[發明專利]耐磨損性、擠出性、鍛造加工性優良的鋁合金

有效

• 申請號: 201280068314.4
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN104160049A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 森謙介
• 申請（專利權）人: 株式會社UACJ
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02
• 代理公司: 深圳市維邦知識產權事務所 44269
• 代理人: 黃莉

技術領域

本發明涉及在汽車、家電制品等中作為壓縮機等部件使用的耐磨損性、擠出性、鍛造加工性優良的鋁合金。

背景技術

用于汽車、家電制品等中的壓縮機等的鋁合金要求耐磨損性等。例如，用于壓縮機的鋁合金為了提高耐磨損性、縮小熱膨脹率，使用添加有10質量％(以下簡稱為％)以上Si的Al-Si合金。在專利文獻1中記載了耐疲勞性和非燒結性優良的滑動用鋁合金。在該鋁合金中Si作為有助于非燒結性、耐磨損性的必須元素添加1～15％。但是，記載了Si的添加量超過15％時，鋁合金發生脆化。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開平03-006345

發明內容

【發明要解決的課題】

上述用于壓縮機等的鋁合金要求耐磨損性、膨脹系數等優良，因此，大量添加Si。但是，這樣的鋁合金雖然耐磨損性、膨脹系數等提高，但有可能擠出性等加工性降低和表面性狀變差等。這是由于，鋁合金具有所添加的各組成的成分濃度越高越難以加工的傾向。特別是為了提高耐磨損性而添加的Si在擠出工序、鍛造工序中的加工工序中使生產率降低。實際上，這樣的鋁合金相對于對使用的部件所要求的耐磨損性、膨脹系數等而言具有該特性為必要以上的過量的規格的情況也不少。即，這些鋁合金不一定需要耐磨損性等顯著優良，因此，從生產率的觀點出發，就耐磨性等必要特性而言，最好是根據用途來控制其成為最佳狀態。

因此，通過將根據需要而要求的特性與生產率進行調和，不降低生產率而得到在成本方面具有優良效果的鋁合金。

因此，在生產時盡量抑制生產率變差，同時得到的鋁合金具有必要特性，在這兩者之間保持平衡的鋁合金的開發成為課題。

鑒于上述情況，本發明的目的在于，提供能夠生產在Al-Si系合金中擠出性以及鍛造加工性優良、并且保持耐磨損性的可用于制造鍛造物的鋁合金。

【用于解決問題的方法】

本發明人進行了深入的研究，結果得到如下見解：通過調節各組成的添加量，并且控制共晶Si尺寸，得到將必要特性與生產率進行調和后的鋁合金。即發現，通過下述方法實現上述本發明的目的。

即，根據本發明，提供一種耐磨損性、擠出性、鍛造加工性優良的鋁合金，其特征在于，含有Si5.5～7.0質量％(以下記為％)、Cu1.0～2.0％、Mg0.4～0.8％、Cr0.05～0.15％、Ni0.05～0.25％，余量由Al和不可避免的雜質構成，在與擠出材料的長度方向垂直的截面上將中央部的共晶Si尺寸設為Sc，將表層側部的共晶Si尺寸設為Ss時，Sc-Ss≤15μm²，并且共晶Si尺寸是20μm²以下的粒數為1000～3000個/mm²。

優選提供耐磨損性、擠出性、鍛造加工性優良的鋁合金，其還含有Sr?0.01～0.05％。

【發明效果】

本發明可以提供通過適當控制鋁合金的各組成以及共晶Si尺寸而能夠生產擠出性以及鍛造加工性優良、并且保持耐磨損性的用于制造擠出材料、鍛造材料的鋁合金材料。

附圖說明

【圖1】是對由擠出而制造的擠出品進行鍛造加工的圖。

具體實施方式

以下，對本發明的實施方式進行說明。

首先，對本發明的鋁合金中的各添加元素進行說明。

Si通過生成Si化合物而有助于磨損性。另外，Si與Mg一起形成Mg₂Si，Si是有助于強度的元素。Si的添加量低于5.5％時，強度、耐磨損性的效果弱。超過7.0％時，表面性狀變差，擠出性降低。

Cu有助于強度提高。Cu的添加量低于1.0％時，強度提高的效果小，超過2.0％時，擠出加工性、耐腐蝕性變差。

Mg與Si一起形成Mg₂Si，有助于強度提高。Mg的添加量低于0.4％時，其效果小。超過0.8％時，擠出加工性降低。優選Mg為0.55～0.65％。

Cr對晶粒微小化有效，有助于強度提高。Cr的添加量低于0.05％時，該效果小。超過0.15％后，其效果沒有大幅變化。優選Cr為0.07～0.10％。

Ni對耐熱性、耐磨損性提高有效，也有助于強度提高。Ni的添加量低于0.05％時，其效果小。超過0.25％后，其效果沒有大幅變化，并且導致擠出性變差。優選Ni為0.07～0.13％。