JPH03134252A - 内燃機関用アルミニウム合金複合部材 - Google Patents

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、多孔質金属をアルミニウム合金と複合させた
内燃機関用アルミニウム合金複合部材に関し、内燃機関
における摺動部に用いて好適なものである。

〔発明の概要〕

本発明の内燃機関用アルミニウム合金複合部材は、複合
強化材料としての多孔質金属をアルミニウム合金と複合
させて強化すると共に表面にラッピング加工を施して微
細な油溜りを形成することによって、優れた耐摩耗性を
得ると共に摺動面において潤滑油が効果的に溜るように
したものである。

〔従来の技術〕

アルミニウム合金製の内燃機関用シリンダブロツクは例
えば鋳鉄製のシリンダブロックに比べて、エンジンの大
幅な軽量化が図れること、放熱性が良いこと、アルミニ
ウム合金製のピストンとの組付の隙間を小さくできるこ
とによる騒音の低減が達成できること等の長所を持って
いる。このためアルミニウム合金製のシリンダブロック
の採用が増加する傾向にある。

ピストンが往復運動するアルミニウム合金製シリンダの
ボア部を補強しその耐摩耗性を向上させるための従来の
方法は次の３種類に大別できる。

■アルミニウム合金自体の改良 ■シリンダのボア部の表面処理 ■アルミニウム合金のセラミック繊維又は粒子等による
複合強化 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記方法のいずれにも次のような欠点がある
。

■の代表的なものに、レイノルズ（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）
社によるＳｔを多く含むアルミニウム合金のＡ３９Ｏが
あり、これは主にヨーロッパで広く使用されている。こ
の合金は硬い初晶Ｓｉ粒子を浮き出させることによって
耐摩耗性を得るものであるが、高Ｓｔのアルミニウム合
金は鋳造性が悪く、また被切削性も良くないため生産コ
ストが高い。

また、アルミニウム合金にグラファイト粒子を分散させ
て潤滑性を改善させる合金も提案されている。この合金
はグラファイトの混合によって機械的強度が低下してし
まうから、この合金の実用化のためにシリンダボア部の
ライナとしてだけ用いることが検討されている。この合
金を製造する方法には鋳造法及び押出し法がある。鋳造
法によると、鋳造中においてグラファイトとアルミニウ
ム合金の溶湯との反応を抑制するために予めグラファイ
ト粒子にＮｉめっき等の表面処理を施してお（ことが必
要となることから、コスト高となってしまう。さらにグ
ラファイト粒子を均一に分散させて鋳造することは困難
を伴うことが多い。また、押出し法は、アルミニウム粉
末とグラファイト粉末とを押出し焼結する方法であるが
、グラファイトが押出し方向に伸ばされてしまい耐摩耗
性が余り良くないといった問題があることから、実用化
に至っていない。

■の表面処理には、Ｃｒめっき、あるいはＳｉＣやＴｉ
Ｂなどの硬い微粒子をＮｉめっき中に分散させたＮｉ分
散めっきなどがあり、これらは２サイクルエンジンのア
ルミニウム合金製シリンダにおいて多く用いられている
。しかし、４サイクルのガソリンエンジン等の大きなシ
リンダブロックにこの表面処理を施すことは、めっきを
行う部分以外をマスキングしてからめっき槽に浸漬しな
ければならず、このマスキング作業が難しくコスト高に
なってしまうことから、量産化に適さない。

■のアルミニウム合金を複合強化する方法には、例えば
Ａｆ、０３繊維などの無機質繊維で複合強化する方法、
また窒化Ｓｉなどの無機質粒子をアルミニウム合金の溶
湯に分散させてダイカストによって鋳造し複合強化する
方法がある（特願昭６０−１４９１８６号）。これらの
方法によって複合強化されたアルミニウム合金のシリン
ダは、細がく硬い無機質繊維や粒子が存在するため使用
中にピストンリングやピストンを摩耗させてしまう欠点
があるから、実用化されていない。また、特願昭６１−
１０２８０２号、特願昭６１−１４１８３０号及び特願
昭６３−３８５４２号には、強化材料としてＡ　ｌ　ｚ
Ｏ：＋−５ｉＯｚ繊維又はＡ　Ｉ！２０３繊維とＣ繊維
とを組合せたものを用いると共に、耐摩耗性及び耐スカ
ッフィング性の改善のために相手側の摺動部分をめっき
や溶射などで保護することが提案されている。このよう
に、無機質繊維などの硬い複合強化材料を用いたアルミ
ニウム合金複合部材を一方の摺動部材に用いた場合、こ
の複合部材のアルミニウム合金中にまばらに突出した硬
い繊維が、相手側である他方の摺動部材を研削して摩耗
させてしまうから、双方の部材は互いに相手側の部材の
性質によって選択し組合せなければならなくなる。

本発明の目的は、相手側の摺動部材に摩耗などの損傷を
与えることを防止すると共に、自身の耐摩耗性及び耐ス
カッフィング性を改善するようにした内燃機関用アルミ
ニウム合金複合部材を提供することである。

〔課題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内燃機関用アルミニ
ウム合金複合部材は、体積率が６〜３０％、好ましくは
８〜２０％でありクロム含有率が１０〜５５％、好まし
くは１５〜５５％である多孔質金属をアルミニウム合金
と複合させることにより強化され、表面に露出する上記
アルミニウム合金から成る領域の少なくとも一部をラッ
ピング加工により上記多孔質金属よりも優先的に削りと
って微細な油溜りを形成したものである。

上記多孔質金属は、気孔率８５〜９８％の多孔質金属を
一方向に圧縮することによって上記範囲の体積率を得る
ようにしたものが好ましい。

また、アルミニウム合金と上記多孔質金属との複合は、
この多孔質金属にアルミニウム合金の溶湯を浸透させる
ことによって行うことができる。

また、複合強化材料としての上記多孔質金属は、鉄やニ
ッケルなどから成る材料のように、アルミニウム合金よ
りも硬い材料から成ることが好ましい。

〔作用〕

多孔質金属にアルミニウム合金を複合させるものである
ので、多孔質金属を予め目的の形状としておくことによ
って必要な部分だけを複合強化することが可能となる。

上記多孔質金属体は、その体積率が６％以下であると、
複合部材における複合強化材料の占める割合が低下する
ため複合部材の耐摩耗性の改善の効果が少なくなり、ま
た３０％以上であると、複合する際にアルミニウム合金
の多孔質金属への浸透性が低下する。

上記多孔質金属のクロム含有率は１０〜５５％であるこ
とが必要であるが、これはクロム含有率が１０％以上で
あると、アルミニウム合金と上記多孔質金属とを複合す
るに際して脆い金属間化合物の形成を抑制できてアルミ
ニウム合金と多孔質合金との界面強度を大きくできるか
らである。もし、脆い金属間化合物が形成されると、こ
の金属間化合物の部分から亀裂が発生する恐れがある。

また、上記多孔質金属はクロムを含有することによりそ
の硬さが増して複合部分の耐摩耗性が向上する。しかし
、クロムを５５％以上含有してもその耐摩耗性はさほど
向上しない。また、この硬さは無機質系の繊維や粒子よ
りも小さいため例えば相手側の摺動部分に対して損傷を
与えてしまう恐れが少なくなる。

上記多孔質金属の複合されたアルミニウム複合部材の表
面において上記多孔質金属と上記アルミニウム合金とが
露出するが、上記アルミニウム合金はクロムの含有した
上記多孔質金属よりも軟らかい。したがって、このアル
ミニウム合金から成る領域の少なくとも一部は、ラッピ
ング加工によって上記多孔質金属よりも優先的に削られ
て微細な凹みやビットが形成される。これらが内燃機関
内で用いられる潤滑油の油溜りとなるから、潤滑油をそ
の表面に効果的に溜めておくことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

本実施例は、内燃機関のシリンダボディにおいて耐摩耗
性及び耐スカッフィング性の必要なシリンダポア部を本
発明のアルミニウム合金複合部材を用いて構成したもの
である。

まず、本願の発明者らが先に特願平１−１４９２２０号
で提案したように、気孔率が８５〜９８％である板状の
多孔質金属を優先的に一方向に圧縮して体積率Ｖｔ６〜
３０％、好ましくは８〜２０％の多孔質金属板とする。

この多孔質金属は複合部材の強化材として機能し、また
多孔質金属を圧縮することによって多孔質金属の体積率
が大きくなった分だけ、複合材の耐摩耗性が向上する。

そして、多孔質金属板の体積率が６％以下では耐摩耗性
の改善の効果が少なく、また３０％以上ではアルミニウ
ム合金との複合が困難となる。多孔質金属を一方向に優
先的に圧縮すると、この圧縮方向から見た多孔質金属の
気孔の径は、圧縮前の径と比べてほとんど変化しない。

このため、多孔質金属とアルミニウム合金とを複合させ
る際に、アルミニウム合金の４蕩が多孔質金属へ浸み込
む浸透性は、圧縮前の多孔質金属を用いた場合と比べて
ほとんど変化しない。また、多孔質金属を静水圧的に均
一に圧縮する加工法は、体積率が高くなるので好ましく
ない。また多孔質金属は鉄又はニッケルなどのようなア
ルミニウム合金よりも硬い材料からなることが耐摩耗性
の点から望ましい。

次に、上記多孔質金属板をシリンダボア部を形成し得る
ように円筒状に成形し、この円筒状の多孔質金属にクロ
ムを拡散浸透させて、クロムを１０〜５５％含有させる
。

鉄又はニッケルなどからなる多孔質金属は、アルミニウ
ム合金と複合する際にアルミニウムなどと反応すること
により、その界面に脆い金属間化合物を形成する。そし
て、このようなアルミニウム複合部材を例えば内燃機関
のピストンに用いて、このピストンが長期間にわたって
加熱と冷却の熱サイクルを受けると、上記脆い金属間化
合物の部分から亀裂が発生する場合がある。これに対し
て本願の発明者らは、先に、特願昭６３−２２２２３９
号において、クロムが１０％以上、好ましくは１５％以
上含有するように表面に０．００１　ｍ以上の層をクロ
マイジング処理などにより形成した多孔質金属を用いる
ことによって、上記脆い金属間化合物の形成を抑制し得
ることを明らかにしている。また、クロムを５５％まで
含有させることによって多孔質金属を硬さを増して耐摩
耗性を向上させることができる。

次に、上記円筒状の多孔質金属体をシリンダブロックを
鋳造するための金型にセットする。そして、加圧鋳造法
によってシリンダブロックを鋳造するとアルミニウム合
金の溶湯が多孔質金属に浸透する。

第１図に、以上のようにして製造されたアルミニウム合
金製のシリンダブロック１のボア部分の縦断面を示すが
、シリンダボア部２が多孔質金属３によって複合強化さ
れる。このようにしてシリンダブロック１を製造すると
、ピストン（図示省略）が往復動じて摩耗やスカッフィ
ング（Ｓｃｕｌｆ−ｉｎｇ　）が生じる恐れのあるシリ
ンダボア部２を、耐摩耗性のある多孔質金属３によって
複合強化することができる。しかも、この複合はシリン
ダブロック１を製造するときに同時に行うことができ、
また耐摩耗性の必要な部分であるボア部２だけを多孔質
金属３で構成し他のほとんどの部分はアルミニウム合金
４で構成できるから、簡単に製造でき、また、材料コス
トもさほどかさまない。なお、この場合、加圧鋳造法を
用いているので、アルミニウム合金の強度が向上し、ま
た鋳造欠陥も少なくなる。

次に、シリンダボア部２に表面仕上げ加工を施す。この
シリンダボア部表面１１の金属組織を拡大して第２図に
示す。この第２図において点彩されて示される部分が多
孔質金属３から成る領域であって、白地で示される部分
がアルミニウム合金４から成る領域である。このアルミ
ニウム合金複合部材の表面１１には、アルミニウム合金
４の中に多孔質金属３が島のように存在し、また比較的
大きな多孔質金属３の中にはアルミニウム合金４が小さ
な島のように存在していることがわかる。

次に、上述のようなシリンダボア部表面１１にＳｉＣな
どの硬質微粒子を懸濁させたスラリーがら成るラップ剤
を流しながら行うラッピング加工を施す。このラッピン
グ加工後の表面１１の部分拡大図及び部分拡大した斜視
図を第３図及び第４図にそれぞれ示す。これら第３図及
び第４図に示されるように、上記アルミニウム合金４か
ら成る領域に優先的にピット１３と溝１４とが形成され
る。

これは上記複合部材が多孔質金属３とアルミニウム合金
４と異なる硬さをもつ異相から成り、アルクロムを２０
％以上浸透させたニッケルから成る多孔質金属の硬度は
ビッカース硬さで２５０〜３００程度（マイクロビッカ
ース硬さ計により測定）であって、一方アルミニウム合
金例えばＪＩＳで規定するＡＣ８Ａの硬度はブリネル硬
さで約１００前後（ビッカース硬さに換算して１１５前
後）である。このようなボア部表面１１に対して、例え
ばＪＩＳで規定する鋳鉄ＦＣ１５から成るラッピング加
工用のシューを、圧力０．２ｋｇ／ｃｎｉで押し当てな
がら、回数１０　Ｏｒ、ｐ、ｍ、及びストローク１００
ｎの条件で摺動させた。同時に、粘度１２００ｃｓの潤
滑剤に４００メツシュ程度のＳｉＣ粒子を混合させたス
ラリーから成るラップ剤を上記シューの面と上記ボア部
表面１１との間に滴下させた。

表面１１でＳｉＣ粒子が転がされてこのＳｉＣ粒子が表
面１１を摩ることによって、アルミニウム合金４から成
る領域の一部が削りとられて深さ１〜１０μｍのピット
１３が形成された。この後、コルク又はラバーから成る
シューで表面１１を軽くポリッシュしてピット１３の周
囲にできたアルミニウム合金のまくれによる凸部を除去
することによって、アルミニウム合金４から成る領域に
均一に分散した深さ１〜４μｍのピット１３が形成され
た。同時に、表面１１がＳｉＣ粒子によっである一方向
に比較的長く摩られることによって、溝１４が形成され
た。

以上のような加工条件は適宜変更可能であるが、アルミ
ニウム合金４から成る領域に優先的にピット１３及び／
又は溝１４を形成させるためにはシューの圧力は０．０
５〜１．０　ｋｇ／ｃｏ！が望ましい。この圧力が１　
、０　ｋｇ　／　ｃｎ！を越えると、多孔質金属３から
成る領域にもピットや溝が多く形成されてしまうので望
ましくない。

また、シューの圧力を比較的低くしかつ比較的長時間（
０，５〜３分程度）加工すると、アルミニウム合金４か
ら成る領域が全体にわたって削りとられて凹となる。こ
のようにしてラッピング加工された表面１１の断面図を
第５図に示す。この第５図に示されるように、上記アル
ミニウム合金４から成る領域が多孔質金属３から成る領
域よりも多く削りとられることにより、第２図に示した
表面１１におけるアルミニウム合金４から成る領域が全
体的に落ち込んで凹部１２を形成し、また多孔質金属３
から成る領域が相対的に突出している。

そして、凹部１２のアルミニウム合金４から成る領域の
表面に上記ピット１３及び溝１４がそのまま残っている
。この加工によると、この凹部１２の深さｄは約０．２
〜２．０μｍとなる。

シリンダボア部２におけるピストンの往復動を潤滑にす
るためにボア部表面１１とピストンの表面との間に潤滑
油が油膜を形成するようになっているが、ボア部表面１
１に形成された上記凹部１２、ピット１３及び溝１４に
は潤滑油が溜ることができる。これらはいずれも油溜り
として機能して上記油膜が良好に保持されるから、上記
隙間における潤滑性及び耐スカフィング性が向上する。

特に、アルミニウム合金４と多孔質金属３との複合部材
をシリンダボア部に用いると、スカフィングが発生する
のは軟らかいアルミニウム合金４から成る領域であるか
ら、このアルミニウム合金４から成る領域が第５図に示
すように全体的に凹の状態であるとよく、そして、凹部
工２にさらにピット１３及び／又は溝１４があると潤滑
油を溜める効果が一層増すので好ましい。

また、ラッピング加工に用いる硬質粒子は２００〜８０
０メツシユのものが好ましい。２００メツシユを超える
粗い粒子を用いると、ピットや溝の深さ及び大きさが大
きくなりすぎて潤滑油の消費量が増加して好ましくない
。８００メソシユ以下の細かい粒子を用いると、ピット
や溝の形成する能力が低くなり好ましくない。また、ラ
ッピング加工を行うと、第３図及び第４図に示すように
硬質粒子としてのＳｉＣ粒子１７が小塊状になってアル
ミニウム合金４中に若干埋め込まれてしまうが、この場
合上記硬質粒子が大きいほど、相手側の摺動部材である
ピストンに与える摩耗は増大してしまう。また、これに
関してラッピング加工におけるシューの圧力は低いほう
が埋め込まれる硬質粒子の量が少なくなるから、既述し
たような１．０ｋｇ／ｃ＋ｄ以下の圧力が好ましい。ま
た、この理由から硬質粒子は４００〜８００メソシユの
ものがさらに好ましい。

なお、上述したラッピング加工はシリンダボア部２の表
面仕上げ法としても一般的である。したがって、複合後
のボア部２の表面仕上げと同時に上述のような油溜りを
形成できるから、低コストの製造法で耐スカッフィング
性を向上させたシリングボア部２を有するシリングブロ
ック１を得ることができる。

以下、本発明のアルミニウム合金複合部材の具体例及び
比較例を実施例１．２及び比較例１〜４につき説明する
。

叉血■土 ニッケルから成る多孔質金属（住友電工製、Ｎｉセルメ
フト＃６）の厚さ５　ｍｍの板材を厚さ３１１になるよ
うに一方向から圧縮加工した後、この多孔質金属板を内
径約１００＋＋ｎの円筒状に成形した。

次に、この円筒状の多孔質金属にクロマイジング処理を
施すことによりクロムを拡散浸透させて、クロムを３５
％含有させた。

次に、この円筒状の多孔質金属体を金型にセットし、こ
の金型の中にＪＩＳで規定するアルミニウム合金ＡＣ８
Ａの温度７６０℃の溶湯を７００ｋｇ　／　ｃＩａで加
圧して注ぐことによって、複合強化材料としての多孔質
金属の体積率が約１０％である中空円筒状のアルミニウ
ム合金複合部材を作成した。この中空円筒体にＪＩＳで
規定するいわゆるＴ６処理を行った後に、中空円筒体の
内面を切削加工した。次に、この中空円筒体をラッピン
グ盤にセットし、６００メツシユのＳｉＣ粒子を粘度１
２００ｃｓの潤滑剤に混合したスラリーから成るランピ
ング剤を注入しなから極軟鋳鉄（Ｆ　１５　Ｃ）製のシ
ューを圧力０．１２ｋｇ／ｗ”となるように調整して上
記中空円筒体の内面に押し当てた。そして、回転数１０
　Ｏｒ、ｐ　ｍ、及びストローク１００ｎの条件でラッ
ピング加工を２分間施した。続いて、上記シューをラバ
ーから成るシューに換えて圧力０．２ｋｇ／−で３０秒
間ラッピング仕上げ（ラッピング剤は使用せず）を行う
ことにより、主にアルミニウム合金４から成る領域の全
体に深さ０．２〜１．５μｍ程度の凹部１２が形成され
、さらにこの凹部１２の表面に深さ２〜３μｍの無数の
ピット１３及び溝１４が形成された。

北較■土 片状黒鉛を有する鋳鉄（Ｃ：３．１％、Ｂ　：　０．０
６％、Ｓｉ：２．０％、Ｍｎ：０．７％、Ｐ：０．３％
、Ｆｅ：残余）により、実施例１と同様の形状の中空円
筒体を作成し、内面をプラトーホーニング仕上げして２
〜３μｍの粗さにした。

几ＭＪ、吐ｌ アルミニウム合金（Ｓｉ　：　１７％、Ｃｕ　：　４．
５％、Ｍｇ：０．５％、Ａ１：残余）を用いて、５０〜
７０μｍの初晶Ｓｉが均一に分散するように鋳造するこ
とにより、実施例１と同様の形状の中空円筒体を作成し
た。この中空円筒体をＴ６処理した後に、中空円筒体の
内面を切削加工し、続いてホーニング仕上げをして０．
５　μｍ以下の粗さにした。次に、この内面をＮａ硝酸
塩の溶液中で電解エツチングすることによって、内面に
Ｓｉ粒子を約１μｍ浮き出させた。

工較貫主 Ａ　Ｉ　Ｊ３−３ｔ（ｈ繊維（＾βｚｏｉ：５０％、体
積率Ｖｆ：９％、ショット：１％以下；ニチアス社製）
の円筒成形体にアルミニウム合金ＡＣ８Ａの温度７６０
℃の溶湯を８００　ｋ＋ｒ／ｃｎｉの圧力で浸透させて
複合させることにより、実施例１と同様の形状の中空円
筒体を作成した。この中空円筒体をＴ６処理した後に、
中空円筒体の内面を切削し、続いてホーニング仕上げを
して１μｍ以下の粗さにした。次に、この内面における
繊維間のアルミニウム合金部分が２μｍ程度の凹部とな
るように電解エツチング処理を行った。

此Ｊｕ津１ アルミニウム合金ＡＣ８Ａの中空円筒体（実施例１と同
様の形状）の内面に、３μｍ以下の大きさのＳｉ粒子を
約３重量％となるようにＮｉ中に分散させて厚さ約８０
μｍのＮｉ分散めっきを施した。

次に、この内面をホーニング仕上げして１〜２μｍの表
面粗さにした。

ス屓１１先 本実施例２は、実施例１におけるアルミニウム合金をＪ
ＩＳで規定するＡＣ９Ｂに変えた以外は実施例１と同じ
条件で同様の中空円筒体を作成し、同じ処理を行ったも
のである。

以上の実施例１．２及び比較例１〜４の各中空円筒体か
ら試験片を切り出し、これらの試験片の摩耗試験を大越
式摩耗試験機によって実施した。

試験片との摺動面を有する上記試験機のロータは、上記
比較例１と同じ材質の鋳鉄である。このロータの試験片
との摺動外周面に三角錘による圧痕を形成した。摩耗試
験の前後に、この圧痕の対角線の長さを顕微鏡により測
定することによって、上記ロータ自体の摩耗量も測定し
た。上記摩耗試験の試験条件は、摩擦距離：５７０ｍ、
摩擦速度−０，１２ｍ／ｓｅｃ　、荷重：１９ｋｇ、潤
滑油（ＳＡＥＣＣ級＃３０）の滴下ｆｔ：３ｃｃ／分で
あった。以上の実施例１．２及び比較例１〜４の摩耗試
験結果を第６図及び第７図に示す。

第６図は各試験片の比摩耗量を示し、第７図は各試験片
の摩耗試験において測定された上記ロータの摩耗量を、
比較例工で測定された上記ロータの摩耗量によって基準
化して示したものである。

この第７図から、上記実施例１．２及び上記比較例１〜
４の各部材が相手側の摺動部材に与える損傷の程度を知
ることができる。第６図及び第７図から、比較例３の場
合（アルミニウム合金をＡ７！２０１−５ｉ（ｈ繊維で
複合強化したもの）が最も比摩耗量が小さかったが、相
手側の摺動部材には最も損傷を与えてしまうことがわか
る。これは上記繊維が極めて硬いためである。また、比
較例１　（鋳鉄材）及び比較例４　（Ｎｉ分散めっき材
）はこれまで使用実績のある材料であるが、本発明の実
施例１及び２の材料は、これらに匹敵する耐摩耗性を示
し、また実施例２の材料は実施例１の材料に比べて耐摩
耗性が一層改善されていることがわかる。

〔変形例〕

第８図に、シリンダライナ１５を本発明のアルミニウム
合金複合部材で構成した変形例を示す。

このシリンダライナ１５は、円筒状に成形された多孔質
金属３を用いて既述したような方法でアルミニウム合金
４と複合されたものである。この内面１１はシリンダボ
ア部２を構成するものであって、上述と同様の加工が行
なわれることにより、この内面１１に油溜りとしての凹
部１２、ビット１３及び溝１４が形成される。このシリ
ンダライナ１５をシリンダのボア部分に装入して、焼ば
め又は冷しぼめなどの方法によって固着する。このよう
なシリンダライナ１５を用いると、内燃機関のシリンダ
ブロックは低圧鋳造やグイキャストなどのような安価な
鋳造方法で製造できると共に、めっき等の工程も必要で
はなくなるから、製造コストの低減が達成できる。なお
、複合に用いるアルミニウム合金をＳｉを多く含むアル
ミニウム合金とすると、シリンダライナ１５の耐摩耗性
を更に向上させることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のような構成であるので、本発明の内燃機
関用アルミニウム複合部材は次のような効果を奏する。

■　多孔質金属を複合強化のための材料として用いるか
ら、摩耗の著るしい部分だけを複合強化させることがで
きる。また、内燃機関全体の特性から見て最適のアルミ
ニウム合金の選択が可能である。

■　適切な体積率を有する多孔質金属を用いているから
、アルミニウム合金複合部材の多孔質金属による耐摩耗
性の向上が可能となると共にアルミニウム合金との複合
を問題なく行うことができる。

■　適切なりロム含有量の多孔質金属を用いているから
、多孔質金属とアルミニウム合金との複合の際に生じる
脆い金属間化合物の生成を抑制できて多孔質金属とアル
ミニウム合金との間の界面強度を大きくできると共に、
多孔質金属の硬さを増すことができて複合強化材料の耐
摩耗性を向上できる。しかも、この硬さは、従来の複合
強化材料である無機質系の繊維や粒子よりも小さいため
例えば相手側の摺動部分に対して損傷を与えてしまう恐
れが少ない。

■　内燃機関内の潤滑油が溜まることのできる油溜りが
設けられているから、油溜りの設けられた部分の潤滑性
及沙耐スカッフィング性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示すものであって、
第１図は本発明のアルミニウム合金複合部材を用いた内
燃機関のシリンダブロックのボア部分の縦断面図、第２
図はアルミニウム合金複合部材で構成したシリンダボア
部表面の一部拡大平面図、第３図はシリンダボア部表面
に油溜りとして形成されたピット及び溝を示す一部拡大
平面図、第４図は同じ（油溜りとして形成されたピット
及び溝を示す一部拡大斜視図、第５図は同じく油溜りと
して形成された凹部、ピット及び溝を示す断面図、第６
図は摩耗試験によって測定された、実施例及び比較例の
各材料の比摩耗量を示す図、第７図は実施例及び比較例
の各材料の摩耗試験における摩耗試験機のロータ部分の
それぞれの摩耗量を規準化して示した図、第８図は変形
例のシリンダライナの縦断面図である。 なお図面に用いられた符号において、 ３　　　−−−−−−−−−・多孔質金属４　・−・・
−・−−−−−一−・−・アルミニウム合金１２−・・
・−・−・　　　凹部（油溜り）１３　・−・−・・−
・−・−・・−・ピット（油溜り）１４−−−−−−−
−−−−−・・−・・溝（油溜り）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、体積率が６〜３０％でありクロム含有率が１０〜５
   ５％である多孔質金属をアルミニウム合金と複合させる
   ことにより強化され、表面に露出する上記アルミニウム
   合金から成る領域の少なくとも一部をラッピング加工に
   より上記多孔質金属よりも優先的に削りとって微細な油
   溜りを形成したことを特徴とする内燃機関用アルミニウ
   ム合金複合部材。 ２、上記多孔質金属は気孔率８５〜９８％の多孔質金属
   を一方向に圧縮成形することにより得られたものである
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用アルミニウ
   ム合金複合部材。 ３、上記多孔質金属が鉄又はニッケルからなることを特
   徴とする請求項１または２記載の内燃機関用アルミニウ
   ム合金複合部材。