[发明专利]耐磨损性、挤出性、锻造加工性优良的铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及在汽车、家电制品等中作为压缩机等部件使用的耐磨损性、挤出性、锻造加工性优良的铝合金。

背景技术

用于汽车、家电制品等中的压缩机等的铝合金要求耐磨损性等。例如，用于压缩机的铝合金为了提高耐磨损性、缩小热膨胀率，使用添加有10质量％(以下简称为％)以上Si的Al-Si合金。在专利文献1中记载了耐疲劳性和非烧结性优良的滑动用铝合金。在该铝合金中Si作为有助于非烧结性、耐磨损性的必须元素添加1～15％。但是，记载了Si的添加量超过15％时，铝合金发生脆化。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平03-006345

发明内容

【发明要解决的课题】

上述用于压缩机等的铝合金要求耐磨损性、膨胀系数等优良，因此，大量添加Si。但是，这样的铝合金虽然耐磨损性、膨胀系数等提高，但有可能挤出性等加工性降低和表面性状变差等。这是由于，铝合金具有所添加的各组成的成分浓度越高越难以加工的倾向。特别是为了提高耐磨损性而添加的Si在挤出工序、锻造工序中的加工工序中使生产率降低。实际上，这样的铝合金相对于对使用的部件所要求的耐磨损性、膨胀系数等而言具有该特性为必要以上的过量的规格的情况也不少。即，这些铝合金不一定需要耐磨损性等显著优良，因此，从生产率的观点出发，就耐磨性等必要特性而言，最好是根据用途来控制其成为最佳状态。

因此，通过将根据需要而要求的特性与生产率进行调和，不降低生产率而得到在成本方面具有优良效果的铝合金。

因此，在生产时尽量抑制生产率变差，同时得到的铝合金具有必要特性，在这两者之间保持平衡的铝合金的开发成为课题。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供能够生产在Al-Si系合金中挤出性以及锻造加工性优良、并且保持耐磨损性的可用于制造锻造物的铝合金。

【用于解决问题的方法】

本发明人进行了深入的研究，结果得到如下见解：通过调节各组成的添加量，并且控制共晶Si尺寸，得到将必要特性与生产率进行调和后的铝合金。即发现，通过下述方法实现上述本发明的目的。

即，根据本发明，提供一种耐磨损性、挤出性、锻造加工性优良的铝合金，其特征在于，含有Si5.5～7.0质量％(以下记为％)、Cu1.0～2.0％、Mg0.4～0.8％、Cr0.05～0.15％、Ni0.05～0.25％，余量由Al和不可避免的杂质构成，在与挤出材料的长度方向垂直的截面上将中央部的共晶Si尺寸设为Sc，将表层侧部的共晶Si尺寸设为Ss时，Sc-Ss≤15μm²，并且共晶Si尺寸是20μm²以下的粒数为1000～3000个/mm²。

优选提供耐磨损性、挤出性、锻造加工性优良的铝合金，其还含有Sr 0.01～0.05％。

【发明效果】

本发明可以提供通过适当控制铝合金的各组成以及共晶Si尺寸而能够生产挤出性以及锻造加工性优良、并且保持耐磨损性的用于制造挤出材料、锻造材料的铝合金材料。

附图说明

【图1】是对由挤出而制造的挤出品进行锻造加工的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

首先，对本发明的铝合金中的各添加元素进行说明。

Si通过生成Si化合物而有助于磨损性。另外，Si与Mg一起形成Mg₂Si，Si是有助于强度的元素。Si的添加量低于5.5％时，强度、耐磨损性的效果弱。超过7.0％时，表面性状变差，挤出性降低。

Cu有助于强度提高。Cu的添加量低于1.0％时，强度提高的效果小，超过2.0％时，挤出加工性、耐腐蚀性变差。

Mg与Si一起形成Mg₂Si，有助于强度提高。Mg的添加量低于0.4％时，其效果小。超过0.8％时，挤出加工性降低。优选Mg为0.55～0.65％。

Cr对晶粒微小化有效，有助于强度提高。Cr的添加量低于0.05％时，该效果小。超过0.15％后，其效果没有大幅变化。优选Cr为0.07～0.10％。

Ni对耐热性、耐磨损性提高有效，也有助于强度提高。Ni的添加量低于0.05％时，其效果小。超过0.25％后，其效果没有大幅变化，并且导致挤出性变差。优选Ni为0.07～0.13％。