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
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- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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
。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7931591A JPH04311545A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7931591A JPH04311545A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04311545A true JPH04311545A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13686434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7931591A Pending JPH04311545A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 強度及び延性に優れたAl−Mg−Si系合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04311545A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2023209810A1 (ja) * | 2022-04-26 | 2023-11-02 | 日本軽金属株式会社 | Al-Mg-Si-Ni系合金及びAl-Mg-Si-Ni系合金材 |
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1991
- 1991-04-11 JP JP7931591A patent/JPH04311545A/ja active Pending
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