JPH0446069A - 異種材質部材の接合方法 - Google Patents
異種材質部材の接合方法Info
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- JPH0446069A JPH0446069A JP15363590A JP15363590A JPH0446069A JP H0446069 A JPH0446069 A JP H0446069A JP 15363590 A JP15363590 A JP 15363590A JP 15363590 A JP15363590 A JP 15363590A JP H0446069 A JPH0446069 A JP H0446069A
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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。
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、耐摩耗性部材とアルミニウム合金製部材とを
塑性流動結合させる異種材質部材の接合方法に関する。
塑性流動結合させる異種材質部材の接合方法に関する。
（従来の技術）
高出力で低燃費を要求される自動車用レシブロケーティ
ングエンジンの動弁系に用いられるバルブリフターのよ
うに、耐摩耗性を確保しつつ慣性質量の低減を求められ
ている部材においては、カム及びバルブステムに当接す
る天板にはセラミックスやスチール等からなる耐摩耗性
部材を用い、スカート部には軽量のアルミニウム合金製
部材を用いることが好ましい。
ングエンジンの動弁系に用いられるバルブリフターのよ
うに、耐摩耗性を確保しつつ慣性質量の低減を求められ
ている部材においては、カム及びバルブステムに当接す
る天板にはセラミックスやスチール等からなる耐摩耗性
部材を用い、スカート部には軽量のアルミニウム合金製
部材を用いることが好ましい。
そこで、上記のように耐摩耗性を確保しつつ慣性質量の
低減を求められる部材を製造するために、異種材質部材
からなる耐摩耗性部材とアルミニウム合金製部材とを特
開昭６１−４２４４５号公報に示されるように塑性流動
結合させて接合する方法が提案されている。
低減を求められる部材を製造するために、異種材質部材
からなる耐摩耗性部材とアルミニウム合金製部材とを特
開昭６１−４２４４５号公報に示されるように塑性流動
結合させて接合する方法が提案されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかるに、耐摩耗性部材とアルミニウム合金製部材とを
塑性流動結合させる場合、両者の接合力を向上させるた
めアルミニウム合金製部材に加える加圧力を大きくする
と、耐摩耗性部材が大きな曲げモーメントを受けるため
、該耐摩耗性部材にクラックが生しるという問題が発生
する。
塑性流動結合させる場合、両者の接合力を向上させるた
めアルミニウム合金製部材に加える加圧力を大きくする
と、耐摩耗性部材が大きな曲げモーメントを受けるため
、該耐摩耗性部材にクラックが生しるという問題が発生
する。
逆に、耐摩耗性部材に発生するクラックを防止するため
アルミニウム合金製部材に加える加圧力を小さくすると
、両者間に満足できる接合力が得られないという問題が
ある。
アルミニウム合金製部材に加える加圧力を小さくすると
、両者間に満足できる接合力が得られないという問題が
ある。
上記に鑑みて本発明は、耐摩耗性部材とアルミニウム合
金製部材との接合力を確保しつつ、耐摩耗性部材に発生
するクラックを防止することを目的とする。
金製部材との接合力を確保しつつ、耐摩耗性部材に発生
するクラックを防止することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明は、硬化熱処理され
ていないアルミニウム合金製部材を低い加圧力で押圧す
ることにより、耐摩耗性部材にクラックを発生させるこ
となくアルミニウム合金製部材を十分に塑性流動させる
ものである。
ていないアルミニウム合金製部材を低い加圧力で押圧す
ることにより、耐摩耗性部材にクラックを発生させるこ
となくアルミニウム合金製部材を十分に塑性流動させる
ものである。
具体的に本発明が講じた解決手段は、耐摩耗性部材とア
ルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させる異種材質
部材の接合方法を対象とするものであって、耐摩耗性部
材と硬化熱処理されていないアルミニウム合金製部材と
を準備し、両者における各々の結合部のうちの少なくと
も一方に拡散性金属を塗布した後、これら両者を塑性流
動結合させ、しかる後、アルミニウム合金製部材に対し
て硬化熱処理を施す構成とするものである。
ルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させる異種材質
部材の接合方法を対象とするものであって、耐摩耗性部
材と硬化熱処理されていないアルミニウム合金製部材と
を準備し、両者における各々の結合部のうちの少なくと
も一方に拡散性金属を塗布した後、これら両者を塑性流
動結合させ、しかる後、アルミニウム合金製部材に対し
て硬化熱処理を施す構成とするものである。
（作用）
上記の構成により、耐摩耗性部材と硬化熱処理されてい
ないアルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させるた
め、低い加圧力で押圧してもアルミニウム合金製部材は
十分に塑性流動することができる。
ないアルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させるた
め、低い加圧力で押圧してもアルミニウム合金製部材は
十分に塑性流動することができる。
また、アルミニウム合金部材に対する硬化熱処理工程に
おいて、結合部に塗布された拡散性金属が耐摩耗性部材
中に拡散する。
おいて、結合部に塗布された拡散性金属が耐摩耗性部材
中に拡散する。
（実施例）
以下、本発明の第１実施例として、耐摩耗性部材として
の窒化硅素セラミックスからなる天板１と、アルミニウ
ム合金製部材としてのアルミニウム合金（調質後の引張
強度：３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）からなるスカート部材
２とを塑性流動結合により接合する方法について説明す
る。
の窒化硅素セラミックスからなる天板１と、アルミニウ
ム合金製部材としてのアルミニウム合金（調質後の引張
強度：３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）からなるスカート部材
２とを塑性流動結合により接合する方法について説明す
る。
まず、第１図に示すように、裏面に設けられた環状突部
１ａの外周面に結合部としての溝部を有する円板状の天
板１を準備し、該天板１の上記溝部に、ＢＡ４０４７
（ＡＩ−１２Ｓ ｉ） 、ＢＡ４１４５ （ＡＩ−１０
Ｓｉ−４Ｃｕ−０，１５Ｃｒ）、ＢＡ４２４５ （Ａｌ
−１０Ｓｉ−４Ｃｕ−１０Ｚｎ）等からなり、スカート
部材２を構成するアルミニウム合金よりも低い融点を有
するアルミニウムろう材を塗布する。
１ａの外周面に結合部としての溝部を有する円板状の天
板１を準備し、該天板１の上記溝部に、ＢＡ４０４７
（ＡＩ−１２Ｓ ｉ） 、ＢＡ４１４５ （ＡＩ−１０
Ｓｉ−４Ｃｕ−０，１５Ｃｒ）、ＢＡ４２４５ （Ａｌ
−１０Ｓｉ−４Ｃｕ−１０Ｚｎ）等からなり、スカート
部材２を構成するアルミニウム合金よりも低い融点を有
するアルミニウムろう材を塗布する。
一方、スカート部材２を、アルミニウムろう材が溶融す
る一方該スカート部材２を構成するアルミニウム合金が
軟化する程度に加熱する。このようにすると、アルミニ
ウムろう材は溶融してスカート部材２を構成するアルミ
ニウム合金と結合する。
る一方該スカート部材２を構成するアルミニウム合金が
軟化する程度に加熱する。このようにすると、アルミニ
ウムろう材は溶融してスカート部材２を構成するアルミ
ニウム合金と結合する。
次に、アルミニウムろう材が塗布された天板１をその裏
面側が上になるようプレス用金型（図示していない）に
セットした後、該天板１の裏面周縁部に、上記加熱され
たスカート部材２を載置する。
面側が上になるようプレス用金型（図示していない）に
セットした後、該天板１の裏面周縁部に、上記加熱され
たスカート部材２を載置する。
次に、図示していない加圧パンチによってスカート部材
２の内周縁部２ａを軸方向に押圧し、該スカート部材２
の内周縁部２ａを内側つまり天板１の環状突部１ａの溝
部の方に塑性流動させて天板１とスカート部材２とを塑
性流動結合させる。
２の内周縁部２ａを軸方向に押圧し、該スカート部材２
の内周縁部２ａを内側つまり天板１の環状突部１ａの溝
部の方に塑性流動させて天板１とスカート部材２とを塑
性流動結合させる。
尚、天板１とスカート部材２との塑性流動結合の方法と
しては、第２図に示すように、環状突部１ａの内周面に
溝部を有する円板状の天板１を準備し、スカート部材２
の内周縁部２ａを軸方向に押圧して該内周縁部２ａを外
側に塑性流動させてもよいし、第３図に示すように、環
状突部１ａの外周面に溝部を有する円板状の天板１を準
備し、スカート部材２の下端周縁部を径方向に押圧して
該内周縁部２ａを内側に塑性流動させてもよい。
しては、第２図に示すように、環状突部１ａの内周面に
溝部を有する円板状の天板１を準備し、スカート部材２
の内周縁部２ａを軸方向に押圧して該内周縁部２ａを外
側に塑性流動させてもよいし、第３図に示すように、環
状突部１ａの外周面に溝部を有する円板状の天板１を準
備し、スカート部材２の下端周縁部を径方向に押圧して
該内周縁部２ａを内側に塑性流動させてもよい。
次に、第４図に示すように、スカート部材２を、例えば
４８０℃の温度下で０．５〜１．Ｏｈｒ保持して溶体化
処理した後１８０℃の温度下で４〜６ｈｒ保持して時効
処理することにより、硬化熱処理としてのＴ６処理を施
してバルブリフター３を得る。
４８０℃の温度下で０．５〜１．Ｏｈｒ保持して溶体化
処理した後１８０℃の温度下で４〜６ｈｒ保持して時効
処理することにより、硬化熱処理としてのＴ６処理を施
してバルブリフター３を得る。
以上のようにすると、スカート部材２はＴ６処理によっ
て所望の引張強度（３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）を得るこ
とができると共に、アルミニウムろう材中の拡散性金属
、つまりＡ１％ＳＬ％Ｃｕ。
て所望の引張強度（３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）を得るこ
とができると共に、アルミニウムろう材中の拡散性金属
、つまりＡ１％ＳＬ％Ｃｕ。
Ｃｒ或いはＺｎが天板１を構成する窒化硅素セラミック
ス中に拡散して拡散層（化合物層）を形成するので、天
板１とスカート部材２とが強固に結合する。その結果、
アルミニウムろう材を塗布しない場合のバルブリフター
３の耐荷重が約５５０ｋｇ程度であるのに対して、本実
施例のバルブリフター３の耐荷重は約６４０ｋｇに向上
する。
ス中に拡散して拡散層（化合物層）を形成するので、天
板１とスカート部材２とが強固に結合する。その結果、
アルミニウムろう材を塗布しない場合のバルブリフター
３の耐荷重が約５５０ｋｇ程度であるのに対して、本実
施例のバルブリフター３の耐荷重は約６４０ｋｇに向上
する。
尚、上記実施例におけるＴ６処理に代えて、硬化熱処理
として、塑性流動結合後のスカート部材２を例えば４８
０℃の温度下で０，５〜１．Ｏｈ「保持して溶体化処理
することによりＴ５処理を施してもよいし、また、アル
ミニウムろう材を、天板１の溝部に塗布する代わりにス
カート部材２の結合部に塗布してもよい。
として、塑性流動結合後のスカート部材２を例えば４８
０℃の温度下で０，５〜１．Ｏｈ「保持して溶体化処理
することによりＴ５処理を施してもよいし、また、アル
ミニウムろう材を、天板１の溝部に塗布する代わりにス
カート部材２の結合部に塗布してもよい。
以下、本発明の第２実施例を、上記第１実施例と異なる
点を中心に説明する。
点を中心に説明する。
まず、スカート部材２を構成するＴ６処理されたアルミ
ニウム合金（引張強度：３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）をな
まして低硬度にさせる。そして、上記第１実施例と同様
、アルミニウムろう材が塗布された天板１をプレス用金
型にセットした後、該天板１の裏面周縁部に常温のスカ
ート部材２を載置する。
ニウム合金（引張強度：３５ｋｇｆ／ｍｍ２以上）をな
まして低硬度にさせる。そして、上記第１実施例と同様
、アルミニウムろう材が塗布された天板１をプレス用金
型にセットした後、該天板１の裏面周縁部に常温のスカ
ート部材２を載置する。
次に、上記第１実施例と同様、加圧パンチによって天板
１とスカート部材２とを塑性流動結合させる。
１とスカート部材２とを塑性流動結合させる。
以上のようにすると、上記第１実施例と同様、アルミニ
ウムろう材中の拡散性金属が窒化硅素セラミックス中に
拡散して拡散層を形成するため、天板１とスカート部材
２とが強固に結合する。
ウムろう材中の拡散性金属が窒化硅素セラミックス中に
拡散して拡散層を形成するため、天板１とスカート部材
２とが強固に結合する。
この場合、Ｔ６処理されたアルミニウム合金をそのまま
用いると、天板１にクラックを発生させないため４．０
Ｔｏｎの加圧力でしかスカート部材２を抑圧できなかっ
たのに対して、本実施例では７．０Ｔｏｎの加圧力で押
圧できるので、スカート部材２の内周縁部２ａを天板１
の環状突部１ａの溝部に十分に塑性流動させることがで
きる。
用いると、天板１にクラックを発生させないため４．０
Ｔｏｎの加圧力でしかスカート部材２を抑圧できなかっ
たのに対して、本実施例では７．０Ｔｏｎの加圧力で押
圧できるので、スカート部材２の内周縁部２ａを天板１
の環状突部１ａの溝部に十分に塑性流動させることがで
きる。
その結果、Ｔ６処理されたアルミニウム合金をそのまま
用いる場合のバルブリフター３の耐荷重が約４６０ｋｇ
であるのに対して、本実施例のバルブリフター３の耐荷
重は約６７０ｋｇに向上する。
用いる場合のバルブリフター３の耐荷重が約４６０ｋｇ
であるのに対して、本実施例のバルブリフター３の耐荷
重は約６７０ｋｇに向上する。
また、なまし処理したアルミニウム合金を用−いる一方
アルミニウムろう材を塗布しない場合には、バルブリフ
ター３の耐荷重は約５８０ｋｇである。
アルミニウムろう材を塗布しない場合には、バルブリフ
ター３の耐荷重は約５８０ｋｇである。
尚、上記第１及び第２実施例においては、天板１は窒化
硅素セラミックスで構成されていたが、これに代えて、
スチールからなる天板１とアルミニウム合金製スカート
部材２とを塑性流動結合させる場合にも、本発明の接合
方法を適用することができる。
硅素セラミックスで構成されていたが、これに代えて、
スチールからなる天板１とアルミニウム合金製スカート
部材２とを塑性流動結合させる場合にも、本発明の接合
方法を適用することができる。
以下、本発明の接合方法を赴任するために行なった比較
例と具体例について説明する。
例と具体例について説明する。
まず、比較例として、厚さ：２，７ｍｍのセラミックデ
ィスクからなる天板と、高シリコンを含有しＴ６処理が
施されたアルミニウム合金（硬度：Ｈｖ１２０）の押庄
し材からなるスカート部材とを準備し、上記天板をプレ
ス用金型にセットした後、該天板の裏面周縁部に上記ス
カート部材を載置し、しかる後、パンチを用いて上記ス
カート部材に約６７ｏｎの加圧力で塑性流動結合させて
バルブリフターを得た。
ィスクからなる天板と、高シリコンを含有しＴ６処理が
施されたアルミニウム合金（硬度：Ｈｖ１２０）の押庄
し材からなるスカート部材とを準備し、上記天板をプレ
ス用金型にセットした後、該天板の裏面周縁部に上記ス
カート部材を載置し、しかる後、パンチを用いて上記ス
カート部材に約６７ｏｎの加圧力で塑性流動結合させて
バルブリフターを得た。
その結果、約１０００ｋｇの接合強度が得られ、接合力
としてはバルブリフターとしての実用性を満足するもの
が得られたが、約半数のバルブリフターの天板に裏面か
らの表面に至るクラックが発生し、天板にクラックの発
生したバルブリフターをエンジンに組み込んだところ、
すべてのバルブリフターが破壊した。
としてはバルブリフターとしての実用性を満足するもの
が得られたが、約半数のバルブリフターの天板に裏面か
らの表面に至るクラックが発生し、天板にクラックの発
生したバルブリフターをエンジンに組み込んだところ、
すべてのバルブリフターが破壊した。
次に、本発明の具体例として、アルミニウムろう材を塗
布した上記比較例と同様の天板と、高シリコンを含有し
熱処理が施されていないアルミニウム合金（硬度：Ｈｖ
８０）からなるスカート部材とを準備し、約５Ｔｏｎの
加圧力で塑性流動結合させ、その後、スカート部材に第
４図に示すＴ６処理を施してバルブリフターを得た。
布した上記比較例と同様の天板と、高シリコンを含有し
熱処理が施されていないアルミニウム合金（硬度：Ｈｖ
８０）からなるスカート部材とを準備し、約５Ｔｏｎの
加圧力で塑性流動結合させ、その後、スカート部材に第
４図に示すＴ６処理を施してバルブリフターを得た。
その結果、比較例に比べて加圧力が小さいにも拘らず、
比較例と同様の接合状態を得ることができ、またアルミ
ニウムろう材の拡散により約１２００ｋｇの接合強度が
得られた。そして、比較例に比べて加圧力が小さいため
天板にクラックが発生したものは皆無であった。
比較例と同様の接合状態を得ることができ、またアルミ
ニウムろう材の拡散により約１２００ｋｇの接合強度が
得られた。そして、比較例に比べて加圧力が小さいため
天板にクラックが発生したものは皆無であった。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明に係る異種材質部材の接合
方法によると、耐摩耗性部材と硬化熱処理されていない
アルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させ′るため
、低い加圧力で押圧してもアルミニウム合金製部材は塑
性流動することができるので、耐摩耗性部材に発生する
クラックを防止できる。
方法によると、耐摩耗性部材と硬化熱処理されていない
アルミニウム合金製部材とを塑性流動結合させ′るため
、低い加圧力で押圧してもアルミニウム合金製部材は塑
性流動することができるので、耐摩耗性部材に発生する
クラックを防止できる。
また、アルミニウム合金部材に対する硬化熱処理工程に
おいて、結合部に塗布された拡散性金属が耐摩耗性部材
中に拡散するため、耐摩耗性部材とアルミニウム合金製
部材との接合力が向上する。
おいて、結合部に塗布された拡散性金属が耐摩耗性部材
中に拡散するため、耐摩耗性部材とアルミニウム合金製
部材との接合力が向上する。
第１図〜第４図は本発明の一実施例である異種材質部材
の接合方法の各工程を示し、第１図〜第３図は各々塑性
流動結合工程の断面図、第４図はスカート部材に対して
行なうＴ６処理の熱処理パターン図である。 １・・・天板 （耐摩耗性部材） ２・・・スカート部材 （アルミニウム合金製部材）
の接合方法の各工程を示し、第１図〜第３図は各々塑性
流動結合工程の断面図、第４図はスカート部材に対して
行なうＴ６処理の熱処理パターン図である。 １・・・天板 （耐摩耗性部材） ２・・・スカート部材 （アルミニウム合金製部材）
Claims (1)
- （１）耐摩耗性部材とアルミニウム合金製部材とを塑性
流動結合させる異種材質部材の接合方法であって、耐摩
耗性部材と硬化熱処理されていないアルミニウム合金製
部材とを準備し、両者における各結合部のうちの少なく
とも一方に拡散性金属を塗布した後、これら両者を塑性
流動結合させ、しかる後、アルミニウム合金製部材に対
して硬化熱処理を施すことを特徴とする異種材質部材の
接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15363590A JPH0446069A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 異種材質部材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15363590A JPH0446069A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 異種材質部材の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446069A true JPH0446069A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15566825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15363590A Pending JPH0446069A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 異種材質部材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0446069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849376A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-24 | Fuji Oozx Inc. | Tappet in an internal combustion engine and a method of manufacturing the same |
| JP2008162403A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Kyoraku Co Ltd | フォークリフト用インストルメントパネル |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15363590A patent/JPH0446069A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849376A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-24 | Fuji Oozx Inc. | Tappet in an internal combustion engine and a method of manufacturing the same |
| JP2008162403A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Kyoraku Co Ltd | フォークリフト用インストルメントパネル |
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