铝合金材料及使用该材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件及电池用部件制造技术

本发明专利技术涉及铝合金材料及使用该材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件及电池用部件，其中，铝合金材料具有如下合金组成，含有：Mg：2.0质量％以上且6.0质量％以下、Fe：0质量％以上且1.50质量％以下、Si：0质量％以上且1.0质量％以下、选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn中的1种以上：共计0质量％以上且2.0质量％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，此外，具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状的金相组织，并且，在与所述一个方向平行的截面上，所述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下。寸的平均值为310nm以下。寸的平均值为310nm以下。

【技术实现步骤摘要】
铝合金材料及使用该材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件及电池用部件
本申请是申请号为201880013503.9、申请日为2018年02月22日、专利技术名称为铝合金材料以及使用铝合金材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件的专利申请的分案申请。


[0001]本专利技术涉及一种高强度的铝合金材料。这样的铝合金材料用于广泛的用途(例如，紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件)。

技术介绍

[0002]以往，在汽车、铁道机车等运输机器、各种结构部件和紧固部件中，广泛使用了铁系或铜系的金属材料，最近正在研究替换为铝系材料，该铝系材料与铁系或铜系的金属材料相比，比重小，而且热膨胀系数大，除此之外，导热性和导电性也比较好。
[0003]此外，近年来，随着金属部件形状的多样化，利用电子束、激光等使金属粉末烧结，以希望的形状造型三维结构体的技术被广泛研究。但是，虽然在这样的技术中使用了金属粉末，但是如果使金属粉末过于微细化，则存在容易爆炸等问题。
[0004]因此，最近在开发通过编、织、连结、接合、连接金属制细线等方法造型三维结构物的技术。这样的方法，例如Wire
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Woven Cellular Materials(金属丝编制多孔材料)被进行研究，并期待应用于电池用部件、散热器、冲击吸收部件等。
[0005]但是，纯铝材与铁系或铜系的金属材料相比，存在强度低的问题。此外，作为较高强度的铝系合金材料的2000系(Al
‑r/>Cu系)和7000系(Al
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Zn
‑
Mg系)的铝合金材料存在耐腐蚀性、耐应力腐蚀裂纹性差等问题。此外，作为导电性和导热性、以及耐腐蚀性比较优异的铝系合金材料的6000系(Al
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Mg
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Si系)的铝合金材料虽然在铝系合金材料中强度较高，但还不具有充分的强度，期望进一步的高强度化。
[0006]另一方面，作为铝合金的高强度化的方法，利用固溶元素的技术被广泛使用。例如，专利文献1中公开了含有高浓度的Mg，获得高强度的方法。此外，在专利文献2中公开了通过轧制温度的控制来获得具有微细组织的Al
‑
Mg系合金的方法。但是，这些方法虽然在工业批量生产性方面优异，但更高强度化是一个课题。
[0007]此外，作为实现铝合金材料的高强度化的方法，已知有如下方法：使用含有非晶质相的铝合金原材料的结晶化的方法(专利文献3)、使用Equal
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Channel Angular Pressing(ECAP，等通道转角挤压)法的微细晶粒形成方法(专利文献4)、在室温以下的温度下实施冷加工而形成微细晶粒的方法(专利文献5)等。但是，这些方法均存在如下问题：制造出的铝合金材料的大小较小，工业上的实用化较为困难。
[0008]此外，在专利文献6中公开了通过大量添加Mg和冷轧从而获得具有微细组织的Al
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Mg系合金的方法。该方法的课题是，由于Mg量多，从而加工性差，合金制作需要特殊的工艺。现有技术文献
专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2012
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082469号公报专利文献2：日本特开2003
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027172号公报专利文献3：日本特开平5
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331585号公报专利文献4：日本特开平9
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137244号公报专利文献5：日本特开2001
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131721号公报专利文献6：日本特开2009
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24219号公报

技术实现思路

专利技术要解决的课题
[0010]本专利技术目的在于提供一种可代替铁系或铜系金属材料的高强度的铝合金材料和使用该铝合金材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件。用于解决课题的技术方案
[0011]本专利技术人反复进行深入研究，结果发现，通过使铝合金材料具有规定的合金组成，并且具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状的金相组织，在与上述一个方向平行的截面中，上述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下，从而能够获得一种与铁系或铜系的金属材料相当的高强度的铝合金材料，并根据上述认识完成了本专利技术。
[0012]即，本专利技术的主要构成如下所述。[1]一种铝合金材料，其特征在于，具有如下合金组成，含有：Mg：0.50质量％以上且6.0质量％以下、Fe：0质量％以上且1.50质量％以下、Si：0质量％以上且1.0质量％以下、选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn中的1种以上：共计0质量％以上且2.0质量％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状的金相组织，在与所述一个方向平行的截面上，所述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下。[2]根据上述[1]所述的铝合金材料，其中，含有：Mg：0.50质量％以上且小于2.0质量％、Si：0质量％以上且0.20质量％以下。[3]根据上述[1]所述的铝合金材料，其中，含有：Mg：2.0质量％以上且6.0质量％以下。[4]根据上述[3]所述的铝合金材料，其中，含有：Mg：3.0质量％以上。[5]根据上述[1]至[4]中任意1项所述的铝合金材料，其中，维氏硬度(HV)为125～280。[6]根据上述[1]至[5]中任意1项所述的铝合金材料，其中，含有：选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn中的1种以上：共计0.06质量％以上。[7]根据上述[1]至[6]中任意1项所述的铝合金材料，其中，含有：选自Cu：0.05质量％以上且0.20质量％以下、Mn：0.3质量％以上且1.0质量％以下、Cr：0.05质量％以上且0.20质量％以下以及Zr：0.02质量％以上且0.20质量％以下的组中的1种以上。[8]根据上述[1]至[7]中任意1项所述的铝合金材料，其在110℃加热24小时后的状态下测定的抗拉强度为300MPa以上。
[9]一种紧固部件，其使用上述[1]至[8]中任意1项所述的铝合金材料。[10]一种结构用部件，其使用上述[1]至[8]中任意1项所述的铝合金材料。[11]一种弹簧用部件，其使用上述[1]至[8]中的任意1项所述的铝合金材料。[12]一种导电部件，其使用上述[1]至[8]中任意1项所述的铝合金材料。[13]一种电池用部件，其使用上述[1]至[8]中任意1项所述的铝合金材料。专利技术效果
[0013]根据本专利技术，通过使铝合金材料具有规定的合金组成，并且具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状金相组织，而且在与上述一个方向平行的截面中，上述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下，从而能够获得与铁系或铜系金属材料相当的高强度的铝合金材料以及使用该铝合金材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件。
附图说明
[0014]图1是示意性地表示本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金材料，其特征在于，具有如下合金组成，含有：Mg：2.0质量％以上且6.0质量％以下、Fe：0质量％以上且1.50质量％以下、Si：0质量％以上且1.0质量％以下、选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn中的1种以上：共计0质量％以上且2.0质量％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，所述铝合金材料具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状的金相组织，在与所述一个方向平行的截面中，所述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下。2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其中，含有：Mg：3.0质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的铝合金材料，其维氏硬度HV为125～280。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铝合金材料，其中，含有：选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒木章好，金子洋，须斋京太，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：