鋳物用アルミニウム合金とダイカスト用アルミニウム合金の特徴

鋳物用アルミニウム合金とダイカスト用アルミニウム合金の種類を表１．に示します。
ＪＩＳ規格では鋳物用合金はＪＡＣ＊＊、ダイカスト用合金はＡＤＣ＊＊の記号が付与されています。鋳物用合金、ダイカスト用合金ともに類似の合金が規定されています。
合金系が同じであれば、鋳物用合金もダイカスト用合金も同様の特性を持っています。

表1. 鋳造用アルミニウム合金の主な特徴

表２．に代表的な鋳物用合金とダイカスト用合金の化学成分を示しています。同じ合金系であれば成分含有量に若干の差異はありますが、同様の元素が添加されています。
これらの成分の内、鋳物用とダイカスト用で違いがあるのはＦｅ含有量です。

アルミニウムと鉄はお互いに拡散しやすい元素であり、界面に合金層を形成しやすくなります。
ダイカストは高圧で鋳造するため、拡散が生じやすく合金層ができやすく、その結果、凝固した鋳物と金型に焼付きが発生します。
溶湯中のＦｅ量が高い方が焼付きにくい（拡散が抑えられる）と言われており、ダイカスト用合金はＦｅを１％程度含有しています。

一方、鋳物用合金ではＦｅ量が高いと引け巣が発生しやすくなります。従って、Ｆｅ量は高くても０．６％程度で使用する場合が多いです。Ｆｅ量が高いダイカスト用合金を重力鋳造や低圧鋳造で鋳造する際は注意が必要となります。

また、ＦｅはＡｌおよびＳｉと結合して針状の化合物を形成します。この針状化合物は材料の伸び、靱性を低下させてしまいます。近年はボデー部品にアルミダイカストが使用されており、伸び、靱性を確保して金型との焼付きを防止するためにＦｅ量を少なくして、Ｍｎを添加した合金が使用されています。

表2. 代表的な鋳物用合金とダイカスト用合金の成分比較

今回は、鋳物用アルミニウム合金とダイカスト用アルミニウム合金の特徴について紹介しました。
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この記事の執筆者

株式会社マルサン木型製作所 技術顧問 林 壮一

1977年にトヨタ自動車工業株式会社に入社し、アルミ材料・部品の開発や生産技術開発に従事。2016年にトヨタ自動車株式会社を退職後、マルサン木型製作所に技術顧問として入社。現在は、培ったアルミ材料に関する知見と豊富な経験をもとに、お客様の難題解決を実現する提案を行っている。公益社団法人 日本鋳造工学会をはじめとした団体で、多数の講師実績を持つ。