本发明专利技术提供相比于以往的铝合金锻造在更高温度下的机械强度优异的铝合金成形品的制造方法。本发明专利技术为一种铝合金成形品的制造方法，其具有使用由铝合金形成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序，铝合金含有１０．５质量％～１３．５质量％的Ｓｉ、２．５质量％～６质量％的Ｃｕ、０．３质量％～１．５质量％的Ｍｇ以及０．８质量％～４质量％的Ｎｉ，并且满足Ｎｉ（质量％）≥〔－０．６８×Ｃｕ（质量％）＋４．２（质量％）〕的关系式，该制造方法包括热处理和加热工序，所述热处理和加热工序包括对坯材的前热处理工序（８２）、对坯材的锻造加工时加热工序（８７）、对铝合金成形品的后热处理工序（８９），前热处理工序（８２）包括在－１０℃～４８０℃保持２小时～６小时的处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有使用由铝合金制成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序 的铝合金成形品的制造方法、铝合金成形品以及其生产系统。
技术介绍
近年来，四轮车、两轮车等车辆(以下简单地称为汽车，，)，为了 高性能化，为了应对环境问题，对于内燃机活塞，研讨了采用铝锻制的活 塞。可使活塞等的内燃机的驱动部件轻量化，谋求使内燃机运行时的负荷 降低、输出功率提高、燃料消耗降低。铝合金制的内燃机活塞， 一直以来 较多地釆用铸造品，但铸造品难以抑制铸造时发生的内部缺陷，为了安全 设计强度，必须设置余量的壁厚，轻量化较困难。因此，研讨了利用可抑制内部缺陷发生的铝合金锻造品来实现活塞的 轻量化。以往的铝合金锻造用坯材的制造方法，包括采用通常的金属熔液制 造法制备铝合金熔液的工序；接着将该铝合金熔液釆用连铸法、半连铸法 (DC铸造法)、热顶铸造法等的所有连铸法之中的任一种方法进行铸造， 来制造铝合金铸锭的工序；然后对该铸锭实施均质化热处理，进行铝合金 晶体的均质化的工序。并且，对铝合金锻造用坯材(铸锭)实施锻造，进 而实施JIS(日本工业标准)的T6热处理，由此制造出铝合金锻造成形品。另外，关于6000系合金，日本特开2002-294383号公报(专利文献1) 公开了抑制均质化热处理的温度或将该热处理省略的6000系合金。可是，在专利文献l中，对高温时的机械特性没有进行研讨。另一方面，以能够制造在比以往的铝锻造高的温度下的机械强度优异的铝合金成形品为目的的下述的日本特开2005-290545号公报(专利文献 2)，公开了一种具有使用由铝合金制成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序 的铝合金成形品的制造方法，其中，铝合金含有10.5质量％~ 13.5质量％ 的Si、 0.15质量％~ 0.65质量％的Fe、 2.5质量％ ~ 5.5质量％的Cu以及 0.3质量％~1.5质量％的Mg，该制造方法包括热处理和加热工序，所述 热处理和加热工序包括对坯材的前热处理工序、对坯材的锻造加工时加热 工序、对铝合金成形品的后热处理工序，前热处理工序包括在-l(TC ~480°C 下保持2小时~6小时的处理。可是，近年来要求进一步的内燃机的效率提高和输出功率的提高，其 结果，对于其中所使用的部件，要求在更高温度下的机械强度。因此，对于以更加轻量化为目标的铝合金锻造品而言，正寻求相比于 以往的铝合金锻造品，使更高温度时的机械强度(例如，350。C下的疲劳强 度)提高的铝合金成形品的制造方法。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供在比以往的铝合金锻 造更高温度下的机械强度优异的铝合金成形品的制造方法、铝合金成形品 以及生产系统。
技术实现思路
(1) 为了达到上述目的，本专利技术的第l专利技术，是一种铝合金成形品的 制造方法，其具有使用由铝合金形成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序， 其特征在于，铝合金含有10.5质量％~ 13.5质量％的Si、 2.5质量％~6 质量％的Cu、 0.3质量％ ~ 1.5质量％的Mg以及0.8质量％ ~ 4质量％的 Ni，并且满足Ni (质量％) ^ 〔-0.68xCu (质量％) +4.2 (质量％)〕的 关系式，该制造方法包括热处理和加热工序，所述热处理和加热工序包括 对坯材的前热处理工序、对坯材的锻造加工前预加热工序、对铝合金成形 品的后热处理工序，前热处理工序包括在-10。C 480。C下保持2小时~6 小时的处理。(2) 本专利技术的第2专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术的铝合金成形品的制造方法中，前热处理工序的热处理温度为200°C ~370°C。(3) 本专利技术的第3专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术的铝合金成形 品的制造方法中，前热处理工序的热处理温度为-10。C ~200°C。(4) 本专利技术的第4专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术的铝合金成形 品的制造方法中，前热处理工序的热处理温度为370°C ~480°C。(5) 本专利技术的第5专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术~第4专利技术的 铝合金成形品的制造方法中，后热处理工序是不实施固溶处理而在 170°C 230。C下保持l小时~10小时。(6) 本专利技术的第6专利技术，其特征在于，在上述第1专利技术~第5专利技术的 铝合金成形品的制造方法中，铝合金含有0.15质量％ ~ 0.65质量％的Fe。(7) 本专利技术的第7专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术~第6专利技术的 铝合金成形品的制造方法中，铝合金含有0.003质量％ ~ 0.02质量％的P。(8) 本专利技术的第8专利技术，其特征在于，在上述第l专利技术~第7专利技术的 铝合金成形品的制造方法中，铝合金含有0.003质量％ ~ 0.03质量％的Sr、 0.1质量％~ 0.35质量％的Sb、 0.0005质量％~ 0.015质量％的Na、 0.001 质量％ ~ 0.02质量％的Ca之中的任一种或者两种以上的组合。(9) 本专利技术的第9专利技术，其特征在于，在上述第1专利技术 第8专利技术的 铝合金成形品的制造方法中，铝合金含有0.1质量％ ~ 1.0质量％的Mn、 0.05质量％ ~ 0.5质量％的Cr、 0.04质量％ ~ 0.3质量％的Zr、 0.01质量 % ~ 0.15质量％的V、 0.01质量％ ~ 0.2质量％的Ti之中的任一种或者两 种以上的组合。(10) 本专利技术的第IO专利技术，其特征在于，在上述第1专利技术 第9专利技术 的铝合金成形品的制造方法中，锻造成形工序中的、要求耐高温疲劳强度 的部位的加工率为卯％以下。(11) 本专利技术的第ll专利技术，其特征在于，在上述第1专利技术 第10发 明的铝合金成形品的制造方法中，锻造成形工序中的、加工前预加热温度 为380°C ~480°C。(12) 本专利技术的第12专利技术，其特征在于，在上述第1专利技术~第11专利技术的铝合金成形品的制造方法中，连铸棒是使铸造速度为80( mm/分钟)~ 2000 (mm/分钟)采用连铸法对熔液的平均温度为液相线+ 40°C ~液相线 + 230°C的铝合金进行铸造而得到的。(13) 本专利技术的第13专利技术，是采用上述第l专利技术~第12专利技术的铝合 金成形品的制造方法中的任一制造方法制造的铝合金成形品，其特征在于， 在组织中，连铸时形成的结晶物的网状组织或者针状结晶物或者结晶物的 集合体在成形和热处理后也部分地残留。(14) 本专利技术的第14专利技术，是采用上述第1专利技术~第12专利技术的铝合 金成形品的制造方法中的任一制造方法制造的铝合金成形品，其特征在于， 共晶Si的面积占有率为8%以上，共晶Si的平均粒径为5nm以下，针状 比为1.4以上的共晶Si为25%以上，金属间化合物的面积占有率为1.2% 以上，金属间化合物的平均粒径为1.5jim以上，长度为3nm以上的、金属 间化合物或相接触的金属间化合物的集合体为30%以上。(15) 本专利技术的第15专利技术，是作为具有冠面部位、裙部的铝合金制发 动机活塞而成形的第13专利技术或第14专利技术的铝合金成形品，其特征在于， 上述冠面部位的高温疲劳强度为50MPa以上。(16) 本专利技术的第16专利技术，是将从熔液到铝合金成形品的一系列的工 序作为连续线而构筑的生产系统，其特征在于，包括上述笫1专利技术~笫12 专利技术的铝合金成形品的制造方法之中的任一种制造方法的工序。根据(1)所述的第l专利技术，铝合金含有Si、 Cu、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝合金成形品的制造方法，其具有使用由铝合金形成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序，其特征在于， 铝合金含有１０．５质量％～１３．５质量％的Ｓｉ、２．５质量％～６质量％的Ｃｕ、０．３质量％～１．５质量％的Ｍｇ以及０．８质量％～４质量％的 Ｎｉ，并且满足Ｎｉ（质量％）≥〔－０．６８×Ｃｕ（质量％）＋４．２（质量％）〕的关系式， 该制造方法包括热处理和加热工序，所述热处理和加热工序包括对坯材的前热处理工序、对坯材的锻造加工前预加热工序、对铝合金成形品的后热处理工序， 前热处理工序包括在－１０℃～４８０℃保持２小时～６小时的处理。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-1 209898/20061、一种铝合金成形品的制造方法，其具有使用由铝合金形成的连铸棒作为坯材的锻造成形工序，其特征在于，铝合金含有10. 5质量％～13.5质量％的Si、2.5质量％～6质量％的Cu、0.3质量％～1.5质量％的Mg以及0.8质量％～4质量％的Ni，并且满足Ni(质量％)≥〔-0.68×Cu(质量％)+4.2(质量％)〕的关系式，该制造方法包括热处理和加热工序，所述热处理和加热工序包括对坯材的前热处理工序、对坯材的锻造加工前预加热工序、对铝合金成形品的后热处理工序，前热处理工序包括在-10℃～480℃保持2小时～6小时的处理。2、 根据权利要求l所述的铝合金成形品的制造方法，其中，前热处理 工序的热处理温度为200°C ~370°C。3、 根据权利要求l所述的铝合金成形品的制造方法，其中，前热处理 工序的热处理温度为-10。C ~200。C。4、 根据权利要求l所述的铝合金成形品的制造方法，其中，前热处理 工序的热处理温度为370°C ~480°C。5、 根据权利要求1~4的任一项所述的铝合金成形品的制造方法，其 中，后热处理工序是不实施固溶处理而在170°C 230。C保持1小时~10 小时。6、 根据权利要求1~5的任一项所述的铝合金成形品的制造方法，铝 合金含有0.15质量％ ~ 0.65质量％的Fe。7、 根据权利要求1~6的任一项所述的铝合金成形品的制造方法，铝 合金含有0.003质量％ ~ 0.02质量％的P。8、 根据权利要求1~7的任一项所述的铝合金成形品的制造方法，铝 合金含有0.003质量％ ~ 0.03质量％的Sr、 0.1质量％ ~ 0.35质量°/。的Sb、 0.0005质量％ ~ 0.015质量％的Na、 0.001质量％ ~ 0.02质量％的Ca之中 的任一种或两种以上的组合。9、 根据权利要求1~8的任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈本康夫，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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。