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Info
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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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- Japan
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- alloy powder
- free carbon
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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。
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- (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)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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26607990A JPH04143244A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26607990A JPH04143244A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143244A true JPH04143244A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17426057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26607990A Pending JPH04143244A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04143244A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP26607990A patent/JPH04143244A/ja active Pending
Cited By (5)
| 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 |
| JP2017206739A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 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 |
| CN109154094A (zh) * | 2016-05-18 | 2019-01-04 | 住友电气工业株式会社 | 铝合金以及铝合金的制造方法 |
| US10808300B2 (en) | 2016-05-18 | 2020-10-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aluminum alloy and method for manufacturing aluminum alloy |
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