專利名稱：壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除汽車及兩輪車所使用的化油器、發(fā)動(dòng)機(jī)體、氣缸蓋、氣缸 體、減震器、側(cè)蓋、曲軸箱等部件及VTR機(jī)架、照相機(jī)機(jī)體等所使用的部件之外，還用 作電動(dòng)工具、燃?xì)馄骶?、自?dòng)升降機(jī)等部件的含有Si及Cu的壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的 改性方法。
背景技術(shù)：
所謂的ADC10、ADC12、ADC14等含有Si和Cu的壓鑄鋁制品，因含有促進(jìn)腐
蝕反應(yīng)的Cu而耐腐蝕性有可能成為問題。為改善含有Si和Cu的壓鑄鋁制品的耐腐蝕 性，通常進(jìn)行陽極氧化處理或以涂膜等其它物質(zhì)覆蓋表面的涂敷處理。另外，例如專利文獻(xiàn)1所記載的要點(diǎn)為，將鋁合金中所包含的Cu的含量限制在 0.2質(zhì)量％以下，且將Mg的含量控制在0.1 0.5質(zhì)量％的范圍。專利文獻(xiàn)1認(rèn)為，可 以通過降低Cu的含量使Cu不在鋁合金中析出，且通過在上述特定范圍含有的Mg來彌補(bǔ) 因降低Cu的含量而不足的強(qiáng)度，從而提高耐腐蝕性和強(qiáng)度(硬度(HV))。專利文獻(xiàn)1:特開2005-139552號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、權(quán)利要求6、權(quán)利要求12、 段落
、段落
等)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，陽極氧化處理或涂敷處理因需要在制成壓鑄鋁制品之后在其它工序設(shè)置 這些處理，因而不僅在成本方面不利，而且在除去所形成的氧化膜或涂膜時(shí)有可能容易 引起腐蝕。另外，由于雖然不像Cu那樣，但Mg也具有促進(jìn)腐蝕反應(yīng)的作用，因而含Mg 多的專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)也不能說具有足夠的耐腐蝕性。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，以提供一種耐腐蝕性及機(jī)械強(qiáng)度具體而言就 是屈服強(qiáng)度優(yōu)良的壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的改性方法為課題。用于解決課題的手段本發(fā)明的壓鑄鋁制品為含有Si和Cu的壓鑄鋁制品，其特征在于，存在于Si和 Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。這樣，在將壓鑄鋁制品中的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑設(shè)為 10 μ m以下時(shí)，由于Cu析出而成為不均勻的組織，因而與組織中均勻地分散有Cu的情 況相比較，可減少Al和Cu的鍵合區(qū)域，進(jìn)而可增加Al和Al的鍵合區(qū)域。另外，因?yàn)?Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑足夠小，所以不易成為腐蝕的起點(diǎn)。因此，本 發(fā)明的壓鑄鋁制品與現(xiàn)有的壓鑄鋁制品相比耐腐蝕性提高。本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法，為含有Si和Cu的壓鑄鋁制品的改性方法，其 特征在于，以150°C以上且低于250°C對(duì)上述壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱。該加熱優(yōu)選是對(duì)上述壓鑄鋁制品施加交流電場(chǎng)、或者施加高頻范圍的電磁波、或者通過加熱器進(jìn)行加熱。如果這樣操作在特定的溫度范圍對(duì)壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱，就可以使Cu析出，因 此，可使Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。因而，通過進(jìn)行這樣 的改性可提高壓鑄鋁制品的耐腐蝕性。發(fā)明效果本發(fā)明的壓鑄鋁制品由于使Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m 以下，因此耐腐蝕性優(yōu)良。本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法由于可使Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的 直徑為10 μ m以下，因而能夠提高壓鑄鋁制品的耐腐蝕性。


圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法的壓鑄鋁制品改性裝置的一個(gè) 例子的立體圖；圖2是表示實(shí)施例1、比較例1及比較例2的陽極極化測(cè)定結(jié)果的曲線圖；圖3A是比較例3的透射式電子顯微鏡(TEM)照片；圖3B是實(shí)施例4的TEM照片；
圖3C是實(shí)施例5的TEM照片；圖3D是比較例4的TEM照片；圖4是表示實(shí)施例6中的Al-Cu系金屬間化合物的晶粒表面積(μ m2)和析出個(gè) 數(shù)(個(gè)/mm2)的關(guān)系的直方圖；圖5A是比較例5的TEM照片；圖5B是實(shí)施例6的TEM照片；圖5C是實(shí)施例7的TEM照片；圖5D是比較例6的TEM照片；圖6A是比較例7的TEM照片；圖6B是實(shí)施例8的TEM照片；圖6C是實(shí)施例9的TEM照片；
圖6D是比較例8的TEM照片；圖6E是比較例9的TEM照片；圖7是表示實(shí)施例10、比較例1及比較例10的陽極極化測(cè)定結(jié)果的圖；圖8是表示實(shí)施例11、比較例11及比較例12的機(jī)械性質(zhì)(拉伸強(qiáng)度(應(yīng)力 (MPa))> 0.2%屈服強(qiáng)度(MPa)、斷裂應(yīng)變(％))的圖。符號(hào)說明10 壓鑄鋁制品改性裝置11 容器12:屏蔽配線13 交流發(fā)生裝置P 壓鑄鋁制品AV 醇蒸氣
具體實(shí)施例方式下面，詳細(xì)說明本發(fā)明的壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的改性方法。首先，說明本發(fā)明的壓鑄鋁制品。本發(fā)明的壓鑄鋁制品為含有Si和Cu的壓鑄鋁制品，使存在于Si和Al的晶界處 的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。在此，所謂含有Si和Cu的壓鑄鋁制品是指，使用所謂ADC10、ADC12、
ADC14等壓鑄鋁合金并通過壓鑄法制作的制品。作為這樣的壓鑄鋁制品，例如除汽車及 兩輪車所使用的化油器、發(fā)動(dòng)機(jī)體、氣缸蓋、氣缸體、減震器、側(cè)蓋、曲軸箱等部件及 VTR機(jī)架、照相機(jī)機(jī)體等所使用的部件之外，還可列舉電動(dòng)工具、燃?xì)馄骶?、自?dòng)升降 機(jī)等部件。如上所述，所謂使存在于Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒 的直徑為IOym以下是指，使Cu析出而成為不均勻的組織。因此，與組織中均勻地分 散有Cu的情況相比，可減少Al和Cu的鍵合區(qū)域，進(jìn)而可增加Al和Al的鍵合區(qū)域。另 外，因?yàn)锳l-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑足夠小，所以不易成為腐蝕的起點(diǎn)。 因此，能夠提高壓鑄鋁制品的耐腐蝕性。相反，當(dāng)存在于Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑超 過10 μ m時(shí)，由于Al粗大化后的Al-Cu系金屬間化合物成為腐蝕的起點(diǎn)，故不會(huì)提高耐 腐蝕性。更優(yōu)選使Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為5 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選 為3μιη以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為Iym以下，最優(yōu)選為0.5 μ m以下。另外，還優(yōu)選Al-Cu 系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為0.03 μ m以上。在本發(fā)明的壓鑄鋁制品中，優(yōu)選上述的Al-Cu系金屬間化合物晶粒的晶粒體積 的最頻值為30μιη3以下。這樣一來，由于分布于組織中的Al-Cu系金屬間化合物的晶粒 體積的最頻值足夠小，因而可更難以成為腐蝕的起點(diǎn)。因此，可進(jìn)一步提高壓鑄鋁制品 的耐腐蝕性。相反，當(dāng)上述的Al-Cu系金屬間化合物的晶粒體積的最頻值超過30 μ m3時(shí)，則 因?yàn)锳l-Cu系金屬間化合物的晶粒體積大而易于成為腐蝕的起點(diǎn)。因此，不能提高壓鑄 鋁制品的耐腐蝕性。此外，更優(yōu)選Al-Cu系金屬間化合物的晶粒體積的最頻值為10 μ m3 以下，進(jìn)一步優(yōu)選為Iym3以下。優(yōu)選作為整體按1 20質(zhì)量％的含量含有上述Cu，且細(xì)分為Imm3的體積中的 上述Cu含量為上述含量(1 20質(zhì)量％)的士25% (即，0.75 25質(zhì)量％)。本發(fā)明 的壓鑄鋁制品由于Cu的析出而成為不均勻的組織(即，Cu偏析)，因而使組織中的Cu 的含量集中于局部。因此，以這種方式規(guī)定作為整體的Cu含量和偏析后的每單位體積的 Cu含量的關(guān)系。當(dāng)作為整體所含有的Cu含量為1 20質(zhì)量％時(shí)，由于利用本發(fā)明的改性方法進(jìn) 行了改性的壓鑄鋁制品作為制品可具有必須的強(qiáng)度，故而優(yōu)選。另一方面，當(dāng)作為整體 所含有的Cu含量小于1質(zhì)量％時(shí)，則由于壓鑄鋁制品的強(qiáng)度變低，故而不優(yōu)選。另外， 由于當(dāng)作為整體所含有的Cu含量超過20質(zhì)量％時(shí)，Cu過多，因而使耐腐蝕性降低，故 而也不優(yōu)選。
當(dāng)細(xì)分為Imm3的體積中的上述Cu含量處于上述含量(1 20質(zhì)量％)的士25% (即，0.75 25質(zhì)量％)這一范圍時(shí)，由于Cu作為Al-Cu系金屬間化合物分散析出，能 夠得到更優(yōu)良的耐腐蝕性，故而優(yōu)選。另一方面，當(dāng)細(xì)分為Imm3的體積中的上述Cu含 量小于上述含量(1 20質(zhì)量％)的-25% (即，小于0.75質(zhì)量％)時(shí)，則因Cu即使作為 Al-Cu系金屬間化合物分散析出，Al彼此的鍵合部仍然大量存在，故而不優(yōu)選。另外， 當(dāng)細(xì)分為Imm3的體積中的上述Cu含量超過上述含量(1 20質(zhì)量％)的+25% (即， 超過25質(zhì)量％)時(shí)，則因存在Cu作為Al-Cu系金屬間化合物分散析出的區(qū)域和Cu不足 的區(qū)域，故而不優(yōu)選。細(xì)分為Imm3的體積中的Cu含量可通過利用分析裝置進(jìn)行分析測(cè)定，但是也可 以根據(jù)晶粒表面積及析出個(gè)數(shù)計(jì)算出每單位面積(mm2)的Al-Cu系金屬間化合物的含 量，即每單位面積(mm2)的Cu含量，假設(shè)其中在厚度方向也同樣分布有Cu而進(jìn)行計(jì) 算，由此來進(jìn)行掌握。以上所說明的壓鑄鋁制品，可在使用含有Si和Cu的壓鑄鋁合金并通過壓鑄法制 造壓鑄鋁制品之后，通過對(duì)制造的壓鑄鋁制品進(jìn)行后述的改性方法而得到。下面，說明本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法。本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法為含有Si和Cu的壓鑄鋁制品的改性方法，是以 150°C以上且低于250°C對(duì)壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱。當(dāng)對(duì)利用壓鑄法制造的壓鑄鋁制品在上述的特定溫度范圍進(jìn)行加熱時(shí)，可使組 織中的Cu析出，進(jìn)而可使存在于Si和Al晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的 直徑為IOym以下。由于當(dāng)壓鑄鋁制品的加熱溫度低于150°C時(shí)不能析出Cu，因而不能形成Cu析出 的不均勻的組織。另一方面，當(dāng)壓鑄鋁制品的加熱溫度為250°C以上時(shí)，由于造成Cu分 散而成為均勻的組織。此外，優(yōu)選將加熱溫度的上限設(shè)為230°C左右。壓鑄鋁制品的加熱優(yōu)選通過對(duì)壓鑄鋁制品施加交流電場(chǎng)或施加高頻范圍的電磁 波，或者利用加熱器加熱來進(jìn)行，但也可以用電熱線進(jìn)行加熱。通過對(duì)壓鑄鋁制品進(jìn)行上述處理中的任一種，可將壓鑄鋁制品加熱到150°C以上 且低于250°C，所以可使存在于壓鑄鋁制品的Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物 的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。此外，優(yōu)選交流電場(chǎng)的頻率為50Hz 20kHz，優(yōu)選交流電場(chǎng)的功率為150W以 上且低于250W。只要交流電場(chǎng)的頻率及功率為這樣的范圍，就可以將壓鑄鋁制品加熱到 150°C以上且低于250°C，因而，如上所述，可以使存在于壓鑄鋁制品的Si和Al的晶界處 的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。相反，當(dāng)交流電場(chǎng)的頻率低于50Hz或者交流電場(chǎng)的功率低于150W時(shí)，則因頻 率及功率過低而使加熱溫度達(dá)不到150°C，進(jìn)而不能使Cu析出。另一方面，當(dāng)交流電場(chǎng) 的頻率超過20kHz或者交流電場(chǎng)的功率超過250W時(shí)，則因頻率及功率過高而使加熱溫度 達(dá)到250°C以上，結(jié)果造成Cu分散。通過施加具有這樣的頻率及功率的交流電場(chǎng)10 100分鐘，可以可靠地使Cu在 組織中適當(dāng)?shù)匚龀?。?yōu)選交流電場(chǎng)施加到壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量為70W/g以上。當(dāng)使交流電場(chǎng)的能量為70W/g以上時(shí)，可將壓鑄鋁制品加熱到150°C以上。相反，當(dāng)交流電場(chǎng)的能量低于70W/g時(shí)，則因交流電場(chǎng)的能量過低而使壓鑄鋁 制品的加熱溫度低于150°C，而不能使Cu析出。此外，優(yōu)選交流電場(chǎng)施加到壓鑄鋁制 品的每單位質(zhì)量的能量為200W/g以下。當(dāng)施加到壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量超過 200W/g時(shí)，則壓鑄鋁制品的加熱溫度達(dá)到250°C以上，結(jié)果造成Cu分散。通過施加具有這樣的能量的交流電場(chǎng)10 100分鐘，可以使Cu可靠地在組織中 適當(dāng)?shù)匚龀?。?yōu)選交流電場(chǎng)施加到壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的輸出功率為50W/kg 1000W/ kg。當(dāng)使交流電場(chǎng)的輸出功率在這一范圍時(shí)，可將壓鑄鋁制品加熱到150°C以上且低于 250°C。另一方面，當(dāng)交流電場(chǎng)的輸出功率低于50W/kg時(shí)，則因交流電場(chǎng)的輸出功率過 低而使壓鑄鋁制品的加熱溫度低于150°C，從而不能使Cu析出。另外，當(dāng)交流電場(chǎng)的輸 出功率超過1000W/kg時(shí)，則因交流電場(chǎng)的輸出功率過高而使壓鑄鋁制品的加熱溫度達(dá)到 250°C以上，結(jié)果造成Cu分散。通過施加具有這樣的輸出功率的交流電場(chǎng)10 100分鐘，可以可靠地使Cu在組 織中合適地析出。另外，優(yōu)選高頻范圍的電磁波的頻率為IOMHz 10GHz，輸出功率為100W以 上。當(dāng)高頻范圍的電磁波的頻率及輸出功率滿足這樣的條件時(shí)，可將壓鑄鋁制品加熱到 150°C以上且低于250°C。相反，當(dāng)高頻范圍的電磁波的頻率低于10MHz，或者高頻范圍的電磁波的輸出 功率低于IOOW時(shí)，則因高頻范圍的電磁波的頻率過低而使壓鑄鋁制品的加熱溫度低于 150°C,進(jìn)而不能使Cu析出。另外，當(dāng)高頻范圍的電磁波的頻率超過IOGHz時(shí)，則因高 頻范圍的電磁波的頻率過高而使壓鑄鋁制品的加熱溫度達(dá)到250°C以上，結(jié)果造成Cu分 散。此外，優(yōu)選高頻范圍的電磁波的輸出功率相對(duì)于壓鑄鋁制品的重量為200W/g以下。當(dāng)這樣的高頻范圍的電磁波施加10 100分鐘時(shí)，可以使Cu在組織中適當(dāng)?shù)匚?出ο優(yōu)選高頻范圍的電磁波施加到壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量為50W/g以上。 當(dāng)使高頻范圍的電磁波的能量為50W/g以上時(shí)，可將壓鑄鋁制品加熱到150°C以上且低 于 250 0C ο相反，當(dāng)高頻范圍的電磁波的能量低于50W/g時(shí)，則因高頻范圍的電磁波的能 量過低而致使壓鑄鋁制品的加熱溫度低于150°C，從而不能使Cu析出。此外，優(yōu)選高頻 范圍的電磁波施加到壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量為200W/g以下。當(dāng)壓鑄鋁制品的 每單位質(zhì)量的能量超過200W/g時(shí)，則因高頻范圍的電磁波的能量過高而使壓鑄鋁制品的 加熱溫度達(dá)到250°C以上，結(jié)果造成Cu分散。在本發(fā)明的鋁制品的改性方法中，如以上所說明的，在壓鑄鋁制品的加熱溫度 低于150°C而不能析出Cu的情況及壓鑄鋁制品的加熱溫度達(dá)到250°C以上結(jié)果造成Cu分 散的情況中的任一情況下，都會(huì)造成在Si和Al的晶界處不存在Al-Cu系金屬間化合物。此外，在本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法中，優(yōu)選在醇蒸氣中對(duì)壓鑄鋁制品進(jìn) 行加熱?？梢哉J(rèn)為，當(dāng)在醇蒸氣中對(duì)壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱時(shí)，在壓鑄鋁制品的表面會(huì)生 成醇鹽，因而可形成耐腐蝕性更為優(yōu)良的壓鑄鋁制品。
優(yōu)選通過用于加熱的加熱器等將醇加熱到70 110°C來產(chǎn)生醇蒸氣。優(yōu)選上述的醇蒸氣為對(duì)乙醇及甲醇中的至少一種進(jìn)行加熱而得到。當(dāng)為乙醇及 甲醇時(shí)，因比較廉價(jià)且沸點(diǎn)低，因而可容易地得到醇蒸氣，而且可以在壓鑄鋁制品的表 面可靠地生成醇鹽。 本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法可利用例如圖1所示的壓鑄鋁制品改性裝置10 順利地進(jìn)行實(shí)施。該裝置10具備可在內(nèi)部與壓鑄鋁制品P—同根據(jù)需要收納有醇蒸氣 AV的容器11、用于從該容器11外引入容器11內(nèi)且與壓鑄鋁制品P接觸而施加交流電場(chǎng) 的屏蔽配線12、與該屏蔽配線12連接產(chǎn)生交流電場(chǎng)的交流發(fā)生裝置13。此外，也可通過 取代上述的交流發(fā)生裝置13而使用具備發(fā)生高頻范圍的電磁波的電磁波發(fā)生裝置(未圖 示)的壓鑄鋁制品改性裝置(未圖示)，對(duì)壓鑄鋁制品P適當(dāng)?shù)厥┘痈哳l范圍的電磁波。在利用這樣的裝置10對(duì)壓鑄鋁制品P進(jìn)行改性時(shí)，最好將壓鑄鋁制品P收納于 上述裝置10的容器11內(nèi)，以使該壓鑄鋁制品P和屏蔽配線12接觸的方式進(jìn)行密閉。在 使容器11內(nèi)形成醇蒸氣AV氣氛的情況下，可以在容器11內(nèi)設(shè)置具備可在70 110°C下 進(jìn)行加熱的加熱器的小容器(都未圖示)，向該小容器注入乙醇及甲醇中的至少一種，用 上述加熱器進(jìn)行加熱。然后，利用交流發(fā)生裝置13產(chǎn)生交流電場(chǎng)，并介由屏蔽配線12施加于壓鑄鋁制 品P。交流電場(chǎng)例如可設(shè)為150W以上且低于250W等。當(dāng)施加這樣的交流電場(chǎng)時(shí)，壓 鑄鋁制品P被加熱到例如150°C以上且低于250°C。當(dāng)壓鑄鋁制品P被加熱時(shí)，在其表面 及內(nèi)部Cu向組織中析出而使組織成為不均勻。而且，所形成的存在于壓鑄鋁制品P的Si 和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒直徑為10 μ m以下。因此，耐腐蝕 性提高。實(shí)施例下面，說明本發(fā)明的壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的改性方法的實(shí)施例。(1)通過施加交流電場(chǎng)進(jìn)行改性的研究首先，進(jìn)行了通過施加交流電場(chǎng)進(jìn)行改性的研究。在該研究中，通過陽極極化 再現(xiàn)施加了交流電場(chǎng)的壓鑄鋁制品中產(chǎn)生的點(diǎn)蝕，并調(diào)查了壓鑄鋁制品的點(diǎn)蝕電位和耐 腐蝕性的關(guān)系。首先，使用壓鑄鋁合金ADC12 (Cu含量為2.3質(zhì)量％)并利用壓鑄法制造了圓柱 狀的壓鑄鋁制品。此外，壓鑄法是在鑄模溫度為230°C、熔融金屬溫度為700°C、澆鑄溫 度為670°C、壓力為90MPa這一條件下進(jìn)行的。將制造的壓鑄鋁制品收納于如圖1所示的壓鑄鋁制品改性裝置的容器內(nèi)，施加 200Hz、200W的交流電場(chǎng)60分鐘，在200°C下對(duì)收納于容器內(nèi)的壓鑄鋁制品進(jìn)行了加 熱、改性(實(shí)施例1)。以使壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量達(dá)到70 100W/g、使壓鑄 鋁制品的每單位質(zhì)量的輸出功率達(dá)到700W/kg左右的方式對(duì)該交流電場(chǎng)進(jìn)行控制。使用經(jīng)改性的實(shí)施例1的壓鑄鋁制品和未進(jìn)行改性的比較例1的壓鑄鋁制品進(jìn)行 陽極極化測(cè)定。陽極極化測(cè)定是在25°C的3.5%食鹽水中從腐蝕電位向陽極方向按20mV/ min進(jìn)行電位掃描，并測(cè)量與每20mV的電位相對(duì)的電流這一條件下進(jìn)行的。陽極極化 測(cè)定的結(jié)果示于圖2。如圖2所示，施加了 60分鐘上述條件的交流電場(chǎng)的實(shí)施例1的壓鑄鋁制品，與在未進(jìn)行上述條件的改性的比較例1的壓鑄鋁制品中觀察到的0.92V(VSAg/AgCl)下的電 流密度(A/cm2)相比較，其電流密度為1/10以下。當(dāng)然，改性后的實(shí)施例1的壓鑄鋁制 品的表面未發(fā)生點(diǎn)蝕(未圖示)。此外，在對(duì)實(shí)施例1的壓鑄鋁制品施加200Hz、250W的交流電場(chǎng)以250°C進(jìn)行再 加熱(比較例2)后發(fā)現(xiàn)，比較例2的電流密度成為與比較例1相同程度，與實(shí)施例1相 比較耐腐蝕性下降。根據(jù)(1)的結(jié)果得知，關(guān)于使用壓鑄鋁合金ADC12制造的壓鑄鋁制品的腐蝕， 預(yù)先施加交流電場(chǎng)進(jìn)行200°C以上且低于250°C的加熱處理對(duì)防止腐蝕是有效的。

(2)利用施加高頻范圍的電磁波進(jìn)行改性的研究其次，進(jìn)行了利用施加高頻范圍的電磁波進(jìn)行改性的研究。在該研究中，通過 陽極極化再現(xiàn)施加了高頻范圍的電磁波的壓鑄鋁制品中產(chǎn)生的點(diǎn)蝕，并調(diào)查了壓鑄鋁制 品的點(diǎn)蝕電位和耐腐蝕性的關(guān)系。按照上述(1)所述的條件再次制造了壓鑄鋁制品。然后，將制造的壓鑄鋁制品 收納于未圖示的壓鑄鋁制品改性裝置的容器內(nèi)，施加2.45GHz、100W的電磁波30分鐘 (實(shí)施例2)及60分鐘(實(shí)施例3)，在200°C下對(duì)收納于容器內(nèi)的壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱、 改性。以使壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量達(dá)到50 100W/g的方式對(duì)該電磁波進(jìn)行控 制。使用經(jīng)改性的實(shí)施例2、3的壓鑄鋁制品進(jìn)行了陽極極化測(cè)定。陽極極化測(cè)定與 上述⑴一樣，是在25°C的3.5%食鹽水中從腐蝕電位向陽極方向按20mV/min進(jìn)行電位 掃描并測(cè)量與每20mV的電位相對(duì)的電流這一條件下進(jìn)行的。陽極極化測(cè)定的結(jié)果，實(shí) 施例2、3與圖2的實(shí)施例1大致一樣(未圖示)。即，實(shí)施例2、3的壓鑄鋁制品也和實(shí) 施例1 一樣，與在上述比較例1的壓鑄鋁制品中觀察到的0.92V(VsAg/AgCl)下的電流密 度(A/cm2)相比較，其電流密度為1/10以下。當(dāng)然，改性后的實(shí)施例2、3的壓鑄鋁制 品的表面未發(fā)生點(diǎn)蝕(未圖示)。此外還發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例2、3的壓鑄鋁制品也和實(shí)施例1 一樣，以250°C進(jìn)行再加熱 時(shí)達(dá)到了與上述比較例1同程度的電流密度，與實(shí)施例2、3相比較耐腐蝕性下降。根據(jù)(2)的結(jié)果得知，關(guān)于使用壓鑄鋁合金ADC12制造的壓鑄鋁制品的腐蝕， 預(yù)先施加高頻率的電磁波進(jìn)行200°C以上且低于250°C的加熱處理對(duì)防止腐蝕是有效的。(3)利用透射式電子顯微鏡(TEM)及能量分散型X射線分析進(jìn)行的元素分析其次，通過利用TEM及能量分散型X射線分析進(jìn)行的元素分析觀察了施加交流 電場(chǎng)進(jìn)行了改性的實(shí)施例的壓鑄鋁制品中產(chǎn)生的Cu析出。按照上述(1)所述的條件再次制造了壓鑄鋁制品。然后，將制造的壓鑄鋁制品 收納于如圖1所示的壓鑄鋁制品改性裝置的容器內(nèi)，施加200Hz、150W的交流電場(chǎng)或者 200Hz、200W的交流電場(chǎng)30分鐘加熱到150°C或者200°C，對(duì)收納于容器內(nèi)的壓鑄鋁制 品進(jìn)行改性(分別為實(shí)施例4、5)。此外，以達(dá)到上述(1)所述的條件的方式對(duì)交流電場(chǎng) 進(jìn)行控制。另外，將對(duì)壓鑄鋁制品施加交流電場(chǎng)之前，即在加熱之前的壓鑄鋁制品作為 比較例3。在通過利用TEM及能量分散型X射線分析進(jìn)行的元素分析研究比較例3的壓鑄 鋁制品和改性后的實(shí)施例4、5的壓鑄鋁制品時(shí)可知，如圖3A所示，在上述比較例3觀察到Cu分散，與此相對(duì)，如圖3B所示，在150°C下進(jìn)行了改性的實(shí)施例4的晶界處存在 的Al-Cu系金屬間化合物因偏析而成局部分布。如圖3C所示，在200°C下進(jìn)行了改性 的實(shí)施例5也和實(shí)施例4 一樣，存在于晶界處的Al-Cu金屬間化合物因偏析而成局部分 布。但是，通過施加200Hz、250W的交流電場(chǎng)30分鐘將壓鑄鋁制品加熱到250°C后發(fā) 現(xiàn)，如圖3D所示，確認(rèn)了 Cu再次分散(比較例4)。此外，圖3A 圖3D中的比例尺 表不500nm。根據(jù)(3)的結(jié)果得知，關(guān)于使用壓鑄鋁合金ADC12制造的壓鑄鋁制品的Cu分 布，施加交流電場(chǎng)，在低于250°C時(shí)進(jìn)行加熱對(duì)Cu的不均勻析出是有效的。(4) Al-Cu金屬間化合物晶粒的分布、最高頻度的表面積及Al-Cu系金屬間化合 物晶粒的最大直徑然后，通過TEM及利用能量分散型X射線分析進(jìn)行的元素分析觀察了施加交流 電場(chǎng)的實(shí)施例的壓鑄鋁制品中產(chǎn)生的Al-Cu系金屬間化合物晶粒的分布、最高頻度的表 面積及Al-Cu系金屬間化合物晶粒的最大直徑。按照上述(1)所述的條件再次制造了壓鑄鋁制品。然后，將制造的壓鑄鋁制品 收納于如圖1所示的壓鑄鋁制品改性裝置的容器內(nèi)，施加200Hz、150W的交流電場(chǎng)、 200Hz、200W的交流電場(chǎng)及200Hz、250W的交流電場(chǎng)，分別加熱到150°C、200°C (分別 為實(shí)施例6、7)及250°C (比較例6)，對(duì)收納于容器內(nèi)的壓鑄鋁制品進(jìn)行改性。此外， 以達(dá)到上述(1)所述的條件的方式對(duì)交流電場(chǎng)進(jìn)行控制。另外，將對(duì)壓鑄鋁制品施加交 流電場(chǎng)之前，即加熱之前的壓鑄鋁制品作為比較例5。

通過TEM及利用能量分散型X射線分析進(jìn)行的元素分析調(diào)查了比較例5和改性 了的實(shí)施例6、7的壓鑄鋁制品及比較例6的壓鑄鋁制品。圖4表示利用TEM調(diào)查的實(shí) 施例6的晶粒表面積(μ m2)和析出個(gè)數(shù)(個(gè)/mm2)的關(guān)系。如圖4的直方圖所示，實(shí)施例6的壓鑄鋁制品中的Al-Cu系金屬間化合物晶粒的 最高頻度的表面積為30 μ m2。另外，其分布也集中于30士 10 μ m2以內(nèi)的晶粒面積。此外，在此，根據(jù)如圖4所示的直方圖的晶粒表面積及析出個(gè)數(shù)計(jì)算出每單位 面積(mm2)的Al-Cu系金屬間化合物的含量即每單位面積(mm2)的Cu含量，假設(shè)厚度 方向上也一樣分布有Cu而計(jì)算出細(xì)分為Imm3的體積中的Cu含量時(shí)，細(xì)分為Imm3的體 積中(即每單位體積)的Cu含量為2.3質(zhì)量％ 士25%的范圍。另外，將比較例5、實(shí)施例6、7及比較例6的TEM照片分別示于圖5A 圖 5D。此外，圖5A 圖5D中的比例尺表示500nm。根據(jù)圖5A 圖5D得知，實(shí)施例 6、7的Al-Cu系金屬間化合物晶粒的最大直徑為10 μ m以下。此外，根據(jù)示于圖5A 圖5D的TEM照片，如下述表1所示的那樣，存在于Si 和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的平均晶粒體積在未加熱的比較例5及以250°C 進(jìn)行加熱的比較例6中無法測(cè)定(表1中用“-”表示)，與此相對(duì)，在以150°C進(jìn)行加 熱的實(shí)施例6中為15 μ m3，在以200°C進(jìn)行加熱的實(shí)施例7中為20μιη3。S卩，存在于實(shí) 施例6、7的Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的晶粒體積的最頻值為30 μ m3以 下。表權(quán)利要求
1.一種壓鑄鋁制品，含有Si和Cu，其特征在于，存在于Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10 μ m以下。
2.權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁制品，其特征在于，所述Al-Cu系金屬間化合物晶粒的晶 粒體積的最頻值為30 μ m3以下。
3.權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁制品，其特征在于，作為整體按1 20質(zhì)量％的含量含有所述Cu，且細(xì)分為Imm3的體積中的所述Cu含量為所述含量的士25%。
4.一種壓鑄鋁制品的改性方法，其是含有Si和Cu的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征 在于，以150°C以上且低于250°C對(duì)所述壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱。
5.權(quán)利要求4所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述加熱是對(duì)所述壓鑄鋁 制品施加交流電場(chǎng)、或者施加高頻范圍的電磁波、或者通過加熱器進(jìn)行加熱。
6.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述交流電場(chǎng)的頻率為 50Hz 20kHz。
7.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述交流電場(chǎng)施加到所述 壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量為70W/g以上。
8.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述交流電場(chǎng)施加到所述 壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的輸出功率為50W/kg 1000W/kg。
9.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述高頻范圍的電磁波的 頻率為IOMHz 10GHz，輸出功率為100W以上。
10.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述高頻范圍的電磁波 施加到所述壓鑄鋁制品的每單位質(zhì)量的能量為50W/g以上。
11.權(quán)利要求5所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，在醇蒸氣中對(duì)所述壓鑄 鋁制品進(jìn)行加熱。
12.權(quán)利要求11所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，加熱到70 110°C產(chǎn)生 所述醇蒸氣。
13.權(quán)利要求11或者12所述的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，所述醇蒸氣為 對(duì)乙醇及甲醇中的至少一種進(jìn)行加熱而得到。全文摘要
本發(fā)明提供一種耐腐蝕性及機(jī)械強(qiáng)度具體而言就是屈服強(qiáng)度優(yōu)良的壓鑄鋁制品及壓鑄鋁制品的改性方法。本發(fā)明的壓鑄鋁制品，含有Si和Cu，其特征在于，存在于Si和Al的晶界處的Al-Cu系金屬間化合物的最大晶粒的直徑為10μm以下。另外，本發(fā)明的壓鑄鋁制品的改性方法為含有Si和Cu的壓鑄鋁制品的改性方法，其特征在于，以150℃以上且低于250℃對(duì)上述壓鑄鋁制品進(jìn)行加熱。
文檔編號(hào)C22C21/02GK102021445SQ20101024371
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者大橋健也, 引地貴義, 藤井和美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所