JPH01246341A

JPH01246341A - 粒子分散型合金とその製造方法

Info

Publication number: JPH01246341A
Application number: JP7554888A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Omura; 博幸大村; Takao Miyoshi; 三好　隆雄
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-10-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、黒鉛、セラミックス、金属間化合物２合金鋼
粒子分散型合金と、その製造方法に関する。

［従来の技術］アルミニウム合金は軽量で機械的性質に優れているが、
摩耗に弱いという欠点があり、その改善が要求されてい
る。

アルミニウム合金の耐摩耗性を改善すめる手段として、
様々の方法があるが、その一つとして、素材そのものを
改善する方法がある。

素材を改善する一つの方法としては、強化粒子をアルミ
ニウム合金中に分散させる方法が知られている。

強化粒子として使用されているものとして、ＮｉＡｌ、
Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌ、ＡｌＭｎ。

Ａ　１３　Ｍｎ、　Ａ　１４　Ｍｎ、　Ａ　Ｔ６　Ｍｎ
。

ＡｌＴｉ、　ＴｉＮｉ、ハイス１１ｉｌＩ（ＳＫＨｌ　
０゜５１．５５，５７＞、高クロム鋼（ＳＫＤｌｌ。

５ＫＤ６１ＨＬ、Ｄ２ＳＶ）、粉末は高硬度でアリ、Ａ
　Ｉ　−８ｉ　−Ｃｕ−ＭＣＪ系合金粉末のマトリック
ス材とは濡れ性がよく、しかも安定性に優れている。又
、ＡＩＮ粉末は高硬度で黒鉛粉末は潤滑性に冨んでいて
、耐摩耗性向上に有効でめる。

従来、複合化方法の一つに焼結法が有るが、これは、母
相の微細金属粉末にセラミックス。

金属間化合物２合金鋼粉末を添加して機械的撹拌を行な
い、これをプレス成形し、加熱焼結して粒子分散型合金
を製造するもので、加熱焼結したものを押出機、圧延機
により目的とする製品を製造する方法である。

し発明が解決しようとする課題］従来の焼結法においては、セラミックス、金属間化合物
、合金鋼粉末と母相合金粉末とを機械的に撹拌混合する
際に、合金鋼粉末に均一に分散混合することは粒子間の
凝集、比重差等の為に困難であった。

又、プレス成形、加熱焼結にざいして酸化を伴なう為に
、加熱焼結する過程で酸化防止方法、及び装置が必要で
あり、それ故に経費の点でコストアップし、更に加熱焼
結による時には寸法精度の高い製品が得られず、強度的
にも制約がある等の問題点を有している。

この為、焼結法によらずに粒子が均一に分散した粒子分
散型合金を得ること及びその製造方法を開発することが
切望されている。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、強化
粒子が母合金マトリックスに均一に分散されていること
により耐摩耗性と機械的特性を有する粒子分散型合金と
、該粒子分散型合金を低コストに大量生産することがで
きる製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決する為の手段］上記目的を達成する為に、本発明の粒子分散型合金は、
ＡＩ　−８＋−ｃｕ−ＭＱ系合金をマトリックスとして
、このマトリックスに黒鉛。

ＡＩＮ、ハイス鋼（ＳＫＩ−（５１，５５，５７゜５９
．１０）、高クロムＩ（ＳＫＤＩＩ。

５ＫＤ６１ＨＬ、Ｄ２ＳＶ）、Ｎ　ｉＡｌ。

Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌ、ＭｎＡｌ。

Ａ　１３Ｍｎ、　Ａ　１４Ｍｎ、　Ａ　１６Ｍｎ。

ＴｉＮｉ、ＡｌＴｉ粉末から選ばれる１種以上の強化粉
末を分散させたものである。

上記Ａ　Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−ｆＶＩＱ系合金が、Ａ１
−４〜２４ｗｔ％３　ｉ　−０，８〜９ｗｔ％Ｃｕ−０
，１５〜５ｗｔ％ＭＣＩであることが効果的である。

上記ＮｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌ。

ＭｎＡ　Ｉ　、　Ａ　Ｉ　３　Ｍｎ、　Ａ　１４　Ｍｎ
。

Ａｌ６Ｍｎ、ＴｉＮ　ｉ、ＡｌＴｉ、　ハイス鋼及び高
クロム鋼のうちから選ばれる１種以上の強化粒子の添加
量が４〜ｓｏｗｔ％の範囲で必るとよい。

上記ＡＩＮ粉末又は黒鉛の添加量が２〜５０ｗｔ％の範
囲であるとよい。

そして、前記粒子分散型合金の製造方法としては、Ａ　
Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−Ｍｇ系粉末に、セラミックス、黒
鉛、金属間化合物１合金鋼の粉末を直接添加し、撹拌混
合した後、ダイカスト成形することにより前記粉末を均
一にマトリックス中に分散させるようにしたのである。

［作　用］本発明に用いられるＡ　Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−Ｍｇ系合
金はマトリックスとなるもので必って、代表的にはＡ　
Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−１’ｖＩＪ系合金テアッて、特に
Ａ１−４〜２４ｗｔ％５ｉ−０，８〜９ｗｔ％Ｃｕ　−
０，１５〜５ｗｔ％ＭＱ合金が好ましく、他に添加元素
が入ってその機械的性質が改善されたものが好ましい。

この合金は、Ｆｅが０．５〜２．０ｗｔ％である口とが
好ましい。

本発明において、マトリックスにＡｌ−Ｓｉ。

−Ｃｕ−Ｍｇ系合金を用いる理由は、この合金が優れた
鋳造性、機械的性質を持つ為である。

上記Ａ　Ｉ　−８ｉ　−Ｃｕ−ＭＣＪ系合金におイテ、
Ｓｉの含有量が４ｗｔ％未満では機械的性質があまり良
くなく、２４ｗｔ％超でも機械的性質が低下する。

本発明において、上記マトリックス中の分散粒子は、Ｎ
ｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌ。

Ａ　ＩＭｎ、Ａ　Ｉ３　Ｍｎ、Ａ　Ｉ４　Ｍｎ。

Ａｌ６Ｍｎ、ＮｉＴｉ、　ＡｌＴｉ、　ハイス８１Ｍ。

高クロム５ｔｉｌｌ、ＡＩＮ及び黒鉛のうちから選ばれ
る１種以上の粉末である。

金属間化合物、合金鋼粉末を使用する理由は、これらの
粉末がマトリックスの合金に対して濡れ性が良く、しか
も安定性に優れている。

又、ＡＩＮからなるセラミックス粒子は高硬度であり、
安定性に優れていて、更に黒鉛粒子は潤滑性に富み耐摩
耗性を向上させる。

ＮｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌ。

Ａ　Ｉ　Ｍｎ、　Ａ　Ｉ　３　Ｍｎ、　Ａ　ｌ　４　Ｍ
ｎ。

Ａｌ６Ｍｎ、ＮｉＴｉ、ＡｌＴｉ、高クロム鋼の粒子の
添加量は４〜５０ｗｔ％で必ることが好ましく、より好
ましくは５〜２０ｗｔ％である。

前記添加量が４ｗｔ％未満では耐摩耗性の向上効果がな
く、５０ｗｔ％超では撹拌段階で母合金が急激に凝固す
る為に、本発明の製造方法により製造することは困難で
ある。

一方、ＡＩＮ及び黒鉛粒子の場合、添加量は２〜５０ｗ
ｔ％であることが好ましく、より好ましくは３〜２０ｗ
ｔ％である。

前記添加量が２ｗｔ％未満では耐摩耗性の向上効果がな
く、５０ｗｔ％超では複合化することが困難である。

又、黒鉛を除いた分散粒子の粒子径は１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは５０μｍ以
下である。

黒鉛粒子１５０μｍ超の場合は、機械的性質を極めて低
下させる為である。

前記マトリックスへ前記分散粒子が均一に分散されて、
耐摩耗性及びその他の機械的性質に。

優れた粒子分散合金が得られる。

［実　施　例］以下に本発明の実施例につき説明する。

実施例１マトリックスであるＡ　Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−Ｍｇ系合
金溶湯中に粒子径が５０μｍ以下のＮｉＡｌ。

Ａ　１３　Ｎ　＋、Ｎ　１３　Ａ　Ｉ、ＡｌＭｎ、金属
間化合物粉末、ハイス鋼、高クロム鋼、ＡＩＮ、黒鉛粉
末１種以上を添加したものを第１図に例示した撹拌装置
における撹拌槽１に入れ、撹拌羽根２をモーター３にて
回転させて撹拌混合し分散粒子混合合金溶湯３を得る。

これをダイカストマシンの金型に注渇し、粒子分散型合
金の試験片を鋳ゐした。

ハイス鋼、高クロム鋼、ＡＩＮ、ＮｉＡｌ十黒鉛、Ｎｉ
３Ａｌ＋黒鉛、Ａｌ３Ｎｉ＋黒鉛。

ＡＩＮ＋黒鉛、ハイス鋼士黒鉛、高りロム鋼十黒鉛及び
ＡｌＭｎ粉末を添加して得られる試験片の拡大倍率５０
倍の顕微鏡写真を第２図（ａ）。

（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）、　（ｅ）、　（ｆ）、　
（ｇ）、　（ｈｌ　（ｉ）、　＜ｊ）に夫々示す。

実施例２マトリックスであるＡ　Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−Ｍｑ合金
溶湯中に粒子径が５０μｍ以下のＡｌＭｎ。

ハイス鋼、高クロムＩ、ＡＩＮ粉末を投入添加して撹拌
混合後、ダイカストマシンの金型に溶湯して本発明の粒
子分散型合金で摩耗試験用試験片を鋳造した。

ここでは、母合金としてＡ　ｌ−１９ｗｔ％Ｓｉ−７ｗ
ｔ％Ｃｕ−０，４ｗｔ％ＭＣＪ合金を用いた。

分散粒子としては、ＡＩＭｒｌ、ハイス鋼、高クロム鋼
及びＡＩＮ粉末を用い、ハイス鋼、高クロム鋼は４．１
０ｗｔ％、ＡＩＮ粒子は２．　５ｗｔ％を使用した。

比較例としては、分散粒子を含有市内母合金のみのＡ　
Ｉ　−８ｗｔ％Ｓ　ｉ　−３ｗｔ％ＣＬＩ　−０，２ｖ
ｔ％ＭＣＪ、　Ａ　Ｉ　−１９ｗｔ％３　ｒ　−７ｗｔ
％ＣＬＩ−０．４ｗｔ％ＭＣＩ合金をダイカストマシン
にて摩耗試験片を鋳造した。

第３図（ａ）は、比較例として、Ａ　Ｉ　−ａｗｔ％３
　ｒ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＱ合金とＡｌ−
１９ｗｔ％Ｓ　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＱ
合金を用い、本発明例のマトリックスとして、Ａｌ−１
９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％ＣＬＩ−０．３ｗｔ％Ｍ（
］合金を用いた。

本発明例では、ハイス鋼粒子を分散粒子として分散し、
夫々分散粒子の添加量を４．１０ｗｔ％としたものにつ
いてプロットしたグラフである。

尚、分散粒子の添加量が１０ｗｔ％以上としたものにつ
いてはほぼ１０ｗｔ％で飽和状態に達し、５０ｗｔ％で
同じ値を示したので図示を省略した。

同図により４．Ｉｈｔ％ハイス鋼粒子分散合金は比較例
であるＡ　Ｉ　−１９ｗｔ％Ｓ　１−７ｗｔ％Ｃｕ−０
，３ｗｔ％Ｍｇ合金よりも優れた耐摩耗性を示すことが
わかる。

又、ハイス鋼粒子を４ｗｔ％未満含有した場合は、その
粒子分散合金が母合金と同様の比摩耗量を示し、ハイス
鋼粒子を添加することによる耐摩耗性への影響はない。

第３図（ｂ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＱ合金と、Ａ１−
１９ｗｔ％　３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍ
ｇ合金を用い、本発明例のマトリックスとして、Ａ　Ｉ
　−１９ｗｔ％　３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−ｏ、３ｗｔ
％Ｍｑ合金を用いた。

本発明例では、高クロム鋼粒子を分散粒子として分散し
、夫々分散粒子の添加量を４．　ｉｏｗｔ％としたもの
についてプロットしたグラフである。

尚、分散粒子の添加量がｉｏｗｔ％以上としたものにつ
いては、はぼ１０ｗｔ％で飽和状態に達し、５０ｗｔ％
で同じ値を示したので図示を省略した。

同図により、４．１０ｗｔ％、高クロム鋼粒子分散合金
は比較例であるＡ　Ｉ　−１９ｗｔ％ｓ　ｒ　−７ｗｔ
％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合金より優れた耐摩耗性を示
すことがわかる。

第３図（Ｃ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％Ｍｇ合金と、Ａ１−
１９ｗｔ％Ｓ　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ
合金を用いた。

本発明例のマトリックスとしては、Ａ　Ｉ　−１９ｗｔ
％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合金を用
いた。

本発明例では、ＡＩＮ粒子を分散粒子として分散し、夫
々分散粒子の添加量を２．　５ｗｔ％としたものについ
てプロットしたグラフである。

尚、分散粒子の添加量が５ｗｔ％以上としたものについ
ては、はぼ５ｗｔ％で飽和状態に達し、５０ｗｔ％で同
じ値を示したので図示を省略した。

同図により、２．　５ｗｔ％ＡＩＮ粒子分散合金は、比
較例であるＡ　Ｉ　−１９ｗｔ％３１−　ｚｗｔ％Ｃｕ
−０，３ｗｔ％ＭＱ合金より優れた耐摩耗性を示すこと
がわかる。

又、ＡＩＮ粒子を２ｗｔ％未満含有した場合は、その粒
子分散合金は母合金と同様の比摩耗量を示し、ＡＩＮ粒
子を添加することによる耐摩耗性への影響はない。

第３図（ｄ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＣＩ合金と、Ａ１
−１９ｗｔ％Ｓ　ｒ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍ
ｇ合金を用いた。

本発明例のマトリックスとしては、Ａ　Ｉ　−１５ｗｔ
％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＱ合金を用
いた。本発明例では、ＡｌＭｎ粒子を分散粒子として分
散し、夫々分散粒子の添加量をｉｏｗｔ％としたものに
ついてプロットしたグラフである。

尚、分散粒子の添加量が４ｗｔ％以上については、はぼ
１０ｗｔ％の値と同様の値を示し、５０ｗｔ％まで同じ
値を示したので図示を省略した。

同図により、１０ｗｔ％ＡｌＭｎ粒子分散合金は比較例
であるＡ　Ｉ　−１９ｗｔ％Ｓ　ｉ　−７ｗｔ％ＣＵ−
０．３ｗｔ％ＭＣＩ合金より優れた耐摩耗性を示すこと
がわかる。

又、ＡｌＭｎ粒子を４ｗｔ％未満含有した場合は、その
粒子分散合金は母合金と同様の比摩耗量を示し、粒子を
添加することによる耐摩耗性への影響はない。

更に、ＡｌＭｎ以外のＡｌ−Ｍｎ系の金属間化合物Ａ　
Ｉ３　Ｍｎ、Ａ　１４　Ｍｎ、Ａ　１６　Ｍｎを添加し
た場合、はぼＡｌＭｎと同様の値を示したので図示を省
略した。

実施例３マトリックスであるＡ　Ｉ　−Ｓｉ　−Ｃｕ−ＭＣＪ系
合金溶湯中に粒子径が１２０μｍ以下の黒鉛粒子を添加
して撹拌混合後、複合化して更にこの黒鉛粒子分散合金
にＮｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ。

Ｎ　１３Ａ１．ＡＩＮ、ハイス鋼、高クロム鋼粉末を添
加して撹拌混合後、ダイカストマシンに給湯して本発明
の粒子分散型合金の摩耗試験用試験片を鋳造した。

ここで、この実施例においては、母合金としてＡ　Ｉ　
−１５ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍ
ｑ合金を用いた。

分散粒子としては黒鉛を最初に添加、複合貸し、この黒
鉛粒子分散合金にＮｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ、ＮｉＡｌ、ハ
イス鋼、高クロム鋼。

ＡＩＮ粉末を用いてハイス鋼、高クロム鋼。

ＮｉＡｌ、Ａｌ３Ｎｉ、Ｎｉ３Ａｌは１０ｗｔ％。

ＡＩＮ、黒鉛は５ｗｔ％を使用した。

比較例としては、分散粒子を含有しない母合金のみのＡ
　Ｉ　−８ｗｔ％３　ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ
％ＭＣＩ合金と、Ａ　Ｉ　−１９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗ
ｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合金を用いダイカストマシ
ンをより摩耗試験片を鋳造した。

第４図（ａ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｑｕ−０，２ｗｔ％Ｍｇ合金と、Ａ１−
１９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ
合金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｌ−１５
ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣＩ合
金を用いた。

本発明例では、黒鉛粒子を分散粒子として分散させ、更
に、これにＮｉＡｌを添加し複合合金を製造し、この合
金の摩耗量を測定し、これを滑り速度に対してプロット
したグラフである。

夫々の分散粒子の添加量は黒鉛５ｗｔ％でほぼ飽和状態
に達示し、黒鉛を２ｗｔ％添加した場合も５ｗｔ％に近
い値を示したので図示を省略した。

更に、これに１０ｗｔ％ＮｉＡｌ粉末を添加した。

同図により、５ｗ１％Ｃ＋１０ｗｔ％ＮｉＡ１粒子分散
合金は比較例であるＡ　Ｉ　−ａｗｔ％３１−３ｗｔ％
Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＣＩ合金、Ａ　Ｉ　−１９ｗｔ％
３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＱ合金よりも
優れた耐摩耗性を示すことがわかる。

ＮｉＡ１粒子を４ｗｔ％未満含有した場合は、はぼ母合
金と同様の比摩耗量を示し、ＮｉＡ１粒子を添加するこ
とによる耐摩耗性への影響はない。又５ｗｔ％以上もほ
ぼ１０ｗｔ％に近い値を示し、飽和域に達する。

第４図（ｂ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−ａｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％Ｍｇ合金と、Ａ１−
１９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣ
Ｉ合金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｌ−１
５ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣＩ
合金を用いた。本発明例では、黒鉛粒子を分散させ、更
に、Ａ　Ｉ　３　ｘ　１粒子を添加し、撹拌混合し、複
合合金を製造し、この合金の摩耗量を測定し、これを滑
り速度に対してプロットしたグラフである。

同図により、５ｗｔ％Ｃ＋１０ｗｔ％Ａ　ｌ　３　Ｎ　
！粒子分散合金は、５ｗ１％Ｃ＋１０ｗｔ％ＮｉＡ１粒
子分散合金と同様の値を示し、比較例の合金よりも優れ
た耐摩耗性を示すことがわかる。

第４図（Ｃ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＱ合金と、Ａ１−
１９ｗｔ％３　ｒ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣ
Ｉ合金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｈ１５
ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＱ合金
を用いた。

本発明例では、黒鉛粒子を分散させ、更にＮ　！　３　
Ａ　Ｉ粒子を添加し、撹拌混合し、複合合金を製造し、
この合金の摩耗量を測定し、これを滑り速度に対してプ
ロットしたグラフである。

同図により、５ｗｔ％Ｃ＋　１０ｖｔ％Ｎ　ｉ３Ａ　１
粒子分散合金は、比較例の合金よりも優れた耐摩耗性を
示すことがわかる。

第４図（ｄ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３１
−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＣＩ合金と、Ａｌ−１
９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合
金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｌ−１５Ｗ
１％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣ！合金
を用いた。

本発明例では、黒鉛粒子を分散させ、更にハイス鋼粒子
を添加し、撹拌混合し、複合合金を製造し、この合金の
摩耗量を測定し、これを滑り速度に対してプロットした
グラフである。

同図により、５ｗｔ％（：＋１０ｗｔ％ハイス鋼粒子分
散合金は、比較例の合金よりも優れた耐摩耗性を示すこ
とがわかる。

第４図（ｅ）は比較例として、Ａ　＋　−８ｗｔ％３１
−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＣＩ合金と、Ａｌ−１
９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％ＭＣＩ
合金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｌ−１５
ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合金
を用いた。

本発明例では、黒鉛粒子を分散させ、更に高クロム鋼粒
子を添加し、撹拌混合して複合合金を製造し、この合金
の摩耗量を測定し、これを滑り速度に対してプロットし
たグラフである。

同図により、黒鉛及び黒鉛＋高クロム鋼粒子を添加する
ことにより比較例の合金よりも優れた耐摩耗性を示す。

第４図（ｆ）は比較例として、Ａ　Ｉ　−８ｗｔ％３　
ｉ　−３ｗｔ％Ｃｕ−０，２ｗｔ％ＭＣＩ合金と、Ａ１
−１９ｗｔ％３　ｉ　−７ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍ
ｇ合金を用い、本発明例のマトリックスには、Ａｌ−１
５ｗｔ％３　ｉ　−５ｗｔ％Ｃｕ−０，３ｗｔ％Ｍｇ合
金を用いた。

本発明例では、黒鉛粒子を分散させ、更にＡＩＮ粒子を
添加し、撹拌混合して複合合金を製造し、この合金の摩
耗量を測定し、これを滑り速度に対してプロットしたグ
ラフである。

同図により、黒鉛及び黒鉛＋ＡＩＮ粒子を添加すること
により比較例の合金よりも優れた耐摩耗性を示す。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る粒子分散型合金にお
いては、ＮｉＡｌ、Ｎ！３ＡＩ。

Ａ　１３　Ｎ、ＭｎＡ　Ｉ、Ａｌ３Ｍｎ、Ａ　１４　Ｍ
ｎ。

Ａｌ６Ｍｎ、ＡｌＴｉ、ＴｉＮｉ、　ハイス鋼。

高クロムｉｌｌ、ＡＩＮ及び黒鉛粉末のうちから選。

ばれる１種以上の粉末が母合金マトリックスに均一に分
散されていることにより、耐摩耗性を向上させることが
できる効果がある。

そして、本発明の粒子分散型合金の製造方法によれば、
Ｎ　Ｉ　Ａ　ｌ　、　Ｎ　ｉ　３　Ａ　Ｉ　、　Ａ　Ｉ
　３　Ｎ　ｉ　。

Ａ　ＩＭｎ、　Ａ　Ｉ３　Ｍｎ、　Ａ　１４Ｍｎ。

１６Ｍｎ、ＡｌＴｉ、ＴｉＮｉ、　ハイス鋼。

高クロム鋼、ＡＩＮ、黒鉛粉末のうちから選ばれる１種
以上の粉末を添加し、撹拌混合後、ダイカストマシンに
よって凝集することなしに、均一にマトリックスに分散
されている優れた耐摩耗性を有する粒子分散型合金が得
られると共に、ダイカスト鋳造法を利用するので、従来
の焼結、粉末冶金法のように高いコストの表面処理方法
や酸化防止方法及び装置を必要としないので、従来方法
と比較して加工費を低減でき、又、複雑な形状の製品を
容易に製造でき、多くの工程を省略できるので低コスト
に粒子分散型合金を大量生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粒子分散型合金の製造方法に用い
られる撹拌混合装置の一例を一部断面して示す正面図、
第２図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）。（ｅ）、　（ｆ）、　（（］）、　（ｈ）、　（ｉ）、
　（ｊ）はマトリックスであるＡ　Ｉ　−８ｉ　−Ｃｕ
−ｆＶ１ｇ系合金溶湯中に、ハイス鋼、高クロム鋼、Ａ
ＩＮ、ＮｉＡｌ＋黒鉛。Ｎｉ３Ａｌ＋黒鉛、Ａｌ３Ｎｉ＋黒鉛、ＡＩＮ十黒鉛、
ハイス鋼士黒鉛、高りロム鋼＋黒鉛及びＡｌＭｎ粉末を
添加して得られた夫々の試験片の倍率５０倍の各顕微鏡
写真、第３図（ａ）、　（ｂ）。（ｃｌ　（ｄ）及び第４図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）
、　（ｄ）’、　（ｅ）、げ）は夫々前記試験片の相手
材に対する滑り速度と比摩耗分との関係を夫々示す各グ
ラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金をマトリックスと
して、このマトリックスに黒鉛、ＡｌＮ、ハイス鋼（Ｓ
ＫＨ５１、５５、５７、５９、１０）、高クロム鋼（Ｓ
ＫＤ１１、Ｄ２ＳＶ、ＳＫＤ６１ＨＬ）、ＮｉＡｌ、Ａ
ｌ＿３Ｎｉ、Ｎｉ＿３Ａｌ、ＭｎＡｌ、Ａｌ＿３Ｍｎ、Ａｌ＿４Ｍｎ、Ａｌ＿６Ｍｎ、ＴｉＮｉ、ＡｌＴｉ粉末
から選ばれる１種以上の強化粉末を分散させたことを特
徴とする粒子分散型合金。
（２）Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金がＡｉ−４〜２４
ｗｔ％Ｓｉ−０．８〜９ｗｔ％Ｃｕ−０．１５〜５ｗｔ
％Ｍｇである請求項１記載の粒子分散型合金。
（３）ＮｉＡｌ、Ａｌ＿３Ｎｉ、Ｎｉ＿３Ａｌ、ＭｎＡ
ｌ、Ａｌ＿３Ｍｎ、Ａｌ＿４Ｍｎ、Ａｌ＿６Ｍｎ、ＴｉＮｉ、ＡｌＴｉ、ハイス鋼及び高ク
ロム鋼のうちから選ばれる１種以上の強化粒子の添加量
が４〜５０ｗｔ％の範囲である請求項１、２記載の粒子
分散型合金。
（４）ＡｌＮ粉末もしくは黒鉛の添加量が２〜５０ｗｔ
％の範囲である請求項１、２記載の粒子分散型合金。
（５）Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系粉末にセラミックス、
黒鉛、金属間化合物および合金鋼の粉末を直接添加し、
撹拌混合した後、ダイカスト成形することにより前記粉
末を均一にマトリックス中に分散させることを特徴とす
る粒子分散型合金の製造方法。