【発明の詳細な説明】
本発明は防振性に富むアルミニウムダイキヤス
ト製品の製造法に関するものである。詳しくは本
発明は過共晶アルミニウム−珪素合金を用いて、
防振性に富むダイキヤスト製品を製造する方法に
関するものである。
多くの機械設備で、それ自体の可動部で発生し
た振動が他の部分に伝達されたり、又は外部の振
動が当該機械設備に伝達されたりして、当該機械
設備の性能を低下させ、騒音の発生を招くことが
ある。この対策としては、機械設備の適切な設計
に加えて、振動を発生しない、又は振動を吸収し
て他の部分に振動を伝達させない防振性のすぐれ
た材料の使用が重要である。かかる観点から防振
性合金が種々提案されている。例えば特開昭56−
38444には、１〜20％の珪素を含むアルミニウム
合金に５％以上の冷間加工を施すことにより減衰
能を６×10-3以上とした合金が提案されている。
また、本発明者の一員は、先に、珪素20〜35％を
含み、かつ初晶珪素の平均直径が100μｍ以上で
ある防振性にすぐれたアルミニウム−珪素鋳造合
金を提案した（特願昭55−105296号（特開昭57−
32349号公報）参照）。この合金はすぐれた防振性
を有しているが、鋳造に際し徐冷させるため生産
能率が低い難点がある。また、得られる製品の機
械的性質もさらに改良することが望まれる。本発
明者らはこの合金の溶湯を初晶珪素が晶出した状
態でダイキヤストすることにより、防振性に富み
かつ機械的性質にすぐれた製品を高能率で生産し
得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、珪素20〜35％を含むアルミ
ニウム珪素合金の溶湯を、液相線よりも低い温度
に保持して晶出した初晶珪素を含む溶湯とし、こ
の溶湯を用いてダイキヤストを行なうことを特徴
とする防振性に富むアルミニウムダイキヤスト製
品の製造法である。
本発明についてさらに詳細に説明すると、本発
明方法では20〜35％（重量％、本発明の合金組成
の％は重量％である）の珪素を含むアルミニウム
合金溶湯を使用する。一般に珪素の含有量が多い
ほど防振性にすぐれたダイキヤスト製品が得られ
るので、珪素の含有量は20％以上であることが必
要である。しかし、珪素の含有量が多くなると製
品の硬さが増す一方で、引張り強さおよびヤング
率や低下する。また、珪素の含有量が多くなるほ
ど、製品の機械加工性（切削性）が低下する。さ
らに珪素の含有量が多くなると、合金の溶解温度
が上昇して、溶解処理が困難になるという問題も
ある。従つてこれらの点を総合すると珪素含有量
の上限は35％とすべきであり、好ましくは30％で
ある。また、珪素以外の合金元素の存在は、一般
に製品の機械的性質を向上させるが防振性を低下
させる。従つてダイキヤスト性を向上させるため
の１％程度までの鉄以外の合金元素はできるだけ
存在させないのが好ましい。
本発明方法では先ず上述のアルミニウム−珪素
合金の溶湯を調製し、次いでこれを合金の液相線
以下の温度に保持して初晶珪素を晶出させる。溶
湯を低温に保持するほど初晶珪素の晶出量が増加
し、得られる製品の防振性が向上する。従つて通
常は液相線よりも20℃以上、好ましくは30℃以上
低い温度に保持する。しかし、保持温度が低くな
りすぎると溶湯の粘性が上昇して、溶湯を撹拌し
てその組成を均一にすること及びダイキヤスト機
への溶湯の注入が困難となる。従つて溶湯は（液
相線−70℃）以上の温度に保持するのが好まし
い。溶湯を所定温度に保持しているうちに晶出す
る初晶珪素の大きさは、一般に200〜1000μであ
り、これが製品の防振性能に寄与しているものと
考えられる。中には2000μをこえるような粗大な
ものも散見されるが、このような大きな初晶の生
成は結果的には、防振性能に最も寄与すると考え
られる200〜1000μの大きさの初晶の数を減少さ
せるので、溶湯を保持中によく撹拌するなどし
て、このような粗大な初晶珪素が晶出しないよう
にするのが好ましい。
本発明方法におけるダイキヤストは、上述の初
晶珪素の晶出している溶湯を用いて、常法に従つ
て行なわれる。初晶珪素はアルミニウム−珪素合
金の溶湯よりも僅かに比重が小さいので、溶湯を
よく撹拌してその組成を均一にしてからダイキヤ
スト機に注入するのが好ましい。
本発明方法によれば防振性に富みかつ機械的強
度にすぐれたアルミニウム−珪素合金の成形品を
高能率で生産することができる。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はその要旨をこえない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。
実施例
珪素25％を含むアルミニウム合金溶湯を調製
し、810℃で１時間保持したのち、これを700℃に
１時間保持し、次いで約１時間半かけて所定の温
度に昇温し、この温度で約30分間保持した。この
合金の液相線は約760℃であつた。この溶湯を用
い、横型コールドチヤンバ式ダイキヤスト機（東
芝機械(株)製、DA250B式、型締圧力250t）を用い
て、鋳造能力860Kg／cm2、湯口速度15ｍ／secで板
（2.5厚×80幅×150mm長さ）を鋳造した。
これから長さ120mm、幅７mm、厚さ１mmの試験
片を切削加工により製作し、横振動形内部摩擦測
定装置を用いてその内部摩擦を測定した。即ち、
この試験片を両端からそれぞれ26.8mmの位置で吊
り、加振器を用いて試験片の共振周波数で振幅１
×10-4および１×10-5で振動させたのち、自由減
衰させ、この自由減衰時の対数減衰率（δ）か
ら、次式により内部摩擦（Q-1）を求めた。
δ＝１／２ln（Ao／An）＝πQ-1
ここに
Ao＝共振々幅
An＝自由減衰時におけるｎ回目の振動の振幅
ｎ＝自由減衰時における振動の回数
結果を第１表に示す。
なお、第１表にはダイキヤスト品のヤング率お
よび引張り強さの測定値も併記した。
第１表から溶湯を液相線より低い温度に保持し
て初晶珪素の晶出した状態でダイキヤストするこ
とにより、大きな内部摩擦を有するダイキヤスト
品が得られることが明らかである。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum die-cast product with excellent vibration-proofing properties. Specifically, the present invention uses a hypereutectic aluminum-silicon alloy,
The present invention relates to a method of manufacturing a die-cast product with excellent vibration-proofing properties. In many machines, vibrations generated by their own moving parts are transmitted to other parts, or external vibrations are transmitted to the machine, reducing the performance of the machine and causing noise. This may lead to an outbreak. As a countermeasure for this, in addition to appropriate design of mechanical equipment, it is important to use materials with excellent vibration-proofing properties that do not generate vibrations or absorb vibrations and prevent vibrations from being transmitted to other parts. From this point of view, various anti-vibration alloys have been proposed. For example, JP-A-56-
No. 38444 proposes an aluminum alloy containing 1 to 20% silicon that has a damping capacity of 6×10 -3 or more by subjecting it to cold working of 5% or more.
In addition, one of the inventors of the present invention previously proposed an aluminum-silicon casting alloy that contains 20 to 35% silicon and has excellent vibration damping properties, and has primary silicon with an average diameter of 100 μm or more. No. 55-105296 (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1983-
(Refer to Publication No. 32349). Although this alloy has excellent vibration-proofing properties, it suffers from low production efficiency because it is slowly cooled during casting. It is also desired to further improve the mechanical properties of the resulting product. The present inventors have discovered that by die-casting a molten metal of this alloy in a state in which primary crystal silicon has crystallized, it is possible to produce products with high vibration damping properties and excellent mechanical properties with high efficiency, and the present invention has been made. completed. That is, the present invention involves maintaining a molten metal of an aluminum-silicon alloy containing 20 to 35% silicon at a temperature lower than the liquidus line to obtain a molten metal containing crystallized primary silicon, and performing die casting using this molten metal. This is a manufacturing method for aluminum die-cast products with excellent vibration-proofing properties. To explain the invention in more detail, the method of the invention uses a molten aluminum alloy containing 20-35% (by weight, % is by weight for the alloy composition of the invention) silicon. Generally, the higher the silicon content, the better the vibration-proofing properties of a die-cast product can be obtained, so the silicon content needs to be 20% or more. However, as the silicon content increases, the hardness of the product increases, while the tensile strength and Young's modulus decrease. Furthermore, as the silicon content increases, the machinability (cutting properties) of the product decreases. Furthermore, when the silicon content increases, the melting temperature of the alloy increases, making melting treatment difficult. Therefore, taking these points into consideration, the upper limit of the silicon content should be 35%, preferably 30%. Also, the presence of alloying elements other than silicon generally improves the mechanical properties of the product, but reduces vibration isolation. Therefore, in order to improve die castability, it is preferable to avoid the presence of alloying elements other than iron in an amount of up to about 1% as much as possible. In the method of the present invention, first, a molten metal of the above-mentioned aluminum-silicon alloy is prepared, and then this is maintained at a temperature below the liquidus line of the alloy to crystallize primary silicon. The lower the molten metal is held, the more primary silicon crystallizes, and the vibration damping properties of the resulting product improve. Therefore, the temperature is usually maintained at 20°C or more, preferably 30°C or more lower than the liquidus line. However, if the holding temperature becomes too low, the viscosity of the molten metal increases, making it difficult to stir the molten metal to make its composition uniform and to pour the molten metal into a die-casting machine. Therefore, it is preferable to maintain the molten metal at a temperature higher than (liquidus line -70°C). The size of primary silicon that crystallizes while the molten metal is maintained at a predetermined temperature is generally 200 to 1000 microns, and this is thought to contribute to the vibration damping performance of the product. Although some coarse primary crystals exceeding 2000μ can be seen here and there, the formation of such large primary crystals results in the formation of primary crystals with a size of 200 to 1000μ, which are thought to contribute most to vibration-proofing performance. In order to reduce the number of primary crystals, it is preferable to thoroughly stir the molten metal while holding it to prevent such coarse primary silicon from crystallizing. Die casting in the method of the present invention is carried out in accordance with a conventional method using the molten metal in which the above-mentioned primary silicon is crystallized. Since primary silicon has a slightly lower specific gravity than the molten aluminum-silicon alloy, it is preferable to thoroughly stir the molten metal to make its composition uniform before pouring it into the die-casting machine. According to the method of the present invention, aluminum-silicon alloy molded products with excellent vibration-proof properties and mechanical strength can be produced with high efficiency. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof. Example: A molten aluminum alloy containing 25% silicon was prepared, held at 810°C for 1 hour, held at 700°C for 1 hour, and then heated to a predetermined temperature over about 1.5 hours. It was held for about 30 minutes. The liquidus of this alloy was approximately 760°C. Using this molten metal , a plate (2.5 thickness x 80mm width x 150mm length) was cast. From this, a test piece with a length of 120 mm, width of 7 mm, and thickness of 1 mm was manufactured by cutting, and its internal friction was measured using a transverse vibration type internal friction measuring device. That is,
This test piece was suspended at a distance of 26.8 mm from both ends, and an amplitude of 1
After vibrating at ×10 -4 and 1 ×10 -5 , it was allowed to freely damp, and from the logarithmic damping rate (δ) during this free damping, the internal friction (Q -1 ) was determined by the following equation. δ=1/2ln(Ao/An)=πQ -1 where Ao=resonance width An=amplitude of n-th vibration during free decay n=number of vibrations during free decay The results are shown in Table 1. Table 1 also lists the measured values of Young's modulus and tensile strength of the die-cast products. It is clear from Table 1 that a die-cast product having a large internal friction can be obtained by maintaining the molten metal at a temperature lower than the liquidus line and performing die-casting in a state in which primary silicon crystallizes. 【table】