JP2002069559A - 耐粒界腐食性に優れるアルミニウム合金押出材 - Google Patents
耐粒界腐食性に優れるアルミニウム合金押出材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出
材を得る。 【解決手段】 Ｓｉ：０．２〜１．５％（質量％、以下
同じ）、Ｍｇ：０．２〜１．５％、Ｔｉ：０．００１〜
０．２％、Ｚｎ：０．２〜１．０％を含み、残部Ａｌ及
び不可避不純物からなるアルミニウム合金押出材。
材を得る。 【解決手段】 Ｓｉ：０．２〜１．５％（質量％、以下
同じ）、Ｍｇ：０．２〜１．５％、Ｔｉ：０．００１〜
０．２％、Ｚｎ：０．２〜１．０％を含み、残部Ａｌ及
び不可避不純物からなるアルミニウム合金押出材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐粒界腐食性に優
れるアルミニウム合金押出材に関する。
れるアルミニウム合金押出材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、切削を多用して製造される熱交換
機用部材の材料には、Ｐｂ、Ｂｉを含み切削性を確保し
たＪＩＳ６２６２合金押出材が使用されているが、この
合金は耐食性が劣るため、部材には耐食性を確保するた
めのアルマイト処理が施されており、製造コストが高く
なるという問題があった。
機用部材の材料には、Ｐｂ、Ｂｉを含み切削性を確保し
たＪＩＳ６２６２合金押出材が使用されているが、この
合金は耐食性が劣るため、部材には耐食性を確保するた
めのアルマイト処理が施されており、製造コストが高く
なるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このアルマイト処理を
省略するため、耐食性に劣る６２６２合金押出材に代え
て、耐食性及び切削性に優れるＪＩＳ６０６３合金押出
材を適用することが考えられるが、熱交換機用部材が異
種金属部材、例えばステンレス、真鍮等と組み合わさ
れ、高温になるなどきびしい腐食環境で使用される場
合、異種金属間の電位差に基づく電食により、通常は６
０６３合金には発生しにくい粒界腐食が発生する可能性
がある。熱交換機用部材の冷媒通路等に粒界腐食が発生
すると、その粒界腐食部では結晶粒が浮いて表面から脱
落し、腐食減量が多くなって元の表面が失われ、そこを
通路として冷媒がリークする恐れがあるため、粒界腐食
を防止することが望まれている。本発明は、かかる問題
に鑑みてなされたもので、６０６３合金押出材に代わ
る、耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材を得
ることを目的とする。
省略するため、耐食性に劣る６２６２合金押出材に代え
て、耐食性及び切削性に優れるＪＩＳ６０６３合金押出
材を適用することが考えられるが、熱交換機用部材が異
種金属部材、例えばステンレス、真鍮等と組み合わさ
れ、高温になるなどきびしい腐食環境で使用される場
合、異種金属間の電位差に基づく電食により、通常は６
０６３合金には発生しにくい粒界腐食が発生する可能性
がある。熱交換機用部材の冷媒通路等に粒界腐食が発生
すると、その粒界腐食部では結晶粒が浮いて表面から脱
落し、腐食減量が多くなって元の表面が失われ、そこを
通路として冷媒がリークする恐れがあるため、粒界腐食
を防止することが望まれている。本発明は、かかる問題
に鑑みてなされたもので、６０６３合金押出材に代わ
る、耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材を得
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金押出材は、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｇ：０．
２〜１．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．２％、Ｚｎ：
０．２〜１．０％を含み、残部Ａｌ及び不可避不純物か
らなることを特徴とし、耐粒界腐食性に優れ、例えば冷
媒通路を有する熱交換機用部材として好適である。
ム合金押出材は、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｇ：０．
２〜１．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．２％、Ｚｎ：
０．２〜１．０％を含み、残部Ａｌ及び不可避不純物か
らなることを特徴とし、耐粒界腐食性に優れ、例えば冷
媒通路を有する熱交換機用部材として好適である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、上記アルミニウム合金押出
材の各成分の添加理由について説明する。 Ｓｉ、Ｍｇ Ｓｉ及びＭｇは、Ｍｇ２Ｓｉの析出により強度及び切削
性を向上させる作用がある。しかし、ＳｉとＭｇのいず
れかの含有量が０．２％未満ではその作用が十分でな
く、一方、ＳｉとＭｇのいずれかの含有量が１．５％を
超えると押出生産性が大きく低下する。従って、Ｓｉと
Ｍｇの含有量はともに０．２〜１．５％の範囲とする。 Ｔｉ Ｔｉはアルミニウム合金の鋳造組織を微細化する作用が
ある。しかし、含有量が０．００１％未満ではその作用
が十分でなく、一方、０．２％を超えると結晶粒微細化
効果が飽和するとともに、押出生産性が大きく低下す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．００１〜０．２％の範
囲とする。
材の各成分の添加理由について説明する。 Ｓｉ、Ｍｇ Ｓｉ及びＭｇは、Ｍｇ２Ｓｉの析出により強度及び切削
性を向上させる作用がある。しかし、ＳｉとＭｇのいず
れかの含有量が０．２％未満ではその作用が十分でな
く、一方、ＳｉとＭｇのいずれかの含有量が１．５％を
超えると押出生産性が大きく低下する。従って、Ｓｉと
Ｍｇの含有量はともに０．２〜１．５％の範囲とする。 Ｔｉ Ｔｉはアルミニウム合金の鋳造組織を微細化する作用が
ある。しかし、含有量が０．００１％未満ではその作用
が十分でなく、一方、０．２％を超えると結晶粒微細化
効果が飽和するとともに、押出生産性が大きく低下す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．００１〜０．２％の範
囲とする。
【０００６】Ｚｎ Ｚｎは、電位コントロールを目的として添加するもので
あり、含有量が０．２％未満ではその効果が得られな
い。粒界腐食は粒内電位又は粒界析出物の電位と粒界電
位の差（粒界電位が低い）がある程度大きくなった場合
に発生するが、Ｚｎを添加することにより粒内電位及び
粒界析出物の電位が下がり、粒界電位との差が小さくな
る。これにより粒界腐食が抑制される。一方、含有量が
１．０％を超えると、押出生産性が大きく低下するばか
りでなく、電位の低下による自己消耗が大きくなり耐食
性が著しく低下する。押出生産性の面から、好ましくは
０．２〜０．６％である。
あり、含有量が０．２％未満ではその効果が得られな
い。粒界腐食は粒内電位又は粒界析出物の電位と粒界電
位の差（粒界電位が低い）がある程度大きくなった場合
に発生するが、Ｚｎを添加することにより粒内電位及び
粒界析出物の電位が下がり、粒界電位との差が小さくな
る。これにより粒界腐食が抑制される。一方、含有量が
１．０％を超えると、押出生産性が大きく低下するばか
りでなく、電位の低下による自己消耗が大きくなり耐食
性が著しく低下する。押出生産性の面から、好ましくは
０．２〜０．６％である。
【０００７】不可避不純物 不可避不純物のうちＦｅはアルミニウム地金に最も多く
含まれる不純物であり、０．５０％を超えて合金中に存
在すると鋳造時に粗大な金属間化合物を晶出し、合金の
機械的性質を損なう。従って、Ｆｅの含有量は０．５０
％以下に規制する。また、アルミニウム合金を鋳造する
際には地金、添加元素の中間合金等様々な経路より不純
物が混入する。混入する元素は様々であるが、Ｆｅ以外
の不純物は単体で０．０５％以下、総量で０．１５％以
下であれば合金の特性にほとんど影響を及ぼさない。従
って、これらの不純物は単体で０．０５％以下、総量で
０．１５％以下とする。なお、不純物のうちＢについて
はＴｉの添加に伴い合金中にＴｉ含有量の１／５程度の
量で混入するが、より望ましい範囲は０．０２％以下、
さらに０．０１％以下が望ましい。
含まれる不純物であり、０．５０％を超えて合金中に存
在すると鋳造時に粗大な金属間化合物を晶出し、合金の
機械的性質を損なう。従って、Ｆｅの含有量は０．５０
％以下に規制する。また、アルミニウム合金を鋳造する
際には地金、添加元素の中間合金等様々な経路より不純
物が混入する。混入する元素は様々であるが、Ｆｅ以外
の不純物は単体で０．０５％以下、総量で０．１５％以
下であれば合金の特性にほとんど影響を及ぼさない。従
って、これらの不純物は単体で０．０５％以下、総量で
０．１５％以下とする。なお、不純物のうちＢについて
はＴｉの添加に伴い合金中にＴｉ含有量の１／５程度の
量で混入するが、より望ましい範囲は０．０２％以下、
さらに０．０１％以下が望ましい。
【０００８】
【実施例】次に、本発明に係るアルミニウム合金押出材
の実施例を比較例と比較して説明する。表１に示す化学
成分のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金を常法によ
り溶解し、半連続鋳造により直径２００ｍｍのビレット
に鋳造し、そのビレットを均質化処理し、２０ｍｍ×５
０ｍｍの角棒に熱間で押し出し、押出直後に水冷プレス
焼入れを行い、さらに時効処理を行った。なお、Ｎｏ．
５は６０６３合金である。
の実施例を比較例と比較して説明する。表１に示す化学
成分のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金を常法によ
り溶解し、半連続鋳造により直径２００ｍｍのビレット
に鋳造し、そのビレットを均質化処理し、２０ｍｍ×５
０ｍｍの角棒に熱間で押し出し、押出直後に水冷プレス
焼入れを行い、さらに時効処理を行った。なお、Ｎｏ．
５は６０６３合金である。
【０００９】時効処理後の各押出材を供試材とし、下記
要領で硬度測定及び腐食形態判定試験を行った。その結
果を表１にあわせて示す。 硬度測定；各供試材の押出軸に垂直な断面をエメリー紙
（＃２４００）で研磨し、断面硬度をＪＩＳ２２４４の
規定に準じてマイクロビッカース計（負荷；１９．６
Ｎ）により測定した。 腐食形態判定試験；各供試材の両面をミーリングして厚
さ１０ｍｍとし、アセトン脱脂し、図１に示すように接
続部ａと試験部ｂ（２０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍ）を
残してテープでシールし、シール部ｃの中程以下を試験
液に浸漬し、電極ｄとの間に電流を流して腐食試験を行
った。試験条件として、試験液を５％ＮａＣｌ、比液量
を１５０ｃｃ／ｃｍ２、試験温度を室温、電流密度を３
ｍＡ／ｃｍ２、試験時間を２４時間に設定した。腐食試
験後、試験部を押出方向に垂直に切断し、断面組織を実
体顕微鏡で観察し腐食形態を調べた。その評価基準を表
１の脚注に示す。また、押出性試験として、同じ直径２
００ｍｍのビレットを、４７０℃の押出温度にて３０ｍ
ｍ×３０ｍｍの角棒に熱間で押し出し、押出速度を変え
て押出材表面に押出欠陥（むしれ）が発生し出す寸前の
速度を求め、表１の脚注に示す評価基準で各合金の押出
生産性を評価した。
要領で硬度測定及び腐食形態判定試験を行った。その結
果を表１にあわせて示す。 硬度測定；各供試材の押出軸に垂直な断面をエメリー紙
（＃２４００）で研磨し、断面硬度をＪＩＳ２２４４の
規定に準じてマイクロビッカース計（負荷；１９．６
Ｎ）により測定した。 腐食形態判定試験；各供試材の両面をミーリングして厚
さ１０ｍｍとし、アセトン脱脂し、図１に示すように接
続部ａと試験部ｂ（２０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍ）を
残してテープでシールし、シール部ｃの中程以下を試験
液に浸漬し、電極ｄとの間に電流を流して腐食試験を行
った。試験条件として、試験液を５％ＮａＣｌ、比液量
を１５０ｃｃ／ｃｍ２、試験温度を室温、電流密度を３
ｍＡ／ｃｍ２、試験時間を２４時間に設定した。腐食試
験後、試験部を押出方向に垂直に切断し、断面組織を実
体顕微鏡で観察し腐食形態を調べた。その評価基準を表
１の脚注に示す。また、押出性試験として、同じ直径２
００ｍｍのビレットを、４７０℃の押出温度にて３０ｍ
ｍ×３０ｍｍの角棒に熱間で押し出し、押出速度を変え
て押出材表面に押出欠陥（むしれ）が発生し出す寸前の
速度を求め、表１の脚注に示す評価基準で各合金の押出
生産性を評価した。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１に示すように、Ｚｎを所定量含有する
Ｎｏ．１〜４の合金は、表面が全体的に浅く腐食され、
ほとんど粒界腐食は起きていない。Ｎｏ．２の顕微鏡組
織写真を図２に示す。また、押出生産性はＺｎ含有量
０．２〜０．６％の範囲内にあるＮｏ．１、２は特に優
れ、Ｎｏ．３、４も実用範囲にある。これに対し、Ｚｎ
を含有しない又は含有量が少ないＮｏ．５〜６は、断面
深くまで粒界腐食が起きていた。Ｎｏ．５の顕微鏡組織
写真を図３に示す。Ｚｎ含有量が多いＮｏ．７は、粒界
腐食は起きていなかったが押出生産性が劣っていた。全
体の腐食量も多かった。さらに、Ｎｏ．１〜４の硬度を
みると、６０６３合金であるＮｏ．５以上の値が得られ
ており、強度及び切削性とも６０６３合金並に良好であ
ることが推測される。以上の通り、本発明例であるＮ
ｏ．１〜４は耐粒界腐食性、押出性及び強度、切削性に
ついて総合的に優れている。
Ｎｏ．１〜４の合金は、表面が全体的に浅く腐食され、
ほとんど粒界腐食は起きていない。Ｎｏ．２の顕微鏡組
織写真を図２に示す。また、押出生産性はＺｎ含有量
０．２〜０．６％の範囲内にあるＮｏ．１、２は特に優
れ、Ｎｏ．３、４も実用範囲にある。これに対し、Ｚｎ
を含有しない又は含有量が少ないＮｏ．５〜６は、断面
深くまで粒界腐食が起きていた。Ｎｏ．５の顕微鏡組織
写真を図３に示す。Ｚｎ含有量が多いＮｏ．７は、粒界
腐食は起きていなかったが押出生産性が劣っていた。全
体の腐食量も多かった。さらに、Ｎｏ．１〜４の硬度を
みると、６０６３合金であるＮｏ．５以上の値が得られ
ており、強度及び切削性とも６０６３合金並に良好であ
ることが推測される。以上の通り、本発明例であるＮ
ｏ．１〜４は耐粒界腐食性、押出性及び強度、切削性に
ついて総合的に優れている。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、６０６３合金押出材に
代わる耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材を
得ることができる。
代わる耐粒界腐食性に優れたアルミニウム合金押出材を
得ることができる。
【図１】 腐食形態判定試験に用いた試験片と試験の概
念図である。
念図である。
【図２】 Ｎｏ．２（発明例）の顕微鏡組織写真であ
る。
る。
【図３】 Ｎｏ．５（比較例）の顕微鏡組織写真であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｉ：０．２〜１．５％（質量％、以下
同じ）、Ｍｇ：０．２〜１．５％、Ｔｉ：０．００１〜
０．２％、Ｚｎ：０．２〜１．０％を含み、残部Ａｌ及
び不可避不純物からなる耐粒界腐食性に優れるアルミニ
ウム合金押出材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260647A JP2002069559A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐粒界腐食性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260647A JP2002069559A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐粒界腐食性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002069559A true JP2002069559A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18748624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000260647A Pending JP2002069559A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐粒界腐食性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002069559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146543A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 古河Sky株式会社 | 挤压性质和牺牲阳极性质优异的连接件用铝合金挤压材料 |
| EP2354263A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-10 | Furukawa-Sky Aluminium Corp. | Aluminum alloy extrusion material for a connector which is excellent in extrusion property and sacrificial anode property |
| CN105970036A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-28 | 宁波宏协承汽车部件有限公司 | 一种汽车天窗导轨用稀土微合金化铝合金及其制备方法 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260647A patent/JP2002069559A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146543A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 古河Sky株式会社 | 挤压性质和牺牲阳极性质优异的连接件用铝合金挤压材料 |
| EP2354263A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-10 | Furukawa-Sky Aluminium Corp. | Aluminum alloy extrusion material for a connector which is excellent in extrusion property and sacrificial anode property |
| US10100389B2 (en) | 2010-02-05 | 2018-10-16 | Uacj Corporation | Hollow connector of aluminum alloy extrusion material which is excellent in extrusion property and sacrificial anode property |
| CN105970036A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-28 | 宁波宏协承汽车部件有限公司 | 一种汽车天窗导轨用稀土微合金化铝合金及其制备方法 |
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