Al-Si亜共晶合金鋳物の引張特性に及ぼす純度の影響 小川 俊文 *1 春山 繁之 *1 恵良 秀則 *2 岸武 勝彦 *3 Influence of Purity on Tensile Property of Al-Si Hypo-Eutectic Alloy Castings Toshifumi Ogawa, Shigeyuki Haruyama, Hidenori Era, Katsuhiko Kishitake 純度の異なる2種類のAl-Si亜共晶合金鋳物（L合金：純度99.89mass%，H合金：純度99.98mass%）を用いて，AlSi亜共晶合金の引張特性に及ぼす純度の影響について検討した。両合金とも基本組織は，初晶α相と共晶組織から 構成されていたが，H合金の共晶組織は，L合金のものに比べて微細であった。また，L合金中には，板状の粗大Si が点在していたが，H合金では観察することは出来なかった。凝固組織におけるブリネル硬さ試験を行った結果， 両合金の硬さは，ほとんど違いがなかった。室温大気中で引張試験を行った結果，両合金の引張強さは，ほぼ同じ であったが，H合金の伸びは，L合金の2倍近くあった。 1 はじめに 両合金の凝固組織の硬さは，ほぼ同じだった。引張試 アルミニウム合金鋳物であるAC4CHについて主用合 験の結果を図1に示す。引張強さは，ほぼ同じだった 金元素であるSiとMg以外の元素を低減させることで， が，H合金の伸びは，L合金の約2倍であった。走査電 引張強さを著しく低下させることなく伸びを大幅に向 子顕微鏡による破断面観察の結果，H合金に比べてL合 上させることが出来る可能性があることを報告した。 金では，脆性破面の特徴であるフラットな面が多く存 しかし，その伸び向上のメカニズムについては解明さ 在していた。これは，L合金において，α相－共晶Si れていない。また，Al-Si系合金の機械的性質は共晶 界面における大規模な剥離が多く起こったものと考え の凝固組織に依存すると言われている。そこで本研究 られ，共晶組織におけるα相－Si界面の結合力が，H では，純度の異なるAl-Si合金鋳物を溶製し，その引 合金に比べてL合金は弱いと予想される。 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 16 2 実験方法 に用い，コールドクルーシブル溶解炉で純度の異なる 2種類のAl-Si亜共晶合金を溶製した。インゴット外周 の急冷組織部分と中心引け巣部分を除いた均質組織部 分から，成分分析，硬さ試験，引張試験に用いる試験 Elongation (%) 市販のアルミニウムインゴットと粒状珪素を原材料 14 12 Elongation 10 Tensile strength 8 6 4 2 0 片を切り出した。成分分析は，JISで規定されている L-Alloy 11元素と改良組織元素について行った。硬さ試験は， 図1 H-Alloy 引張試験の結果 ブリネル硬さ測定器で行った。引張試験は，室温大気 中，歪み速度1.4×10-3s-1 で行った。引張試験後，走 査電子顕微鏡で破断面の観察を行った。 4 まとめ Al-Si亜共晶合金鋳物は，不純物を低減させること で，著しい引張強さの低減もなく，伸びを改善させる 3 結果と考察 ことができる可能性があることが明らかになった。 金属組織は，L合金に比べH合金の共晶組織が微細で あった。またL合金にだけ板状粗大Siが点在していた。 5 掲載論文 Materials Transactions, Vol.46, No.8, p.1771- *1 機械電子研究所 *2 九州工業大学 *3 大阪産業大学 1774 (2005) Tensile strength, σ/MPa 張特性に及ぼす純度の影響について検討した。
© Copyright 2024 ExpyDoc
