车辆材料用铝压铸合金制造技术

本发明专利技术即使在采用低成本的再生铝锭等的、含较多Fe的原料时也能提供兼具高强度和高韧性的铝压铸合金。本发明专利技术的车辆材料用铝压铸合金是以Al-Si为基础的车辆材料用铝压铸合金，将如下的合金进行压铸，该合金如下构成：以重量％计，Si：5～12％、Mg：0.1～1.0％、Fe：0.16％以上、Mn：1.5％以下、Cu：1.0％以下、Zn：2.0％以下，另外，为了金属组织的微小化而加入Ti：0.03～0.2％、Sr：0.005～0.2％这两者或其中之一，其余为Al及不可避免的杂质；在压铸后，在0～5分钟以内进行水淬或在100℃以下的冷却水溶液中急冷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆材料用铝压铸合金。
技术介绍
作为汽车、两轮车的车轮等要求高强度和高韧性的部件的材料，已往提出了在新铝锭(也称为一次铝合金)中添加了几种元素的铝压铸合金(例如参见专利文献1)。专利文献1 日本特许第3255560号公报
技术实现思路
如上述专利文献1中记载的铝压铸合金那样，若使用新铝锭，则可以把对韧性有不良影响的Fe的含有量抑制在0. 15重量％以下，可以兼具高强度和高韧性。但是，将铝的再生材料即再生铝锭(也称为二次铝合金)作为基础原料使用时，由于不可避免地混入Fe， 所以，存在不能兼具高强度和高韧性的问题。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的是，即使在采用低成本的再生铝锭等的、 含有较多Fe的原料时，也能提供兼具高强度和高韧性的铝压铸合金。为了实现上述目的，本专利技术的车辆材料用铝压铸合金是以Al-Si为基础的车辆材料用铝压铸合金，其特征在于，将如下的合金进行压铸，该合金如下构成以重量％计，Si 5 12%、Mg 0. 1 1. 0%, Fe 0. 16% 以上、Mn 1. 5% 以下、Cu 1. 0% 以下、Zn 2. 0% 以下，另外，为了金属组织的微小化而加入Ti 0. 03 0. 2%、Sr 0. 005 0. 2%这两者或其中之一，其余为Al及不可避免的杂质；在压铸后，在0 5分钟以内，进行水淬或在100°C 以下的冷却水溶液中急冷。根据本专利技术，把化学成分的重量比调整成在上述范围内，进行压铸，在压铸后，实施上述条件的热处理，所以，可以抑制导致韧性降低的针状Fe系金属间化合物的生成并使金属组织微小化，可确保高韧性并得到高强度。因此，即使在采用低成本的再生铝锭等的、 含较多Fe的原料时，也能得到兼具高强度和高韧性、适合作为在汽车、两轮车中有强度要求的部件的铝压铸合金。另外，上述铝压铸合金的水淬或用100°C以下的冷却水溶液的急冷，也可以在压铸后1分钟以内实施。此时，由于可以切实地使枝晶微小化，所以，可切实地得到高强度和高韧性的铝压铸合金。另外，上述铝压铸合金，在进行了淬火或冷却水溶液的急冷后，也可以用100 300°C进行加热保持。此时，由于在短时间内产生时效硬化，所以，可在短时间内得到兼具高韧性和更高强度的铝压铸合金。另外，上述加热保持的加热时间可以是2 24小时。这时，由于能切实而充分地产生时效硬化，所以，可切实地得到兼具高韧性和更高强度的铝压铸合金。根据本专利技术，即使在采用例如低成本的再生铝锭等的、含有较多Fe的原料时，也能得到兼具高强度和高韧性、适合作为在汽车、两轮车中有强度要求的部件的铝压铸合金。另外，能切实得到高强度和高韧性的铝压铸合金。另外，能在短时间内得到兼具高韧性和更高强度的铝压铸合金。另外，能切实得到兼具高韧性和更高强度的铝压铸合金。附图说明图I(A)是表示Al-Si系合金的压铸铸造品中的Mg量与屈服强度的关系的一例的图表。图I(B)是表示该Mg量与延伸率的关系的一例的图表。图2是表示该铸造品中的Fe量与延伸率的关系的一例的图表。图3是表示该铸造品中的二次枝晶臂间距(DASII)与疲劳强度的关系的一例的图表。图4是表示该铸造品中的有无添加Sr和延伸率的关系的一例的图表。图5是表示该铸造品中的压铸铸造后直到水淬的时间与屈服强度的关系的一例的图表。图6是表示含有Mg的Al-Si系合金的压铸铸造品中的、淬火后的人工时效时间与洛氏硬度的关系的一例的图表。图7是表示适用了本专利技术的铝压铸合金(实施例)和不满足本专利技术的要件的铝压铸合金(比较例)的机械性质的图表。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。本实施方式的铝压铸合金，是将如下合金进行压铸铸造，在压铸铸造后，在0 5分钟以内进行水淬或在100°C以下的冷却水溶液中急冷的淬火，淬后，进行用100 300°C的温度加热保持的人工时效处理而制造的。在该合金中，包含化学成分重量比为 Si (硅)5 12%、Mg(镁)0· 1 1. 0%、Fe :0· 16% 以上、Mn (锰)1· 5% 以下、Cu (铜) 1.0% 以下、Zn(锌)2.0% 以下，包含 Ti(钛)0· 03 0. 2%、Sr (锶)0· 005 0.2% 这两者或其中之一，其余为Al (铝)及不可避免的杂质。下面，说明本实施方式的铝压铸合金的化学成分重量比和热处理条件的限定理由及其作用。(Si:5 12%)Si是在铝合金的压铸铸造中具有提高熔融金属流动性的效果的元素。在Si量以重量％为5%以上时，可以使熔融金属具有良好的流动性，在12%以下时，可以确保压铸铸造品的延伸率，因此，本实施方式的铝压铸合金的Si量优选在5%以上、12%以下。(Mg :0· 1 1. 0% )Mg是被添加到Al-Si系合金内时起到固溶到Α1(α相)的固溶强化元素的作用并起到生成Mg析出相的析出强化元素的作用的元素。如图I(A)的一例所示，在Al-Si系合金中，若Mg量增加，则压铸铸造品的屈服强度有提高的倾向。另外，如图I(B)的一例所示，在Al-Si系合金中，若Mg量增加，则压铸铸造品的延伸率有降低的倾向。另外，对含有Mg的Al-Si系合金进行淬火、固溶处理时，形成将Mg过饱和地固溶的过饱和固溶体，通过自然时效或人工时效处理，能得到可提高强度的铝压铸合金。Mg量为0. 以上时，可得明显的强度提高的效果，为1.0%以下时，可确保韧性， 所以，本实施方式的铝压铸合金的Mg量优选在0. 以上、1.0%以下。(Fe :0· 16% 以上)Fe是在Al-Si系合金的压铸铸造中使韧性降低的元素。如图2的一例所示，在 Al-Si系合金中，若Fe量增加，则压铸铸造品的延伸率有降低的倾向。这是因为Fe的含量增多时会生成较多使韧性降低的针状Al-Si-Fe系金属间化合物的缘故。另一方面，Fe是在压铸铸造铝合金时具有提高防止烧结于模具的性质(以下称为脱模性)的效果的元素。如后所述可以通过添加Mn来抑制上述针状的Al-Si-Fe系金属间化合物的生成， 另外，Fe量在0. 16%以上时可确保提高脱模性的效果。所以，本实施方式的铝压铸合金的 Fe量，优选在0. 16%以上。如后述的实施例那样，Fe量在0. 8%以下时，通过添加Mn，可确保非常好的韧性。所以，本实施方式的铝压铸合金的Fe量，更优选在0. 16%以上、0. 8%以下。(Mn: 1.5% 以下)Mn是在被添加到含有Fe的Al-Si系合金时生成对韧性无不良影响的块状的 Al-Si-Fe-Mn系的金属间化合物来抑制上述针状Al-Si-Fe系金属间化合物的生成的元素。 即，即使在压铸铸造Fe量多的Al-Si系合金时，通过添加Mn，也能确保压铸铸造品的韧性。另一方面，Mn是大量添加时使压铸铸造品的韧性降低的元素。如果Mn量在1.5%以下，可以确保压铸铸造品的延伸率，所以，本实施方式的铝压铸合金的Mn量优选在1. 5%以下。如后述实施例那样，即使在Fe量多达0. 8%时，如果Mn 量在0. 3%以上，也能确保非常好的韧性，所以，本实施方式的铝压铸合金的Mn量更优选在 0. 3%以上、1. 5%以下。(01:1.0%以下，211:2.0%以下)Cu量超过了 1.0%时或者Zn量超过了 2. 0%时，压铸铸造品的韧性降低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种车辆材料用铝压铸合金，是以Ａｌ－Ｓｉ为基础的车辆材料用铝压铸合金，其特征在于，将如下的合金进行压铸，该合金如下构成：以重量％计，Ｓｉ：５～１２％、Ｍｇ：０．１～１．０％、Ｆｅ：０．１６％以上、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｚｎ：２．０％以下，另外，为了金属组织的微小化而加入Ｔｉ：０．０３～０．２％、Ｓｒ：０．００５～０．２％这两者或其中之一，其余为Ａｌ及不可避免的杂质；在压铸后，在０～５分钟以内，进行水淬或在１００℃以下的冷却水溶液中急冷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥恭，福田征秀，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP