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公開番号2025044563
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152203
出願日2023-09-20
発明の名称アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材の製造方法
出願人住友電気工業株式会社,国立大学法人富山大学
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類C22C 21/00 20060101AFI20250326BHJP(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】長手方向における硬度の均一性が向上したアルミニウム合金材を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金からなるアルミニウム合金材であって、前記アルミニウム合金材の鉄の平均含有率Xは、1.5質量%以上5.4質量%以下であり、前記アルミニウム合金材は、第一の方向に延びる第一本体部と、前記第一本体部の第一端面と、前記第一の方向に沿って見た場合の前記第一端面と反対側の第二端面と、を備え、前記第一本体部の第一断面におけるビッカース硬さH1と、前記第一本体部の第二断面におけるビッカース硬さH2との差の絶対値は、5HV以下であり、前記第一断面は、前記第一本体部を、前記第一端面からの距離が1mmである仮想平面S1で切断して得られる断面であり、前記第二断面は、前記第一本体部を、前記第二端面からの距離が1mmである仮想平面S2で切断して得られる断面である、アルミニウム合金材である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アルミニウム合金からなるアルミニウム合金材であって、
前記アルミニウム合金材の鉄の平均含有率Ｘは、１．５質量％以上５．４質量％以下であり、
前記アルミニウム合金材は、第一の方向に延びる第一本体部と、前記第一本体部の第一端面と、前記第一の方向に沿って見た場合の前記第一端面と反対側の第二端面と、を備え、
前記第一本体部の第一断面におけるビッカース硬さＨ１と、前記第一本体部の第二断面におけるビッカース硬さＨ２との差の絶対値は、５ＨＶ以下であり、
前記第一断面は、前記第一本体部を、前記第一端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ１で切断して得られる断面であり、
前記第二断面は、前記第一本体部を、前記第二端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ２で切断して得られる断面である、アルミニウム合金材。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第一断面における鉄の含有率Ｘ１は、１．５質量％以上２．４質量％以下であり、
前記第二断面における鉄の含有率Ｘ２は、２．５質量％以上５．４質量％以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金材。
【請求項３】
前記アルミニウム合金材の前記第一の方向に沿う前記第一端面から前記第二端面までの長さＬｍｍと、前記第一端面の最小外接円の面積Ｙｍｍ
２
とは、Ｌ
２
／Ｙ≧５の関係を示す、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材。
【請求項４】
前記長さＬは、１０ｍｍ以上４０００ｍｍ以下である、請求項３に記載のアルミニウム合金材。
【請求項５】
前記ビッカース硬さＨ１と、前記第一の方向に沿って見た場合の前記第一本体部の中央での断面におけるビッカース硬さＨ３との差の絶対値は、５ＨＶ以下であり、かつ、
前記ビッカース硬さＨ２と、前記ビッカース硬さＨ３との差の絶対値は、５ＨＶ以下である、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材。
【請求項６】
前記アルミニウム合金材のネオジムの平均含有率は、０．００２質量％以上１質量％以下である、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材。
【請求項７】
前記アルミニウム合金材は、押出材である、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材。
【請求項８】
前記ビッカース硬さＨ１は、５０ＨＶ以上９０ＨＶ以下である、請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金材の製造方法であって、
急冷凝固アルミニウム合金粉末を圧粉してビレットを得る第一工程と、
前記ビレットを熱間押出することにより、アルミニウム合金材を得る第二工程と、を備え、
前記ビレットは、第二の方向に延びる第二本体部と、前記第二本体部の第三端面と、前記第二の方向に沿って見た場合の前記第三端面と反対側の第四端面と、を備え、
前記ビレットにおいて、前記第三端面と、前記第三端面からの距離が５ｍｍである仮想平面Ｓ４とに挟まれる第三領域における鉄の含有率Ｘ４は、１．５質量％以上２．４質量％以下であり、
前記ビレットにおいて、前記第四端面と、前記第四端面からの距離が５ｍｍである仮想平面Ｓ５とに挟まれる第四領域における鉄の含有率Ｘ５は、２．５質量％以上５．４質量％以下であり、
前記鉄の含有率Ｘ４と、前記鉄の含有率Ｘ５との差の絶対値は、１．０質量％以上であり、
前記第二工程において、前記ビレットの前記第三端面が押出方向の先端となるように前記熱間押出を行う、アルミニウム合金材の製造方法。
【請求項１０】
前記急冷凝固アルミニウム合金粉末の平均粒径は、１０μｍ以上５０μｍ以下である、請求項９に記載のアルミニウム合金材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
粉末冶金法によるアルミニウム合金（以下、「Ａｌ合金」とも記す。）製品の製造では、アトマイズ法で得られる急冷凝固アルミニウム合金粉末を圧粉してビレットを作製し、ビレットを押出加工して所望の製品を得ている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－５７３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のアルミニウム合金粉末からなるビレットを押出加工して得られるアルミニウム合金材では、ビレットの先端部に相当する粉末の強度が、押出材の後端部に相当する粉末の強度に比べて低いため、アルミニウム合金材の長手方向に硬度の分布が生じている。アルミニウム合金材の長手方向に硬度の分布が生じると、硬度の均一な部分を取り出そうとした場合、または長くて硬度が均一な部分を取り出そうとした場合に、取り出せる部分の長さが短くなってしまうため、歩留まりが低下してしまう。このため、長手方向における硬度の均一性が向上したアルミニウム合金材が求められている。
【０００５】
そこで、本開示は、長手方向における硬度の均一性が向上したアルミニウム合金材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のアルミニウム合金材は、
アルミニウム合金からなるアルミニウム合金材であって、
前記アルミニウム合金材の鉄の平均含有率Ｘは、１．５質量％以上５．４質量％以下であり、
前記アルミニウム合金材は、第一の方向に延びる第一本体部と、前記第一本体部の第一端面と、前記第一の方向に沿って見た場合の前記第一端面と反対側の第二端面と、を備え、
前記第一本体部の第一断面におけるビッカース硬さＨ１と、前記第一本体部の第二断面におけるビッカース硬さＨ２との差の絶対値は、５ＨＶ以下であり、
前記第一断面は、前記第一本体部を、前記第一端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ１で切断して得られる断面であり、
前記第二断面は、前記第一本体部を、前記第二端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ２で切断して得られる断面である、アルミニウム合金材である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、長手方向における硬度の均一性が向上したアルミニウム合金材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な構成例を説明する図である。
図２は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図３は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図４は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図５は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図６は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図７は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図８は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図９は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図１０は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図１１は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の代表的な形状の一例を示す図である。
図１２は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の製造方法に用いられるビレットの代表的な構成例を説明する図である。
図１３は、ビレット積層体の代表的な構成例を説明する図である。
図１４は、本開示の一実施形態に係るアルミニウム合金材の製造方法に用いられる押出機の代表的な構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示のアルミニウム合金材は、
アルミニウム合金からなるアルミニウム合金材であって、
前記アルミニウム合金材の鉄の平均含有率Ｘは、１．５質量％以上５．４質量％以下であり、
前記アルミニウム合金材は、第一の方向に延びる第一本体部と、前記第一本体部の第一端面と、前記第一の方向に沿って見た場合の前記第一端面と反対側の第二端面と、を備え、
前記第一本体部の第一断面におけるビッカース硬さＨ１と、前記第一本体部の第二断面におけるビッカース硬さＨ２との差の絶対値は、５ＨＶ以下であり、
前記第一断面は、前記第一本体部を、前記第一端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ１で切断して得られる断面であり、
前記第二断面は、前記第一本体部を、前記第二端面からの距離が１ｍｍである仮想平面Ｓ２で切断して得られる断面である、アルミニウム合金材である。
【００１０】
本開示によれば、長手方向における硬度の均一性が向上したアルミニウム合金材を提供することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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