JPH01219104A - 急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法 - Google Patents
急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法Info
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- JPH01219104A JPH01219104A JP63043767A JP4376788A JPH01219104A JP H01219104 A JPH01219104 A JP H01219104A JP 63043767 A JP63043767 A JP 63043767A JP 4376788 A JP4376788 A JP 4376788A JP H01219104 A JPH01219104 A JP H01219104A
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- aluminum alloy
- alloy powder
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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】
Ａ０発明の目的
（１）産業上の利用分野
本発明は焼結体の製造に用いられる急冷凝固アルミニウ
ム合金粉末の表面処理法に関する。
ム合金粉末の表面処理法に関する。
（２） 従来の技術
アトマイズ粉等の急冷凝固アルミニウム合金粉末、フレ
ーク状ゑ、冷凝固アルミニウム合金等は酸化し易く、ま
た空気中の水分を吸着し易い。そこで従来は、製造後、
前記粉末等を直ちに真空下、または不活性ガス雰囲気下
に保持している。
ーク状ゑ、冷凝固アルミニウム合金等は酸化し易く、ま
た空気中の水分を吸着し易い。そこで従来は、製造後、
前記粉末等を直ちに真空下、または不活性ガス雰囲気下
に保持している。
（３）発明が解決しようとする課題
しかしながら前記アルミニウム合金粉末等は、その製造
工程で既に酸化されており、また前記のように真空下等
に保持しても焼結体の製造過程で大気に曝されるため酸
化され易（、その結果前記粉末等の表面には酸化皮膜が
形成される。
工程で既に酸化されており、また前記のように真空下等
に保持しても焼結体の製造過程で大気に曝されるため酸
化され易（、その結果前記粉末等の表面には酸化皮膜が
形成される。
前記酸化皮膜は前記粉末等の焼結性を阻害するため除去
しなければならないが、一般のアルミニウム合金粉末で
あれば、熱間鍛造工程にて酸化皮膜を破壊してアルミニ
ウム合金相互を接触させることはできても、急冷凝固法
によるアルミニウム合金粉末等の場合はそれ自体が高硬
度であるため、予備成形後の中間体に割れを生じること
なく酸化皮膜のみを破壊することは非常に困難である。
しなければならないが、一般のアルミニウム合金粉末で
あれば、熱間鍛造工程にて酸化皮膜を破壊してアルミニ
ウム合金相互を接触させることはできても、急冷凝固法
によるアルミニウム合金粉末等の場合はそれ自体が高硬
度であるため、予備成形後の中間体に割れを生じること
なく酸化皮膜のみを破壊することは非常に困難である。
また前記酸化皮膜は大気中の水分を吸着して水素を発生
し、その水素が熱間鍛造工程およびそれに次ぐ熱処理工
程にて焼結体のプリスタ発生の原因となるため、圧粉成
形後十分な脱ガス処理が必要であるが、その脱ガス処理
に当り、圧粉体を高温下で長時間保持すると、急冷凝固
粉末の特性を阻害し、また焼結体の生産能率も低下する
といった問題を生じる。
し、その水素が熱間鍛造工程およびそれに次ぐ熱処理工
程にて焼結体のプリスタ発生の原因となるため、圧粉成
形後十分な脱ガス処理が必要であるが、その脱ガス処理
に当り、圧粉体を高温下で長時間保持すると、急冷凝固
粉末の特性を阻害し、また焼結体の生産能率も低下する
といった問題を生じる。
本発明は前記に鑑み、急冷凝固アルミニウム合金粉末の
酸化を防止し、また水分吸着を抑制すべ（、前記粉末表
面に疎水性化成皮膜を形成するようにした前記表面処理
法を提供することを目的とする。
酸化を防止し、また水分吸着を抑制すべ（、前記粉末表
面に疎水性化成皮膜を形成するようにした前記表面処理
法を提供することを目的とする。
Ｂ０発明の構成
（１）課題を解決するための手段
本発明は、急冷凝固アルミニウム合金粉末を酸性溶液に
浸漬して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、次いで前記
粉末に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および乾燥の各処
理を順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成することを
特徴とする。
浸漬して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、次いで前記
粉末に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および乾燥の各処
理を順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成することを
特徴とする。
また本発明は、急冷凝固アルミニウム合金粉末をアルカ
リ性溶液に浸漬して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、
次いで前記粉末に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および
乾燥の各処理を順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成
することを特徴とする。
リ性溶液に浸漬して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、
次いで前記粉末に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および
乾燥の各処理を順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成
することを特徴とする。
（２）作 用
前記のように急冷凝固アルミニウム合金粉末を酸性また
はアルカリ性溶液に浸漬すると、粉末表面の酸化皮膜が
容易に溶解され、次いで前記粉末表面は清浄化される。
はアルカリ性溶液に浸漬すると、粉末表面の酸化皮膜が
容易に溶解され、次いで前記粉末表面は清浄化される。
そしてリン酸系溶液への浸漬によって前記粉末表面に薄
くて緻密な化成皮膜が形成され、その化成皮膜は脱水、
乾燥処理によって前記粉末表面に確実に定着される。
くて緻密な化成皮膜が形成され、その化成皮膜は脱水、
乾燥処理によって前記粉末表面に確実に定着される。
化成皮膜は前記粉末の酸化を防止し、また疎水性を有す
るので大気中の水分の吸着を大幅に抑制することができ
る。その上化成皮膜は焼結体の製造過程で容易に破壊さ
れるので、アルミニウム合金相互の接触が実現し、これ
により加圧成形性および焼結性を向上させることができ
る。
るので大気中の水分の吸着を大幅に抑制することができ
る。その上化成皮膜は焼結体の製造過程で容易に破壊さ
れるので、アルミニウム合金相互の接触が実現し、これ
により加圧成形性および焼結性を向上させることができ
る。
化成皮膜の疎水性に伴い脱ガス処理時間を短縮しても焼
結体にブリスタの発生がな（、したがうて焼結体の生産
能率の向上を図ることができる。
結体にブリスタの発生がな（、したがうて焼結体の生産
能率の向上を図ることができる。
（３）実施例
急冷凝固アルミニウム合金粉末としてはアトマイズ粉ま
たはフレーク状合金に粉砕処理を施して得られる粉末が
用いられる。アトマイズ粉は、アルミニウム合金の溶湯
をガスによって吹飛ばし、冷却剤中に落下させて象、冷
（１０３°（／ｓｅｃ以下）することにより得られる。
たはフレーク状合金に粉砕処理を施して得られる粉末が
用いられる。アトマイズ粉は、アルミニウム合金の溶湯
をガスによって吹飛ばし、冷却剤中に落下させて象、冷
（１０３°（／ｓｅｃ以下）することにより得られる。
またフレーク状合金は、前記溶湯を銅製回転ローラ外周
面に線状に流下して急、冷（１０’ 〜１０’″（／５
ｅｃ）することにより得られる。
面に線状に流下して急、冷（１０’ 〜１０’″（／５
ｅｃ）することにより得られる。
フレーク状合金の粉砕には高エネルギーボールミル等が
用いられ、粉砕後の前記粉末の粒度は１００メツシユ以
下が適当である。アトマイズ粉にも必要に応じて粉砕処
理が施される。
用いられ、粉砕後の前記粉末の粒度は１００メツシユ以
下が適当である。アトマイズ粉にも必要に応じて粉砕処
理が施される。
酸性溶液としては、ｐＨ４以下のＨＣｌ、ＨＮＯｓ 、
Ｈｚ ＳＯｓ等が用いられ、またアルカリ性溶液として
は、ｐＨ９以上のＮａＯＨ，ＮａｔＣ０３等が用いられ
、前記粉末の浸漬時間は１〜ｌＯ分間が適当である・。
Ｈｚ ＳＯｓ等が用いられ、またアルカリ性溶液として
は、ｐＨ９以上のＮａＯＨ，ＮａｔＣ０３等が用いられ
、前記粉末の浸漬時間は１〜ｌＯ分間が適当である・。
リン酸系溶液としては、リン酸（Ｈｚ Ｐ ０４ ）ま
たはリン酸塩を０．０１〜１０ｇ／ｌ含有する水溶液ま
たはグリセリン、エチレングリコール等の有機溶剤が用
いられる。リン酸塩としては、リン酸ナトリウム（Ｎａ
３ ＰＯａ ）、リン酸アンモニウム（（ＮＨ，）３
ｐｏ、）等が該当する。前記粉末の浸漬時間は０．５〜
５分間、乾燥時間は水溶液の場合９５±５°Ｃにて約２
時間、また有機溶剤の場合は、その沸点付近の温度、例
えばグリセリンのときは約２９０℃、エチレングリコー
ルのときは約１９７．５℃にて約２時間が適当である。
たはリン酸塩を０．０１〜１０ｇ／ｌ含有する水溶液ま
たはグリセリン、エチレングリコール等の有機溶剤が用
いられる。リン酸塩としては、リン酸ナトリウム（Ｎａ
３ ＰＯａ ）、リン酸アンモニウム（（ＮＨ，）３
ｐｏ、）等が該当する。前記粉末の浸漬時間は０．５〜
５分間、乾燥時間は水溶液の場合９５±５°Ｃにて約２
時間、また有機溶剤の場合は、その沸点付近の温度、例
えばグリセリンのときは約２９０℃、エチレングリコー
ルのときは約１９７．５℃にて約２時間が適当である。
前記表面処理後の前記粉末を用いて焼結体を得る場合の
一例を挙げれば以下の通りである。
一例を挙げれば以下の通りである。
圧粉成形工程は、パンチおよびダイの温度８０〜１５０
°Ｃ１成形圧６〜Ｓｔ／ｃ４、前記粉末の温度常温〜１
００℃の条件の下で行われる。圧粉体の相対密度は７５
〜９５％が適当である。
°Ｃ１成形圧６〜Ｓｔ／ｃ４、前記粉末の温度常温〜１
００℃の条件の下で行われる。圧粉体の相対密度は７５
〜９５％が適当である。
この場合、前記粉末の温度が１００℃を上回ると、前記
粉末の表面に酸化皮膜が形成されるおそれがあり、一方
、常温を下回ると成形が困難になる。また圧粉体の相対
密度を前記のように設定する理由は脱ガスを容易に行う
ためである。
粉末の表面に酸化皮膜が形成されるおそれがあり、一方
、常温を下回ると成形が困難になる。また圧粉体の相対
密度を前記のように設定する理由は脱ガスを容易に行う
ためである。
脱ガス工程は、圧粉体を加熱炉内に設置して真空下また
は不活性ガス雰囲気下、４００〜５００℃、０．５〜２
時間の条件の下で行われる。この場合、４００℃を下回
ると、吸蔵水素等のガス除去が困難となり、一方、５０
０°Ｃを上回ると圧粉体の保形性が悪化し、また前記粉
末の急冷凝固による特性が阻害される。
は不活性ガス雰囲気下、４００〜５００℃、０．５〜２
時間の条件の下で行われる。この場合、４００℃を下回
ると、吸蔵水素等のガス除去が困難となり、一方、５０
０°Ｃを上回ると圧粉体の保形性が悪化し、また前記粉
末の急冷凝固による特性が阻害される。
予備成形工程は、圧粉体の温度３００〜５００℃、成形
圧６〜８ｔ／ｃ−の条件の下で行われる。
圧６〜８ｔ／ｃ−の条件の下で行われる。
これにより略真密度の中間体が得られる。
最終工程である加圧成形工程は、中間体の温度３００〜
５００℃、成形圧２〜８ｔ／ａｉの条件の下で行われる
。
５００℃、成形圧２〜８ｔ／ａｉの条件の下で行われる
。
前記予備成形工程および加圧成形工程において、圧粉体
等の温度が３００℃を下回ると成形性が悪化し、一方、
５００°Ｃを上回ると、大気下での作業のため圧粉体等
の酸化が激しくなって焼結性が阻害され、焼結体の密度
を上げることができない。
等の温度が３００℃を下回ると成形性が悪化し、一方、
５００°Ｃを上回ると、大気下での作業のため圧粉体等
の酸化が激しくなって焼結性が阻害され、焼結体の密度
を上げることができない。
次に表面処理の一実施例について説明する。
Ａｌ−１Ａｌ−１７Ｓｉ−４Ｆｅ−２Ｃｕ−２゜４Ｍｇ
の組成を有するフレーク状合金を高エネルギーボールミ
ルに投入して６０分間の粉砕を行い、粒度１００メツシ
ユ以下の急冷凝固アルミニウム合金粉末を得る。
の組成を有するフレーク状合金を高エネルギーボールミ
ルに投入して６０分間の粉砕を行い、粒度１００メツシ
ユ以下の急冷凝固アルミニウム合金粉末を得る。
前記粉末１０００ｇを、Ｈｘ Ｓｏ、を２重量％含有す
るｐＨ２〜３の酸性溶液１００ｄに、液温３０±５℃に
て５分間浸漬する。
るｐＨ２〜３の酸性溶液１００ｄに、液温３０±５℃に
て５分間浸漬する。
これにより粉砕処理中に破壊された酸化皮膜が酸性溶液
に容易に溶解され、次いで前記粉末表面が清浄化される
。
に容易に溶解され、次いで前記粉末表面が清浄化される
。
前記酸性溶液を水により希釈した後、濾過等の脱水処理
によって固液分離を行い、濡れた状態の前記粉末を、Ｈ
３ＰＯ，を０．５ｇ含有するリン酸水溶液５００ｄに１
０分間浸漬する。
によって固液分離を行い、濡れた状態の前記粉末を、Ｈ
３ＰＯ，を０．５ｇ含有するリン酸水溶液５００ｄに１
０分間浸漬する。
これにより前記粉末表面には厚さ１０〜５０人の薄くて
緻密なリン酸皮膜（化成皮膜）が形成される。
緻密なリン酸皮膜（化成皮膜）が形成される。
脱水処理により固液分離を行った後、前記粉末に９５±
５℃にて２時間の乾燥処理を施す。これによりリン酸皮
膜は前記粉末表面に確実に定着する。
５℃にて２時間の乾燥処理を施す。これによりリン酸皮
膜は前記粉末表面に確実に定着する。
このリン酸皮膜は前記粉末の酸化を防止し、また疎水性
を有するので大気中の水分の吸着を大幅に抑制すること
ができる。
を有するので大気中の水分の吸着を大幅に抑制すること
ができる。
前記表面処理後の前記粉末を用いて下表の条件の下に、
直径７５ｍ、厚さ１５■の円板状焼結体を得る。
直径７５ｍ、厚さ１５■の円板状焼結体を得る。
前記焼結体の製造において、前記粉末表面に形成される
リン酸皮膜の疎水性に伴い脱ガス時間を０．５時間程度
に短縮することが可能であり、このように脱ガス時間を
短縮しても焼結体にブリスタの発生がな（、したがって
焼結体の生産能率を向上させることができる。
リン酸皮膜の疎水性に伴い脱ガス時間を０．５時間程度
に短縮することが可能であり、このように脱ガス時間を
短縮しても焼結体にブリスタの発生がな（、したがって
焼結体の生産能率を向上させることができる。
第１図は脱ガス処理前の圧粉体における吸蔵水素量を示
し、本発明による前記粉末を用いた場合（Ａ）は、従来
の場合（Ｂ）に比べて吸蔵水素量が大幅に少ないことが
明らかである。
し、本発明による前記粉末を用いた場合（Ａ）は、従来
の場合（Ｂ）に比べて吸蔵水素量が大幅に少ないことが
明らかである。
また前記予備成形および加圧成形工程にて、リン酸皮膜
は容易に破壊されるので、アルミニウム合金相互の接触
が実現し、これにより成形性および焼結性を向上させる
ことができる。
は容易に破壊されるので、アルミニウム合金相互の接触
が実現し、これにより成形性および焼結性を向上させる
ことができる。
第２．第３図は焼結体の引張強さおよび伸びをそれぞれ
示し、本発明による前記粉末を用いた場合（Ａ）は、従
来の場合ＣＢ）に比べて優れた機械的性質を有すること
が明らかである。
示し、本発明による前記粉末を用いた場合（Ａ）は、従
来の場合ＣＢ）に比べて優れた機械的性質を有すること
が明らかである。
Ｃ０発明の効果
本発明によれば、急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面
に化成皮膜を形成するので、その化成皮膜により前記粉
末の酸化を防止すると共に大気中の水分の吸着を抑制す
ることができ、これにより優れた機械的性質を有する焼
結体を能率良（製造することのできる前記粉末を提供し
得る。
に化成皮膜を形成するので、その化成皮膜により前記粉
末の酸化を防止すると共に大気中の水分の吸着を抑制す
ることができ、これにより優れた機械的性質を有する焼
結体を能率良（製造することのできる前記粉末を提供し
得る。
第１図は圧粉体の吸蔵水素量を示すグラフ、第２図は焼
結体の引張強さを示すグラフ、第３図は焼結体の伸びを
示すグラフである。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 落 合 健 岡 １） 中 隆 秀第
３図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 第１図
結体の引張強さを示すグラフ、第３図は焼結体の伸びを
示すグラフである。 特 許 出 願 人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 落 合 健 岡 １） 中 隆 秀第
３図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 第１図
Claims (2)
- （１）急冷凝固アルミニウム合金粉末を酸性溶液に浸漬
して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、次いで前記粉末
に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および乾燥の各処理を
順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成することを特徴
とする急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法。 - （２）急冷凝固アルミニウム合金粉末をアルカリ性溶液
に浸漬して前記粉末表面の酸化皮膜を除去し、次いで前
記粉末に、リン酸系溶液への浸漬、脱水および乾燥の各
処理を順次施して該粉末表面に化成皮膜を形成すること
を特徴とする急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043767A JP2566433B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043767A JP2566433B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219104A true JPH01219104A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2566433B2 JP2566433B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=12672902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043767A Expired - Fee Related JP2566433B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 急冷凝固アルミニウム合金粉末の表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566433B2 (ja) |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043767A patent/JP2566433B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566433B2 (ja) | 1996-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |