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JP3044519B2 - Cast body and casting method - Google Patents

Cast body and casting method

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JP3044519B2
JP3044519B2 JP6272896A JP27289694A JP3044519B2 JP 3044519 B2 JP3044519 B2 JP 3044519B2 JP 6272896 A JP6272896 A JP 6272896A JP 27289694 A JP27289694 A JP 27289694A JP 3044519 B2 JP3044519 B2 JP 3044519B2
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alloy material
region
structure region
casting
heat absorbing
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治男 椎名
信広 斉藤
武義 中村
毅巳 菅原
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鋳造体、特に、常温下
で、硬さの高い共晶組織域と硬さの低い初晶組織域とを
有する合金材料を用い、チクソキャスティング法の適用
下で鋳造された鋳造体およびその鋳造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cast body, particularly an alloy material having a eutectic structure region having a high hardness and a primary crystal structure region having a low hardness at room temperature, and is subjected to the application of a thixocasting method. And a method for casting the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種鋳造体においては、その機
械的特性の向上を図るべく、共晶組織域と初晶組織域と
を鋳造体全体に亘り略均一に分散させている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in such a casting, a eutectic structure region and a primary crystal structure region are substantially uniformly dispersed throughout the casting in order to improve mechanical properties.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳造体
の高強度化および高延性化を一層増進させるためには、
その表面領域の硬さを、それよりも内方の主体領域の硬
さよりも高めることが必要である。
However, in order to further increase the strength and ductility of the cast,
It is necessary to make the hardness of the surface region higher than the hardness of the main region inside.

【0004】そこで、各種表面硬化処理法が実用されて
いるが、鋳造後の鋳造体に前記処理を施すのでは、それ
に応じて生産工数および生産コストが増加するので望ま
しくない。
Therefore, various surface hardening treatment methods have been put to practical use, but it is not desirable to perform the above treatment on the cast body after casting, since the number of production steps and production costs increase accordingly.

【0005】本発明は前記に鑑み、表面領域と主領域の
金属組織を変えることによって高強度化および高延性化
を達成された前記鋳造体およびその鋳造方法を提供する
ことを目的とする。
[0005] In view of the above, it is an object of the present invention to provide a casting and a method for casting the same, which achieve high strength and high ductility by changing the metal structure of the surface region and the main region.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、常温下で、硬
さの高い共晶組織域と硬さの低い初晶組織域とを有する
合金材料を用い、チクソキャスティング法の適用下で鋳
造された鋳造体であって、表面領域における共晶組織域
の面積率Aと、その表面領域よりも内方の主領域におけ
る共晶組織域の面積率Bとの間にA>Bの関係が成立す
ることを特徴とする。
According to the present invention, an alloy material having a eutectic structure region having a high hardness and a primary crystal structure region having a low hardness is cast at room temperature under the application of a thixocasting method. In the cast body, the relationship of A> B is established between the area ratio A of the eutectic structure region in the surface region and the area ratio B of the eutectic structure region in the main region inside the surface region. It is characterized by being established.

【0007】本発明は、常温下で、硬さの高い共晶組織
域と硬さの低い初晶組織域とを有する合金材料を用い、
チクソキャスティング法の適用下で鋳造体を鋳造するに
当り、固相と液相とが共存する半溶融状態の合金材料が
鋳型のゲートを通過する際の剪断速度をγとし、また粘
度をμとしたとき、剪断速度γを10S-1≦γ≦150
0S-1に設定し、また剪断速度γと粘度μとの間にμ≦
300γ-1.2の関係を成立させることを特徴とする。
The present invention uses an alloy material having a eutectic structure region having a high hardness and a primary crystal structure region having a low hardness at ordinary temperature,
In casting the cast body under the application of the thixocasting method, the shear rate when the semi-solid alloy material in which the solid phase and the liquid phase coexist passes through the gate of the mold is γ, and the viscosity is μ. The shear rate γ is 10 S −1 ≦ γ ≦ 150
0S -1 and between the shear rate γ and the viscosity μ, μ ≦
Characterized in that to establish the relationship 300γ -1.2.

【0008】[0008]

【作用】前記鋳造体において、表面領域には硬さの高い
共晶組織域が主領域よりも多く存在することから、その
硬さが主領域よりも高くなり、これにより鋳造体の高強
度化および高延性化が図られる。この場合、表面領域に
は硬さの低い初晶組織域も存在するので、その初晶組織
域により、表面領域の硬さ上昇に伴う低靱性化が回避さ
れる。
In the cast body, the surface region has more eutectic structure regions having higher hardness than the main region, so that its hardness is higher than that of the main region, thereby increasing the strength of the cast body. And high ductility is achieved. In this case, since a primary crystal structure region having a low hardness also exists in the surface region, the primary crystal structure region avoids a reduction in toughness due to an increase in hardness of the surface region.

【0009】また前記鋳造方法によれば、前記鋳造体を
容易に量産することが可能である。
Further, according to the casting method, the cast body can be easily mass-produced.

【0010】ただし、剪断速度γがγ<10S-1では、
表面領域および主領域間において共晶組織域の面積率
A,Bに差を生じさせることが難しく、一方、γ>15
00S-1では半溶融状態の合金材料がキャビティ内に噴
射されるので、鋳造体内に気孔が発生し易く、したがっ
てその鋳造品質が悪化する。
However, when the shear rate γ is γ <10S −1 ,
It is difficult to cause a difference in the area ratios A and B of the eutectic structure region between the surface region and the main region, while γ> 15
In the case of 00S- 1 , the alloy material in a semi-molten state is injected into the cavity, so that pores are easily generated in the casting, and the casting quality is deteriorated.

【0011】また粘度μと剪断速度γとの関係がμ>3
00γ-1.2では、前記同様に表面領域および主領域間に
おいて共晶組織域の面積率A,Bに差を生じさせること
が難しい。
The relationship between the viscosity μ and the shear rate γ is μ> 3.
In 00Ganma -1.2, the same way the surface area and the area rate A of the eutectic zone between the main area, it is difficult to produce a difference in B.

【0012】[0012]

【実施例】図1は加圧鋳造装置1を示し、その装置1は
チクソキャスティング法により、合金材料としてのAl
合金材料を用いて鋳造体を鋳造するために用いられる。
加圧鋳造装置1は、鋳型としての、合せ面2a,3aを
有する固定金型2および可動金型3を備え、両合せ面2
a,3a間に鋳造体成形用キャビティ4が形成される。
固定金型2に、Al合金材料5を設置するチャンバ6が
形成され、そのチャンバ6はゲート7を介してキャビテ
ィ4に連通する。また固定金型2に、チャンバ6に連通
するスリーブ8が立設され、そのスリーブ8にチャンバ
6に挿脱される加圧プランジャ9が摺動自在に嵌合され
る。ゲート7は環状板10により形成され、その環状板
10は固定および可動金型2,3間に挟着される。
FIG. 1 shows a pressure casting apparatus 1, which is an Al alloy as an alloy material by a thixocasting method.
It is used for casting a casting using an alloy material.
The pressure casting apparatus 1 includes a fixed mold 2 and a movable mold 3 having mating surfaces 2a and 3a as molds.
A casting molding cavity 4 is formed between a and 3a.
A chamber 6 in which the Al alloy material 5 is placed is formed in the fixed mold 2, and the chamber 6 communicates with the cavity 4 via a gate 7. A sleeve 8 communicating with the chamber 6 is provided upright on the fixed mold 2, and a pressurizing plunger 9 inserted into and removed from the chamber 6 is slidably fitted to the sleeve 8. The gate 7 is formed by an annular plate 10, which is sandwiched between fixed and movable dies 2, 3.

【0013】図2はAl−Si系合金の状態図を示し、
また表1は、亜共晶系Al合金材料の組成を示す。この
場合、常温下におけるAlに対するSiの固溶限は0.
1重量%である。またFeについては0.02重量%、
Cuについては0重量%、Mgについては1.0重量%
である。図2において、aはAl合金材料に対応し、し
たがってAl合金材料は、常温下で、硬さの高い共晶組
織域つまり共晶Al−Si組織域と、硬さの低い初晶組
織域、つまり初晶α−Al組織域とを有する。このAl
合金材料は、連続鋳造法の適用下で鋳造された高品質な
長尺連続鋳造材より切出されたものであって、その鋳造
に当っては初晶α−Al組織域の球状化処理が行われて
いる。Al合金材料の寸法は直径76mm、長さ85mmで
ある。
FIG. 2 shows a phase diagram of the Al-Si alloy.
Table 1 shows the composition of the hypoeutectic Al alloy material. In this case, the solid solubility limit of Si with respect to Al at room temperature is 0.1.
1% by weight. 0.02% by weight of Fe;
0% by weight for Cu, 1.0% by weight for Mg
It is. In FIG. 2, a corresponds to the Al alloy material, and therefore, at room temperature, the Al alloy material has a eutectic structure region having a high hardness, that is, a eutectic Al-Si structure region, a primary crystal structure region having a low hardness, That is, it has a primary crystal α-Al structure region. This Al
The alloy material is cut out from a high-quality long continuous cast material cast under the application of a continuous casting method. Is being done. The dimensions of the Al alloy material are 76 mm in diameter and 85 mm in length.

【0014】[0014]

【表1】 Al合金材料について、示差走査熱量測定(DSC)を
行ったところ、図3の結果を得た。Al合金材料は、図
3の示差熱分析曲線bにおいて、共晶Al−Si組織域
の溶解による第1山形吸熱部cと初晶α−Al組織域の
溶解による第2山形吸熱部dとを有する。第1山形吸熱
部cのピーク値E1 はE1 =9.1mcal/s、また
第2山形吸熱部dのピーク値E2 はE2 =4.5mca
l/sであり、したがって両ピーク値E1 ,E2 の間に
1 >E2 の関係が成立する。
[Table 1] When the differential scanning calorimetry (DSC) was performed on the Al alloy material, the result of FIG. 3 was obtained. In the differential thermal analysis curve b of FIG. 3, the Al alloy material has a first chevron endothermic portion c due to dissolution of the eutectic Al-Si structure region and a second chevron endothermic portion d due to dissolution of the primary crystal α-Al structure region. Have. The peak value E 1 of the first chevron absorbing portion c is E 1 = 9.1 mcal / s, and the peak value E 2 of the second chevron absorbing portion d is E 2 = 4.5 mca.
1 / s, so that a relationship of E 1 > E 2 is established between both peak values E 1 and E 2 .

【0015】このような関係を成立させると、Al合金
材料に加熱処理を施すことによって調製された、固相
(略固体となっている相、以下同じ)と液相とが共存す
る半溶融状態のAl合金材料において、共晶Al−Si
組織域より生じた液相が大きな潜熱を持つ。その結果、
チクソキャスティング法の凝固過程では初晶α−Al組
織域である固相の凝固収縮に応じてその固相周りに液相
が十分に供給される。これは、鋳造体においてミクロン
オーダの空孔部等の欠陥の発生を防止する上に有効であ
る。
When such a relationship is established, a semi-solid state in which a solid phase (substantially solid phase, the same applies hereinafter) and a liquid phase are prepared by subjecting an Al alloy material to heat treatment. Eutectic Al-Si
The liquid phase generated from the tissue area has a large latent heat. as a result,
In the solidification process of the thixocasting method, the liquid phase is sufficiently supplied around the solid phase in accordance with the solidification contraction of the solid phase, which is the primary crystal α-Al structure region. This is effective in preventing defects such as voids on the order of microns in the casting.

【0016】次に、Al合金材料を誘導加熱装置の加熱
コイル内に設置し、次いで周波数1kHz、最大出力
37kWの条件で加熱して、固相と液相とが共存する半
溶融状態のAl合金材料を調製した。この場合、固相率
は50%以上、60%以下に設定される。
Next, the Al alloy material is placed in the heating coil of the induction heating device, and then the frequency is 1 kHz and the maximum output is
Heating was performed under the condition of 37 kW to prepare a semi-molten Al alloy material in which a solid phase and a liquid phase coexist. In this case, the solid fraction is set to 50% or more and 60% or less.

【0017】その後、図1に示すように、半溶融状態の
Al合金材料5をチャンバ6に設置し、金型温度 25
0℃にて加圧プランジャ9を作動させることによりAl
合金材料5を加圧しつつゲート7を通過させてキャビテ
ィ4内に充填した。そして、加圧プランジャ9をストロ
ーク終端に保持することによってキャビティ4内に充填
されたAl合金材料5に加圧力を付与し、その加圧下で
Al合金材料5を凝固させて、図4に示すAl合金製鋳
造体11を得た。
Thereafter, as shown in FIG. 1, a semi-molten Al alloy material 5 is placed in a chamber 6 and a mold temperature 25
Activating the pressure plunger 9 at 0 ° C.
The alloy material 5 was passed through the gate 7 while being pressurized to fill the cavity 4. Then, by holding the pressurizing plunger 9 at the end of the stroke, a pressing force is applied to the Al alloy material 5 filled in the cavity 4, and the Al alloy material 5 is solidified under the pressure, and the Al alloy material 5 shown in FIG. An alloy casting 11 was obtained.

【0018】この鋳造作業において、加圧プランジャ9
の移動速度を変えることにより、半溶融状態のAl合金
材料5がゲート7を通過する際の剪断速度γおよび粘度
μを変えた。
In this casting operation, the pressure plunger 9
, The shear rate γ and the viscosity μ when the semi-molten Al alloy material 5 passes through the gate 7 were changed.

【0019】表2は各種鋳造体11の鋳造条件、即ち、
前記剪断速度γおよび粘度μならびに表面領域およびそ
れよりも内方の主領域における共晶Al−Si組織域の
面積率A,Bをそれぞれを示す。
Table 2 shows the casting conditions of the various castings 11, that is,
The shear rate γ and the viscosity μ, and the area ratios A and B of the eutectic Al—Si structure region in the surface region and the main region inward therefrom are shown, respectively.

【0020】[0020]

【表2】 図5は鋳造体11の例1における金属組織を示す顕微鏡
写真であり、(a)は表面およびその近傍に該当し、
(b)は心部に該当する。図6は図5(a)の概略写図
である。図中、薄灰色の球状域が初晶α−Al組織域で
あり、また初晶α−Al組織域間を埋める領域が共晶A
l−Si組織域である。これは後述の図7,8において
同じである。
[Table 2] FIG. 5 is a micrograph showing the metal structure in Example 1 of the cast body 11, (a) corresponding to the surface and its vicinity,
(B) corresponds to the core. FIG. 6 is a schematic drawing of FIG. In the figure, the light gray spherical region is the primary α-Al structure region, and the region filling the primary crystal α-Al structure region is eutectic A.
This is an l-Si tissue area. This is the same in FIGS. 7 and 8 described later.

【0021】図5,6および表2より、表面領域におけ
る共晶Al−Si組織域の面積率Aは主領域における共
晶Al−Si組織域の面積率Bよりも大、即ち、A>B
であることが判る。
5 and 6 and Table 2, the area ratio A of the eutectic Al-Si structure region in the surface region is larger than the area ratio B of the eutectic Al-Si structure region in the main region, that is, A> B.
It turns out that it is.

【0022】図7は鋳造体11の例3における金属組織
を示す顕微鏡写真であり、この場合にも、両面積率A,
B間にはA>Bの関係が成立している。
FIG. 7 is a photomicrograph showing the metal structure of Example 3 of the cast body 11. In this case as well, both area ratios A,
The relationship of A> B is established between B.

【0023】図8は鋳造体11の例5における金属組織
を示す顕微鏡写真であり、この場合には両面積率A,B
間にA=Bの関係が成立している。したがって、例5は
略均一な金属組織を有するもので前記従来例に該当す
る。
FIG. 8 is a photomicrograph showing the metal structure of Example 5 of the cast body 11, in which case the area ratios A and B are shown.
The relation of A = B is established between them. Therefore, Example 5 has a substantially uniform metal structure and corresponds to the above-mentioned conventional example.

【0024】前記面積率A,Bは、顕微鏡写真に基づき
画像解析を行うことによって求められたものである。
The area ratios A and B are obtained by performing image analysis based on a micrograph.

【0025】図9は、前記組成(表1)を有するAl合
金溶湯を用い加圧鋳造法の適用下で鋳造された鋳造体の
例8における表面領域の金属組織を示し、これはチル組
織である。
FIG. 9 shows the metallographic structure of the surface region in Example 8 of the cast body which was cast using the molten aluminum alloy having the above-mentioned composition (Table 1) under the application of the pressure casting method. is there.

【0026】次に、鋳造体11の例1〜8より、それら
の表面およびその近傍を含むようにテストピースを作製
し、各テストピースについて各種テストを行ったとこ
ろ、表3の結果を得た。
Next, test pieces were prepared from Examples 1 to 8 of the cast body 11 so as to include the surface and the vicinity thereof, and various tests were performed on each test piece. The results shown in Table 3 were obtained. .

【0027】表3において、Q値はQ=σB +150×
logδ(ただし、σB は引張強さを、またδは伸びを
それぞれ示す)で表わされ、強度および延性を総合的に
判定して鋳造体11の品質を決定するものである。この
場合、Q≧450であれば「優」、Q≧400であれば
「良」、Q≧350であれば「可」、Q<350であれ
ば「不良」とみなされる。
In Table 3, the Q value is Q = σ B + 150 ×
Logderuta (However, sigma B is the tensile strength, also δ represents elongation, respectively) are represented by one in which the strength and ductility comprehensively determined to determine the quality of the casting 11. In this case, it is regarded as “excellent” if Q ≧ 450, “good” if Q ≧ 400, “acceptable” if Q ≧ 350, and “poor” if Q <350.

【0028】[0028]

【表3】 表2,3から明らかなように、鋳造体11の例1〜4に
おいて、表面領域には硬さの高い共晶Al−Si組織域
が主領域よりも多く存在することから、その硬さが主領
域よりも高くなり、これにより鋳造体の高強度化および
高延性化が図られる。この場合、表面領域には硬さの低
い初晶α−Al組織域も存在するので、その初晶α−A
l組織域により、表面領域の硬さ上昇に伴う低靱性化が
回避される。
[Table 3] As is clear from Tables 2 and 3, in Examples 1 to 4 of the casting 11, since the eutectic Al-Si structure region having higher hardness exists in the surface region than in the main region, the hardness is lower. It is higher than the main region, and thereby the cast body has higher strength and higher ductility. In this case, since a primary α-Al microstructure region having low hardness also exists in the surface region, the primary α-Al
The l-textured region avoids toughening associated with an increase in hardness of the surface region.

【0029】例5〜7の場合は、両面積率A,B間にA
>Bの関係が成立していないので、例1〜4に比べて低
強度、且つ低延性となる。また例8の場合はその表面領
域がチル組織であることから、特にシャルピー衝撃値が
低く低靱性となる。
In the case of Examples 5 to 7, A
> B, the strength and the ductility are lower than those of Examples 1 to 4. In the case of Example 8, since the surface region has a chill structure, the Charpy impact value is particularly low and the toughness is low.

【0030】図10は、半溶融状態のAl合金材料5に
おけるゲート7通過時の剪断速度γと粘度μとの関係を
示す。図中、点(1)〜(7)は鋳造体11の例1〜7
にそれぞれ対応する。
FIG. 10 shows the relationship between the shear rate γ and the viscosity μ when the Al alloy material 5 in the semi-molten state passes through the gate 7. In the figure, points (1) to (7) are examples 1 to 7 of the casting 11.
Respectively.

【0031】図10において、剪断速度γが6S-1≦γ
≦1500S-1であり、且つ粘度μが0.001Pa・
s≦μ≦40Pa・sである範囲がチクソキャスティン
グ法の実施可能範囲である。
In FIG. 10, the shear rate γ is 6S −1 ≦ γ
≦ 1500 S −1 and the viscosity μ is 0.001 Pa ·
The range where s ≦ μ ≦ 40 Pa · s is the practicable range of the thixocasting method.

【0032】ただし、剪断速度γが6S-1≦γ<10S
-1では半溶融状態の合金材料5において、その表面領域
に共晶Al−Si組織域より生じた液相を十分に浸出さ
せて液相濃度を高めることができず、その結果、鋳造体
11の表面領域および主領域間において共晶Al−Si
組織域の面積率A,Bの差を生じさせることが難しい。
一方、γ>1500S-1では半溶融状態のAl合金材料
5がキャビティ4内に噴射されるので、鋳造体内に気孔
が発生し易く、したがってその鋳造品質が悪化する。
However, when the shear rate γ is 6S −1 ≦ γ <10S
In the case of -1 , the liquid phase generated from the eutectic Al-Si structure region cannot be sufficiently leached in the surface region of the alloy material 5 in the semi-molten state to increase the liquid phase concentration. Eutectic Al-Si between the surface region and the main region of
It is difficult to cause a difference between the area ratios A and B of the tissue area.
On the other hand, when γ> 1500S −1 , since the semi-molten Al alloy material 5 is injected into the cavity 4, pores are easily generated in the casting, and the casting quality is deteriorated.

【0033】したがって、Al合金材料5のゲート7通
過時における剪断速度γは10S-1≦γ≦1500S-1
に設定される。好ましくは、例1,2と例4とのQ値よ
り100S-1≦γ≦1500S-1である。
Therefore, the shear rate γ when the Al alloy material 5 passes through the gate 7 is 10 S −1 ≦ γ ≦ 1500 S −1
Is set to Preferably, the Q value of Examples 1, 2 and 4 is 100S -1 ≤ γ ≤ 1500S -1 .

【0034】またAl合金材料5のゲート7通過時にお
いて、剪断速度γと粘度μとの間には、図10において
例1〜4と例5との関係および省略した他の複数例を勘
案した結果、μ≦300γ-1.2の関係を成立させること
が必要である、ということが判明した。この場合、μ>
300γ-1.2では、前記同様に表面領域および主領域間
において共晶Al−Si組織域の面積率A,Bに差を生
じさせることが難しくなる。
When the Al alloy material 5 passes through the gate 7, the relationship between Examples 1-4 and Example 5 in FIG. 10 and other plural examples omitted in FIG. result, it is necessary to establish a relationship between μ ≦ 300γ -1.2, it was found that. In this case, μ>
In 300γ -1.2, the area ratio of the eutectic Al-Si tissue region between Likewise the surface area and the main area A, may give rise to differences in B becomes difficult.

【0035】総括すれば、次の通りである。図10の互
に直角に交わるγ軸とμ軸において、4座標、即ち、座
標f(10,0.001)、座標g(10,12)、座
標h(1500,0.02)および座標j(1500,
0.001)を結んで描かれる図形内(輪郭を含む)に
収まるように剪断速度γおよび粘度μを設定することに
よって、半溶融状態のAl合金材料5の表面領域に液相
を十分に浸出させて、キャビティ4内面に対するAl合
金材料5の流動抵抗を減少させ、これによりAl合金材
料5の成形性を良好にして、例1〜4のように高強度、
且つ高延性の鋳造体11を得ることができる。前記流動
抵抗減少の観点からAl合金材料5における液相濃度の
高い表面領域の厚さtはt≧1μmであることが望まし
い。また例1,2のように鋳造体11の品質を一層向上
させるためには、剪断速度γおよび粘度μを、4座標、
即ち、座標k(100,0.001)、座標m(10
0,1)、座標h(1500,0.02)および座標j
(1500,0.001)を結んで描かれる図形内(輪
郭を含む)に収まるように設定すればよい。
The summary is as follows. In the γ-axis and μ-axis intersecting each other at right angles in FIG. 10, four coordinates, that is, a coordinate f (10, 0.001), a coordinate g (10, 12), a coordinate h (1500, 0.02), and a coordinate j (1500,
0.001), the liquid phase is sufficiently leached into the surface region of the Al alloy material 5 in a semi-molten state by setting the shear rate γ and the viscosity μ so as to fall within the figure drawn (including the outline). As a result, the flow resistance of the Al alloy material 5 to the inner surface of the cavity 4 is reduced, thereby improving the formability of the Al alloy material 5 and achieving high strength and high strength as in Examples 1 to 4.
In addition, a highly ductile cast body 11 can be obtained. From the viewpoint of decreasing the flow resistance, the thickness t of the surface region having a high liquid phase concentration in the Al alloy material 5 is desirably t ≧ 1 μm. In order to further improve the quality of the casting 11 as in Examples 1 and 2, the shear rate γ and the viscosity
That is, the coordinate k (100, 0.001) and the coordinate m (10
0, 1), coordinate h (1500, 0.02) and coordinate j
What is necessary is just to set so that it may be contained in the figure (including the outline) drawn by connecting (1500, 0.001).

【0036】なお、合金材料はAl合金材料に限定され
ない。
The alloy material is not limited to an Al alloy material.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、表面領域および主領域
における共晶組織域の面積率A,B間に前記のようにA
>Bの関係を成立させることにより、高強度、且つ高延
性であり、且つ優れた靱性を有する鋳造体を提供するこ
とができる。
According to the present invention, as described above, the area ratio A and B of the eutectic structure region in the surface region and the main region is equal to each other.
By satisfying the relationship of> B, a cast having high strength, high ductility, and excellent toughness can be provided.

【0038】また本発明によれば、前記のように優れた
機械的特性を有する鋳造体を容易に量産することができ
る。
Further, according to the present invention, a cast having excellent mechanical properties as described above can be easily mass-produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】加圧鋳造装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pressure casting apparatus.

【図2】Al−Si系合金の状態図である。FIG. 2 is a phase diagram of an Al—Si alloy.

【図3】Al合金材料の示差熱分析曲線である。FIG. 3 is a differential thermal analysis curve of an Al alloy material.

【図4】鋳造体の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a casting.

【図5】鋳造体の第1例における金属組織を示す顕微鏡
写真であり、(a)は表面およびその近傍に、また
(b)は心部にそれぞれ該当する。
FIGS. 5A and 5B are micrographs showing a metal structure in a first example of a casting, in which FIG. 5A corresponds to the surface and its vicinity, and FIG.

【図6】図5(a)の概略写図である。FIG. 6 is a schematic drawing of FIG. 5 (a).

【図7】鋳造体の第2例における金属組織を示す顕微鏡
写真である。
FIG. 7 is a micrograph showing a metal structure of a second example of the casting.

【図8】鋳造体の第3例における金属組織を示す顕微鏡
写真である。
FIG. 8 is a micrograph showing a metal structure of a third example of the casting.

【図9】鋳造体の第4例における金属組織を示す顕微鏡
写真である。
FIG. 9 is a micrograph showing a metal structure of a fourth example of the casting.

【図10】剪断速度γと粘度μとの関係を示すグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between shear rate γ and viscosity μ.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,3 固定、可動金型(鋳型) 5 Al合金材料(合金材料) 7 ゲート b 示差熱分析曲線 c,d 第1,第2山形吸熱部 E1 ,E2 ピーク値2, 3 Fixed and movable mold (mold) 5 Al alloy material (alloy material) 7 Gate b Differential thermal analysis curve c, d First and second chevron heat absorbing portions E 1 , E 2 peak value

フロントページの続き (72)発明者 菅原 毅巳 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平7−316709(JP,A) 特開 平7−246453(JP,A) 特開 平5−261503(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/00 B22D 18/02 B22D 27/09 C22C 1/02 503 C22C 21/02 Continued on the front page (72) Inventor Takemi Sugawara 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Honda Technical Research Institute Co., Ltd. (56) References JP-A-7-316709 (JP, A) JP-A-7- 246453 (JP, A) JP-A-5-261503 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 17/00 B22D 18/02 B22D 27/09 C22C 1/02 503 C22C 21/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 常温下で、硬さの高い共晶組織域と硬さ
の低い初晶組織域とを有する合金材料(5)を用い、チ
クソキャスティング法の適用下で鋳造された鋳造体(1
1)であって、表面領域における共晶組織域の面積率A
と、その表面領域よりも内方の主領域における共晶組織
域の面積率Bとの間にA>Bの関係が成立することを特
徴とする鋳造体。
1. A cast body which is cast at room temperature using an alloy material (5) having a eutectic structure region having a high hardness and a primary crystal structure region having a low hardness under application of a thixocasting method. 1
1) The area ratio A of the eutectic structure region in the surface region
A cast material characterized in that the relationship of A> B is established between the ratio and the area ratio B of the eutectic structure region in the main region inside the surface region.
【請求項2】 前記合金材料(5)は、その示差熱分析
曲線(b)において、前記共晶組織域の溶解による第1
山形吸熱部(c)と前記初晶組織域の溶解による第2山
形吸熱部(d)とを有し、前記第1山形吸熱部(c)の
ピーク値E1と前記第2山形吸熱部(d)のピーク値E
2 との間にE1 >E2 の関係が成立する、請求項1記載
の鋳造体。
2. The differential thermal analysis curve (b) of the alloy material (5) shows that the alloy material (5) has a first eutectic structure region due to melting.
It has a chevron heat absorbing portion (c) and a second chevron heat absorbing portion (d) due to dissolution of the primary crystal structure region, and has a peak value E 1 of the first chevron heat absorbing portion (c) and the second chevron heat absorbing portion (d). d) Peak value E
2. The cast body according to claim 1, wherein a relationship of E 1 > E 2 is established with the casting.
【請求項3】 常温下で、硬さの高い共晶組織域と硬さ
の低い初晶組織域とを有する合金材料(5)を用い、チ
クソキャスティング法の適用下で鋳造体(11)を鋳造
するに当り、固相と液相とが共存する半溶融状態の合金
材料(5)が鋳型(2,3)のゲート(7)を通過する
際の剪断速度をγとし、また粘度をμとしたとき、剪断
速度γを10S-1≦γ≦1500S-1に設定し、また剪
断速度γと粘度μとの間にμ≦300γ-1.2の関係を成
立させることを特徴とする鋳造方法。
3. At room temperature, an alloy material (5) having a eutectic structure region having a high hardness and a primary crystal structure region having a low hardness is used, and a cast body (11) is formed under application of a thixocasting method. In casting, the shear rate when the semi-molten alloy material (5) in which the solid phase and the liquid phase coexist passes through the gate (7) of the mold (2, 3) is γ, and the viscosity is μ. Wherein the shear rate γ is set to 10 S −1 ≦ γ ≦ 1500 S −1 , and a relationship μ ≦ 300 γ −1.2 is established between the shear rate γ and the viscosity μ.
【請求項4】 前記合金材料(5)は、その示差熱分析
曲線(b)において、前記共晶組織域の溶解による第1
山形吸熱部(c)と前記初晶組織域の溶解による第2山
形吸熱部(d)とを有し、前記第1山形吸熱部(c)の
ピーク値E1と前記第2山形吸熱部(d)のピーク値E
2 との間にE1 >E2 の関係が成立する、請求項3記載
の鋳造方法。
4. The differential thermal analysis curve (b) of the alloy material (5) shows that the alloy material (5) has a first eutectic structure region due to melting.
It has a chevron heat absorbing portion (c) and a second chevron heat absorbing portion (d) due to dissolution of the primary crystal structure region, and has a peak value E 1 of the first chevron heat absorbing portion (c) and the second chevron heat absorbing portion (d). d) Peak value E
2 relation E 1> E 2 is established between the claim 3 casting methods described.
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