[发明专利]高电阻铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及通常的高电阻铝合金，更详细而言涉及适合用于制造电动机的筐体的、韧性和耐蚀性优异的高电阻铝合金铸件及其制造方法。

背景技术

交流电动机大多用作动力源。交流电动机由定子和转子构成，大致可以分为定子和转子两者采用电磁铁的感应电动机、以及定子和转子的任一个采用电磁铁而另一个采用永久磁铁的同步电动机。

感应电动机的定子和转子均由产生磁通量的线圈要素和使通过线圈要素产生的磁通量集中的铁心要素构成。向定子和转子的至少一个的线圈要素供给电流时，根据电磁感应规则产生磁场，在定子与转子之间产生磁通量，对转子产生旋转力。

同步电动机的采用电磁铁的定子或转子，与感应电动机的这些同样构成，但是采用永久磁铁的定子或转子，由产生磁通量的磁铁要素和使通过磁铁要素产生的磁通量集中的铁心要素构成。同步电动机的情况下，向采用电磁铁的定子或转子的线圈要素供给电流时，根据电磁感应规则产生磁场，在定子与转子之间形成磁通量，对转子产生旋转力。

在感应电动机和同步电动机的任一种情况下，通过根据电磁感应规则产生的磁场所形成的磁通量，不仅漏出到定子与转子之间，还会漏出到其周边部。因此，如果电动机的筐体的导电性优异，上述筐体就会产生涡流，导致涡流损失，并且上述筐体被加热，变成高温。

在这样的背景下，例如专利文献1中公开了上述筐体利用导热度高的铝合金，由此提高散热性的技术。另一方面，专利文献2中公开了在上述筐体的涡流的发生位置设置开口部、或者作为上述筐体采用作为非磁性体的、电阻率高的陶瓷或者树脂，由此降低产生的涡流的技术。此外，专利文献3中提出了能够作为电动机的筐体利用的电阻率高的铝合金。

但是，专利文献1中公开的铝合金，虽然散热性优异，但是未采取对涡流损失的策略，不能解决伴随涡流的产生而带来的电动机的输出降低的问题。

此外，在专利文献2中公开的发明中，在涡流的发生位置设置开口部，开口部的设置需要工序，并且，伴随着该开口部的设置，存在筐体的刚性下降的问题。另一方面，采用作为非磁性体的电阻率高的陶瓷或者树脂，存在不易确保韧性的问题。

再者，专利文献3中公开的铝合金，电阻率足够高，能够解决专利文献2所留下的问题，但是，根据本发明的发明人的研究，作为电动机的筐体的必要的强度、韧性、耐蚀性不充分，并且含有大量的高价的Mn、Mg、Cu，存在经济性的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-277853号公报

专利文献2：日本特开2005-198463号公报

专利文献3：日本特开2005-139496号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于提供一种适合用于制造电动机筐体的高电阻铝合金铸件及其制造方法。

本发明还提供通过上述铝合金铸件形成的电动机筐体。

本发明的一个实施方式，提供一种韧性和耐蚀性优异的高电阻铝合金铸件，其特征在于，具有下述组成：含有Si：11.0～13.0质量%、Fe：0.2～1.0质量%、Mn：0.2～2.2质量%、Mg：0.7～1.3质量%、Cr：0.5～1.3质量%和Ti：0.1～0.5质量%，剩余部分包括Al和不可避免的杂质，作为不可避免的杂质的Cu的含量限制在0.2质量%以下。在另一实施方式中，提供由这样的铝合金铸件形成的电动机筐体。

在此，上述铝合金铸件优选通过重力铸造法、低压铸造法、压铸法（die casting）、挤压制法（squeeze casting）的任意方法铸造而成。这样的铝合金铸件，可以在铸造后不实施热处理供于使用，也可以在铸造后实施热处理。在一个实施方式中，本发明的高电阻铝合金铸件，在铸造后，以510～530℃实施2～5小时的固溶处理，其后进一步以160～200℃实施4～8小时的人工时效固化处理。

本发明的另一实施方式，提供一种韧性和耐蚀性优异的高电阻铝合金铸件的制造方法，其特征在于，对铝合金熔融金属进行铸造，所述铝合金熔融金属具有下述组成，含有Si：11.0～13.0质量%、Fe：0.2～1.0质量%、Mn：0.2～2.2质量%、Mg：0.7～1.3质量%、Cr：0.5～1.3质量%和Ti：0.1～0.5质量%，剩余部分包括Al和不可避免的杂质，作为不可避免的杂质的Cu的含量限制在0.2质量%以下。