ｄm2
の交直重畳。 浴 温 25℃±２℃ 陽極酸化時間 10分間 本発明に係る合金のミクロ組織には約0.1mmの
アルミニウム―チタン系晶出物が認められるが、
陽極酸化皮膜はアルミニウム―チタン系晶出物の
認められないチタン含有量0.03％の合金のそれと
同等であつた。従つてアルミニウム―チタン系晶
出物は陽極酸化に悪影響を及ぼさないことが判明
した。
【表】
【表】
実施例 ２
マグネシウム4.9％、マンガン0.48％、ベリリ
ウム0.002％、チタン0.03〜0.5％、およびチタン
に対して４％の硼素を含み、残部は珪素0.04％、
鉄0.07％以外は実質的にアルミニウムである合金
溶湯を用いて、試験片甲及び乙を鋳造した。試験
片甲は、550℃に予熱したイソライトレンガ上
に、同温度に予熱した肉厚25mm、外径120mm、高
さ25mmの円筒状金型を置き、これに溶湯温度740
℃で溶湯を注入することにより鋳造した。試験片
乙は、550℃に予熱したJIS舟金型に同じく溶湯温
度740℃で溶湯を注入することにより鋳造した。 試験片甲の下端から15mmの位置の横断面の結晶
粒数を測定した結果を第１図に示す。 また、試験片乙から25×25×15mmの試料を切り
出し、その密度を測定した結果を第２図に示す。 第１図および第２図から、本発明に係る合金は
チタン含有量が増加するにつれて結晶粒が微細化
し、密度が増加している。従つて、本発明に係る
合金の耐圧性がすぐれているのは、ガスポロシテ
イおよびミクロシユリンケージの減少によるもの
と推定される。
ウム0.002％、チタン0.03〜0.5％、およびチタン
に対して４％の硼素を含み、残部は珪素0.04％、
鉄0.07％以外は実質的にアルミニウムである合金
溶湯を用いて、試験片甲及び乙を鋳造した。試験
片甲は、550℃に予熱したイソライトレンガ上
に、同温度に予熱した肉厚25mm、外径120mm、高
さ25mmの円筒状金型を置き、これに溶湯温度740
℃で溶湯を注入することにより鋳造した。試験片
乙は、550℃に予熱したJIS舟金型に同じく溶湯温
度740℃で溶湯を注入することにより鋳造した。 試験片甲の下端から15mmの位置の横断面の結晶
粒数を測定した結果を第１図に示す。 また、試験片乙から25×25×15mmの試料を切り
出し、その密度を測定した結果を第２図に示す。 第１図および第２図から、本発明に係る合金は
チタン含有量が増加するにつれて結晶粒が微細化
し、密度が増加している。従つて、本発明に係る
合金の耐圧性がすぐれているのは、ガスポロシテ
イおよびミクロシユリンケージの減少によるもの
と推定される。
第１図はアルミニウム―マグネシウム系合金の
チタン含有量と結晶粒数との関係の１例を示す図
である。第２図は同じくアルミニウム―マグネシ
ウム系合金のチタン含有量と密度との関係の１例
を示す図である。
チタン含有量と結晶粒数との関係の１例を示す図
である。第２図は同じくアルミニウム―マグネシ
ウム系合金のチタン含有量と密度との関係の１例
を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マグネシウム3.0〜5.5％、マンガン0.10〜1.0
％、ベリリウム0.001〜0.01％、チタン0.15〜0.60
％およびチタンに対し２〜20％の硼素を含有し、
残余は実質的に不純物とアルミニウムとから成る
耐圧性のよい鋳造用アルミニウム合金。 ２ マンガン含有量が0.20〜0.60％であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルミニ
ウム合金。 ３ ベリリウム含有量が0.001〜0.004％であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載のアルミニウム合金。 ４ チタン含有量が0.20〜0.50％であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれかに記載のアルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7591880A JPS572858A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Aluminum alloy for casting with high pressure resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7591880A JPS572858A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Aluminum alloy for casting with high pressure resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS572858A JPS572858A (en) | 1982-01-08 |
| JPS6245303B2 true JPS6245303B2 (ja) | 1987-09-25 |
Family
ID=13590171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7591880A Granted JPS572858A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Aluminum alloy for casting with high pressure resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS572858A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640993B2 (ja) * | 1990-06-11 | 1997-08-13 | スカイアルミニウム株式会社 | 超塑性成形用アルミニウム合金圧延板 |
| EP0618303B1 (en) * | 1993-03-26 | 1997-06-11 | Hitachi Metals, Ltd. | Airtight aluminum alloy casting and its manufacturing method |
| EP0892077A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-20 | Aluminum Company Of America | Cast aluminium alloy and components produced thereof |
| CN101537486B (zh) * | 2009-04-30 | 2013-06-05 | 哈尔滨工业大学 | 防止5xxx铝合金铸锭表面皱褶的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3503738A (en) * | 1967-09-15 | 1970-03-31 | Hugh S Cooper | Metallurgical process for the preparation of aluminum-boron alloys |
-
1980
- 1980-06-05 JP JP7591880A patent/JPS572858A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS572858A (en) | 1982-01-08 |
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