[发明专利]铝合金锻造材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为汽车底盘零件等使用的铝合金锻造材及其制造方法。

背景技术

作为上臂和下臂等汽车底盘零件使用的铝合金锻造材，一直以来有各种各样的开发。

例如，在专利文献1中记述有一种汽车底盘零件，其由如下铝合金锻造材构成，该铝合金锻造材分别含有Mg：0.5～1.25质量％、Si：0.4～1.4质量％、Cu：0.01～0.7质量％、Fe：0.05～0.4质量％、Mn：0.001～1.0质量％、Cr：0.01～0.35质量％、Ti：0.005～0.1质量％，并且将Zr限制在低于0.15质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，在该汽车底盘零件中，在最大应力发生部位的宽度方向截面组织中，最大应力发生的截面部位的组织中所观察到的结晶物密度以平均面积率计为1.5％以下，包含锻造时产生的分模线在内的截面部位的组织中所观察到的各晶界析出物彼此的间隔以平均间隔计为0.7μm以上。

另外，在该专利文献1中还记述，最大应力发生的截面部位的组织中所观察到的分散粒子的尺寸，以平均直径计为以下，并且这些分散粒子的密度以平均面积率计为4％以上，在这些肋(rib)的截面组织中观察到的再结晶晶粒所占的面积比例，以平均面积率计为10％以下，此外，在与这些肋的截面组织邻接的网状组织(web)的宽度方向的截面组织中所观察到的再结晶晶粒所占的面积比例，以平均面积率计为20％以下。

此外，在该专利文献1中，记述有一种汽车底盘零件的制造方法，其是以平均冷却速度100℃/s以上铸造具有所述规定的组成的铝合金熔汤，以10～1500℃/hr的升温速度将该经过铸造的铸锭加热至460～570℃的温度范围，实施在该温度范围保持2hr以上的均质化热处理之后，以40℃/hr以上的冷却速度冷却至室温，进一步再加热至热锻开始温度而进行热态金属模具锻造，并且使锻造结束温度为350℃以上，在该热锻后，实施在530～570℃的温度范围保持20分钟～8hr的固溶处理，其后，在平均冷却速度为200～300℃/s的范围内进行淬火处理，再进行人工时效硬化处理。。

根据该专利文献1所述的发明，即使是作为轻量化形状的锻造材汽车底盘零件，也能够使之高强度化，高韧性化和高耐腐蚀性化。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2008-163445号公报

用于汽车底盘零件等的铝合金，已知由于Fe、Si和Ti等杂质而导致金属间化合物结晶出，对各种特性造成不良影响。若Fe的含量过多，则Al-Fe-Si系金属间化合物容易作为结晶物结晶出来。该结晶物的结晶形状易成为针状，具有硬而脆的特性，因此对耐断裂韧性和疲劳特性造成不良影响。

前述专利文献1所述的发明，Fe的含量被限制在0.4质量％以下，若Fe的含量超过0.4质量％，则存在结晶物(Al-Fe-Si系金属间化合物)粗大化这样的问题。对此本发明者们发现，若结晶物发生粗大化而平均结晶物尺寸超过8μm，则耐断裂韧性和疲劳特性降低的倾向强烈。

发明内容

本发明鉴于所述问题而形成，其课题在于，提供一种铝合金锻造材及其制造方法，即使在Fe的含量超过0.4质量％这样的情况下，其仍具有与Fe的含量在0.4质量％以下的铝合金锻造材同等的耐断裂韧性和疲劳特性。

本发明的铝合金锻造材，含有Si：0.4质量％以上、1.5质量％以下；Fe：超过0.4质量％、1.0质量％以下；Cu：0.40质量％以下；Mg：0.8质量％以上、1.3质量％以下；Ti：0.01质量％以上、0.1质量％以下，并且Zn限制在0.05质量％以下，此外还含有从Mn：0.01质量％以上、1.0质量％以下；Cr：0.1质量％以上、0.4质量％以下和Zr：0.05质量％以上、0.2质量％以下的群中选择的至少一种，并且将氢量限制在0.25ml/100gAl以下，余量由不可避免的杂质和Al构成，平均晶粒直径为50μm以下，结晶物面积率为3％以下，平均结晶物尺寸为8μm以下。