本发明专利技术涉及一种耐磨损性、敛缝性和疲劳强度优良的铝合金。本发明专利技术的目的在于提供耐磨损性优良、且谋求敛缝性的改善和疲劳强度的改善这两个相互对立的品质并存的铝合金。该铝合金的特征在于，其包含Si：3.0～6.0质量％；Mg：0.2～0.45质量％；Cu：0.1～0.5质量％；Fe：0.01～0.5质量％；Ti：0.01～0.1质量％和从Mn、Cr、Zr、V中选出的一种以上共计0.01～1.0质量％，剩余部分为Al和不可避免的杂质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐磨损性优良、且敛缝性和疲劳强度优良的铝合金以及采用它的挤压件。
技术介绍
通过在铝合金中添加Si，使Si晶粒在金属组织中析出，谋求耐磨损性的提高的技术是公知的。但是，比如在汽车领域中，用于防抱死制动系统的促动器主体部件(在下面简称为ABS主体)等，其内置有活塞或者阀部件，故要求对活塞的滑动或阀的开闭具有耐磨损性。另一方面，在组装这些部件之后，为了将内部流体密封，必须要求有敛缝密封件等，要求优良的敛缝性的同时能确保耐压性尽可能高的疲劳强度。 比如，在专利文献I中公开有下述的铝合金，在该铝合金中包含Si :3. O 6. O质量％和Mg :0. 4 I. O质量％，由此维持耐磨损性的同时确保较高的强度，但是具有改善敛缝性的余地。针对添加Si和Mg的铝合金进行调查，其结果，专利文献2公开了一种铝合金，其特征在于添加Si :1. 5 12. O质量％，Mg 0. 5 6. O质量％，但是其目的是为了提高以Si为起点的切削切断性，因为还包含O. 5质量％以上的Mg，因此敛缝性差。在先技术文献专利文献专利文献I :日本第3654695号专利技术专利公报专利文献2 :日本第3107517号专利技术专利公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种谋求耐磨损性优良且敛缝性的改善和疲劳强度的改善这两个相互对立的品质并存的铝合金。本专利技术的铝合金的特征在于，其包含Si :3. O 6.0质量％ ;Mg :0. 2 O. 45质量％ ；Cu 0. I O. 5 质量 ％ ；Fe 0. 01 (λ 5 质量 ％ ；Ti 0. 01 (λ I 质量 ％和从 Mn、Cr、Zr,V中选出的一种以上的元素共计O. 01 I. O质量％，剩余部分为Al和不可避免的杂质。本专利技术的铝合金的特征在于下述的方面。通过添加3. O 6. O质量％的Si成分，确保耐磨损性，同时通过添加O. 2 O. 45质量％的Mg成分，借助添加的Si成分的一部分和Mg成分的Mg2Si的析出效果，谋求强度的提闻。但是，仅如此的话，具有会在采用敛缝的塑性加工时容易发生微小裂缝的问题。于是，本专利技术通过添加共计O. 01 中的一种以上的元素，能抑制裂缝的发生。另外,对于Mn、Cr、Zr、V中的任意一种均可以认定在敛缝时具有抑制微小裂缝发生的效果，但是表现出特别显著效果的是V成分。于是，在上述Mn、Cr、Zr、V的成分的总计中，优选V的含量可在O. 01 O. 5质量％的范围内。另外，通过添加这些微量成分，添加O. I O. 5质量％的Cu成分，能在敛缝时抑制微小裂缝发生的同时，提高疲劳强度。由于本专利技术的铝合金在确保耐磨损性的同时，能谋求优良的敛缝性和较高的疲劳强度这二者并存，故采用该合金制造挤压件，可用于ABS主体部件这样的将工作流体密封的自动部件，或可用于要求确保较高的疲劳强度且优良的敛缝性的各种部件。附图说明图I表示评价所采用的铝合金的化学成分表； 图2表示用于评价的坯锭(billet)的均质化处理条件和挤压件的制造条件；图3表示品质的评价结果。具体实施例方式说明本专利技术的铝合金的成分的选定理由。(Si、Mg)如果在铝合金中添加Si成分和Mg成分，则通过析出一部分Mg2Si而产生的时效硬化，提高挤压件的强度，过剩的Si成分作为Si晶粒而析出到金属组织中，获得耐磨损性。下面，全部按照质量％而进行说明。如果Si成分添加不超过3. 0%，则耐磨损性不充分，每次少量增加Si成分的添加量的实验结果是，从5. 0%附近开始耐磨损性的上升曲线平缓，在6. 0%趋于基本平衡。因此，Si成分的范围优选为3. O 6. O %的范围内。为了进一步使强度和耐磨损性稳定，也可将Si成分范围控制在4. I 5. 1%的范围内。如上所述，Mg成分对挤压件的强度具有影响，但是如果添加量多，则材料的粘性降低，挤压性也降低。因此，Mg成分优选为O. 2 O. 45%的范围内。为了在该场合也使强度和耐磨损性稳定，也可将Mg成分控制在O. 3 O. 45%的范围内。(Cu)Cu成分由于固溶效果，在有助于疲劳强度提高的同时，在规定范围内也提高切削性。Cu成分可在O. I O. 5%的范围内。如果Cu成分不足O. 1%，则疲劳强度不充分，如果超过O. 5%，则局部电位差会导致一般耐腐蚀性降低。于是，在抑制电位差腐蚀的原因这一点上，理想方式优选为Cu成分范围控制在O.I O. 3%。(Fe)Fe成分容易分散析出到晶粒间，有助于切削性的提高，但是如果Fe成分多，则敛缝性下降。因此，Fe成分可在O. 01 O. 5%的范围内。(Ti)Ti成分在铝合金的坯锭铸造时，具有晶粒的细微化效果，一般按照在O. 01 O.I %的范围内添加。(Mn、Cr、Zr、V)通过微量的添加，这些成分具有抑制挤压件的表面的再结晶，抑制敛缝时的微小裂缝的发生的效果。·对于它们的成分的总计值，按照在O. I I. 0%的范围内添加。特别是V成分的添加效果优良，优选为V成分按照在O. 01 O. 5%的范围内添加。特别是优选为V成分的范围为O. 01 O. 1%。接着，铸造图I表所示的合金组成的坯锭(8英寸)，在460 590°C的温度下，进行6个小时的均质化处理。作为挤压条件，将坯锭额外加热到450 510°C，挤压加工40mm IOOmm的矩形截面的挤压件，按原样在挤压后，马上以70°C /min以上的冷却速度进行铸模端淬火处理。已获得的挤压件在160 195°C的温度下，进行2 8小时的人工时效处理。具体处理条件在图2的表中表示。下面对品质评价项目和其评价方法进行说明。(拉伸强度、屈服强度、延伸率、硬度)对于拉伸强度、屈服强度和延伸率，将按照上述方式获得的挤压件切出JIS-13B号拉伸试验片，实施符合JIS-Z2241的拉伸试验。在这里，JIS表示日本工业规格。对于硬度，通过口 ^々々工夕一 > 硬度计，按照JIS-Z2245测定挤压件的表面硬度。(疲劳强度)根据JIS-Z2274，将挤压件制作JIS-1号(1-8)旋转弯曲疲劳试验片，采用符合JIS规格的小野式旋转弯曲疲劳试验机。(敛缝性)将挤压件沿挤压方向采取直径14mmX高度21mm的试验片，沿轴向进行冷镦冲压，计算在侧面产生微小裂纹的极限镦锻率。 极限镦锻率通过下述式计算。ε he = (h0_hc)/hO X 100ε he :极限镦锻率(％ )，hO :试验片的原始高度，he :裂纹发生时I的试验片的高度。对于试验条件，在室温下，压缩速度为lOmm/s，试验机采用25吨的自动绘图仪。(耐磨损性)在耐磨损性的评价中，对在下述条件下实施的结果进行比较。采用摩擦磨损试验机((株)才丨J工> f ^夕制EFM-III-F形)。在试验方法中，将两个不同圆筒试样(销与试验盘)在中心线上一致地旋转，对销施加一定负荷，将试样按压于销上，由此，产生摩擦磨损。销为直径5mmX高度8mm的SCr20 (渗碳淬火)件。试验盘通过挤压件切出，按照直径60mmX高度5mm，面粗糙度在I. 6Z以下，平面度在O. 01以下的条件加工。 润滑液采用制动流体，转数为160rpm，试验时间为50hr，加压荷载为20MPa。磨损量通过粗糙度测定机，测定试验盘的磨损部。(表面再结晶深本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐磨损性、敛缝性和疲劳强度优良的铝合金，其特征在于，其包含Si：3.0～6.0质量％；Mg：0.2～0.45质量％；Cu：0.1～0.5质量％；Fe：0.01～0.5质量％；Ti：0.01～0.1质量％和从Mn、Cr、Zr、V中选出的一种以上的元素共计0.01～1.0质量％，剩余部分为Al和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柴田果林，
申请(专利权)人：爱信轻金属株式会社，
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。