JPH04143244A - 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 - Google Patents

靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材

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JPH04143244A
JPH04143244A JP26607990A JP26607990A JPH04143244A JP H04143244 A JPH04143244 A JP H04143244A JP 26607990 A JP26607990 A JP 26607990A JP 26607990 A JP26607990 A JP 26607990A JP H04143244 A JPH04143244 A JP H04143244A
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JP
Japan
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powder
alloy powder
free carbon
compression molded
cold compression
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Pending
Application number
JP26607990A
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English (en)
Inventor
Koichiro Morimoto
耕一郎 森本
Masaharu Kobayashi
小林 政春
Seiichi Kirigatani
桐ヶ谷 清一
Kinya Kawase
欣也 川瀬
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジン、コンプレッサー等の各種機械部
品に使用した場合に優れた性能を発揮する靭性に優れた
Al2−3i系合金粉末鍛造部材およびその1)−Si
系合金粉末鍛造部材を製造するための冷間圧縮成形体に
関するものである。
〔従来の技術〕
Si:LO〜35%、Cu:1〜5%以下、Mg:0.
5〜3%以下、Fc、Ni 、Mn、Crのうち1種ま
たは2種以上:0.5〜10%を含有し、残部: AN
 表よび不可避不純物から成る成分組成(以上、%l=
重量%)を有し、かつ急冷凝固法により得られたAfI
−5I系合金粉末を原料粉末とし、この原料粉末を冷間
圧縮成形して冷間圧縮成形体を製造しこの冷間圧縮成形
体を用いてホットプレスまたは予備熱間鍛造などにより
密度比が100%に近い緻密なプリフォームを製造した
後押出し、鍛造などの大きな変形をともなう熱間塑性加
工を施して固化、成形することによりAJ−3t系合金
部材を製造する方法は知られている。このAj!−3t
系合金粉末鍛造部材は、上記熱間塑性加工時の加工度を
高めるに従い、粉末表面の酸化物の破壊、分散が進み、
粉末同志の金属結合が強固となり、靭性が向上する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の上記予備鍛造体あるいはホットプ
レス体などのプリフォームは、熱間塑性加工性が悪いた
めに大きな熱間塑性加工による変形を加えると割れか生
じ、熱間塑性加工による加工度を大きくとることができ
ず、したがって、靭性の優れたAl−Sj系合金粉末鍛
造部材を得ることかできなかった。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者らは、かかる課題を解決すべく研究を
行った結果、 S i:l(1〜35%、Cu:1〜5%、Mg:0.
5〜3%、Fe、Ni 、Mn、Crのうち1種または
2種以上二〇、5〜10%を含有し、残部二AIおよび
不可避不純物から成る組成(以上、%は、重量%)を有
するAn)−Si系合金粉末を冷間圧縮成形して冷間圧
縮成形体を製造し、上記冷間圧縮成形体に液体状有機物
を含浸せしめ、その液体状有機物含浸冷間圧縮成形体を
上記液体状有機物の分解温度以上550℃以下の温度に
加熱して上記液体状有機物を炭化せしめることにより、
上記冷間圧縮成形体の粉末粒界に遊離炭素が分散してい
る組織を有する冷間圧縮成形体を製造し、上記粉末粒界
に遊離炭素が分散している組織を有する冷間圧縮成形体
を用いてホットプレスまたは、熱間予備鍛造を行ってプ
リフォームを製造し、これに大きな変形をともなう熱間
鍛造を施すと、靭性の優れたAl−Si系合金粉末鍛造
部材を得ることができるという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 S i:10〜35%、Cu:1〜596、Mg:0.
5〜3%、Fe、Ni 、Mn、Crのうち1種または
2種以上:0.5〜10%、c : o、ot 〜o、
a%を含有し、残部:AfIおよび不可避不純物から成
る組成(以上、%は、重量%)を有する靭性の優れたA
N−Sj系合金粉末鍛造部材、および、 Sj:lO〜35%、Cu:1〜5%、Mg:0.5〜
3%、Fe、Ni 、Mn、Crのうち1種または2種
以上:0.5〜10%、C: 0.01−0.3%を含
有し、残部:Alおよび不可避不純物から成る組成(以
上、%は、重量%)を有し、かつ上記Cは、粉末粒界に
2!IM炭素として分散している組織を有する靭性の優
れたAN−Si系合金粉末鍛造部材を製造するための冷
間圧縮成形体、 に特徴を有するものである。
上記冷間圧縮成形体に液体状有機物を含浸せしめ、その
液体状有機物を含浸せしめた冷間圧縮成形体を上記液体
状有機物の分解温度以上550℃以下の温度で加熱する
と、液体状有機物が分解されて遊離炭素となり、その遊
離炭素は粉末の粒界に沿って分散し、この粉末の粒界に
沿って分散している遊離炭素が熱間塑性加工する時の潤
滑剤として作用し、そのために加工度が向上するものと
考えられる。
この遊離炭素は0.O1〜0.3重量%の範囲内で含ん
でいることが好ましく 、0.01重ffi%未満では
十分な熱間塑性加工性が得られず、一方、0.3重量%
を越えて含有するとAN−Si系合金粉末粒子間の結合
を阻害し、かえって熱間塑性加工性および靭性を低下さ
せるので好ましくない。
しかし、上記Al−5X系合金粉末に黒鉛などの固体潤
滑剤粉末を添加混合したのち、冷間圧縮成形しても微細
な潤滑剤粉末を微量均一に分散させることは困難であり
、粗大で偏析した潤滑剤粉末は、かえって熱間塑性加工
時のA、77−Si系合金粉末粒子間の結合を阻害する
〔実 施 例〕
つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
第1表に示される成分組成を有するAll−Si系合金
溶湯を空気アトマイズして調製した平均粒径:40−の
All−Si系合金粉末を用意し、圧力=5ton/c
−で金型ブレス成形し、直径ニア5sm、高さ=60關
の円柱冷間圧縮成形体を製造した。
この円柱冷間圧縮成形体を第1表に示される種々のオレ
イン酸濃度を有するエタノール溶液に浸漬し、この液体
を十分に円柱冷間圧縮成形体に含浸せしめたのち、取出
して乾燥し、窒素雰囲気中、500℃の温度で30分加
熱した。加熱された円柱冷間圧縮成形体の組織は、AN
−3i系合金粉末の粒界に微細な遊離炭素か分散してい
ることか・金属顕微鏡により確認された。ついで、上記
冷間圧縮成形体を温度480℃に加熱保持しながら密閉
型鍛造を施して密度比98%以上の予備鍛造体を製造し
た。
次に、上記予備鍛造体を再び温度:480℃に加熱保持
し、上記予備鍛造体に据込速度: 70mm/ see
で軸方向から荷重をかけて熱間据込鍛造を施し、上記予
備鍛造体を押し潰し、上記予備鍛造体か押し潰されて側
面に割れが生じた時の高さを測定し、限界据込率を測定
し、それらの値を第1表に示した。上記限界据込率は、
予備鍛造体の元の高さをHo、押し潰されて側面に割れ
が生じた時の高さをHeとすると、 Ho−He/HoX 100 (%)、で表される。
第1表の結果から、この発明の粒界に微細な遊離炭素が
分散している本発明円柱冷間圧縮成形体1〜9を用いて
製造された予備鍛造体は、従来のものに比べて限界据込
率が格段に優れていることから熱間塑性加工性が優れて
おり、C含有量がこの発明の条件から外れている比較円
柱冷間圧縮成形体1〜6を用いて製造された予備鍛造体
(この発明の条件から外れている値に※印を付して第1
表に示した)は、限界据込率か少し劣ることから熱間塑
性加工性か少し劣ることかわかる。
さらに上記予備鍛造体を側面に割れか生じるまで押し潰
して得られた本発明A、Q−Si系合金粉末鍛造部材1
〜9、比較A、Q−5t系合金粉末鍛造部材1〜6およ
び従来A、9−3t系合金粉末鍛造部材の成分組成を第
2表に示すとともに、これらAn)−Si系合金粉末鍛
造部材に溶体化処理:480℃1h加熱保持後、水温4
0℃のポリアルキレングリコール15%水溶液に焼入れ
、時効処理:170℃10h加熱保持の条件で熱処理を
施した後、寸法10mm X 10+*m X 50+
uの試験片を切り出してシャルピー衝撃試験(ノツチな
し)を行い、その結果も第2表に示した。
第2表の結果から、本発明AΩ−8i系合金粉末鍛造部
材1〜9は、いずれも従来A、17−Si系合金粉末鍛
造部材よりもシャルピー衝撃試験値か優れていることか
ら靭性が格段に優れており、さらに、この発明の条件か
ら外れている比較Al −Si系合金粉末鍛造部材1〜
6(この発明の条件から外れている値に栗印を付して第
2表に示した)は、シャルピー衝撃試験値か劣ることか
ら、靭性が劣ることかわかる。
〔発明の効果〕
この発明によると、従来よりも靭性の優れたAl1−8
I系合金粉末鍛造部材を提供することができ、信頼性が
向上し、塑性加工による形状付与の自由度が広がり、も
って歩留りの向上、機械加工の削減、コスト低減などが
できるとともに、機械部品などの寿命を延ばすことがで
きるなどの優れた効果を奏するものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Si:10〜35%、 Cu:1〜5%、 Mg:0.5〜3%、 Fe,Ni,Mn,Crのうち1種または2種以上:0
    .5〜10%、 C:0.01〜0.3%、 残部:Alおよび不可避不純物、 から成る組成(以上、%は、重量%)を有することを特
    徴とする靭性に優れたAl−Si系合金粉末鍛造部材。
  2. (2)Si:10〜35%、 Cu:1〜5%、 Mg:0.5〜3%、 Fe,Ni,Mn,Crのうち1種または2種以上:0
    .5〜10%、 C:0.01〜0.3%、 残部:Alおよび不可避不純物、 から成る組成(以上、%は、重量%)を有し、かつ上記
    Cは、粉末粒界に遊離炭素として分散している組織を有
    する、 ことを特徴とする靭性に優れたAl−Si系合金粉末鍛
    造部材を製造するための冷間圧縮成形体。
JP26607990A 1990-10-03 1990-10-03 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 Pending JPH04143244A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104831133A (zh) * 2015-05-11 2015-08-12 山东汇川汽车部件有限公司 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法
WO2017199564A1 (ja) * 2016-05-18 2017-11-23 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金及びアルミニウム合金の製造方法

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