JPS63210249A

JPS63210249A - アルミニウム合金押出材

Info

Publication number: JPS63210249A
Application number: JP4242287A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takezoe; 竹添　修; Yoshinori Yasuda; 安田　善則
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-08-31

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】［産業上の利用分野］本発明はアルミニウム合金押出材に関し、さらに詳しく
は、低熱膨張係数であることを必要とする摺動部品、例
えば、コンプレツサー用ロータ、過給機用ロータに適し
たアルミニウム合金押出材に関する。

［従来技術］自動車、コンプレツサーおよび油圧機器等の部品に、軽
量化、省エネルギーのためにアルミニウム合金が多く使
用されている。

これらの部品のうち、シリンダー、ケーシングおよび回
転部品等の摺動部品は、クリアランス数μで摺動が行な
われ、さらに、温度が２００℃萌後に上昇するので、使
用される材料には熱膨張係数が低く、かつ、耐摩耗性に
も優れたものであることが要求されるのである。また、
回転力に耐えること、或いは、耐圧に対する要求から強
度の高いことが望ましく、さらに、これら部品の断面は
、例えば、第１図（ａＸｂ）に示すように中空部を有す
る複雑な形状である。

従って、上記した熱膨張係数、耐摩耗性、強度を満足さ
せ、かつ、複雑形状の部品が製作可能な材料として、Ａ
ｌ−８ｉ系合金鋳物が使用されているのが現状である。

しかし、このＡｌ−９ｉ系合金鋳物は生産性が低く、ま
た、鋳物特有のピンポール、巣等の組織欠陥が生じるの
で製造歩留りか悪いという問題かあこのような、アルミ
ニウム合金鋳物の欠点を解消するため、アルミニウム合
金押出材の使用が考えられるが、従来の合金では」１記
したような特性および中空部を有する複雑形状のものが
押出可能な押出性の両者を満足させることはできなかっ
た。

例えば、ＡＤＣＩ２、ＡＣ４ＣＳＡ３９０等の鋳物と同
程度の熱膨張係数、耐摩耗性を有する押出合金として、
Ａ４．０３２があるが、この合金は、押出性が悪く、中
空部を有する複雑形状への押出は不可能である。

また、押出性の優れている代表的な合金として、Ａ６０
６３、Ａ７００３等のアルミニウム合金があり、中空部
材を有する部材の押出は可能であるが、熱膨張係数が大
きく、耐摩耗性が劣っているのである。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明した従来のアルミニラ１、合金の問
題点を解消したものであり、本発明者が鋭意研究を行っ
た結果、中空部を有する複雑な形状の部品に押出すこと
ができる優れた押出性を有し、かつ、熱膨張係数が低く
、良好な耐摩耗性、強度をも有するアルミニウム合金押
出材を開発したのである。

Ｕ問題点を解決するための手段」本発明に係るアルミニウム合金押出材の特徴とするとこ
ろは、Ｓｔ　１１．７〜１７ｗｔ％を含有し、さらに、Ｍｇ　０．３〜１．０ｗｔ％、Ｃｕ　０．３〜０．８ｗ
ｔ％の１種または２種を含有し、かつ、Ｍｇ、Ｃｕを合計で１　、６ｗｔ％以下とし、残部Ａｌ
および不純物からなることにある。

本発明に係る押出用アルミニウム合金について、以下詳
細に説明する。

先ず、本発明に係ろ押出用アルミニウム合金の含有成分
および成分割合について説明する。

Ｓｌは熱膨張係数を低減させ、かつ、耐摩耗性を付与す
るのに不可欠の元素であり、これらの特＝３− 性を通常のアルミニウム合金より優れたものとするため
に、１１．７ｗｔ％以上を含有させる必要があり、また
、１７ｗｔ％を越えて含有されると初晶Ｓｉが多く生成
し、中空部を有する複雑な形状への押出は困難となる。

よって、Ｓｉ含有量は１１．７〜１７ｗｔ％とする。

Ｍｇ、Ｃｕは大体同じような効果を示し、時効によって
機械的性質を向上させる元素であるが、押出時にＡＩ中
に固溶し変形抵抗を高めるため押出性を低下させる。し
かして、機械的性質をへ６０６３以」二とするためには
、Ｍｇ５Ｃｕ含有量は単独含有の場合０．３ｗｔ％以上
が必要であり、また、単独含有の場合のＭｇ、　Ｃｕの
上限は押出性により決定するが、Ｍｇは１．０ｗｔ％、
Ｃｕは０．８ｗｔ％とし、また、合計で含有される場合
は１．６ＷＬ％を越えて含有されると中空部を有する複
雑形状への押出は不可能となる。よって、Ｍｇ含有量は
０３〜１　、０ｗｔ％、Ｃｕ含有量は０．３−０．８ｗ
ｔ％とし、ＭｇＳ　Ｃｕの合計では］、８ｗｔ％以下と
する。なお、ＭｇはＭｇ、Ｓｉとして析出し、押出中に
固溶しにくいため、Ｃｕに比べて変形抵抗増加に対する
影響が小さいので、Ｍｇの上限含有量はＣｕの」１限含
有量より多くなってもよく含有量に相違が生じろ。

これらの」１記に説明した含有成分以外に、鋳塊組織を
微細化１２、機械的性質を安定化させるために、Ｔ　ｉ
　０．００］〜０．０５ｗｔ％を含有させてもよい。

また、押出材の組織を繊随：状として機械的性質を向上
させるために、Ｃｒ　０．０５〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ０
．０５〜０．２５ｗｔ％、Ｍｎ　０．３〜０．７ｗｔ％
のうちから選んだ１種または２種以上を含有させて６よ
い。

通常、鋳塊は溶製にあたりＮａ、Ｓｒ、Ｐを添加してＳ
ｔを微細化し、かつ、４５０℃以」−の温度で均質化と
Ｓｉ球状化を施されるのである。

［実　施　例］次に本発明に係るアルミニウム合金押出材の実施例を説
明する。

実施例第１表に示す含有成分および成分割合のアルミニウム合
金を通常の方法により溶製し、２４５φの鋳塊を製作し
た。

この鋳塊を押出し、Ａｌ−６ｉ系合金鋳物Ａ３９０およ
び従来の押出アルミニウム合金Ａ４０３２と押出性、熱
膨張係数、機械的性質を以下に示す方法により比較評価
した。

その結果を第２表に示す。

押出性　：　２４５φの鋳塊を第１図（ａＸｂ）に示す
断面形状の中空部材へ押出し、押出速度３ｍ／ｍｉｎ以」二で割れないものを◎、３ｍ／
ｍｉｎでは割れが発生ずるが２ｍ／ｍｉｎでは割れが発
生しないものを○、２ｍ／ｍｉｎでは割れが発生ずるも
のを×として評価した。

熱膨張係数　：　Ｒ１−１７０℃間の熱膨張係数を測定
し、比較した。

機械的性質　、押出材から所定の引張試験片を採取し、
５２０°Ｃの温度で３０ｍ１ｎの溶体化処理後、１００
°Ｃ／ｍｉｎの冷却速度で冷却し、１９０℃の温度で３
Ｈｒの熱処理を行ない、引張強さを測定した。

Ｎｏ、４　　；Ａ４０３２．　　Ｎｏ、６　　；Ａ３９
０この第２表から次のことが明らかである。

本発明に係るアルミニウム合金押出材であるＮｏ、Ｉ、
Ｎｏ、２、Ｎ０１３は２ｍ／ｍｉｎ以上の速度で押出可
能であり、また、Ｎ′ｏ、４は１ｍ／ｍｉｎの押出速度
で押出可能てあり、かつ、Ｎｏ、Ｉ〜Ｎｏ、４は熱膨張
係数が低く、強度も高く、押出性も良好であるので、コ
ンプレツサー、油圧機器、過給機のロータ等の回転摺動
部品に適している押出材である。

比較合金Ｎｏ、５〜Ｎｏ、７はそのいずれもが１ｍ／ｍ
ｉｎの押出速度で割れが発生し、押出材として実用には
使用できる状態とはならない。

Ｅ発明の効果Ｊ以上説明したように、本発明に係るアルミニウム合金押
出材は上記の構成を有しているものであるから、押出性
に優れ、熱膨張係数が低く、かつ、機械的性質にも優れ
ているという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアルミニウム合金押出祠により押
出すことができる中空部を有する複雑形状の押出材の断
面図である。

Claims

【特許請求の範囲】Ｓｉ１１．７〜１７ｗｔ％を含有し、さらに、Ｍｇ０．３〜１．０ｗｔ％、Ｃｕ０．３〜０．８ｗｔ％
の１種または２種を含有し、かつ、ＭｇおよびＣｕを合計で１．６ｗｔ％以下とし、残部Ａｌおよび不純物からなることを特徴とする
アルミニウム合金押出材。