制动器活塞的制造方法
阅读：146发布：2020-05-12
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1.一种制动器活塞的制造方法，其特征在于，铸造铝合金的棒状铸块，该铝合金含有Si和Mg，并且Si浓度即CSi质量％和Mg浓度即CMg质量％在它们的关系(CSi，CMg)上处于由A(0.75，1.25)、B(1.4，1)、C(1.4，0.6)、D(0.75，0.85)这4点包围的范围内，而且Cu浓度为0.07～0.9质量％、Mn浓度为0.1～0.9质量％、Ti浓度为0.005～0.15质量％、Cr浓度为0.2质量％以下、Fe浓度为0.5质量％，其余量由Al和不可避免的杂质构成，将所述棒状铸块不实施均质化处理而在铸造后3天以内进行矫正，
将矫正了的棒状铸块切断为所需要的厚度作为锻造用坯料，
将所述锻造用坯料不进行退火而在所述棒状铸块的铸造后7天以内以25～90％的加工率进行冷锻，成形出杯状制动器活塞，
将成形出的制动器活塞不进行固溶处理而进行时效硬化。
2.根据权利要求1所述的制动器活塞的制造方法，其中，以200m/分钟以上的铸造速度连铸出所述棒状铸块。
3.根据权利要求1或2所述的制动器活塞的制造方法，其中，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，在由下述式表示的棒状铸块的相对硬度为0.9以下的期间内进行所述棒状铸块的矫正，
棒状铸块的相对硬度＝棒状铸块的洛氏硬度/基准硬度。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的制动器活塞的制造方法，其中，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，在由下述式表示的锻造用坯料的相对硬度为0.95以下的期间内进行所述锻造用坯料的冷锻，
锻造用坯料的相对硬度＝锻造用坯料的洛氏硬度/基准硬度。
制动器活塞的制造方法
技术领域
背景技术
[0002] 近年来，在四轮车、两轮车等的车辆的盘式制动器(disk brake)中，为了高性能化或低油耗化，采用了铝合金制的制动器活塞。制动器活塞是滑动部件，要求优异的机械强度。图1所示的杯状的制动器活塞(1)是其一例(参照专利文献1)。在这样的杯状的制动器活塞的制造中，以往对将钢坯(billet)挤压后再拉拔出的棒状坯料进行固溶处理，再通过时效处理，得到所需要的机械强度后，通过机械加工成形为杯状。
[0004] 专利文献2中记载的滑动部件，是规定了分散于Al-Si系合金制成形品的基体中的共晶Si粒子的粒径和数量，并且规定了阳极氧化皮膜的厚度和硬度的部件。其制造工序是如[0070]中记载的那样，铸造由铝合金构成的棒材并均质化(均匀化)处理后，将铸件表面部进行表面削除(剥皮，peeling)，切断为规定的长度，进行退火处理，进行磷酸盐处理后，锻造成杯状，将实施了T6处理(固溶处理和其后的时效处理)的锻造品进一步机械加工(提高尺寸精度、和切除在固溶处理时产生的应变部)之后，进行阳极氧化处理的工序。另外，在作为锻造用坯料使用将棒材切断为规定厚度的材料的情况下，通常，在剥皮前进行棒材的矫正，在剥皮后进行检查。图6是表示上述工序的流程的图。
[0005] 另外，也有时作为锻造用坯料，使用：铸造钢坯并将钢坯均质化处理后，通过挤压和拉拔来制作规定直径的棒材，将该棒材切断为规定厚度而成的坯料。锻造用坯料，与切断铸造棒材制作的坯料同样地在冷锻前被退火。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献1：日本特开2002-70902号公报
发明内容
[0009] 在上述的滑动部件的制造工序中，进行铸造棒材或钢坯的均质化处理、锻造用坯料的退火、锻造品的固溶处理、时效处理这样的多次的热处理。因此，存在工序数较多、制造效率差的问题。另外，从节能、削减CO2排放量的观点来看，也希望减少热处理次数。
[0010] 本发明鉴于上述的技术背景，提供一种采用比以往少的工序制造具有所需要的机械强度的制动器活塞的方法。
[0011] 即，本发明的制动器活塞的制造方法，具有下述[1]～[6]所记载的构成。
[0012] [1]一种制动器活塞的制造方法，其特征在于，铸造铝合金的棒状铸块，该铝合金含有Si和Mg，并且Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)在它们的关系(CSi，CMg)上处于由A(0.75，1.25)、B(1.4、1)、C(1.4，0.6)、D(0.75，0.85)这4点包围的范围内，而且Cu浓度为0.07～0.9质量％、Mn浓度为0.1～0.9质量％、Ti浓度为0.005～0.15质量％、Cr浓度为0.2质量％以下、Fe浓度为0.5质量％，其余量由Al和不可避免的杂质构成，
[0013] 将上述棒状铸块不实施均质化处理而在铸造后3天以内进行矫正，
[0014] 将矫正了的棒状铸块切断为所需要的厚度作为锻造用坯料，
[0015] 将上述锻造用坯料不进行退火而在上述棒状铸块的铸造后7天以内以25～90％的加工率进行冷锻，成形出杯状制动器活塞，
[0016] 将成形出的制动器活塞不进行固溶处理而进行时效硬化。
[0018] [3]根据前项1或2所述的制动器活塞的制造方法，其中，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，
[0019] 在由下述式表示的棒状铸块的相对硬度为0.9以下的期间内进行上述棒状铸块的矫正，
[0020] 棒状铸块的相对硬度＝棒状铸块的洛氏硬度/基准硬度。
[0021] [4]根据前项1～3的任一项所述的制动器活塞的制造方法，其中，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，
[0022] 在由下述式表示的锻造用坯料的相对硬度为0.95以下的期间内进行上述锻造用坯料的冷锻，
[0023] 锻造用坯料的相对硬度＝锻造用坯料的洛氏硬度/基准硬度。
[0024] 上述[1]中记载的发明，在制造采用规定组成的铝合金的制动器活塞时，趁着棒状铸块的铸造后的经过天数较少来进行直到冷锻的工序。具体地讲，在铸造后3天以内矫正棒状铸块，在7天以内利用切断棒状铸块而得到的锻造用坯料进行冷锻。这些期间硬度低、可加工性良好，因此在矫正前和冷锻前即使不进行热处理也可以良好地加工。另外，通过冷锻成形出的制动器活塞，通过铝合金中含有的元素引起的固溶硬化和晶析物分散，从而硬度提高，并且通过采用以25～90％的加工率进行冷锻的加工硬化，即使不进行固溶处理，通过时效也可得到作为制动器活塞所需要的硬度。即，即使不进行矫正前的均质化处理、冷锻前的退火、冷锻后的固溶处理，也可制造具有需要的硬度的制动器活塞。因此，与进行这些热处理的现有的制造方法相比，制造效率良好，并且可以降低能源费。而且，由于不进行锻造后的固溶处理，也没有淬火应变的产生，因此也不需要用于应变消除的机械加工，因此材料的浪费减少。
[0025] 根据上述[2]中记载的发明，由于在铸造时制动器活塞被急冷，因此由时效带来的硬度提高效果较大。
[0026] 根据上述[3]中记载的发明，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，由棒状铸块的洛氏硬度/基准硬度表示的矫正时的相对硬度为0.9以下，通过硬度也证实了矫正性良好。
[0027] 根据上述[4]中记载的发明，以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度为基准硬度，由锻造用坯料的洛氏硬度/基准硬度表示的锻造用坯料的相对硬度为0.95以下，通过硬度证实了矫正性良好。附图说明
[0028] 图1是制动器活塞的立体图
[0029] 图2是表示本发明的制动器活塞的制造工序的流程图。
[0030] 图3是表示铸件的硬度推移的图。
[0031] 图4是表示在本发明中使用的铝合金中的Si浓度和Mg浓度的关系的图。
[0032] 图5是表示在冷锻中从坯料向锻造品的形状变化的截面图。
[0033] 图6是表示以往的制动器活塞的制造工序的流程图。
具体实施方式
[0034] 图1是根据本发明制造的杯状的制动器活塞(1)的一实施方式，图2是表示本发明的制造工序的流程图。上述制动器活塞(1)在例如盘式制动器中进退自如地嵌插到液压缸内，在开口端部将摩擦垫按压到制动盘上。
[0035] 铝合金在刚铸造后硬度低，随着时间经过硬度因自然时效而增加，不久变为一定的硬度。图3是随着时间经过测定铝合金的铸件的硬度，表示了相对于30天后的硬度的相对硬度的推移的图。用于本图制作的铝合金的化学组成，含有Si：1.06质量％、Mg：0.86质量％、Cu：0.4质量％、Mn：0.49质量％、Cr：0.14质量％、Fe：0.25质量％、Ti：0.015质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。试验材料是将铸造棒在刚铸造后切断为厚度20mm，并将端面进行了削面的试验材料，利用洛氏硬度计测定表面削除后的面的HRF硬度。并且，将厚度20mm的试验材料在制作后立刻进行初次(第0天)的测定，其后每隔1天在相同的削面后的面测定HRF硬度直到第30天。相对硬度以第30天的HRF硬度、即将棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度(HRF硬度)为基准硬度，用下述式计算。
[0036] 相对硬度＝各测定日的洛氏硬度/基准硬度
[0037] 再者，图3是基于上述组成的铝合金的实测数据的硬度推移，在本发明中规定的化学组成的铝合金以同样的图进行硬度推移。其原因如下。
[0038] 图4是表示铝合金中的Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)的关系的图，用A(0.75，1.25)、B(1.4，1)、C(1.4，0.6)、D(0.75，0.85)这4点包围的范围内表示用于本发明的铝合金中的Si浓度和Mg浓度。另外，直线(F)表示形成Mg2Si晶析物的Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)的关系的(F)式。
[0039] Si浓度(CSi)＝{Si原子量/(Mg原子量×2)}×Mg浓度(CMg)
[0040] ＝0.58×Mg浓度(CMg)...(F)
[0041] 如图4所示，用于本申请发明的铝合金全都是Si浓度超过0.58×Mg浓度，含有相对于Mg过剩的Si的Al-Mg-Si合金。因此，用于本发明的铝合金，为与图3的实测了硬度推移的铝合金类似的时效行为，连铸后以与图3同样的图进行硬度推移。
[0042] 从图3可知，铝合金在铸造后的数天间硬度较低。着眼于硬度在从铸造出起数天后上升下去，在本发明中，在该铸造后的经过天数少从而硬度低、加工性良好的期间内进行直到冷锻的工序，不进行以往实施的加工前的热处理。在以往的制造工序中，在矫正前进行均质化处理，在冷锻前进行退火(参照图6)。这样在塑性加工前实施热处理的原因是，有时使用从铸造起经过长时间硬度变硬了的坯料，或将经过时间不同所造成的硬度不同的坯料在同一工序中加工，因此是为了将坯料的可加工性均匀化的缘故。换句话说，以往对实施加工的坯料的硬度的变化状态没有加以注意，作为其补偿，进行了采用加工前的热处理的均匀化作为必需的工序。
[0043] 在以往的方法中，以棒状铸块的均质化处理、锻造用坯料的退火、锻造品的固溶处理作为必需的工序是由于如下的原因。原因是如果简单地省略棒状铸块的均质化处理，则为硬度坚硬的状态，因此矫正工序变困难。另外，原因是如果简单省略锻造用坯料的退火处理，则为硬度坚硬的状态因此冷锻的成形变困难。另外，原因是如果为了热处理工序的简化而简单省略锻造品的固溶处理，则没有被淬火，因此制品的强度降低。
[0044] 另一方面，本发明与以往的工序相比改变技术思想，代替固溶处理，尽可能充分利用连铸时的急冷效果所带来的淬火硬化的效果，制造具有令人满意的硬度的制品作为技术课题。为此，省略使连铸时的急冷效果所带来的淬火硬化减少的热处理工序(均质化处理、退火处理)来谋求强度提高，并且基于从铸造出起的经过时间规定矫正和冷锻的实施时期，在硬度低的时期进行矫正和冷锻的加工，由此不进行加工前的热处理，确保了良好的可加工性。此外，调整合金组成来谋求强度提高。另外，进行增大在冷锻加工中的加工率的坯料形状设计来谋求由加工硬化引起的强度提高。具体地讲，在规定了合金组成的基础上，将铸造后～矫正～冷锻的时间分配设为本发明那样，由此能够制造在矫正、冷锻成形中没有不良情况，并且可以充分地满足强度的制动器活塞件。
[0045] 本发明通过连铸后的经过时间或加工时的材料硬度、或者连铸后的经过时间和加工时的材料硬度两者来规定矫正棒状铸块的时期和对锻造用坯料进行冷锻的时期。
[0046] 本发明，例如可以通过一种制动器活塞的制造方法来实现，该制造方法的特征在于，
[0047] 具有矫正工序，该矫正工序在接着铸造工序的铸造后3天以内将棒状铸块进行矫正处理，
[0048] 具有切断工序，该切断工序将矫正了的棒状铸块切断为所需要厚度而作为锻造用坯料。
[0049] 具有锻造工序，该锻造工序在接着切断工序的上述棒状铸块的铸造后7天以内以25～90％的加工率冷锻上述锻造用坯料由此成形出杯状制动器活塞，
[0050] 具有时效处理工序，该时效处理工序使接着锻造工序的成形出的制动器活塞时效硬化。
[0051] 以下，对于本发明进行详述。
[0052] [铝合金的化学组成]
[0053] 在本发明中使用的铝合金，含有Si、Mg、Cu、Mn、Ti，限制Cr和Fe，其余量由Al和不可避免的杂质构成。
[0054] Si和Mg是为了得到作为制动器活塞所必需的强度而添加的元素，图4表示Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)的关系。Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)，在它们的浓度的关系(CSi，CMg)上，规定为由A(0.75，1.25)、B(1.4，1)、C(1.4，0.6)、D(0.75，0.85)这4点包围的范围内。由上述的ABCD来看，Si浓度(CSi质量％)的可取范围是0.75～1.4质量％，Mg浓度(CMg质量％)的可取范围是0.6～1.25质量％。当Si浓度低于0.75质量％、或者Mg浓度低于0.6质量％时，强度提高效果少，强度变得不足。另一方面，如果Si浓度超过1.4质量％、或者Mg浓度超过1.25质量％，则矫正时和冷锻时的可加工性降低，加工变得不良。进而，为了强度和可加工性两者良好，需要在由上述ABCD这4点包围的范围内。
[0055] 在图4中，通过两点的直线的式子按以下那样计算。
[0056] 通过AB的直线：CMg＝-0.385×CSi+1.538
[0057] 通过BC的直线：CMg＝1.4
[0058] 通过CD的直线：CMg＝-0.385×CSi+1.138
[0059] 通过DA的直线：CMg＝0.75
[0060] 因此，本发明中的Si浓度(CSi质量％)和Mg浓度(CMg质量％)为满足下述的4个式子(i)、(ii)、(iii)、(iv)的范围。
[0061] (i)CMg≤-0.385×CSi+1.538
[0062] (ii)CMg≤1.4
[0063] (iii)CMg≥-0.385×CSi+1.138
[0064] (iv)CMg≥0.75
[0065] 另外，作为更优选的范围，可以推荐由A’(0.9，1.1)、B’(1.3，0.95)、C’(1.3，0.7)、D’(0.9，0.85)包围的范围(参照图4)。
[0066] Cu和Mn也是为了得到强度而添加的元素。当Cu浓度低于0.07质量％、Mn浓度低于0.1时强度提高效果少，强度变得不足。另一方面，如果Cu浓度超过0.9质量％、Mn浓度超过0.9质量％，则冷锻时的可加工性降低，加工变得不良。更优选的Cu浓度为0.2～0.7质量％，更优选的Mn浓度为0.3～0.8质量％。
[0067] Ti是为了细化铸造组织使冷锻中的可加工性良好而添加的元素。当Ti浓度低于0.005质量％时上述效果少，另一方面，如果超过0.15质量％则形成粗大的金属间化合物，冷锻中的可加工性降低。更优选的Ti浓度为0.008～0.1质量％。
[0068] Cr和Fe是使冷锻中的可加工性降低的元素，需要将Cr浓度限制为0.2质量％以下、将Fe浓度限制为0.5质量％以下。更优选的Cr浓度为0.15质量％以下，更优选的Fe浓度为0.4质量％以下。
[0069] 含有上述浓度范围的元素的铝合金的其余量是Al和不可避免的杂质。
[0070] [制造工序]
[0071] 在表示本发明的制造工序的图2中，用实线表示方框的工序是必需的工序，用虚线表示的工序是可选地进行的工序。以下，一边参照图2的流程图一边对于各工序进行详述。
[0072] (铸造)
[0073] 铸造上述组成的铝合金的棒状铸块。铸造方法没有限定，但优选连铸。连铸可以为水平式和立式的任一种，但在铸块被急冷、淬火效果大，并且可得到铸件表面均匀且微细的金属组织方面可以推荐热顶铸造。另外，优选以200m/分钟以上的铸造速度进行铸造。原因是通过加快铸造速度，铸块被急冷，因此由时效带来的硬度提高效果大。更优选的铸造速度为250m/分钟以上。
[0074] (矫正)
[0075] 矫正棒状铸块的弯曲从而提高直度。在除去矫正了的棒状铸块表面的剥皮工序中，向剥皮机插入棒状铸块时，由于在弯曲部剐蹭，不能够在剥皮机之中送出棒状铸块，因此需要在剥皮前先矫正。矫正，是不实施均质化处理而在铸造后3天以内(72小时以内)进行。如图3所示，在铸造后常温放置状态下第3天的硬度，相对于第30天的基准硬度的相对硬度为0.90以下，因此即使不实施均质化处理也可以矫正弯曲。如果铸造后超过3天而时效硬化进行的话，则难以不实施均质化处理而矫正弯曲。特别优选的矫正的实施时期是铸造后2天以内。
[0076] 另外，能否不实施均质化处理而顺利地矫正弯曲，受矫正时的硬度影响，因此也可以通过棒状铸块的硬度来规定矫正的时期。例如，优选矫正前的洛氏硬度低于76.3。另外，例如以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度作为基准硬度，由下述式表示的棒状铸块的相对硬度若为0.9以下的期间内则可以不实施均质化处理而进行矫正。特别是如果为上述相对硬度低于0.889的期间内，则硬度更低，因此适合于矫正。此外，优选满足洛氏硬度条件和相对硬度条件这两者。
[0077] 棒状铸块的相对硬度＝棒状铸块的洛氏硬度/基准硬度
[0078] 在本发明中，棒状铸块的矫正的实施时期，可以通过铸造后的经过天数、洛氏硬度和/或相对硬度的任一项来规定。此外，可以利用铸造后的经过天数临时设定矫正实施时期，来证明通过洛氏硬度和/或相对硬度临时设定的实施时期适合于矫正。
[0079] 矫正方法没有限定，采用由辊子夹持来进行矫正等的众所周知的矫正方法进行。
[0080] (剥皮、检查)
[0081] 矫正了的棒状铸块进行剥皮从而除去表面的不均质部分，进行其后的检查。剥皮和检查不是本发明的必需的工序，因此不进行这些步骤的情况也包括在本发明中。
[0082] (切断)
[0083] 将棒状铸块切断为所需要的厚度，制作与制动器活塞的体积相称的体积的锻造用坯料。
[0084] (磷酸盐处理)
[0085] 作为冷锻的预处理，对锻造用坯料实施磷酸盐处理作为润滑处理，赋予表面以润滑性。磷酸盐处理不是本发明的必需的工序，因此不进行磷酸盐处理的情况或者采用其他方法赋予润滑性的情况也包括在本发明中。
[0086] (冷锻)
[0087] 如图5所示，将锻造用坯料(2)冷锻，成形出杯状的制动器活塞(1)。冷锻，是不对锻造用坯料(2)实施退火而在棒状铸块的铸造后7天以内(168小时以内)进行。如图3所示，铸造后第7天的硬度，相对于第30天的基准硬度的相对硬度为0.95以下，因此即使不实施退火也可以成形出尺寸精度高的制动器活塞(1)。如果铸造后超过7天地进行时效硬化，则难以锻造尺寸精度高的制动器活塞。特别优选的冷锻的实施时期为铸造后5天以内。
[0088] 另外，能否不实施退火而顺利地进行冷锻，受冷锻时的硬度影响，因此也可以通过锻造用坯料的硬度规定冷锻的时期。例如，优选锻造前的洛氏硬度低于77.3。另外，例如，如果是以使连铸出的棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度作为基准硬度，由下述式表示的锻造用坯料的相对硬度为0.95以下的期间内，则可以不实施退火而进行冷锻。特别是如果是上述相对硬度低于0.899的期间内，则硬度更低，因此适合于冷锻。此外，优选满足洛氏硬度条件和相对硬度条件这两者。
[0089] 锻造坯料的相对硬度＝锻造用坯料的洛氏硬度/基准硬度
[0090] 在本发明中，锻造用坯料的冷锻的实施时期，可以通过铸造后的经过天数、相对硬度的任一项来规定。此外，可以利用铸造后的经过天数临时设定矫正实施时期，证明通过洛氏硬度和/或相对硬度临时设定的实施时期适合于冷锻。
[0091] 另外，基于下述式计算的冷锻的加工率设为25～90％，通过加工硬化来提高硬度。当加工率低于25％时，加工硬化不充分，难以得到作为制动器活塞所需要的硬度。另一方面，如果超过90％，则容易产生锻造裂纹等的锻造缺陷。特别优选的加工率为50～70％。优选锻造不是产生毛刺的锻造而是封闭锻造。
[0092] 加工率(％)＝{(h0-h1)/h0}×100
[0093] h0：锻造用坯料(2)的厚度
[0094] h1：锻造出的制动器活塞(1)的底部的厚度
[0095] (时效)
[0096] 冷锻出的制动器活塞不进行固溶处理而实施时效处理，提高硬度。时效处理条件没有限制，作为优选的时效条件，可以推荐在165～185℃保持0.5～3小时，作为更优选的条件可以推荐在170～180℃保持1～2.5小时。(机械加工、阳极氧化处理)
[0097] 时效硬化了的制动器活塞，以提高内径和外径的尺寸精度和改善表面粗糙度为目的，进行机械加工。另外，以耐磨损性提高作为目的通过阳极氧化处理在表面形成硬质皮膜。机械加工和阳极氧化处理不是本发明的必需的工序，因此不进行这些步骤也包括在本发明中。
[0098] 根据本发明制造了的制动器活塞，通过铝合金中含有的元素引起的固溶硬化和晶析物分散，硬度得到提高，并且通过以规定的加工率进行冷锻从而加工硬化，即使不进行固溶处理，在时效后也可以得到需要的硬度。通常作为制动器活塞所要求的硬度，以洛氏硬度(HRF)计为93以上，通过本发明可得到上述硬度。
[0099] 根据本发明的方法，不进行在以往的制造工序中实施的矫正前的均质化处理、冷锻前的退火、冷锻后的固溶处理这三项热处理，就可以制造所需要的硬度的制动器活塞。由于不进行这三项热处理，制造效率提高，并且能源费降低。而且，由于不进行锻造后的固溶处理，从而也没有淬火应变的产生，因此也不需要用于应变消除的机械加工。因此，在冷锻后进行的机械加工，只要使尺寸精度提高就足够，因此与以往相比采用少量的切削即可，材料的浪费减少。
[0100] 实施例
[0101] 使用表1所示的a～m的13种铝合金，以不同的制造工序锻造出杯状制动器活塞(将比较例1、3～6、10、15除外)。
[0102] 各铝合金中的Si浓度和Mg浓度的关系如图4所示，a～g的铝合金的组成为本发明的规定范围内，h～m的铝合金的组成脱离了本发明的范围。
[0103]
[0104] [制造工序]
[0105] 作为各例中共同的工序，通过热顶连铸机将铝合金以250m/分钟的铸造速度连铸出截面圆形的棒状铸块。使这些棒状铸块在连铸后30天期间自然时效了时的洛氏硬度、即本发明中的基准硬度示于表1。
[0106] (实施例1～13)
[0107] 对于棒状铸块，在自铸造出的3天后(72小时后)，不进行均质化处理，利用矫正用辊夹持来矫正了棒状铸块的弯曲。矫正了的棒状铸块进行剥皮，检查过的棒状铸块切断为所需要的厚度，形成为短的圆柱件，将其作为锻造用坯料(2)。
[0108] 锻造用坯料(2)实施磷酸盐处理，不进行退火，如图5所示，在自铸造出的7天后(168小时后)进行冷锻，成形出杯状制动器活塞(1)。冷加工中的加工率为25％、50％、71％的任一个，各例的加工率如表2所示。
[0109] (实施例14、15)
[0110] 将矫正、冷锻的实施时期如表2中记载那样进行变更，除此以外利用与实施例1相同的工序成形出杯状制动器活塞(1)。
[0111] 成形出的制动器活塞，不进行固溶处理，在175℃保持2小时进行时效处理，为了提高内径和外径的尺寸精度进行了机械加工。
[0112] (比较例1、3～6、10、15)
[0113] 对于棒状铸块，在自铸造出的3天后(72小时后)，不进行均质化处理，利用矫正用辊夹持来矫正了棒状铸块的弯曲。矫正了的棒状铸块进行剥皮，检查过的棒状铸块切断为所需要的厚度，形成为短的圆柱件。
[0114] 对于该圆柱件，不进行冷锻和固溶处理，在与实施例相同的条件下进行时效处理。即，这些比较例仅进行了矫正、剥皮、检查、切断、时效。
[0115] (比较例2)
[0116] 矫正的实施时期为自铸造出的7天后(168小时后)而进行，在自铸造出的13天后(312小时后)进行冷锻，除此以外，利用与实施例相同的工序制作了制动器活塞。
[0117] (比较例11)
[0118] 在自铸造出的3天后进行的棒状铸块的矫正前，进行560℃×7小时的均质化处理，在对铸造用坯料进行磷酸盐处理前，进行380℃×4小时的退火，在冷锻后以(固溶处理条件)530℃×2.5小时进行固溶处理，水淬火后以180℃×6小时进行时效处理，制作了制动器活塞。本例的工序是图6的流程图所示的以往的制造工序。
[0119] (比较例7～9、12～14、16～19)
[0120] 利用与实施例相同的工序制作了制动器活塞。这些比较例，仅铝合金的组成从本发明脱离。
[0121] (比较例20、21)
[0122] 将矫正、冷锻的实施时期如表2中记载那样进行变更，除此以外，利用与实施例1相同的工序成形出杯状制动器活塞(1)。
[0123] [硬度和评价]
[0124] 对于铸造后的棒状铸块、矫正前的棒状铸块、锻造前的锻造用坯料、锻造后的制动器活塞和时效后的制动器活塞，测定洛氏硬度(HRF)。再者，没有进行冷锻的比较例1、3～6、10、15，在矫正后时效处理前测定硬度，将该硬度记载于表2的锻造前的硬度的栏中。另外，通过表1所记载的各合金的基准硬度和下述式来计算矫正前的棒状铸块和锻造前的锻造用坯料的相对硬度，并记载于表2。
[0125] 矫正前的棒状铸块的相对硬度＝棒状铸块的洛氏硬度/基准硬度
[0126] 锻造前的锻造用坯料的相对硬度＝锻造用坯料的洛氏硬度/基准硬度
[0127] 另外，对于矫正性、锻造性、节能性采用下述的基准来评价。
[0128] (矫正性)
[0129] 对于棒状铸块的弯曲，可将每1000mm长度的弯曲量矫正为2mm以下的情况评价为矫正性良好(○)，即使矫正也存在超过2mm的弯曲的情况评价为矫正性不良(×)。
[0130] (锻造性)
[0131] 对于冷锻出的制动器活塞，将没有缺肉和塌边的情况评价为锻造性良好(○)，将确认有缺肉或塌边的情况评价为锻造性不良(×)。
[0132] (节能性)
[0133] 比较例11由于进行了均质化处理、退火、固溶处理从而评价为节能性差(×)，将不进行这些热处理的情况评价为节能性良好(○)。
[0134] 此外，对于在时效后的机械加工中是否需要切除热应变部分进行了调查。
[0135] 表2表示制造工序的概略和评价结果。
[0136]
[0137] 从表2来看，实施例1～15，即使不进行加工前的热处理、锻造后的固溶处理，也都可以制造洛氏硬度(HRF)超过93的硬度高的制动器活塞。
[0138] 另一方面，矫正和/或冷锻的实施时期晚的比较例2、20、21，由于可加工性差，因此未能将棒状铸块的弯曲进行充分地矫正，并且冷锻中的锻造性也差。
[0139] 另外，在将冷锻的加工率设为0％的比较例中，加工硬化不充分，时效后也硬度不足。
[0140] 另外，铝合金组成、加工率的任一项脱离本发明所规定的范围的比较例，存在硬度不足、由加工困难引起的矫正不良或者锻造不良的任一种的缺点。
[0141] 另外，比较例11，相对于实施例追加了3项热处理，因此能源费高，并且由于进行了固溶处理，因此必须除去热应变部分。
[0142] 另外，比较例16，矫正前和锻造前的硬度比实施例2(冷锻的加工率与比较例16相同)低，但矫正性和锻造性不良。认为其原因是由于比较例16的合金中的Si浓度和Mg浓度高，因此Mg2Si结晶量增加的缘故。Mg2Si结晶物无助于铝基体的硬度提高，但使矫正性、锻造性恶化，因此变为该结果。比较例18，由于铝合金的硬度高，因此矫正性和锻造性差，由于与比较例16相比Si浓度变得过量，因此硬度进一步变高，矫正性和锻造性变差。比较例19也由于铝合金的硬度高因此矫正性和锻造性变差，脱离图4的用ABCD表示的本发明的Mg浓度和Si浓度的范围，含有过量的Si的Mg2Si结晶物量增加，由此矫正性和锻造性变差。
[0143] 本申请要求在2009年10月16日提出的日本国专利申请的专利申请2009-239295号的优先权，其公开内容原样地构成本申请的一部分。
[0145] 产业上的利用可能性
[0146] 本发明在制造制动器活塞时能够对节能化作出贡献。
[0147] 附图标记说明
[0148] 1...制动器活塞
[0149] 2...锻造用坯料
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