JPH01215901A - 焼結アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
焼結アルミニウム合金の製造方法Info
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- JPH01215901A JPH01215901A JP63041719A JP4171988A JPH01215901A JP H01215901 A JPH01215901 A JP H01215901A JP 63041719 A JP63041719 A JP 63041719A JP 4171988 A JP4171988 A JP 4171988A JP H01215901 A JPH01215901 A JP H01215901A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、焼結アルミニウム（１）合金の製造方法に関
する。
する。
焼結Ａ４合金には耐摩耗性に優れたＡ４−３ｉ系合金や
耐熱性に富むＡ４−Ｆｅ系合金などがあり、機械部品や
家電製品などに軽量な構造材として使用されている。
耐熱性に富むＡ４−Ｆｅ系合金などがあり、機械部品や
家電製品などに軽量な構造材として使用されている。
これらの焼結Ａｔ合金は、Ａｔ合金溶湯を高圧の空気又
は不活性ガスで噴霧化すると同時に急冷するアトマイズ
法により粉末とし、このＡｔ合金粉末を押出法などによ
り成形固化して製造される。
は不活性ガスで噴霧化すると同時に急冷するアトマイズ
法により粉末とし、このＡｔ合金粉末を押出法などによ
り成形固化して製造される。
又、粉末化する方法として超急冷ディスクアトマイズ法
などが、成形固化する方法としては粉末鍛造法や押出し
た後で鍛造加工する方法なども研究されている。
などが、成形固化する方法としては粉末鍛造法や押出し
た後で鍛造加工する方法なども研究されている。
更に最近では、熱間押出法により高強度の焼結Ａｔ合金
が開発され、実用化されつつある。これらの技術は特開
昭５９ ＝ １３０４０号、特開昭５９−１３０４１号
、特開昭５５−９７４４７号などに開示されている。
が開発され、実用化されつつある。これらの技術は特開
昭５９ ＝ １３０４０号、特開昭５９−１３０４１号
、特開昭５５−９７４４７号などに開示されている。
これらの焼結Ａｔ合金の製造に用いるＡ７合金粉末は酸
化されやすく、表面に安定なＡｔ○ の酸化被膜が形成
される。特に安価で一般的に使用されているアトマイズ
法で生成したＡ１合金粉末は厚い酸化被膜が形成きれや
すい。この表面酸化被膜のため焼結性が悪くなり、充分
な強度や靭性が得られない欠点があった。
化されやすく、表面に安定なＡｔ○ の酸化被膜が形成
される。特に安価で一般的に使用されているアトマイズ
法で生成したＡ１合金粉末は厚い酸化被膜が形成きれや
すい。この表面酸化被膜のため焼結性が悪くなり、充分
な強度や靭性が得られない欠点があった。
この表面酸化被膜を破壊してＡｔ合金粉末同志を強固に
結合させるために有効な手段とされているのが押出法で
あり、この方法では粉末が剪断変形され、表面酸化被膜
は機械的に破壊される。従って、押出法によれば比較的
高強度の焼結Ａ４合金が得られるが充分な靭性が得られ
ているとは云い難く、又押出法ではニアネットシエイブ
成形が難しいので高強度な難加工材であるほど切削や鍛
造などの後工程がコスト高になる問題が存在する。
結合させるために有効な手段とされているのが押出法で
あり、この方法では粉末が剪断変形され、表面酸化被膜
は機械的に破壊される。従って、押出法によれば比較的
高強度の焼結Ａ４合金が得られるが充分な靭性が得られ
ているとは云い難く、又押出法ではニアネットシエイブ
成形が難しいので高強度な難加工材であるほど切削や鍛
造などの後工程がコスト高になる問題が存在する。
ニアネットシエイブ成形のために最も好適な方法は粉末
鍛造法であるが、この方法では表面酸化被膜を充分に破
壊できないため、押出法に比較して強度及び靭性に劣っ
ている。
鍛造法であるが、この方法では表面酸化被膜を充分に破
壊できないため、押出法に比較して強度及び靭性に劣っ
ている。
本発明は、Ａｔ合金粉末の表面酸化被膜を低温で短時間
に破壊して、押出法はもちろんニアネソトシエイプ成形
に有効な粉末鍛造法によっても、優れた強度と靭性を有
する焼結Ａ１合金を製造する方法を提供することを目的
としている。
に破壊して、押出法はもちろんニアネソトシエイプ成形
に有効な粉末鍛造法によっても、優れた強度と靭性を有
する焼結Ａ１合金を製造する方法を提供することを目的
としている。
本発明は上記の目的を達成するために、焼結アルミニウ
ム合金の製造方法として、アルミニウム合金溶湯をアト
マイズ法により１０３ｃ／秒以上の冷却速度で凝固させ
、得られた合金粉末をボールミル又はアトライタにより
非酸化性雰囲気で酸素ピンクアンプ量を５００ ｐｐｍ
以下に抑制しつつ３０分間以内て冷間加工した後、この
合金粉末を成形固化することを特徴とする手段を採るも
のである。
ム合金の製造方法として、アルミニウム合金溶湯をアト
マイズ法により１０３ｃ／秒以上の冷却速度で凝固させ
、得られた合金粉末をボールミル又はアトライタにより
非酸化性雰囲気で酸素ピンクアンプ量を５００ ｐｐｍ
以下に抑制しつつ３０分間以内て冷間加工した後、この
合金粉末を成形固化することを特徴とする手段を採るも
のである。
粉末冶金法では、従来がら粉末の混合と粉砕、合金化な
どにボールミルやアトライタを使用してきたが、いずれ
も数時間から数百時間の長時間処理であり、特にＡ４や
Ａ１合金では容器内壁面に凝集付着する欠点がある為こ
れらの粉末の処理には殆ど使用されていないが、使用さ
れるとしても、それらは湿式法に依っている。Ａ４合金
粉末と他の粉末などとの単なる混合は■型ミキサー等の
他の簡単な装置を利用して行なわれている。
どにボールミルやアトライタを使用してきたが、いずれ
も数時間から数百時間の長時間処理であり、特にＡ４や
Ａ１合金では容器内壁面に凝集付着する欠点がある為こ
れらの粉末の処理には殆ど使用されていないが、使用さ
れるとしても、それらは湿式法に依っている。Ａ４合金
粉末と他の粉末などとの単なる混合は■型ミキサー等の
他の簡単な装置を利用して行なわれている。
これに対して、本発明ではＡｔ合金粉末の表面酸化被膜
の機械的破壊にボールミル又はアトライタを用いるので
あり、依ってＡｔ合金粉末一種類のみを乾式で処理し、
処理時間は３０分以内と極めて短時間である。
の機械的破壊にボールミル又はアトライタを用いるので
あり、依ってＡｔ合金粉末一種類のみを乾式で処理し、
処理時間は３０分以内と極めて短時間である。
全てのＡ１合金粉末にこの処理を適用でさ、例えばＡ／
−８ｉ合金やこれにＦｅ、 Ｎｉ、 Ｏｕ、 Ｍｇ等を
添加した合金、及びＡ４−Ｆｅ合金やこれにＮｉ、Ｏｒ
。
−８ｉ合金やこれにＦｅ、 Ｎｉ、 Ｏｕ、 Ｍｇ等を
添加した合金、及びＡ４−Ｆｅ合金やこれにＮｉ、Ｏｒ
。
Ｍｏ等を添加した合金に適用できる。
本発明方法で用いるＡ１合金粉末は上記の如く組成的に
は制限はないが、アトマイズ法により冷却速度１０Ｃ／
秒以上で急冷凝固させた粉末を使用する。これより遅い
冷却速度で形成した粉末を用いたのでは、充分に微細な
組織の焼結Ａｔ合金が得られないからである。
は制限はないが、アトマイズ法により冷却速度１０Ｃ／
秒以上で急冷凝固させた粉末を使用する。これより遅い
冷却速度で形成した粉末を用いたのでは、充分に微細な
組織の焼結Ａｔ合金が得られないからである。
かかるＡ１合金粉末は、焼結前にボールミル又はアトラ
イタでの冷間加工処理により、表面酸化被膜が極めて短
時間で、通常は３０分間以内で破壊されて新しい合金面
が現われる。−船釣には３０分を超えて処理しても意味
がないばかりか、Ａｔ合金が容器内壁に凝集付着しやす
くなる。
イタでの冷間加工処理により、表面酸化被膜が極めて短
時間で、通常は３０分間以内で破壊されて新しい合金面
が現われる。−船釣には３０分を超えて処理しても意味
がないばかりか、Ａｔ合金が容器内壁に凝集付着しやす
くなる。
この表面酸化被膜の破壊処理中には新たな酸化を防ぐ必
要があるので、非酸化性雰囲気で酸素ピックアップ量（
処理前後の粉末の酸素量の差）を５０（ｌ Ｔ）１）ｍ
以下に抑制する。酸素ピックアップ量が５００ Ｐｐｍ
を超えると新たな酸化被膜の形成が大きくなり、表面酸
化被膜を破壊する効果がなくなるからである。非酸化性
雰囲気としてはＡｒ等の不活性ガス雰囲気が好ましく、
その酸素濃度を１１０００ｐｐ以下にすれば酸素ピック
アップ量をほぼ５００ｐｐｍ以下に制御できる。
要があるので、非酸化性雰囲気で酸素ピックアップ量（
処理前後の粉末の酸素量の差）を５０（ｌ Ｔ）１）ｍ
以下に抑制する。酸素ピックアップ量が５００ Ｐｐｍ
を超えると新たな酸化被膜の形成が大きくなり、表面酸
化被膜を破壊する効果がなくなるからである。非酸化性
雰囲気としてはＡｒ等の不活性ガス雰囲気が好ましく、
その酸素濃度を１１０００ｐｐ以下にすれば酸素ピック
アップ量をほぼ５００ｐｐｍ以下に制御できる。
又、ボールミルまたはアトライタの容器内壁の温度を６
０ Ｃ以下に保持することによって、Ａ１合金の容器内
壁への凝集付着を完全に防止することができ、従ってよ
り簡便な乾式アトライタの使用が可能になる。
０ Ｃ以下に保持することによって、Ａ１合金の容器内
壁への凝集付着を完全に防止することができ、従ってよ
り簡便な乾式アトライタの使用が可能になる。
このようにボールミル又はアトライタにより表面酸化被
膜を破壊したＡ１合金粉末は新しい合金表面が現われて
いるので焼結性が極めて良好である。
膜を破壊したＡ１合金粉末は新しい合金表面が現われて
いるので焼結性が極めて良好である。
従って、このＡ７！合金粉末は熱間押出ばかりでなくホ
ットプレス、熱間静水圧プレス、フンフオーム等の全て
の方法によって、即ちニアネットシエイプ成形の利点が
ありながら従来は適用困難であった粉末鍛造によっても
、充分優れた強度及び靭性を有する焼結体に成形固化さ
せることができる。
ットプレス、熱間静水圧プレス、フンフオーム等の全て
の方法によって、即ちニアネットシエイプ成形の利点が
ありながら従来は適用困難であった粉末鍛造によっても
、充分優れた強度及び靭性を有する焼結体に成形固化さ
せることができる。
エアアトマイズ法（０＝０．２ｗｔ％）とＮ ガスアト
マイズ法（０＝０．０８ｗｔ％）とにより、Ａｔ−２０
Ｓｉ−５Ｆｅ一２Ｎ１の組成（重量％）のＡｔ合金粉末
を夫々形成した。これらのＡ４合金粉末を、乾式アトラ
イタを用いて酸素濃度５０ ｐｐｍのＡｒガス雰囲気中
で容器内壁温度を３０Ｃに保持しながら、５分間冷間に
て処理した。得られた処理Ａｔ合金粉末の酸素ピックア
ップ量は１１）ｐｍ以下であった。この処理Ａ１合金粉
末を熱間押出法（４５０Ｕｓ押出比１ ： ２０）及び
粉末鍛造法（４５０Ｃｚ ３ ｔｏｎ膚）で夫々成形固
化した。
マイズ法（０＝０．０８ｗｔ％）とにより、Ａｔ−２０
Ｓｉ−５Ｆｅ一２Ｎ１の組成（重量％）のＡｔ合金粉末
を夫々形成した。これらのＡ４合金粉末を、乾式アトラ
イタを用いて酸素濃度５０ ｐｐｍのＡｒガス雰囲気中
で容器内壁温度を３０Ｃに保持しながら、５分間冷間に
て処理した。得られた処理Ａｔ合金粉末の酸素ピックア
ップ量は１１）ｐｍ以下であった。この処理Ａ１合金粉
末を熱間押出法（４５０Ｕｓ押出比１ ： ２０）及び
粉末鍛造法（４５０Ｃｚ ３ ｔｏｎ膚）で夫々成形固
化した。
比較の為に、乾式アトライターでの処理を行なわない以
外は上記と同様にして焼結Ａ４合金を製造した。
外は上記と同様にして焼結Ａ４合金を製造した。
得られた各試料について、室温での引張強度と室温での
破断伸びを測定した。結果を下記表に示した。
破断伸びを測定した。結果を下記表に示した。
未処理Ａ１合金粉末を用いる従来方法では、押出法に比
べて粉末鍛造法では引張強度及び破断伸び共著しく劣っ
たものしか得られなかった。一方、本発明においては、
粉末鍛造法によっても非常に優れた引張強度及び破断伸
びを達成できることが判る。又、本発明では押出法でも
従来より優れた特性が得られ、特に破断伸びは従来より
も飛躍的に改善されている。
べて粉末鍛造法では引張強度及び破断伸び共著しく劣っ
たものしか得られなかった。一方、本発明においては、
粉末鍛造法によっても非常に優れた引張強度及び破断伸
びを達成できることが判る。又、本発明では押出法でも
従来より優れた特性が得られ、特に破断伸びは従来より
も飛躍的に改善されている。
本発明によれば、Ａ１合金粉末の焼結性を改善すること
ができ、強度ならびに靭性に優れた焼結Ａｔ合金を製造
することができる。特に、従来は焼結が不可能であった
粉末鍛造法によっても充分固化することが可能になり、
完成品に近い形状のニアネットシエイブ成形ができるの
で、コスト低減にも寄与できる。
ができ、強度ならびに靭性に優れた焼結Ａｔ合金を製造
することができる。特に、従来は焼結が不可能であった
粉末鍛造法によっても充分固化することが可能になり、
完成品に近い形状のニアネットシエイブ成形ができるの
で、コスト低減にも寄与できる。
出願人 住友電気工業株盛会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）アルミニウム合金溶湯をアトマイズ法により１０
＾３Ｃ／秒以上の冷却速度で凝固させ、得られた合金粉
末をボールミル又はアトライタにより非酸化性雰囲気で
酸素ピツクアツプ量を５００ｐｐｍ以下に抑制しつつ３
０分間以内で冷間加工した後、この合金粉末を成形固化
することを特徴とする焼結アルミニウム合金の製造方法
。（２）非酸化性雰囲気が酸素濃度１０００ｐｐｍ以下
の不活性ガス雰囲気である、請求項（１）記載の焼結ア
ルミニウム合金の製造方法。 （３）ボールミル又はアトライタの容器内壁の温度を６
０℃以下に保持する、請求項（１）記載の焼結アルミニ
ウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041719A JPH01215901A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 焼結アルミニウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041719A JPH01215901A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 焼結アルミニウム合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215901A true JPH01215901A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12616233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63041719A Pending JPH01215901A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 焼結アルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110079689A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 西南交通大学 | 一种原位铝基复合材料及其制备方法 |
| JP2025153353A (ja) * | 2024-03-29 | 2025-10-10 | 山石金属株式会社 | アルミニウム含有粒子の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63041719A patent/JPH01215901A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110079689A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-02 | 西南交通大学 | 一种原位铝基复合材料及其制备方法 |
| CN110079689B (zh) * | 2019-05-06 | 2021-08-03 | 西南交通大学 | 一种原位铝基复合材料及其制备方法 |
| JP2025153353A (ja) * | 2024-03-29 | 2025-10-10 | 山石金属株式会社 | アルミニウム含有粒子の製造方法 |
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