(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、
平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下である
ことを特徴とするアルミニウム合金。
【請求項２】
引張り強さが７８０ＭＰａ以上、かつ破断伸びが１２％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアルミニウム合金からなることを特徴とするアルミニウム合金製ばね。
【請求項４】
複数の部材を締結するアルミニウム合金製締結部材であって、
請求項１又は２に記載のアルミニウム合金からなることを特徴とするアルミニウム合金製締結部材。
【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、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用途や、電気機器、その他製造分野一般において各種部品の軽量化を目的として、鉄系材料のアルミニウム系材料、樹脂、繊維強化樹脂等への置き換えが検討されている。このうち、アルミニウム系材料では、アルミニウム合金からなる材料を用いることが検討されている。このようなアルミニウム合金として、強度と伸び特性のバランスに優れた６０００系のアルミニウム合金が知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、特許文献１に記載のアルミニウム合金は、引張強さが６９０ＭＰａ以下であり、さらなる高強度化が求められていた。【０００３】
上述した６０００系のアルミニウム合金よりも高強度のアルミニウム合金として、７０００系のアルミニウム合金が知られている（例えば、特許文献２を参照）。７０００系のアルミニウム合金を用いれば、６０００系のアルミニウム合金製の部材よりも高強度の部材を作成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６３５６３６５号公報
【特許文献２】特許第５３４３３３３号公報
【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に記載のアルミニウム合金は、引張強さが最大で７８５ＭＰａであり、求められる高強度化には達していない。さらに、上述した部品において、機械的性質を向上させるという観点で、伸び特性を向上することも求められている。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有するアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする。【０００８】
また、本発明に係るアルミニウム合金は、上記の発明において、引張り強さが７８０ＭＰａ以上、かつ破断伸びが１２％以上であることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係るアルミニウム合金は、上記の発明において、せん断加工が施されてなることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係るアルミニウム合金製ばねは、上記の発明に係るアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係るアルミニウム合金製締結部材は、複数の部材を締結するアルミニウム合金製締結部材であって、上記の発明に係るアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有するアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るサスペンションの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係るサスペンションの要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１の変形例に係るばね部材を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２に係るリーフスプリングの構成を示す側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３に係る締結部材の構成を示す側面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４に係る締結部材の構成を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態５に係る締結部材の構成を示す側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例（実施例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施例（実施例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例（比較例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例（比較例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例（比較例３）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例（比較例４）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるサスペンションの構成を模式的に示す斜視図である。図１に示すサスペンション１は、当該サスペンション１の骨格をなすアーム部であって、タイヤ１０１が取り付けられる二つのディスクロータ１０を回転自在に支持するアーム部２と、二つのディスクロータ１０が対向する方向と略垂直な方向に伸縮自在なコイルばね３（弾性部材）と、コイルばね３の伸縮動作にかかる力（振動）を減衰するショックアブソーバー４と、を備える。ディスクロータ１０には、当該ディスクロータ１０を挟んで回転方向と直交する方向の荷重を加えることでディスクロータ１０の回転速度を減速可能なキャリパー１１が設けられている。サスペンション１は、車体１００に取り付けられ、路面の凹凸に応じてタイヤ１０１から伝達される振動を吸収する。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態にかかるサスペンションの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、コイルばね３の構成を示す斜視図である。図２に示すコイルばね３は、アルミニウム（Ａｌ）合金によって形成される。コイルばね３は、所定の方向（例えば線材の延伸方向）と直交する平面を切断面とする断面が略円をなす線材を螺旋状に巻回することによって作製される。コイルばね３は、長手方向（例えば、図２の一点鎖線で示す中心軸方向）に伸縮自在である。なお、本明細書において、アルミニウム合金とは、アルミニウムを主成分とする合金のことをいう。
【００１７】
コイルばね３を構成するアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１質量％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１質量％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
【００１８】
このアルミニウム合金の平均円相当結晶粒径は、５００ｎｍ以下である。また、アルミニウム合金からコイルばね３を作製するための線材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。せん断加工を施すことによって、平均円相当結晶粒径を一層小さくすることができる。
【００１９】
また、アルミニウム合金は、第二相粒子の平均面積率が、１％以下（ゼロを含む）である。
第二相粒子とは、晶出部、分散粒子、析出物のいずれかである。
晶出物は、Ａｌ及びＦｅ、又はＡｌ及びＳｉを含む金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、Ａｌ7Ｃｕ2Ｆｅ、Ａｌ6（Ｆｅ，Ｍｎ）、Ａｌ12（Ｆｅ，Ｍｎ）3Ｓｉ、Ｍｇ2Ｓｉ、Ａｌ2ＣｕＭｇなどである。
分散粒子は、遷移金属Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒと、Ａｌと、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇとの金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、Ａｌ12Ｍｇ2Ｃｒ、Ａｌ3Ｚｒなどである。
析出物は、Ａｌと、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇとの金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、ＭｇＺｎ2、Ｍｇ（Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｌ）2などである。
【００２０】
また、アルミニウム合金における第二相粒子の最大直径は、６μｍ以下である。ここでいう最大直径とは、粒子を円とみたてた場合の直径である。
【００２１】
また、アルミニウム合金は、引張特性の観点から、引張り強さが７８０ＭＰａ以上であり、破断伸びが１２％以上であることが好ましい。
【００２２】
また、アルミニウム合金は、腐食特性の観点から、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準拠した塩水噴霧試験を４８時間実施した後の腐食ピットの最大深さが６０μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
以上説明した本発明の実施の形態１では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いてコイルばね３を作製するようにした。本実施の形態１によれば、コイルばね３において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
【００２４】
（実施の形態１の変形例）
図３は、本発明の実施の形態１の変形例に係るばね部材を模式的に示す斜視図である。上述した実施の形態１では、サスペンション用のコイルばね３を例に挙げて説明したが、例えば、図３に示すスタビライザー５であってもよい。スタビライザー５は、上述したアルミニウム合金からなる線材を屈曲させることによって作製することができる。スタビライザー５は、加えられた荷重（荷重が加わる方向）に応じて伸縮しながら屈曲する。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係るリーフスプリングの構成を示す側面図である。リーフスプリング６は、一様な板厚を有する部材を変形させてなる。リーフスプリング６は、スプリング本体６１と、スプリング本体６１の各端部から延び、部材を巻回してなる巻回部６２とを有する。スプリング本体６１の中央部には、ブラケット等の部品が装着される孔部６３が形成されている。このリーフスプリング６は、図４において一点鎖線で示す湾曲形状に成形され、使用時には、図４中の矢印Ｐ方向から荷重が加わる。なお、図４は、矢印Ｐ方向から荷重が加わって変形した状態を示している。また、リーフスプリング６は、中央から端部においくにしたがって漸次厚さが薄くなる部材を用いてもよい。
【００２６】
リーフスプリング６は、上述したアルミニウム合金からなる。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
【００２７】
さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。また、アルミニウム合金からリーフスプリング６を作製するための部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
【００２８】
以上説明した本発明の実施の形態２では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いてリーフスプリング２０１を作製するようにした。本実施の形態２によれば、リーフスプリング２０１において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る締結部材の構成を示す側面図である。図５に示す締結部材３００は、アルミニウム（Ａｌ）合金からなるボルト（雄ねじの一種）である。締結部材３００は、円柱状をなす軸部３０１と、軸部３０１の軸線方向（図５の左右方向）の一端に設けられる頭部３０２と、軸部３０１と頭部３０２との境界をなす首部３０３とを備える。軸部３０１は、表面にねじ山３１１が形成されたねじ部３１２を有する。なお、頭部３０２の形状（六角トリム型）はあくまでも一例に過ぎず、その他の形状（六角フランジ型、なべ型、皿型、トラス型、平型等）を有していても構わない。
【００３０】
締結部材３００は、上述したアルミニウム合金からなる。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
【００３１】
さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材３００を得ることができる。
また、アルミニウム合金から締結部材３００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
【００３２】
以上説明した本発明の実施の形態３では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材３００を作製するようにした。本実施の形態３によれば、締結部材３００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
【００３３】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る締結部材の構成を示す平面図である。図６に示す締結部材４００は、上述したアルミニウム合金からなるナット（雌ねじの一種）である。締結部材４００は、中空円柱状をなしており、中心部に形成される穴４０１の内面にねじ山４０２が形成されている。なお、図６に示す締結部材４００の形状（六角ナット）はあくまでも一例に過ぎず、他の形状を有するナット（フランジ付ナット、袋ナット、高ナット等）として実現することも可能である。
【００３４】
締結部材４００は、上述したアルミニウム合金を用いて形成され、リング状をなす。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１質量％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１質量％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
【００３５】
さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材４００を得ることができる。
また、アルミニウム合金から締結部材４００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
【００３６】
締結部材４００は、上述したアルミニウム合金からなる棒状部材に対して伸線加工、芯部のくり抜き加工、及びヘッダ加工等を施すことによって成形される。
【００３７】
以上説明した本発明の実施の形態４では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材４００を作製するようにした。本実施の形態４によれば、締結部材４００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
【００３８】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係る締結部材の構成を示す側面図である。図７に示す締結部材５００は、上述したアルミニウム合金からなるリベットである。締結部材５００は、円柱状の軸部５０１と、軸部５０１をなす円柱の高さ方向（図７の左右方向）の一端に設けられる頭部５０２と、軸部５０１と頭部５０２との境界をなす首部５０３とを備える。なお、図７に示す頭部５０２の形状（丸型）はあくまでも一例に過ぎず、その他の形状（皿型等）を有していても構わない。
【００３９】
締結部材５００は、上述したアルミニウム合金を用いて形成される。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
【００４０】
さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、耐久性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材５００を得ることができる。
また、アルミニウム合金から締結部材５００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
【００４１】
締結部材５００は、上述したアルミニウム合金からなる棒状部材に対して伸線加工やヘッダ加工等を施すことによって成形することができる。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態５によれば、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材５００を作製するようにした。本実施の形態５によれば、締結部材５００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
【００４３】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜５によってのみ限定されるべきものではない。例えば、実施の形態３〜５に係る締結部材を、ボルト以外の雄ねじである小ねじやタッピンねじとして実現することも可能である。
【００４４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明に係るアルミニウム合金の実施例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。【００４６】
（実施例１、２、比較例１〜４）
表１に示す各組成のアルミニウム合金からなる試験片を作製した。せん断加工は、相当ひずみ１０〜３０を付与した。また、熱処理は、４８０℃で溶体化後、１２０℃で２４時間保持する時効を行った。各試験片について、平均結晶粒径、第二相粒子面積率、第二相粒子最大直径を求めた。また、これらの試験片に対して引張特性試験を行い、引張り強さ及び破断伸びを求めた。さらに、各試験片について、耐食性試験を行った。耐食性試験では、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準拠した塩水噴霧試験を４８時間実施して、実施後の腐食ピットの最大深さが６０μｍ以下であれば○とし、６０μｍより大きければ×とした。なお、腐食ピットは各試験片の任意の断面に対して３０個観察した。
組成、算出結果及び試験結果を表１に示す。
【表１】
0006602508.tif 000002
【００４７】
（実施例１）
実施例１は、０．００３３質量％のＳｉ、０．００２２質量％のＦｅ、１．３９質量％％のＣｕ、２．１９質量％のＭｇ、及び５．３７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。また、実施例１では、せん断加工が施されている。【００４８】
（実施例２）
実施例２は、０．００１４質量％のＳｉ、０．００１３質量％のＦｅ、２．１５質量％％のＣｕ、２．０６質量％のＭｇ、及び５．９４質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。また、実施例２では、せん断加工が施されている。【００４９】
（比較例１）
比較例１は、０．０５質量％のＳｉ、０．２８質量％のＦｅ、１．４５質量％％のＣｕ、２．３１質量％のＭｇ、及び５．７７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例１は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例１では、せん断加工が施されている。【００５０】
（比較例２）
比較例２は、０．０５質量％のＳｉ、０．２８質量％のＦｅ、１．４５質量％％のＣｕ、２．３１質量％のＭｇ、及び５．７７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例２は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例２では、熱処理が施されている。【００５１】
（比較例３）
比較例３は、０．０４質量％のＳｉ、０．０８質量％のＦｅ、２．２質量％％のＣｕ、２．２質量％のＭｇ、及び６．３質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例３は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例３では、せん断加工が施されている。【００５２】
（比較例４）
比較例４は、０．０４質量％のＳｉ、０．０８質量％のＦｅ、２．２質量％％のＣｕ、２．２質量％のＭｇ、及び６．３質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例４は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例４では、熱処理が施されている。【００５３】
平均結晶粒径について、実施例１、２は、それぞれ１６０ｎｍ、１７０ｎｍとなっており、ともに５００ｎｍ以下である。一方、比較例２、４は、２６，３００ｎｍ、２１，９００ｎｍであり、５００ｎｍよりも大きい。【００５４】
第二相粒子面積率について、実施例１、２は、それぞれ０．０２％、０．０２５％となっており、ともに１％以下である。また、第二相粒子最大直径について、実施例１、２は、それぞれ１．９μｍ、３．５μｍとなっており、ともに６μｍよりも小さい。
一方、比較例２、４は、第二相粒子面積率がそれぞれ２．４９％、４．６７％となっており、１％よりも大きい。さらに、比較例２、４は、第二相粒子最大直径がそれぞれ９．３μｍ、１８．３μｍとなっており、６μｍよりも大きい。
この結果より、せん断加工を施した方が、熱処理を施す場合よりも、第二相結晶粒子の面積率及び最大直径が小さいと言える。【００５５】
図８は、本発明の実施例（実施例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図９は、本発明の実施例（実施例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１０は、本発明の実施例（比較例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１１は、本発明の実施例（比較例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１２は、本発明の実施例（比較例３）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１３は、本発明の実施例（比較例４）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。【００５６】
図８〜図１３に示すように、実施例１、２における、母材ＢＭ1、ＢＭ2に対する第二相粒子Ｆ1、Ｆ2が占める面積や、第二相粒子Ｆ1、Ｆ2の最大直径が、比較例１〜４における、母材ＢＭ101〜ＢＭ104に対して第二相粒子Ｆ101〜Ｆ104が占める面積や、第二相粒子Ｆ101〜Ｆ104の最大直径よりも小さいことが分かる。【００５７】
引張り強さにおいて、表１から、実施例１、２は、７８０ＭＰａ以上であるのに対し、比較例２、４は、６２８ＭＰａ、５１３ＭＰａとなっており、７８０ＭＰａよりも小さい。また、破断伸びにおいて、表１から、実施例１、２は、１２％以上であるのに対し、比較例１、３は、１２％よりも小さい。このことから、実施例１、２の方が上述した強度を満たし、靱性にも優れていることがわかる。【００５８】
耐食性試験では、実施例１、２は耐食性の条件を満たしていた。一方で、比較例２、４は、腐食ピットの最大深さが６０μｍより大きくなり、耐食性の条件を満たしていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明に係るアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材は、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有する部材を得るのに好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１  サスペンション
２  アーム部
３  コイルばね
４  ショックアブソーバー
５  スタビライザー
６  リーフスプリング
１０  ディスクロータ
１１  キャリパー
１００  車体
１０１  タイヤ
３００、４００、５００  締結部材
【要約】
本発明に係るアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下である。【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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