JPH03140432A - アルミニウム合金製焼結部材およびその製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金製焼結部材およびその製造方法Info
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- JPH03140432A JPH03140432A JP1278134A JP27813489A JPH03140432A JP H03140432 A JPH03140432 A JP H03140432A JP 1278134 A JP1278134 A JP 1278134A JP 27813489 A JP27813489 A JP 27813489A JP H03140432 A JPH03140432 A JP H03140432A
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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】
Ａ０発明の目的
（１）産業上の利用分野
本発明はアルミニウム合金製焼結部材、特に、急冷凝固
アルミニウム合金を主成分とする焼結部材およびその製
造方法に関する。
アルミニウム合金を主成分とする焼結部材およびその製
造方法に関する。
（２）従来の技術
従来、この種焼結部材は、急冷凝固アルミニウム合金の
急冷組織を破壊しない温度域、例えば４５０〜５００°
Ｃにて焼結を行われたものである。
急冷組織を破壊しない温度域、例えば４５０〜５００°
Ｃにて焼結を行われたものである。
（３）発明が解決しようとする課題
しかしながら前記温度域では高密度化を達成することが
できず、したがって高強度な焼結部材を得ることが困難
である、といった問題がある。
できず、したがって高強度な焼結部材を得ることが困難
である、といった問題がある。
また、強化材、例えば強化用繊維を含有させて複合強化
された焼結部材を得る場合、焼結部材の気孔に強化用繊
維が凝集することがあり、このような現象が発生すると
、複合強化どころか逆に焼結部材の強度が低下すること
になる。
された焼結部材を得る場合、焼結部材の気孔に強化用繊
維が凝集することがあり、このような現象が発生すると
、複合強化どころか逆に焼結部材の強度が低下すること
になる。
本発明は前記問題を解決し得る前記焼結部材およびその
製造方法を提供することを目的とする。
製造方法を提供することを目的とする。
Ｂ０発明の構成
（１） 課題を解決するための手段
本発明に係る第１のアルミニウム合金製焼結部材は、急
冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気孔を有す
る焼結部材本体と、前記気孔を埋める封孔用合金とより
なり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミニウム合
金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、、ＳｉおよびＣ
ｕから選択される少なくとも一種とより構成されること
を特徴とする。
冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気孔を有す
る焼結部材本体と、前記気孔を埋める封孔用合金とより
なり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミニウム合
金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、、ＳｉおよびＣ
ｕから選択される少なくとも一種とより構成されること
を特徴とする。
本発明に係る第１のアルミニウム合金製焼結部材の製造
方法は、急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ
ｉおよびＣｕから構成される装置くとも一種を含有さ
せた原料粉末を用いて圧粉体を成形し、次いで前記圧粉
体に熱間塑性加工を施して、前記急冷凝固アルミニウム
合金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよび
Ｃｕから選択される少なくとも一種とより構成される封
孔用合金の液相を発生させることを特徴とする。
方法は、急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ
ｉおよびＣｕから構成される装置くとも一種を含有さ
せた原料粉末を用いて圧粉体を成形し、次いで前記圧粉
体に熱間塑性加工を施して、前記急冷凝固アルミニウム
合金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよび
Ｃｕから選択される少なくとも一種とより構成される封
孔用合金の液相を発生させることを特徴とする。
本発明に係る第２のアルミニウム合金製焼結部材は、急
冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気孔を有す
る焼結部材本体と、その焼結部材本体に分散する強化材
と、前記気孔を埋めると共にその気孔に存する前記強化
材に対しマトリ・ンクスとして機能する封孔用合金とよ
りなり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミニウム
合金の主成分であるＡ２と、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよび
Ｃｕから選択される少なくとも一種とより構成されるこ
とを特徴とする。
冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気孔を有す
る焼結部材本体と、その焼結部材本体に分散する強化材
と、前記気孔を埋めると共にその気孔に存する前記強化
材に対しマトリ・ンクスとして機能する封孔用合金とよ
りなり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミニウム
合金の主成分であるＡ２と、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよび
Ｃｕから選択される少なくとも一種とより構成されるこ
とを特徴とする。
本発明に係る第２のアルミニウム合金製焼結部材の製造
方法は、急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ５Ｍｇ、Ｓ
ｉおよびＣｕから選択される少なくとも一種を含有さ
せた原料粉末と強化材との混合物を用いて圧粉体を成形
し、次いで前記圧粉体に熱間塑性加工を施して、前記急
冷凝固アルミニウム合金の主成分であるＡ２と、Ｇｅ、
Ｍｇ、ＳｉおよびＣｕから選択される少なくとも一種と
より構成される封孔用合金の液相を発生させることを特
徴とする。
方法は、急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ５Ｍｇ、Ｓ
ｉおよびＣｕから選択される少なくとも一種を含有さ
せた原料粉末と強化材との混合物を用いて圧粉体を成形
し、次いで前記圧粉体に熱間塑性加工を施して、前記急
冷凝固アルミニウム合金の主成分であるＡ２と、Ｇｅ、
Ｍｇ、ＳｉおよびＣｕから選択される少なくとも一種と
より構成される封孔用合金の液相を発生させることを特
徴とする。
（２）作 用
第１のアルミニウム合金製焼結部材においては、気孔が
封孔用合金により埋められているので、高密度化が達成
されている。
封孔用合金により埋められているので、高密度化が達成
されている。
第１のアルミニウム合金製焼結部材の製造方法によれば
、前記焼結部材を容易に得ることができる。
、前記焼結部材を容易に得ることができる。
この場合、熱間塑性加工時の許容加工温度を６００°Ｃ
までとすると、封孔用合金における共晶組成近傍での固
相線は、Ａｌ−Ｇｅ合金が４２４ ’Ｃ２Ａｆｆｉ−Ｍ
ｇ合金が４５０゛臥Ａｆ−Ｓｉ合金が５７７°Ｃ，Ａｊ
！−Ｃｕ合金が５４８°Ｃにあり、したがって急冷凝固
アルミニウム合金の急冷組織に悪影響を与えることはな
い。
までとすると、封孔用合金における共晶組成近傍での固
相線は、Ａｌ−Ｇｅ合金が４２４ ’Ｃ２Ａｆｆｉ−Ｍ
ｇ合金が４５０゛臥Ａｆ−Ｓｉ合金が５７７°Ｃ，Ａｊ
！−Ｃｕ合金が５４８°Ｃにあり、したがって急冷凝固
アルミニウム合金の急冷組織に悪影響を与えることはな
い。
第２のアルミニウム合金製焼結部材においては、気孔が
封孔用合金により埋められると共にその合金が気孔に存
する強化材に対しマトリックスとして機能することによ
り、高密度化および複合強化が達成されている。
封孔用合金により埋められると共にその合金が気孔に存
する強化材に対しマトリックスとして機能することによ
り、高密度化および複合強化が達成されている。
第２のアルミニウム合金製焼結部材の製造方法によれば
、前記焼結部材を容易に得ることができる。
、前記焼結部材を容易に得ることができる。
なお、封孔用合金を形成するためのＧｅ、Ｍｇ、Ｓｉお
よびＣｕの含有量は、熱間塑性加工時の許容加工温度を
６００°Ｃまでに設定した場合、液相出現組成から共晶
組成までの範囲であって、Ｇｅの含有量は０．２〜２８
原子％、好ましくは０．２〜１０原子％、Ｍｇの含有量
は３〜３９原子％、好ましくは３〜２６原子％、Ｓｉの
含有量は１〜１２原子％およびＣｕの含有量は１〜１７
原子％である。
よびＣｕの含有量は、熱間塑性加工時の許容加工温度を
６００°Ｃまでに設定した場合、液相出現組成から共晶
組成までの範囲であって、Ｇｅの含有量は０．２〜２８
原子％、好ましくは０．２〜１０原子％、Ｍｇの含有量
は３〜３９原子％、好ましくは３〜２６原子％、Ｓｉの
含有量は１〜１２原子％およびＣｕの含有量は１〜１７
原子％である。
（３）実施例
焼結部材本体を構成する急冷凝固アルミニウム合金はＡ
ｆ、、Ｃｒ８ Ｚ ｒｚ Ｆ ｅｘ 、Ａｆｆｉｑ、Ｆ
ｅａＺｒ＋ 、ＡｌｑｓＦｅａ Ｃｅ＋ （数値は
原子％）等の組成を有する。
ｆ、、Ｃｒ８ Ｚ ｒｚ Ｆ ｅｘ 、Ａｆｆｉｑ、Ｆ
ｅａＺｒ＋ 、ＡｌｑｓＦｅａ Ｃｅ＋ （数値は
原子％）等の組成を有する。
封孔用合金を形成するためのＧｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよび
Ｃｕから選択される少なくとも一種は、急冷凝固アルミ
ニウム合金の製造時にその合金組成の溶湯に添加されて
合金化されるもので、これにより前記急冷凝固アルミニ
ウム合金を基本組成とし、これにＧｅ等を含有させた原
料粉末が調製される。
Ｃｕから選択される少なくとも一種は、急冷凝固アルミ
ニウム合金の製造時にその合金組成の溶湯に添加されて
合金化されるもので、これにより前記急冷凝固アルミニ
ウム合金を基本組成とし、これにＧｅ等を含有させた原
料粉末が調製される。
強化材としては、強化用繊維および強化用粒子が用いら
れ、例えば炭化ケイ素ウィスカ、チタン酸カリウムウィ
スカ、アルミナウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ
、アルミナ短繊維、炭化ケイ素粒子等が該当する。
れ、例えば炭化ケイ素ウィスカ、チタン酸カリウムウィ
スカ、アルミナウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ
、アルミナ短繊維、炭化ケイ素粒子等が該当する。
原料粉末に対する強化材の配合割合は、原料粉末７０〜
９８体積％および強化材２〜３０体積％（その強化材の
体積分率２〜３０％）が適当である。その理由は、２体
積％未満では焼結部材の強度向上を図ることができず、
一方、３０体積％を超えると、強化材の重なりが生じる
ため、封孔用合金の液相を発生させても焼結部材の強度
向上を図ることができない、ということにある。
９８体積％および強化材２〜３０体積％（その強化材の
体積分率２〜３０％）が適当である。その理由は、２体
積％未満では焼結部材の強度向上を図ることができず、
一方、３０体積％を超えると、強化材の重なりが生じる
ため、封孔用合金の液相を発生させても焼結部材の強度
向上を図ることができない、ということにある。
アルミニウム合金製焼結部材の製造に当っては、原料粉
末またはその原料粉末に強化材を混合した混合物を用い
て圧粉体を成形する工程と、圧粉体に熱間塑性加工を施
して、急冷凝固アルミニウム合金の主成分であるＡｆと
、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよびＣｕから選択される少なく
とも一種とより構成される封孔用合金の液相を発生させ
ると共に成形同時焼結を行う工程とが順次実施される。
末またはその原料粉末に強化材を混合した混合物を用い
て圧粉体を成形する工程と、圧粉体に熱間塑性加工を施
して、急冷凝固アルミニウム合金の主成分であるＡｆと
、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓ ｉおよびＣｕから選択される少なく
とも一種とより構成される封孔用合金の液相を発生させ
ると共に成形同時焼結を行う工程とが順次実施される。
熱間塑性加工としては、熱間押出し加工、熱間鍛造加工
等が用いられる。
等が用いられる。
下表は、前記方法により製造された各種焼結部材の製造
条件および物性を示す。原料粉末としては、Ａｌ５ｔＣ
ｒ＊ Ｚ ｒｚ Ｆｅ３を基本組成とし、これに２原子
％のＧｅを含有させた、Ａｌ１．、Ｃｒｗ Ｚｒｚ Ｆ
ｅ＊ Ｇｅｔの組成を有するものが用いられ、また熱間
塑性加工としては熱間押出し加工が適用された。比較例
焼結部材の原料粉末は前記ＡｆｓｔＣｒｌｌ Ｚ ｒｔ
Ｆ ｅ＝よりなる。表中、ＳｉＣは強化材としての炭
化ケイ素ウィスカを示す。
条件および物性を示す。原料粉末としては、Ａｌ５ｔＣ
ｒ＊ Ｚ ｒｚ Ｆｅ３を基本組成とし、これに２原子
％のＧｅを含有させた、Ａｌ１．、Ｃｒｗ Ｚｒｚ Ｆ
ｅ＊ Ｇｅｔの組成を有するものが用いられ、また熱間
塑性加工としては熱間押出し加工が適用された。比較例
焼結部材の原料粉末は前記ＡｆｓｔＣｒｌｌ Ｚ ｒｔ
Ｆ ｅ＝よりなる。表中、ＳｉＣは強化材としての炭
化ケイ素ウィスカを示す。
前記表において、本発明Ｉは炭化ケイ素ウィスカ（Ｓ
ｉ Ｃ）を含まない焼結部材であって、押出し温度４５
０°Ｃにて密度１００％が得られ、同様の比較例Ｉ〜■
に比べて高密度化が達成され、高強度であることが判る
。第１図は本発明Ｉの押出し組織の概略説明図であり、
Ａｌ５ｔＣｒ＊ ＺｒｚＦｅ３より構成された焼結部材
本体１に生じる気孔２をＡ／！−Ｇｅ合金３が埋めてい
る状態を表わしている。
ｉ Ｃ）を含まない焼結部材であって、押出し温度４５
０°Ｃにて密度１００％が得られ、同様の比較例Ｉ〜■
に比べて高密度化が達成され、高強度であることが判る
。第１図は本発明Ｉの押出し組織の概略説明図であり、
Ａｌ５ｔＣｒ＊ ＺｒｚＦｅ３より構成された焼結部材
本体１に生じる気孔２をＡ／！−Ｇｅ合金３が埋めてい
る状態を表わしている。
本発明■は炭化ケイ素ウィスカ（ＳｉＣ）により複合強
化された焼結部材であって、前記同様に押出し温度４５
０°Ｃにて密度１００％が得られ、比較例■〜■に比べ
て高密度化が達成され、高強度であることが判る。第２
図は本発明Ｈの押出し組織の概略説明図であり、Ａｆｓ
ｔＣｒｓ Ｚｒｚ Ｆｅ３より構成された焼結部材本体
１に炭化ケイ素ウィスカ４が分散し、また本体１に生じ
る気孔２をＡｆ！−Ｇｅ合金３が埋めると共にその気孔
２に存する炭化ケイ素ウィスカ４に対しＡ／２−Ｇｅ合
金３がマトリックスとして機能している状態を表わして
いる。
化された焼結部材であって、前記同様に押出し温度４５
０°Ｃにて密度１００％が得られ、比較例■〜■に比べ
て高密度化が達成され、高強度であることが判る。第２
図は本発明Ｈの押出し組織の概略説明図であり、Ａｆｓ
ｔＣｒｓ Ｚｒｚ Ｆｅ３より構成された焼結部材本体
１に炭化ケイ素ウィスカ４が分散し、また本体１に生じ
る気孔２をＡｆ！−Ｇｅ合金３が埋めると共にその気孔
２に存する炭化ケイ素ウィスカ４に対しＡ／２−Ｇｅ合
金３がマトリックスとして機能している状態を表わして
いる。
なお、比較例■、■は液相を発生させて熱間押出し加工
を施したものであり、高密度ではあるが、急冷組織の破
壊に伴い強度が低下する。
を施したものであり、高密度ではあるが、急冷組織の破
壊に伴い強度が低下する。
Ｃ１発明の効果
第（１）請求項記載の発明によれば、高密度化を達成さ
れた高強度なアルミニウム合金製焼結部材を提供するこ
とができる。
れた高強度なアルミニウム合金製焼結部材を提供するこ
とができる。
第（３）請求項記載の発明によれば、前記アルミニウム
合金製焼結部材を容易に得ることができる。
合金製焼結部材を容易に得ることができる。
第（５）請求項記載の発明によれば、高密度化および複
合強化を達成された高強度なアルミニウム合金製焼結部
材を提供することができる。
合強化を達成された高強度なアルミニウム合金製焼結部
材を提供することができる。
第（７）請求項記載の発明によれば、前記複合強化され
たアルミニウム合金製焼結部材を容易に得ることができ
る。
たアルミニウム合金製焼結部材を容易に得ることができ
る。
第１図はアルミニウム合金製焼結部材の押出し組織の概
略説明図、第２図は複合強化されたアルミニウム合金製
焼結部材の押出し組織の概略説明図である。 ■・・・焼結部材本体、２・・・気孔、３・・・Ａｌ２
−Ｇｅ合金（封孔用合金）、４・・・炭化ケイ素ウィス
カ（強化材）
略説明図、第２図は複合強化されたアルミニウム合金製
焼結部材の押出し組織の概略説明図である。 ■・・・焼結部材本体、２・・・気孔、３・・・Ａｌ２
−Ｇｅ合金（封孔用合金）、４・・・炭化ケイ素ウィス
カ（強化材）
Claims (8)
- （１）急冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気
孔を有する焼結部材本体と、前記気孔を埋める封孔用合
金とよりなり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミ
ニウム合金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓｉお
よびＣｕから選択される少なくとも一種とより構成され
ることを特徴とするアルミニウム合金製焼結部材。 - （２）前記Ｇｅの含有量は０．２〜２８原子％、Ｍｇの
含有量は３〜３９原子％、Ｓｉの含有量は１〜１２原子
％およびＣｕの含有量は１〜１７原子％である、第（１
）項記載のアルミニウム合金製焼結部材。 - （３）急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓｉ
およびＣｕから選択される少なくとも一種を含有させた
原料粉末を用いて圧粉体を成形し、次いで前記圧粉体に
熱間塑性加工を施して、前記急冷凝固アルミニウム合金
の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、ＳｉおよびＣｕか
ら選択される少なくとも一種とより構成される封孔用合
金の液相を発生させることを特徴とするアルミニウム合
金製焼結部材の製造方法。 - （４）前記Ｇｅの含有量は０．２〜２８原子％、Ｍｇの
含有量は３〜３９原子％、Ｓｉの含有量は１〜１２原子
％およびＣｕの含有量は１〜１７原子％である、第（３
）項記載のアルミニウム合金製焼結部材の製造方法。 - （５）急冷凝固アルミニウム合金より構成され、且つ気
孔を有する焼結部材本体と、その焼結部材本体に分散す
る強化材と、前記気孔を埋めると共にその気孔に存する
前記強化材に対しマトリックスとして機能する封孔用合
金とよりなり、その封孔用合金は、前記急冷凝固アルミ
ニウム合金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓｉお
よびＣｕから選択される少なくとも一種とより構成され
ることを特徴とするアルミニウム合金製焼結部材。 - （６）前記Ｇｅの含有量は０．２〜２８原子％、Ｍｇの
含有量は３〜３９原子％、Ｓｉの含有量は１〜１２原子
％およびＣｕの含有量は１〜１７原子％である、第（５
）項記載のアルミニウム合金製焼結部材。 - （７）急冷凝固アルミニウム合金に、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｓｉ
およびＣｕから選択される少なくとも一種を含有させた
原料粉末と強化材との混合物を用いて圧粉体を成形し、
次いで前記圧粉体に熱間塑性加工を施して、前記急冷凝
固アルミニウム合金の主成分であるＡｌと、Ｇｅ、Ｍｇ
、ＳｉおよびＣｕから選択される少なくとも一種とより
構成される封孔用合金の液相を発生させることを特徴と
するアルミニウム合金製焼結部材の製造方法。 - （８）前記Ｇｅの含有量は０．２〜２８原子％、Ｍｇの
含有量は３〜３９原子％、Ｓｉの含有量は１〜１２原子
％およびＣｕの含有量は１〜１７原子％である、第（７
）項記載のアルミニウム合金製焼結部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278134A JPH03140432A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | アルミニウム合金製焼結部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278134A JPH03140432A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | アルミニウム合金製焼結部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140432A true JPH03140432A (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=17593069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1278134A Pending JPH03140432A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | アルミニウム合金製焼結部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03140432A (ja) |
-
1989
- 1989-10-25 JP JP1278134A patent/JPH03140432A/ja active Pending
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