汽車(chē)用行走部分部件及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種即使作為由鋁合金鑄造材料構(gòu)成的鍛造部件也具有充分的強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用行走部分部件及其有效的制造方法。本發(fā)明涉及一種汽車(chē)用行走部分部件，其特征在于，該汽車(chē)用行走部分部件是鋁合金制的鍛造部件，在施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上，由晶體取向算出的施密特因子的倒數(shù)的平均為2.3以上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
汽車(chē)用行走部分部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有高強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用行走部分部件及其制造方法，更 具體地說(shuō)，涉及一種即使作為由鋁合金鑄造材料構(gòu)成的鍛造部件也具有充分的強(qiáng)度的鋁合 金制的汽車(chē)用行走部分部件及其有效的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車(chē)等的運(yùn)輸機(jī)械的領(lǐng)域中，排氣限制或二氧化碳的排放限制的要求提高。對(duì) 于這些要求，通過(guò)車(chē)體的輕量化來(lái)提高耗油量性能的方法受到關(guān)注，正在積極地研究代替 現(xiàn)有的鐵系材料適用鋁系材料。
[0003] 作為運(yùn)輸機(jī)械用的鋁材料，在僅僅要求耐腐蝕性的情況下多使用1000系列或3000 系列鋁合金，但在要求耐腐蝕性、高強(qiáng)度以及高韌性的情況下，多適用這些的特性平衡性優(yōu) 異、生產(chǎn)性也高的6000系列鋁合金等。
[0004] 然而，2000系列、6000系列以及7000系列等的時(shí)效硬化型的鋁合金中，在加工后需 要固溶處理等的熱處理，會(huì)發(fā)生由該熱處理引起的晶粒的粗大化。特別是，近年來(lái)，部件變 得非常薄等影響，由擠壓材料構(gòu)成的鍛造材料在固溶處理~時(shí)效處理等的過(guò)程中，晶粒粗 大化的傾向變得顯著。在以擠壓材料作為原材料的情況下，擠壓材料本身所具有的織構(gòu)在 強(qiáng)度提高上優(yōu)選，但是由于形變的導(dǎo)入會(huì)成為容易發(fā)生再結(jié)晶和晶粒生長(zhǎng)的狀態(tài)，從而極 其難以抑制上述固溶處理~時(shí)效處理等的過(guò)程中部件的強(qiáng)度降低。
[0005] 相對(duì)于此，
【申請(qǐng)人】通過(guò)對(duì)圓棒鑄造材料或具有近似于鍛造最終產(chǎn)品的產(chǎn)品投影形 狀的薄片截面形狀的異形鑄造材料進(jìn)行鍛造，從而制造了在不發(fā)生再結(jié)晶和晶粒生長(zhǎng)的范 圍內(nèi)確保了強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用部件。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本專(zhuān)利第4224676號(hào)公 報(bào)）中提出了一種鋁合金的鍛造方法，其特征在于，通過(guò)半連續(xù)鑄造法來(lái)鑄造鋁合金，在與 鑄造進(jìn)行方向大致垂直的方向上切斷該鑄造棒，將得到的薄片材料作為原材料，通過(guò)鍛造 制造具有比產(chǎn)品的平均板厚大的彎曲的產(chǎn)品時(shí)，以近似于鍛造最終產(chǎn)品時(shí)在鍛造施壓方向 上投影得到的形狀的方式設(shè)計(jì)與鑄造棒的鑄造進(jìn)行方向大致垂直的截面上的截面形狀，并 在鍛造的第1工序中，鍛造壓力的作用方向與鍛造后形成的彎曲的方向大致平行，且在與原 材料端部的切面方向大致垂直的方向上進(jìn)行鍛造，不對(duì)原材料的側(cè)端施加彎曲的變形而僅 對(duì)原材料中央部賦予相當(dāng)于最終產(chǎn)品的彎曲的30 %以上的彎曲的變形。
[0006] 上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的鋁合金的鍛造方法中，在鍛造具有比原材料的厚度薄的 薄壁部的產(chǎn)品時(shí)，通過(guò)調(diào)整鍛造的第1工序中的壓下量可以避免鍛造缺陷，可以有助于成品 率的提尚和廣品的可靠性提尚。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第4224676號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]然而，近年來(lái)對(duì)車(chē)體輕量化的要求進(jìn)一步提高，尋求更薄且高強(qiáng)度的鋁制的鍛造 部件，然而上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的鋁合金的鍛造方法還得不到充分的部件強(qiáng)度。
[0012] 鑒于如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種即使作為由鋁合 金鑄造材料構(gòu)成的鍛造部件也具有充分的強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用行走部分部件及其有 效的制造方法。
[0013] 解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0014] 本
【發(fā)明人】們?yōu)榱诉_(dá)成上述目的，對(duì)具有高強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用行走部分部件 及其制造方法重復(fù)了專(zhuān)門(mén)研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn):作為鍛造的前工序?qū)︿X合金鑄塊的任意的區(qū) 域施加塑性變形，控制產(chǎn)品需要耐力和拉伸強(qiáng)度的部位的晶體取向是極其有效的，從而達(dá) 成本發(fā)明。
[0015] 即，本發(fā)明提供一種汽車(chē)用行走部分部件，其特征在于，該汽車(chē)用行走部分部件是 鋁合金制的鍛造部件，在施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上，由晶 體取向算出的施密特因子(Schmid ' s factor)的倒數(shù)的平均為2.3以上。
[0016] 在此，施密特因子是對(duì)于金屬材料宏觀的垂直應(yīng)力與分切應(yīng)力間的系數(shù)，單晶金 屬時(shí)，施密特因子越大的晶體會(huì)在越小的外力下開(kāi)始塑性變形。如果將樣品的截面積記為 A，將拉伸力的大小記為F，則拉伸應(yīng)力〇成為〇 = F/A。另外，如果將拉伸力的方向與滑移面法 線η所成的角記為Θ，將拉伸方向與滑移方向d所成的角記為Φ，則拉伸力在滑移方向上的分 力為Fcos Φ，滑移面的面積為As = A/cos9,因此外力在該滑移系上的分切應(yīng)力τ成為τ = Fcos <})/As = (F/A) · cos9cos Φ =〇cos9cos Φ。在此，cos9cos Φ 為施密特因子。
[0017] 鋁等的面心立方晶格的金屬通常有12個(gè)滑移系。如果確定晶體取向和應(yīng)力方向， 則各個(gè)滑移系分別具有特有的施密特因子，施密特因子越大的滑移系活動(dòng)所需的應(yīng)力越 小，可以說(shuō)是越容易活動(dòng)的滑移系。任意的結(jié)晶的施密特因子是指12個(gè)滑移系中值最大，最 容易活動(dòng)的滑移系(主滑移系，primary slip system)的施密特因子。
[0018] 在假定各結(jié)晶上施加的應(yīng)力與宏觀應(yīng)力相等，導(dǎo)入的形變?cè)诿總€(gè)晶粒中不同，并 且活動(dòng)滑移系是1個(gè)主滑移系的Sachs理論中，耐力成為〇 Q+T：CRSS · m。在此，〇〇是錯(cuò)合金固有 的強(qiáng)度上加入粒度的效果所得到的耐力，tCRSS是臨界切應(yīng)力，m是施密特因子的倒數(shù)(m值）。 [0019]也就是說(shuō)，在施密特因子的倒數(shù)(m值)大的部件中，對(duì)于測(cè)定該施密特因子的倒數(shù) (m值)的方向，可以顯示高的強(qiáng)度。如上所述，本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件其特征在于，在 施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上，由晶體取向算出的施密特因子 的倒數(shù)(m值)的平均為2.3以上，從而可以有效地改善最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向的 強(qiáng)度。
[0020] 另外，對(duì)于施密特因子，在拉伸力的方向與滑移面呈45°的角度的情況下，最大值 為0.5;在拉伸力的方向與滑移面垂直或平行的情況下，最小值為0。
[0021] 在上述本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件中，上述鍛造部件優(yōu)選為熱處理型的鋁合金 制品。
[0022] 另外，本發(fā)明還提供一種汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于，具有:第 一工序，鑄造鋁合金;第二工序，對(duì)上述第一工序中得到的鋁合金鑄塊施加塑性變形，控制 晶體取向；和第三工序，對(duì)上述第二工序中得到的控制了晶體取向的鋁合金實(shí)施鍛造，得到 上述應(yīng)力產(chǎn)生部位的所述施密特因子的倒數(shù)的平均為2.3以上的鍛造部件。
[0023]實(shí)施上述第二工序和上述第三工序的次數(shù)不限于1次，也可以分別多次實(shí)施上述 第二工序和上述第三工序。
[0024] 在上述本發(fā)明的汽車(chē)行走部分部件的制造方法中，優(yōu)選具有大致同時(shí)進(jìn)行上述第 二工序和上述第三工序的工序。通過(guò)大致同時(shí)進(jìn)行上述第二工序的晶體取向的控制和上述 第三工序的成型加工，從而可以將汽車(chē)用行走部分部件的制造工序簡(jiǎn)略化。
[0025] 在上述本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法中，上述第二工序優(yōu)選為以使上 述鋁合金鑄塊的端部在大致一個(gè)方向（施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力 方向）上伸長(zhǎng)的方式進(jìn)行塑性變形的工序。
[0026] 另外，在上述本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法中，優(yōu)選在上述第一工序 的上述鑄造中使用半連續(xù)鑄造法，將通過(guò)上述半連續(xù)鑄造法鑄造得到的鑄造棒在與鑄造進(jìn) 行方向大致垂直方向上切斷，設(shè)計(jì)通過(guò)上述切斷得到的薄片材料的截面形狀以使上述鍛造 部件近似于在鍛造時(shí)的鍛造施壓方向上投影后的形狀，將上述薄片材料制成上述鋁合金鑄 塊。
[0027] 另外，在上述本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法中，優(yōu)選進(jìn)一步具有對(duì)上 述第三工序中得到的鍛造部件實(shí)施固溶處理和時(shí)效處理的第四工序。
[0028]發(fā)明的效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種即使作為由鋁合金鑄造材料構(gòu)成的鍛造部件也具有充 分的強(qiáng)度的鋁合金制的汽車(chē)用行走部分部件及其有效的制造方法。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的汽車(chē)用行走部分部件的一個(gè)例子的示意立 體圖。
[0031] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的汽車(chē)用行走部分部件的使用時(shí)的載荷狀態(tài) 的一個(gè)例子的示意圖。
[0032] 圖3是本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法的工序圖。
[0033] 圖4是表示本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法中使用的異形連鑄棒和將其 切片得到的薄片材料的一個(gè)例子的示意立體圖。
[0034] 圖5是本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法中使用的薄片材料的外觀照片。 [0035] 符號(hào)說(shuō)明
[0036] 1…汽車(chē)用行走部分部件、2…臂部、4…球窩接頭安裝部、6…襯套套筒、8…異形連 鑄棒、10···薄片材料
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件及其制造方法的代表性 實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，但是本發(fā)明并不僅限定于這些。另外，以下的說(shuō)明中有可能對(duì)同 一或相當(dāng)部分賦予同一符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，附圖是為了概念地說(shuō)明本發(fā)明的，因 此，也存在表示的各構(gòu)成要素的尺寸或它們的比與實(shí)際的不同的情況。
[0038] 1.汽車(chē)用行走部分部件
[0039] 從車(chē)體輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)汽車(chē)用部件的鋁合金化進(jìn)行了各種研究，例如，對(duì)汽 車(chē)用的懸架部件即上臂、下臂以及橫向推桿等，也可以使用鋁合金的熱鍛造品。這些部件近 來(lái)由于用于汽車(chē)的車(chē)廂尺寸擴(kuò)大、行駛性能提高、為了成本降低的部件一體化而造成形狀 復(fù)雜化，因此，應(yīng)力容易集中在特定的部位。作為其它的汽車(chē)用部件，例如可以列舉轉(zhuǎn)向節(jié)、 縱臂等。
[0040] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的汽車(chē)用行走部分部件的一個(gè)例子的示意立 體圖。汽車(chē)用行走部分部件1是鍛造懸架部件，具有彎度大的三維復(fù)雜形狀。汽車(chē)用行走部 分部件1是鋁合金制品，優(yōu)選為熱處理型的鋁合金制。熱處理型的鋁合金是通過(guò)熱處理得到 規(guī)定的強(qiáng)度的錯(cuò)合金，可以列舉2000系列合金(Al-Cu-Mg系合金）、6000系列合金(Al-Mg-Si 系合金）、7000系列合金(Al-Zn-Mg系合金）、AC1B合金(Al-Cu-Mg系合金)AC2A合金(Al-Cu-Si系合金）、AC2B合金(Al-Cu-Si系合金）、AC5A合金(Al-Cu-Ni-Mg系合金）、AC4A合金(A1-Si-Mg合金）、AC4C合金(Al-Si-Mg系合金）、AC4CH合金(Al-Si-Mg系合金）、AC4B合金(Al-Si-Cu系合金）、AC4D合金(Al-Si-Cu-Mg系合金）、AC8A合金(Al-Si-Ni-Cu-Mg系合金）、AC8B合金 (Al-Si-Ni-Cu-Mg 系合金）、AC8C 合金(Al-Si-Ni-Cu-Mg 系合金）、AC9A 合金(Al-Si-Cu-Mg-Ni 系合金）、AC9A合金(Al-Si-Cu-Mg-Ni系合金)等。
[0041] 對(duì)于汽車(chē)用行走部分部件1可以使用上述熱處理型的鋁合金，但從確保汽車(chē)用行 走部分部件1的強(qiáng)度和可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用膨化材料，更優(yōu)選使用6000系列合金。 [0042]汽車(chē)用行走部分部件1在臂部2具有在使用中最大應(yīng)力產(chǎn)生的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位， 該最大應(yīng)力產(chǎn)生部位結(jié)合使用方式需要具有充分的強(qiáng)度。在此，進(jìn)行設(shè)計(jì)使得最大應(yīng)力產(chǎn) 生部位以在施加外力的情況下的載荷應(yīng)力方向上根據(jù)晶體取向算出的施密特因子的倒數(shù) 的平均成為2.3以上。
[0043]汽車(chē)用行走部分部件1大概由如圖1所示的大致三角形的整體形狀構(gòu)成，在各三角 形的頂點(diǎn)部分具有用臂部2連接的球窩接頭安裝部4和襯套套筒(bushing boss)6。臂部2通 常在其寬度方向的各周緣部(兩側(cè)端部)具有在臂部2的長(zhǎng)邊方向延伸的肋拱，在其寬度方 向的中央部通常具有在臂部2的長(zhǎng)邊方向延伸的圈套。汽車(chē)用行走部分部件1使用時(shí)在襯套 套筒6中壓入襯套，在球窩接頭安裝部4上安裝球窩接頭。
[0044] 以上述的汽車(chē)用行走部分部件1的整體結(jié)構(gòu)或形狀作為前提，在通常的汽車(chē)用行 走部分部件1中，使用中產(chǎn)生最大應(yīng)力（負(fù)載最大應(yīng)力）的特定部位為臂部2的球窩接頭安裝 部4側(cè)。另外，雖然由于汽車(chē)用行走部分部件1的構(gòu)造設(shè)計(jì)條件等而多少產(chǎn)生差異，但是對(duì)臂 部2的載荷應(yīng)力方向?yàn)楸鄄?的大致長(zhǎng)邊方向。
[0045] 圖2中表示汽車(chē)用行走部分部件1的使用時(shí)的載荷狀態(tài)的一個(gè)例子的示意圖。作為 將襯套固定，在球窩接頭安裝部4以載荷方向-1和載荷方向-2所示的方向施加載荷的情況 下，汽車(chē)用行走部分部件1的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位成為a和b的區(qū)域。
[0046] 在此，在臂部2的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的強(qiáng)度不充分的情況下，難以在較高地維持作 為汽車(chē)用行走部分部件1整體的強(qiáng)度的同時(shí)達(dá)到輕量化。相對(duì)于此，本發(fā)明的汽車(chē)用行走部 分部件1中，在施加外力的情況下的載荷應(yīng)力方向（臂部2的大致長(zhǎng)邊方向）上，根據(jù)晶體取 向算出的施密特因子的倒數(shù)的平均成為2.3以上，通過(guò)織構(gòu)的最佳化從而使強(qiáng)度提高。 [0047]根據(jù)織構(gòu)而強(qiáng)度不同這一點(diǎn)已廣為人知，在本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件1中，關(guān) 于最大應(yīng)力產(chǎn)生部位選擇性地將織構(gòu)最佳化。其結(jié)果，可以提高相對(duì)于應(yīng)力方向的強(qiáng)度。
[0048]以下，對(duì)施加外力的情況下的載荷應(yīng)力方向（臂部2的大致長(zhǎng)邊方向）上根據(jù)晶體 取向得到施密特因子的倒數(shù)(m值)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]首先，通過(guò)掃描型電子顯微鏡所附屬的背散射電子衍射測(cè)定裝置(SEM-EBSD)測(cè)定 最大應(yīng)力產(chǎn)生部位上的拉伸試驗(yàn)片的采用位置的織構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，以觀察面與應(yīng)力方向垂 直的方式采集試驗(yàn)片，對(duì)于觀察面進(jìn)行機(jī)械研磨、拋光之后，通過(guò)電解拋光除去加工層。通 過(guò)對(duì)于該觀察面進(jìn)行SEM-EBSD測(cè)定從而取得取向信息。
[0050]根據(jù)得到的取向信息，使用EBSD分析軟件求得施密特因子的倒數(shù)(m值），作為該分 析軟件，例如可以使用TSL公司制造的"OIM Analysis"。具體來(lái)說(shuō)，將活動(dòng)的滑移系假定為 {111}〈110>，在對(duì)垂直于觀察面的方向賦予拉伸變形的條件下，分別算出測(cè)定視野中的各 測(cè)定點(diǎn)（約10萬(wàn)點(diǎn)）的施密特因子。根據(jù)算出的施密特因子，算出倒數(shù)，取得全部測(cè)定點(diǎn)的平 均，由此可以算出測(cè)定視野的施密特因子的倒數(shù)(m值）。
[0051 ] 2.汽車(chē)用行走部分部件的制造方法
[0052]本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法提供上述本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部 件的有效的制造方法。圖3是本發(fā)明的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法的工序圖。本發(fā)明的 汽車(chē)用行走部分部件的制造方法具有：鑄造鋁合金的第一工序（S01);對(duì)上述第一工序 (S01)中得到的鋁合金鑄塊施加塑性變形，控制晶體取向的第二工序(S02);和對(duì)上述第二 工序（S02)中得到的控制了晶體取向的鋁合金施加鍛造的第三工序（S03)。另外，優(yōu)選進(jìn)一 步具有對(duì)上述第三工序（S03)中得到的鍛造部件施以固溶處理的第四工序(S04)。另外，第 二工序(S02)和第三工序(S03)也可以作為一個(gè)工序一并實(shí)施。
[0053] (1)鋁合金的鑄造(第一工序）
[0054]鑄造鋁合金的第一工序(S01)中優(yōu)選使用半連續(xù)鑄造法。圖4中表示了展示異形連 鑄棒和將其切片得到的薄片材料的一個(gè)例子的示意立體圖。在第一工序(S01)中，制造具有 近似于鍛造最終產(chǎn)品的產(chǎn)品投影形狀的薄片截面形狀的異形連鑄棒8。另外，如上所述，對(duì) 于鋁合金優(yōu)選使用熱處理型的鋁合金，特別地，更優(yōu)選使用6000系列鋁合金。
[0055] 作為異形連鑄棒8的截面形狀，也可以制成比最終產(chǎn)品的投影形狀大的形狀，如果 作為鍛造時(shí)的原材料的薄片材料10的截面形狀大于最終產(chǎn)品的投影形狀，則為了使成品率 良好，需要減薄將異形連鑄棒8切片時(shí)的切割板厚。然而，如果將厚度過(guò)度減薄，則產(chǎn)品的厚 壁部欠缺，容易產(chǎn)生所謂的未填充，因此，不能將薄片材料10的板厚極端地減薄。即，薄片材 料10的板厚下限以最終產(chǎn)品的最大厚壁部不發(fā)生未填充為基準(zhǔn)。
[0056] 另外，加工成產(chǎn)品形狀的鍛造通常在粗鍛造中鍛造成大體上接近產(chǎn)品形狀的形 狀，在其后的最后加工鍛造中整頓形狀。
[0057] (2)通過(guò)塑性變形的晶體取向控制(第二工序）
[0058]在對(duì)第一工序（S01)中得到的鋁合金鑄塊施加塑性變形，控制鋁合金鑄塊的晶體 取向的第二工序(S02)中，優(yōu)選為以使將異形連鑄棒8切斷得到的薄片材料10的端部在大致 一個(gè)方向（施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向）上延伸的方式施加塑 性變形的工序。
[0059]將薄片材料10的端部延伸的區(qū)域相當(dāng)于最終成為汽車(chē)用行走部分部件1的臂部2 的區(qū)域。通過(guò)以在該區(qū)域中，由施加外力的情況下的載荷應(yīng)力方向（臂部2的大致長(zhǎng)邊方向） 上的晶體取向算出的施密特因子的倒數(shù)(m值)的平均成為2.3以上的方式進(jìn)行鍛造(在特定 的方向上形成金屬流體），由此可以得到輕量且高強(qiáng)度的汽車(chē)用行走部分部件1。另外，延伸 方向優(yōu)選為臂部2的大致長(zhǎng)邊方向。
[0060]第二工序（S02)中可以使用具有上述形狀的薄片材料10,通過(guò)鍛造薄片材料10的 端部延伸，因此，優(yōu)選使用預(yù)先將端部設(shè)計(jì)得較短的薄片材料。圖5中，（a)表示不考慮由于 鍛造產(chǎn)生的端部的伸長(zhǎng)的薄片材料，（b)表示考慮到由于鍛造而造成的端部的伸長(zhǎng)的薄片 材料的外觀照片。在(b)中，通過(guò)第二工序(S02)使端部向箭頭方向延伸，從而可以得到適當(dāng) 形狀和大小的薄片材料10。
[0061 ] 第二工序(S02)中鍛造的壓下率優(yōu)選為10~70%，進(jìn)一步優(yōu)選為30~50%。這是由 于如果壓下率過(guò)大，則由于再結(jié)晶而發(fā)生強(qiáng)度降低;如果過(guò)小，則不能使施密特因子的倒數(shù) (m值)的平均為2.3以上。
[0062]另外，實(shí)施第二工序(S02)的次數(shù)不限于1次，也可以實(shí)施多次。
[0063] (3)鍛造(第三工序）
[0064]該工序是對(duì)第二工序（S02)中得到的控制了晶體取向的鋁合金實(shí)施鍛造，制成汽 車(chē)用行走部分部件1的最終形狀的工序。另外，鍛造方法沒(méi)有特別地限定，可以在不損害本 發(fā)明的效果的范圍內(nèi)使用現(xiàn)有公知的各種鍛造方法。
[0065]另外，實(shí)施第三工序(S03)的次數(shù)不限于1次，也可以實(shí)施多次。
[0066] (4)固溶處理和時(shí)效處理(第四工序）
[0067]在作為鋁合金使用熱處理型的鋁合金的情況下，優(yōu)選對(duì)通過(guò)上述第三工序（S03) 的鍛造而制成最終形狀的鍛造部件實(shí)施固溶處理和時(shí)效處理。固溶處理后，通過(guò)施以適當(dāng) 的時(shí)效處理，從而可以提高鍛造部件整體的強(qiáng)度。
[0068]固溶處理和時(shí)效處理的條件沒(méi)有特別地限定，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍 內(nèi)使用現(xiàn)有公知的各種固溶處理和時(shí)效處理。另外，由于這些的最佳條件依賴于鋁合金的 種類(lèi)或鍛造部件的形狀和大小等，因此，優(yōu)選對(duì)固溶處理和時(shí)效處理后的鍛造部件進(jìn)行組 織觀察或機(jī)械特性的評(píng)價(jià)，并選定適宜的優(yōu)選條件。
[0069] 以上，對(duì)本發(fā)明的代表性實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不僅限定于這些，可 以有各種設(shè)計(jì)變更，這些設(shè)計(jì)變更全部包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
[0070] 實(shí)施例 [0071]《實(shí)施例》
[0072] 將具有表1所記載的組成的熱處理型的鋁合金進(jìn)行半連續(xù)鑄造成為圖3所示的形 狀。對(duì)得到的鑄塊進(jìn)行均質(zhì)化處理之后，分別切割成30_的厚度(第一工序）。
[0073] 對(duì)得到的鋁合金鑄塊施加塑性變形控制晶體取向的第二工序之后，進(jìn)行熱鍛造 (第三工序）[粗鍛造-最后加工鍛造]，得到圖1所示的形狀的鍛造品。第二工序的塑性變形 中使用熱鍛造，該熱鍛造的條件設(shè)為原材料溫度500°C并且壓下率40%。另外，對(duì)得到的鍛 造品施以T6調(diào)質(zhì)處理(第四工序）。
[0074] 從得到的鍛造品的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位（圖2所示的a和b)上采集試驗(yàn)片，用上述的 SEM-EBSD法算出施密特因子的倒數(shù)(m值）。另外，使用日本電子制造的掃描型電子顯微鏡 (SEM)和TSL制造的背散射電子衍射測(cè)定裝置(EBSD)的復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件為，視 野面積800μηι X 800μηι、晶體取向測(cè)定點(diǎn)間的距離（步長(zhǎng)）3μηι。測(cè)定后，使用TSL公司制造的 0ΙΜ系統(tǒng)實(shí)施晶體取向分析。將得到的施密特因子的倒數(shù)(m值)示于表2中。
[0075] 另外，對(duì)由鍛造品的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位（圖2所示的a和b)取得的試驗(yàn)片進(jìn)行拉伸 試驗(yàn)，測(cè)定0.2%耐力、拉伸強(qiáng)度以及伸長(zhǎng)率。拉伸試驗(yàn)片使用了JIS Z 2241中記載的14號(hào)A 試驗(yàn)片。拉伸速度根據(jù)JIS Z 2241，將直至0.2%耐力設(shè)定為2mm/min，將0.2%耐力之后設(shè) 定為5mm/min。另外，1^數(shù)為3個(gè)，計(jì)算平均值。將得到的值分別示于表2中。
[0076] 《比較例》
[0077] 除了不實(shí)施控制鋁合金鑄塊的晶體取向的第二工序以外，其它都與實(shí)施例同樣地 得到鍛造品。另外，與實(shí)施例同樣地測(cè)定m值、0.2%耐力、拉伸強(qiáng)度以及伸長(zhǎng)率。將得到的值 分別示于表2中。
[0081]在實(shí)施例的鍛造品中，全部試驗(yàn)片的施密特因子的倒數(shù)(m值)為2.3以上，而比較 例的鍛造品中全部試驗(yàn)片的施密特因子的倒數(shù)(m值)小于2.3。對(duì)應(yīng)于此，可以確認(rèn)實(shí)施例 的鍛造品的0.2%耐力與比較例的鍛造品相比明顯提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車(chē)用行走部分部件，其特征在于， 該汽車(chē)用行走部分部件是鋁合金制的鍛造部件， 在施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上，由晶體取向算出的施密 特因子的倒數(shù)的平均為2.3以上。2. 如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)用行走部分部件，其特征在于， 所述鍛造部件為熱處理型的鋁合金制品。3. -種汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于， 具有： 第一工序，鑄造鋁合金； 第二工序，對(duì)所述第一工序中得到的鋁合金鑄塊施加塑性變形，控制晶體取向，使得在 施加外力的情況下的最大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上，由晶體取向算出的施密特因子 的倒數(shù)的平均成為2.3以上;和 第三工序，對(duì)所述第二工序中得到的控制了晶體取向的鋁合金實(shí)施鍛造，得到所述應(yīng) 力產(chǎn)生部位的所述施密特因子的倒數(shù)的平均為2.3以上的鍛造部件。4. 如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于， 具有大致同時(shí)進(jìn)行所述第二工序和所述第三工序的工序。5. 如權(quán)利要求3或4所述的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于， 所述第二工序是進(jìn)行塑性變形以使所述鋁合金鑄塊的端部在施加外力的情況下的最 大應(yīng)力產(chǎn)生部位的載荷應(yīng)力方向上伸長(zhǎng)的工序。6. 如權(quán)利要求3~5中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于， 在所述第一工序的所述鑄造中使用半連續(xù)鑄造法， 將通過(guò)所述半連續(xù)鑄造法鑄造得到的鑄造棒在與鑄造進(jìn)行方向大致垂直方向上切斷， 設(shè)計(jì)通過(guò)所述切斷得到的薄片材料的截面形狀以使所述鍛造部件近似于在鍛造時(shí)的 鍛造施壓方向上投影后的形狀， 將所述薄片材料制成所述鋁合金鑄塊。7. 如權(quán)利要求3~6中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)用行走部分部件的制造方法，其特征在于， 進(jìn)一步具有第四工序，對(duì)所述第三工序中得到的所述鍛造部件實(shí)施固溶處理和時(shí)效處 理。
【文檔編號(hào)】C22C21/06GK105829150SQ201480068876
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日
【發(fā)明人】白井孝太, 井尻哲也, 岡田浩, 角慎郎, 角慎一郎, 若井幸, 若井幸一, 森山慶彥
【申請(qǐng)人】日本輕金屬株式會(huì)社