JPH0320423A - 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法 - Google Patents

超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法

Info

Publication number
JPH0320423A
JPH0320423A JP1152804A JP15280489A JPH0320423A JP H0320423 A JPH0320423 A JP H0320423A JP 1152804 A JP1152804 A JP 1152804A JP 15280489 A JP15280489 A JP 15280489A JP H0320423 A JPH0320423 A JP H0320423A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite material
mixture
superplastic
silicon nitride
si3n4
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1152804A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0635628B2 (ja
Inventor
Tsunemichi Imai
今井　恒道
Mamoru Mabuchi
守 馬渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP1152804A priority Critical patent/JPH0635628B2/ja
Priority to US07/497,884 priority patent/US4980122A/en
Publication of JPH0320423A publication Critical patent/JPH0320423A/ja
Publication of JPH0635628B2 publication Critical patent/JPH0635628B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/14—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by powder metallurgy, i.e. by processing mixtures of metal powder and fibres or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/04—Light metals
    • C22C49/06—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、窒化ケイ素ウィスカや粒子を強化材として２
１２４アルミニウム合金マトリックス中に含み、しかも
超塑性変形の特徴を生ずる複合金属材料の製造方法に関
する。
〔従来の技術〕
炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ケイ素（ＳｉｓＮ４）　　
ウィスカや粒子などを強化材料とし、アルミニウム合金
の如き金属または合金をマトリックスとする繊維強化金
属材料（ＦＲＭ）は軽くて剛性や強度が高く、耐熱性・
耐摩耗性に優れておシ、自動車の中高温エンジン部材や
航空宇宙分野などの構造部材としての利用が期待されて
いる。
これらのＦＲＭを用い自動車のエンジン部品（ピストン
やコネクチングロッドなど）のような比較的単純な部品
は溶湯鍛造法や粉末冶金法などにより溶湯や粉末から直
接製品形状に或形できる。しかし、航空機のドアバネμ
などのような板状の素形材を極めて複雑な形状に或形す
るには複合材料の２次加工が必要である。複合材料の２
次加工技術としては熱間精密加工が最も実用的であシ、
そのためには複合材料の熱間塑性加工性を向上させ、特
に超塑性化を図ることが技術的ポイントである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
複合材料に強化材料として含まれるＳｉＣ＋ｓｉｓＮ４
ウィスカや粒子は極めて硬く、これらの体積含有率が数
％あるいは数十％になると複合材料の延性（加工性）は
著しく低下する。これはセラミックスウィスカや粒子が
欠陥の発生源となるためである。超塑性複合材料を造る
には■マトリックスとウィスカまたは粒子との界面の接
合強さを強固にすること、また超塑性を発現するのはマ
トリックスであるので■マトリックスの結晶粒を微細化
する加工プロセスを開発することである。
〔問題を解決するための手段〕
そこで本発明では、上記問題点を解決すべく窒化ケイ素
ウィスカまたは粒子を強化材として含むアルミニウム基
複合材料の製造法にかいて、ウィスカまたは粒子とアル
ミニウム合金粉末とを湿式混合し、混合粉を真空中で加
圧焼結し、さらに大気中で再圧縮および熱間押出し加工
する方法を採用する。
〔作用〕
本発明による方法において、４４μｍアンダーの微細な
２１２４アμミニウム合金粉末とＳ　ｉ　ｓ　Ｎ，ウィ
スカとを均一に混合し加圧焼結させると第１図のように
アルミニウムマトリックス中にウィスカが均一に分散し
、しかも再圧縮と熱間押出し加工によυマトリックスと
ウィスカとの界面状態も良好になる。マトリックスの結
晶粒径については元今微細なアルミニウム合金粉末を用
いておシ、熱間加工の間においてもウィスカによる転位
の増殖が結晶粒の或長を抑制する作用をなし、結晶粒の
微細化が可能となる。
〔夾施例〕
以下本発明の実施例を説明する。
窒化ケイ素ウィスカと２１２４アノレミニウム合金粉末
（４４μｍアンダー）とをウィスカ含有体積率が２０％
になるように量シ、アルコーμ中にて超音波を付加し両
者を均一に混合する。蒸発によりアμコー〃を除去後ホ
ットプレスを用い真空中にて温度６００℃、圧力２　０
　０　ＭＰａにて加圧焼結させる。その後、温度６００
℃、圧力４　Ｑ　Ｑ　ＭＰａ，大気中にて２０分間保持
し、再圧縮を行う。これをア〃ミニウム管に入れ、温度
５００．”Ｃ、押出し比４４で静的に熱間押出し加工し
、φ６鯖の棒材に加工し複合材料ができあがる。さらに
、Ｔ６熱処理（５００℃−８時間保持後水冷、１９０℃
一１６時間以上保持後空冷）を行い析出効果による強度
向上を図る。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明において、窒化ケイ素ウイス力強化２
１２４アμミニウム基複合材料を５２５゜Ｃの温度で引
張試験を行った結果超塑性が発現したことを図２と図８
に示す。図２は複合材料の変形抵抗とひずみ速度の関係
を示す。両対数表での両者の傾きはひずみ速度感受性指
数ｍ値である。
ｍ値は０．５となシ、Ｏ．ａ以上が超塑性発現の基準値
であるので充分満足している。図８は全伸びとひずみ速
度の関係である。全伸びはひずみ速度が０．１７　　１
／秒で２００〜２５０％であった。２５０％が実用的な
伸びと言われて＄−９、この大きな全伸びは超塑性発現
によるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明により造った複．合材料の微視的組織
写真、第２図は複合材料を引張変形させたときの変形抵
抗とひずみ速度の関係をあらわす図、第３図は全伸びと
ひずみ速度の関係をあらわす図である。 ｌ・・・・・マトリックス、２・・曲ウィスカ、３・・
・・・・析出物。 指定代理人 工業技術院名古屋工業技術試験所長 磯谷三男 図面の浄書

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 窒化ケイ素（α型、β型）と２１２４アルミニウム合金
    粉末（４４μｍアンダー）とをアルコールのごとき有機
    溶媒中に入れ超音波を加え均一に混合後、溶媒を蒸発に
    より除去後真空中で加圧焼結させる、その後再圧縮と熱
    間押出し加工を加え、さらに熱処理により時効硬化させ
    てできあがる超塑性窒化ケイ素ウィスカ強化２１２４ア
    ルミニウム複合材料の製造方法
JP1152804A 1989-06-15 1989-06-15 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法 Expired - Lifetime JPH0635628B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1152804A JPH0635628B2 (ja) 1989-06-15 1989-06-15 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法
US07/497,884 US4980122A (en) 1989-06-15 1990-03-23 Method for production of superplastic composite material having aluminum metal substance reinforced with silicon nitride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1152804A JPH0635628B2 (ja) 1989-06-15 1989-06-15 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0320423A true JPH0320423A (ja) 1991-01-29
JPH0635628B2 JPH0635628B2 (ja) 1994-05-11

Family

ID=15548520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1152804A Expired - Lifetime JPH0635628B2 (ja) 1989-06-15 1989-06-15 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4980122A (ja)
JP (1) JPH0635628B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190096134A (ko) * 2018-02-08 2019-08-19 한양대학교 에리카산학협력단 합금 박막 및 그 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993024964A1 (en) * 1992-05-22 1993-12-09 The Carborundum Company High porosity aluminum nitride separator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685607A (en) * 1984-05-21 1987-08-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride ceramic-metal complex material and method of producing the same
US4894088A (en) * 1986-12-16 1990-01-16 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Pellet for fabricating metal matrix composite and method of preparing the pellet
US4735656A (en) * 1986-12-29 1988-04-05 United Technologies Corporation Abrasive material, especially for turbine blade tips
US4889686A (en) * 1989-02-17 1989-12-26 General Electric Company Composite containing coated fibrous material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190096134A (ko) * 2018-02-08 2019-08-19 한양대학교 에리카산학협력단 합금 박막 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US4980122A (en) 1990-12-25
JPH0635628B2 (ja) 1994-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mabuchi et al. Superplastic deformation mechanism accommodated by the liquid phase in metal matrix composites
US4469757A (en) Structural metal matrix composite and method for making same
US4699849A (en) Metal matrix composites and method of manufacture
Mabuchi et al. Superplasticity in as-extruded Si3N4w6061 aluminum composites processed at a ratio of 100: 1
US4797155A (en) Method for making metal matrix composites
CN103572088B (zh) 具有纳米晶组织的钛基多孔烧结复合材料及其制备方法
US5009704A (en) Processing nickel-base superalloy powders for improved thermomechanical working
JP2866917B2 (ja) 溶湯攪拌法によるセラミックス粒子強化マグネシウム基複合材料に対する超塑性発現法
CN109897987A (zh) 一种铝基纳米复合材料及其制备方法
Idrisi et al. Development and testing of Al5083 alloy reinforced by SiC particles
Mabuchi et al. Superplastic-like behavior in as-extruded Al Zn Mg alloy matrix composites reinforced with Si3N4 whiskers
Goswami et al. Extrusion characteristics of aluminium alloy/SiCpmetal matrix composites
CN110218913B (zh) 一种具有优良高温变形能力的铝基复合材料及其制备方法
CN111057923B (zh) GR/N-SiCP复合增强镁基复合材料及其制备方法
JPH0320423A (ja) 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化２１２４アルミニウム複合材料の製造方法
JP2560234B2 (ja) セラミックスウイスカ及び粒子強化アルミニウム合金複合材料の箔の製造方法
JPH06172892A (ja) 熱間押し出し加工及び熱間圧延加工による超塑性窒化アルミニウム粒子強化アルミニウム合金複合材料の製造法とその加工方法
JPH0635631B2 (ja) 超塑性窒化ケイ素ウイスカ強化アルミニウム合金複合材料の製造法
Salman Comparison the physical and mechanical properties of composite materials (Al/SiC and Al/B4C) produced by powder technology
JPH06306508A (ja) 低異方性、高疲労強度チタン基複合材の製造方法
JP3838803B2 (ja) 複合高強度材及びその製造方法
US5887241A (en) Method of manufacture of low O2 content MoSi2 /SiC composite bodies
US5051231A (en) Method for fabrication of superplastic composite material having metallic aluminum reinforced with silicon nitride
JPH03107434A (ja) 超塑性窒化ケイ素短繊維強化アルミニウム基複合材料の加工方法
JPH06235032A (ja) 炭化チタン粒子強化アルミニウム合金複合材料の超塑性発現法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term