JPH0344441A - 高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法 - Google Patents
高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0344441A JPH0344441A JP1179731A JP17973189A JPH0344441A JP H0344441 A JPH0344441 A JP H0344441A JP 1179731 A JP1179731 A JP 1179731A JP 17973189 A JP17973189 A JP 17973189A JP H0344441 A JPH0344441 A JP H0344441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- alloy
- strength
- aluminum alloy
- heat resistance
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［ａ業上の利用分野］
本発明は高温環境下で使用されるアルミニウム合金成形
体及びその製造方法に関し、詳細には、内燃機関を始め
とする高強度及び耐熱性の要求される機械構造材料の分
野に利用されるアルミニウム合金成形体及びその製造方
法に関するものである。
体及びその製造方法に関し、詳細には、内燃機関を始め
とする高強度及び耐熱性の要求される機械構造材料の分
野に利用されるアルミニウム合金成形体及びその製造方
法に関するものである。
［従来の技術］
Ａｌ及びＡｌ合金は軽量性や耐熱性を備える他常温強度
においても優れたものを持っており広範な分野における
基礎材料として賞月されている。
においても優れたものを持っており広範な分野における
基礎材料として賞月されている。
しかし高温強度が低いという難点があるため、自動車を
始めとする内燃機関、或は比較的高温環境下で使用され
る各種電気製品や機械製品への適用については夫々の要
求性能が一段と厳しさを見せていることもあって、利用
されるに至っていない。
始めとする内燃機関、或は比較的高温環境下で使用され
る各種電気製品や機械製品への適用については夫々の要
求性能が一段と厳しさを見せていることもあって、利用
されるに至っていない。
例えばＡｌ合金の中でも比較的優れた高温強度を有する
とされているＡｌ−Ｃｕ系合金であっても、２００℃を
超える高温環境下では硬化粒子であるＡｔ−Ｃｕ系析出
物の粗大化を起こして強度低下を招くため、耐熱性の要
求される用途への適用には限界があるとされていた。
とされているＡｌ−Ｃｕ系合金であっても、２００℃を
超える高温環境下では硬化粒子であるＡｔ−Ｃｕ系析出
物の粗大化を起こして強度低下を招くため、耐熱性の要
求される用途への適用には限界があるとされていた。
これに対しＳｉＣウィスカーやアルミナ繊維を補強材と
するＡｌ系複合素材が注目を集めつつあり、Ａｌ合金の
用途拡大が検討されているが、本合金の基地となるＡＩ
が熱的じ軟弱であるという本質が変らないこと、並びに
高価であるということが障害となり、実用面における利
用範囲の拡大という成果は得られていない。
するＡｌ系複合素材が注目を集めつつあり、Ａｌ合金の
用途拡大が検討されているが、本合金の基地となるＡＩ
が熱的じ軟弱であるという本質が変らないこと、並びに
高価であるということが障害となり、実用面における利
用範囲の拡大という成果は得られていない。
またＦｅやＣｒ等の遷移金属元素を多量じ合金化して急
冷凝固アルよニウム粉末合金を得ることが検討され、耐
熱性や耐摩耗性の向上に有効である旨報告されている、
しかし急速冷却法の採用によっていったん固溶せしめら
れたＦｅ等の過飽和元素は、上記粉末合金の固化成形過
程や高温環境下での使用中に金属間化合物を形成し、そ
れに伴う粗大粒子の形成によって強度低下を招くことが
判明し、結局耐熱性の向上効果は非常に不十分なもので
あった。
冷凝固アルよニウム粉末合金を得ることが検討され、耐
熱性や耐摩耗性の向上に有効である旨報告されている、
しかし急速冷却法の採用によっていったん固溶せしめら
れたＦｅ等の過飽和元素は、上記粉末合金の固化成形過
程や高温環境下での使用中に金属間化合物を形成し、そ
れに伴う粗大粒子の形成によって強度低下を招くことが
判明し、結局耐熱性の向上効果は非常に不十分なもので
あった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記の様な従来技術の展開を憂慮し、高強度耐
熱性アルミニウム合金成形体の提供を目的とするもので
あり、その具体的手段としてはアルミニウム合金の耐熱
性支配因子と考えられる高温での転位の移動度に着目し
、集団としての転位の発生及び再配列を防止することが
できる様な微視組織の導入を企図した。また経済性を担
保するため高価なセラミックスの使用を避け、比較的安
価Ｃ人手できる金属粉末を利用することとした。
熱性アルミニウム合金成形体の提供を目的とするもので
あり、その具体的手段としてはアルミニウム合金の耐熱
性支配因子と考えられる高温での転位の移動度に着目し
、集団としての転位の発生及び再配列を防止することが
できる様な微視組織の導入を企図した。また経済性を担
保するため高価なセラミックスの使用を避け、比較的安
価Ｃ人手できる金属粉末を利用することとした。
［課題を解決する為の手段］
本発明によって提供される高強度耐熱性アルミニウム合
金成形体とは、ＡＩまたはＡｌ合金にＦｅが１〜１０重
量％配合され、Ａｌ基の微細組織がＦｅの微細分散粒子
によって固着されたものである。またこの様な成形体を
製造する為の具体的手段としては、ＡｌまたはＡｌ合金
粉末にＦｅ粉末を１〜１０重量％配合し、機械的合金化
処理を行なって混合粉末の一部に非晶質領域を形成し、
次いでこれを固化成形する方法が提供される。
金成形体とは、ＡＩまたはＡｌ合金にＦｅが１〜１０重
量％配合され、Ａｌ基の微細組織がＦｅの微細分散粒子
によって固着されたものである。またこの様な成形体を
製造する為の具体的手段としては、ＡｌまたはＡｌ合金
粉末にＦｅ粉末を１〜１０重量％配合し、機械的合金化
処理を行なって混合粉末の一部に非晶質領域を形成し、
次いでこれを固化成形する方法が提供される。
［作用］
本発明に係るアルミニウム合金成形体は、基地となるア
ルミニウム中に微細組織を形成Ｖると共に、この微細組
織をＦｅの微細分散粒子によって固着したものであり、
その製造手段については特に制限される訳ではないが、
本発明者らがもつとも優れた手段として推奨できる方法
を説明すれば下記の通りである。
ルミニウム中に微細組織を形成Ｖると共に、この微細組
織をＦｅの微細分散粒子によって固着したものであり、
その製造手段については特に制限される訳ではないが、
本発明者らがもつとも優れた手段として推奨できる方法
を説明すれば下記の通りである。
若干の不純物（不可避的な元素或は酸化物）を含んでい
ても良いＡＩまたはＡｌ合金の粉末を主原料とし、これ
に１〜１０重量％のＦｅ粉末を混合する。Ｆｅ粉末も上
記と同様の不純物を若干量含むことは許容される。この
混合金属粉を、例えばボールミルやアトライター等の粉
砕機、或は大きな機械的エネルギーを負荷することので
きる混合機や攪拌機で処理することによって機械的合金
化を図る。即ち基地のアルミニウムを部分的に非晶質化
し得る機械エネルギーを与え、この非晶質化部分を後の
固化成形工程において分解し微細化構造にしようという
ものである。
ても良いＡＩまたはＡｌ合金の粉末を主原料とし、これ
に１〜１０重量％のＦｅ粉末を混合する。Ｆｅ粉末も上
記と同様の不純物を若干量含むことは許容される。この
混合金属粉を、例えばボールミルやアトライター等の粉
砕機、或は大きな機械的エネルギーを負荷することので
きる混合機や攪拌機で処理することによって機械的合金
化を図る。即ち基地のアルミニウムを部分的に非晶質化
し得る機械エネルギーを与え、この非晶質化部分を後の
固化成形工程において分解し微細化構造にしようという
ものである。
機械的合金処理の全所要時間は、原料となる金属粉末混
合物の量、機械的エネルギーの程度を判断して適宜調整
すれば良いことである。こうして基地となるアルミニウ
ムの一部を非晶質化しておけば、この混合粉末を固化成
形する際の圧力及び温度条件下において非晶質領域が分
解を起こし、ここに得られる微細構造部分が熱的に安定
な微細分散粒子によって固着される。この様な特徴的組
織を形成しておくと、従来のＡｌ合金における再結晶軟
化温度とされている４００℃以上の高温になっても転移
の再配列が起こらず、高温強度の向上が遠戚される。向
上記固化成形の手段は本発明の範囲を制限するものでは
ないが、代表的な方法としては、例えばＡＩ製またはＡ
ｌ合金製カプセル中に混合粉末を充填し、該カプセル内
を脱ガスした後、ＨＩＰ法や押出法を利用して成形する
方法が挙げられる。
合物の量、機械的エネルギーの程度を判断して適宜調整
すれば良いことである。こうして基地となるアルミニウ
ムの一部を非晶質化しておけば、この混合粉末を固化成
形する際の圧力及び温度条件下において非晶質領域が分
解を起こし、ここに得られる微細構造部分が熱的に安定
な微細分散粒子によって固着される。この様な特徴的組
織を形成しておくと、従来のＡｌ合金における再結晶軟
化温度とされている４００℃以上の高温になっても転移
の再配列が起こらず、高温強度の向上が遠戚される。向
上記固化成形の手段は本発明の範囲を制限するものでは
ないが、代表的な方法としては、例えばＡＩ製またはＡ
ｌ合金製カプセル中に混合粉末を充填し、該カプセル内
を脱ガスした後、ＨＩＰ法や押出法を利用して成形する
方法が挙げられる。
本発明におけるＦｅ粉の配合量は１〜１０重量％でなけ
ればならず、１重量％未満では微細組織の固着効果が不
十分であり、１０ｆｆｉｆｃ％を超えると粗大Ｆｅ粒子
が形成され易くなって却って高温強度の低下を招く危険
がある。
ればならず、１重量％未満では微細組織の固着効果が不
十分であり、１０ｆｆｉｆｃ％を超えると粗大Ｆｅ粒子
が形成され易くなって却って高温強度の低下を招く危険
がある。
［実施例］
実ＩＬ上
空気アトマイズ法による市販のアルくニウム粉末に、０
．５〜２０重景％の水アトマイズ鉄粉を添加し、アトラ
イターを用いて２０時間機械的合金化を行なった。得ら
れた混合粉末をＡｌ合金製カプセルに充填し、真空脱気
した後、４００℃の塩浴を用いて加熱し、直ちに熱間静
水圧押出（押出比＝１０）を行ない、１２■φの丸棒を
得た。各丸棒について高温強度を測定したところ、第１
表に示す様な結果が得られた。
．５〜２０重景％の水アトマイズ鉄粉を添加し、アトラ
イターを用いて２０時間機械的合金化を行なった。得ら
れた混合粉末をＡｌ合金製カプセルに充填し、真空脱気
した後、４００℃の塩浴を用いて加熱し、直ちに熱間静
水圧押出（押出比＝１０）を行ない、１２■φの丸棒を
得た。各丸棒について高温強度を測定したところ、第１
表に示す様な結果が得られた。
第
表
Ｈ。
ａ
：ビッカース硬さ（ｋｇ１０ｎ’）
：引張強さ（ｋｇ／ｍｍ’）
第１表に見られる通り、本発明の条件を満足するものは
室温でのビッカース硬度が１５０ ｋｇ／ｍｍ２以上、
３００℃でのビッカース硬度が１００ｋｇ／ｍｍ２を超
える値を示している。
室温でのビッカース硬度が１５０ ｋｇ／ｍｍ２以上、
３００℃でのビッカース硬度が１００ｋｇ／ｍｍ２を超
える値を示している。
五凰生ユ
ガスアトマイズ法で得られた純Ａｌ粉末に水アトマイズ
鉄粉を４重量％添加し、アトライターを用いて機械的合
金化を行なった。機械的合金化の処理時間を変更して実
験を行ない、得られた合金粉の組織状態と実施例１の第
１表で示した固化成形後の機械的強度の関係を検討した
ところ第２表の通りであった。
鉄粉を４重量％添加し、アトライターを用いて機械的合
金化を行なった。機械的合金化の処理時間を変更して実
験を行ない、得られた合金粉の組織状態と実施例１の第
１表で示した固化成形後の機械的強度の関係を検討した
ところ第２表の通りであった。
弔
表
非晶質；メスバウアー分析にて確認
第２表に示す如く、十分な機械的合金化ＩＡ理を加えた
ものは固化成形体中に非晶質領域が認められ、常温はも
とより高温下においても良好な強度が得られている。
ものは固化成形体中に非晶質領域が認められ、常温はも
とより高温下においても良好な強度が得られている。
［発明の効果］
本発明は上記の様に構成されているので、常温・高温の
いずれにおいても優れた強度を示す高強度耐熱性アルミ
ニウム合金が提供されることとなった。この際ＳｉＣや
アル主す繊維といった高価なセラミックを使用する必要
がないので、経済性についてもこれを十分に満足するこ
とができた。
いずれにおいても優れた強度を示す高強度耐熱性アルミ
ニウム合金が提供されることとなった。この際ＳｉＣや
アル主す繊維といった高価なセラミックを使用する必要
がないので、経済性についてもこれを十分に満足するこ
とができた。
Claims (2)
- （１）ＡｌまたはＡｌ合金にＦｅが１〜１０重量％配合
され、Ａｌ基の微細組織がＦｅの微細分散粒子によって
固着されたものであることを特徴とする高強度耐熱性ア
ルミニウム合金成形体。 - （２）ＡｌまたはＡｌ合金粉末にＦｅ粉末を１〜１０重
量％配合し、機械的合金化処理を行なって混合粉末の一
部に非晶質領域を形成し、次いでこれを固化成形するこ
とを特徴とする請求項（１）記載の高強度耐熱性アルミ
ニウム合金成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179731A JPH0344441A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179731A JPH0344441A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344441A true JPH0344441A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16070884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1179731A Pending JPH0344441A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344441A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100359625B1 (ko) * | 2000-07-05 | 2002-11-07 | 삼성에버랜드 주식회사 | 나뭇가지를 이용한 토피아리 제작방법 및 그 토피아리 |
| JP2010077475A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd | アルミニウム焼結合金 |
| CN112030027A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 宁波乌卡科技有限公司 | 一种多功能感应铝合金机械手材料的制备方法 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1179731A patent/JPH0344441A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100359625B1 (ko) * | 2000-07-05 | 2002-11-07 | 삼성에버랜드 주식회사 | 나뭇가지를 이용한 토피아리 제작방법 및 그 토피아리 |
| JP2010077475A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd | アルミニウム焼結合金 |
| CN112030027A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 宁波乌卡科技有限公司 | 一种多功能感应铝合金机械手材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1084393C (zh) | 用作电阻加热元件的铁铝金属化合物 | |
| US6592687B1 (en) | Aluminum alloy and article cast therefrom | |
| WO2002083964A1 (en) | Quasi-crystalline phase hardened magnesium alloy with excellent hot formability and method for preparing the same | |
| EP0529993B1 (en) | Production of Aluminum matrix composite powder | |
| CN107338369A (zh) | 镍铜合金棒材及其制备方法 | |
| CN106119647A (zh) | 与水发生可控反应的高强度镁合金及其构件的制造方法 | |
| KR20010094994A (ko) | 구리기제 합금과, 구리기제 합금을 이용하여 주조물 및단조물을 제조하는 방법 | |
| RU2752489C1 (ru) | Порошковый материал с высокой теплопроводностью | |
| US4676830A (en) | High strength material produced by consolidation of rapidly solidified aluminum alloy particulates | |
| JPH0344441A (ja) | 高強度耐熱性アルミニウム合金成形体及びその製造方法 | |
| JPS6342344A (ja) | 高温強度特性に優れた粉末冶金用Ａｌ合金 | |
| CN106119648A (zh) | 与水发生可控反应的高强韧镁合金及其构件的制造方法 | |
| JPS63312901A (ja) | 耐熱性高力ａ１合金粉末及びそれを用いたセラミック強化型耐熱ａ１合金複合材料 | |
| JPH0578762A (ja) | 強度に優れたＴｉＡｌ基複合材料およびその製造方法 | |
| EP0514498B1 (en) | Rapidly solidified aluminum lithium alloys having zirconium | |
| JP2711296B2 (ja) | 耐熱性アルミニウム合金 | |
| JPS6223952A (ja) | 靭性の高いＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系耐熱合金およびその製造法 | |
| JPS60125345A (ja) | 高耐熱、耐摩耗性アルミニウム合金及びその製造法 | |
| Chen et al. | Semi-solid casting of AlN reinforced Mg-matrix composites and their thermophysical properties | |
| KR100416336B1 (ko) | 준결정입자가 분산된 금속복합재료의 제조방법 | |
| JP2729479B2 (ja) | 高温強度に優れたアルミニウム合金の製造方法 | |
| JP2856251B2 (ja) | 低熱膨張係数を有する高強度耐摩耗性Ａｌ−Ｓｉ系合金鍛造部材およびその製造法 | |
| JPH0739615B2 (ja) | Ｚｎ―２２Ａ１超塑性粉末―チタン酸カリウム複合材料の製造方法 | |
| JPH0121856B2 (ja) | ||
| JPH06228697A (ja) | 高温特性のすぐれた急冷凝固Ａｌ合金 |