Fe-Al系合金减振零件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种凝固缺陷少且即使残留有缺陷减振特性也良好的、具有异形剖面形状的Fe

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Fe
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Al系合金减振零件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种Fe
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Al系合金减振零件及其制造方法。

技术介绍

[0002]作为用于提高汽车等车辆的静音性、提高切削机械等的精加工精度的振动对策，有减振性优异的金属材料的要求。作为所述减振合金，例如有Fe
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Al合金、Fe
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Cr
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Al合金、Fe
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Co
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V合金，这些合金作为强磁性体型的减振合金而被熟知。由于均为磁致伸缩大的材料，因此通过与伴随振动的应变的大小相应的磁致伸缩而材料内的磁壁移动，由此吸收振动的弹性能量。作为其他减振合金，有Mn
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Cu合金，但其利用热弹性马氏体相变中的双晶变形，若为相变温度以上，则减振效果消失。直至相对较高的温度为止，强磁性体型均有减振效果，其中，Fe
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Al合金的原料成本廉价，作为具有优异的减振性的减振合金而被熟知。
[0003]所述Fe
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Al合金大多进行轧制等塑性加工而以板的形式使用。例如，在专利文献1(日本专利特开2014
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80676)中公开有厚度为1.4mm以下的冷轧材的制造工序，在专利文献2(日本专利特开2014
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114468)中公开有基于热加工的塑性加工与进行冷轧的冷加工工序。
[0004]关于这些塑性加工材的平均结晶粒径，由于晶界妨碍磁壁移动，因此结晶粒越大，磁致伸缩也变得越大，有提高内部摩擦的效果。在专利文献3(日本专利特开2001
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59139)中，平均结晶粒径被规定于300μm～700μm的范围内。若结晶粒径过大，则担忧冷加工性降低及作为结构材料所需的强度降低，因此确定了上限。
[0005]但是，存在如下倾向：为了进一步提高如上所述的减振零件的减振效果，例如如在零件内部设置空间等那样需要复杂的形状。作为制造此种复杂形状的零件的方法，可列举如下层叠造型法：通过激光等而使金属材的粉末局部熔融/凝固，可将结构物成型为任意形状。所述层叠造型法之类的不进行塑性加工的工艺的设计自由度高，通过与减振材料组合，可期待更大的减振效果。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利特开2014
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80676号
[0009]专利文献2：日本专利特开2014
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114468号
[0010]专利文献3：日本专利特开2001
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59139号

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的问题
[0012]然而，若应用如上所述的层叠造型法等急速熔融骤冷凝固工艺，则容易在零件内部生成微小的缺陷或夹杂物，且认为有可能妨碍成为振动衰减机构的磁壁的移动而无法获得充分的减振效果。在专利文献1～专利文献3中，关于所述问题，未进行记载，残留有研究的余地。
[0013]因此，本专利技术的目的为提供一种凝固缺陷少且即使残留有微小缺陷也有利于提高
减振特性的Fe
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Al系合金减振零件与其制造方法。
[0014]解决问题的技术手段
[0015]本专利技术人对凝固组织进行了努力研究，结果发现减振特性不降低的结晶粒径范围与用于获得所述结晶粒径的急速熔融骤冷凝固工艺，从而完成了本专利技术。
[0016]即，本专利技术的一实施例为一种Fe
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Al系合金减振零件，其以质量％计而包含Al：4.0％～12.0％且剩余部分为Fe及不可避免的杂质，平均结晶粒径处于超过700μm、2000μm以内的范围内，剖面缺陷率未满0.1％，且具有异形剖面形状。
[0017]本专利技术的另一实施例为一种Fe
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Al系合金减振零件的制造方法，其获得具有异形剖面形状的减振零件，且包括：造型工序，利用将扫描速度设定为700mm/秒～1700mm/秒的热源使以质量％计而包含Al：4.0％～12.0％且剩余部分为Fe及不可避免的杂质的金属粉末熔融凝固，从而获得造型体；及退火工序，在800℃～1200℃的温度下对所述造型体进行退火。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术，可提供一种凝固缺陷少且即使残留有微小缺陷也有利于提高减振特性的Fe
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Al系合金减振零件。
附图说明
[0020]图1是用于对实施例中的试验片采取方法进行说明的示意图。
[0021]图2是本专利技术例的退火前剖面照片。
[0022]图3是本专利技术例的退火后剖面照片。
[0023]图4是比较例的退火前剖面照片。
[0024]图5是比较例的退火后剖面照片。
[0025]图6是另一比较例的退火前剖面照片。
[0026]图7是另一比较例的退火后剖面照片。
[0027]图8是用于对异形剖面形状进行说明的参考图。
具体实施方式
[0028]以下，对本专利技术的实施方式进行具体说明。
[0029]本专利技术的Fe
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Al系合金减振零件(以下，也简单记载为减振零件)以质量％计而包含Al：4.0％～12.0％，剩余部分包含Fe及不可避免的杂质。Al通过固溶于Fe中来增加磁致伸缩，从而有助于减振性。若Al增多，则磁致伸缩变大，在10％前后成为最大。另一方面，若Al增多，则磁导率变低，磁壁难以移动。根据以上情况，Al设为4.0％～12.0％。优选的下限为6.0％，上限为10.0％。
[0030]本实施方式的减振零件的主要特征在于：平均结晶粒径为超过700μm、2000μm以内的范围内。在包括轧制等塑性加工的之前的制造方法中，通过将平均结晶粒径设为300μm～500μm左右而获得大的减振特性。但是，在通过层叠造型法而制造的零件中，不可避免地生成微小的凝固缺陷或夹杂物，因此即使控制成相同的结晶粒，也因微细的夹杂物、凝固缺陷而妨碍磁壁的移动，判明减振特性小于之前的塑性加工品。本实施方式的减振零件通过将平均结晶粒径控制成超过700μm，即使具有所述微小的凝固缺陷或夹杂物，也难以阻碍磁壁
的移动，能够发挥与现有品同等以上的减振特性。另一方面，若平均结晶粒径变得过大，则有减振零件的延展性降低的倾向，因此将上限设为2000μm。优选的平均结晶粒径的下限为800μm，更优选的平均结晶粒径的下限为900μm。另外，优选的平均结晶粒径的上限为1800μm，更优选的平均结晶粒径的上限为1600μm，进而优选的平均结晶粒径的上限为1400μm，特别优选的平均结晶粒径的上限为1200μm。此外，若缺陷过于太多，则即使具有所述平均结晶粒径，也无法获得充分的减振特性，因此剖面缺陷率设为未满0.1％。此外，所述剖面缺陷率的测定例如能够通过如下方式来测定：将零件的与厚度方向平行的剖面(若为长条零件，则为其横剖面)镜面研磨后，利用光学显微镜进行观察，并对所获得的图像进行分析。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Fe
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Al系合金减振零件，以质量％计而包含Al：4.0％～12.0％且剩余部分为Fe及不可避免的杂质，平均结晶粒径处于超过700μm、2000μm以内的范围内，剖面缺陷率未满0.1％，且具有异形剖面形状。2.一种Fe
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Al系合金减振零件的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田纯一，桑原孝介，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：