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公開番号2025021981
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126131
出願日2023-08-02
発明の名称アルミニウム合金鋳物の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類C22F 1/043 20060101AFI20250206BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】延性の低下が抑制され、機械的特性に優れたアルミニウム合金鋳物の製造方法を提供すること。
【解決手段】アルミニウム合金鋳物の製造方法は、Al-Si-Mg系合金材の溶湯を鋳型内で凝固させることにより鋳物材を得る鋳造工程と、溶湯の凝固完了以降に鋳物材の鋳物温度を400℃以下まで下降させる晶出工程と、晶出工程後の鋳物材の鋳物温度を450～550℃に10分以上保持する溶体化処理工程と、溶体化処理工程後の鋳物材を冷却する冷却工程と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金材の溶湯を鋳型内で凝固させることにより鋳物材を得る鋳造工程と、
前記溶湯の凝固完了以降に前記鋳物材の鋳物温度を４００℃以下まで下降させる晶出工程と、
晶出工程後の前記鋳物材の鋳物温度を４５０～５５０℃に１０分以上保持する溶体化処理工程と、
溶体化処理工程後の鋳物材を冷却する冷却工程と、
を有するアルミニウム合金鋳物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム合金鋳物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の軽量化を目的として、自動車のボディ部品は、鉄系材料からアルミニウム材料への置き換えが行われている。アルミニウム材料を用いたボディ部品は、例えばプレス法、鍛造法、鋳造法等の様々な製造方法により製造され得る。これらの製造方法は、要求される製品特性や製品形状に応じて使い分けられる。ボディ部品には、安全性及び生産性の観点から、高い機械的特性（例えば、強度及び延性）が要求される。高い機械特性を得るために、例えば、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金を用いたアルミニウム合金鋳物（Ａｌ合金鋳物）が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、全体を１００質量％（単に「％」という。）として、Ａｌ：残部、Ｓｉ：５～８．５％、Ｍｇ：０．３５～０．７％、Ｔｉ：０．０５～０．３％、Ｚｒ：０．０５～０．４％、ＴｉとＺｒの合計：０．２％以上であり、さらに、Ｓｒ：０．００３～０．０５％、Ｎａ：０．００１～０．０３％またはＳｂ：０．００１～０．２％の一種以上を含む鋳造用アルミニウム合金（Ａｌ合金）及びアルミニウム合金鋳物（Ａｌ合金鋳物）が開示されている。特許文献１には、このＡｌ合金を用いると、重力鋳造や低圧鋳造によっても、初晶Ａｌや共晶Ｓｉが微細に分散した鋳造組織からなる鋳物が得られ、この鋳物は、強度のみならず、延性や靱性にも優れ、例えば、車両用タイヤホイール等に好適であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１７１９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ａｌ合金鋳物を製造する際、強度及び延性の両立を図るために、例えばＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金を鋳造した後、溶体化処理を行うことが好ましい。しかしながら、溶体化処理の処理条件によっては、鋳造組織中の結晶粒界に合金元素を含む化合物が晶出する場合がある。本発明者らは、結晶粒界に晶出した合金元素を含む化合物とＡｌ合金鋳物の延性との関係について検討を重ねた結果、結晶粒界に晶出したＭｇ系化合物を低減することにより、延性の低下が抑制され、機械的特性に優れたＡｌ合金鋳物が得られることを見出した。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、延性の低下が抑制され、機械的特性に優れたアルミニウム合金鋳物の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態にかかるアルミニウム合金鋳物の製造方法は、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金材の溶湯を鋳型内で凝固させることにより鋳物材を得る鋳造工程と、溶湯の凝固完了以降に鋳物材の鋳物温度を４００℃以下まで下降させる晶出工程と、晶出工程後の鋳物材の鋳物温度を４５０～５５０℃に１０分以上保持する溶体化処理工程と、溶体化処理工程後の鋳物材を冷却する冷却工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、延性の低下が抑制され、機械的特性に優れたアルミニウム合金鋳物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１にかかるアルミニウム合金鋳物の製造方法を示すフローチャートである。
図１に示すアルミニウム合金鋳物の製造方法における鋳物温度の時間変化を示すグラフである。
鋳造組織の光学顕微鏡画像及びＭｇ元素のＥＰＭＡ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。以下の説明において同一又は同等の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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