ダイカスト用アルミニウム合金：ＡＤＣ１２

ＡＤＣ１２合金は国内のダイカスト鋳物の９０％以上で使用されている合金です。ＪＩＳ規格に規定されているＡＤＣ１２の化学成分を下表に示します。

ＡＤＣ１２合金の化学成分（％）JIS H 5302(2006)

基本的にはＳｉとＣｕを含有する合金で、ダイカストのように急冷凝固した場合はＣｕ、Ｓｉ、Ｍｇが固溶して自然時効により析出するため、熱処理なしでも引張強さ、硬さが向上します。

ＡＤＣ１２合金と類似した合金にＡＤＣ１２Ｚ合金があります。この合金はＡＤＣ１２よりもＺｎの含有量が高め（３％以下）に規定されています。
ＡＤＣ１２合金は市場のスクラップから再溶解により製造されます。国内では自動車のエンジンや駆動部品のスクラップが使われ、そのほとんどはＡＤＣ１２合金のスクラップです。
一方、米国では亜鉛ダイカスト部品が混入することがあり、このためＺｎの許容値を高くしたダイカスト合金（AA 383.0）がＡＡに登録されました。日本の自動車メーカーが北米生産を展開する中で、Ｚｎ含有量が高いアルミダイカスト合金を北米で使用する必要性が生じたことや、北米から輸入するスクラップ材のＺｎの含有量が高いことからＡＤＣ１２Ｚが制定されたと記憶しています。

ＡＤＣ１２およびＡＤＣ１２Ｚ合金に類似した海外の合金には以下のような合金があります。

〇ＡＤＣ１２類似：ISO Al-Si11Cu3(Fe)    ISO Al-Si11Cu2(Fe)    EN AC-46100
〇ＡＤＣ１２Ｚ類似：AA 383.0

ＡＤＣ１２合金の諸特性は下表のようになります。ダイカストの特性値は鋳物の形状および肉厚や射出条件、方案により異なります。表の値はＡＳＴＭ試験片で測定した代表値（参考値）になります。

ＡＤＣ１２材の諸特性（代表値）

ＡＤＣ１２はＳｉ含有量が９．６～１２．０％と、Ｓｉを高めに含有した合金です。Ａｌ－Ｓｉ合金はＳｉ量１２．６％が共晶組成になります。
共晶組成の近傍の合金の凝固はＡｌデンドライトの生成が少なく、純金属に類似した凝固形態をとるため、外引けや粗大な内引けが発生します。

ＡＤＣ１２合金には次のような特徴があります。

・湯流れが良い。
・押湯が効かない場合は、粗大な引け巣が発生します。
・Ｓｉ量が高めの場合、初晶Ｓｉが発生する場合があります。
　初晶Ｓｉの生成には、微量元素であるＮａやＰが影響します。
・アルミ合金の熱膨張係数やヤング率（縦弾性係数）はＳｉ含有量の影響が大きく、
　ＡＤＣ１２はアルミ合金の中では、熱膨張係数が小さく、ヤング率が大きい合金です。
・Ｓｉ量が高く、Ｆｅ含有量も高いため、伸び・靭性は劣ります。

ＡＤＣ１２合金をはじめ、ダイカスト用の合金は　溶湯と金型の焼付き防止のためにＦｅを１％弱含有しています。
Ａｌ－Ｓｉ合金はＦｅ量が多くなると引け巣が発生しやすくなります。また、Ｓｉが高く、押湯が効かない場合は粗大な引け巣が発生します。これらのことから、砂型でＡＤＣ１２合金を鋳造すると引け巣が発生する場合があります。

砂型鋳造でダイカスト用のＡＤＣ１２合金を鋳造する際には、凝固のできるだけ早い段階で押湯をしっかりと効かせる方案設計が必要となります。

今回は、ダイカスト用アルミニウム合金：ＡＤＣ１２についてご紹介させて頂きました。
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