一种用于切削加工的铝合金，该铝合金的基本成分包括：１～６．５质量％的Ｃｕ、０．０５～１质量％的Ｚｎ、０．１～１质量％的Ｂｉ、０．１～１质量％的Ｓｎ以及１００质量ｐｐｍ或更少的Ｂ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于切削加工的无铅铝合金，还涉及一种由上述铝合金制成的铝合金加工件。
技术介绍
在对铝合金材料的切削加工中，由于切削加工过程产生连续的切屑，因此需要一处理切屑的步骤。并且还需要一去除在车削加工中产生于工件角部和在钻削加工中产生于所钻孔的周向的毛刺的步骤。在这种情况下，需要提供一种切削加工性能良好并且切屑容易破碎从而减小毛刺产生的铝合金。为提高铝合金的切削加工性能，通常向铝合金中添加低熔点的Pb元素。这种切削加工性能良好的含铅铝合金的一个示例为A2011合金(JIS(日本工业标准)H4040)。但是，从全球环境保护的观点来看，优选避免制造和使用这种包含有害元素Pb的铝合金。鉴于此，例如已经研制出Pb含量有限的铝合金或者不添加Pb而添加Bi或Sn的铝合金(参见例如JP H2-85331 A(权利要求1至3)、JP 2000-328168 A(权利要求1至4)和JP 2001-240931 A(权利要求1至4))。但是，由于上述无铅铝合金达不到足够的切削加工性能，因此还需要进一步的改进。此外，由于切削的铝合金材料有时需要进行阳极氧化涂镀处理，因此除了切削加工性能外还需要提高诸如镀层生成效率等性能以便快速形成一均匀的阳极氧化层。
技术实现思路
考虑到上述技术背景，本专利技术的一个目的是提供一种切削加工性能和涂镀加工性能良好的无铅铝合金，并且还提供由上述铝合金制成的铝合金加工件。为达到上述目的，本专利技术具有以下结构特征(1)一种用于切削加工的铝合金，该铝合金的基本成分包括1～6.5质量％的Cu、0.05～1质量％的Zn、0.1～1质量％的Bi、0.1～1质量％的Sn和100质量ppm或更少的B；(2)如上述第(1)项所述的用于切削加工的铝合金，还包括至少一种选自下列元素的附加元素0.05～1质量％的Fe、0.01～0.3质量％的Mg、0.05～1质量％的Si和0.01～0.5质量％的Ti；(3)如上述第(2)项所述的用于切削加工的铝合金，其中Mg的含量为0.01～0.1质量％；(4)如上述第(1)至(3)项之一所述的用于切削加工的铝合金，其中Cu的含量为4～6质量％；(5)如上述第(1)至(4)项之一所述的用于切削加工的铝合金，其中Zn的含量为0.1～0.5质量％；(6)如上述第(1)至(5)项之一所述的用于切削加工的铝合金，其中Bi的含量为0.2～0.8质量％；(7)如上述第(1)至(6)项之一所述的用于切削加工的铝合金，其中Sn的含量为0.2～0.8质量％；(8)如上述第(1)至(7)项之一所述的用于切削加工的铝合金，其中B的含量为3～10质量％；(9)一种由如上述(1)至(8)项之一所述的用于切削加工的铝合金制成的铝合金加工件；(10)如上述第(9)项所述的铝合金加工件，其中所述铝合金加工件为一挤出件；(11)如上述第(9)项所述的铝合金加工件，其中所述铝合金加工件为通过对一原材料进行切削而制成的切削件；(12)如上述第(9)至(11)项之一所述的铝合金加工件，其中所述铝合金加工件的一表面上形成有一阳极氧化层。根据如上述第(1)项所述的用于切削加工的铝合金，不需要添加Pb就可获得良好的切削加工性能、机械性能和涂镀加工性能。此外，该铝合金对切削刀具的磨损和/或破坏较少。根据上述第(2)项所述的用于切削加工的铝合金能进一步提高切削加工性能，并且不需要用于降低必然含有的Fe的含量的专门工序。根据上述第(3)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的强度和切削加工性能。根据上述第(4)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的切削加工性能和机械性能。根据上述第(5)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的切削加工性能、机械性能和涂镀加工性能。根据上述第(6)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的切削加工性能。根据上述第(7)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的切削加工性能。根据上述第(8)项所述的用于切削加工的铝合金可获得极好的切削加工性能。根据上述第(9)项所述的铝合金加工件，由于该加工件由根据上述第(1)至(8)项之一所述的用于切削加工的铝合金制成，所以该加工件具有良好的切削加工性能、机械性能和涂镀加工性能。根据上述第(10)项所述的铝合金加工件是一具有良好的切削加工性能、机械性能和涂镀加工性能的挤出件。根据上述第(11)项所述的铝合金加工件由于其材料具有良好的切削加工性能，所以具有良好的表面质量。根据上述第(12)项所述的铝合金加工件由于形成有均匀的阳极氧化层，所以具有良好的表面质量。具体实施例方式下面具体说明向根据本专利技术的用于切削加工的铝合金中添加每种元素的原因以及限制所述元素含量的原因。所述用于切削加工的铝合金中的基本元素包括Cu、Zn、Bi、Sn和B。Cu元素是作为固体弥散体溶入铝母相(mother phase)中而且还作为一沉积材料例如与Al结合生成的CuAl2弥散到铝母相中的，这提高合金的机械性能并且增强其切削加工性能。此外，Cu与其它固体弥散体型元素的协合作用进一步增强了上述作用。如果Cu的含量低于1质量％，上述作用会变差。相反地，如果含量超过6.5质量％，则可能损害耐蚀性。因此，Cu的含量应在1～6.5质量％之间。优选Cu的含量为4～6质量％。Zn元素是作为固体弥散体溶入铝母相中而且还作为沉积材料例如与Mg结合生成的MgZn2弥散到铝母相中的，这提高合金的机械性能并增强其切削加工性能。此外，Zn与其它固体弥散体型元素的协合作用进一步增强了上述作用。此外，如果Zn的含量在本专利技术所指定的范围内，则可提高阳极氧化层的生成速率。因此，可优选将根据本专利技术的铝合金用作一进行阳极氧化以提高耐蚀性和装饰效果等的产品。如果Zn的含量低于0.05质量％，上述作用会变差。相反地，如果Zn的含量超过1质量％，则阳极氧化层的生成速率将趋于饱和。因此，Zn的含量应在0.05～1质量％之间。优选Zn的含量为0.1～0.5质量％。更优选地，所述含量大于0.2质量％，但不大于0.5质量％。如果Bi和Sn共存则形成一低熔点的Bi-Sn化合物，并且该化合物弥散到铝母相中。切削加工过程中产生的热可使弥散的Bi-Sn化合物熔化，从而使切屑熔融脆化(fusion embrittlement)，这增强了切屑的易碎性。这些元素中Bi的含量应在0.1～1质量％之间，而Sn的含量应在0.1～1质量％之间。如果每种元素的含量低于其下限，则上述作用会变差。相反地，如果每种元素的含量高于其上限，则将显著损害铸造性能。优选地，Bi和Sn的含量均为0.2～0.8质量％。B的作用是通过细化铸造结构从而形成细小的结晶体来提高合金的切削加工性能。可通过添加少量的B来实现上述作用。如果B的含量超过100质量ppm，则会因使刀具磨蚀或破损而损害刀具的寿命。因此，B的含量应为100质量ppm或更少。优选B的含量为3～10质量ppm。在上述用于切削加工的铝合金中，为进一步提高合金的各种性能，可从Fe、Mg、Si、Ti这四种元素中选择任意一种或两种或更多种添加到包含上述五种基本元素的铝合金的基础成分中。由于当Fe与Si共存时较少量的Fe可与Si结合，所以Fe可使作为单个微粒对切屑的易碎性起作用的Si弥散，这可使切屑具有良好的易碎性。此外，虽然铝合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈大贵，山中雅树，松冈秀明，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。