JPH027749B2 - - Google Patents
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- JPH027749B2 JPH027749B2 JP7942587A JP7942587A JPH027749B2 JP H027749 B2 JPH027749 B2 JP H027749B2 JP 7942587 A JP7942587 A JP 7942587A JP 7942587 A JP7942587 A JP 7942587A JP H027749 B2 JPH027749 B2 JP H027749B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、粒子分散強化または繊維強化した金
属基複合材料を連続的に製造する装置に関するも
のである。
属基複合材料を連続的に製造する装置に関するも
のである。
［従来の技術］
金属基複合材料を製造するため、固液共存状態
の合金材料に対して、回転翼により機械的な回転
撹拌を加えながら非金属粒子を添加して、均質な
複合材料をつくる鋳造法は、コンポキヤスト法と
して知られている。また、急冷凝固法などで製造
した微細結晶粒粉末を非金属粉末と均質混合して
焼結させる粉末治金法がある。
の合金材料に対して、回転翼により機械的な回転
撹拌を加えながら非金属粒子を添加して、均質な
複合材料をつくる鋳造法は、コンポキヤスト法と
して知られている。また、急冷凝固法などで製造
した微細結晶粒粉末を非金属粉末と均質混合して
焼結させる粉末治金法がある。
しかるに、コンポキヤスト法では回転翼の回転
速度が1000rpm以下に抑えられているので、結晶
粒の均質微細化と粒子の均一分散が十分行われな
い。また、還元性雰囲気や大気中で回転翼を回転
させるので、不活性ガスや空気を巻き込みやす
く、得られた材料の機械的性質はそれほど改善さ
れない。
速度が1000rpm以下に抑えられているので、結晶
粒の均質微細化と粒子の均一分散が十分行われな
い。また、還元性雰囲気や大気中で回転翼を回転
させるので、不活性ガスや空気を巻き込みやす
く、得られた材料の機械的性質はそれほど改善さ
れない。
一方、粉末治金法では、複雑な製造プロセスと
大規模な設備が不可欠であるため、必然的に材料
製造費がコスト高にならざるを得ない。
大規模な設備が不可欠であるため、必然的に材料
製造費がコスト高にならざるを得ない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、簡単な装置により、粉末治金
で得られるような微細結晶粒と非金属粒子の均質
混合を、鋳造時にすべて同時に行うことができ、
それによつて、粉末治金材に比べて製造コストを
大幅に低下させ、またコンポキヤスト材に比べて
機械的性質のすぐれた材料を連続的に製造するこ
とができる金属基複合材料連続製造装置を得るこ
とにある。
で得られるような微細結晶粒と非金属粒子の均質
混合を、鋳造時にすべて同時に行うことができ、
それによつて、粉末治金材に比べて製造コストを
大幅に低下させ、またコンポキヤスト材に比べて
機械的性質のすぐれた材料を連続的に製造するこ
とができる金属基複合材料連続製造装置を得るこ
とにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するための本発明の金属基複合
材料連続製造装置は、真空容器内に駆動装置によ
り低速回転駆動される撹拌翼を内挿したマトリツ
クス用金属の溶解炉を設け、この溶解炉に、溶融
した金属に対して非金属粒子あるいは繊維などの
強化材を投与する投入装置、及び混合撹拌した複
合材料溶湯を注下させる湯口を真空容器外から開
閉する湯口開閉装置を付設し、上記溶解炉の下方
に、上記湯口から複合材料溶湯が流入せしめられ
る溶融複合材料撹拌装置を配設し、この溶融複合
材料撹拌装置を、溶融複合材料を高速回転による
回転撹拌作用により飛散させる横断面が多角形状
の回転子と、この回転子を収容して飛散する溶融
複合材料を受止め、それを回収細孔から鋳型に流
下させる耐熱容器とにより構成したことを特徴と
するものである。
材料連続製造装置は、真空容器内に駆動装置によ
り低速回転駆動される撹拌翼を内挿したマトリツ
クス用金属の溶解炉を設け、この溶解炉に、溶融
した金属に対して非金属粒子あるいは繊維などの
強化材を投与する投入装置、及び混合撹拌した複
合材料溶湯を注下させる湯口を真空容器外から開
閉する湯口開閉装置を付設し、上記溶解炉の下方
に、上記湯口から複合材料溶湯が流入せしめられ
る溶融複合材料撹拌装置を配設し、この溶融複合
材料撹拌装置を、溶融複合材料を高速回転による
回転撹拌作用により飛散させる横断面が多角形状
の回転子と、この回転子を収容して飛散する溶融
複合材料を受止め、それを回収細孔から鋳型に流
下させる耐熱容器とにより構成したことを特徴と
するものである。
［作 用］
撹拌においてマトリツクス用金属を真空溶解
し、非金属粒子などの強化材を添加して撹拌翼の
低速回転により均一に撹拌し、十分な撹拌を行つ
た後、湯口開閉装置を操作して、湯口を開放する
ことにより、混合撹拌した複合材料溶湯を溶融複
合材料撹拌装置に流下させる。この溶融複合材料
撹拌装置においては、回転子の高速回転による撹
拌作用により溶融複合材料が飛散を繰返し、結晶
粒が微細化されると共に非金属粒子等の強化材が
均一に分散せしめられて、半固体状あるいは粘稠
状の金属基複合材料スラリーを得る。このスラリ
ーは、容器底部の細孔により回収し、インゴツト
が形成される。
し、非金属粒子などの強化材を添加して撹拌翼の
低速回転により均一に撹拌し、十分な撹拌を行つ
た後、湯口開閉装置を操作して、湯口を開放する
ことにより、混合撹拌した複合材料溶湯を溶融複
合材料撹拌装置に流下させる。この溶融複合材料
撹拌装置においては、回転子の高速回転による撹
拌作用により溶融複合材料が飛散を繰返し、結晶
粒が微細化されると共に非金属粒子等の強化材が
均一に分散せしめられて、半固体状あるいは粘稠
状の金属基複合材料スラリーを得る。このスラリ
ーは、容器底部の細孔により回収し、インゴツト
が形成される。
その結果、粉末治金で得られるような微細結晶
粒と非金属粒子の均質混合が、鋳造時にすべて同
時に行われ、しかも機械的性質のすぐれた材料が
連続的に製造される。
粒と非金属粒子の均質混合が、鋳造時にすべて同
時に行われ、しかも機械的性質のすぐれた材料が
連続的に製造される。
［実施例］
第１図及び第２図は、本発明の金属基複合材料
連続製造装置の実施例を示し、この製造装置にお
いた、真空容器１はその内部にマトリツクス用金
属の溶解炉２を備えている。
連続製造装置の実施例を示し、この製造装置にお
いた、真空容器１はその内部にマトリツクス用金
属の溶解炉２を備えている。
上記溶解炉２は、周囲を断熱材３によつて囲繞
され、中心に配設したルツボ４の周囲にヒータ５
が設けられ、上面は図示しないシリンダで駆動さ
れるシヤツタ６により開閉可能に形成されてい
る。溶解炉２のルツボ４に内挿される撹拌翼８
は、その横断面が十字状をなし、外部に配置した
モータ等の駆動装置９から真空容器を通して導入
される回転軸１０の先端に固定され、駆動装置９
により1000rpm以下で低速回転駆動されるもので
ある。
され、中心に配設したルツボ４の周囲にヒータ５
が設けられ、上面は図示しないシリンダで駆動さ
れるシヤツタ６により開閉可能に形成されてい
る。溶解炉２のルツボ４に内挿される撹拌翼８
は、その横断面が十字状をなし、外部に配置した
モータ等の駆動装置９から真空容器を通して導入
される回転軸１０の先端に固定され、駆動装置９
により1000rpm以下で低速回転駆動されるもので
ある。
上記溶解炉２におけるルツボ４には、そこで溶
融した金属に対して非金属粒子あるいは繊維など
の強化材を投与する投入装置１１が付設されてい
る。この投入装置１１は、真空容器１外の強化材
用バケツト１２からルツボ４上に強化材投入管１
３を伸ばしたものである。また、上記ルツボ４の
内底には、混合撹拌した複合材料溶湯を注下させ
る湯口１５が設けられ、この湯口１５を真空容器
外から開閉する湯口開閉装置１６が付設されてい
る。この湯口開閉装置１６は、昇降モータ１７に
より湯口の開閉栓１８を昇降可能にしたものであ
る。
融した金属に対して非金属粒子あるいは繊維など
の強化材を投与する投入装置１１が付設されてい
る。この投入装置１１は、真空容器１外の強化材
用バケツト１２からルツボ４上に強化材投入管１
３を伸ばしたものである。また、上記ルツボ４の
内底には、混合撹拌した複合材料溶湯を注下させ
る湯口１５が設けられ、この湯口１５を真空容器
外から開閉する湯口開閉装置１６が付設されてい
る。この湯口開閉装置１６は、昇降モータ１７に
より湯口の開閉栓１８を昇降可能にしたものであ
る。
上記溶解炉２は、マトリツクス用金属を溶解し
て下方の溶融複合材料撹拌装置２０に供給するた
めの電気炉を構成するもので、この溶解炉の下方
に配設した溶融複合材料撹拌装置２０は、受湯用
ロート２１によつて回転子２３を備えた耐熱容器
２２に溶解炉２からの溶融複合材料を導くように
構成している。
て下方の溶融複合材料撹拌装置２０に供給するた
めの電気炉を構成するもので、この溶解炉の下方
に配設した溶融複合材料撹拌装置２０は、受湯用
ロート２１によつて回転子２３を備えた耐熱容器
２２に溶解炉２からの溶融複合材料を導くように
構成している。
上記回転子２３は、溶融複合材料に機械的な高
速回転撹拌を加えることにより、その結晶粒を微
細化し、且つ強化材を一層均一に分散させるもの
で、前記湯口１５からほぼ中心に落下するように
供給される溶融複合材料を、その高速回転により
周囲に飛散させるため、第２図に示すように、横
断面を多角形状に形成し、回転子モータ２５によ
り高速回転する駆動軸２６に固定している。
速回転撹拌を加えることにより、その結晶粒を微
細化し、且つ強化材を一層均一に分散させるもの
で、前記湯口１５からほぼ中心に落下するように
供給される溶融複合材料を、その高速回転により
周囲に飛散させるため、第２図に示すように、横
断面を多角形状に形成し、回転子モータ２５によ
り高速回転する駆動軸２６に固定している。
上記回転子２３を収容する耐熱容器２２は、回
転子２３の回転に伴つて飛散する溶融複合材料を
受け止め、それを塊状集合体として下方の回収細
孔２８から鋳型２９に回収するためのものであ
る。
転子２３の回転に伴つて飛散する溶融複合材料を
受け止め、それを塊状集合体として下方の回収細
孔２８から鋳型２９に回収するためのものであ
る。
なお、図中、３１，３２は覗窓、３２は真空吸
引口、３４は温度制御用熱電対を示している。
引口、３４は温度制御用熱電対を示している。
上記構成を有する装置によつて結晶粒が微細化
された合金複合材料、例えば過共晶Al−Si合金
複合材料等を製造するには、まず、真空容器１内
を真空とした後、ルツボ４で過共晶Al−Si合金
を溶解させ、投入装置１１によつて非金属粒子あ
るいは繊維などの強化材を溶融合金中に添加し
て、撹拌翼８の低速回転により均一に撹拌する。
一方、回転子２３は回転子モータ２５により1000
〜30000rpm程度の高速で回転させ、この状態で、
前記溶解炉２において撹拌翼８により十分な撹拌
混合した複合材料溶湯を、湯口開閉装置１６の操
作によつて湯口１５を開放することにより、溶融
複合材料撹拌装置２０に流下させる。
された合金複合材料、例えば過共晶Al−Si合金
複合材料等を製造するには、まず、真空容器１内
を真空とした後、ルツボ４で過共晶Al−Si合金
を溶解させ、投入装置１１によつて非金属粒子あ
るいは繊維などの強化材を溶融合金中に添加し
て、撹拌翼８の低速回転により均一に撹拌する。
一方、回転子２３は回転子モータ２５により1000
〜30000rpm程度の高速で回転させ、この状態で、
前記溶解炉２において撹拌翼８により十分な撹拌
混合した複合材料溶湯を、湯口開閉装置１６の操
作によつて湯口１５を開放することにより、溶融
複合材料撹拌装置２０に流下させる。
これにより、溶融複合材料は回転中の回転子２
３上に落下し、回転子２３により微細粒子状の液
滴群となつて飛散し、耐熱容器２２の内壁に対し
て衝当を繰返す。その結果、飛散した溶融複合材
料は微細結晶粒化され、粘稠状あるいは半固体状
のものとして耐熱容器２２内を下方に伝わつて細
孔２８から鋳型２９に落下し、半固体状スラリー
の塊状複合材料として連続的に回収される。
３上に落下し、回転子２３により微細粒子状の液
滴群となつて飛散し、耐熱容器２２の内壁に対し
て衝当を繰返す。その結果、飛散した溶融複合材
料は微細結晶粒化され、粘稠状あるいは半固体状
のものとして耐熱容器２２内を下方に伝わつて細
孔２８から鋳型２９に落下し、半固体状スラリー
の塊状複合材料として連続的に回収される。
その結果、粉末治金で得られるような微細結晶
粒と非金属粒子の均質混合が、鋳造時にすべて同
時に行われ、しかも機械的性質のすぐれた材料が
連続的に製造される。
粒と非金属粒子の均質混合が、鋳造時にすべて同
時に行われ、しかも機械的性質のすぐれた材料が
連続的に製造される。
［発明の効果］
以上に詳述した本発明の連続製造装置によれ
ば、粉末治金で得られるような微細結晶粒と非金
属粒子あるいは繊維の均質混合を、鋳造時にすべ
て同時に行うことができるので、粉末治金材に比
べて製造コストを大幅に低下させ、またコンポキ
ヤスト材に比べて機械的性質のすぐれた材料を連
続的に製造することができる。
ば、粉末治金で得られるような微細結晶粒と非金
属粒子あるいは繊維の均質混合を、鋳造時にすべ
て同時に行うことができるので、粉末治金材に比
べて製造コストを大幅に低下させ、またコンポキ
ヤスト材に比べて機械的性質のすぐれた材料を連
続的に製造することができる。
第１図は本発明の実施例の正面断面図、第２図
はその側断面図である。 １……真空容器、２……溶解炉、８……撹拌
翼、９……駆動装置、１１……投入装置、１５…
…湯口、１６……湯口開閉装置、２０……溶融複
合材料撹拌装置、２２……耐熱容器、２３……回
転子、２８……回収細孔、２９……鋳型。
はその側断面図である。 １……真空容器、２……溶解炉、８……撹拌
翼、９……駆動装置、１１……投入装置、１５…
…湯口、１６……湯口開閉装置、２０……溶融複
合材料撹拌装置、２２……耐熱容器、２３……回
転子、２８……回収細孔、２９……鋳型。
Claims (1)
- １ 真空容器内に駆動装置により低速回転駆動さ
れる撹拌翼を内挿したマトリツクス用金属の溶解
炉を設け、この溶解炉に、溶融した金属に対して
非金属粒子あるいは繊維などの強化材を投与する
投入装置、及び混合撹拌した複合材料溶湯を注下
させる湯口を真空容器外から開閉する湯口開閉装
置を付設し、上記溶解炉の下方に、上記湯口から
複合材料溶湯が流入せしめられる溶融複合材料撹
拌装置を配設し、この溶融複合材料撹拌装置を、
溶融複合材料を高速回転による回転撹拌作用によ
り飛散させる横断面が多角形状の回転子と、その
回転子を収容して飛散する溶融複合材料を受止
め、それを回収細孔から鋳型に流下させる耐熱容
器とにより構成したことを特徴とする金属基複合
材料の連続製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7942587A JPS63242462A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 金属基複合材料の連続製造装置 |
| US07/175,217 US4865808A (en) | 1987-03-30 | 1988-03-30 | Method for making hypereutetic Al-Si alloy composite materials |
| US07/352,878 US4917359A (en) | 1987-03-30 | 1989-05-17 | Apparatus for making hypereutectic Al-Si alloy composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7942587A JPS63242462A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 金属基複合材料の連続製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242462A JPS63242462A (ja) | 1988-10-07 |
| JPH027749B2 true JPH027749B2 (ja) | 1990-02-20 |
Family
ID=13689512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7942587A Granted JPS63242462A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 金属基複合材料の連続製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63242462A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5267601A (en) * | 1988-11-10 | 1993-12-07 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for forming a metal matrix composite body by an outside-in spontaneous infiltration process, and products produced thereby |
| US5329983A (en) * | 1991-10-08 | 1994-07-19 | Arnold J. Cook | Sealed chamber die castings of metal matrix components |
| US5524699A (en) * | 1994-02-03 | 1996-06-11 | Pcc Composites, Inc. | Continuous metal matrix composite casting |
| CN109848397A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-06-07 | 杭州圣檀服饰有限公司 | 一种磁头制造装置 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7942587A patent/JPS63242462A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242462A (ja) | 1988-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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