JP2024132243A - Eutectic Al-Si alloy for casting and eutectic Al-Si alloy casting - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイカスト法と比較して鋳造速度が遅く、過冷却状態を起こしにくい重力鋳造等を用いた場合であっても、Al-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制される共晶Al-Si系合金及びAl-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制された共晶Al-Si系合金鋳物を提供する。【解決手段】Si:11.0~13.0wt%、Fe:0.5wt%超1.0wt%以下、を含有し、Sr:0.005~0.05wt%、Ca:0.005~0.05wt%、のいずれか一種以上を含有し、SrとCaの合計量が0.05wt%以下であること、を特徴とする鋳物用共晶Al-Si系合金。【選択図】なし[Problem] To provide a eutectic Al-Si alloy in which coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed even when gravity casting or the like is used, which has a slower casting speed than die casting and is less likely to cause a supercooled state, and a eutectic Al-Si alloy casting in which coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed. [Solution] A eutectic Al-Si alloy for casting, characterized in that it contains 11.0 to 13.0 wt% Si, more than 0.5 wt% and not more than 1.0 wt% Fe, and at least one of 0.005 to 0.05 wt% Sr, and 0.005 to 0.05 wt% Ca, with the total amount of Sr and Ca being 0.05 wt% or less. [Selected Figure] None
Description
本発明は、鋳物用共晶Al-Si系合金及び共晶Al-Si系合金鋳物に関するものである。 The present invention relates to eutectic Al-Si alloys for casting and eutectic Al-Si alloy castings.
Al-Si系合金は優れた鋳造性と機械的性質を有していることから、鋳物用合金として幅広く用いられている。しかしながら、Alには不可避不純物としてFeが混入しやすく、原料におけるスクラップ材の割合が高くなるとその影響が顕著になる。 Al-Si alloys have excellent castability and mechanical properties, and are therefore widely used as casting alloys. However, Al is prone to being contaminated with Fe as an unavoidable impurity, and this effect becomes more pronounced when the proportion of scrap material in the raw material is high.
特に、環境保護の観点から、近年では再生地金から製造されるアルミニウム合金鋳物が増加しているところ、再生地金から製造されるAl-Si系合金鋳物には不純物としてFeが混入されやすく、Al-Si系合金鋳物の機械的性質に及ぼすFeの影響が問題となっている。 In particular, from the perspective of environmental protection, aluminum alloy castings made from recycled ingots have been increasing in recent years. However, Al-Si alloy castings made from recycled ingots are prone to being contaminated with Fe as an impurity, and the effect of Fe on the mechanical properties of Al-Si alloy castings has become an issue.
FeはAl合金のヤング率等の機械的性質を向上させる作用や、金型の焼き付きを防止する作用を有しているが、Al-Si系合金中に含まれると粗大な針状のAl-Fe-Si系化合物を形成し、当該Al-Fe-Si系化合物が破壊の起点となる。 Fe has the effect of improving mechanical properties such as Young's modulus of Al alloys and preventing seizure of dies, but when it is contained in Al-Si alloys, it forms coarse, needle-like Al-Fe-Si compounds, which become the starting point of fracture.
これに対し、Al-Fe-Si系化合物を粗大化させない方法として、過冷却を利用することが知られており、Al-Si系合金の鋳造法としては、過冷却状態を起こしやすいダイカスト法等の冷却速度の速い鋳造方法が選択されていた。 In response to this, it is known that supercooling can be used as a method to prevent Al-Fe-Si compounds from coarsening, and casting methods with fast cooling rates, such as die casting, which are prone to causing a supercooled state, have been selected as casting methods for Al-Si alloys.
例えば、特許文献1(特開平8-134578号公報)においては、「Cu:1~7重量%,Si:10~16重量%,Mg:0.3~2重量%,Fe:0.5~2重量%,Mn:0.1~4重量%,Ti:0.01~0.3重量%,P:0.01重量%以下及びCa:0.001~0.02重量%を含み、P/Caが重量比で0.5以下の範囲に調整されている高温強度及び靭性に優れたダイカスト用アルミニウム合金。」が開示されている。 For example, Patent Document 1 (JP Patent Publication 8-134578) discloses "an aluminum alloy for die casting with excellent high-temperature strength and toughness, containing Cu: 1-7 wt%, Si: 10-16 wt%, Mg: 0.3-2 wt%, Fe: 0.5-2 wt%, Mn: 0.1-4 wt%, Ti: 0.01-0.3 wt%, P: 0.01 wt% or less, and Ca: 0.001-0.02 wt%, with the weight ratio of P/Ca adjusted to a range of 0.5 or less."
上記特許文献1に記載のダイカスト用アルミニウム合金においては、「本発明に従ったダイカスト用アルミニウム合金は、前述した組成をもつアルミニウム合金溶湯を冷却速度20℃/秒以上で鋳造し、晶出物の平均長径を20μm以下及び共晶Siの平均長径を10μm以下に抑制している。」とされている。 The aluminum alloy for die casting described in the above-mentioned Patent Document 1 is described as "The aluminum alloy for die casting according to the present invention is produced by casting a molten aluminum alloy having the above-mentioned composition at a cooling rate of 20°C/sec or more, and the average long diameter of the crystallized particles is controlled to 20 μm or less and the average long diameter of the eutectic Si is controlled to 10 μm or less."
ダイカスト法は、冷却速度は速いものの、高圧を加えながら金型に溶湯を充填するため、空気の巻き込み等の鋳造欠陥が発生しやすいという問題が存在する。加えて、ダイカスト装置そのものが高額であるという問題も存在する。 Although the die casting method has a fast cooling rate, the molten metal is filled into the mold while applying high pressure, which can lead to casting defects such as air entrapment. In addition, there is also the problem that the die casting equipment itself is expensive.
以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、ダイカスト法と比較して鋳造速度が遅く、過冷却状態を起こしにくい重力鋳造等を用いた場合であっても、Al-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制される共晶Al-Si系合金及びAl-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制された共晶Al-Si系合金鋳物を提供することにある。 In view of the problems in the conventional techniques described above, the object of the present invention is to provide a eutectic Al-Si alloy in which the coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed, and a eutectic Al-Si alloy casting in which the coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed, even when gravity casting or the like is used, which has a slower casting speed than the die casting method and is less likely to cause a supercooled state.
本発明者らは、上記目的を達成すべく、共晶Al-Si系合金の組成について鋭意研究を重ねた結果、共晶Al-Si系合金に適量のSr及び/又はCaを添加することで過冷状態が生じ、凝固時間の短縮によってAl-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制されることを見出して、本発明に到達した。 In order to achieve the above object, the inventors conducted extensive research into the composition of eutectic Al-Si alloys, and discovered that adding an appropriate amount of Sr and/or Ca to a eutectic Al-Si alloy creates a supercooled state, shortening the solidification time and suppressing the coarsening of Al-Fe-Si compounds, thus arriving at the present invention.
即ち、本発明は、
Si:11.0~13.0wt%、
Fe:0.5wt%超1.0wt%以下、を含有し、
Sr:0.005~0.05wt%、
Ca:0.005~0.05wt%、のいずれか一種以上を含有し、
前記Srと前記Caの合計量が0.05wt%以下であること、
を特徴とする鋳物用共晶Al-Si系合金、を提供する。
That is, the present invention provides:
Si: 11.0-13.0wt%,
Fe: more than 0.5 wt% and not more than 1.0 wt%;
Sr: 0.005-0.05wt%,
Ca: 0.005 to 0.05 wt%.
The total amount of the Sr and the Ca is 0.05 wt% or less;
The present invention provides a eutectic Al-Si alloy for casting, characterized in that
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金においては、0.005~0.05wt%のSr及び/又は0.005~0.05wt%のCaを添加し、SrとCaの合計量を0.05wt%以下とすることで、重力鋳造のように冷却速度が遅い場合であっても、過冷状態を起こすことができる。その結果、凝固時間が短縮し、Al-Fe-Si系化合物が粗大化する前に凝固を完了させることができる。 In the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, by adding 0.005-0.05 wt% Sr and/or 0.005-0.05 wt% Ca, and making the total amount of Sr and Ca 0.05 wt% or less, a supercooled state can be created even when the cooling rate is slow, such as in gravity casting. As a result, the solidification time is shortened, and solidification can be completed before the Al-Fe-Si compounds become coarse.
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金においては、鉄系化合物の晶出温度が共晶点よりも低いこと、が好ましい。本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金は、適量のSr及び/又はCaを添加することによって共晶凝固時の過冷を大きくし、凝固時間を短くすることで鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の粗大化を抑制するものである。当該機構に基づき、共晶凝固より高い温度で晶出する化合物の微細化効果は小さくなるが、鉄系化合物の晶出温度よりも高い温度で共晶凝固が生じることで、鉄系化合物を顕著に微細化することができる。 In the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, it is preferable that the crystallization temperature of the iron-based compounds is lower than the eutectic point. The eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention increases the supercooling during eutectic solidification by adding an appropriate amount of Sr and/or Ca, and shortens the solidification time, thereby suppressing the coarsening of the iron-based compounds (Al-Fe-Si compounds). Based on this mechanism, the effect of refining compounds that crystallize at a temperature higher than the eutectic solidification is reduced, but eutectic solidification occurring at a temperature higher than the crystallization temperature of the iron-based compounds allows the iron-based compounds to be significantly refined.
また、本発目の鋳物用共晶Al-Si系合金においては、前記Feの含有量(MFe)と前記Siの含有量(MSi)が式(1)又は式(2)を満たすこと、が好ましい。
MSiが11.0wt%以上12.6wt%未満の場合:
MFe≦0.07×MSi (1)
MSiが12.6wt%以上13.0wt%以下の場合:
MFe≦1.01-0.01×MSi (2)
In the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, it is preferable that the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy formula (1) or formula (2).
When M Si is 11.0 wt% or more and less than 12.6 wt%:
MFe ≦0.07× MSi (1)
When M Si is 12.6 wt% or more and 13.0 wt% or less:
M Fe ≦1.01-0.01×M Si (2)
MSiが11.0wt%以上12.6wt%未満の場合は、MFe≦0.07×MSiとすることで、鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の晶出温度を共晶温度未満とすることができる。一方で、MSiが12.6wt%以上13.0wt%以下の場合は、MFe≦1.01-0.01×MSiとすることで、鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の晶出温度を共晶温度未満とすることができる。 When M Si is 11.0 wt % or more and less than 12.6 wt %, the crystallization temperature of the iron-based compound (Al-Fe-Si compound) can be made lower than the eutectic temperature by satisfying M Fe ≦0.07×M Si . On the other hand, when M Si is 12.6 wt % or more and 13.0 wt % or less, the crystallization temperature of the iron-based compound (Al- Fe -Si compound) can be made lower than the eutectic temperature by satisfying M Fe ≦1.01-0.01×M Si.
更に、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金においては、
Mn:0.0wt%超0.3wt%以下を含み、
残部がAlと不可避不純物からなる組成を有すること、が好ましい。
Mnを適量添加することで、共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を向上させることができる。
Furthermore, in the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention,
Mn: more than 0.0 wt% and not more than 0.3 wt%;
It is preferable that the balance consists of Al and inevitable impurities.
Adding an appropriate amount of Mn can improve the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings.
また、本発明は、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金からなり、鉄系化合物の平均長径が50μm以下であること、を特徴とする共晶Al-Si系合金鋳物、も提供する。 The present invention also provides a eutectic Al-Si alloy casting made of the eutectic Al-Si alloy of the present invention, characterized in that the average major axis of the iron-based compounds is 50 μm or less.
本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金からなり、適量のSr及び/又はCaの添加によって鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の粗大化が抑制されることから、鉄系化合物の平均長径が50μm以下となっている。鉄系化合物の平均長径は30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。 The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention is made of the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, and the addition of an appropriate amount of Sr and/or Ca suppresses the coarsening of the iron-based compounds (Al-Fe-Si compounds), so that the average major axis of the iron-based compounds is 50 μm or less. The average major axis of the iron-based compounds is preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
また、本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は、35.0%IACS以上の導電率を有すること、が好ましい。本発明の共晶Al-Si系合金鋳物はSr及び/又はCaの添加によって導電率が高くなっている。導電率は38.0%IACS以上であることがより好ましい。共晶Al-Si系合金鋳物が高い導電率を有していることで、導電材料としても好適に使用することができる。 The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention preferably has a conductivity of 35.0% IACS or more. The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention has a high conductivity due to the addition of Sr and/or Ca. It is more preferable that the conductivity is 38.0% IACS or more. The high conductivity of the eutectic Al-Si alloy casting makes it suitable for use as a conductive material.
本発明によれば、ダイカスト法と比較して鋳造速度が遅く、過冷却状態を起こしにくい重力鋳造等を用いた場合であっても、Al-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制される共晶Al-Si系合金及びAl-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制された共晶Al-Si系合金鋳物を提供することができる。 According to the present invention, even when gravity casting or the like is used, which has a slower casting speed than the die casting method and is less likely to cause a supercooled state, it is possible to provide a eutectic Al-Si alloy in which the coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed, and a eutectic Al-Si alloy casting in which the coarsening of Al-Fe-Si compounds is suppressed.
以下、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金及び共晶Al-Si系合金鋳物について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The eutectic Al-Si alloy for casting and the eutectic Al-Si alloy casting of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these.
1.鋳物用共晶Al-Si系合金
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金は、適量のSr及び/又はCaを含有することを特徴としている。以下、各成分について詳細に説明する。
1. Eutectic Al-Si alloy for casting The eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention is characterized by containing an appropriate amount of Sr and/or Ca. Each component will be described in detail below.
(1)添加元素
(1-1)必須の添加元素
Si:11.0~13.0wt%
Siは鋳造性を向上させる元素であると共に、初晶Siや共晶Siとして晶出し、共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を向上させる作用を有する。下限値に満たない場合は、鋳造性が十分でなくなり、上限値を超えて含有する際には、破壊の起点となる粗大な晶出物の形成により、伸びに悪影響をもたらすため、上記範囲で制限する必要がある。また、13.0wt%を超えてSiを含有する場合、適量のSr及び/又はCaを添加しても初晶Siの晶出を抑制することができず、粗大な初晶Siが晶出してしまう。
(1) Additional elements (1-1) Essential additional elements Si: 11.0 to 13.0 wt%
Si is an element that improves castability, and also crystallizes as primary Si or eutectic Si, improving the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings. If the content is less than the lower limit, castability becomes insufficient, and if the content exceeds the upper limit, coarse crystals that become the starting point of fracture are formed, adversely affecting elongation, so it is necessary to limit the content within the above range. Furthermore, if the content of Si exceeds 13.0 wt%, the crystallization of primary Si cannot be suppressed even with the addition of an appropriate amount of Sr and/or Ca, and coarse primary Si crystals are crystallized.
Fe:0.5wt%超1.0wt%以下
Feは不純物としても混入しやすい元素であるが、共晶Al-Si系合金鋳物のヤング率を向上させる作用を有すると共に、金型への焼き付きを防止する作用を有する。Feの含有量が多くなり過ぎるとSr及び/又はCaを添加してもAl-Fe-Si系化合物の粗大化を抑制し難くなるため、Feの含有量は1.0wt%以下とする必要がある。一方で、Feの含有量が0.5wt%以下の場合はAl-Fe-Si系化合物の形成量が少なくなり、粗大化は生じ難くなるが、共晶Al-Si系合金鋳物のヤング率を向上させる作用や金型への焼き付きを防止する作用が得られない。
Fe: more than 0.5 wt% and 1.0 wt% or less Fe is an element that is easily mixed in as an impurity, but it has the effect of improving the Young's modulus of eutectic Al-Si alloy castings and also has the effect of preventing seizure to a mold. If the Fe content is too high, it becomes difficult to suppress the coarsening of Al-Fe-Si compounds even if Sr and/or Ca are added, so the Fe content must be 1.0 wt% or less. On the other hand, if the Fe content is 0.5 wt% or less, the amount of Al-Fe-Si compounds formed is small and coarsening is unlikely to occur, but the effect of improving the Young's modulus of eutectic Al-Si alloy castings and the effect of preventing seizure to a mold cannot be obtained.
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金においては、鉄系化合物の晶出温度が共晶点よりも低いことが好ましい。鉄系化合物の晶出温度及び共晶点(共晶凝固の温度)は鋳造時の冷却曲線を取得して判断してもよく、適当な熱力学計算ソフトウェアを用いて算出してもよい。 In the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, it is preferable that the crystallization temperature of the iron-based compound is lower than the eutectic point. The crystallization temperature and eutectic point (temperature of eutectic solidification) of the iron-based compound may be determined by obtaining a cooling curve during casting, or may be calculated using appropriate thermodynamic calculation software.
Al、Si及びFeの三元系状態図から導出される、共晶Siよりも後にAl-Fe-Si系化合物が晶出するFe量の範囲を図1に示す。図1より、Siの含有量が12.6wt%を境として、境界条件が異なることが分かる。 Figure 1 shows the range of Fe content at which Al-Fe-Si compounds crystallize after eutectic Si, derived from the ternary phase diagram of Al, Si, and Fe. Figure 1 shows that the boundary conditions are different at the Si content of 12.6 wt%.
ここで、Siの含有量(MSi)が12.6wt%未満の場合、Feの含有量(MFe)とSiの含有量(MSi)はMFe≦0.07×MSiの関係を満たすことが好ましい。Feの含有量(MFe)とSiの含有量(MSi)が当該関係を満たすことで、Al-Fe-Si系化合物の晶出温度が共晶凝固温度よりも低くなり、Al-Fe-Si系化合物の粗大化抑制効果が顕著になる。 Here, when the Si content (M Si ) is less than 12.6 wt%, it is preferable that the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy the relationship M Fe ≦ 0.07 × M Si . When the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy this relationship, the crystallization temperature of the Al-Fe-Si compound becomes lower than the eutectic solidification temperature, and the effect of suppressing the coarsening of the Al-Fe-Si compound becomes remarkable.
一方で、Siの含有量(MSi)が12.6wt%以上13.0wt%以下の場合、Feの含有量(MFe)とSiの含有量(MSi)はMFe≦1.01-0.01×MSiを満たすことが好ましい。Feの含有量(MFe)とSiの含有量(MSi)が当該関係を満たすことで、Al-Fe-Si系化合物の晶出温度が共晶凝固温度よりも低くなり、Al-Fe-Si系化合物の粗大化抑制効果が顕著になる。 On the other hand, when the Si content (M Si ) is 12.6 wt % or more and 13.0 wt % or less, it is preferable that the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy M Fe ≦ 1.01 - 0.01 × M Si . When the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy this relationship, the crystallization temperature of the Al-Fe-Si compound becomes lower than the eutectic solidification temperature, and the effect of suppressing the coarsening of the Al-Fe-Si compound becomes remarkable.
Sr:0.005~0.05wt%及び/又はCa:0.005~0.05wt%
SrとCaは、Al-Si系合金の鋳造の際に過冷却を起こす作用がある。Sr及び/又はCaの添加により、初晶Si及び共晶Siの凝固核が分解される結果、共晶凝固時の過冷度が増大すると考えられる。過冷却が生じることにより、凝固時間が短くなり、Al-Fe-Si系化合物が粗大化する前に凝固が完了するため、Al-Fe-Si系化合物の粗大化を抑制することができる。当該作用はSr及び/又はCaを0.005wt%以上添加することで顕著となるが。一方で、0.05wt%を超えて添加しても、それ以上の効果は見込めないことから、Sr及び/又はCaの添加量は0.05wt%以下とすることが好ましい。SrとCaの両方を添加する場合は、その合計量を0.05wt%以下とする必要がある。また、SrとCaには共晶Siを微細にする作用もある。
Sr: 0.005 to 0.05 wt% and/or Ca: 0.005 to 0.05 wt%
Sr and Ca have the effect of causing supercooling during casting of Al-Si alloys. It is believed that the addition of Sr and/or Ca decomposes the solidification nuclei of primary crystal Si and eutectic Si, and as a result, the degree of supercooling during eutectic solidification increases. The occurrence of supercooling shortens the solidification time, and solidification is completed before the Al-Fe-Si compounds become coarse, so that the coarsening of the Al-Fe-Si compounds can be suppressed. This effect becomes noticeable when Sr and/or Ca is added at 0.005 wt% or more. On the other hand, since no further effect can be expected even if more than 0.05 wt% is added, it is preferable to add Sr and/or Ca at 0.05 wt% or less. When both Sr and Ca are added, the total amount must be 0.05 wt% or less. Sr and Ca also have the effect of making eutectic Si finer.
(1-2)任意の添加元素
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金には、Mnを添加してもよい。
(1-2) Optional Added Elements Mn may be added to the eutectic Al--Si alloy for casting of the present invention.
Mn:0.0wt%超0.3wt%以下
Mnは、Feと同様にヤング率を向上させる作用や金型への焼き付き防止の作用を有すると共に、Al-Fe-Si系化合物の形状を針状から塊状に変化させる作用を有する。Al-Fe-Si系化合物の形状を針状から塊状とすることで、当該Al-Fe-Si系化合物への応力集中が緩和され、共晶Al-Si系合金鋳物の強度や信頼性を向上させることができる。一方で、0.3wt%を超えて添加されると粗大なAl-Mn系化合物が形成されやすくなり、共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を低下させる可能性がある。
Mn: more than 0.0 wt% and 0.3 wt% or less Mn has the effect of improving Young's modulus and preventing seizure to a mold like Fe, and also has the effect of changing the shape of Al-Fe-Si compounds from needle-like to lumpy. By changing the shape of Al-Fe-Si compounds from needle-like to lumpy, stress concentration on the Al-Fe-Si compounds is alleviated, and the strength and reliability of eutectic Al-Si alloy castings can be improved. On the other hand, if added in an amount exceeding 0.3 wt%, coarse Al-Mn compounds are likely to be formed, which may reduce the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings.
その他の元素
Cuは、Al-Fe-Si系化合物、初晶Siおよび共晶Siの粗大化に影響を与える元素ではなく、固溶強化や析出強化(時効処理)により、共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を向上させる作用を有しているため、鋳物用、ダイカスト用アルミニウム合金JIS規格の添加元素としての上限5.0wt%までは、含有を許容される。Cuの含有量が5.0wt%を超えると粗大なAl-Cu系化合物が形成されやすくなることに加え、共晶Al-Si系合金鋳物の耐食性が低下する。機械的性質を向上させるためには、Cuの含有量は0.05~5.0wt%とすることが好ましい。更に好ましい含有量は、0.1~3.5wt%である。
Other elements Cu is not an element that affects the coarsening of Al-Fe-Si compounds, primary Si and eutectic Si, but has the effect of improving the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings by solid solution strengthening and precipitation strengthening (aging treatment), so its inclusion is permitted up to the upper limit of 5.0 wt% as an additive element in the JIS standard for aluminum alloys for casting and die casting. If the Cu content exceeds 5.0 wt%, coarse Al-Cu compounds are likely to be formed, and the corrosion resistance of eutectic Al-Si alloy castings is reduced. In order to improve the mechanical properties, the Cu content is preferably 0.05 to 5.0 wt%. A more preferable content is 0.1 to 3.5 wt%.
MgはAl-Fe-Si系化合物、初晶Siおよび共晶Siの粗大化に影響を与える元素ではなく、固溶強化や析出強化(時効処理)により、共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を向上させる作用を有しているため、鋳物用、ダイカスト用アルミニウム合金JIS規格の添加元素としての上限1.5wt%までは、含有を許容される。Mgの含有量が1.5wt%を超えると粗大なAl-Mg系化合物が形成されやすくなる。機械的性質を向上させるためには、Mgの含有量は0.4~1.5wt%とすることが好ましい。更に好ましい含有量は、0.4~1.0wt%である。 Mg is not an element that affects the coarsening of Al-Fe-Si compounds, primary Si, and eutectic Si, but rather has the effect of improving the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings through solid solution strengthening and precipitation strengthening (aging treatment), so its inclusion is permitted up to the upper limit of 1.5 wt% as an additive element in the JIS standard for aluminum alloys for casting and die casting. If the Mg content exceeds 1.5 wt%, coarse Al-Mg compounds are likely to form. To improve mechanical properties, the Mg content is preferably 0.4 to 1.5 wt%. A more preferable content is 0.4 to 1.0 wt%.
Zn:0.0wt%超1.0wt%以下
Znは共晶Al-Si系合金鋳物の機械的性質を向上させる作用を有するが、1.0wt%を超えて添加されると共晶Al-Si系合金の耐食性が低下しやすくなる。
Zn: more than 0.0 wt % but not more than 1.0 wt % Zn has the effect of improving the mechanical properties of eutectic Al-Si alloy castings, but if added in an amount exceeding 1.0 wt %, the corrosion resistance of the eutectic Al-Si alloy is liable to decrease.
TiとBは、単体あるいは複合添加すると共晶Al-Si系合金鋳物の鋳造組織の微細化を促進する作用を有しており、それぞれ0.5wt%以下まで添加してもよい。 When added alone or in combination, Ti and B have the effect of promoting the refinement of the cast structure of eutectic Al-Si alloy castings, and each may be added up to 0.5 wt%.
(1-3)不可避不純物
本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金には再生原料が使用されることが多いため、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金及び共晶Al-Si系合金鋳物の特性を阻害しない範囲での不可避不純物の含有が許容される。不可避不純物としては、例えば、Pを挙げることができる。
(1-3) Inevitable impurities Since recycled raw materials are often used for the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention, the inclusion of inevitable impurities is permitted within a range that does not impair the properties of the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention and the eutectic Al-Si alloy casting. An example of the inevitable impurities is P.
2.共晶Al-Si系合金鋳物
本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金からなるものである。
2. Eutectic Al-Si Alloy Casting The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention is made of the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention.
本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は適量のSr及び/又はCaの添加によってAl-Fe-Si系化合物の粗大化が抑制されることから、当該Al-Fe-Si系化合物の平均長径が50μm以下となっている。Al-Fe-Si系化合物の平均長径は30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。 The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention has an average major axis of 50 μm or less because the addition of an appropriate amount of Sr and/or Ca suppresses the coarsening of the Al-Fe-Si compounds. The average major axis of the Al-Fe-Si compounds is preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
加えて、本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は適量のSr及び/又はCaの添加によって共晶Siの粗大化も抑制されている。共晶Siの径は1μm以下であることが好ましく、0.9μm以下であることがより好ましく、0.8μm以下であることが最も好ましい。 In addition, the eutectic Al-Si alloy casting of the present invention suppresses coarsening of the eutectic Si by adding an appropriate amount of Sr and/or Ca. The diameter of the eutectic Si is preferably 1 μm or less, more preferably 0.9 μm or less, and most preferably 0.8 μm or less.
Al-Fe-Si系化合物及び共晶Siの粒径を測定する方法は、本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々の組織観察手法を用いることができ、例えば、光学顕微鏡観察やSEM観察を用いればよい。 The method for measuring the particle size of the Al-Fe-Si compound and eutectic Si is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and various conventionally known structural observation methods can be used, such as optical microscope observation or SEM observation.
また、本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は、適量のSr及び/又はCaの添加によって導電率が高くなっている。導電率は35.0%IACS以上であることが好ましく、38.0%IACS以上であることがより好ましい。導電率の測定方法は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の測定方法を用いればよい。 The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention has high electrical conductivity due to the addition of an appropriate amount of Sr and/or Ca. The electrical conductivity is preferably 35.0% IACS or more, and more preferably 38.0% IACS or more. There are no particular limitations on the method for measuring electrical conductivity as long as it does not impair the effects of the present invention, and any conventionally known measuring method may be used.
本発明の共晶Al-Si系合金鋳物は、本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金からなるアルミニウム合金溶湯を鋳造することによって得ることができる。ここで、適量のSr及び/又はCaが添加された本発明の鋳物用共晶Al-Si系合金を用いることで、Al-Fe-Si系化合物を微細化するために冷却速度が大きなダイカスト法を用いる必要がなく、冷却速度が小さい重力鋳造等を好適に用いることができる。 The eutectic Al-Si alloy casting of the present invention can be obtained by casting a molten aluminum alloy consisting of the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention. Here, by using the eutectic Al-Si alloy for casting of the present invention to which an appropriate amount of Sr and/or Ca has been added, there is no need to use a die casting method with a high cooling rate to refine the Al-Fe-Si compound, and gravity casting, etc., with a low cooling rate, can be suitably used.
重力鋳造等を用いることで、空気の巻き込み等の鋳造欠陥を抑制しつつ、Al-Fe-Si系化合物が微細化された共晶Al-Si系合金鋳物を簡便かつ効率的に得ることができる。また、重力鋳造はダイカストのように高価な装置が不要であり、製造装置の導入コストを低減することができる。 By using gravity casting, etc., it is possible to easily and efficiently obtain eutectic Al-Si alloy castings in which the Al-Fe-Si compounds are refined while suppressing casting defects such as air entrapment. In addition, gravity casting does not require expensive equipment like die casting, and it is possible to reduce the introduction costs of manufacturing equipment.
その他の鋳造条件については本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の種々の鋳造方法及び鋳造条件を用いることができる。 Other casting conditions are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and various conventional casting methods and casting conditions can be used.
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。 The above describes representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various design modifications are possible, all of which are included in the technical scope of the present invention.
≪実施例≫
表1の実施例1及び実施例2として示す組成となるように配合した原料を黒鉛坩堝に挿入し、表2に示す溶湯処理条件及び表3に示す鋳造条件を用いて、本発明の実施共晶Al-Si系合金鋳物1及び実施共晶Al-Si系合金鋳物2を得た。具体的には、大気溶解した後に脱滓し、回転式脱ガス装置による脱ガス処理を施した。次に、重力鋳造法を用いて本発明の実施共晶Al-Si系合金鋳物を得た。実施例1の重力鋳造には舟型(JIS4号金型)又はシェルカップ(砂型)を用い、舟型の場合は鋳造温度を750℃、鋳型温度を156℃とし、シェルカップの場合は鋳造温度を758℃、鋳型温度を室温とした。実施例2の重力鋳造には舟型(JIS4号金型)を用い、鋳造温度を757℃、鋳型温度を155℃とした。
Example
Raw materials mixed to obtain the compositions shown in Example 1 and Example 2 in Table 1 were inserted into a graphite crucible, and the molten metal treatment conditions shown in Table 2 and the casting conditions shown in Table 3 were used to obtain the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 and the practical eutectic Al-Si alloy casting 2 of the present invention. Specifically, the alloy was melted in air, deslag-removed, and degassed by a rotary degasser. Next, the practical eutectic Al-Si alloy casting of the present invention was obtained by gravity casting. A boat mold (JIS No. 4 mold) or a shell cup (sand mold) was used for gravity casting in Example 1, and the casting temperature was 750°C and the mold temperature was 156°C for the boat mold, and the casting temperature was 758°C and the mold temperature was room temperature for the shell cup. A boat mold (JIS No. 4 mold) was used for gravity casting in Example 2, and the casting temperature was 757°C and the mold temperature was 155°C.
表1には実施例として示す組成における初晶Si、共晶Si及び鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の晶出温度も示しているが、鉄系化合物の晶出温度は共晶凝固の温度よりも低くなっている。ここで、各晶出温度は市販の統合型熱力学計算ソフトウェアであるThermo-Calcを用いて算出した。 Table 1 also shows the crystallization temperatures of primary Si, eutectic Si, and iron-based compounds (Al-Fe-Si compounds) in the compositions shown as examples, but the crystallization temperature of the iron-based compounds is lower than the eutectic solidification temperature. Here, each crystallization temperature was calculated using Thermo-Calc, a commercially available integrated thermodynamic calculation software.
≪比較例≫
表1の比較例1~3として示す組成とし、表2及び表3に示す溶湯処理条件及び鋳造条件を用いたこと以外は実施例と同様にして、比較共晶Al-Si系合金鋳物1~3を得た。ここで、比較例1及び比較例2においては意図的にPを添加しており、Pの含有量が多くなっている。また、表1には、実施例と同様にして求めた各組成における初晶Si、共晶Si及び鉄系化合物(Al-Fe-Si系化合物)の晶出温度も示しているが、比較例2及び比較例3については、鉄系化合物の晶出温度が共晶凝固の温度よりも高くなっている。
Comparative Example
Comparative eutectic Al-Si alloy castings 1 to 3 were obtained in the same manner as in the Examples, except that the compositions shown as Comparative Examples 1 to 3 in Table 1 were used, and the molten metal treatment conditions and casting conditions shown in Tables 2 and 3 were used. P was intentionally added to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, resulting in a high P content. Table 1 also shows the crystallization temperatures of primary crystal Si, eutectic Si, and iron-based compounds (Al-Fe-Si-based compounds) in each composition obtained in the same manner as in the Examples, but in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the crystallization temperature of the iron-based compounds is higher than the eutectic solidification temperature.
[評価試験]
(1)微細組織
得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物及び比較共晶Al-Si系合金鋳物の底面から13mmの位置を中心として、1cm角の立方体を切り出し、断面にバフ研磨を施して、光学顕微鏡による組織観察用の試料とした。
[Evaluation test]
(1) Microstructure From the obtained working eutectic Al-Si alloy castings and comparative eutectic Al-Si alloy castings, cubes measuring 1 cm on a side were cut out with their centers at a position 13 mm from the bottom surface, and the cross sections were buffed to prepare samples for microstructure observation under an optical microscope.
舟型を用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1のミクロ組織を図2及び図3に示す。図2及び図3より、舟型を用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1には初晶Siが殆ど晶出しておらず、微細な共晶Si組織が観察される。また、鉄系化合物(図3の実線で囲まれた領域)は顕著に微細化されており、平均長径は20μm程度になっている。 The microstructure of the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using the boat mold is shown in Figures 2 and 3. As can be seen from Figures 2 and 3, there is almost no primary Si crystallization in the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using the boat mold, and a fine eutectic Si structure is observed. In addition, the iron-based compounds (area surrounded by a solid line in Figure 3) are significantly refined, with an average major axis of approximately 20 μm.
シェルカップを用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1のミクロ組織を図4及び図5に示す。図4及び図5より、舟型よりも冷却速度が遅くなるシェルカップを用いた場合においても、得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1には初晶Siが殆ど晶出しておらず、微細な共晶Si組織が観察される。また、鉄系化合物(図5の実線で囲まれた領域)も粗大化が抑制されており、平均長径は30μm程度になっている。 The microstructure of the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using a shell cup is shown in Figures 4 and 5. As can be seen from Figures 4 and 5, even when using a shell cup, which has a slower cooling rate than a boat mold, the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained has almost no primary Si crystallization, and a fine eutectic Si structure is observed. In addition, coarsening of the iron-based compounds (area surrounded by solid lines in Figure 5) is suppressed, with the average long diameter being approximately 30 μm.
舟型を用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物2のミクロ組織を図6及び図7に示す。図6及び図7より、舟型を用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1には初晶Siが殆ど晶出しておらず、微細な共晶Si組織が観察される。また、鉄系化合物(図7の実線で囲まれた領域)は顕著に微細化されており、平均長径は20μm程度になっている。 The microstructure of the practical eutectic Al-Si alloy casting 2 obtained using the boat mold is shown in Figures 6 and 7. As can be seen from Figures 6 and 7, there is almost no primary Si crystallization in the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using the boat mold, and a fine eutectic Si structure is observed. In addition, the iron-based compounds (area surrounded by a solid line in Figure 7) are significantly refined, with the average long diameter being approximately 20 μm.
舟型を用いて得られた比較共晶Al-Si系合金鋳物1のミクロ組織を図8及び図9に示す。比較共晶Al-Si系合金鋳物1は適量のSr及び/又はCaを含有していないことから、鉄系化合物は顕著に粗大化しており、平均長径は100μm以上になっている。また、多数の初晶Siが晶出しており、共晶Si組織は粗大化していることが分かる。 The microstructure of comparative eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using the boat mold is shown in Figures 8 and 9. Because comparative eutectic Al-Si alloy casting 1 does not contain an appropriate amount of Sr and/or Ca, the iron-based compounds are significantly coarsened, with an average major axis of 100 μm or more. It can also be seen that a large amount of primary Si has crystallized, and the eutectic Si structure is coarsened.
シェルカップを用いて得られた比較共晶Al-Si系合金鋳物1のミクロ組織を図10及び図11に示す。比較共晶Al-Si系合金鋳物1は適量のSr及び/又はCaを含有していないことに加え、舟型よりも冷却速度が遅くなるシェルカップを用いていることから、鉄系化合物はより顕著に粗大化している。また、多数の初晶Siが晶出しており、共晶Si組織は粗大化していることが分かる。 The microstructure of comparative eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using a shell cup is shown in Figures 10 and 11. Comparative eutectic Al-Si alloy casting 1 does not contain an appropriate amount of Sr and/or Ca, and because a shell cup was used, which has a slower cooling rate than the boat-shaped casting, the iron-based compounds are more significantly coarsened. It can also be seen that a large amount of primary Si has crystallized, and the eutectic Si structure is coarsened.
舟型を用いて得られた比較共晶Al-Si系合金鋳物2のミクロ組織を図12及び図13に示す。比較共晶Al-Si系合金鋳物2は適量のSr及び/又はCaを含有していないことに加え、1.0wt%を超えるFeと13.0wt%を超えるSiを含有し、P量も多くなっていることから、鉄系化合物は極めて顕著に粗大化しており、平均長径は200μm以上になっている。また、多数の初晶Siが晶出しており、共晶Si組織は粗大化していることが分かる。 The microstructure of comparative eutectic Al-Si alloy casting 2 obtained using the boat mold is shown in Figures 12 and 13. Comparative eutectic Al-Si alloy casting 2 does not contain appropriate amounts of Sr and/or Ca, and contains more than 1.0 wt% Fe and more than 13.0 wt% Si, as well as a large amount of P, so that the iron compounds are extremely coarse, with an average major axis of 200 μm or more. It can also be seen that a large amount of primary Si has crystallized, and the eutectic Si structure is coarse.
舟型を用いて得られた比較共晶Al-Si系合金鋳物3のミクロ組織を図14及び図15に示す。比較共晶Al-Si系合金鋳物3は適量のSr及び/又はCaを含有しているが、1.0wt%を超えるFeと13.0wt%を超えるSiを含有することから、鉄系化合物の微細化効果が十分に得られておらず、鉄系化合物の平均長径は100μm程度になっている。また、共晶Si組織は微細化されているものの、粗大な初晶Siが晶出している。 The microstructure of comparative eutectic Al-Si alloy casting 3 obtained using a boat mold is shown in Figures 14 and 15. Comparative eutectic Al-Si alloy casting 3 contains an appropriate amount of Sr and/or Ca, but contains more than 1.0 wt% Fe and more than 13.0 wt% Si, so the effect of refining the iron-based compounds is not sufficient, and the average major axis of the iron-based compounds is about 100 μm. Also, although the eutectic Si structure is refined, coarse primary Si crystals are crystallized.
舟型を用いて得られた実施共晶Al-Si系合金鋳物1、実施共晶Al-Si系合金鋳物2及び比較共晶Al-Si系合金鋳物1における共晶Siの平均粒径を測定したところ、それぞれ0.74μm、0.84μm及び3.08μmであった。実施共晶Al-Si系合金鋳物1及び実施共晶Al-Si系合金鋳物2においては、共晶Siが顕著に微細化していることが分かる。なお、共晶Siの平均粒径の測定に用いた観察面積は0.035mm2である。 The average grain size of eutectic Si in the practical eutectic Al-Si alloy casting 1, practical eutectic Al-Si alloy casting 2, and comparative eutectic Al-Si alloy casting 1 obtained using the boat mold was measured and found to be 0.74 μm, 0.84 μm, and 3.08 μm, respectively. It can be seen that the eutectic Si is significantly finer in the practical eutectic Al-Si alloy casting 1 and practical eutectic Al-Si alloy casting 2. The observation area used for measuring the average grain size of eutectic Si was 0.035 mm2 .
(2)冷却曲線の測定
鋳型の底面から13mmの位置に熱電対の測温接点が来るように熱電対を固定し、鋳造時に熱電対を鋳ぐるみながら、冷却曲線を測定した。
(2) Measurement of Cooling Curve A thermocouple was fixed so that its temperature measuring junction was located 13 mm from the bottom surface of the mold, and the cooling curve was measured while the thermocouple was cast-in during casting.
実施例1及び比較例1について、舟型を使用した場合の冷却曲線を図16に示す。適量のSrを含有する実施例1においては過冷却が生じていることが分かる。また、冷却曲線における変曲点(晶出に伴い冷却速度が遅くなる点)から晶出温度を求めると、実施例1の場合は初晶Siの晶出温度が574℃、共晶凝固の温度が568℃であり、比較例1の場合は初晶Siの初出温度が578℃、共晶凝固の温度が577℃となっている。なお、鉄系化合物の晶出温度は冷却曲線から判断することが困難であった。 The cooling curves for Example 1 and Comparative Example 1 when a boat mold was used are shown in Figure 16. It can be seen that supercooling occurs in Example 1, which contains an appropriate amount of Sr. In addition, when the crystallization temperature is calculated from the inflection point in the cooling curve (the point where the cooling rate slows down due to crystallization), the crystallization temperature of primary Si is 574°C and the eutectic solidification temperature is 568°C in Example 1, while the initial appearance temperature of primary Si is 578°C and the eutectic solidification temperature is 577°C in Comparative Example 1. It was difficult to determine the crystallization temperature of iron-based compounds from the cooling curve.
実施例1及び比較例1について、シェルカップを使用した場合の冷却曲線を図17に示す。適量のSrを含有する実施例1においては、冷却速度が遅いシェルカップを用いた場合においても過冷却が生じていることが分かる。また、冷却曲線における変曲点(晶出に伴い冷却速度が遅くなる点)から晶出温度を求めると、実施例1の場合は共晶凝固の温度が563℃であり、比較例1の場合は初晶Siの初出温度が578℃、共晶凝固の温度が577℃となっている。なお、鉄系化合物の晶出温度及び実施例における初晶Siの晶出温度は、冷却曲線から判断することが困難であった。 The cooling curves for Example 1 and Comparative Example 1 when using a shell cup are shown in Figure 17. It can be seen that in Example 1, which contains an appropriate amount of Sr, supercooling occurs even when a shell cup with a slow cooling rate is used. In addition, when the crystallization temperature is calculated from the inflection point in the cooling curve (the point where the cooling rate slows down due to crystallization), the eutectic solidification temperature is 563°C in Example 1, and the initial temperature of primary Si is 578°C and the eutectic solidification temperature is 577°C in Comparative Example 1. It was difficult to determine the crystallization temperature of iron-based compounds and the crystallization temperature of primary Si in the examples from the cooling curve.
(3)導電率の測定
舟型を用いて得られた各組成を有する共晶Al-Si系合金鋳物について、15mmの厚さに切り出し、測定面を研磨した後、室温で、GEセンシング&インスペクションテクノロジー社のAuto Sigma 3000を用いて、導電率を測定した。実施共晶Al-Si系合金鋳物1、実施共晶Al-Si系合金鋳物2、比較共晶Al-Si系合金鋳物1、比較共晶Al-Si系合金鋳物2及び比較共晶Al-Si系合金鋳物3の導電率は、それぞれ39.7%IACS、37.3%IACS、31.2%IACS、28.2%IACS及び34.9%IACSであった。実施共晶Al-Si系合金鋳物は35.0%IACS以上の高い導電率を有していることが確認できる。
(3) Measurement of Electrical Conductivity The eutectic Al-Si alloy castings having each composition obtained using the boat mold were cut into a thickness of 15 mm, and the measurement surface was polished, and then the electrical conductivity was measured at room temperature using Auto Sigma 3000 from GE Sensing & Inspection Technology. The electrical conductivities of the practical eutectic Al-Si alloy casting 1, the practical eutectic Al-Si alloy casting 2, the comparative eutectic Al-Si alloy casting 1, the comparative eutectic Al-Si alloy casting 2, and the comparative eutectic Al-Si alloy casting 3 were 39.7% IACS, 37.3% IACS, 31.2% IACS, 28.2% IACS, and 34.9% IACS, respectively. It can be confirmed that the practical eutectic Al-Si alloy casting has a high electrical conductivity of 35.0% IACS or more.
以上の結果より、比較的大量のFeを含有する共晶Al-Si系合金であっても、適量のSr及び/又はCaを添加することで、冷却速度が大きなダイカスト法を用いることなく、Al-Fe-Si系化合物を顕著に微細化できることが分かる。加えて、適量のSr及び/又はCaを添加することで、初晶Si及び共晶Siも微細化されることが確認できる。更に、適量のSr及び/又はCaを添加することで、共晶Al-Si系合金鋳物に高い導電率を付与できることが分かる。 The above results show that even in eutectic Al-Si alloys that contain a relatively large amount of Fe, by adding an appropriate amount of Sr and/or Ca, the Al-Fe-Si compounds can be significantly refined without using a die casting method with a high cooling rate. In addition, it can be confirmed that primary Si and eutectic Si are also refined by adding an appropriate amount of Sr and/or Ca. Furthermore, it can be seen that by adding an appropriate amount of Sr and/or Ca, high electrical conductivity can be imparted to eutectic Al-Si alloy castings.
Claims (6)
Fe:0.5wt%超1.0wt%以下、を含有し、
Sr:0.005~0.05wt%、
Ca:0.005~0.05wt%、のいずれか一種以上を含有し、
前記Srと前記Caの合計量が0.05wt%以下であること、
を特徴とする鋳物用共晶Al-Si系合金。 Si: 11.0-13.0wt%,
Fe: more than 0.5 wt% and not more than 1.0 wt%;
Sr: 0.005-0.05wt%,
Ca: 0.005 to 0.05 wt%.
The total amount of the Sr and the Ca is 0.05 wt% or less;
A eutectic Al-Si alloy for casting, characterized by:
を特徴とする請求項1に記載の鋳物用共晶Al-Si系合金。 The crystallization temperature of the iron-based compound is lower than the eutectic point.
The eutectic Al-Si alloy for casting according to claim 1,
を特徴とする請求項1又は2に記載の鋳物用共晶Al-Si系合金。
MSiが11.0wt%以上12.6wt%未満の場合:
MFe≦0.07×MSi (1)
MSiが12.6wt%以上13.0wt%以下の場合:
MFe≦1.01-0.01×MSi (2) the Fe content (M Fe ) and the Si content (M Si ) satisfy formula (1) or formula (2);
The eutectic Al-Si alloy for casting according to claim 1 or 2,
When M Si is 11.0 wt% or more and less than 12.6 wt%:
MFe ≦0.07× MSi (1)
When M Si is 12.6 wt% or more and 13.0 wt% or less:
M Fe ≦1.01-0.01×M Si (2)
残部がAlと不可避不純物からなる組成を有すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の鋳物用共晶Al-Si系合金。 Mn: more than 0.0 wt% and not more than 0.3 wt%;
The balance is composed of Al and inevitable impurities.
The eutectic Al-Si alloy for casting according to claim 1 or 2,
鉄系化合物の平均長径が50μm以下であること、
を特徴とする共晶Al-Si系合金鋳物。 The casting eutectic Al-Si alloy according to claim 1 or 2 is made of the casting eutectic Al-Si alloy,
The average major axis of the iron-based compound is 50 μm or less;
The eutectic Al-Si alloy casting is characterized by the above.
を特徴とする請求項5に記載の共晶Al-Si系合金鋳物。 Having a conductivity of 35.0% IACS or more;
The eutectic Al-Si alloy casting according to claim 5,
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