JPH0475759A - 金属基材料の鋳ぐるみ方法 - Google Patents

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〕 本発明は、金属基材料を他の金属で鋳ぐるむ方法に関し
、さらに詳しくは、アルミニウム（以下、Ａｌとする）
またはＡ１合金を母相とする繊維強化金属複合材料から
なる金属基複合材料やＡｌ２を主体とした金属基材料を
ＡｌまたはＡ［合金で鋳ぐるむ方法に関するものである
。

〔従来技術およびその問題点〕

近年、鉄に次いで使用量か多く身近な金属であるＡｊ？
について、高性能材料としての開発が活発に行われてい
る。その一つとして、Ａ／の本来持つ特徴としての軽量
、比強度・比弾性率の高さを生かしながら、耐熱性、耐
摩耗性の改良を目指して繊維強化金属複合材料（Ｆ　１
ｂｅｒ　ＲｅｉｎｆｏｒｅｅｄＭｅｔａｌＳ：以下、Ｆ
ＲＭとする）の開発が活発に行われている。特に、この
ＦＲＭは、従来の金属材料に比較して軽量で、比強度、
比剛性か高く、耐熱性も優れ、疲労強度も向上するなど
の利点があるので、宇宙・航空分野を中心に開発が進め
られている。最近は、強化繊維として炭素繊維、炭化珪
素繊維、アルミナ繊維など良質の強化繊維が開発され、
複合化技術、成形技術と合わせて急速な技術の進展が見
られ、宇宙・航空分野ばかりでなく、一般機械、自動車
エンジンなどの分野にまで波及してきている。

ところがこのＦＲＭは、前記のごと〈従来の金属材料に
はない優れた性質を有するものの製造コストか頗る高い
ため、現状では宇宙・航空分野等の限られた分野に適用
されているに過ぎない。

本発明者らは、この従来技術の問題を解決する方法とし
て、必要とする部分のみに効果的に高価なＦＲＭを用い
それ以外の部位には従来の安価な金属を用いた材料、ず
なわち、ＦＲＭとそれ以外の金属との複合材に着眼した
。

ところで、この複合材を製造する方法どしては、ＦＲＭ
を金属で鋳ぐるむ方法がある。この方法の従来例として
は、繊維集合体を１で複合化しこれを補強材としてキャ
リパ内に鋳ぐるむことによりキャリパの剛性、高温強度
を向上させたＵキャリパの繊維強化方法」　（特開昭６
１−２９３６５０号）が提案されている。しかしなから
、この方法では、鋳ぐるみ界面を強化する工夫かなされ
ておらず、ＦＲＭの優れた特性か十分に生かされていな
いという問題かあった。

一方、Ａｆと異種金属部材とを複合する方法として、「
アルミニウムー異種金属複合物品の製造方法」　（特開
昭５６−１２５８号）か提案されている。

この方法は、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）
、およびこれらの合金の表面にニッケル（Ｎｉ）メツキ
を施してＮｉの錐状結晶を電析して多数の錐状突起物を
有するＮｉメツキ層表面を形成したインサート金属を予
熱し、ダイカスト金型内でｌを鋳ぐるむことにより、メ
ツキ層にＡｌを強固に融着させてＡｌ−異種金属複合物
品の品質を向上させるものである。このとき、Ｎｉメツ
キ膜の形成は、前記異種金属部材の融着表面に、塩化Ｎ
ｉと硼酸を含みｐＨ１，０＝３．０、温度５０〜７０°
Ｃのメツキ浴で電析によるメツキを施すことにより行う
。この時、電析は、２．０〜ＩＯＡｆｄｍ２の電流密度
で行い、厚さ１５μｍ以上のＮｉメツキ層の表面に鋭く
尖った先端を有する多数の錐状突起を形成させるとして
いる。この方法により、Ａｌ２と異種金属部材とを、ダ
イカスト法により、極めて強固に融着し、それによって
品質の優れたＡｉ−異種金属複合物品を製造することか
できるとしている。

しかしなから、この従来方法は異種金属部材かアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金のような表面に強固な酸化
膜を有する材料の場合には、メツキ膜の密着性を確保す
るために亜鉛を換メツキ等の中間メツキ処理か必要とな
るため、メツキ工程が非常に複維となり高コストとなる
という問題かあった。また、この方法は、ＦＲＭとＡＡ
’とを複合する方法については、何ら開示がない。

そこで、本発明者らは、上述の従来技術の問題点を解決
すべく鋭意研究し、系統的実験を重ねた結果、本発明を
成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ｌまたはＡｊ？合金、あるいは該材料
を繊維で補強した繊維強化金属材料からなる基材と鋳ぐ
るむ金属との界面の接合強度の高い良質の複合材を得る
ことかできる鋳ぐるみ方法を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明の金属基材料の鋳ぐるみ方法は、ＡｆまたはＡ［
合金、あるいは該材料を繊維で補強した繊維強化金属材
料からなる基材をｌまたはＡ７合金からなる溶湯により
鋳ぐるむ方法において、前記基材の表面にＡｊ？または
１合金とのぬれ性に優れた金属からなる蒸着膜を形成し
たのち、ＡｌまたはＡｉ金合金らなる溶湯を用いて高圧
鋳造方法により前記メツキ皮膜形成基材を鋳ぐるむこと
を特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明の方法により、ＡＩ系蓋基材るいは該基材を繊維
で補強した繊維強化金属材料からなる基材と鋳ぐるむ金
属との界面の接合強度の高い良質の複合材を得ることが
できる。

ここで、本発明の基材をｌまたはＡＡ金合金らなる基材
と該材料に繊維を強化した複合材料からなる基材とした
発明、およびそれらをさらに具体的にした発明を以下に
説明する。

すなわち、ＡＩまたはＡｆ金合金繊維で補強した繊維強
化金属材料をＡＡまたは１合金からなる溶湯により鋳ぐ
るむ方法において、前記繊維強化金属材料の表面にＡｎ
またはＡ１合金とのぬれ性に優れた金属からなる蒸着膜
を形成したのち、ＡＡまたはＡ１合金からなる溶湯を用
いて高圧鋳造方法により前記メツキ皮膜形成繊維強化金
属材料を鋳ぐるむことを特徴とする金属基材料の鋳ぐる
み方法（第１発明とする）。

ＡｆまたはＡ１合金からなる基材をＡＩ２またはＡ／金
合金らなる溶湯により鋳ぐるむ方法において、前記基材
の表面にＡｊ？またはＡ１合金とのぬれ性に優れた金属
からなる蒸着膜を形成したのち、ＡｆまたはＡ１合金か
らなる溶湯を用いて高圧鋳造方法により前記メツキ皮膜
形成基材を鋳ぐるむことを特徴とする金属基材料の鋳ぐ
るみ方法（第３発明とする）。

〔第１発明の説明〕 本第１発明の目的は、ＦＲＭに熱的影響を与えることな
く、ＦＲＭと鋳ぐるむ金属との界面の接合強度の高い良
質の複合材を得ることかできる、金属基合金複合材料の
鋳ぐるみ方法を提供するにある。

本発明者らは、上述の従来技術の問題に関し、以下のこ
とに着眼した。すなわぢ、先ず、ＡＡまたは１合金から
なるＦＲＭを、ＡＡまたはＡ１合金の溶湯で鋳ぐるむ場
合、常態でＦＲＭの表面に形成されているｌの酸化物が
複合材のＦＲＭと鋳ぐるむ金属との間に１酸化物層とし
て残り、該酸化物層かＦＲＭと鋳ぐるむ金属との接合を
妨害し、強度か全んど得られない原因となっている。

そこで、該ＦＲＭと鋳ぐるむ金属との間に、両者のぬれ
性を向」１させる金属薄膜層をＦＲＭの表面に形成した
のち、Ａ１または１合金を鋳ぐるむことにより、前記両
者の密着強度を向上させることに着目した。なお、この
密着強度向上金属薄膜層は、常態で形成される酸化膜な
どの密着強度阻害物質を除去せずに形成することができ
る。

−・方、前記鋳ぐるみを重力鋳造等の圧力が微く僅かし
か作用しない鋳造法で行うと、冷却時等に前記界面また
はその近傍に引は巣などの鋳造欠陥か発生し、良質の複
合材料を得る、二とができない。

そ二で、この鋳造欠陥を防止するため、ＦＲＭをＡ、ｌ
またはＡｊ？合金の溶湯て鋳ぐるむ方法として高圧鋳造
法を採用することに着目した。

第１発明の構成 第１発明の金属基材料の鋳ぐるみ方法は、ＡＩまたはＡ
１合金を繊維で補強した繊維強化金属材料をＡＩまたは
Ａｊ？合金からなる溶湯により鋳ぐるむ方法において、
前記繊維強化金属材料の表面に、ＡＩまたは１合金との
ぬれ性に優れた金属からなる蒸着膜を形成したのち、ｌ
または１合金からなる溶湯を高圧鋳造方法により前記蒸
着膜形成繊維強化金属材料に鋳ぐるむことを特徴とする
。

第１発明の作用 すなわち、本第１発明の金属基複合材料の鋳ぐるみ方法
は、まず、ＦＲＭの表面に該ＦＲＭとのぬれ性に優れた
金属からなる蒸＠膜を形成Ｉ７、次いて、このような蒸
着膜を有するＦＲＭを高圧鋳造法によりＡｌまたはＡ１
合金溶湯て鋳ぐるむ。

ＦＲＭの蒸着膜はＡＩまたばＡ１合金との濡れ性が良い
ので、蒸着膜か溶湯中に容易に溶は込むと同時に、ＦＲ
Ｍの表面を直接濡らし、Ｐ　Ｒ，Ｍと鋳ぐるみ合金との
密着性が良好になる。また、高圧鋳造法により鋳ぐるみ
を行うことにより、凝固時間を短縮することかできるの
で熱的影響によるＦＲＭの特性劣化を防止できるととも
に、ＦＲＭの表面にＡｌ２またはＡ１合金を高圧で押し
つけることになるので蒸着膜と該鋳ぐるみ金属との間の
濡れ性が一層高まり、短時間で凝固させても十分な密着
力を得ることができるものと思われる。さらに、この方
法の場合、凝固酸槽による巣の発生を抑えることができ
るので、健全な良質の鋳ぐるみ体が得られるものと思わ
れる。

このように、ＦＲＭの表面にＦＲＭとの濡れ性に優れた
金属を蒸着した後、高圧鋳造法によってＡ［または１合
金の溶湯を鋳ぐるむことにより、ＦＲＭに熱的影響かな
く鋳ぐるみ界面の密着性に優れた健全な鋳ぐるみ体か作
製できるものと思われる。

発明の効果 本発明の方法により、ＦＲＭに熱的影響を与えることな
く、ＦＲＭと鋳ぐるむ金属との界面の接合強度の高い良
質の複合材を得ることかできる。

また、ＦＲＭの優れた特性が十分に生かされた複合材を
容易に得る、−とができる。

さらに、要求性能を満足させるために使用するＦＲＭの
分量を減らすことができるので、製品コストを低減する
ことができる。

〔第２発明の説明〕 以下に、前記第１発明をさらに具体的にした第２発明を
説明する。

本発明の金＠基複合材刺の鋳ぐるみ方法において、先ず
、ｌまたはＡ［合金を繊維で補強した繊維強化金属材料
を用意する（繊維強化金属材料準備工程）。

繊維強化金属材料（ＦＲＭ）の７トリツクス（母相）と
してのＡｌまたはＡ１．合金は、純Ａρ、Ａｌ−Ｍｇ系
合金、Ａｆ−Ｃａ系合金、Ａｌ−Ｎｉ系合金、ＡＩ！−
Ｃｕ系合金等の金属か望ましいか、他のＡＡ金合金もよ
い。これらマトリックスは、強化される繊維との適合性
を考慮して適宜選択することが好ましい。例えば、強化
繊維として炭素繊維を用いる場合はＡｆ−Ｍｇ系合金ま
たはＡ１−Ｃａ系合金か特に好ましい。

また、強化繊維は、炭素繊維、炭化珪素繊維、アルミナ
繊維なと、ＡＡ’またはＡ１合金の強化に一般に用いら
れる種々の繊維か適用できる。

この繊維強化金属材料の製造方法については、特に限定
されるものではなく、一般的なＡＩ！またはＡＩ！合金
と強化繊維との複合化方法を採用することができるか、
その代表的な方法を例示すると以下のようである。すな
わち、高圧鋳造法、ホラ１〜プレス法なとかあるが、本
発明ではどのような方法で製造されたＦＲＭであっても
、本発明の効果を奏することかできる。なお、高圧鋳造
法てＦＲＭを作製する場合、３００〜７５０°Ｃに余熱
した繊維集合体に、７００〜８００℃の１またはＡ１合
金からなる溶湯を注ぎ込み、１０〜１ｏ。

Ｏ気圧で３０〜１２０秒間加圧して凝固させる方法が好
ましい。一方、予熱温度、注湯温度、鋳造圧力か上記よ
り低い場合や加圧時間か短い場合には、繊維の間隙に溶
湯か十分にまわり込まず複合化か不十分となる。また、
予熱温度や注湯温度か高すぎると、繊維とＡｌまたはＡ
１合金との反応が進み、ＦＲＭの強度が低下するので、
ともに好ましくない。

次いで、前記繊維強化金属材料の表面に、スパッリング
法、真空蒸着法、イオンブレーティング法などの物理的
蒸着法により、Ａｊｌ？または１合金とのぬれ性に優れ
た金属からなる蒸着膜を形成する（蒸着膜形成工程）。

このうち、該金＊ｇ着膜をスパッタリング法により形成
する場合は、最初に該基板を洗浄した後、該基板を多元
同時スパッタ装置などの真空処理装置内に配設し、５　
Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ程度まで真空排気する。次いで、
アルゴンガスまたはアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガ
ス等のスパッタ雰囲気ガスを導入し、本発明の金属ター
ゲットとじての繊維強化金属材料とのぬれ性に優れた金
属をスパッタによって所望の膜厚の金属膜を被覆する。

なお、金属膜蒸着の前に、アルゴンガスなどの希ガスを
ｌ　Ｘ　ｌ　Ｏ−３〜ｌ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ程度ま
で導入し、７−ＩＩＷ程度で約３分程度基板表面にイオ
ンエツチングを行ってもよい。

また、真空蒸着法やイオンブレーティング法では、本発
明の前記金属膜、すなわち前記Ａ［またはＡｊ？合金と
のぬれ性に優れた金属のベレットを用い、基板に前記金
属膜を被覆する。

なお、上記蒸着膜形成の前に、超音波洗浄等により基体
表面の油分等の汚れを完全に除去しておくことが望まし
い。該汚れか残存する場合には、スパッタリングの際の
膜の形成上悪影響が現れたり、蒸着膜と基体との密着性
が弱まるなどの不具合が生ずる虞れがある。

Ａｌ２またはＡＩ！合金とのぬれ性に優れた金属のうち
、本発明の蒸着法による形成に適した金属としては、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等か挙げられる。こ
のなかでもＡｕは蒸着金属として広く用いられており、
ぬれ性の改善にも優れた効果を発揮するので好ましい。

蒸着膜の厚さは、０．０１〜０．０５１１ｍ程度が好ま
しい。該膜厚か０．旧μｍより薄いと膜厚か不均一にな
るので好ましくなく、また０、Ｏ５ｌ１ｍより厚くても
ぬれ性の改善効果がそれ以上あまり向上しないので、コ
ストの面から上記範囲か適当である。

次に、前記蒸着膜形成縁１維強化金属材料を高圧鋳造装
置内に配設し、さらにＡ［またはＡｊ？合金からなる溶
湯を注湯し、高圧雰囲気下で該溶湯金属を前記蒸着膜形
成繊維強化金属材料の周りに鋳ぐるむ（鋳ぐるみ工程）
。

蒸着膜を有するＦＲＭへの鋳ぐるみ金属としては、一般
に高圧鋳造法に用いられる純１．　Ａｕ２−Ｃｕ系合金
、ＡＡ’−Ｃｕ−３ｉ系合金、１−３ｉ系合金、ＡＩ！
−Ｍｇ系合金および１−Ｍｇ−５ｉ系合金等を用いるこ
とができる。このうち特にＡｌ２−３ｉ系合金とＡｊ？
−Ｃｕ系合金は、蒸着膜を有するＦＲＭとの密着性が高
い鋳ぐるみ体か得られるので好ましい。

ＦＲＭと溶湯との接触時間か長すぎると、ＦＲＭを構成
する母相のｌまたはＡ１合金が溶解してＦＲＭの特性か
劣化する虞れかあるので、ＦＲＭの配設位置や注湯のタ
イミングなどを工夫して溶湯との接触時間を短くするよ
うにすることか好ましい。また、鋳ぐるみ金属の注湯温
度は、あまり高すぎると前記と同様な理由でＦＲＭの特
性を劣化させ、低ずぎると蒸着膜と十分に濡れる前に凝
固してしまうので、鋳ぐるみ金属の凝固開始温度より３
０〜１５０°Ｃ程度高いほうが好ましい。

鋳造圧力は、鋳ぐるみ体に引は巣等の欠陥が生じず、か
つＦＲＭか変形しないように１０〜１０００気圧程度か
好ましい。また、凝固が完全に終了するまで、通常３０
秒〜２分程度の加圧時間が必要である。このように、高
圧鋳造の条件を最適化することにより、界面の密着性が
よい健全な鋳ぐるみ体を得ることができる。

〔第３発明の説明〕 本第３発明は、Ａｊｌ？を主体とした金属基材料（以下
、Ａ［系基体とする）の鋳ぐるみ方法に関する発明であ
る。

第３発明の目的 本第３発明の目的は、ＡＩを主体とした金属基材料と鋳
ぐるむ金属との界面の接合強度の高い良質の複合材を得
る、二とができる、金属基合金材料の鋳ぐるみ方法を提
供するにある。

第３発明の構成 第３発明の金属基材料の鋳ぐるみ方法は、１または１合
金からなる基材をＡｊ？またはＡｎ？合金からなる溶湯
により鋳ぐるむ方法において、前記基材の表面に前記Ａ
ｉまたはＡ１合金とのぬれ性に優れた金属からなる蒸着
膜を形成したのち、ｌまたはＡ１合金からなる溶湯を用
いて高圧鋳造方法により前記蒸着膜形成基材を鋳ぐるむ
、ことを特徴とする。

第３発明の作用 すなわち、本第３発明の金属基複合材料の綺ぐるみ方法
は、まず、ｌ系基材の表面に該ＡＩｌ系基材のぬれ性に
優れた金属からなる蒸着膜を形成し、次いで、このよう
な蒸着膜を有するＡｉｌ系基材高圧鋳造法によりＡｆま
たはＡ１合金溶湯で鋳ぐるむ。ｌ系基材の蒸着膜は、Ａ
ｊ？または１合金との濡れ性が良いので、蒸着膜が溶湯
中に容易に溶は込むと同時に、ＡＩｌ系基材表面を直接
濡らし、ＡＩｌ系基材鋳ぐるみ合金との密着性が良好に
なる。また、高圧鋳造法により鋳ぐるみを行うことによ
り、ＡＩｌ系基材表面にＡＩ！またはＡＩ！合金を高圧
で押しつけることになるので蒸着膜と該鋳ぐるみ金属と
の間の濡れ性が一層高まり、短時間で凝固させても十分
な密着力を得ることができるものと思われる。さらに、
この方法の場合、凝固収縮による巣の発生を抑えること
かできるので、健全な良質の鋳ぐるみ体が得られるもの
と思われる。

このように、ｌ系基材の表面に該１系基材との濡れ性に
優れた金属を蒸着した後、高圧鋳造法によってＡｕ７ま
たはＡ１合金の溶湯を鋳ぐるむことにより、鋳ぐるみ界
面の密着性に優れた健全な鋳ぐるみ体か作製できるもの
と思われる。

発明の効果 本発明の方法により、Ａｌ系基材と鋳ぐるむ金属との界
面の接合強度の高い良質の複合材を得ることができる。

また、金属材料基材の特性を十分に活かした複合材料を
得ることかできる。

さらに、要求性能を満足させるために使用する基材の分
量を減らずことができるので、該基材か高価なものであ
る場合、製品コスＩ・を低減する。Ｔ。

とができる。

〔第４発明の説明〕 以下に、前記第３発明をさらに具体的にした第４発明を
説明する。

本発明の金属基材料の鋳ぐるみ方法において、先ず、ｌ
または１合金からなる基材を用意する（金属材料準備工
程）。

ＡｆまたはＡＩ！合金は、純Ａ／、Ａ！−Ｍｇ系合金、
Ａｆ−Ｍｇ−８ｉ系合金、Ａｌ２−Ｃａ系合金、Ａ７−
Ｎｉ系合金、Ａ　ｌ−Ｃｕ系合金等の金属か望ましいか
、他のＡ１合金でもよい。

次いて、ＡｆまたはＡ［合金からなる金属基材の表面に
、スッパタリング法、真空蒸着法、イオンブレーティン
グ法などの物理的蒸着法により、Ａｆまたはｌ？合金と
のぬれ性に優れた金属からなる蒸着膜を形成する（蒸着
膜形成工程）、。

Ａｊｌ？またはＡｆ金合金のぬれ性に優れた金属のうち
、本発明の蒸着法による形成に適した金属としては、金
（Ａｕ）　、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。

このなかでもＡｕは蒸着金属と１．。

て広く用いられており、ぬれ性の改善にも優れた効果を
発揮するので好ましい。

蒸着膜の厚さは、０．０１〜０６０５μｍ程度か好まし
い。該膜厚か０．０１μｍより薄いと膜厚か不均一にな
るので好ましくなく、また０、０５Ｉｌｒｎより厚くて
もぬれ性の改善効果かぞれ以上あまり向上しないので、
コストの面から上記範囲か適当である。

この金属蒸着膜の形成方法は、前記した第２発明の蒸着
膜形成工程で述べ、た形成方法と同様である。

次に、前記蒸着膜形成金属材料を高圧鋳造値ｒ内に配設
し、さらにＡｆまたはＡ７合金からなる溶湯を注湯し、
高圧雰囲気下て該溶湯金属を前記蒸着膜形成金属材料の
周りに鋳ぐるむ（鋳ぐるみ工程）。

蒸ｓｍを有する金属材料基材へ、の鋳ぐるみ金属として
は、一般に高圧鋳造法に用いられる純Δｌ、Ａｉ？−Ｃ
ｕ系合金、Ａｆ−Ｃｕ−３ｉ系合金、Ａｌ−３ｉ系合金
、Ａ１−Ｍｇ系合金、Ａｊ？　−ＭｇＳｉ系合金等を用
いることができる。このうち、特にｋｌ−Ｃｕ系合金お
よびＡ！！−Ｃｕ−３ｉ系合金は、蒸着膜を有する金属
材料基材との密着性が高い鋳ぐるみ体が得られるので好
ましい。

Ａｉ７系基材と溶湯との接触時間が長すぎると、Ａ１系
基材が溶解して特性が劣化する虞れがあるので、Ａｌ系
基材の配設位置や注湯のタイミングなどを工夫して溶湯
との接触時間を短くするようにすることが好ましい。ま
た、鋳ぐるみ金属の注湯温度は、あまり高すぎると前記
と同様な理由でＡｌ系基材の特性を劣化させ、低すぎる
と蒸着膜と十分に濡れる前に凝固してしまうので、鋳ぐ
るみ金属の凝固開始温度より３０〜１００°Ｃ程度高い
ほうか好ましい。鋳造圧力は、鋳ぐるみ体に引は巣等の
欠陥が生じず、か一つＦＲＭか変形しないようにｌＯ〜
１０００気圧程度が好ましい。また、凝固が完全に終了
するまで、通常３０秒−・−２分程度の加圧時間か必要
である。このように、高圧鋳造の条件を最適化すること
により、界面の密着性がよい健全な鋳ぐるみ体を得るこ
とができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の詳細な説明する。

第１実施例 先ず、高圧鋳造法でＡｊ？−５％Ｍｇ合金を母相とする
炭素繊維強化Ａ［合金（ＣＦＲＭ）基材を作製した。

次に、このＣＦＲＭ基材をエチルアルコール中で超音波
洗浄・して脱脂し、油分等の汚れを除去した。次いて、
用意した基材を、イオンスパッタリング装置内に配設し
、Ａ　ｕをターゲットとじて装着し、５　Ｘ　１０”　
Ｔｏｒｒまで装置内を真空に引いた後、アルゴンガスを
７　Ｘ　１０−２Ｔｏｒｒ　−Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒ
ｒまで導入し、３ｍＡのスパッタ電流で６分間Ａｕの蒸
着を行った。こねより、ＣＦＲＭの表面には、均一なＡ
ｕ蒸着メツキ膜が形成されており、膜厚さか約０．０３
μｍであることが確認された。

次に、蒸着メツキ処理を施したＣＦＲＭを鋼板製のホル
ダーに固定し、縦型油圧ブ１／スの上部パンチに磁石を
用いて取り付け、下方に設置した約２５０”Ｃに加熱し
た高圧鋳造鋳型中に７００°ＣのＡｊ？−４％Ｃｕ合金
溶湯を満たし、上部パンチを下降させてＣＦＲＭを溶湯
１月こ浸漬するとともに溶湯を約１０００気圧の圧力で
１分間加圧Ｉ７て凝固さぜることにより、本発明にかか
る本実施例の鋳ぐるみ体を得た。

得られた鋳ぐるみ体の性能評価試験を、曲げ強度試験と
断面の組織観察により行った。まず得られた鋳ぐるみ体
を切断し、３ｍｍ幅のＣＦＲＭか中央に位置するように
長さ約６０ｍｍＸ厚さ４ｍｍの試験片を切り出した。こ
の切り出した試験片について、３点曲げ試験を行った結
果、ＣＦＲＭとＡｎ？合金層（鋳ぐるみ層）の界面で破
壊し、曲げ強度は約１４０ＭＰａであった。

次に、得られた鋳ぐるみ体を切断し、ＣＦＲＭとＡ１−
５％Ｍｇ合金の鋳ぐるみ界面（金属組織）を光学顕微鏡
で観察した結果接着状態は良好であった。

比較のために、表面を脱脂しただけのＣＦＲＭを前記実
施例と同様にして鋳ぐるんだ比較用跡ぐるみ体について
、同様にＣＦＲＭとＡｊ？−５％Ｍｇ合金の鋳ぐるみ界
面組織を観察をした結果、ＣＦＲＭの表面付近には鋳ぐ
るみ前にＣＦＲＭの表面にあった酸化膜どみられる黒い
線状の痕跡が認められ、接着状態は不良であった。また
、この部分は簡単に剥離し、接着強度は全と零であった
。

第２実施例 高圧鋳造法でＡｊ？−５％Ｍｇ合金を作製し、該Δ１合
金に第１実施例と同様の清浄化処理を施しブこ。

次に、この清浄化したＡＩ合金基材表面に、前記第１実
施例と同様の方法および条件で膜厚さか約０．０３μｍ
のＡｕ蒸着メツキ膜を形成した。

次に、Ａｕ蒸着メツキ処理を施したアルミニウム合金に
、前記第１実施例と同様にしてＡ７７−７％Ｓ　ｉ−３
％Ｃｕ合金を鋳ぐるみ、本発明にかかる本実施例の鋳ぐ
るみ体を得た。

得られた鋳ぐるみ体の鋳ぐるみ界面部断面の金属組織を
観察した結果、アルミニウム合金基材とＡｌ−７％５ｉ
−３％Ｃｕ合金の境界部には元の界面の痕跡は認められ
ず、接着状態は良好であった。また、得られた鋳ぐるみ
体を切断し、３順幅のＣＦＲＭが中央の位置するように
長さ約６０ｍｍ×厚さ４ｍｎ＋に切り出した試験片につ
いて、３点曲げ試験を行った結果、アルミニウム合金基
材部と鋳ぐるみ層の界面で破壊し、曲げ強度は約１００
ＭＰａであった。

比較のために、表面を脱脂しただけのアルミニウム合金
を前記実施例と同様にして鋳ぐるんだ比較用跡ぐるみ体
について、同様にアルミニウム合金基材と１−７％Ｓ　
ｉ−３％Ｃｕ合金の鋳ぐるみ界面組織を観察をした結果
、鋳ぐるむ界面の一部に非接着部が観察され、接着状態
は不良であった。また、この部分は簡単に剥離し、接着
強度も３７ＭＰａと低かった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは該
   材料を繊維で補強した繊維強化金属材料からなる基材を
   アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる溶湯によ
   り鋳ぐるむ方法において、 前記基材の表面にアルミニウムまたはアルミニウム合金
   とのぬれ性に優れた金属からなる蒸着膜を形成したのち
   、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる溶湯を
   用いて高圧鋳造方法により前記蒸着膜形成基材を鋳ぐる
   むことを特徴とする金属基材料の鋳ぐるみ方法。