JPH01306531A - 金属間化合物の製造方法 - Google Patents
金属間化合物の製造方法Info
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- JPH01306531A JPH01306531A JP13869688A JP13869688A JPH01306531A JP H01306531 A JPH01306531 A JP H01306531A JP 13869688 A JP13869688 A JP 13869688A JP 13869688 A JP13869688 A JP 13869688A JP H01306531 A JPH01306531 A JP H01306531A
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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】
産業上の利用分野
本発明は、金属間化合物に係わり、更に詳細には金属間
化合物の製造方法に係わる。
化合物の製造方法に係わる。
従来の技術
１９８６年に米国に於て発行されたＭｅｔａｌｌａｇｉ
ｃａｔ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ａのｖｏｌ、１８
の１８１９頁のｒｃｒｙｏｇｅｎｌｃ Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ ａ Ｐ／Ｍ旧３Ａｌ−Ｂ Ａｌｌ。
ｃａｔ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ａのｖｏｌ、１８
の１８１９頁のｒｃｒｙｏｇｅｎｌｃ Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ ａ Ｐ／Ｍ旧３Ａｌ−Ｂ Ａｌｌ。
ｙ」と題する記事に記載されている如く、金属間化合物
の製造方法として、 ■製造されるべき金属間化合物の構成元素よりなる金属
粉末を混合し、その混合物をＨＩＰ等にて成形し、その
成形体を焼結する固相法■製造されるべき金属間化合物
の構成元素を含む母合金をアーク溶解し、金属間化合物
を形成する溶解法 があることが従来より知られている。
の製造方法として、 ■製造されるべき金属間化合物の構成元素よりなる金属
粉末を混合し、その混合物をＨＩＰ等にて成形し、その
成形体を焼結する固相法■製造されるべき金属間化合物
の構成元素を含む母合金をアーク溶解し、金属間化合物
を形成する溶解法 があることが従来より知られている。
発明が解決しようとする課題
しかし上述の■の方法に於ては、成形及び焼結に時間を
要し、従って金属間化合物を能率よく製造することが困
難であり、また上述の■の方法１′：於てはアーク溶解
に於けるエネルギ消費及び雰囲気制御に起因して、金属
間化合物の製造コストが高く、また生産性も悪いという
問題がある。
要し、従って金属間化合物を能率よく製造することが困
難であり、また上述の■の方法１′：於てはアーク溶解
に於けるエネルギ消費及び雰囲気制御に起因して、金属
間化合物の製造コストが高く、また生産性も悪いという
問題がある。
本発明は、従来の金属間化合物の製造方法に於ける上述
の如き問題に鑑み、金属間化合物を能率よく且低廉に製
造することのできる方法を提供することを目的としてい
る。
の如き問題に鑑み、金属間化合物を能率よく且低廉に製
造することのできる方法を提供することを目的としてい
る。
課題を解決するための手段
上述の如き目的は、本発明によれば、Ａ１と反応して金
属間化合物を形成する金属の繊維若しくは粉末と金属フ
ッ化物の微細片とを含む成形体を形成し、該成形体の少
なくとも一部をＡｌ又はＡ１合金の溶湯に接触させる金
属間化合物の製造方法によって達成される。
属間化合物を形成する金属の繊維若しくは粉末と金属フ
ッ化物の微細片とを含む成形体を形成し、該成形体の少
なくとも一部をＡｌ又はＡ１合金の溶湯に接触させる金
属間化合物の製造方法によって達成される。
発明の作用及び効果
本発明によれば、Ａｌと反応して金属間化合物を形成す
る金属の繊維若しくは粉末と金属フッ化物の微細片とを
含む成形体が形成され、該成形体の少なくとも一部がＡ
ｌ又はＡ１合金の溶出に接触せしめられる。
る金属の繊維若しくは粉末と金属フッ化物の微細片とを
含む成形体が形成され、該成形体の少なくとも一部がＡ
ｌ又はＡ１合金の溶出に接触せしめられる。
金属フッ化物はＡｌ又はＡ１合金の溶湯及び金属繊維若
しくは粉末の表面の酸化膜を除去してこれらに対する溶
出の濡れを改善する。また溶湯中のＡｌ及び金属繊維若
しくは粉末を構成する金属は互いに反応することによっ
て金属間化合物を形成すると共に発熱し、その熱によっ
て溶湯及び金属繊維金等が加熱され、これにより溶湯の
成形体中への浸透性及び金属繊維等の濡れ性が向上され
、これにより金属の溶出が成形体全体に良好に浸透して
行くと共に金属間化合物が順次良好に形成される。
しくは粉末の表面の酸化膜を除去してこれらに対する溶
出の濡れを改善する。また溶湯中のＡｌ及び金属繊維若
しくは粉末を構成する金属は互いに反応することによっ
て金属間化合物を形成すると共に発熱し、その熱によっ
て溶湯及び金属繊維金等が加熱され、これにより溶湯の
成形体中への浸透性及び金属繊維等の濡れ性が向上され
、これにより金属の溶出が成形体全体に良好に浸透して
行くと共に金属間化合物が順次良好に形成される。
従って本発明の方法によれば、金属の溶湯を加圧したり
金属繊維金等を予熱しなくてもよく、従って金属の溶湯
に対する加圧や金属繊維金等を予熱するだめの大炎りな
設備は不要であり、従来の方法に比して金属間化合物を
能率よく低廉に製造することができる。
金属繊維金等を予熱しなくてもよく、従って金属の溶湯
に対する加圧や金属繊維金等を予熱するだめの大炎りな
設備は不要であり、従来の方法に比して金属間化合物を
能率よく低廉に製造することができる。
また本発明の方法によれば、上述の如く金属の溶湯が良
好に成形体中へ浸透して行くので、特定の金属よりなる
繊維若しくは粉末と金属フッ化物の微細片とを含む成形
体を所定の形状及び寸法にて形成し、その一部を金属の
溶湯に接触させれば、成形体全体に金属の溶湯が過不足
なく迅速に浸透し、これにより実質的に所定の形状及び
寸法の金属間化合物が形成される。従って非常に高い歩
留りにて実質的に所定の形状及び寸法の金属間化合物を
能率よく低廉に製造することができ、また棒状や板状の
連続的な成形体を形成することにより、長尺の金属間化
合物を連続的に製造することができ、史には製造された
金属間化合物に対しそのまま圧延や鍛造の如き二次加工
を連続的に行うことができる。
好に成形体中へ浸透して行くので、特定の金属よりなる
繊維若しくは粉末と金属フッ化物の微細片とを含む成形
体を所定の形状及び寸法にて形成し、その一部を金属の
溶湯に接触させれば、成形体全体に金属の溶湯が過不足
なく迅速に浸透し、これにより実質的に所定の形状及び
寸法の金属間化合物が形成される。従って非常に高い歩
留りにて実質的に所定の形状及び寸法の金属間化合物を
能率よく低廉に製造することができ、また棒状や板状の
連続的な成形体を形成することにより、長尺の金属間化
合物を連続的に製造することができ、史には製造された
金属間化合物に対しそのまま圧延や鍛造の如き二次加工
を連続的に行うことができる。
また本発明の方法に於ては、金属フッ化物は任意の金属
元素のフッ化物であってよいが、例えばに２ ＺｒＦ６
、Ｋ２ ＴｉＦ６ 、ＫＡｌＦ４ 、Ｋ３ＡｌＦ６、
Ｋ２ＡｌＦ５ φＨ２０，Ｃｓ Ａ Ｉ Ｆ４、Ｃｓ
Ａ Ｉ Ｆ ５ ・Ｈ２０の如く、アルカリ金属、
アルカリ土類金属、希土類金属の如き電気的に正の元素
と結合したＴｉ５Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの如き遷
移金属又はＡｌを含むフッ化物であることが好ましい。
元素のフッ化物であってよいが、例えばに２ ＺｒＦ６
、Ｋ２ ＴｉＦ６ 、ＫＡｌＦ４ 、Ｋ３ＡｌＦ６、
Ｋ２ＡｌＦ５ φＨ２０，Ｃｓ Ａ Ｉ Ｆ４、Ｃｓ
Ａ Ｉ Ｆ ５ ・Ｈ２０の如く、アルカリ金属、
アルカリ土類金属、希土類金属の如き電気的に正の元素
と結合したＴｉ５Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの如き遷
移金属又はＡｌを含むフッ化物であることが好ましい。
従って本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、金属フ
ッ化物は電気的に正の金属元素と結合した遷移金属又は
Ａｌを含むフッ化物である。
ッ化物は電気的に正の金属元素と結合した遷移金属又は
Ａｌを含むフッ化物である。
また本発明の方法に於ては、金属繊維若しくは粉末を構
成する金属はＡｌと反応して金属間化合物を形成する任
意の金属であってよいが、特にＮｉ、Ｆ ｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ％Ｃｕ、Ａｇ、Ｓ ｉ。
成する金属はＡｌと反応して金属間化合物を形成する任
意の金属であってよいが、特にＮｉ、Ｆ ｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ％Ｃｕ、Ａｇ、Ｓ ｉ。
Ｍｇ、Ｚｒ、Ｚｎ、５ｎＳＰｂ、Ｔｉ、Ｎｂ、又はこれ
らの（１ｉＩれかを主成分とする合金であることが好ま
しい。従って本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、
金属はＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ ％ Ｃｕ ｓ
Ａ ｇ ％Ｓ １ ％ Ｍ ｇ ＳＺ ｒ ｓ Ｚ ｎ
ｚ Ｓ ｎ ％Ｐ ｂ ＳＴ ｉｓ Ｎ ｂ ｓ及び
これらをのｆｌ−ｉＪれか主成分とする合金よりなる群
より選択された金属である。
らの（１ｉＩれかを主成分とする合金であることが好ま
しい。従って本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、
金属はＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ ％ Ｃｕ ｓ
Ａ ｇ ％Ｓ １ ％ Ｍ ｇ ＳＺ ｒ ｓ Ｚ ｎ
ｚ Ｓ ｎ ％Ｐ ｂ ＳＴ ｉｓ Ｎ ｂ ｓ及び
これらをのｆｌ−ｉＪれか主成分とする合金よりなる群
より選択された金属である。
尚本発明の方法に於ては、成形体の予熱は不要であるが
、金属の溶湯に対する金属繊維等の濡れ性を向上させる
べく成形体を丁熱する場合には、その温度は従来より採
用されている温度よりも低いことが好ましい。また本発
明に於ける金属フッ化物の微細片の形態は短繊維、ウィ
スカ、粉末の如き任意の形態のものであってよい。
、金属の溶湯に対する金属繊維等の濡れ性を向上させる
べく成形体を丁熱する場合には、その温度は従来より採
用されている温度よりも低いことが好ましい。また本発
明に於ける金属フッ化物の微細片の形態は短繊維、ウィ
スカ、粉末の如き任意の形態のものであってよい。
以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
実施例１
第１図に示されている始＜、長さ５０＋＋＋ａに切断さ
れたＮｉ繊維１０（繊維径４μ律、東京製綱株式会社製
）を両端にて開口したステンレス鋼製のケース１２内に
体積率が７４％になるよう一方向に配向して充填し、こ
れにより１− ＯＸ ２０ Ｘ ５０■の寸法を有する
直方体状の成形体１４を形成した。
れたＮｉ繊維１０（繊維径４μ律、東京製綱株式会社製
）を両端にて開口したステンレス鋼製のケース１２内に
体積率が７４％になるよう一方向に配向して充填し、こ
れにより１− ＯＸ ２０ Ｘ ５０■の寸法を有する
直方体状の成形体１４を形成した。
次いで第２図に示されている如く、成形体１４を濃度１
０％、温度９０℃のに２ＺｒＦ６水溶液１６中にケース
毎浸漬し、しかる後成形体をケース毎約１５０℃に加熱
することにより十分乾燥させ、これによりＮｉ繊維の表
面にに２ＺｒＦ６の結晶を微細に析出させた。次いで第
３図に示されている如く、かくして処理された成形体１
４をケース毎約７５０℃の純Ａｌの溶湯１８中に２分間
浸漬して溶湯より取出し、そのままの状態で溶ｌＱを凝
固させた。この場合溶湯はそれが凝固するまで表面張力
により成形体に付むした状態を維持し、実質的に成形体
より滴り落ちることはなかった。
０％、温度９０℃のに２ＺｒＦ６水溶液１６中にケース
毎浸漬し、しかる後成形体をケース毎約１５０℃に加熱
することにより十分乾燥させ、これによりＮｉ繊維の表
面にに２ＺｒＦ６の結晶を微細に析出させた。次いで第
３図に示されている如く、かくして処理された成形体１
４をケース毎約７５０℃の純Ａｌの溶湯１８中に２分間
浸漬して溶湯より取出し、そのままの状態で溶ｌＱを凝
固させた。この場合溶湯はそれが凝固するまで表面張力
により成形体に付むした状態を維持し、実質的に成形体
より滴り落ちることはなかった。
溶湯が完全に凝固した後、その凝固体を切断してその断
面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したところ、純Ａｌ
の含浸不良部は存在していなかった。また凝固体の切断
面の組織をＥＰＭＡにて分析したところ、Ｎｉ繊維が純
Ａ１の溶湯と反応することにより形成されたＮｉ３Ａ＋
が断面の大部分を占めており、金属間化合物が良好に形
成されていることが認められた。
面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したところ、純Ａｌ
の含浸不良部は存在していなかった。また凝固体の切断
面の組織をＥＰＭＡにて分析したところ、Ｎｉ繊維が純
Ａ１の溶湯と反応することにより形成されたＮｉ３Ａ＋
が断面の大部分を占めており、金属間化合物が良好に形
成されていることが認められた。
実施例２
平均嶽維径２０μ自、平均繊維長１■のステンレス鋼繊
維（ＪＩＳ規格５ＵＳ３０４、東京製綱株式会社製）と
、粒径３〜７μｍのＮｉ粉末（ＩＮＣＯ社製Ｔｙｐｅ１
２３ ）とを１：１の体積比にて混合し、その混合物に
平均粒径３０μ■のＫＡｌＦ４粉末（古河電工株式会社
製）を添加して均一に混合し、その混合物を金型にて直
径３０ｍｍ、厚さ３■の円板状に圧縮成形した。尚かく
して形成された成形体中のステンレス鋼繊維及びＮｉ粉
末の体積率は共に約３０％であった。
維（ＪＩＳ規格５ＵＳ３０４、東京製綱株式会社製）と
、粒径３〜７μｍのＮｉ粉末（ＩＮＣＯ社製Ｔｙｐｅ１
２３ ）とを１：１の体積比にて混合し、その混合物に
平均粒径３０μ■のＫＡｌＦ４粉末（古河電工株式会社
製）を添加して均一に混合し、その混合物を金型にて直
径３０ｍｍ、厚さ３■の円板状に圧縮成形した。尚かく
して形成された成形体中のステンレス鋼繊維及びＮｉ粉
末の体積率は共に約３０％であった。
次いで成形体を実施例１の場合と同様約７５０℃の純Ａ
ｌの溶湯中に２分間浸漬して溶湯より取出し、そのまま
の状態で溶ｌ易を凝固させた。この場合にも溶出はそれ
が凝固するまで表面張力により成形体に付着した状態を
維持し、実質的に成形体より滴り落ちることはなかった
。
ｌの溶湯中に２分間浸漬して溶湯より取出し、そのまま
の状態で溶ｌ易を凝固させた。この場合にも溶出はそれ
が凝固するまで表面張力により成形体に付着した状態を
維持し、実質的に成形体より滴り落ちることはなかった
。
溶湯が完全に凝固した後、その凝固体を切断してその断
面の金属組織を光学顕微鏡に調査したところ、この実施
例の場合にも純Ａｌの含浸不良部は存在していなかった
。また凝固体の切断面の組織をＥ Ｐ Ｍ Ａにて分析
したところ、ステンレス鋼繊維及びＮｉ繊維が純Ａｌの
溶湯と反応することにより形成されたＦ ｅ Ａ １
ｓ Ｃｒ ２ Ａ Ｉ ｓ Ｎ ｌ ３Ａｌが断面の大
部分を占めており、金属間化合物が良好に形成されてい
ることが認められた。
面の金属組織を光学顕微鏡に調査したところ、この実施
例の場合にも純Ａｌの含浸不良部は存在していなかった
。また凝固体の切断面の組織をＥ Ｐ Ｍ Ａにて分析
したところ、ステンレス鋼繊維及びＮｉ繊維が純Ａｌの
溶湯と反応することにより形成されたＦ ｅ Ａ １
ｓ Ｃｒ ２ Ａ Ｉ ｓ Ｎ ｌ ３Ａｌが断面の大
部分を占めており、金属間化合物が良好に形成されてい
ることが認められた。
実施例３
平均識維径２０μ１１平均繊維長１■のＣｕ繊維（東京
製綱株式会社製「タフミックファイバー」）と、平均粒
径３０μｌのＫ Ａ Ｉ Ｆ ４粉末（古河電工株式会
社製）とを均一に混合し、その混合物にて実施例２の成
形体と同一の；ｊ“法を有しＣｕ繊維の体積率が３２％
である円板状の成形体を形成した。
製綱株式会社製「タフミックファイバー」）と、平均粒
径３０μｌのＫ Ａ Ｉ Ｆ ４粉末（古河電工株式会
社製）とを均一に混合し、その混合物にて実施例２の成
形体と同一の；ｊ“法を有しＣｕ繊維の体積率が３２％
である円板状の成形体を形成した。
次いで溶湯が約７５０℃のＡ１合金（ＪＩＳ規Ｆ′ｆｔ
Ａ Ｃ８Ａ）の溶湯に置き換えられ、溶湯中への浸漬時
間が１分間であった点を除き、実施例２の場合と同様の
要領にて凝固体を形成し、その凝固体を切断してその断
面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したところ、この実
施例の場合にもＡ１合金の含浸不良部は存在していなか
った。また凝固体の切断面の組織をＥＰＭＡにて分析し
たところ、Ｃｕ繊維がＡ１合金の溶湯中のＡｌと反応す
ることにより形成されたＣ ｕ Ａ ｌ ２が断面の大
部分を占めており、金属間化合物が良好に形成されてい
ることが認められた。
Ａ Ｃ８Ａ）の溶湯に置き換えられ、溶湯中への浸漬時
間が１分間であった点を除き、実施例２の場合と同様の
要領にて凝固体を形成し、その凝固体を切断してその断
面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したところ、この実
施例の場合にもＡ１合金の含浸不良部は存在していなか
った。また凝固体の切断面の組織をＥＰＭＡにて分析し
たところ、Ｃｕ繊維がＡ１合金の溶湯中のＡｌと反応す
ることにより形成されたＣ ｕ Ａ ｌ ２が断面の大
部分を占めており、金属間化合物が良好に形成されてい
ることが認められた。
実施例４
純Ａｌの溶湯が約７５０℃のＡ１合金（Ａｌ−０，３９
６Ｂ）の溶湯に置き換えられた点を除き、実施例１の場
合と同様の要領にて凝固体を形成し、その凝固体を切断
してその断面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したとこ
ろ、この実施例の場合にもＡ１合金の含浸不良部は存在
していなかった。
６Ｂ）の溶湯に置き換えられた点を除き、実施例１の場
合と同様の要領にて凝固体を形成し、その凝固体を切断
してその断面の金属組織を光学顕微鏡にて調査したとこ
ろ、この実施例の場合にもＡ１合金の含浸不良部は存在
していなかった。
また凝固体の切断面の組織をＥ Ｐ ＦｖＩ Ａにて分
析したところ、Ｎｉ繊維がＡ１合金の溶湯中のＡｌと反
応することにより形成されたＮ ｉ ３ Ａ １が断面
の大部分を占めており、金属間化合物が良好に形成され
ていることが認められた。またこの金属間化合物は少量
のＢを含Ｈしていることにより、他の実施例の金属間化
合物よりも延性及び機械加工性に優れていることが認め
られた。
析したところ、Ｎｉ繊維がＡ１合金の溶湯中のＡｌと反
応することにより形成されたＮ ｉ ３ Ａ １が断面
の大部分を占めており、金属間化合物が良好に形成され
ていることが認められた。またこの金属間化合物は少量
のＢを含Ｈしていることにより、他の実施例の金属間化
合物よりも延性及び機械加工性に優れていることが認め
られた。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
第１図乃至第３図は本発明による金属間化合物の製造方
法の一つの実施例を示す工程図である。 １０・・・Ｎｉ繊維、１２・・・ケース、１４・・・成
形体。 １６・・・Ｋ２ＺｒＦ５水溶液、１８・・・純Ａｌの溶
湯時 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
毅第 １ 図 第２図 第 ３７ １０・・ Ｎｉ［維 １４・・成形体 １８・・純Ａしの、８湯
法の一つの実施例を示す工程図である。 １０・・・Ｎｉ繊維、１２・・・ケース、１４・・・成
形体。 １６・・・Ｋ２ＺｒＦ５水溶液、１８・・・純Ａｌの溶
湯時 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
毅第 １ 図 第２図 第 ３７ １０・・ Ｎｉ［維 １４・・成形体 １８・・純Ａしの、８湯
Claims (1)
- Ａｌと反応して金属間化合物を形成する金属の繊維若し
くは粉末と金属フッ化物の微細片とを含む成形体を形成
し、該成形体の少なくとも一部をＡｌ又はＡｌ合金の溶
湯に接触させる金属間化合物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13869688A JPH01306531A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 金属間化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13869688A JPH01306531A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 金属間化合物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01306531A true JPH01306531A (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=15227984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13869688A Pending JPH01306531A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 金属間化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01306531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150329A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属間化合物の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13869688A patent/JPH01306531A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150329A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属間化合物の製造方法 |
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