JPH01299755A - 短繊維強化金属複合材料の製造法 - Google Patents
短繊維強化金属複合材料の製造法Info
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- JPH01299755A JPH01299755A JP13043588A JP13043588A JPH01299755A JP H01299755 A JPH01299755 A JP H01299755A JP 13043588 A JP13043588 A JP 13043588A JP 13043588 A JP13043588 A JP 13043588A JP H01299755 A JPH01299755 A JP H01299755A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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、酸化物、炭化物、窒化物などセラミックスの
ウィスカによって強化された金属基複合材料の特に高圧
溶湯含浸法による複合材料の製造法に関する。
ウィスカによって強化された金属基複合材料の特に高圧
溶湯含浸法による複合材料の製造法に関する。
複合材料を製造する方法の一つとして、高圧溶湯含浸法
がある。この方法は下記のような工程を採る。
がある。この方法は下記のような工程を採る。
まず、炭化珪素ウィスカを水、有機樹脂溶液あるいは無
機質の塩類等を添加した水溶液と混合してスラリ状とす
る。これを金型に充填、圧縮して規定サイズの成形体を
得る（これをプリフォームと称する）。次いで、プリフ
ォームを所要の温度に加熱して金型に装入する。更に溶
湯を金型に注入プランジャ加圧等によりプリフォーム中
に溶湯を含浸させ複合化する。
機質の塩類等を添加した水溶液と混合してスラリ状とす
る。これを金型に充填、圧縮して規定サイズの成形体を
得る（これをプリフォームと称する）。次いで、プリフ
ォームを所要の温度に加熱して金型に装入する。更に溶
湯を金型に注入プランジャ加圧等によりプリフォーム中
に溶湯を含浸させ複合化する。
上記方法によって得られた複合材料では、ウィスカがフ
ンダムに分散している。このま＼の使用゛もあシ得るが
、更に熱間押出、圧延、鍛造等の塑性加工により丸棒、
板、型材、鍛造品などに使用されることが多く、この種
の塑性加工によればウィスカがフンダムに分散していた
ものがマトリックス金属の塑性流動に伴って加工方向に
ウィスカが配向するため、強度及び弾性率等の機械的性
質が向上するという効果がある。
ンダムに分散している。このま＼の使用゛もあシ得るが
、更に熱間押出、圧延、鍛造等の塑性加工により丸棒、
板、型材、鍛造品などに使用されることが多く、この種
の塑性加工によればウィスカがフンダムに分散していた
ものがマトリックス金属の塑性流動に伴って加工方向に
ウィスカが配向するため、強度及び弾性率等の機械的性
質が向上するという効果がある。
前述の高圧溶湯含浸法で製造された複合材料は、満足す
るものもあるが、含浸時に溶湯の圧力作用でプリフォー
ムに割れ、変形などが生じる場合がある。これらの主要
因としてプリフォーム全周へ溶湯金属が均一に廻らない
ために片寄って複合化されるためと思われる。
るものもあるが、含浸時に溶湯の圧力作用でプリフォー
ムに割れ、変形などが生じる場合がある。これらの主要
因としてプリフォーム全周へ溶湯金属が均一に廻らない
ために片寄って複合化されるためと思われる。
それらの複合材管を熱間押出、圧延、鍛造等の塑性加工
を施す場合は、すでに割れの入っている複合材料の加工
はできないと判断され、又変形及び片寄って複合化した
ものについては、ウィスカが直接加工用の金型に接触す
るため、セラミックスと金属マトリックスの摩擦係数に
差が大きく変形速度がアンバランスとなり加工された表
面には肌荒れがひどく割れ等の欠陥を含んだものになる
。更にウィスカの含有量が多い場合の複合材料は塑性加
工がより困難となる。
を施す場合は、すでに割れの入っている複合材料の加工
はできないと判断され、又変形及び片寄って複合化した
ものについては、ウィスカが直接加工用の金型に接触す
るため、セラミックスと金属マトリックスの摩擦係数に
差が大きく変形速度がアンバランスとなり加工された表
面には肌荒れがひどく割れ等の欠陥を含んだものになる
。更にウィスカの含有量が多い場合の複合材料は塑性加
工がより困難となる。
したがって、複合材料材料特性の信頼性を高めるには複
合化においてプリフォーム全周へ溶湯金属が均一に形成
する工夫が必要でちる。
合化においてプリフォーム全周へ溶湯金属が均一に形成
する工夫が必要でちる。
〔課５題を解決するだめの手段〕
本発明は上記問題点を解決するためになされたものでち
って、本発明は内周面に山型突起を腹数個所設けてなる
金型内に、短繊、雉成形体を挿入して該山型突起により
該短繊維成形体が該金型の中央部に位置するように支持
させた後、該金型内へ金属溶湯を圧入供給することを特
徴とする短繊維強化金属複合材料の製造法である。
って、本発明は内周面に山型突起を腹数個所設けてなる
金型内に、短繊、雉成形体を挿入して該山型突起により
該短繊維成形体が該金型の中央部に位置するように支持
させた後、該金型内へ金属溶湯を圧入供給することを特
徴とする短繊維強化金属複合材料の製造法である。
本発明により、プリフォームに対し溶湯金属が均一に加
圧されて圧入されることから、変形。
圧されて圧入されることから、変形。
割れ及び片寄りという不具合は解消される。更に本発明
方法によって得られた短：Ｊ＆維強化金属復合材管を熱
間押出し等の塑性加工法を適用する場合、該複合材料は
延性のある金属マトリックスで覆われているためウィス
カが直接加工用金型に接触しないため、クラック、肌荒
などの欠陥発生の防止を可能にする。
方法によって得られた短：Ｊ＆維強化金属復合材管を熱
間押出し等の塑性加工法を適用する場合、該複合材料は
延性のある金属マトリックスで覆われているためウィス
カが直接加工用金型に接触しないため、クラック、肌荒
などの欠陥発生の防止を可能にする。
以下、本発明の一実施例を第１図を参照しながら詳述す
る。第１図の（ａ）はこの実施例で用いた金型の平面図
、（ｂ）はｒａ）のＡ−Ａ断面図である。
る。第１図の（ａ）はこの実施例で用いた金型の平面図
、（ｂ）はｒａ）のＡ−Ａ断面図である。
炭化珪素ウィスカのプリフォーム（ウィスカ含有体積＄
３０％）１を７００°Ｃにて空気炉で加熱した後、プラ
ンジャ３による加圧方式機構を有し、かつ山型突起４を
備えた金型５に装入する。７５０°Ｃでアルミニウム合
金を溶解し、この溶湯２を金型５へ注入する。直ちに溶
湯２及び金型５内部（ウィスカプリフォーム内部も含゛
む）を真空引き（１，３３Ｘ １４’ｐａ ） したの
ち、プランジャ３にて溶湯２を加圧（８００に９／ｃｎ
ｒ” ）してプリフォーム１中へ含浸させ複合材料のイ
ンゴットを製造した。
３０％）１を７００°Ｃにて空気炉で加熱した後、プラ
ンジャ３による加圧方式機構を有し、かつ山型突起４を
備えた金型５に装入する。７５０°Ｃでアルミニウム合
金を溶解し、この溶湯２を金型５へ注入する。直ちに溶
湯２及び金型５内部（ウィスカプリフォーム内部も含゛
む）を真空引き（１，３３Ｘ １４’ｐａ ） したの
ち、プランジャ３にて溶湯２を加圧（８００に９／ｃｎ
ｒ” ）してプリフォーム１中へ含浸させ複合材料のイ
ンゴットを製造した。
本発明の方法により製造した複合材料の上面（トップ側
）と下面（ボトム側）を研磨仕上（す６００工メリー紙
）し確認したところ、溶湯金属で覆れていて、割れ変形
１片寄等の有害な欠陥は認められない。
）と下面（ボトム側）を研磨仕上（す６００工メリー紙
）し確認したところ、溶湯金属で覆れていて、割れ変形
１片寄等の有害な欠陥は認められない。
次いで、このインゴットを４００℃〜４２０°Ｃに等温
加熱し、押出速度１０〜′５０簡の範囲、押出比１０：
１の前方押出加工を行い丸棒を得た。均一に覆れたイン
ゴットの押出性は、テアリング、肌荒等はまったく認め
られない良好な押出成形材を得ることができた。
加熱し、押出速度１０〜′５０簡の範囲、押出比１０：
１の前方押出加工を行い丸棒を得た。均一に覆れたイン
ゴットの押出性は、テアリング、肌荒等はまったく認め
られない良好な押出成形材を得ることができた。
これに対し、第２図に示すような金型５１を使用する従
来法で製造した複合材料について、上記と同様の検査で
は、図示するようにプリフォーム１が片寄った状態で複
合化されており、得られた複合材料の上面（トップ側）
にはクラック６が認められた。なお、第２図の（ａ）は
従来法の金型５′の平面図、（ｂ）は（ａ）ＯＢ−Ｂ断
面図であり、第１図と同一部分には同一符号を付しであ
る。
来法で製造した複合材料について、上記と同様の検査で
は、図示するようにプリフォーム１が片寄った状態で複
合化されており、得られた複合材料の上面（トップ側）
にはクラック６が認められた。なお、第２図の（ａ）は
従来法の金型５′の平面図、（ｂ）は（ａ）ＯＢ−Ｂ断
面図であり、第１図と同一部分には同一符号を付しであ
る。
本発明によれば溶湯含浸法で複合材料を製造するための
クラック、変形及び片寄υ等の欠陥を防止することが可
能となり更に得られた複合材は熱間押出等の塑性加工に
対しても良好な潤滑性を有する効果が認められた。
クラック、変形及び片寄υ等の欠陥を防止することが可
能となり更に得られた複合材は熱間押出等の塑性加工に
対しても良好な潤滑性を有する効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例で採用した金型の概略図で、
（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、
第２図は従来法で採用されている金型の概略図で、（ａ
）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である
。 図において、１：炭化珪素ウィスカプリフォーム、２ニ
アルミニウム合金溶湯、３ニブランジヤ、４：山型突起
、５．５’：金型、６：クラックである。 出願人 工業技術院長板 塚 幸 三手 続 補
正 書 （方式）昭和６３年９月ユン日
（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、
第２図は従来法で採用されている金型の概略図で、（ａ
）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である
。 図において、１：炭化珪素ウィスカプリフォーム、２ニ
アルミニウム合金溶湯、３ニブランジヤ、４：山型突起
、５．５’：金型、６：クラックである。 出願人 工業技術院長板 塚 幸 三手 続 補
正 書 （方式）昭和６３年９月ユン日
Claims (1)
- 内周面に山型突起を複数個所設けてなる金型内に、短繊
維成形体を挿入して該山型突起により該短繊維成形体が
該金型の中央部に位置するように支持させた後、該金型
内へ金属溶湯を圧入供給することを特徴とする短繊維強
化金属複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130435A JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130435A JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299755A true JPH01299755A (ja) | 1989-12-04 |
| JPH0685997B2 JPH0685997B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=15034167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130435A Expired - Lifetime JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685997B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146559U (ja) * | 1984-03-10 | 1985-09-28 | マツダ株式会社 | 多孔質インサ−ト材を用いる金型鋳造装置 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63130435A patent/JPH0685997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146559U (ja) * | 1984-03-10 | 1985-09-28 | マツダ株式会社 | 多孔質インサ−ト材を用いる金型鋳造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0685997B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |