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WO2019124554A1 - アルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材 - Google Patents

アルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材 Download PDF

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WO2019124554A1
WO2019124554A1 PCT/JP2018/047360 JP2018047360W WO2019124554A1 WO 2019124554 A1 WO2019124554 A1 WO 2019124554A1 JP 2018047360 W JP2018047360 W JP 2018047360W WO 2019124554 A1 WO2019124554 A1 WO 2019124554A1
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WO
WIPO (PCT)
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mass
aluminum alloy
less
fastening member
aluminum
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2018/047360
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English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木　健
中野　淳一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2019517104A priority patent/JP6602508B1/ja
Priority to EP18891392.5A priority patent/EP3730639A4/en
Priority to US16/955,425 priority patent/US11505851B2/en
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
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    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
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    • F16F2228/001—Specific functional characteristics in numerical form or in the form of equations
    • F16F2228/005—Material properties, e.g. moduli
    • F16F2228/007—Material properties, e.g. moduli of solids, e.g. hardness

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy, an aluminum alloy spring, and an aluminum alloy fastening member.
  • a 7000 series aluminum alloy As an aluminum alloy having higher strength than the above-described 6000 series aluminum alloy, a 7000 series aluminum alloy is known (see, for example, Patent Document 2). If a 7000 series aluminum alloy is used, a member having higher strength than a 6000 series aluminum alloy member can be produced.
  • the aluminum alloy described in Patent Document 2 has a tensile strength of at most 785 MPa, and has not reached the required high strength. Furthermore, in the above-described parts, it is also required to improve elongation characteristics in terms of improving mechanical properties.
  • the present invention is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an aluminum alloy spring, an aluminum alloy spring and an aluminum alloy fastening member having high strength and elongation while reducing the weight.
  • the aluminum alloy according to the present invention is 1.2 mass% or more and 4.0 mass% or less of copper, 4.0 mass% or more and 14.0 mass% or less Zinc 0.5 mass% or more and 4.0 mass% or less of magnesium, 0.01% or less of silicon, 0.01% or less of iron, the balance being aluminum and unavoidable impurities, the average circle equivalent crystal grain size Is 500 nm or less.
  • the aluminum alloy according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the tensile strength is 780 MPa or more and the breaking elongation is 12% or more.
  • the aluminum alloy according to the present invention is characterized in that, in the above invention, it is subjected to shear processing.
  • the aluminum alloy spring according to the present invention is characterized in that it is formed using the aluminum alloy according to the above invention.
  • the aluminum alloy fastening member according to the present invention is an aluminum alloy fastening member for fastening a plurality of members, and is characterized by being formed using the aluminum alloy according to the above invention.
  • an aluminum alloy, an aluminum alloy spring and an aluminum alloy fastening member having high strength and elongation while reducing the weight.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a suspension according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the suspension according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a spring member according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing a configuration of a leaf spring according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a suspension according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the suspension according to Embodiment 1 of
  • FIG. 7 is a side view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (example 1) of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (example 2) of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 1) of the present invention.
  • FIG. 11 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 2) of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 3) of the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 4) of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a suspension according to a first embodiment of the present invention.
  • the suspension 1 shown in FIG. 1 is an arm portion which forms a framework of the suspension 1, and the arm portion 2 rotatably supporting two disk rotors 10 to which the tire 101 is attached, and the two disk rotors 10 face each other.
  • It has a coil spring 3 (elastic member) which can be expanded and contracted in a direction substantially perpendicular to the direction, and a shock absorber 4 which attenuates a force (vibration) applied to the expansion and contraction operation of the coil spring 3.
  • a coil spring 3 elastic member
  • a shock absorber 4 which attenuates a force (vibration) applied to the expansion and contraction operation of the coil spring 3.
  • the disc rotor 10 is provided with a caliper 11 capable of reducing the rotational speed of the disc rotor 10 by applying a load in a direction orthogonal to the rotational direction with the disc rotor 10 interposed therebetween.
  • the suspension 1 is attached to the vehicle body 100, and absorbs the vibration transmitted from the tire 101 according to the unevenness of the road surface.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the suspension according to the embodiment of the present invention, and a perspective view showing the configuration of the coil spring 3.
  • the coil spring 3 shown in FIG. 2 is formed of an aluminum (Al) alloy.
  • the coil spring 3 is manufactured by spirally winding a wire having a substantially circular cross section whose section is a plane orthogonal to a predetermined direction (for example, the extending direction of the wire).
  • the coil spring 3 is extendable and retractable in a longitudinal direction (for example, in a central axis direction indicated by an alternate long and short dash line in FIG. 2).
  • an aluminum alloy means the alloy which has aluminum as a main component.
  • the aluminum alloy constituting the coil spring 3 is 1.2 mass% or more and 4.0 mass% or less of copper (Cu), 4.0 mass% or more and 14.0 mass% or less of zinc (Zn), 0.5 mass % Of magnesium (Mg), not more than 4.0% by mass, silicon (Si) of not more than 0.01% by mass, iron (Fe) of not more than 0.01% by mass, with the balance being aluminum (Al) and unavoidable impurities become.
  • the average circle equivalent crystal grain size of this aluminum alloy is 500 nm or less. Moreover, in the process of forming the wire for producing the coiled spring 3 from aluminum alloy, it is preferable that shear processing is given. By applying shear processing, the average equivalent circle crystal grain size can be further reduced.
  • the average area ratio of the second phase particles is 1% or less (including zero).
  • the second phase particles are any of crystallized parts, dispersed particles and precipitates.
  • the crystallized product is an intermetallic compound containing Al and Fe, or Al and Si, and in the case of a 7000 series aluminum alloy, Al 7 Cu 2 Fe, Al 6 (Fe, Mn), Al 12 (Fe, Mn) 3 Si, Mg 2 Si, Al 2 CuMg, and the like.
  • the dispersed particles are intermetallic compounds of transition metals Mn, Cr, Zr, Al, Cu, Zn, Mg, and in the case of a 7000 series aluminum alloy, Al 12 Mg 2 Cr, Al 3 Zr, or the like.
  • the precipitate is an intermetallic compound of Al and Cu, Zn, Mg, and in the case of a 7000 series aluminum alloy, MgZn 2 , Mg (Zn, Cu, Al) 2 or the like.
  • the maximum diameter of the second phase particles in the aluminum alloy is 6 ⁇ m or less.
  • the maximum diameter referred to here is the diameter when the particles are regarded as a circle.
  • the aluminum alloy preferably has a tensile strength of 780 MPa or more and an elongation at break of 12% or more.
  • the maximum depth of the corrosion pit after implementing the salt spray test based on JISZ2371 for 48 hours from a viewpoint of a corrosion characteristic is 60 micrometers or less.
  • Embodiment 1 of the present invention described above 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper, 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc, 0.5% by mass or more;
  • the coil spring 3 was produced using it.
  • the coil spring 3 can be reduced in weight by using an alloy containing aluminum as its main component, and high strength and elongation can be imparted by using the aluminum alloy having the above-described composition.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a spring member according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • the stabilizer 5 shown in FIG. 3 may be sufficient, for example.
  • the stabilizer 5 can be manufactured by bending the wire which consists of an aluminum alloy mentioned above. The stabilizer 5 bends while expanding and contracting according to the applied load (the direction in which the load is applied).
  • FIG. 4 is a side view showing a configuration of a leaf spring according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the leaf spring 6 is formed by deforming a member having a uniform thickness.
  • the leaf spring 6 has a spring body 61 and a winding portion 62 extending from each end of the spring body 61 and formed by winding a member.
  • a hole 63 to which a component such as a bracket is attached is formed.
  • the leaf spring 6 is formed into a curved shape indicated by a dashed dotted line in FIG. 4 and in use, a load is applied from the direction of arrow P in FIG. 4.
  • FIG. 4 shows a state in which a load is applied from the direction of arrow P and deformed.
  • the leaf spring 6 may be a member whose thickness gradually decreases from the center to the end.
  • the leaf spring 6 is made of the above-described aluminum alloy.
  • the aluminum alloy is, for example, 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper (Cu), 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc (Zn); It contains 5% by mass to 4.0% by mass of magnesium (Mg), 0.01% or less of silicon (Si), 0.01% or less of iron (Fe), and the balance is aluminum (Al) and unavoidable impurities become.
  • this aluminum alloy satisfies at least one of the above-mentioned conditions in terms of average equivalent circle grain size, average area ratio of second phase particles, maximum diameter of second phase particles, tensile characteristics, and corrosion characteristics. Is preferred. Moreover, in the process of forming the member for producing the leaf spring 6 from aluminum alloy, it is preferable that shear processing is given.
  • FIG. 5 is a side view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the fastening member 300 shown in FIG. 5 is a bolt (a type of male screw) made of an aluminum (Al) alloy.
  • the fastening member 300 has a cylindrical shaft portion 301, a head portion 302 provided at one end in the axial direction (left and right direction in FIG. 5) of the shaft portion 301, and a neck portion forming a boundary between the shaft portion 301 and the head portion 302. And 303.
  • the shaft portion 301 has a screw portion 312 having a screw thread 311 formed on the surface.
  • the shape (hexagonal trim type) of the head 302 is merely an example, and may have other shapes (hexagonal flange type, pan type, plate type, truss type, flat type, etc.).
  • the fastening member 300 is made of the above-described aluminum alloy.
  • the aluminum alloy is, for example, 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper (Cu), 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc (Zn); It contains 5% by mass to 4.0% by mass of magnesium (Mg), 0.01% or less of silicon (Si), 0.01% or less of iron (Fe), and the balance is aluminum (Al) and unavoidable impurities become.
  • Mn manganese
  • Cr chromium
  • Zr zirconium
  • Ti titanium
  • this aluminum alloy satisfies at least one of the above-mentioned conditions in terms of average equivalent circle grain size, average area ratio of second phase particles, maximum diameter of second phase particles, tensile characteristics, and corrosion characteristics. Is preferred. If strength and elongation satisfy the above-described conditions as tensile properties, a fastening member 300 excellent in toughness can be obtained. Moreover, in the process of forming the rod-shaped member for producing the fastening member 300 from aluminum alloy, it is preferable that shear processing is given.
  • Embodiment 3 of the present invention described above 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less copper, 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less zinc, 0.5% by mass or more;
  • the fastening member 300 was produced using it.
  • high strength and elongation can be imparted by using the aluminum alloy having the above-described composition while reducing the weight by using an alloy containing aluminum as a main component.
  • FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the fastening member 400 shown in FIG. 6 is a nut (a type of female screw) made of the above-described aluminum alloy.
  • the fastening member 400 has a hollow cylindrical shape, and a screw thread 402 is formed on the inner surface of a hole 401 formed in the central portion.
  • the shape (hexagonal nut) of the fastening member 400 shown in FIG. 6 is merely an example, and may be realized as a nut having a different shape (flanged nut, cap nut, high nut or the like).
  • the fastening member 400 is formed using the above-described aluminum alloy and has a ring shape.
  • the aluminum alloy is, for example, 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper (Cu), 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc (Zn); 5 mass% or more and 4.0 mass% or less of magnesium (Mg), 0.01 mass% or less of silicon (Si), 0.01 mass% or less of iron (Fe), the balance being aluminum (Al) and unavoidable It consists of impurities.
  • Mn manganese
  • Cr chromium
  • Zr zirconium
  • Ti titanium
  • this aluminum alloy satisfies at least one of the above-mentioned conditions in terms of average equivalent circle grain size, average area ratio of second phase particles, maximum diameter of second phase particles, tensile characteristics, and corrosion characteristics. Is preferred. If strength and elongation satisfy the above-described conditions as tensile properties, a fastening member 400 excellent in toughness can be obtained. Moreover, in the process of forming the rod-shaped member for producing the fastening member 400 from aluminum alloy, it is preferable that shear processing is given.
  • the fastening member 400 is formed by subjecting the above-described rod-like member made of the aluminum alloy to wire drawing, core core cutting, header processing, and the like.
  • Embodiment 4 of the present invention described above 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper, 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc, 0.5% by mass or more;
  • the fastening member 400 was produced using it.
  • high strength and elongation can be imparted by using the aluminum alloy having the above-described composition while reducing the weight by using an alloy containing aluminum as a main component.
  • FIG. 7 is a side view showing a configuration of a fastening member according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the fastening member 500 shown in FIG. 7 is a rivet made of the above-described aluminum alloy.
  • Fastening member 500 includes a cylindrical shaft portion 501, a head portion 502 provided at one end in the height direction (horizontal direction in FIG. 7) of a cylinder forming shaft portion 501, and a boundary between shaft portion 501 and head portion 502. And a neck portion 503.
  • the shape (round shape) of the head part 502 shown in FIG. 7 is only an example to the last, and you may have other shapes (dish shape etc.).
  • the fastening member 500 is formed using the above-described aluminum alloy.
  • the aluminum alloy is, for example, 1.2% by mass or more and 4.0% by mass or less of copper (Cu), 4.0% by mass or more and 14.0% by mass or less of zinc (Zn); It contains 5% by mass to 4.0% by mass of magnesium (Mg), 0.01% or less of silicon (Si), 0.01% or less of iron (Fe), and the balance is aluminum (Al) and unavoidable impurities become.
  • Mn manganese
  • Cr chromium
  • Zr zirconium
  • Ti titanium
  • this aluminum alloy has at least one of the conditions described above in terms of average equivalent circle grain size, average area ratio of second phase particles, maximum diameter of second phase particles, tensile characteristics, durability, and corrosion characteristics. It is preferable to satisfy If strength and elongation satisfy the above-described conditions as tensile properties, a fastening member 500 excellent in toughness can be obtained. Moreover, in the process of forming the rod-shaped member for producing the fastening member 500 from aluminum alloy, it is preferable that shear processing is given.
  • the fastening member 500 can be formed by subjecting the above-described rod-like member made of an aluminum alloy to wire drawing, header processing, and the like.
  • the fastening member 500 was made of an alloy. According to the fifth embodiment, in the fastening member 500, high strength and elongation can be imparted by using the aluminum alloy having the above-described composition while reducing the weight by using an alloy containing aluminum as a main component.
  • the present invention is not to be limited only by the above-described first to fifth embodiments.
  • the fastening member according to the third to fifth embodiments as a male screw other than a bolt, or a tapping screw.
  • the present invention may include various embodiments and the like not described herein, and various design changes and the like may be made without departing from the technical concept specified by the claims. It is possible.
  • Examples 1 and 2 Comparative Examples 1 to 4
  • the test piece which consists of an aluminum alloy of each composition shown in Table 1 was produced. Shearing gave a corresponding strain of 10-30. Moreover, heat treatment performed aging which hold
  • Example 1 contains 0.0033% by weight of Si, 0.0022% by weight of Fe, 1.39% by weight of Cu, 2.19% by weight of Mg, and 5.37% by weight of Zn, with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities. Moreover, in Example 1, shear processing is given.
  • Example 2 contains 0.0014% by mass of Si, 0.0013% by mass of Fe, 2.15% by mass of Cu, 2.06% by mass of Mg, and 5.94% by mass of Zn, with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities. In Example 2, shear processing is performed.
  • Comparative Example 1 contains 0.05% by mass of Si, 0.28% by mass of Fe, 1.45% by mass of Cu, 2.31% by mass of Mg, and 5.77% by mass of Zn with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities.
  • the content of Si and Fe is greater than 0.01% by mass.
  • shear processing is given.
  • Comparative Example 2 contains 0.05% by mass of Si, 0.28% by mass of Fe, 1.45% by mass of Cu, 2.31% by mass of Mg, and 5.77% by mass of Zn with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities. In Comparative Example 2, the contents of Si and Fe are greater than 0.01% by mass. Further, in Comparative Example 2, heat treatment is performed.
  • Comparative Example 3 contains 0.04% by mass of Si, 0.08% by mass of Fe, 2.2% by mass of Cu, 2.2% by mass of Mg, and 6.3% by mass of Zn, with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities.
  • the contents of Si and Fe are greater than 0.01% by mass.
  • shear processing is given.
  • Comparative Example 4 contains 0.04% by mass of Si, 0.08% by mass of Fe, 2.2% by mass of Cu, 2.2% by mass of Mg, and 6.3% by mass of Zn, with the balance Is an aluminum alloy comprising aluminum (Al) and unavoidable impurities. In Comparative Example 4, the contents of Si and Fe are greater than 0.01% by mass. Further, in Comparative Example 4, heat treatment is performed.
  • Examples 1 and 2 have an average crystal grain size of 160 nm and 170 nm, respectively, and both are 500 nm or less.
  • Comparative Examples 2 and 4 have 26,300 nm and 21,900 nm, respectively, which are larger than 500 nm.
  • Examples 1 and 2 respectively have 0.02% and 0.025%, and both are 1% or less.
  • the maximum diameter of the second phase particles is 1.9 ⁇ m and 3.5 ⁇ m, respectively, which are both smaller than 6 ⁇ m.
  • the second phase particle area ratio is 2.49% and 4.67%, respectively, which is larger than 1%.
  • the maximum diameter of the second phase particles is 9.3 ⁇ m and 18.3 ⁇ m, respectively, which is larger than 6 ⁇ m. From these results, it can be said that the area ratio and the maximum diameter of the second phase crystal particles are smaller when shear processing is performed than when heat treatment is performed.
  • FIG. 8 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (example 1) of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (example 2) of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 1) of the present invention.
  • FIG. 11 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 2) of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 3) of the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining the characteristics of the aluminum alloy according to an example (comparative example 4) of the present invention.
  • the area occupied by the second phase particles F 1 and F 2 with respect to the base materials BM 1 and BM 2 , and the maximum of the second phase particles F 1 and F 2 The diameter is smaller than the area occupied by the second phase particles F 101 to F 104 with respect to the base materials BM 101 to BM 104 in Comparative Examples 1 to 4 and the maximum diameter of the second phase particles F 101 to F 104 I understand.
  • Examples 1 and 2 have 780 MPa or more, while Comparative Examples 2 and 4 have 628 MPa and 513 MPa, which are smaller than 780 MPa. Moreover, in Table 1, although Examples 1 and 2 are 12% or more in breaking elongation, Comparative Examples 1 and 3 are smaller than 12%. From this, it is understood that Examples 1 and 2 satisfy the above-described strength and are superior in toughness.
  • the aluminum alloy, the aluminum alloy spring and the aluminum alloy fastening member according to the present invention are suitable for obtaining a member having high strength and elongation while reducing the weight.

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Abstract

本発明に係るアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下である。

Description

アルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材
　本発明は、アルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材に関するものである。
　近年、自動車用途や、電気機器、その他製造分野一般において各種部品の軽量化を目的として、鉄系材料のアルミニウム系材料、樹脂、繊維強化樹脂等への置き換えが検討されている。このうち、アルミニウム系材料では、アルミニウム合金からなる材料を用いることが検討されている。このようなアルミニウム合金として、強度と伸び特性のバランスに優れた６０００系のアルミニウム合金が知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、特許文献１に記載のアルミニウム合金は、引張強さが６９０ＭＰａ以下であり、さらなる高強度化が求められていた。
　上述した６０００系のアルミニウム合金よりも高強度のアルミニウム合金として、７０００系のアルミニウム合金が知られている（例えば、特許文献２を参照）。７０００系のアルミニウム合金を用いれば、６０００系のアルミニウム合金製の部材よりも高強度の部材を作成することができる。
特許第６３５６３６５号公報 特許第５３４３３３３号公報
　しかしながら、特許文献２に記載のアルミニウム合金は、引張強さが最大で７８５ＭＰａであり、求められる高強度化には達していない。さらに、上述した部品において、機械的性質を向上させるという観点で、伸び特性を向上することも求められている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有するアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
　また、本発明に係るアルミニウム合金は、上記の発明において、引張り強さが７８０ＭＰａ以上、かつ破断伸びが１２％以上であることを特徴とする。
　また、本発明に係るアルミニウム合金は、上記の発明において、せん断加工が施されてなることを特徴とする。
　また、本発明に係るアルミニウム合金製ばねは、上記の発明に係るアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とする。
　また、本発明に係るアルミニウム合金製締結部材は、複数の部材を締結するアルミニウム合金製締結部材であって、上記の発明に係るアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とする。
　本発明によれば、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有するアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材を提供することができる。
図１は、本発明の実施の形態１に係るサスペンションの構成を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るサスペンションの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１の変形例に係るばね部材を模式的に示す斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態２に係るリーフスプリングの構成を示す側面図である。 図５は、本発明の実施の形態３に係る締結部材の構成を示す側面図である。 図６は、本発明の実施の形態４に係る締結部材の構成を示す平面図である。 図７は、本発明の実施の形態５に係る締結部材の構成を示す側面図である。 図８は、本発明の実施例（実施例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。 図９は、本発明の実施例（実施例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。 図１０は、本発明の実施例（比較例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。 図１１は、本発明の実施例（比較例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。 図１２は、本発明の実施例（比較例３）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。 図１３は、本発明の実施例（比較例４）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかるサスペンションの構成を模式的に示す斜視図である。図１に示すサスペンション１は、当該サスペンション１の骨格をなすアーム部であって、タイヤ１０１が取り付けられる二つのディスクロータ１０を回転自在に支持するアーム部２と、二つのディスクロータ１０が対向する方向と略垂直な方向に伸縮自在なコイルばね３（弾性部材）と、コイルばね３の伸縮動作にかかる力（振動）を減衰するショックアブソーバー４と、を備える。ディスクロータ１０には、当該ディスクロータ１０を挟んで回転方向と直交する方向の荷重を加えることでディスクロータ１０の回転速度を減速可能なキャリパー１１が設けられている。サスペンション１は、車体１００に取り付けられ、路面の凹凸に応じてタイヤ１０１から伝達される振動を吸収する。
　図２は、本発明の実施の形態にかかるサスペンションの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、コイルばね３の構成を示す斜視図である。図２に示すコイルばね３は、アルミニウム（Ａｌ）合金によって形成される。コイルばね３は、所定の方向（例えば線材の延伸方向）と直交する平面を切断面とする断面が略円をなす線材を螺旋状に巻回することによって作製される。コイルばね３は、長手方向（例えば、図２の一点鎖線で示す中心軸方向）に伸縮自在である。なお、本明細書において、アルミニウム合金とは、アルミニウムを主成分とする合金のことをいう。
　コイルばね３を構成するアルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１質量％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１質量％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
　好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
　このアルミニウム合金の平均円相当結晶粒径は、５００ｎｍ以下である。また、アルミニウム合金からコイルばね３を作製するための線材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。せん断加工を施すことによって、平均円相当結晶粒径を一層小さくすることができる。
　また、アルミニウム合金は、第二相粒子の平均面積率が、１％以下（ゼロを含む）である。
　第二相粒子とは、晶出部、分散粒子、析出物のいずれかである。
　晶出物は、Ａｌ及びＦｅ、又はＡｌ及びＳｉを含む金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、Ａｌ7Ｃｕ2Ｆｅ、Ａｌ6（Ｆｅ，Ｍｎ）、Ａｌ12（Ｆｅ，Ｍｎ）3Ｓｉ、Ｍｇ2Ｓｉ、Ａｌ2ＣｕＭｇなどである。
　分散粒子は、遷移金属Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒと、Ａｌと、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇとの金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、Ａｌ12Ｍｇ2Ｃｒ、Ａｌ3Ｚｒなどである。
　析出物は、Ａｌと、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇとの金属間化合物であり、７０００系のアルミニウム合金の場合、ＭｇＺｎ2、Ｍｇ（Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｌ）2などである。
　また、アルミニウム合金における第二相粒子の最大直径は、６μｍ以下である。ここでいう最大直径とは、粒子を円とみたてた場合の直径である。
　また、アルミニウム合金は、引張特性の観点から、引張り強さが７８０ＭＰａ以上であり、破断伸びが１２％以上であることが好ましい。
　また、アルミニウム合金は、腐食特性の観点から、ＪＩＳ　Ｚ　２３７１に準拠した塩水噴霧試験を４８時間実施した後の腐食ピットの最大深さが６０μｍ以下であることが好ましい。
　以上説明した本発明の実施の形態１では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いてコイルばね３を作製するようにした。本実施の形態１によれば、コイルばね３において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
（実施の形態１の変形例）
　図３は、本発明の実施の形態１の変形例に係るばね部材を模式的に示す斜視図である。上述した実施の形態１では、サスペンション用のコイルばね３を例に挙げて説明したが、例えば、図３に示すスタビライザー５であってもよい。スタビライザー５は、上述したアルミニウム合金からなる線材を屈曲させることによって作製することができる。スタビライザー５は、加えられた荷重（荷重が加わる方向）に応じて伸縮しながら屈曲する。
（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係るリーフスプリングの構成を示す側面図である。リーフスプリング６は、一様な板厚を有する部材を変形させてなる。リーフスプリング６は、スプリング本体６１と、スプリング本体６１の各端部から延び、部材を巻回してなる巻回部６２とを有する。スプリング本体６１の中央部には、ブラケット等の部品が装着される孔部６３が形成されている。このリーフスプリング６は、図４において一点鎖線で示す湾曲形状に成形され、使用時には、図４中の矢印Ｐ方向から荷重が加わる。なお、図４は、矢印Ｐ方向から荷重が加わって変形した状態を示している。また、リーフスプリング６は、中央から端部においくにしたがって漸次厚さが薄くなる部材を用いてもよい。
　リーフスプリング６は、上述したアルミニウム合金からなる。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
　好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
　さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。また、アルミニウム合金からリーフスプリング６を作製するための部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
　以上説明した本発明の実施の形態２では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いてリーフスプリング２０１を作製するようにした。本実施の形態２によれば、リーフスプリング２０１において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
（実施の形態３）
　図５は、本発明の実施の形態３に係る締結部材の構成を示す側面図である。図５に示す締結部材３００は、アルミニウム（Ａｌ）合金からなるボルト（雄ねじの一種）である。締結部材３００は、円柱状をなす軸部３０１と、軸部３０１の軸線方向（図５の左右方向）の一端に設けられる頭部３０２と、軸部３０１と頭部３０２との境界をなす首部３０３とを備える。軸部３０１は、表面にねじ山３１１が形成されたねじ部３１２を有する。なお、頭部３０２の形状（六角トリム型）はあくまでも一例に過ぎず、その他の形状（六角フランジ型、なべ型、皿型、トラス型、平型等）を有していても構わない。
　締結部材３００は、上述したアルミニウム合金からなる。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
　好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
　さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材３００を得ることができる。
　また、アルミニウム合金から締結部材３００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
　以上説明した本発明の実施の形態３では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材３００を作製するようにした。本実施の形態３によれば、締結部材３００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
（実施の形態４）
　図６は、本発明の実施の形態４に係る締結部材の構成を示す平面図である。図６に示す締結部材４００は、上述したアルミニウム合金からなるナット（雌ねじの一種）である。締結部材４００は、中空円柱状をなしており、中心部に形成される穴４０１の内面にねじ山４０２が形成されている。なお、図６に示す締結部材４００の形状（六角ナット）はあくまでも一例に過ぎず、他の形状を有するナット（フランジ付ナット、袋ナット、高ナット等）として実現することも可能である。
　締結部材４００は、上述したアルミニウム合金を用いて形成され、リング状をなす。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１質量％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１質量％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
　好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
　さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材４００を得ることができる。
　また、アルミニウム合金から締結部材４００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
　締結部材４００は、上述したアルミニウム合金からなる棒状部材に対して伸線加工、芯部のくり抜き加工、及びヘッダ加工等を施すことによって成形される。
　以上説明した本発明の実施の形態４では、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材４００を作製するようにした。本実施の形態４によれば、締結部材４００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
（実施の形態５）
　図７は、本発明の実施の形態５に係る締結部材の構成を示す側面図である。図７に示す締結部材５００は、上述したアルミニウム合金からなるリベットである。締結部材５００は、円柱状の軸部５０１と、軸部５０１をなす円柱の高さ方向（図７の左右方向）の一端に設けられる頭部５０２と、軸部５０１と頭部５０２との境界をなす首部５０３とを備える。なお、図７に示す頭部５０２の形状（丸型）はあくまでも一例に過ぎず、その他の形状（皿型等）を有していても構わない。
　締結部材５００は、上述したアルミニウム合金を用いて形成される。具体的に、アルミニウム合金は、アルミニウム合金は、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅（Ｃｕ）、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛（Ｚｎ）、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム（Ｍｇ）、０．０１％以下のケイ素（Ｓｉ）、０．０１％以下の鉄（Ｆｅ）を含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなる。
　好ましくは、０．７質量％以下のマンガン（Ｍｎ）、０．３５質量％以下のクロム（Ｃｒ）、０．２５質量％以下のジルコニウム（Ｚｒ）、０．１５質量％以下のチタン（Ｔｉ）のうち、少なくとも１種以上を含む。
　さらに、このアルミニウム合金は、平均円相当結晶粒径、第二相粒子の平均面積率、第二相粒子の最大直径、引張特性、耐久性、腐食特性について、上述した条件のうちの少なくとも一つを満たしていることが好ましい。引張特性として強さと伸びとが上述した条件を満たせば、靱性に優れた締結部材５００を得ることができる。
　また、アルミニウム合金から締結部材５００を作製するための棒状部材を形成する工程において、せん断加工が施されていることが好ましい。
　締結部材５００は、上述したアルミニウム合金からなる棒状部材に対して伸線加工やヘッダ加工等を施すことによって成形することができる。
　以上説明した本発明の実施の形態５によれば、１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１質量％以下のケイ素、０．０１質量％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下であるアルミニウム合金を用いて締結部材５００を作製するようにした。本実施の形態５によれば、締結部材５００において、アルミニウムを主成分とする合金を用いることによって軽量化しつつ、上述した組成のアルミニウム合金とすることによって高い強度かつ伸びを付与することができる。
　ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１～５によってのみ限定されるべきものではない。例えば、実施の形態３～５に係る締結部材を、ボルト以外の雄ねじである小ねじやタッピンねじとして実現することも可能である。
　このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
　以下、本発明に係るアルミニウム合金の実施例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１、２、比較例１～４）
　表１に示す各組成のアルミニウム合金からなる試験片を作製した。せん断加工は、相当ひずみ１０～３０を付与した。また、熱処理は、４８０℃で溶体化後、１２０℃で２４時間保持する時効を行った。各試験片について、平均結晶粒径、第二相粒子面積率、第二相粒子最大直径を求めた。また、これらの試験片に対して引張特性試験を行い、引張り強さ及び破断伸びを求めた。さらに、各試験片について、耐食性試験を行った。耐食性試験では、ＪＩＳ　Ｚ　２３７１に準拠した塩水噴霧試験を４８時間実施して、実施後の腐食ピットの最大深さが６０μｍ以下であれば○とし、６０μｍより大きければ×とした。なお、腐食ピットは各試験片の任意の断面に対して３０個観察した。
　組成、算出結果及び試験結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例１）
　実施例１は、０．００３３質量％のＳｉ、０．００２２質量％のＦｅ、１．３９質量％％のＣｕ、２．１９質量％のＭｇ、及び５．３７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。また、実施例１では、せん断加工が施されている。
（実施例２）
　実施例２は、０．００１４質量％のＳｉ、０．００１３質量％のＦｅ、２．１５質量％％のＣｕ、２．０６質量％のＭｇ、及び５．９４質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。また、実施例２では、せん断加工が施されている。
（比較例１）
　比較例１は、０．０５質量％のＳｉ、０．２８質量％のＦｅ、１．４５質量％％のＣｕ、２．３１質量％のＭｇ、及び５．７７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例１は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例１では、せん断加工が施されている。
（比較例２）
　比較例２は、０．０５質量％のＳｉ、０．２８質量％のＦｅ、１．４５質量％％のＣｕ、２．３１質量％のＭｇ、及び５．７７質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例２は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例２では、熱処理が施されている。
（比較例３）
　比較例３は、０．０４質量％のＳｉ、０．０８質量％のＦｅ、２．２質量％％のＣｕ、２．２質量％のＭｇ、及び６．３質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例３は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例３では、せん断加工が施されている。
（比較例４）
　比較例４は、０．０４質量％のＳｉ、０．０８質量％のＦｅ、２．２質量％％のＣｕ、２．２質量％のＭｇ、及び６．３質量％のＺｎを含み、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。比較例４は、Ｓｉ及びＦｅの含有量が、０．０１質量％より大きくなっている。また、比較例４では、熱処理が施されている。
　平均結晶粒径について、実施例１、２は、それぞれ１６０ｎｍ、１７０ｎｍとなっており、ともに５００ｎｍ以下である。一方、比較例２、４は、２６，３００ｎｍ、２１，９００ｎｍであり、５００ｎｍよりも大きい。
　第二相粒子面積率について、実施例１、２は、それぞれ０．０２％、０．０２５％となっており、ともに１％以下である。また、第二相粒子最大直径について、実施例１、２は、それぞれ１．９μｍ、３．５μｍとなっており、ともに６μｍよりも小さい。
　一方、比較例２、４は、第二相粒子面積率がそれぞれ２．４９％、４．６７％となっており、１％よりも大きい。さらに、比較例２、４は、第二相粒子最大直径がそれぞれ９．３μｍ、１８．３μｍとなっており、６μｍよりも大きい。
　この結果より、せん断加工を施した方が、熱処理を施す場合よりも、第二相結晶粒子の面積率及び最大直径が小さいと言える。
　図８は、本発明の実施例（実施例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図９は、本発明の実施例（実施例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１０は、本発明の実施例（比較例１）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１１は、本発明の実施例（比較例２）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１２は、本発明の実施例（比較例３）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。図１３は、本発明の実施例（比較例４）に係るアルミニウム合金の特性を説明する図である。
　図８～図１３に示すように、実施例１、２における、母材ＢＭ1、ＢＭ2に対する第二相粒子Ｆ1、Ｆ2が占める面積や、第二相粒子Ｆ1、Ｆ2の最大直径が、比較例１～４における、母材ＢＭ101～ＢＭ104に対して第二相粒子Ｆ101～Ｆ104が占める面積や、第二相粒子Ｆ101～Ｆ104の最大直径よりも小さいことが分かる。
　引張り強さにおいて、表１から、実施例１、２は、７８０ＭＰａ以上であるのに対し、比較例２、４は、６２８ＭＰａ、５１３ＭＰａとなっており、７８０ＭＰａよりも小さい。また、破断伸びにおいて、表１から、実施例１、２は、１２％以上であるのに対し、比較例１、３は、１２％よりも小さい。このことから、実施例１、２の方が上述した強度を満たし、靱性にも優れていることがわかる。
　耐食性試験では、実施例１、２は耐食性の条件を満たしていた。一方で、比較例２、４は、腐食ピットの最大深さが６０μｍより大きくなり、耐食性の条件を満たしていなかった。
　以上説明したように、本発明に係るアルミニウム合金、アルミニウム合金製ばね及びアルミニウム合金製締結部材は、軽量化しつつ、高い強度かつ伸びを有する部材を得るのに好適である。
　１　サスペンション
　２　アーム部
　３　コイルばね
　４　ショックアブソーバー
　５　スタビライザー
　６　リーフスプリング
　１０　ディスクロータ
　１１　キャリパー
　１００　車体
　１０１　タイヤ
　３００、４００、５００　締結部材

Claims (5)

  1. 　１．２質量％以上４．０質量％以下の銅、４．０質量％以上１４．０質量％以下の亜鉛、０．５質量％以上４．０質量％以下のマグネシウム、０．０１％以下のケイ素、０．０１％以下の鉄を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなり、
    　平均円相当結晶粒径が５００ｎｍ以下である
    　ことを特徴とするアルミニウム合金。
  2. 　引張り強さが７８０ＭＰａ以上、かつ破断伸びが１２％以上である
    　ことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金。
  3. 　せん断加工が施されてなる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアルミニウム合金。
  4. 　請求項１～３のいずれか一つに記載のアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とするアルミニウム合金製ばね。
  5. 　複数の部材を締結するアルミニウム合金製締結部材であって、
    　請求項１～３のいずれか一つに記載のアルミニウム合金を用いて形成されたことを特徴とするアルミニウム合金製締結部材。
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