阳极氧化处理用铝合金和铝合金制部件制造技术

本发明专利技术提供一种可切削性良好且降低切削工具的磨损，并且还具有难以产生裂纹、表面平滑性高的阳极氧化皮膜的铝合金制部件。所述铝合金制部件是在由铝合金构成的母材的表面形成有阳极氧化皮膜的铝合金制部件（1），所述铝合金含有Fe：0.5~2质量%、Cu：0.35～0.6质量%、Mg：0.35~1.3质量%、Si：0.2~1.3质量%、Cr：0.005~0.3质量%、Mn：0.01～0.3质量%、Ti：0.005~0.1质量%，Zn限制为低于0.25质量%，其余量由Al和不可避免的杂质构成，在所述阳极氧化皮膜中，以10~100μm的平均中心间距离分散地存在最大粒径为30μm以下的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物，并且所述阳极氧化皮膜中的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物的合计占有面积的比例为5%以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于阳极氧化处理的铝合金和具有阳极氧化皮膜的铝合金制部件。
技术介绍
近年来，在四轮车、两轮车等车辆的盘式制动器(disk brake)中，为了高性能化或低油耗化，采用了铝合金制的制动器活塞。图I示出 的杯状的制动器活塞(I)是其一例(參照专利文献I)。图2A表示行进时的盘式制动器(10)，图2B表示制动时的盘式制动器(10)。在上述盘式制动器(10)中，被收纳于卡钳(11)的气缸内的制动器活塞(1)，如果向气缸内施加液压，则通过制动器活塞(I)的开ロ端部推压摩擦垫(12)的衬板(13)，使摩擦垫(12)与制动器盘(14)接触，由此产生制动作用。上述的杯状的制动器活塞，例如，对将钢坯(billet)挤压后再拉拔出的棒状坯料进行固溶处理，再通过时效处理得到所需要的机械强度后，通过机械加工成形为杯状，或者将铸造由铝合金构成的棒材，并切断为规定的厚度的坯料锻造成杯状，实施了 T6处理的锻造品，为了进一歩的尺寸精度的提高、以及切除在固溶处理时产生的应变部而进行机械加エ来制造(參照专利文献2)。制动器活塞是滑动部件，当然要求能够防止制动器动作时的变形的材料強度和耐磨损性，在制作时要求切削加工性，在使用时要求用于顺利的制动的滑动面的平滑性。这样的制动器活塞的材料，使用在Al-Si系合金或者Al-Mg-Si系合金中添加有Cu、Mn、Cr等元素的高強度高耐磨损性铝合金，进而为了使耐磨损性和耐蚀性提高而形成阳极氧化皮膜(參照专利文献2 4)。另外，作为适合于阳极氧化处理的铝合金，已知被用于建材、饮料用容器的帽材料的Al-Fe系合金(參照专利文献5 7)。另外，在专利文献2、3中记载了阳极氧化皮膜的强度被Si粒子的存在状态影响。现有技术文献专利文献I :日本特开2002-70902号公报专利文献2 :日本特开2004-232087号公报专利文献3 :日本特开平10-204566号公报专利文献4 :日本特开2001-59124号公报专利文献5 :日本特开2003-277989号公报专利文献6 :日本特开2003-282164号公报专利文献7 :日本特开2005-248213号公报
技术实现思路
如上述那样，作为制动器活塞用铝合金或者阳极氧化处理用铝合金，可考虑Al-Si系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Fe系合金。但是,这些合金各有优缺点。Al-Si系合金作为时效性合金材料强度高，通过母材中的共晶Si粒的作用，切削加工时的切粉的截断性良好。但是，切削工具的磨损因母材中的共晶Si粒而激烈。另外，如果大量地添加Si则对防止阳极氧化皮膜的裂纹有效果，但被膜的均匀的生长被共晶Si粒妨碍，因此皮膜的表面平滑性降低。Al-Mg-Si系合金作为时效性合金材料強度高，由于母材中没有共晶Si粒因此与Al-Si系合金相比切削工具的磨损较少，但切粉的截断性差。虽然与Al-Si系合金相比阳极氧化皮膜的平滑性良好，但由于皮膜中不存在共晶Si粒，因此有产生从皮膜表面到达母材的较深的裂纹之虞。Al-Fe系合金虽然是阳极氧化处理铝合金，但并不是时效性合金，因此与Al-Si系合金和Al-Mg-Si系合金相比強度低，不能够满足作为制动器活塞的強度。本专利技术鉴于上述的
技术介绍
，其目的是提供一种铝合金和具有阳极氧化皮膜的铝合金制部件，该铝合金与以往的Al-Fe系合金相比使強度提高且可切削性良好，同时降低切削工具的磨损，并且能够生成难以产生裂纹的表面平滑性高的阳极氧化皮膜。 S卩，本专利技术具有下述 中记载的构成。 一种阳极氧化处理用铝合金，其特征在于，含有Fe 0. 5^2质量％、Cu 0. 35 O. 6 质量 %、Mg 0. 35 I. 3 质量 %、Si 0. 2 I. 3 质量 ％、Cr 0. 05 O. 3 质量 ％、Mn 0. 05 O. 3质量％、Ti :0. 005 O. I质量％，Zn限制为低于O. 25质量％，其余量由Al和不可避免的杂质构成。 ー种铝合金制部件，是在由铝合金构成的母材的表面形成有阳极氧化皮膜的铝合金制部件，其特征在干，上述铝合金含有Fe :0. 5 2质量％、Cu :0. 35 O. 6质量％、Mg :0. 35 I. 3质量％、Si 0. 2 I. 3 质量 ％、Cr 0. 05 O. 3 质量 ％、Mn :0. 01 O. 3 质量 ％、Ti 0. 005 O. I 质量 ％，Zn限制为低于O. 25质量％，其余量由Al和不可避免的杂质构成，在上述阳极氧化皮膜中，以1(Γ 00μπι的平均中心间距离分散地存在最大粒径为30μ m以下的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物，并且上述阳极氧化皮膜中的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物的合计占有面积的比例为5%以上。根据前项2所述的铝合金制部件，上述滑动部件是制动器活塞。 ー种铝合金制部件的制造方法，其特征在于，在使由铝合金构成的母材时效硬化后，实施阳极氧化处理形成阳极氧化皮膜，上述铝合金含有Fe :0. 5^2质量％、Cu O. 35 O. 6 质量 ％、Mg 0. 35 I. 3 质量 ％、Si 0. 2 I. 3 质量 ％、Cr 0. 05 O. 3 质量 %、Mn O. 05 O. 3质量%、Ti :0. 005 O. I质量％，Zn限制为低于O. 25质量％，其余量由Al和不可避免的杂质构成。根据上述所述的铝合金，是Al-Fe系合金同时能够通过Cu、Mg、Si的添加进行时效硬化，通过热处理得到高的強度。另外，在鋳造凝固时结晶析出的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物，具有使切粉的截断性良好的硬度，但与在Al-Si系合金中结晶析出的Si粒子相比硬度较低，因此与Al-Si系合金相比可降低切削工具的磨损。此外实施阳极氧化处理时，Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物不溶解而在皮膜中残留，因此这些结晶物分散地存在，可以形成难以产生裂纹的阳极氧化皮膜。上述所述的铝合金制部件，母材由上述中记载的铝合金构成，因此基于母材合金的化学组成，可得到由时效硬化带来的高的強度、由Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物带来的良好的可切削性和降低切削工具磨损的效果。另外，在阳极氧化皮膜中，最大粒径为30 μ m以下的微细的Al-Fe系结晶物和Al-Fe-Si系结晶物以1(Γ 00 μ m的平均中心间距离均匀地存在，并且在皮膜中的占有面积率为5%以上，因此这些结晶物缓和在阳极氧化处理时因母材和皮膜的线膨胀系数之差而产生的应力，其结果可降低裂纹的产生。另夕卜，通过结晶物微细且均匀地存在，膜均匀地生长，因此可形成平滑性高的皮膜。根据上述所述的铝合金制部件，在制动器活塞中可得到上述效果。根据上述所述的铝合金制部件的制造方法，通过母材的时效硬化体现高的强度，通过在时效硬化后实施阳极氧化处理，可以制造上述、所述的铝合金制部件。附图说明图I是制动器活塞的立体图。图2A是表示盘式制动器的行进时的状态的图。 图2B是表示盘式制动器的制动时的状态的图。图3是说明结晶物的中心间距离的图。图4是表示铝合金制部件的制造エ序的一例的流程图。具体实施例方式本专利技术的铝合金是阳极氧化处理用的铝合金，通过规定其化学组成来提高母材的特性，同时通过在阳极氧化处理时使来源本文档来自技高网...

【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：岛尾良介，永井滋一，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：