Al-2%Mg-1%Si 系合金の鋳造割れ性に及ぼすTi-B添加の影響

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(1)( 3 5 ) ∞1:川. 第1 7 6回 ( 2 0 2 0 . 1 2 ). 2 7 9/ j f e s k o u e n. 17ι74. A l ・2 %Mg-l%Si系合金の鋳造割れ性に及ぼす百ーB添加の影響富山大学(院)藤野竣也，森脇誠也富山大学山田陽太，・贋村悌士，才川清二. 1.緒言近年，自動車分野においては高真空ダイカスト法によるアルミニウム合金部品が，適度な強度および高い延性を兼備している等の理由から，構造用部材および是回り mass% 部品等への適用を拡大しつつある.Al・2-6 ・ 1-3mass%Si系(以下%と略す)合金もその一つであり， Mg 鋳造後，鋳放しのままで優れた延性と強度を持つ.しかしながら鋳造性に劣り，凝固時に鋳造割れが生じやすいという実製造上の大きな課題を有する. このような背景から我々はこれまでに，本系合金の鋳造性を改良できうる研究開発を進めてきたその結果，とくに溶質 Mg および S i濃度の比較的高い A l 6 %Mg ・ 3%Si合金において，約 0.04% 程度の S rを添加した場合に，鋳造割れが顕著に低減することを見出すとともに，この要因として擬二元共晶である α，-Al相および Mg2S i相の晶出形状の変化を挙げた1). ・ I%Si系合金にお本研究では，百ーB添加したAl・2%Mg ける，鋳造割れ性を検討した.. -2%Mg ・ I % S i ( 以下， 2MglSi と略す)合金におい率は. Al て約 98%. 約 65%，約 15%，およ E 勝司 15%がそれぞれ示された.一方， A l 6 %Mg ・ 3%Si( 以下. 6Mg3S iと略す)合 0 0 1 0 . およひ納 3 0 0 1 0 金においては，約 75%. 約 35%. 約 3 がそれぞれ示され，これらの結果を既報の O . 附 S r糊日の場合と比較すると，溶質濃度の齢、制g3S i合金では S r添加が，また溶質濃度の低い 2MglSi合金では百ーB添加がそれぞれ鋳造割れの低減に有効であることが明らかとなった. 図 2には，各合金におけるマクロ組織を示す.両合金とも α Alを母相としたマクロ組織は等しく微細化されていた別途 OM観察した結果では，溶質濃度の低い 2MglSi合金の方が共晶晶出量は著しく少なかった. 図 lにおいて鋳造割れの抑制効果の度合が. S rと百B 添加の場合において異なった要因として，制民S i合金に比べて 2MglSi合金の方が初品 α，-Alが多く共晶が少ないという組織構成相の晶出量の差異が考えられた. 1 0 0. 江傘￨よ刊し、 t. a ﹃‘，‘. nuwnuvnunu. TA皐 HA 一. 叫山旬. 既報 2)と同様に，本研究においても Iビーム鋳物(拘束 4Omm，中央断面が縦 25rnm，横 1 5 r n m )を鋳造して，長さ l その中央部に発生した鋳造割れの面積率を測定することにより鋳造割和性を評価した. Iビーム鋳物の鋳造においては先ず，純 A I .A l ・ 10%Mg. ・ 20%SiおよびAl -5%Ti ・ I%Bの各原材料を目標組成と AI 0 o o Qこ溶解後，Arパプリングになるように秤量して約 7 よる脱ガスを施した.なお，溶湯保持中の Mgの酸化減 . ∞25% 添加した次い耗を防止すべく溶解直後にBeを O 0 0 で溶湯温度をAl・2%M ・ . gI%Si合金では 6 9 3C: t5C. A l 6 %Mg ・ 3%Si 合金では 654: t5'Cとし，金型温度 0 200 土5C に調整後，鋳造した. 鋳造した鋳物における割れ性の評価は. 1ビームの割れ破面を実体顕微鏡で 40倍にて観察し，鋳造割れ面積率を求めた.また，得られた試料の破面から 5rnm近傍を 0 " " ' 5 ∞番で研磨後，王水で腐食し，切り出し而対く研磨紙 8 マクロ組織観察を行った.. eor ロ. ( } 凶附揮回同令部姻撮官、か. 2 実験方法. 0. 05. 0 . 1 5. 0. 25. T i添加量 ( % ). 0 . 3 50 : 0 4 S r 添加. 図 1 1ビーム鋳物の鋳造割れ面積率に及ぼす T I -B添加の影響. 注) T i糊日量の重量比で 5分の lのBが同時に添加される. 3 .実験結果 / o M g ・ I%SiならびにAl-6 %Mg ・ 3%Si合金において A l ・2o i B を添却した場合の鋳造割れ面積率を種々の濃度で T 図 lに示す. 無添み日. O.03%Ti O.006%B添加， 0. 12%Ti-O.024%B謂効日ならびに O.24%Ti ・ O.048%B添加した場合の鋳造割れ面積. - 74ー. 図 2 各合金のマクロ組織参考文献. 1 ) 才川ら:鋳造工学 8 7 ( 2 0 1 5 ) 5 3 8 ・ 5 4 4 7 ( 2 0 1 5 ) 3 9 4 5 2 ) 才)1ら:鋪豊工学 8.

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