JPH09111426A - Method for producing high strength Al alloy - Google Patents
Method for producing high strength Al alloyInfo
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- JPH09111426A JPH09111426A JP29735295A JP29735295A JPH09111426A JP H09111426 A JPH09111426 A JP H09111426A JP 29735295 A JP29735295 A JP 29735295A JP 29735295 A JP29735295 A JP 29735295A JP H09111426 A JPH09111426 A JP H09111426A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/001—Extruding metal; Impact extrusion to improve the material properties, e.g. lateral extrusion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度なAl合金を得る。
【解決手段】 Al合金の製造に当り、析出型Al合金
組成を有する素材に溶体化処理を施して1次中間体A1
を得る工程と、1次中間体A1 に、真ひずみε≧0.4
を生じさせる冷間加工を施す、例えば1次中間体A1 を
屈曲角φ=135°のダイス孔9を1回通す冷間加工を
行って、結晶粒の微細化を達成された2次中間体を得る
工程と、2次中間体に時効処理を施して析出相を現出さ
せる工程と、を用いる。この結晶粒の微細化と析出強化
とによりAl合金の高強度化が達成される。
(57) Abstract: To obtain a high-strength Al alloy. In manufacturing an Al alloy, a material having a precipitation type Al alloy composition is subjected to a solution treatment to obtain a primary intermediate A 1.
To obtain the true strain ε ≧ 0.4 in the primary intermediate A 1.
Subjected to cold working to produce, for example a primary intermediate A 1 performing cold working through a die hole 9 of the bending angle phi = 135 ° 1 times, secondary intermediate achieved grain refinement The step of obtaining a body and the step of subjecting the secondary intermediate to an aging treatment to expose a precipitation phase are used. The refinement of the crystal grains and the precipitation strengthening achieve high strength of the Al alloy.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は高強度Al合金の製
造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a high-strength Al alloy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、Al合金の製造に当っては、その
高強度化を図るべく、結晶粒の微細化を狙って熱間押出
し加工法が適用されている(例えば、特開平7−706
88号公報参照)。この場合、特に、押出し比が大きく
なればなる程結晶粒の微細化が期待される。2. Description of the Related Art Conventionally, in the production of Al alloys, a hot extrusion method has been applied in order to increase the strength of the Al alloys in order to make the crystal grains finer (for example, JP-A-7-706).
88 publication). In this case, in particular, the finer the crystal grains are expected as the extrusion ratio becomes larger.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記押
出し比には加圧機構等の設備上の制約から上限値が存
し、したがって結晶粒の微細化にも自ずと限界が生じ
る。例えばビレットにおける結晶粒の平均粒径が200
μmである場合、最大押出し比を15に設定しても、押
出し材における結晶粒の平均粒径は高々120μm程度
である。However, the extrusion ratio has an upper limit value due to equipment restrictions such as a pressurizing mechanism, so that there is a limit to the miniaturization of crystal grains. For example, the average grain size of crystal grains in a billet is 200
In the case of μm, even if the maximum extrusion ratio is set to 15, the average grain size of crystal grains in the extruded material is at most about 120 μm.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、特定の手段を
採用することによって、結晶粒の微細化と、析出強化ま
たは粒子分散強化とにより高強度化を達成されたAl合
金を得ることのできる前記製造方法を提供することを目
的とする。According to the present invention, by adopting a specific means, it is possible to obtain an Al alloy in which high strength is achieved by grain refinement and precipitation strengthening or grain dispersion strengthening. It is an object of the present invention to provide the above-mentioned manufacturing method that can be performed.
【0005】前記目的を達成するため本発明によれば、
析出型Al合金組成を有する素材に溶体化処理を施して
1次中間体を得る工程と、前記1次中間体に、真ひずみ
ε≧0.4を生じさせる冷間加工を施して2次中間体を
得る工程と、前記2次中間体に時効処理を施す工程と、
を用いる高強度Al合金の製造方法が提供される。According to the present invention to achieve the above object,
A step of subjecting a material having a precipitation type Al alloy composition to a solution treatment to obtain a primary intermediate body; and a cold working for producing a true strain ε ≧ 0.4 of the primary intermediate body to carry out a secondary intermediate body A step of obtaining a body, and a step of subjecting the secondary intermediate to an aging treatment,
There is provided a method for producing a high strength Al alloy using.
【0006】前記溶体化処理により過飽和固溶体である
1次中間体が得られる。1次中間体に前記のように特定
された冷間加工を施すと、2次中間体における平均結晶
粒径は1次中間体のそれの半分以下となる。つまり、結
晶粒の微細化が図られる。また時効処理により析出相の
現出と分散が図られ、これにより析出強化が達成され
る。By the solution treatment, a primary intermediate which is a supersaturated solid solution is obtained. When the cold working specified as above is applied to the primary intermediate, the average crystal grain size of the secondary intermediate becomes half or less of that of the primary intermediate. That is, the crystal grains can be made finer. Further, the aging treatment causes the precipitation phase to appear and be dispersed, whereby the precipitation strengthening is achieved.
【0007】このような結晶粒の微細化と析出強化とに
より、高硬度化、したがって高強度化を達成されたAl
合金を得ることができる。ただし、真ひずみεがε<
0.4では、冷間加工による結晶粒の微細化は達成され
ない。Al, which has been made to have a high hardness and hence a high strength, by such a refinement of crystal grains and precipitation strengthening.
An alloy can be obtained. However, the true strain ε is ε <
At 0.4, grain refinement due to cold working is not achieved.
【0008】また本発明によれば、AlおよびAl合金
の一方よりなるマトリックスと、そのマトリックスより
も高い硬さを有し、且つ平均粒径Dが0.01μm≦D
≦10μmであって、体積分率Vfが3%≦Vf≦20
%である分散粒子とよりなる素材に、真ひずみε≧0.
4を生じさせる冷間加工を施す高強度Al合金の製造方
法が提供される。Further, according to the present invention, a matrix made of one of Al and Al alloy, having a hardness higher than that of the matrix, and having an average particle diameter D of 0.01 μm ≦ D.
≦ 10 μm and the volume fraction Vf is 3% ≦ Vf ≦ 20
%, The true strain ε ≧ 0.
A method for producing a high-strength Al alloy that is cold worked to produce No. 4 is provided.
【0009】前記のように特定された分散粒子を前記体
積分率Vfにてマトリックスに分散させると、前記冷間
加工において、前記分散粒子による助勢作用が得られる
ので、マトリックスの結晶粒の微細化が効率良く行われ
る。また分散粒子により粒子分散強化が達成される。When the dispersed particles specified as described above are dispersed in the matrix at the volume fraction Vf, an assisting action by the dispersed particles is obtained in the cold working, so that the crystal grains of the matrix are miniaturized. Is done efficiently. In addition, particle dispersion strengthening is achieved by the dispersed particles.
【0010】このようなマトリックスの結晶粒の微細化
と粒子分散強化とにより、高硬度化、したがって高強度
化を達成されたAl合金を得ることができる。By refining the crystal grains of the matrix and strengthening the dispersion of the grains, it is possible to obtain an Al alloy having a high hardness and hence a high strength.
【0011】ただし、真ひずみεがε<0.4では、冷
間加工によるマトリックスの結晶粒の微細化は達成され
ない。また分散粒子の平均粒径DがD>10μmでは冷
間加工において素材に割れが生じ、一方、D<0.01
μmの分散粒子はその製造が困難である。さらに分散粒
子の体積分率VfがVf>20%では素材の靱性が低下
するため、冷間加工において素材に割れが生じ、一方、
Vf<3%では分散粒子による粒子分散強化が達成され
ず、また結晶粒微細化のための助勢作用が得られない。However, if the true strain ε is ε <0.4, the grain refinement of the matrix by cold working cannot be achieved. When the average particle diameter D of the dispersed particles is D> 10 μm, the material cracks during cold working, while D <0.01
It is difficult to manufacture dispersed particles of μm. Further, when the volume fraction Vf of the dispersed particles is Vf> 20%, the toughness of the material decreases, so that the material cracks during cold working, while
When Vf <3%, the particle dispersion strengthening by the dispersed particles cannot be achieved, and the assisting action for refining the crystal grains cannot be obtained.
【0012】さらに本発明によれば、析出型Al合金組
成を有する素材に溶体化処理を施して1次中間体を得る
工程と、前記1次中間体に時効処理を施してマトリック
スよりも高い硬さを有する析出相の現出と分散を図られ
た2次中間体を得る工程と、前記2次中間体に、真ひず
みε≧0.4を生じさせる冷間加工を施す工程と、を用
いる高強度Al合金の製造方法が提供される。Further, according to the present invention, a step of subjecting a material having a precipitation type Al alloy composition to a solution treatment to obtain a primary intermediate, and a step of subjecting the primary intermediate to an aging treatment to obtain a hardness higher than that of the matrix. A step of obtaining a secondary intermediate in which the appearance and dispersion of a precipitation phase having a thickness are achieved, and a step of subjecting the secondary intermediate to a cold working for causing a true strain ε ≧ 0.4 A method of manufacturing a high strength Al alloy is provided.
【0013】前記溶体化処理により過飽和固溶体である
1次中間体が得られる。1次中間体に時効処理を施して
得られた2次中間体においては、硬さの高い析出相が現
出すると共に分散しており、これにより析出強化が達成
される。そして、次の冷間加工においては、高硬度析出
相による助勢作用が得られるので、マトリックスの結晶
粒の微細化が効率良く行われる。By the solution treatment, a primary intermediate which is a supersaturated solid solution is obtained. In the secondary intermediate obtained by subjecting the primary intermediate to the aging treatment, a precipitation phase having high hardness appears and is dispersed, whereby precipitation strengthening is achieved. Then, in the next cold working, the assisting action of the high hardness precipitation phase is obtained, so that the crystal grains of the matrix are efficiently refined.
【0014】このようなマトリックスの結晶粒の微細化
と析出強化とにより、高硬度化、したがって高強度化を
達成されたAl合金を得ることができる。ただし、真ひ
ずみεがε<0.4では、冷間加工によるマトリックス
の結晶粒の微細化は達成されない。By making the crystal grains of the matrix finer and strengthening the precipitation, it is possible to obtain an Al alloy having a high hardness and hence a high strength. However, if the true strain ε is ε <0.4, refining of the crystal grains of the matrix by cold working cannot be achieved.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1〜3において、冷間加工に用
いられるダイス1は二つ割の第1,第2半体2,3より
なり、それら半体2,3は複数の通しボルト4およびナ
ット5により締付けられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIGS. 1 to 3, a die 1 used for cold working is composed of halved first and second halves 2 and 3, and these halves 2 and 3 are a plurality of through bolts. 4 and nut 5 tighten.
【0016】第1半体2において、その第2半体3との
合せ面6に、屈曲し、且つ上下方向に伸びる凹形溝7が
形成され、その凹形溝7と第2半体3の合せ面8との協
働で屈曲するダイス孔9が形成される。そのダイス孔9
の入口10はダイス1上面に開口し、また出口11はダ
イス1下面に開口する。On the mating surface 6 of the first half body 2 with the second half body 3, a concave groove 7 which is bent and extends vertically is formed, and the concave groove 7 and the second half body 3 are formed. A die hole 9 that bends in cooperation with the mating surface 8 is formed. The die hole 9
The inlet 10 is opened on the upper surface of the die 1, and the outlet 11 is opened on the lower surface of the die 1.
【0017】ダイス孔9の屈曲部12を挟む両上側、下
側孔部13,14は、それらの軸線a,b方向と直交す
る方向の断面が正方形であり、またそれらの断面積は略
同一、実施例では同一に設定される。Both upper and lower hole portions 13 and 14 sandwiching the bent portion 12 of the die hole 9 have a square cross section in a direction orthogonal to the axes a and b, and their cross sectional areas are substantially the same. The same is set in the embodiment.
【0018】また屈曲部12における両上側、下側孔部
13,14間の屈曲角、即ち、両上側、下側孔部13,
14の軸線a,bの交点cから延出する部分a1 ,b1
間の角度φは90°≦φ≦135°に設定される。図示
例では屈曲角φはφ=135°である。The bending angle between the upper and lower holes 13 and 14 of the bent portion 12, that is, the upper and lower holes 13 and 14,
Portions a 1 and b 1 extending from the intersection c of the axes a and b of 14
The angle φ between them is set to 90 ° ≦ φ ≦ 135 °. In the illustrated example, the bending angle φ is φ = 135 °.
【0019】ダイス孔1において、正方形断面の寸法は
縦d=10.5mm、横e=10.5mmであり、また入口
10から両軸線a,bの交点cまでの長さfはf=60
mm、その交点cから出口11までの長さgはg=55mm
である。In the die hole 1, the dimensions of the square cross section are length d = 10.5 mm and width e = 10.5 mm, and the length f from the inlet 10 to the intersection c of both axes a and b is f = 60.
mm, the length g from the intersection point c to the exit 11 is g = 55 mm
It is.
【0020】第1半体2において、下側孔部14に開口
する挿通孔15が形成され、その挿通孔15にノックア
ウトピン16が挿通される。In the first half body 2, an insertion hole 15 which opens to the lower hole portion 14 is formed, and a knockout pin 16 is inserted into the insertion hole 15.
【0021】図4は他のダイス1における第1半体2を
示し、この場合、ダイス孔9の屈曲部12における屈曲
角φはφ=90°に設定されている。ダイス孔9の入口
10はダイス1上面に開口し、また出口11はダイス1
側面に開口する。FIG. 4 shows the first half 2 of another die 1, in which case the bending angle φ at the bending portion 12 of the die hole 9 is set to φ = 90 °. The inlet 10 of the die hole 9 is open on the upper surface of the die 1, and the outlet 11 is the die 1.
Open to the side.
【0022】ダイス孔9において、正方形断面の寸法
は、前記同様に縦d=10.5mm、横e=10.5mmで
あり、また入口10から両軸線a,bの交点cまでの長
さfはf=67.5mm、その交点cから出口11までの
長さgはg=50mmである。その他の構成は前記ダイス
1と略同じである。 〔実施例1〕 [I] 素材における析出型Al合金組成 表1は、素材における三種の析出型Al合金組成A,
B,Cを示す。In the die hole 9, the dimension of the square cross section is d = 10.5 mm in length and e = 10.5 mm in width, as described above, and the length f from the inlet 10 to the intersection c of both axes a and b. Is f = 67.5 mm, and the length g from the intersection c to the exit 11 is g = 50 mm. Other configurations are substantially the same as those of the die 1. [Example 1] [I] Precipitation type Al alloy composition in the material Table 1 shows three types of precipitation type Al alloy composition A in the material,
B and C are shown.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】表1において、析出型Al合金組成AはA
l−Cu系合金組成およびAl−Cu−Mg系合金組成
の一方であり、好適例としては2000系Al合金組成
を挙げることができる。In Table 1, the precipitation type Al alloy composition A is A
One of the 1-Cu-based alloy composition and the Al-Cu-Mg-based alloy composition, and a suitable example is the 2000-based Al alloy composition.
【0025】各化学成分において、Cu,MgおよびM
nは必須成分であり、Siは選択成分である。In each chemical component, Cu, Mg and M
n is an essential component, and Si is a selective component.
【0026】Cuは、時効処理においてGPゾーン(析
出相)を生成し、これにより析出強化が達成される。た
だし、Cu含有量がCu<1.5重量%では効果が無
く、一方、Cu>6.8重量%では溶体化が困難となる
ためθ相(安定相Al2 Cu)が粗大化する。Cu forms a GP zone (precipitation phase) during the aging treatment, whereby precipitation strengthening is achieved. However, if the Cu content is Cu <1.5 wt%, there is no effect, while if Cu> 6.8 wt%, it becomes difficult to form a solution and the θ phase (stable phase Al 2 Cu) becomes coarse.
【0027】Mgは固溶強化作用を発揮する。ただし、
Mg含有量がMg<0.02重量%では前記作用が減退
し、一方、Mg>1.8重量%では金属間化合物が生成
されて、それが粗大化する。Mg exhibits a solid solution strengthening effect. However,
When the Mg content is Mg <0.02% by weight, the above action is diminished, while when Mg> 1.8% by weight, an intermetallic compound is produced and coarsens.
【0028】Mnは応力腐食割れ防止作用を発揮する。
ただし、Mn含有量がMn<0.2重量%では前記作用
が減退し、一方、Mn>1.2重量%では金属間化合物
が生成されて、それが粗大化する。Mn exhibits an effect of preventing stress corrosion cracking.
However, when the Mn content is Mn <0.2% by weight, the above-mentioned action is diminished, while when Mn> 1.2% by weight, an intermetallic compound is produced and coarsens.
【0029】Siは、時効処理においてMg2 Si相
(析出相)を生成し、これにより高温時効性の改善と耐
熱性の向上とが達成される。ただし、Si含有量がSi
<0.2重量%では効果が無く、一方、Si>1.2重
量%ではSi晶が晶出して、それが粗大化する。Si forms a Mg 2 Si phase (precipitation phase) during the aging treatment, whereby the improvement of high temperature aging property and the improvement of heat resistance are achieved. However, if the Si content is Si
If it is <0.2% by weight, there is no effect, while if Si> 1.2% by weight, Si crystals are crystallized and coarsen.
【0030】選択成分としては、前記Siの外に、再結
晶温度上昇の目的で添加されるCrおよびZr、被削性
向上の目的で添加されるPbおよびBi、ならびに耐熱
性向上の目的で添加されるNiを挙げることができる。
この場合、CrおよびZrの含有量は0.1重量%に、
またPbおよびBiの含有量は0.2重量%≦Pb等≦
0.6重量%に、さらにNiの含有量は0.4重量%≦
Ni≦1.4重量%にそれぞれ設定される。As selective components, in addition to the above Si, Cr and Zr added for the purpose of increasing the recrystallization temperature, Pb and Bi added for the purpose of improving machinability, and addition for the purpose of improving heat resistance. Ni to be mentioned can be mentioned.
In this case, the content of Cr and Zr is 0.1% by weight,
The content of Pb and Bi is 0.2% by weight ≤ Pb ≤
0.6% by weight, and the Ni content is 0.4% by weight ≦
Ni is set to 1.4% by weight, respectively.
【0031】表1において、析出型Al合金組成BはA
l−Mg−Si系合金組成であり、好適例としては60
00系Al合金組成を挙げることができる。In Table 1, the precipitation type Al alloy composition B is A
1-Mg-Si alloy composition, and a suitable example is 60
A 00 series Al alloy composition can be mentioned.
【0032】各化学成分において、MgおよびSiは必
須成分であり、CuおよびCrは選択成分である。Of the chemical components, Mg and Si are essential components, and Cu and Cr are optional components.
【0033】Mgは、時効処理においてMg2 Si相
(析出相)を生成し、これにより時効硬化が達成され
る。ただし、Mg含有量がMg<0.35重量%では効
果が無く、一方、Mg>1.5重量%では、AlMg系
金属間化合物が粗大化する。Mg produces an Mg 2 Si phase (precipitation phase) during the aging treatment, whereby age hardening is achieved. However, when the Mg content is Mg <0.35% by weight, there is no effect, while when Mg> 1.5% by weight, the AlMg-based intermetallic compound becomes coarse.
【0034】SiはMgと同様の作用を発揮する。ただ
し、Si含有量がSi<0.2重量%では効果が無く、
一方、Si>1.2重量%ではSi晶が晶出して、それ
が粗大化する。Si exhibits the same action as Mg. However, if the Si content is Si <0.2% by weight, there is no effect,
On the other hand, when Si> 1.2% by weight, Si crystals are crystallized and coarsened.
【0035】Cuは、時効処理においてGPゾーンを生
成し、析出強化をなす。ただし、Cu含有量がCu<
0.1重量%では効果が無く、一方、Cu>0.4重量
%では加工性および耐食性が悪化する。Cu forms a GP zone during the aging treatment and strengthens the precipitation. However, if the Cu content is Cu <
0.1% by weight has no effect, while Cu> 0.4% by weight deteriorates workability and corrosion resistance.
【0036】Crは耐応力腐食割れ性改善に寄与する。
ただし、Cr含有量がCr<0.03重量%では効果が
無く、一方、Cr>0.35重量%では金属間化合物が
析出し、それが粗大化する。Cr contributes to the improvement of stress corrosion cracking resistance.
However, when the Cr content is Cr <0.03% by weight, there is no effect, while when Cr> 0.35% by weight, an intermetallic compound precipitates and coarsens.
【0037】表1において、析出型Al合金組成CはA
l−Zn−Mg系合金組成およびAl−Zn−Mg−C
u系合金組成の一方であり、好適例としては7000系
Al合金組成を挙げることができる。In Table 1, the precipitation type Al alloy composition C is A
1-Zn-Mg-based alloy composition and Al-Zn-Mg-C
One of the u-based alloy compositions, and a suitable example is a 7000-based Al alloy composition.
【0038】各化学成分において、ZnおよびMgは必
須成分であり、CuおよびCr、ならびにMnは選択成
分である。In each chemical component, Zn and Mg are essential components, and Cu and Cr, and Mn are optional components.
【0039】Znは、時効処理においてMgZn2 相
(析出相)を生成し、これにより析出強化が達成され
る。ただし、Zn含有量がZn<4.0重量%では効果
が無く、一方、Zn>6.7重量%では応力腐食割れが
発生し易くなる。Zn produces a MgZn 2 phase (precipitation phase) in the aging treatment, whereby precipitation strengthening is achieved. However, when the Zn content is Zn <4.0% by weight, there is no effect, while when Zn> 6.7% by weight, stress corrosion cracking easily occurs.
【0040】MgはZnと同様の作用を発揮する。ただ
し、Mg含有量がMg<0.5重量%では効果が無く、
一方、Mg>2.9重量%ではAlMg系金属間化合物
が粗大化する。Mg exhibits the same action as Zn. However, if the Mg content is Mg <0.5% by weight, there is no effect,
On the other hand, when Mg> 2.9% by weight, the AlMg-based intermetallic compound becomes coarse.
【0041】Cuは、時効処理においてGPゾーン(析
出相)を生成し、これにより析出強化が達成される。た
だし、Cu含有量がCu<0.1重量%では効果が無
く、一方、Cu>2.6重量%では金属間化合物が析出
して、それが粗大化する。Cu forms a GP zone (precipitation phase) during the aging treatment, whereby precipitation strengthening is achieved. However, when the Cu content is Cu <0.1% by weight, there is no effect, while when Cu> 2.6% by weight, an intermetallic compound precipitates and coarsens.
【0042】Crは再結晶粒を微細化し、耐応力腐食割
れ性改善に寄与する。ただし、Cr含有量がCr<0.
04重量%では効果が無く、一方、Cr>0.3重量%
では金属間化合物が析出し、それが粗大化する。Cr makes the recrystallized grains finer and contributes to the improvement of stress corrosion cracking resistance. However, if the Cr content is Cr <0.
04% by weight has no effect, while Cr> 0.3% by weight
Then, an intermetallic compound precipitates and coarsens.
【0043】MnはCrと同様の作用を発揮する。ただ
し、Mn含有量がMn<0.1重量%では効果が無く、
一方、Mn>0.7重量%では金属間化合物が析出し、
それが粗大化する。 [II] 高強度Al合金の製造 (1)表2に示す析出型Al合金組成A〜Cを有する三
種の溶製材に機械加工を施して、縦10mm、横10mm、
長さ40mmの三種の素材を得た。Mn exhibits the same action as Cr. However, if the Mn content is Mn <0.1% by weight, there is no effect and
On the other hand, when Mn> 0.7% by weight, intermetallic compounds are precipitated,
It becomes coarse. [II] Production of high-strength Al alloy (1) Three types of ingots having precipitation-type Al alloy compositions A to C shown in Table 2 were machined to obtain 10 mm in length, 10 mm in width,
Three types of materials with a length of 40 mm were obtained.
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】析出型Al合金組成Aは2024合金組成
に、また同Bは6061合金組成に、さらに同Cは70
75合金組成にそれぞれ相当する。 (2)各素材に表3に示す溶体化処理を施して1次中間
体A1 ,B1 ,C1 を得た。1次中間体A1 ,B1 ,C
1 は前記Al合金組成A,B,Cにそれぞれ対応する。The precipitation-type Al alloy composition A is 2024 alloy composition, B is 6061 alloy composition, and C is 70.
75 alloy composition. (2) Each material was subjected to solution treatment shown in Table 3 to obtain primary intermediates A 1 , B 1 and C 1 . Primary intermediates A 1 , B 1 , C
1 corresponds to the Al alloy compositions A, B, and C, respectively.
【0046】[0046]
【表3】 [Table 3]
【0047】(3)各1次中間体A1 ,B1 ,C1 に、
図2に示した屈曲角φ=135°のダイス1、図4に示
した屈曲角φ=90°のダイス1および図示しない屈曲
角φ=150°のダイスを用いて冷間加工を施し、これ
により2次中間体を得た。(3) For each of the primary intermediates A 1 , B 1 and C 1 ,
Cold working was performed using the die 1 with a bending angle φ = 135 ° shown in FIG. 2, the die 1 with a bending angle φ = 90 ° shown in FIG. 4 and a die with a bending angle φ = 150 ° (not shown). To obtain a secondary intermediate.
【0048】この冷間加工に当っては、例えば図2に示
すように1次中間体A1 をダイス孔9の入口10より上
側孔部13内に挿入し、次いで加圧プランジャ17を上
側孔部13に嵌入して加圧下で1次中間体A1 を上側孔
部13より下側孔部14に押出して、その1次中間体A
1 に剪断変形を生じさせる。この場合、加圧プランジャ
17は、その下端面が図2において未加工の1次中間体
A1 の下端面位置付近まで移動するので1次中間体A1
の先端部分を除く大部分に剪断変形が生じる。剪断変形
を生じなかった先端部分は切除される。In this cold working, for example, as shown in FIG. 2, the primary intermediate A 1 is inserted into the upper hole portion 13 from the inlet 10 of the die hole 9, and then the pressure plunger 17 is inserted into the upper hole. The primary intermediate A 1 is inserted into the portion 13 and is extruded under pressure from the upper hole portion 13 to the lower hole portion 14 to form the primary intermediate A 1.
Shear deformation occurs in 1 . In this case, since the lower end surface of the pressure plunger 17 moves to the vicinity of the lower end surface position of the unprocessed primary intermediate body A 1 in FIG. 2, the primary intermediate body A 1
Shear deformation occurs in most parts except the tip part of. The tip portion that has not generated shear deformation is cut off.
【0049】前記冷間加工作業は1回以上行われ、これ
により2次中間体を得る。ただし、2回目以後の冷間加
工作業に当っては、その前の作業において1次中間体A
1 のh面とダイス孔9のk面とが対向していたときに
は、1次中間体A1 をその軸線回りに回転させて、1次
中間体A1 の、例えばm面とダイス孔9のk面とが対向
するようにし、これにより1次中間体A1 に均等に剪断
変形を生じさせる。 (4)各2次中間体に時効処理を施してAl合金を得
た。The cold working operation is performed once or more to obtain a secondary intermediate. However, in the second and subsequent cold working operations, in the work before that, the primary intermediate A
When the h-plane of 1 and the k-plane of the die hole 9 are opposed to each other, the primary intermediate A 1 is rotated around its axis to rotate the primary intermediate A 1 such as the m-plane of the primary intermediate A 1 and the die hole 9. The k-plane is made to face each other, whereby the primary intermediate A 1 is uniformly sheared and deformed. (4) Each secondary intermediate was subjected to an aging treatment to obtain an Al alloy.
【0050】表4は、析出型Al合金組成Aを有する素
材を用い、前記方法により得られたAl合金の例(1)
〜(7)および冷間加工を行わずに前記素材にT6処理
を施して得られたAl合金の例(8)〜(11)に関す
る各種データを示す。Table 4 shows an example (1) of an Al alloy obtained by the above method using a material having a precipitation type Al alloy composition A.
~ (7) and various data on examples (8) to (11) of Al alloys obtained by subjecting the material to T6 treatment without cold working.
【0051】表中、真ひずみεは、ε=(2/√3)×
(1/tan 0.5φ)より求められた。ただし、φは屈
曲角である。これは以下同じである。In the table, the true strain ε is ε = (2 / √3) ×
It was calculated from (1 / tan 0.5φ). However, φ is a bending angle. This is the same hereinafter.
【0052】[0052]
【表4】 [Table 4]
【0053】表4から明らかなように、Al合金の例
(3)〜(7)のごとく、冷間加工における真ひずみε
をε≧0.4、実施例ではε≧0.48に設定すると、
結晶粒の微細化を図ることができる。また時効処理にお
いて析出強化がなされるので、前記結晶粒の微細化と相
俟って、Al合金の硬さが大いに高められ、これにより
Al合金の高強度化が達成される。As is clear from Table 4, the true strain ε in cold working is the same as in the examples (3) to (7) of Al alloys.
Is set to ε ≧ 0.4, and in the embodiment, ε ≧ 0.48,
The crystal grains can be made finer. Further, since precipitation strengthening is carried out in the aging treatment, the hardness of the Al alloy is greatly enhanced in combination with the refinement of the crystal grains, whereby the strength of the Al alloy is increased.
【0054】この場合、真ひずみεが増加すると、それ
に伴い結晶粒の微細化が進行し、硬さも高くなる。In this case, when the true strain ε increases, the crystal grains become finer and the hardness also increases accordingly.
【0055】Al合金の例(4)において、図5は1次
中間体の金属組織を示す光学顕微鏡写真であり、図6は
2次中間体の金属組織を示す光学顕微鏡写真である。図
5と図6を比べると、冷間加工により結晶粒の微細化が
図られていることが明らかである。In the example (4) of Al alloy, FIG. 5 is an optical micrograph showing the metal structure of the primary intermediate, and FIG. 6 is an optical micrograph showing the metal structure of the secondary intermediate. Comparing FIG. 5 with FIG. 6, it is clear that the grain refinement is achieved by cold working.
【0056】図7はAl合金の例(4)における2次中
間体の金属組織を示す透過電子顕微鏡写真であり、また
図8はAl合金の例(3)における2次中間体の金属組
織を示す透過電子顕微鏡写真である。FIG. 7 is a transmission electron micrograph showing the metal structure of the secondary intermediate in the Al alloy example (4), and FIG. 8 shows the metal structure of the secondary intermediate in the Al alloy example (3). It is a transmission electron micrograph shown.
【0057】図7,8において、相対向する2つの矢印
間に存する直線状部分および曲線状部分が粒界を示すも
ので、これにより結晶粒が分断されていることが判る。
また斑模様はひずみ(転位)を大量に含んでいることを
示し、加工硬化を生じていることが判る。In FIGS. 7 and 8, it can be seen that the straight and curved portions existing between the two opposing arrows indicate grain boundaries, and the crystal grains are divided by this.
Further, the mottled pattern shows that a large amount of strain (dislocation) is included, and it is understood that work hardening occurs.
【0058】真ひずみεをε<0.4に設定されたAl
合金の例(1),(2)においては結晶粒の微細化は達
成されない。ただし、冷間加工による加工硬化により、
T6処理によるAl合金の例(8)〜(11)に比べて
硬さが若干向上している。Al whose true strain ε is set to ε <0.4
In the alloy examples (1) and (2), grain refinement is not achieved. However, due to work hardening due to cold working,
The hardness is slightly improved as compared with the examples (8) to (11) of the Al alloy by the T6 treatment.
【0059】表5は、析出型Al合金組成Bを有する素
材を用い、前記方法により得られたAl合金の例(1)
〜(7)および冷間加工を行わずに前記素材にT6処理
を施して得られたAl合金の例(8)〜(10)に関す
る各種データを示す。Table 5 shows an example (1) of an Al alloy obtained by the above method using a material having a precipitation type Al alloy composition B.
~ (7) and various data on examples (8) to (10) of Al alloys obtained by subjecting the material to T6 treatment without cold working.
【0060】[0060]
【表5】 [Table 5]
【0061】表5から明らかなように、Al合金の例
(3)〜(7)のごとく、冷間加工における真ひずみε
をε≧0.4、実施例ではε≧0.48に設定すると、
結晶粒の微細化を図ることができる。また時効処理にお
いて析出強化がなされるので、前記結晶粒の微細化と相
俟って、Al合金の硬さが大いに高められ、これにより
Al合金の高強度化が達成される。As is clear from Table 5, the true strain ε in cold working is the same as in Examples (3) to (7) of Al alloys.
Is set to ε ≧ 0.4, and in the embodiment, ε ≧ 0.48,
The crystal grains can be made finer. Further, since precipitation strengthening is carried out in the aging treatment, the hardness of the Al alloy is greatly enhanced in combination with the refinement of the crystal grains, whereby the strength of the Al alloy is increased.
【0062】表6は、析出型Al合金組成Cを有する素
材を用い、前記方法により得られたAl合金の例(1)
〜(6)および冷間加工を行わずに前記素材にT6処理
を施して得られたAl合金の例(7),(8)に関する
各種データを示す。Table 6 shows an example (1) of an Al alloy obtained by the above method using a material having a precipitation type Al alloy composition C.
~ (6) and various data on examples (7) and (8) of Al alloys obtained by subjecting the material to T6 treatment without cold working.
【0063】[0063]
【表6】 [Table 6]
【0064】表6から明らかなように、Al合金の例
(3)〜(6)のごとく、冷間加工における真ひずみε
をε≧0.4、実施例ではε≧0.48に設定すると、
結晶粒の微細化を図ることができる。また時効処理にお
いて析出強化がなされるので、前記結晶粒の微細化と相
俟って、Al合金の硬さが大いに高められ、これにより
Al合金の高強度化が達成される。As is clear from Table 6, as in Examples (3) to (6) of Al alloys, the true strain ε in cold working is ε.
Is set to ε ≧ 0.4, and in the embodiment, ε ≧ 0.48,
The crystal grains can be made finer. Further, since precipitation strengthening is carried out in the aging treatment, the hardness of the Al alloy is greatly enhanced in combination with the refinement of the crystal grains, whereby the strength of the Al alloy is increased.
【0065】以上の事実から、ダイス1の屈曲部12に
おける両上、下側孔部13,14間の屈曲角φは90°
≦φ≦135°であることが望ましいと言える。屈曲角
φがφ>135°では真ひずみε≧0.4を達成するこ
とができず、一方、φ<90°では加圧力を過大にしな
ければならず、またそれに耐えるダイス1を得ることが
困難である。From the above facts, the bending angle φ between the upper and lower holes 13 and 14 in the bending portion 12 of the die 1 is 90 °.
It can be said that it is desirable that ≦ φ ≦ 135 °. When the bending angle φ is φ> 135 °, the true strain ε ≧ 0.4 cannot be achieved. On the other hand, when the bending angle φ is φ90 °, the pressing force must be excessive, and a die 1 that can withstand the stress can be obtained. Have difficulty.
【0066】時効処理において、その加熱温度Tは結晶
粒の微細状態維持のため90℃≦T≦175℃であるこ
とが望ましい。この場合、加熱温度TがT<90℃では
効果が無く、一方、T>175℃では結晶粒および析出
相の粗大化を招くおそれがある。ただし、加熱温度Tは
2次中間体の組成および真ひずみεにより変化し、また
通常のT8処理の場合よりも低くなる。In the aging treatment, the heating temperature T is preferably 90 ° C. ≦ T ≦ 175 ° C. in order to maintain the fine state of the crystal grains. In this case, if the heating temperature T is T <90 ° C., there is no effect, while if T> 175 ° C., the crystal grains and the precipitation phase may become coarse. However, the heating temperature T changes depending on the composition of the secondary intermediate and the true strain ε, and is lower than that in the case of the usual T8 treatment.
【0067】加熱時間tは2次中間体の大きさにもよる
が、1h≦t≦24hであることが望ましい。この場
合、加熱時間tがt<1hでは効果が無く、一方、t>
24hでは結晶粒および析出相の粗大化を招くおそれが
ある。 〔実施例2〕 〔例−I〕るつぼを用い、200gの純Alを溶解して
790℃の溶湯を調製した。次いでその溶湯に、0.3
84gの純Feを添加し、さらに18.64gのK2 T
iF6 粉末と23.00gのKBF4 粉末とを添加し
て、平均粒径D=0.05μmで、且つFeを含むTi
B粒子(分散粒子)を生成させた。反応終了後、溶湯を
Cu鋳型に注入してAl合金製インゴットを得た。The heating time t depends on the size of the secondary intermediate, but is preferably 1h≤t≤24h. In this case, there is no effect when the heating time t is t <1h, while t>
If it is 24 h, the crystal grains and the precipitation phase may become coarse. [Example 2] [Example-I] Using a crucible, 200 g of pure Al was melted to prepare a molten metal at 790 ° C. Then add 0.3 to the melt
84 g of pure Fe was added, and 18.64 g of K 2 T was added.
When iF 6 powder and 23.00 g of KBF 4 powder are added, Ti having an average particle diameter D = 0.05 μm and including Fe is added.
B particles (dispersed particles) were generated. After the reaction was completed, the molten metal was poured into a Cu mold to obtain an Al alloy ingot.
【0068】その後、インゴットに機械加工を施して、
縦10mm、横10mm、長さ40mmの素材(1)を得た。
この場合、Alマトリックスのビッカース硬さHvは3
0であり、一方、TiB粒子のビッカース硬さHvは2
800である。したがって、TiB粒子の硬さはAlマ
トリックスのそれよりも高い。Then, the ingot is machined,
A raw material (1) having a length of 10 mm, a width of 10 mm and a length of 40 mm was obtained.
In this case, the Vickers hardness Hv of the Al matrix is 3
0, while the Vickers hardness Hv of TiB particles is 2
800. Therefore, the hardness of TiB particles is higher than that of Al matrix.
【0069】また純Fe、K2 TiF6 粉末およびKB
F4 粉末の添加量を変えた、ということ以外は前記と同
一条件にて前記同様の方法を実施し、これにより各種素
材(2)〜(10)を得た。各素材(2)〜(10)に
おいて、TiB粒子の平均粒径DはD=0.05μmで
あった。Pure Fe, K 2 TiF 6 powder and KB
Various materials (2) to (10) were obtained by carrying out the same method as above under the same conditions as above except that the addition amount of the F 4 powder was changed. In each of the materials (2) to (10), the average particle diameter D of TiB particles was D = 0.05 μm.
【0070】表7は各素材(1)〜(10)に関する各
種化学成分の配合量を示す。Table 7 shows the compounding amounts of various chemical components relating to the respective raw materials (1) to (10).
【0071】[0071]
【表7】 [Table 7]
【0072】次に各素材(1)〜(10)に、実施例1
と同様の冷間加工を施して各種Al合金(1)〜(1
0)を得た。Al合金(1)〜(10)は素材(1)〜
(10)にそれぞれ対応する。Next, Example 1 was applied to each of the materials (1) to (10).
The same cold working as in (1) to (1)
0) was obtained. Al alloys (1) to (10) are materials (1) to
Each corresponds to (10).
【0073】表8は各Al合金(1)〜(10)に関す
る各種データを示す。なお、TiB粒子の分散状態はA
l合金の方が素材よりも良好であった。Table 8 shows various data regarding each Al alloy (1) to (10). The dispersion state of TiB particles is A
The l-alloy was better than the material.
【0074】[0074]
【表8】 [Table 8]
【0075】表8から明らかなように、Al合金
(2),(4)〜(10)のごとく、素材において、T
iB粒子の平均粒径Dを0.01μm≦D≦10μm、
この例−IではD=0.05μmに、またそのTiB粒
子の体積分率Vfを3%≦Vf≦20%、この例−Iで
は3%≦Vf≦8%にそれぞれ設定し、さらに冷間加工
において真ひずみε≧0.4、この例−Iではε≧0.
48を生じさせると、Alマトリックスの結晶粒の微細
化とTiB粒子による粒子分散強化とを得てAl合金の
硬さが大いに高められ、これによりAl合金の高強度化
が達成される。 〔例−II〕るつぼを用い、200gのAl合金(505
2材)を溶解して800℃の溶湯を調製した。次いでそ
の溶湯に、平均粒径D=5μmで、且つ41gのTiC
粒子(分散粒子)をアルミ箔に包んで添加し、溶湯をア
ルミナ棒により十分に攪拌してTiC粒子をその溶湯中
に均一に分散させた。その後、るつぼを冷却してAl合
金製インゴットを得た。As is clear from Table 8, in the materials such as Al alloys (2), (4) to (10), T
The average particle diameter D of the iB particles is 0.01 μm ≦ D ≦ 10 μm,
In this example-I, D = 0.05 μm, the volume fraction Vf of the TiB particles was set to 3% ≦ Vf ≦ 20%, and in this example-I, 3% ≦ Vf ≦ 8%, respectively, True strain ε ≧ 0.4 in processing, ε ≧ 0.
When 48 is generated, the grain size of the Al matrix is made finer and the particle dispersion is strengthened by the TiB particles, so that the hardness of the Al alloy is greatly increased, whereby the strength of the Al alloy is increased. [Example-II] Using a crucible, 200 g of Al alloy (505
2 materials) were melt | dissolved and the 800 degreeC molten metal was prepared. Next, in the molten metal, 41 g of TiC having an average particle diameter D = 5 μm and
The particles (dispersed particles) were wrapped in an aluminum foil and added, and the molten metal was sufficiently stirred with an alumina rod to uniformly disperse the TiC particles in the molten metal. Then, the crucible was cooled to obtain an Al alloy ingot.
【0076】インゴットに機械加工を施して、縦10m
m、横10mm、長さ40mmの素材(1)を得た。この場
合、Al合金マトリックスのビッカース硬さHvは48
であり、一方、TiC粒子のビッカース硬さHvは30
00である。したがって、TiC粒子の硬さはAl合金
マトリックスのそれよりも高い。The ingot is machined to a length of 10 m.
A raw material (1) having an m, a width of 10 mm and a length of 40 mm was obtained. In this case, the Al alloy matrix has a Vickers hardness Hv of 48.
On the other hand, the Vickers hardness Hv of TiC particles is 30.
00. Therefore, the hardness of TiC particles is higher than that of Al alloy matrix.
【0077】またTiC粒子の平均粒径Dおよびその添
加量を変えた、ということ以外は前記と同一条件にて前
記同様の方法を実施し、これにより各種素材(2)〜
(8)を得た。Further, the same method as described above was carried out under the same conditions as described above except that the average particle diameter D of TiC particles and the addition amount thereof were changed, whereby various materials (2) to
(8) was obtained.
【0078】表9は各素材(1)〜(8)に関する各種
化学成分の配合量を示す。Table 9 shows the blending amounts of various chemical components for each of the materials (1) to (8).
【0079】[0079]
【表9】 [Table 9]
【0080】次に各素材(1)〜(7)に、実施例1と
同様の冷間加工を施して各種Al合金(1)〜(7)を
得た。Al合金(1)〜(7)は素材(1)〜(7)に
それぞれ対応する。素材(8)は冷間加工において屈曲
角φ=150°にて割れを生じた。Next, the respective materials (1) to (7) were cold-worked in the same manner as in Example 1 to obtain various Al alloys (1) to (7). The Al alloys (1) to (7) correspond to the materials (1) to (7), respectively. Material (8) cracked at a bending angle of φ = 150 ° during cold working.
【0081】表10は各Al合金(1)〜(7)および
素材(8)に関する各種データを示す。なお、TiC粒
子の分散状態はAl合金の方が素材よりも良好であっ
た。Table 10 shows various data regarding each Al alloy (1) to (7) and the material (8). The dispersion state of TiC particles was better in the Al alloy than in the raw material.
【0082】[0082]
【表10】 [Table 10]
【0083】表10から明らかなように、Al合金
(2)〜(7)のごとく、素材において、TiC粒子の
平均粒径Dを0.01μm≦D≦10μm、この例−II
では5μm≦D≦10μmに、またそのTiC粒子の体
積分率Vfを3%≦Vf≦20%、この例−IIでは10
%≦Vf≦20%にそれぞれ設定し、さらに冷間加工に
おいて真ひずみε≧0.4、この例−IIではε≧0.4
8を生じさせると、Al合金マトリックスの結晶粒の微
細化とTiC粒子による粒子分散強化とを得てAl合金
の硬さが大いに高められ、これによりAl合金の高強度
化が達成される。As is clear from Table 10, the average particle diameter D of the TiC particles in the material is 0.01 μm ≦ D ≦ 10 μm as in the case of Al alloys (2) to (7).
Is 5 μm ≦ D ≦ 10 μm, and the volume fraction Vf of the TiC particles is 3% ≦ Vf ≦ 20%.
% ≦ Vf ≦ 20%, and true strain ε ≧ 0.4 in cold working, and in this Example-II, ε ≧ 0.4.
When No. 8 is generated, the grain size of the Al alloy matrix is refined and the particle dispersion is strengthened by the TiC particles, so that the hardness of the Al alloy is greatly increased, and thus the strength of the Al alloy is increased.
【0084】この実施例2において、分散粒子として
は、前記TiB粒子等のチタンホウ化物粒子および前記
TiC粒子等のチタン炭化物粒子の外に、SiC粒子等
のシリコン炭化物粒子および酸化アルミニウム粒子を用
いることが可能である。これらは単独または二種以上の
混合物として用いられる。 〔実施例3〕 〔I〕素材における析出型Al合金組成 表11は、素材における析出型Al合金組成を示す。表
中、合金元素AEはFe、Si、Ti、CuおよびMn
から選択される少なくとも一種である。In Example 2, as the dispersed particles, in addition to titanium boride particles such as the TiB particles and titanium carbide particles such as the TiC particles, silicon carbide particles such as SiC particles and aluminum oxide particles are used. It is possible. These are used alone or as a mixture of two or more kinds. [Example 3] [I] Precipitation type Al alloy composition in the material Table 11 shows the precipitation type Al alloy composition in the material. In the table, alloy elements AE are Fe, Si, Ti, Cu and Mn.
At least one selected from the group consisting of:
【0085】[0085]
【表11】 [Table 11]
【0086】Zrは時効処理において、Al3 Zr相
(析出相)を生成し、これにより析出強化が達成され
る。このAl3 Zr相はAl合金マトリックスに分散
し、そのAl合金マトリックスよりも高い硬さを有す
る。またAl3 Zr相の平均粒径Dおよび体積分率Vf
はそれぞれ実施例2同様に、それと同様の理由から、
0.01μm≦D≦10μmおよび3%≦Vf≦20%
である。Zr produces an Al 3 Zr phase (precipitation phase) in the aging treatment, whereby precipitation strengthening is achieved. This Al 3 Zr phase is dispersed in the Al alloy matrix and has a hardness higher than that of the Al alloy matrix. Also, the average particle diameter D of the Al 3 Zr phase and the volume fraction Vf
Are the same as those of the second embodiment, and for the same reason,
0.01 μm ≦ D ≦ 10 μm and 3% ≦ Vf ≦ 20%
It is.
【0087】ただし、Zrの含有量がZr<0.2重量
%では、Al3 Zr相の体積分率VfがVf<3%とな
るため効果がなく、一方、Zr>0.5重量%ではAl
3 Zr相が粗大となる。However, when the Zr content is Zr <0.2% by weight, there is no effect because the volume fraction Vf of the Al 3 Zr phase is Vf <3%. On the other hand, when Zr> 0.5% by weight. Al
3 Zr phase becomes coarse.
【0088】合金元素AEはAl合金マトリックスを強
化する作用を有する。ただし、合金元素AEの含有量が
AE<0.01重量%では効果がなく、一方、AE>
0.3重量%では固溶量が多くなるため析出相が粗大化
し、また熱伝導性および電気伝導性が低下する。 〔II〕高強度Al合金の製造 (1)表12に示す析出型Al合金組成を有する溶製材
に機械加工を施して、縦10mm、横10mm、長さ40mm
の素材を得た。The alloy element AE has a function of strengthening the Al alloy matrix. However, if the content of the alloy element AE is AE <0.01% by weight, there is no effect, while AE>
If it is 0.3% by weight, the amount of solid solution increases, so that the precipitation phase becomes coarse and the thermal conductivity and electrical conductivity decrease. [II] Manufacture of high-strength Al alloy (1) Machined ingots having the precipitation-type Al alloy composition shown in Table 12 to obtain a length of 10 mm, a width of 10 mm, and a length of 40 mm.
Material was obtained.
【0089】[0089]
【表12】 [Table 12]
【0090】(2)素材に、620℃、24hの条件で
溶体化処理を施して1次中間体を得た。 (3) 1次中間体に、420℃、1hの条件で時効処
理を施して2次中間体を得た。この場合、Al合金マト
リックスのビッカース硬さHvは30であり、一方、球
状Al3 Zr相のビッカース硬さHvは560であっ
た。したがってAl3 Zr相の硬さはAl合金マトリッ
クスのそれよりも高い。またAl3 Zr相の平均粒径D
はD=0.01μmであった。 (4)2次中間体に実施例1と同様の冷間加工を施して
Al合金を得た。(2) The material was solution-treated at 620 ° C. for 24 hours to obtain a primary intermediate. (3) The primary intermediate was subjected to an aging treatment at 420 ° C. for 1 hour to obtain a secondary intermediate. In this case, the Vickers hardness Hv of the Al alloy matrix was 30, while the Vickers hardness Hv of the spherical Al 3 Zr phase was 560. Therefore, the hardness of the Al 3 Zr phase is higher than that of the Al alloy matrix. Also, the average particle size D of the Al 3 Zr phase
Was D = 0.01 μm. (4) The secondary intermediate was subjected to the same cold working as in Example 1 to obtain an Al alloy.
【0091】表13はAl合金に関する各種データを示
す。Table 13 shows various data regarding Al alloys.
【0092】[0092]
【表13】 [Table 13]
【0093】表13から明らかなように2次中間体にお
いて、Al3 Zr相の平均粒径Dを0.01μm≦D≦
10μm、この実施例ではD=0.01μmに、またそ
のAl3 Zr相の体積分率Vfを3%≦Vf≦20%、
この実施例ではVf=4%にそれぞれ設定し、さらに冷
間加工において真ひずみε≧0.4、この実施例ではε
=2.30を生じさせると、Al合金マトリックスの結
晶粒の微細化とAl3Zr相による析出強化とを得てA
l合金の硬さが大いに高められ、これによりAl合金の
高強度化が達成される。As is clear from Table 13, in the secondary intermediate, the average particle diameter D of the Al 3 Zr phase was 0.01 μm ≦ D ≦
10 μm, D = 0.01 μm in this embodiment, and the volume fraction Vf of the Al 3 Zr phase is 3% ≦ Vf ≦ 20%,
In this embodiment, Vf = 4% is set, and the true strain ε ≧ 0.4 in cold working. In this embodiment, ε is ε ≧ 0.4.
= 2.30 is obtained, grain refinement of the Al alloy matrix and precipitation strengthening by the Al 3 Zr phase are obtained, and A
The hardness of the 1-alloy is greatly enhanced, and the high strength of the Al alloy is thereby achieved.
【0094】このAl合金はAl濃度が高く、したがっ
て高熱伝導材料および高電気伝導材料として有効であ
る。Since this Al alloy has a high Al concentration, it is effective as a highly heat conductive material and a highly electrically conductive material.
【0095】[0095]
【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た手段を採用することによって、高強度なAl合金を得
ることができる。According to the present invention, a high-strength Al alloy can be obtained by adopting the means specified above.
【図1】ダイスの一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a die.
【図2】図1の2−2線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
【図3】図2の3−3線矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows 3-3 in FIG. 2;
【図4】ダイスの他例を示す断面図で、図2に対応す
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the die, which corresponds to FIG.
【図5】1次中間体の金属組織を示す光学顕微鏡写真で
ある。FIG. 5 is an optical micrograph showing a metal structure of a primary intermediate.
【図6】2次中間体の一例の金属組織を示す光学顕微鏡
写真である。FIG. 6 is an optical micrograph showing a metal structure of an example of a secondary intermediate.
【図7】2次中間体の一例の金属組織を示す透過電子顕
微鏡写真である。FIG. 7 is a transmission electron micrograph showing a metal structure of an example of a secondary intermediate.
【図8】2次中間体の他例の金属組織を示す透過電子顕
微鏡写真である。FIG. 8 is a transmission electron micrograph showing a metal structure of another example of the secondary intermediate.
1 ダイス 9 ダイス孔 17 加圧プランジャ A1 1次中間体 φ 屈曲角1 die 9 die hole 17 pressing plunger A 1 1 primary intermediates φ bending angle
フロントページの続き (72)発明者 鹿屋 出 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 (72)発明者 篠原 雅志 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 (72)発明者 藤原 良也 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 (72)発明者 小池 精一 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 (72)発明者 市川 政夫 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 (72)発明者 本間 健介 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Front page continuation (72) Inventor, Izuru Kanaya, 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama, Ltd., Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor, Masashi Shinohara, 1-1, Chuo, Wako, Saitama Stock Company Inside the Honda R & D Laboratories (72) Inventor Yoshiya Fujiwara 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Stock Company Honda R & D Laboratories (72) Inventor Seiichi Koike 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Incorporated Honda Technical Research Institute (72) Inventor Masao Ichikawa 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Stock Company Honda Technical Research Institute (72) Inventor Kensuke Honma 1-14-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Stock Company Honda Technical Research Institute
Claims (14)
化処理を施して1次中間体を得る工程と、前記1次中間
体に、真ひずみε≧0.4を生じさせる冷間加工を施し
て2次中間体を得る工程と、前記2次中間体に時効処理
を施す工程と、を用いることを特徴とする高強度Al合
金の製造方法。1. A step of subjecting a material having a precipitation type Al alloy composition to a solution treatment to obtain a primary intermediate, and a cold working for causing a true strain ε ≧ 0.4 to the primary intermediate. A method for producing a high-strength Al alloy, comprising the steps of: applying a secondary intermediate to obtain a secondary intermediate; and subjecting the secondary intermediate to an aging treatment.
し、そのダイス孔の屈曲部を挟む両孔部における軸線方
向と直交する方向の断面積は略同一に設定され、前記冷
間加工に当っては、前記1次中間体を前記ダイス孔の一
方の孔部より他方の孔部に押出して、その1次中間体に
前記屈曲部において剪断変形を生じさせる、請求項1記
載の高強度Al合金の製造方法。2. A die having a bending die hole is prepared, and the cross-sectional areas of both holes sandwiching the bending portion of the die hole in the direction orthogonal to the axial direction are set to be substantially the same, and the cold working is performed. The high strength according to claim 1, wherein the primary intermediate is extruded from one hole of the die hole to the other hole to cause shear deformation of the primary intermediate at the bent portion. Manufacturing method of Al alloy.
は90°≦φ≦135°である、請求項2記載の高強度
Al合金の製造方法。3. A bending angle φ between both hole portions in the bent portion.
The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 2, wherein is 90 ° ≦ φ ≦ 135 °.
系合金組成およびAl−Cu−Mg系合金組成の一方で
ある、請求項1,2または3記載の高強度Al合金の製
造方法。4. The precipitation-type Al alloy composition is Al-Cu.
The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 1, which is one of a system-based alloy composition and an Al-Cu-Mg-based alloy composition.
−Si系合金組成である、請求項1,2または3記載の
高強度Al合金の製造方法。5. The precipitation-type Al alloy composition is Al-Mg.
The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 1, 2 or 3, which has a -Si alloy composition.
−Mg系合金組成およびAl−Zn−Mg−Cu系合金
組成の一方である、請求項1,2または3記載の高強度
Al合金の製造方法。6. The precipitation-type Al alloy composition is Al-Zn.
The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 1, which is one of a —Mg alloy composition and an Al—Zn—Mg—Cu alloy composition.
リックスと、そのマトリックスよりも高い硬さを有し、
且つ平均粒径Dが0.01μm≦D≦10μmであっ
て、体積分率Vfが3%≦Vf≦20%である分散粒子
とよりなる素材に、真ひずみε≧0.4を生じさせる冷
間加工を施すことを特徴とする高強度Al合金の製造方
法。7. A matrix made of one of Al and Al alloy and having a hardness higher than that of the matrix,
In addition, a cold strain that causes true strain ε ≧ 0.4 in a material composed of dispersed particles having an average particle diameter D of 0.01 μm ≦ D ≦ 10 μm and a volume fraction Vf of 3% ≦ Vf ≦ 20%. A method for producing a high-strength Al alloy, characterized by performing hot working.
し、そのダイス孔の屈曲部を挟む両孔部における軸線方
向と直交する方向の断面積は略同一に設定され、前記冷
間加工に当っては、前記素材を前記ダイス孔の一方の孔
部より他方の孔部に押出して、その素材に前記屈曲部に
おいて剪断変形を生じさせる、請求項7記載の高強度A
l合金の製造方法。8. A die having a bending die hole is prepared, and the cross-sectional areas of both holes sandwiching the bending portion of the die hole in a direction orthogonal to the axial direction are set to be substantially the same, and the cold working is performed. The high strength A according to claim 7, wherein the material is extruded from one hole portion of the die hole to the other hole portion to cause shear deformation of the material at the bent portion.
l Alloy manufacturing method.
は90°≦φ≦135°である、請求項8記載の高強度
Al合金の製造方法。9. A bending angle φ between both hole portions in the bending portion.
9. The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 8, wherein is 90 ° ≦ φ ≦ 135 °.
子、チタン炭化物粒子、シリコン炭化物粒子および酸化
アルミニウム粒子から選択される少なくとも一種であ
る、請求項7,8または9記載の高強度Al合金の製造
方法。10. The method for producing a high strength Al alloy according to claim 7, wherein the dispersed particles are at least one selected from titanium boride particles, titanium carbide particles, silicon carbide particles and aluminum oxide particles. .
体化処理を施して1次中間体を得る工程と、前記1次中
間体に時効処理を施してマトリックスよりも高い硬さを
有する析出相の現出と分散を図られた2次中間体を得る
工程と、前記2次中間体に、真ひずみε≧0.4を生じ
させる冷間加工を施す工程と、を用いることを特徴とす
る高強度Al合金の製造方法。11. A step of subjecting a material having a precipitation type Al alloy composition to a solution treatment to obtain a primary intermediate, and a step of subjecting the primary intermediate to an aging treatment to obtain a precipitation phase having a hardness higher than that of a matrix. Is obtained and a step of obtaining a secondary intermediate in which dispersion is achieved, and a step of subjecting the secondary intermediate to a cold working for producing a true strain ε ≧ 0.4 are used. Method for producing high strength Al alloy.
意し、そのダイス孔の屈曲部を挟む両孔部における軸線
方向と直交する方向の断面積は略同一に設定され、前記
冷間加工に当っては、前記2次中間体を前記ダイス孔の
一方の孔部より他方の孔部に押出して、その2次中間体
に前記屈曲部において剪断変形を生じさせる、請求項1
1記載の高強度Al合金の製造方法。12. A die having a bending die hole is prepared, and the cross-sectional areas of both holes sandwiching the bending portion of the die hole in the direction orthogonal to the axial direction are set to be substantially the same, and the cold working is performed. In this case, the secondary intermediate body is extruded from one hole portion of the die hole to the other hole portion to cause shear deformation at the bent portion of the secondary intermediate body.
1. The method for producing a high-strength Al alloy according to 1.
φは90°≦φ≦135°である、請求項12記載の高
強度Al合金の製造方法。13. The method for producing a high-strength Al alloy according to claim 12, wherein a bending angle φ between both hole portions in the bending portion is 90 ° ≦ φ ≦ 135 °.
rの含有量が0.2重量%≦Zr≦0.5重量%であ
り、またFe、Si、Ti、CuおよびMnから選択さ
れる少なくとも一種の合金元素AEの含有量が0.01
重量%≦AE≦0.3重量%であり、さらに残部がAl
である、請求項11,12または13記載の高強度Al
合金の製造方法。14. In the composition of the precipitation type Al alloy, Z
The content of r is 0.2% by weight ≦ Zr ≦ 0.5% by weight, and the content of at least one alloy element AE selected from Fe, Si, Ti, Cu and Mn is 0.01.
% By weight ≦ AE ≦ 0.3% by weight, and the balance is Al
The high-strength Al according to claim 11, 12, or 13.
Alloy manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29735295A JPH09111426A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Method for producing high strength Al alloy |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09111426A true JPH09111426A (en) | 1997-04-28 |
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| JP29735295A Pending JPH09111426A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Method for producing high strength Al alloy |
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|---|---|
| JP (1) | JPH09111426A (en) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US8999079B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-04-07 | Alcoa, Inc. | 6xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9587298B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-03-07 | Arconic Inc. | Heat treatable aluminum alloys having magnesium and zinc and methods for producing the same |
| US9926620B2 (en) | 2012-03-07 | 2018-03-27 | Arconic Inc. | 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP29735295A patent/JPH09111426A/en active Pending
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| US9249484B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-02-02 | Alcoa Inc. | 7XXX aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9359660B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-06-07 | Alcoa Inc. | 6XXX aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9926620B2 (en) | 2012-03-07 | 2018-03-27 | Arconic Inc. | 2xxx aluminum alloys, and methods for producing the same |
| US9587298B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-03-07 | Arconic Inc. | Heat treatable aluminum alloys having magnesium and zinc and methods for producing the same |
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