JPH02303672A - 金属系複合材料鋳物の製造方法 - Google Patents
金属系複合材料鋳物の製造方法Info
- Publication number
- JPH02303672A JPH02303672A JP12264989A JP12264989A JPH02303672A JP H02303672 A JPH02303672 A JP H02303672A JP 12264989 A JP12264989 A JP 12264989A JP 12264989 A JP12264989 A JP 12264989A JP H02303672 A JPH02303672 A JP H02303672A
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- molten metal
- casting
- composite material
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- 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〕
本発明は粒子や繊維の骨材で強化した金属系複合材料鋳
物の製造方法に関する。
物の製造方法に関する。
粒子や繊維を骨材とした金属系複合材料鋳物の製造方法
としては、デエボン社により実施されている真空浸透法
が知られている。
としては、デエボン社により実施されている真空浸透法
が知られている。
この真空浸透法は、強化繊維からなる骨材に予め有機バ
インダを加えてプリフォームを作っておき、このプリフ
ォームを金型外より加熱してバインダを除去し、その後
金型内を減圧しつつ金型内に溶湯を吸引導入し、これに
より繊維間に溶湯を充填して複合材料鋳物を製造するも
のである。
インダを加えてプリフォームを作っておき、このプリフ
ォームを金型外より加熱してバインダを除去し、その後
金型内を減圧しつつ金型内に溶湯を吸引導入し、これに
より繊維間に溶湯を充填して複合材料鋳物を製造するも
のである。
しかし、この上記真空浸透法は、金型を用いるため、複
雑な形状の製品を成形する場合には型抜きが困難であり
、また金属溶湯が高い融点の場合には、高い融点の金属
と金型のキャビティを形成する型面とが直に接触するた
め、金型−の型面が熱１員する等の支障がある。
雑な形状の製品を成形する場合には型抜きが困難であり
、また金属溶湯が高い融点の場合には、高い融点の金属
と金型のキャビティを形成する型面とが直に接触するた
め、金型−の型面が熱１員する等の支障がある。
これを改善するものとして、特開昭６２−１３９８３９
号公報には、粒子および繊維を金型内に収納して圧縮成
形体とし、これに耐火物粒子を被覆してシェル体を作り
、その後シェル体を密閉室内に収納するとともに注入管
を介して金属貯留炉と接続し、密閉室を減圧して溶融し
た金属をシェル体の内部に充填凝固させて複合材料鋳物
を得ることが開示されている。
号公報には、粒子および繊維を金型内に収納して圧縮成
形体とし、これに耐火物粒子を被覆してシェル体を作り
、その後シェル体を密閉室内に収納するとともに注入管
を介して金属貯留炉と接続し、密閉室を減圧して溶融し
た金属をシェル体の内部に充填凝固させて複合材料鋳物
を得ることが開示されている。
この方法によれば、溶融した金属を耐火物粒子結合層内
に流入させるため、金型を用いずともよく、従、て形状
の複雑な製品を製造するこができる。また、金型を用い
たとしても、金型は耐火物粒子結合層を保持するだけで
足り、溶融金属と金型キャビティを形成する型面とが接
触せず、金型が熱損することを防止する。
に流入させるため、金型を用いずともよく、従、て形状
の複雑な製品を製造するこができる。また、金型を用い
たとしても、金型は耐火物粒子結合層を保持するだけで
足り、溶融金属と金型キャビティを形成する型面とが接
触せず、金型が熱損することを防止する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記方法においては、予め粒子および繊
維を金型内に収納して圧縮成形体を形成し、耐火物粒子
を被覆してシェル体を作らなければならず、また圧縮成
形体を形成するための金型が必要なためコスト高になる
。また、よりｍｓで大型な形状の複合材料を製造するこ
とが困難であり、量産性がなく製造コストが高くなると
いう問題がある。
維を金型内に収納して圧縮成形体を形成し、耐火物粒子
を被覆してシェル体を作らなければならず、また圧縮成
形体を形成するための金型が必要なためコスト高になる
。また、よりｍｓで大型な形状の複合材料を製造するこ
とが困難であり、量産性がなく製造コストが高くなると
いう問題がある。
本発明は、複雑形状で大型の鋳物にも適用できる金属系
複合材料鋳物の製造方法°を提供することを目的とする
。
複合材料鋳物の製造方法°を提供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明に係る製造方法は、
（イ）目的の鋳物と同一形状の空洞部を有する消失性成
形体を成形する工程、 （ロ）粒子および繊維の少なくとも一種の骨材を、前記
空洞部に充填する工程、 （ハ）前記骨材を介し該骨材間に浸透しない程度の減圧
度に保持しながら、前記消失性成形体を金属溶湯中に浸
漬する工程、 （ニ）骨材を含む前記消失性成形体を、一定時間減圧し
ながら溶湯中に保持する工程、 （ホ）減圧保持された骨材の全部または少なくとも一部
を溶湯中に浸漬した状態で、溶湯が浸透するように減圧
度を増大させる工程、 （へ＞ｔＳ、圧変を増大させた状態で、溶湯が浸透した
骨材を溶湯中より引き出す工程、 の（イ）から（へ）一連の工程からなることを特徴とす
る。
形体を成形する工程、 （ロ）粒子および繊維の少なくとも一種の骨材を、前記
空洞部に充填する工程、 （ハ）前記骨材を介し該骨材間に浸透しない程度の減圧
度に保持しながら、前記消失性成形体を金属溶湯中に浸
漬する工程、 （ニ）骨材を含む前記消失性成形体を、一定時間減圧し
ながら溶湯中に保持する工程、 （ホ）減圧保持された骨材の全部または少なくとも一部
を溶湯中に浸漬した状態で、溶湯が浸透するように減圧
度を増大させる工程、 （へ＞ｔＳ、圧変を増大させた状態で、溶湯が浸透した
骨材を溶湯中より引き出す工程、 の（イ）から（へ）一連の工程からなることを特徴とす
る。
空洞部に充填した骨材を介して減圧することにより、骨
材間に金属溶湯が浸透し、かつ骨材間の空気が十分に除
去され、高品質の複合材料鋳物となる。そして、骨材の
持つ特性と金属の持つ特性とが相乗されて、新規の特性
を得ることができる。
材間に金属溶湯が浸透し、かつ骨材間の空気が十分に除
去され、高品質の複合材料鋳物となる。そして、骨材の
持つ特性と金属の持つ特性とが相乗されて、新規の特性
を得ることができる。
また本発明のｖｉａ方法においては、消失性成形体は任
意の大きさおよび形状であってよいので、複雑で大型形
状の複合材料鋳物を製造することができる。
意の大きさおよび形状であってよいので、複雑で大型形
状の複合材料鋳物を製造することができる。
本発明による実施例を第１図により説明する。
図において、完成する複合材料鋳物！全体の大きさは、
２０Ｘ８０Ｘ１５０ｍｍである。
２０Ｘ８０Ｘ１５０ｍｍである。
第１図（イ）において、まず目的の複合材料鋳物と同一
形状寸法の空洞部６を持つ消失性成形体５を発泡ポリス
チレンにより成形する０次に、第１図（ロ）に示すよう
に、消失性成形体５の空洞部６に直径０．５ｍｍのステ
ンレス鋼製繊維からなる骨材２を充填して集合体３を作
る１次に、第１図（ハ）において、集合体３の一端から
減圧手段７として真空ポンプを使用し、約０．２気圧ま
で減圧し、集合体３の他端を７３０℃のアルミニウム合
金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶湯４中に徐々に下降浸漬
する。そして最後に、集合体３全体を溶湯４中に浸漬す
る。この際、消失性成形体５は蒸発して消失するが、骨
材２は溶湯４との界面で圧力差があることにより、その
形状に保持されている０次に第１図（ニ）においては、
集合体３をそのまま減圧１段７により、約０．２気圧の
減圧度でアルミニウム合金の溶湯４中に保持する。
形状寸法の空洞部６を持つ消失性成形体５を発泡ポリス
チレンにより成形する０次に、第１図（ロ）に示すよう
に、消失性成形体５の空洞部６に直径０．５ｍｍのステ
ンレス鋼製繊維からなる骨材２を充填して集合体３を作
る１次に、第１図（ハ）において、集合体３の一端から
減圧手段７として真空ポンプを使用し、約０．２気圧ま
で減圧し、集合体３の他端を７３０℃のアルミニウム合
金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶湯４中に徐々に下降浸漬
する。そして最後に、集合体３全体を溶湯４中に浸漬す
る。この際、消失性成形体５は蒸発して消失するが、骨
材２は溶湯４との界面で圧力差があることにより、その
形状に保持されている０次に第１図（ニ）においては、
集合体３をそのまま減圧１段７により、約０．２気圧の
減圧度でアルミニウム合金の溶湯４中に保持する。
この保持中に骨材２が加熱され、溶湯４が浸透し易くな
る。第１図（ホ）においては、集合体３の一部または全
部を溶湯４中に浸漬したまま０． ５気圧まで減圧度を
増大してステンレス鋼製の繊維からなる骨材２間の空隙
部にアルミニウム合金の溶湯４を浸透させる。第１図（
へ）においては、ステンレス鋼製の繊維からなる骨材２
間の空隙部にアルミニウム合金の溶湯４を浸透させた複
合材料鋳物１を溶湯４中より引き上げる。そして、凝固
後はアルミニウム合金とステンレス鋼製の繊維からなる
複合材料鋳物となる。
る。第１図（ホ）においては、集合体３の一部または全
部を溶湯４中に浸漬したまま０． ５気圧まで減圧度を
増大してステンレス鋼製の繊維からなる骨材２間の空隙
部にアルミニウム合金の溶湯４を浸透させる。第１図（
へ）においては、ステンレス鋼製の繊維からなる骨材２
間の空隙部にアルミニウム合金の溶湯４を浸透させた複
合材料鋳物１を溶湯４中より引き上げる。そして、凝固
後はアルミニウム合金とステンレス鋼製の繊維からなる
複合材料鋳物となる。
第２図は、第１図により製造された複合材料鋳物Ｉ断面
の顕ａｍ写真であり、断面を観察したところ、個々のス
テンレス鋼製の繊維の間にはアルミニウム合金が十分に
充填されており、アルミニウム合金の浸透不良部は存在
していない。
の顕ａｍ写真であり、断面を観察したところ、個々のス
テンレス鋼製の繊維の間にはアルミニウム合金が十分に
充填されており、アルミニウム合金の浸透不良部は存在
していない。
本発明においては、目的の鋳物と同一形状寸法の消失性
成形体の空洞部に骨材を充填し、骨材を介して減圧する
ことにより、骨材間に金属溶湯が浸透し、高品質の複合
材料鋳物となる。また、複雑で大型形状の複合材料鋳物
を製造することができる。
成形体の空洞部に骨材を充填し、骨材を介して減圧する
ことにより、骨材間に金属溶湯が浸透し、高品質の複合
材料鋳物となる。また、複雑で大型形状の複合材料鋳物
を製造することができる。
第１図は、本発明の骨材を用いた金属系複合材の顕微鏡
写真を→中轡司ある。 ｌ：複合材料鋳物、２：骨材、３：集合体、４：溶湯、
５：消失性成形体、６：空洞部、７：減圧手段、８：金
属。 １１！１ 図
写真を→中轡司ある。 ｌ：複合材料鋳物、２：骨材、３：集合体、４：溶湯、
５：消失性成形体、６：空洞部、７：減圧手段、８：金
属。 １１！１ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （イ）目的の鋳物と同一形状の空洞部を有する消失性成
形体を成形する工程、 （ロ）粒子および繊維の少なくとも一種の骨材を、前記
空洞部に充填する工程、 （ハ）前記骨材を介し該骨材間に浸透しない程度の減圧
度に保持しながら、前記消失性成形体を金属溶湯中に浸
漬する工程、 （ニ）骨材を含む前記消失性成形体を、一定時間減圧し
ながら溶湯中に保持する工程、 （ホ）減圧保持された前記骨材の全部または少なくとも
一部を溶湯中に浸漬した状態で、溶湯が浸透するように
減圧度を増大させる工程、 （ヘ）減圧度を増大させた状態で、溶湯が浸透した骨材
を溶湯中より引き出す工程、 の（イ）から（ヘ）一連の工程からなることを特徴とす
る金属系複合材料鋳物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12264989A JPH02303672A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 金属系複合材料鋳物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12264989A JPH02303672A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 金属系複合材料鋳物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303672A true JPH02303672A (ja) | 1990-12-17 |
Family
ID=14841200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12264989A Pending JPH02303672A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 金属系複合材料鋳物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02303672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5507336A (en) * | 1995-01-17 | 1996-04-16 | The Procter & Gamble Company | Method of constructing fully dense metal molds and parts |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP12264989A patent/JPH02303672A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5507336A (en) * | 1995-01-17 | 1996-04-16 | The Procter & Gamble Company | Method of constructing fully dense metal molds and parts |
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