本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種耐磨損性、斂縫性和疲勞強度優(yōu)良的鋁合金。本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供耐磨損性優(yōu)良、且謀求斂縫性的改善和疲勞強度的改善這兩個相互對立的品質(zhì)并存的鋁合金。該鋁合金的特征在于，其包含Si：3.0～6.0質(zhì)量％；Mg：0.2～0.45質(zhì)量％；Cu：0.1～0.5質(zhì)量％；Fe：0.01～0.5質(zhì)量％；Ti：0.01～0.1質(zhì)量％和從Mn、Cr、Zr、V中選出的一種以上共計0.01～1.0質(zhì)量％，剩余部分為Al和不可避免的雜質(zhì)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及耐磨損性優(yōu)良、且斂縫性和疲勞強度優(yōu)良的鋁合金以及采用它的擠壓件。
技術(shù)介紹
通過在鋁合金中添加Si，使Si晶粒在金屬組織中析出，謀求耐磨損性的提高的技術(shù)是公知的。但是，比如在汽車領(lǐng)域中，用于防抱死制動系統(tǒng)的促動器主體部件(在下面簡稱為ABS主體)等，其內(nèi)置有活塞或者閥部件，故要求對活塞的滑動或閥的開閉具有耐磨損性。另一方面，在組裝這些部件之后，為了將內(nèi)部流體密封，必須要求有斂縫密封件等，要求優(yōu)良的斂縫性的同時能確保耐壓性盡可能高的疲勞強度。 比如，在專利文獻I中公開有下述的鋁合金，在該鋁合金中包含Si :3. O 6. O質(zhì)量％和Mg :0. 4 I. O質(zhì)量％，由此維持耐磨損性的同時確保較高的強度，但是具有改善斂縫性的余地。針對添加Si和Mg的鋁合金進行調(diào)查，其結(jié)果，專利文獻2公開了一種鋁合金，其特征在于添加Si :1. 5 12. O質(zhì)量％，Mg 0. 5 6. O質(zhì)量％，但是其目的是為了提高以Si為起點的切削切斷性，因為還包含O. 5質(zhì)量％以上的Mg，因此斂縫性差。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本第3654695號專利技術(shù)專利公報專利文獻2 :日本第3107517號專利技術(shù)專利公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種謀求耐磨損性優(yōu)良且斂縫性的改善和疲勞強度的改善這兩個相互對立的品質(zhì)并存的鋁合金。本專利技術(shù)的鋁合金的特征在于，其包含Si :3. O 6.0質(zhì)量％ ;Mg :0. 2 O. 45質(zhì)量％ ；Cu 0. I O. 5 質(zhì)量 ％ ；Fe 0. 01 (λ 5 質(zhì)量 ％ ；Ti 0. 01 (λ I 質(zhì)量 ％和從 Mn、Cr、Zr,V中選出的一種以上的元素共計O. 01 I. O質(zhì)量％，剩余部分為Al和不可避免的雜質(zhì)。本專利技術(shù)的鋁合金的特征在于下述的方面。通過添加3. O 6. O質(zhì)量％的Si成分，確保耐磨損性，同時通過添加O. 2 O. 45質(zhì)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，謀求強度的提聞。但是，僅如此的話，具有會在采用斂縫的塑性加工時容易發(fā)生微小裂縫的問題。于是，本專利技術(shù)通過添加共計O. 01 中的一種以上的元素，能抑制裂縫的發(fā)生。另外,對于Mn、Cr、Zr、V中的任意一種均可以認定在斂縫時具有抑制微小裂縫發(fā)生的效果，但是表現(xiàn)出特別顯著效果的是V成分。于是，在上述Mn、Cr、Zr、V的成分的總計中，優(yōu)選V的含量可在O. 01 O. 5質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，通過添加這些微量成分，添加O. I O. 5質(zhì)量％的Cu成分，能在斂縫時抑制微小裂縫發(fā)生的同時，提高疲勞強度。由于本專利技術(shù)的鋁合金在確保耐磨損性的同時，能謀求優(yōu)良的斂縫性和較高的疲勞強度這二者并存，故采用該合金制造擠壓件，可用于ABS主體部件這樣的將工作流體密封的自動部件，或可用于要求確保較高的疲勞強度且優(yōu)良的斂縫性的各種部件。附圖說明圖I表示評價所采用的鋁合金的化學成分表； 圖2表示用于評價的坯錠(billet)的均質(zhì)化處理條件和擠壓件的制造條件；圖3表示品質(zhì)的評價結(jié)果。具體實施例方式說明本專利技術(shù)的鋁合金的成分的選定理由。(Si、Mg)如果在鋁合金中添加Si成分和Mg成分，則通過析出一部分Mg2Si而產(chǎn)生的時效硬化，提高擠壓件的強度，過剩的Si成分作為Si晶粒而析出到金屬組織中，獲得耐磨損性。下面，全部按照質(zhì)量％而進行說明。如果Si成分添加不超過3. 0%，則耐磨損性不充分，每次少量增加Si成分的添加量的實驗結(jié)果是，從5. 0%附近開始耐磨損性的上升曲線平緩，在6. 0%趨于基本平衡。因此，Si成分的范圍優(yōu)選為3. O 6. O %的范圍內(nèi)。為了進一步使強度和耐磨損性穩(wěn)定，也可將Si成分范圍控制在4. I 5. 1%的范圍內(nèi)。如上所述，Mg成分對擠壓件的強度具有影響，但是如果添加量多，則材料的粘性降低，擠壓性也降低。因此，Mg成分優(yōu)選為O. 2 O. 45%的范圍內(nèi)。為了在該場合也使強度和耐磨損性穩(wěn)定，也可將Mg成分控制在O. 3 O. 45%的范圍內(nèi)。(Cu)Cu成分由于固溶效果，在有助于疲勞強度提高的同時，在規(guī)定范圍內(nèi)也提高切削性。Cu成分可在O. I O. 5%的范圍內(nèi)。如果Cu成分不足O. 1%，則疲勞強度不充分，如果超過O. 5%，則局部電位差會導致一般耐腐蝕性降低。于是，在抑制電位差腐蝕的原因這一點上，理想方式優(yōu)選為Cu成分范圍控制在O.I O. 3%。(Fe)Fe成分容易分散析出到晶粒間，有助于切削性的提高，但是如果Fe成分多，則斂縫性下降。因此，F(xiàn)e成分可在O. 01 O. 5%的范圍內(nèi)。(Ti)Ti成分在鋁合金的坯錠鑄造時，具有晶粒的細微化效果，一般按照在O. 01 O.I %的范圍內(nèi)添加。(Mn、Cr、Zr、V)通過微量的添加，這些成分具有抑制擠壓件的表面的再結(jié)晶，抑制斂縫時的微小裂縫的發(fā)生的效果。·對于它們的成分的總計值，按照在O. I I. 0%的范圍內(nèi)添加。特別是V成分的添加效果優(yōu)良，優(yōu)選為V成分按照在O. 01 O. 5%的范圍內(nèi)添加。特別是優(yōu)選為V成分的范圍為O. 01 O. 1%。接著，鑄造圖I表所示的合金組成的坯錠(8英寸)，在460 590°C的溫度下，進行6個小時的均質(zhì)化處理。作為擠壓條件，將坯錠額外加熱到450 510°C，擠壓加工40mm IOOmm的矩形截面的擠壓件，按原樣在擠壓后，馬上以70°C /min以上的冷卻速度進行鑄模端淬火處理。已獲得的擠壓件在160 195°C的溫度下，進行2 8小時的人工時效處理。具體處理條件在圖2的表中表示。下面對品質(zhì)評價項目和其評價方法進行說明。(拉伸強度、屈服強度、延伸率、硬度)對于拉伸強度、屈服強度和延伸率，將按照上述方式獲得的擠壓件切出JIS-13B號拉伸試驗片，實施符合JIS-Z2241的拉伸試驗。在這里，JIS表示日本工業(yè)規(guī)格。對于硬度，通過口 ^々々工夕一 > 硬度計，按照JIS-Z2245測定擠壓件的表面硬度。(疲勞強度)根據(jù)JIS-Z2274，將擠壓件制作JIS-1號(1-8)旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗片，采用符合JIS規(guī)格的小野式旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機。(斂縫性)將擠壓件沿擠壓方向采取直徑14mmX高度21mm的試驗片，沿軸向進行冷鐓沖壓，計算在側(cè)面產(chǎn)生微小裂紋的極限鐓鍛率。 極限鐓鍛率通過下述式計算。ε he = (h0_hc)/hO X 100ε he :極限鐓鍛率(％ )，hO :試驗片的原始高度，he :裂紋發(fā)生時I的試驗片的高度。對于試驗條件，在室溫下，壓縮速度為lOmm/s，試驗機采用25噸的自動繪圖儀。(耐磨損性)在耐磨損性的評價中，對在下述條件下實施的結(jié)果進行比較。采用摩擦磨損試驗機((株)才丨J工> f ^夕制EFM-III-F形)。在試驗方法中，將兩個不同圓筒試樣(銷與試驗盤)在中心線上一致地旋轉(zhuǎn)，對銷施加一定負荷，將試樣按壓于銷上，由此，產(chǎn)生摩擦磨損。銷為直徑5mmX高度8mm的SCr20 (滲碳淬火)件。試驗盤通過擠壓件切出，按照直徑60mmX高度5mm，面粗糙度在I. 6Z以下，平面度在O. 01以下的條件加工。 潤滑液采用制動流體，轉(zhuǎn)數(shù)為160rpm，試驗時間為50hr，加壓荷載為20MPa。磨損量通過粗糙度測定機，測定試驗盤的磨損部。(表面再結(jié)晶深本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種耐磨損性、斂縫性和疲勞強度優(yōu)良的鋁合金，其特征在于，其包含Si：3.0～6.0質(zhì)量％；Mg：0.2～0.45質(zhì)量％；Cu：0.1～0.5質(zhì)量％；Fe：0.01～0.5質(zhì)量％；Ti：0.01～0.1質(zhì)量％和從Mn、Cr、Zr、V中選出的一種以上的元素共計0.01～1.0質(zhì)量％，剩余部分為Al和不可避免的雜質(zhì)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柴田果林，
申請(專利權(quán))人：愛信輕金屬株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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