(57)【要約】【課題】コストを低減できる重力鋳造法による鋳物であって、塑性変形によるカシメが良好に行えるアルミニウム合金鋳物を提供する。【解決手段】本発明に係るアルミニウム合金鋳物は、Ｆｅ：0.08〜0.50％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：4.5〜7.5％、Ｍｇ：0.25〜0.7％、Ｚｎ：0.30％以下、Ｃａ：0.005％以下、Ｓｒ：0.001〜0.05％以下を含有し、残部がＡｌからなるアルミニウム合金鋳物であって、さらにＴｉ：0.10〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.01％を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：0.08〜0.50％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：4.5〜7.5％、Ｍｇ：0.25〜0.7％、Ｚｎ：0.30％以下、Ｃａ：0.005％以下、Ｓｒ：0.001〜0.05％以下を含有し、残部がＡｌからなるアルミニウム合金鋳物であって、
さらにＴｉ：0.10〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.01％を含むことを特徴とするアルミニウム合金鋳物。
【請求項２】
重力鋳造法によって鋳造されていることを特徴とするアルミニウム合金鋳物。
【請求項３】
一部が塑性変形されることにより他の固定部材が固定されていることを特徴とする請求項２記載のアルミニウム合金鋳物。
【請求項４】
さらに、Ｍｎ：0.01〜0.2％、Ｃｒ：0.01〜0.3％、Ｎａ：0.001〜0.01％、Ｐ：0.001％以下、Ｚｒ：0.0005〜0.2％のうち、いずれか１種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のアルミニウム合金鋳物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カシメ等の塑性加工に優れるアルミニウム合金鋳物に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のブレーキ液圧制御装置などは軽量化のため、その本体部をアルミニウム合金で製造されている。また、本体部には、アルミニウム合金に溶接し難い鋼製の部材（流量調整具等）が、アルミニウム合金の一部を塑性変形させるカシメによって取り付けられる。したがって、アルミニウム合金には、カシメの際に必要な伸びが得られる靭性の高い合金材料として、展伸材が用いられることが多い（特許文献１）。しかしながら、展伸材は高価であり、コスト高となる難点がある。
【０００３】
特許文献２には、その成分のＴｉ、Ｃａ、ＢおよびＰの組成を調整することによって、ダイカスト法による鋳造によっても、靭性の高い、カシメによっても鋼製部材を良好に取り付けることのできるアルミニウム合金鋳物およびその製造方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４７
【特許文献２】特開２００１−２００３２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に示されているのは、ダイカスト法によるアルミニウム合金であるので、製造コストが高くなるという課題がある。
そこで、コストの低減化ができる重力鋳造法によるアルミニウム合金鋳物が提供できれば好適である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、コストを低減できる重力鋳造法による鋳物であって、塑性変形によるカシメが良好に行えるアルミニウム合金鋳物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るアルミニウム合金鋳物は、Ｆｅ：0.08〜0.50％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：4.5〜7.5％、Ｍｇ：0.25〜0.7％、Ｚｎ：0.30％以下、Ｃａ：0.005％以下、Ｓｒ：0.001〜0.05％以下を含有し、残部がＡｌからなるアルミニウム合金鋳物であって、さらにＴｉ：0.10〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.01％を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、重力鋳造法によって鋳造されていることを特徴とする。
さらに一部が塑性変形されることにより他の固定部材が固定されていることを特徴とする。
また、さらに、Ｍｎ：0.01〜0.2％、Ｃｒ：0.01〜0.3％、Ｎａ：0.001〜0.01％、Ｐ：0.001％以下、Ｚｒ：0.0005〜0.2％のうち、いずれか１種以上を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るアルミニウム合金鋳物によれば、結晶が微細化されて、カシメでつぶされた際に各結晶ごとによる伸び方向が違うことによる影響が少なくなり、カシメ部が一様に伸びて、固定部材の凹部や溝等に均一に充填され、良好なカシメを行うことができる。
また、従来の重力鋳造用のアルミニウム合金材（Ａ３５６）によって得られる材料のため、鋳物の製造方法は従来の重力鋳造法と変化することがなく、安価な重力鋳造法を用いることができる。
例えば、車両用ブレーキ液圧制御装置の本体部に用いる場合、カシメ時に塑性変形したカシメ部が、相手部品（固定部材）の凹部や溝に均一に充填されるため、カシメ部位ごとのバラツキが少なくなり、シール性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】アルミニウム合金材にＡ３５６を用いて重力鋳造した鋳物の断面組織の拡大写真である。
【図２】アルミニウム合金材に本実施の形態に係る材料を用いて重力鋳造した鋳物の断面組織の拡大写真である。
【図３】図１に示す鋳物のカシメ圧力による変形方向を示す説明図である。
【図４】図２に示す鋳物のカシメ圧力による変形方向を示す説明図である。
【図５】カシメにより、アルミニウム合金材に固定部材を固定する状態を示す説明図である。
【図６】アルミニウム合金材が展伸材によるときのカシメ部の表面状態を示す拡大写真である。
【図７】アルミニウム合金材がＡ３５６によるときの鋳物（重力鋳造法）のカシメ部の表面状態を示す拡大写真である。
【図８】アルミニウム合金材が本実施の形態の材料によるときの鋳物（重力鋳造法）のカシメ部の表面状態を示す拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態に係るアルミニウム合金鋳物は、前記のように、Ｆｅ：0.08〜0.50％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：4.5〜7.5％、Ｍｇ：0.25〜0.7％、Ｚｎ：0.30％以下、Ｃａ：0.005％以下、Ｓｒ：0.001〜0.05％以下を含有し、残部がＡｌからなるアルミニウム合金鋳物であって、さらにＴｉ：0.10〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.01％を含むことを特徴とする。なお、上記以外にも不可避的な不純物は当然含んでいてもよい。
【００１２】
Ｆｅ成分は、金型の焼き付きを防止する有効な合金成分である。上記組成の範囲で粗大な金属間化合物結晶の生成を抑制できる。
Ｓｉ成分は、機械的強度の向上に有効な合金成分である。また、上記組成の範囲で粗大な共晶Ｓｉの生成を抑止できる。
Ｍｇ成分は、公知のように、時効処理でＭｇ２Ｓｉとして析出し、機械的強度を付与する合金成分である。
【００１３】
Ｚｎ成分は、Ｍｇ成分と相俟って、機械的強度を付与する合金成分である。
Ｃａ成分は、強度および靭性を向上させて、塑性変形能を向上させる。
Ｔｉ成分は、Ｂ成分と共存させることが必須で、Ａｌの結晶成長を抑えて組織を小さくすることができる。前記特許文献２においては、Ｔｉ成分が0.02〜0.1質量％とし、0.1質量％を超えるＴｉおよび0.01質量％を超えるＢが含まれると、粗大な化合物が生成しやすくなり、アルミニウム合金鋳物の伸びが低下する傾向が示されるとしている。
【００１４】
しかしながら、本実施の形態では、Ｔｉ成分は上記のように、0.10〜0.20質量％、の範囲で有効であり、重力鋳造法によって、ＴｉＢを核としてＡｌの結晶の成長を抑制し、結晶を微細化できる。これにより、靭性が向上し、塑性変形によるカシメを可能とする。重力鋳造法による場合、Ｔｉ成分が上記組成範囲を外れるとＡｌ結晶が粗大化する傾向が見られた。
【００１５】
Ｓｒ成分は、共晶Ｓｉ相を粒状微細化し、アルミニウム合金鋳物の靭性を向上させる。
その他の成分として、上記のように、Ｍｎ：0.01〜0.2％、Ｃｒ：0.01〜0.3％、Ｎａ：0.001〜0.01％、Ｐ：0.001％以下、Ｚｒ：0.0005〜0.2％のうち、いずれか１種以上含有させてもよい。
【００１６】
表１にアルミニウム合金の組成表を示す。参考例として、アルミニウム合金：Ａ３５６、およびＡＣ４ＣＨの組成も示す。
【表１】
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【００１７】
上記の成分を含有するアルミニウム合金溶湯を、重力鋳造法により金型に注湯し、液相線と固相線との間の温度域を、ＤＡＳ２が２５〜６０μｍとなる、０．４５〜０．７０℃／秒の冷却速度で常温まで冷却してアルミニウム合金鋳物を得た。
図１にＡ３５６材を用いたアルミニウム合金鋳物の断面組織の拡大写真（図１Ｂ）を示す。図１Ａは拡大部分（破線部）を示す図である。図２に本実施の形態のＡ３５６改良材を用いたアルミニウム合金鋳物の断面組織の拡大写真（図２Ｂ）を示す。図２Ａは拡大部分（破線部）を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、Ａ３５６材では、デンドライト（樹枝状Ａｌ）組織が大きく、凝固時の組成成長方向が不均一で、カシメ加圧時、結晶の伸び方向が違ってくるため、鋼製部材（カシメにより固定する部材）の凹部や溝等への充填性が低くなり、剛性部材との密着性が悪くなる。図３は、Ａ３５６材の場合のカシメ加圧時の結晶の伸び方向を示す説明図である。
【００１９】
この点図２に示すように、本実施の形態のアルミニウム合金材（Ａ３５６改良）材では、ＴｉＢを核としてＡｌの結晶の成長が抑制され、微細な結晶粒となる。このように結晶が微細化されるため、カシメ加圧時、各結晶の伸び方向が違うことの影響が少なくなり（図４）、カシメによる均一な塑性変形により、剛性部材の凹部や溝等への充填性がよくなり、アルミニウム合金が鋼製部材に密着し、良好なカシメが行える。このため、車両用のブレーキ液圧制御装置の場合には、液漏れを有効に防止できる。
【００２０】
図５は、アルミニウム合金材１の一部をカシメて、鋼製部材２を固定する説明図である。このようにして、図示しないカシメ治具にてアルミニウム合金材１を矢印Ａ方向に加圧し、鋼製部材２をアルミニウム合金材１に固定した後、鋼製部材２を引き剥がした状態のアルミニウム合金材１のカシメ部の表面状態（点線円３内の状態）を図６〜図８に示す。図６は、アルミニウム合金材が押出材（展伸材）の場合、図７は鋳物材料であるＡ３５６材の場合、図８は本実施の形態のアルミニウム合金材（Ａ３５６改良材）の場合である。
【００２１】
アルミニウム合金材が押出材（展伸材）の場合には、靭性に優れることから、図６に明確なように、カシメ部が一様に塑性変形し、表面の凹凸が少なく、剛性部材が密着性よく固定されることがわかる。
この点、アルミニウム合金材がＡ３５６材の場合、重力鋳造後のアルミニウム合金鋳物が靭性に劣ることから、図７に明確なように、カシメ部が一様に伸びず、凹凸が激しく、剛性部材との密着性に問題があり、良好なカシメが行えないことがわかる。
【００２２】
そして、アルミニウム合金材が本実施の形態の場合（Ａ３５６改良材）には、靭性が改良され、図８に明確なように、重力鋳造後のアルミニウム合金鋳物のカシメ部が一様に塑性変形し、表面の凹凸が少なく、剛性部材が密着性よく固定される。図６と図８からわかるように、本実施の形態のアルミニウム合金鋳物は、展伸材と同等の靭性が得られているといえる。そして、重力鋳造法によって得られるので、コストの低減化が図れる。
【符号の説明】
【００２３】
１  アルミニウム合金材
２  鋼製部材
３  点線円
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015045033.tif 000008
【図６】
2015045033.tif 000009
【図７】
2015045033.tif 000010
【図８】
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