JPH0348253B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0348253B2 JPH0348253B2 JP62157519A JP15751987A JPH0348253B2 JP H0348253 B2 JPH0348253 B2 JP H0348253B2 JP 62157519 A JP62157519 A JP 62157519A JP 15751987 A JP15751987 A JP 15751987A JP H0348253 B2 JPH0348253 B2 JP H0348253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- container
- powder
- matrix
- matrix metal
- Prior art date
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、粉末治金法を用いてウイスカー強化
金属複合材を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 アルミニウム合金を粉末治金法により焼結する
方法として、次のようなプロセスが知られてい
る。 (1) 予め粒度および成分調整した合金粉末を、冷
間静水圧プレスにより所定密度に成形して予備
成形体をつくる。 (2) 予備成形体を缶の中に挿入し真空加熱して脱
ガスしたのち、缶全体を密封する。 (3) 密封した缶をホツトプレスあるいは熱間静水
圧プレスにより熱圧し予備成形体を完全に焼結
する。 このプロセスは、原料となる合金粉末をウイス
カーとマトリツクス金属粉末の混合物に置換えれ
ばそのままウイスカー強化金属複合材の製造に転
用することができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記のよち(2)の工程でなされる缶の
密封処理は、開口部を融着などの煩雑な手段を用
いて封止しなければならないため量産性の面から
は大きなマイナス要因となる。 本来、この密封処理は原料の予備成形体中に吸
蔵あるいは吸着されている水蒸気、水素、窒素な
どのガス成分を除去する脱ガス処理の後工程とし
てなされるもので、ガス成分の逆侵入を防止して
焼結体にポアやブリスター等の発生が起らないよ
うにするための手段である。したがつて、プロセ
スとしては、省略することのできない重要な工程
となる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点に鑑み鋭意研究を重ね
た結果、缶の密封処理を要しないで同等の脱ガス
効果を与えることができる方法を見出し、量産性
の高いウイスカー強化金属複合材の製造方法とし
て完成したものである。 すなわち、本発明によるウイスカー強化金属複
合材の製造方法は、ウイスカーとアルミニウムま
たはその合金からなるマトリツクス金属粉末を粉
末治金法を用いて複合化するにあたり、ウイスカ
ーとマトリツクス金属粉末の混合物もしくはこの
予備成形体を前記マトリツクス金属と同質の肉薄
金属で変形可能に形成した筒状金属容器に入れ、
上面にマトリツクス金属と同質で厚さ10〜30μｍ
の金属箔により形成した落蓋を置いたのち真空加
熱して脱ガスし、引き続き容器内部を不活性ガス
で置換し、ついで焼結処理することを構成上の特
徴とする。 原料成分となるウイスカーとしては、炭化けい
素、窒化けい素などの針状単結晶が、また、マト
リツクス金属粉末にはアルミニウムまたはその合
金の微粉末（粒度200メツシユ以下）が良好に用
いられる。ウイスカーとマトリツクス金属粉末
は、溶媒分散法、粉体攪拌法など適宜な手段を用
いて所定の比率に均質混合する。ついで混合物は
そのままもしくは冷間静水圧プレスのような圧縮
装置で予備成形体としたのち、筒状金属容器に入
れる。混合粉末の状態で入れる場合には、容器中
で圧縮して予め成形化しておくことが望ましい。 筒状金属容器は、マトリツクス金属と同質の厚
さ0.1〜1.0mm程度の肉薄金属を用い、容易に塑性
変形するように形成する。容器内に充填された混
合物あるいは予備成形体の上面には金属箔の落蓋
を置く。この金属箔の落蓋も、マトリツクス金属
と同質で厚さ10〜30μｍ程度の内薄金属シートで
形成する。 上記の原料充填状態を示したのが第１図で、１
は筒状金属容器、２は原料となる混合物または予
備成形体、そして３は金属箔の落蓋である。 ついで、この筒状金属容器を真空加熱装置内に
置いて脱ガス処理をおこなう。この過程で、原料
中に含まれるガス成分は除去されるが、その後さ
らに容器内部をアルゴン、窒素などの不活性ガス
で置換することより原料成分の酸化現象を一層防
止することができる。また、脱ガス処理および不
活性ガス置換をおこなつた段階で、筒状金属容器
の上端壁部４（第１図参照）を内側に折り曲げる
と、外部雰囲気との遮断に有効に作用する。 上記処理後の筒状金属容器は金型にセツトし、
常法により熱圧下で焼結処理する。 〔作用〕 本発明では第１図に示された態様で脱ガス処理
がおこなわれる。この過程では、原料中に含まれ
るガス成分は筒状金属容器の内壁と落蓋外周との
隙間から排出するが、ガス排出の進行に伴つて落
蓋の金属箔は漸次原料成分の上面に接触し、最終
的にその上面を被覆する状態に密着する。この作
用を介して従来技術による缶の密封処理と同等の
封止効果がもたらされる。 〔実施例〕 肉厚0.5mmのアルミニウム合金（3004）により
構成された円筒容器に、SiCウイスカー10％体積
率とマトリツクス金属としてのアルミニウム合金
粉（2024）90％体積率の均質混合粉末を入れ上面
から１Kg／mm2の加圧力で圧縮した。ついで、混合
粉末の充填面に、厚さ15μｍのアルミニウム箔
（1100）を裁断して作つた落蓋を第１図の状態に
置き、真空加熱炉に移して真空度10-4Torr以下、
加熱温度300℃の条件下に10時間保持し脱ガス処
理をおこなつた。脱ガス処理後、温度を520℃に
上昇し系内にアルゴンガスを導入して、容器内部
を不活性ガスで置換した。 このようにして脱ガスおよび不活性ガス置換の
処理をおこなつた容器を直ちに520℃に加熱され
た金型内にセツトし、面圧1.ton／mm2で30分間に
亙に加熱焼結した。 比較のために、同一の条件で脱ガス後容器を密
封して焼結処理する例（従来例）、上記実施例の
うちアルミニウム箔の落蓋を使用しなかつた例
（比較例）により焼結体を作成した。 得られた各ウイスカー強化金属複合材の試片に
つき吸蔵ガス量と各種強度特性を測定し、結果を
下表に示した。
金属複合材を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 アルミニウム合金を粉末治金法により焼結する
方法として、次のようなプロセスが知られてい
る。 (1) 予め粒度および成分調整した合金粉末を、冷
間静水圧プレスにより所定密度に成形して予備
成形体をつくる。 (2) 予備成形体を缶の中に挿入し真空加熱して脱
ガスしたのち、缶全体を密封する。 (3) 密封した缶をホツトプレスあるいは熱間静水
圧プレスにより熱圧し予備成形体を完全に焼結
する。 このプロセスは、原料となる合金粉末をウイス
カーとマトリツクス金属粉末の混合物に置換えれ
ばそのままウイスカー強化金属複合材の製造に転
用することができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記のよち(2)の工程でなされる缶の
密封処理は、開口部を融着などの煩雑な手段を用
いて封止しなければならないため量産性の面から
は大きなマイナス要因となる。 本来、この密封処理は原料の予備成形体中に吸
蔵あるいは吸着されている水蒸気、水素、窒素な
どのガス成分を除去する脱ガス処理の後工程とし
てなされるもので、ガス成分の逆侵入を防止して
焼結体にポアやブリスター等の発生が起らないよ
うにするための手段である。したがつて、プロセ
スとしては、省略することのできない重要な工程
となる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点に鑑み鋭意研究を重ね
た結果、缶の密封処理を要しないで同等の脱ガス
効果を与えることができる方法を見出し、量産性
の高いウイスカー強化金属複合材の製造方法とし
て完成したものである。 すなわち、本発明によるウイスカー強化金属複
合材の製造方法は、ウイスカーとアルミニウムま
たはその合金からなるマトリツクス金属粉末を粉
末治金法を用いて複合化するにあたり、ウイスカ
ーとマトリツクス金属粉末の混合物もしくはこの
予備成形体を前記マトリツクス金属と同質の肉薄
金属で変形可能に形成した筒状金属容器に入れ、
上面にマトリツクス金属と同質で厚さ10〜30μｍ
の金属箔により形成した落蓋を置いたのち真空加
熱して脱ガスし、引き続き容器内部を不活性ガス
で置換し、ついで焼結処理することを構成上の特
徴とする。 原料成分となるウイスカーとしては、炭化けい
素、窒化けい素などの針状単結晶が、また、マト
リツクス金属粉末にはアルミニウムまたはその合
金の微粉末（粒度200メツシユ以下）が良好に用
いられる。ウイスカーとマトリツクス金属粉末
は、溶媒分散法、粉体攪拌法など適宜な手段を用
いて所定の比率に均質混合する。ついで混合物は
そのままもしくは冷間静水圧プレスのような圧縮
装置で予備成形体としたのち、筒状金属容器に入
れる。混合粉末の状態で入れる場合には、容器中
で圧縮して予め成形化しておくことが望ましい。 筒状金属容器は、マトリツクス金属と同質の厚
さ0.1〜1.0mm程度の肉薄金属を用い、容易に塑性
変形するように形成する。容器内に充填された混
合物あるいは予備成形体の上面には金属箔の落蓋
を置く。この金属箔の落蓋も、マトリツクス金属
と同質で厚さ10〜30μｍ程度の内薄金属シートで
形成する。 上記の原料充填状態を示したのが第１図で、１
は筒状金属容器、２は原料となる混合物または予
備成形体、そして３は金属箔の落蓋である。 ついで、この筒状金属容器を真空加熱装置内に
置いて脱ガス処理をおこなう。この過程で、原料
中に含まれるガス成分は除去されるが、その後さ
らに容器内部をアルゴン、窒素などの不活性ガス
で置換することより原料成分の酸化現象を一層防
止することができる。また、脱ガス処理および不
活性ガス置換をおこなつた段階で、筒状金属容器
の上端壁部４（第１図参照）を内側に折り曲げる
と、外部雰囲気との遮断に有効に作用する。 上記処理後の筒状金属容器は金型にセツトし、
常法により熱圧下で焼結処理する。 〔作用〕 本発明では第１図に示された態様で脱ガス処理
がおこなわれる。この過程では、原料中に含まれ
るガス成分は筒状金属容器の内壁と落蓋外周との
隙間から排出するが、ガス排出の進行に伴つて落
蓋の金属箔は漸次原料成分の上面に接触し、最終
的にその上面を被覆する状態に密着する。この作
用を介して従来技術による缶の密封処理と同等の
封止効果がもたらされる。 〔実施例〕 肉厚0.5mmのアルミニウム合金（3004）により
構成された円筒容器に、SiCウイスカー10％体積
率とマトリツクス金属としてのアルミニウム合金
粉（2024）90％体積率の均質混合粉末を入れ上面
から１Kg／mm2の加圧力で圧縮した。ついで、混合
粉末の充填面に、厚さ15μｍのアルミニウム箔
（1100）を裁断して作つた落蓋を第１図の状態に
置き、真空加熱炉に移して真空度10-4Torr以下、
加熱温度300℃の条件下に10時間保持し脱ガス処
理をおこなつた。脱ガス処理後、温度を520℃に
上昇し系内にアルゴンガスを導入して、容器内部
を不活性ガスで置換した。 このようにして脱ガスおよび不活性ガス置換の
処理をおこなつた容器を直ちに520℃に加熱され
た金型内にセツトし、面圧1.ton／mm2で30分間に
亙に加熱焼結した。 比較のために、同一の条件で脱ガス後容器を密
封して焼結処理する例（従来例）、上記実施例の
うちアルミニウム箔の落蓋を使用しなかつた例
（比較例）により焼結体を作成した。 得られた各ウイスカー強化金属複合材の試片に
つき吸蔵ガス量と各種強度特性を測定し、結果を
下表に示した。
本発明によれば、脱ガス過程における落蓋の封
止作用によつて従来技術で有効とされている煩雑
な缶の密封処理を施したときと同等の脱ガス効果
を得ることができる。したがつて、プロセスの簡
易化に伴う改善された量産手段により高性能のウ
イスカー強化金属複合材を円滑かつ迅速に生産す
ることが可能となる。
止作用によつて従来技術で有効とされている煩雑
な缶の密封処理を施したときと同等の脱ガス効果
を得ることができる。したがつて、プロセスの簡
易化に伴う改善された量産手段により高性能のウ
イスカー強化金属複合材を円滑かつ迅速に生産す
ることが可能となる。
第１図は本発明の脱ガス工程における原料充填
状態を示した筒状金属容器の縦断面図である。 １……筒状金属容器、２……原料、３……落
蓋、４……上端壁部。
状態を示した筒状金属容器の縦断面図である。 １……筒状金属容器、２……原料、３……落
蓋、４……上端壁部。
Claims (1)
- １ ウイスカーとアルミニウムまたはその合金か
らなるマトリツクス金属粉末を粉末治金法を用い
て複合化するにあたり、ウイスカーとマトリツク
ス金属粉末の混合物もしくはこの予備成形体を前
記マトリツクス金属と同質の肉薄金属で変形可能
に形成した筒状金属容器に入れ、上面にマトリツ
クス金属と同質で厚さ10〜30μｍの金属箔により
形成した落蓋を置いたのち真空加熱して脱ガス
し、引き続き容器内部を不活性ガスで置換し、つ
いで焼結処理することを特徴とするウイスカー強
化金属複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15751987A JPS644418A (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Production of whisker reinforced metal composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15751987A JPS644418A (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Production of whisker reinforced metal composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS644418A JPS644418A (en) | 1989-01-09 |
| JPH0348253B2 true JPH0348253B2 (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=15651445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15751987A Granted JPS644418A (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Production of whisker reinforced metal composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS644418A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042703A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ基複合材料の製造方法 |
| WO1995012139A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-04 | O.G.K. Hanbai Co., Ltd. | Sunglasses |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144805A (en) * | 1977-05-24 | 1978-12-16 | Kobe Steel Ltd | Hermetically sealing method in metallic capsule for material to be treated in hot static pressure pressing method |
| JPS564512A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-17 | Yamada Kikai Kogyo Kk | Knot beak floating preventor for bundling apparatus |
-
1987
- 1987-06-26 JP JP15751987A patent/JPS644418A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644418A (en) | 1989-01-09 |
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