強靭性アルミニウム合金を用いたダイカスト法の研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05129
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 才川 清二 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (20642226)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ダイカスト / アルミニウム / 鋳造割れ / 軽量化 / Al-Mg-Si合金 / Sr添加 / 共晶微細化

研究成果の概要

型締め力350トン以上の実工業レベルのダイカストマシンを用いたAl-3～4%Mg-1～2%Mg系合金のダイカスト部品の鋳造において，鋳造割れが減少して良好な品質が得られる鋳造条件を研究した。その結果，Srが0.02～0.06mass%程度および鋳造時の鋳物の冷却速度が100～200℃/s程である時に，鋳造割れが低減して良好な引張試験での機械的性質が工業規模のダイカスト部品の共晶組織が改良されることにより得られた。

自由記述の分野

鋳造工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

Al-Mg-Si系合金へのSr添加による鋳造割れの抑止効果が，従来のラボスケールの小規模鋳造（概ね500g未満）のみならず，今回の研究により，初めて実工業レベルの大きな実部品形状（概ね1～2kg以上の機関系部品や箱型部品）においても有効であることを実証できた。このことは地球環境保全の一助である輸送車両の本系アルミニウム部材での軽量化が従来以上に適用できることをも意味しており，このことから本研究の成果は社会的意義を有すると言えよう。
一方で，金属組織中の共晶相がSr添加により微細化されることを，大きな実部品レベルで初めて冶金学的に明らかに出来た為，学術的意義もあったと判断される。