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JPH04311545A - 強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金 - Google Patents

強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金

Info

Publication number
JPH04311545A
JPH04311545A JP7931591A JP7931591A JPH04311545A JP H04311545 A JPH04311545 A JP H04311545A JP 7931591 A JP7931591 A JP 7931591A JP 7931591 A JP7931591 A JP 7931591A JP H04311545 A JPH04311545 A JP H04311545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
ductility
strength
excellent strength
effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7931591A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichizo Tsukuda
市三 佃
Jiichi Nagai
滋一 永井
Tsunemasa Miura
三浦 恒正
Hiroyuki Eda
浩之 江田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
Priority to JP7931591A priority Critical patent/JPH04311545A/ja
Publication of JPH04311545A publication Critical patent/JPH04311545A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の車両用構
造材や建材用等として用いられるAl−Mg−Si系合
金、特に強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金
に関する。
【0002】
【従来の技術及び解決しようとする課題】Al−Mg−
Si系合金は押出性に優れるため、従来より中強度の構
造用部材として各種用途に広範囲に用いられている。
【0003】しかしながら、かかるAl−Mg−Si系
合金は、製造時の焼入れ速度によって粒界割れの感受性
が高くなり、かつ結晶粒も大きいことから、延性に劣る
という問題があった。
【0004】この発明は、かかる欠点を解消するために
なされたものであって、強度のみならず延性にも優れた
Al−Mg−Si系合金の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、Mg:0.
30〜1.6wt%、Si:0.15〜1.6wt%、
Ni:0.20〜6wt%を含有し、あるいはさらにC
u:0.05〜1.0wt%、Zn:0.05〜1.0
wt%、Zr:0.05〜0.2wt%、Cr:0.0
5〜1.0wt%、Mn:0.05〜1.0wt%、V
:0.01〜0.3wt%、Ti:0.001〜0.1
wt%、B:0.0001〜0.05wt%のうちの1
種または2種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可
避不純物からなることを特徴とする強度及び延性に優れ
たAl−Mg−Si系合金によって達成される。あるい
はまた、Mg:0.30〜1.6wt%、Si:0.1
5〜1.6wt%、Ni:0.20〜6wt%、Fe:
0.35〜1.2wt%を含有し、かつFe/Ni比が
1/2〜3/2であり、あるいはさらにCu:0.05
〜1.0wt%、Zn:0.05〜1.0wt%、Zr
:0.05〜0.2wt%、Cr:0.05〜1.0w
t%、Mn:0.05〜1.0wt%、V:0.01〜
0.3wt%、Ti:0.001〜0.1wt%、B:
0.0001〜0.05wt%のうちの1種または2種
以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避不純物から
なることを特徴とする強度及び延性に優れたAl−Mg
−Si系合金によっても達成される。
【0006】本発明合金における各元素の添加意義とそ
の限定理由について説明すると、Mg(マグネシウム)
は合金の強度向上に寄与する元素である。しかし、0.
30wt%未満ではその効果がない。一方、1.6wt
%を超えると押出性が低下する。従って、Mgは0.3
0〜1.6wt%の範囲で含有されなければならない。 特に好ましいMgの含有範囲は0.4〜1.2wt%で
ある。
【0007】Si(珪素)も同様に合金強度の向上に寄
与するものであるが、0.15wt%未満ではその効果
に乏しく、1.6wt%を超えると押出性及び耐食性の
低下を招く。従って、Siは0.15〜1.6wt%の
範囲で含有されなければならない。特に好ましいSiの
含有範囲は0.25〜1.2wt%である。
【0008】Ni(ニッケル)は合金マトリックス中に
1〜数μm程度のAl3 Niその他の微細な金属間化
合物として晶出することにより結晶粒を微細化し、ひい
ては合金の強度、延性を向上させる効果がある。しかし
、0.20wt%未満ではその効果が少なく、逆に6w
t%を超えると凝固中に初晶のAl3 Niを生成し、
延性等の機械的性質が低下する等の欠点を派生する。従
ってNiは0.20〜6wt%の範囲で含有されなけれ
ばならない。特に好ましいNiの含有範囲は0.5〜5
wt%である。
【0009】任意添加元素として含有が許容されるFe
(鉄)は、Niと同じく合金マトリックス中に1〜数μ
m程度のAl−Fe−Ni系等の微細な金属間化合物と
して晶出することにより結晶粒を微細化し、もって合金
の延性向上に役立つものである。しかし、0.35wt
%未満の含有量ではその効果がなく、1.2wt%を超
えると金属間化合物の粗大化及びAl−Fe−Si系化
合物生成による強度低下を派生する。かつ、このFeを
含有する場合にはNiに対し重量比でFe/Niが1/
2〜3/2となるように含有させなければならない。F
e/Ni比が1/2を下回ってFeの含有量が少なすぎ
ると金属間化合物の大きさが結晶粒微細化には不十分で
ある。逆にFe/Ni比が3/2を上回ってFeの含有
量が多くなるとAl−Fe−Si系の化合物を生成し強
度に寄与するSi量が低下し強度が低下する不都合があ
る。従って、Feを含有させる場合は、Niに対する上
記比率を満たしかつFe:0.35〜1.2wt%の範
囲で含有させなければならない。Feの好ましい含有範
囲は0.40〜1.0wt%であり、またNiに対する
好ましい含有比率は重量比で0.7〜1.2である。
【0010】他の任意成分として、この発明では、Cu
(銅):0.05〜1.0wt%、Zn(亜鉛):0.
05〜1.0wt%、Zr(ジルコニウム):0.05
〜0.2wt%、Cr(クロム):0.05〜1.0w
t%、Mn(マンガン):0.05〜1.0wt%、V
(バナジウム):0.01〜0.3wt%、Ti(チタ
ン):0.001〜0.1wt%、B(ホウ素):0.
0001〜0.05wt%のうちの1種または2種以上
の含有が許容される。これらはいずれも合金の機械的諸
性質の改善に有効なものである。より具体的に説明する
と、Cu、Znは0.05wt%以上の含有により合金
の一層の強度向上に寄与するが、1.0wt%を超えて
も該効果の格別な増大が得られず実質的に無意味である
【0011】Zr、Cr、Mnはいずれも合金再結晶を
抑制して延性を向上させる効果があるが、いずれも0.
05wt%未満ではその効果に乏しく、逆にZrが0.
2wt%を超え、Crが1.0wt%を超え、Mnが1
.0wt%を超えると合金中に却って粗大な晶出物を生
じて合金の強度を低下させる。
【0012】VはNiやFeと同じく結晶粒を微細化さ
せる効果があるが、0.01wt%未満ではその効果に
乏しく、0.3wt%を超えても該効果の格別な増大作
用がなく無意味である。
【0013】Ti、Bは鋳造時の鋳塊組織の微細化に効
果があり、鋳造割れの発生防止に有効で、Ti:0.0
01wt%以上、B:0.0001wt%以上の添加が
好ましい。しかし、含有量がTi:0.1wt%を超え
、B:0.05wt%を超えると合金中に粗大な晶出物
を生じ強度を低下させるため好ましくない。
【0014】本発明に係るアルミニウム合金の製造方法
は特に限定されるものではなく、常法に従う押出法その
他任意の製造方法を適用すれば良い。
【0015】
【実施例】下記表1に示す各種組成のアルミニウム合金
を、DC鋳造により6インチ径のビレットに造塊した。
【0016】
【表1】
【0017】次に、得られた各ビレットを常法により均
質化処理したのち、直径25mmの丸棒に押出した。そ
して、得られた押出材につき平均結晶粒径を測定すると
ともに、引張強さ(σB )、伸び(δ)を測定した。 その結果を併せて表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】上記表2の結果からわかるように、この発
明の実施に係るアルミニウム合金は平均結晶粒径が小さ
く、従来のAl−Mg−Si系合金に比べて同等以上の
強度を保有するものでありながら、従来品よりも優れた
延性を保有するものであることを確認しえた。
【0020】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、Niやあるい
はさらにFeの添加により、合金マトリックス中に1〜
数μm前後の金属間化合物が生成され、これにより結晶
粒が微細化されたものとなる。その結果、強度のみなら
ず延性にも優れたAl−Mg−Si系合金となしうる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  Mg:0.30〜1.6wt%、Si
    :0.15〜1.6wt%、Ni:0.20〜6wt%
    を含有し、残部アルミニウム及び不可避不純物からなる
    ことを特徴とする強度及び延性に優れたAl−Mg−S
    i系合金。
  2. 【請求項2】  Mg:0.30〜1.6wt%、Si
    :0.15〜1.6wt%、Ni:0.20〜6wt%
    を含有し、さらにCu:0.05〜1.0wt%、Zn
    :0.05〜1.0wt%、Zr:0.05〜0.2w
    t%、Cr:0.05〜1.0wt%、Mn:0.05
    〜1.0wt%、V:0.01〜0.3wt%、Ti:
    0.001〜0.1wt%、B:0.0001〜0.0
    5wt%のうちの1種または2種以上を含有し、残部ア
    ルミニウム及び不可避不純物からなることを特徴とする
    強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金。
  3. 【請求項3】  Mg:0.30〜1.6wt%、Si
    :0.15〜1.6wt%、Ni:0.20〜6wt%
    、Fe:0.35〜1.2wt%を含有し、かつFe/
    Ni比が1/2〜3/2であり、残部アルミニウム及び
    不可避不純物からなることを特徴とする強度及び延性に
    優れたAl−Mg−Si系合金。
  4. 【請求項4】  Mg:0.30〜1.6wt%、Si
    :0.15〜1.6wt%、Ni:0.20〜6wt%
    、Fe:0.35〜1.2wt%を含有し、かつFe/
    Ni比が1/2〜3/2であり、さらにCu:0.05
    〜1.0wt%、Zn:0.05〜1.0wt%、Zr
    :0.05〜0.2wt%、Cr:0.05〜1.0w
    t%、Mn:0.05〜1.0wt%、V:0.01〜
    0.3wt%、Ti:0.001〜0.1wt%、B:
    0.0001〜0.05wt%のうちの1種または2種
    以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避不純物から
    なることを特徴とする強度及び延性に優れたAl−Mg
    −Si系合金。
JP7931591A 1991-04-11 1991-04-11 強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金 Pending JPH04311545A (ja)

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