JPH05209205A - 複合押出し部材の製造法 - Google Patents
複合押出し部材の製造法Info
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- JPH05209205A JPH05209205A JP1363492A JP1363492A JPH05209205A JP H05209205 A JPH05209205 A JP H05209205A JP 1363492 A JP1363492 A JP 1363492A JP 1363492 A JP1363492 A JP 1363492A JP H05209205 A JPH05209205 A JP H05209205A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/20—Making uncoated products by backward extrusion
- B21C23/205—Making products of generally elongated shape
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 強化材が均一に分散され、かつ缶封入に依ら
ないでも高い剛性を有する複合押出し部材を得ることが
できる押出し部材の製造方法を提供する。また金属切り
粉の再使用によって資源の有効な活用を図る。 【構成】 金属粒子の表面に、該金属粒子よりも平均粒
径の小さい強化材粒子を揮発性液体を介して付着させ、
該強化材の付着した金属粒子を、強化材の付着していな
い他の金属粒子と混合し、該混合物１を成形型内に充填
して加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダイス５を用
いて圧縮成形体12を圧縮方向に押出し成形し、複合押出
し部材13を得る。
ないでも高い剛性を有する複合押出し部材を得ることが
できる押出し部材の製造方法を提供する。また金属切り
粉の再使用によって資源の有効な活用を図る。 【構成】 金属粒子の表面に、該金属粒子よりも平均粒
径の小さい強化材粒子を揮発性液体を介して付着させ、
該強化材の付着した金属粒子を、強化材の付着していな
い他の金属粒子と混合し、該混合物１を成形型内に充填
して加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダイス５を用
いて圧縮成形体12を圧縮方向に押出し成形し、複合押出
し部材13を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合押出し部材の製造法
に関し、特に強化材で複合化した押出し部材の粉末冶金
法による製造法に関する。
に関し、特に強化材で複合化した押出し部材の粉末冶金
法による製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車車体の軽量化を図るため
に、ホイール等をアルミニウム合金で製作することが行
なわれているが、さらに軽量化を達成する観点からアル
ミニウム合金よりも比重の小さいマグネシウム合金（以
下「Ｍｇ合金」と呼ぶ）。
に、ホイール等をアルミニウム合金で製作することが行
なわれているが、さらに軽量化を達成する観点からアル
ミニウム合金よりも比重の小さいマグネシウム合金（以
下「Ｍｇ合金」と呼ぶ）。
【０００３】しかしながら、Ｍｇ合金はそれ自体、剛性
が低く、熱膨張が大きい。そのため、セラミック等の強
化材で複合化する方法が採用されている。そしてこの複
合化の１つの方法として、例えば特開平2-182806号公報
に開示されているように、粉末冶金法によりＭｇ合金粉
末と強化材との混合物をホットプレスして圧縮成形した
後押出す方法がある。
が低く、熱膨張が大きい。そのため、セラミック等の強
化材で複合化する方法が採用されている。そしてこの複
合化の１つの方法として、例えば特開平2-182806号公報
に開示されているように、粉末冶金法によりＭｇ合金粉
末と強化材との混合物をホットプレスして圧縮成形した
後押出す方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の粉末冶金法による押出し部材の製造法には
次のような問題がある。
ような従来の粉末冶金法による押出し部材の製造法には
次のような問題がある。
【０００５】(1) 粉末冶金法で使用するＭｇ合金粉末
は、粒子の平均粒径が0.5mm 以下の微粉末を使用するた
め、粉末の取扱い時あるいは製造工程において、安全上
の細心の注意を要する。 (2) 強化材粒子とＭｇ合金粒子とを単に機械的に混合し
ただけでは、強化材が均一に分散しない。また、あらか
じめ鋳造法で強化材と複合化したＭｇ合金インゴットか
ら粉末を採取する方法は二度手間となり歩留りが悪い。 (3) 製造工程が複雑で、真空脱気しながらの缶封入が必
要である。
は、粒子の平均粒径が0.5mm 以下の微粉末を使用するた
め、粉末の取扱い時あるいは製造工程において、安全上
の細心の注意を要する。 (2) 強化材粒子とＭｇ合金粒子とを単に機械的に混合し
ただけでは、強化材が均一に分散しない。また、あらか
じめ鋳造法で強化材と複合化したＭｇ合金インゴットか
ら粉末を採取する方法は二度手間となり歩留りが悪い。 (3) 製造工程が複雑で、真空脱気しながらの缶封入が必
要である。
【０００６】このような課題に鑑み、本発明は強化材が
均一に分散され、かつ缶封入に依らないでも高い剛性を
有する複合押出し部材を得ることができる押出し部材の
製造方法を提供することを目的とする。
均一に分散され、かつ缶封入に依らないでも高い剛性を
有する複合押出し部材を得ることができる押出し部材の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】また、本発明の他の目的は、切り粉の再利
用によって資源の有効な活用を図ることにある。
用によって資源の有効な活用を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による複合押出し
部材の製造法は、金属粒子の表面に、該金属粒子よりも
平均粒径の小さい強化材粒子を揮発性液体を介して付着
させ、該強化材粒子の付着た金属粒子を、上記強化材の
付着していない他の金属粒子と混合し、該混合物を成形
型内に充填して加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダ
イスを用いて上記圧縮成形体を圧縮方向に押出し成形す
ることを特徴とする。
部材の製造法は、金属粒子の表面に、該金属粒子よりも
平均粒径の小さい強化材粒子を揮発性液体を介して付着
させ、該強化材粒子の付着た金属粒子を、上記強化材の
付着していない他の金属粒子と混合し、該混合物を成形
型内に充填して加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダ
イスを用いて上記圧縮成形体を圧縮方向に押出し成形す
ることを特徴とする。
【０００９】上記金属粒子の一例として軽合金粒子があ
り、上記強化材粒子の一例はセラミック金属粒子であ
る。また上記金属粒子としてフレーク状の金属粒子を用
いるのが良い。このフレーク状の金属粒子とは、粒子の
最大長（長軸方向の長さ）と厚みの比、すなわち最大長
／厚みが10以上のもの、あるいは粒子の長軸と短軸の長
さの比、すなわち長軸の長さ／短軸の長さが10以上の金
属粒子を意味し、フレーク状の金属粒子として、金属製
品の切削加工の過程で発生する「切り粉」と呼ばれる切
削粉を再利用することができる。
り、上記強化材粒子の一例はセラミック金属粒子であ
る。また上記金属粒子としてフレーク状の金属粒子を用
いるのが良い。このフレーク状の金属粒子とは、粒子の
最大長（長軸方向の長さ）と厚みの比、すなわち最大長
／厚みが10以上のもの、あるいは粒子の長軸と短軸の長
さの比、すなわち長軸の長さ／短軸の長さが10以上の金
属粒子を意味し、フレーク状の金属粒子として、金属製
品の切削加工の過程で発生する「切り粉」と呼ばれる切
削粉を再利用することができる。
【００１０】
【作用および効果】本発明によれば、金属粒子の表面
に、該金属粒子よりも平均粒径の小さい強化材粒子を揮
発性液体を介して付着させ、さらに該強化材の付着した
粒子と、強化材の付着していない他の金属粒子とを混合
したものから、粉末冶金法により押出し部材を製作して
いるので、強化材粒子が均一に分散され、特にフレーク
状の金属粒子を用いた場合、一方向圧縮のみで、金属粒
子が十分に密着し、強度の高い押出し部材を得ることが
できる。
に、該金属粒子よりも平均粒径の小さい強化材粒子を揮
発性液体を介して付着させ、さらに該強化材の付着した
粒子と、強化材の付着していない他の金属粒子とを混合
したものから、粉末冶金法により押出し部材を製作して
いるので、強化材粒子が均一に分散され、特にフレーク
状の金属粒子を用いた場合、一方向圧縮のみで、金属粒
子が十分に密着し、強度の高い押出し部材を得ることが
できる。
【００１１】さらに、フレーク状の金属粒子として、金
属製品の切削加工過程で発生する切り粉を再利用するこ
とにより、資源の有効な活用を図ることができる。
属製品の切削加工過程で発生する切り粉を再利用するこ
とにより、資源の有効な活用を図ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る複合押出し部材
の製造法を図面に基づいて説明する。
の製造法を図面に基づいて説明する。
【００１３】(1) 使用素材 本実施例で使用するフレーク状Ｍｇ合金粒子は、ＡＺ80
Ａ（ＡＳＴＭ規格）であり、旋盤加工、フライス加工、
ボール盤加工等で発生するような切り粉である。この切
り粉の元の素材は、鋳造品およびその熱処理品、ダイカ
スト製品、鍛造等の塑性加工品およびその熱処理品で良
い。この切り粉は、粒子の最大長（長軸方向の長さ）と
粒子の厚みの比が10以上のもの、あるいは粒子の長軸と
短軸の長さの比が10以上のものを使用する。なお、ＡＺ
80Ａの組成（重量％）を下記の表１に示す。
Ａ（ＡＳＴＭ規格）であり、旋盤加工、フライス加工、
ボール盤加工等で発生するような切り粉である。この切
り粉の元の素材は、鋳造品およびその熱処理品、ダイカ
スト製品、鍛造等の塑性加工品およびその熱処理品で良
い。この切り粉は、粒子の最大長（長軸方向の長さ）と
粒子の厚みの比が10以上のもの、あるいは粒子の長軸と
短軸の長さの比が10以上のものを使用する。なお、ＡＺ
80Ａの組成（重量％）を下記の表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】強化材としては、平均粒径0.6 μｍ、比重
3.2 のＳｉＣ粒子を使用した。このＳｉＣ粒子の組成
（重量％）を下記の表２に示す。
3.2 のＳｉＣ粒子を使用した。このＳｉＣ粒子の組成
（重量％）を下記の表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】(2) 金属粒子への強化材粒子付着 図１(a) 〜(d) はＭｇ合金切り粉に対してＳｉＣ粒子を
付着させる工程を示す。
付着させる工程を示す。
【００１８】揮性液体：エタノール200cc 強化材：ＳｉＣ粉末 ６グラム（容積比Ｖｆ６％） Ｍｇ合金切り粉：ＡＺ80Ａ 50グラム 撹拌方法：機械的撹拌（超音波振動によってもよい） まず図１(a) に示すように、容器15内にエタノール液16
とＳｉＣ粒子17とを入れ、撹拌棒18で撹拌して、ＳｉＣ
粒子17を均一に分散させる。
とＳｉＣ粒子17とを入れ、撹拌棒18で撹拌して、ＳｉＣ
粒子17を均一に分散させる。
【００１９】次に図１(b) に示すように、金網バスケッ
ト19内にＭｇ合金切り粉20を入れたものを用意し、図１
(c) に示すように、金網バスケット19をＳｉＣ粒子17の
分散されたエタノール液16内に浸漬し、Ｍｇ合金切り粉
20の表面にＳｉＣ粒子17を付着させる。次に図１(d) に
示すように、ＳｉＣ粒子17を表面に付着させたＭｇ合金
切り粉20を乾燥し、エタノール液をすべて蒸発させる。
ト19内にＭｇ合金切り粉20を入れたものを用意し、図１
(c) に示すように、金網バスケット19をＳｉＣ粒子17の
分散されたエタノール液16内に浸漬し、Ｍｇ合金切り粉
20の表面にＳｉＣ粒子17を付着させる。次に図１(d) に
示すように、ＳｉＣ粒子17を表面に付着させたＭｇ合金
切り粉20を乾燥し、エタノール液をすべて蒸発させる。
【００２０】なお、上記エタノール液は、ＳｉＣ粒子17
をＭｇ合金切り粉20の表面に付着させる目的のために使
用されるものであり、エタノールの代りに湯を用いても
よい。
をＭｇ合金切り粉20の表面に付着させる目的のために使
用されるものであり、エタノールの代りに湯を用いても
よい。
【００２１】(3) 混合 ＳｉＣ粒子17を付着させたＭｇ合金切り粉20と、強化材
の付着していないＭｇ合金切り粉とを体積比で１：１の
割合で混合して切り粉混合物１を得る。
の付着していないＭｇ合金切り粉とを体積比で１：１の
割合で混合して切り粉混合物１を得る。
【００２２】(4) ホットプレスおよび押出し工程 図２(a) 〜(e) は上記混合物１から押出し部材を製作す
る工程を示す。まず図２(a) に示すように、切り粉混合
物１をこの場合の成形金型を兼ねる押出し機のコンテナ
２内に入れる。そしてパンチ３を用いて20kg／mm2 の圧
力で、かつ室温で一方向に圧縮して予備成形を行ない、
予備成形体11を得る。なおこの予備成形工程は省略して
も良い。
る工程を示す。まず図２(a) に示すように、切り粉混合
物１をこの場合の成形金型を兼ねる押出し機のコンテナ
２内に入れる。そしてパンチ３を用いて20kg／mm2 の圧
力で、かつ室温で一方向に圧縮して予備成形を行ない、
予備成形体11を得る。なおこの予備成形工程は省略して
も良い。
【００２３】次に図２(b) に示すように、予備成形体11
をヒータ４によって加熱しながら温度370 ℃、圧力80MP
a でホットプレスして、切り粉の粒子が圧縮方向（図の
上下方向）に対してほぼ直角の方向（図の左右方向）に
配向して互いに密着した圧縮成形体12を得る。
をヒータ４によって加熱しながら温度370 ℃、圧力80MP
a でホットプレスして、切り粉の粒子が圧縮方向（図の
上下方向）に対してほぼ直角の方向（図の左右方向）に
配向して互いに密着した圧縮成形体12を得る。
【００２４】次に図２(c) に示すように、コンテナ２内
にダイス５を挿入し、押出しラム６によってダイス５を
圧縮成形体12の圧縮方向に押圧して押出し成形を行なう
ことにより、元の切り粉の粒子が押出し方向（図の上下
方向）に配向した複合押出し部材13を得る。
にダイス５を挿入し、押出しラム６によってダイス５を
圧縮成形体12の圧縮方向に押圧して押出し成形を行なう
ことにより、元の切り粉の粒子が押出し方向（図の上下
方向）に配向した複合押出し部材13を得る。
【００２５】下記の表３に、複合押出し部材の製造条件
を示す。
を示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】このようにして得られた複合押出し部材13
の組織を図３(a) 、図４(a) および図５(a) に示す。参
考までに、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合金切り粉のみ
を押出して製作した押出し部材の組織を図３(b) 、図４
(b) および図５(b) に対比させて示す。図３(a),(b) は
倍率100 倍の光学顕微鏡写真、図４(a),(b) は倍率500
倍の光学顕微鏡写真である。また図５(a),(b) は倍率50
0 倍の電子顕微鏡写真である。図４(b) および図５(b)
から明らかなように、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合金
切り粉のみから製作した押出し部材には空洞が存在する
が、本実施例のように、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合
金切り粉と、何も付着させないＭｇ合金切り粉との混合
物から製作した複合押出し部材にはほとんど空洞が存在
していない。
の組織を図３(a) 、図４(a) および図５(a) に示す。参
考までに、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合金切り粉のみ
を押出して製作した押出し部材の組織を図３(b) 、図４
(b) および図５(b) に対比させて示す。図３(a),(b) は
倍率100 倍の光学顕微鏡写真、図４(a),(b) は倍率500
倍の光学顕微鏡写真である。また図５(a),(b) は倍率50
0 倍の電子顕微鏡写真である。図４(b) および図５(b)
から明らかなように、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合金
切り粉のみから製作した押出し部材には空洞が存在する
が、本実施例のように、ＳｉＣ粒子を付着させたＭｇ合
金切り粉と、何も付着させないＭｇ合金切り粉との混合
物から製作した複合押出し部材にはほとんど空洞が存在
していない。
【００２８】本発明によって得られた複合押出し部材の
比重を下記の表４に示す。
比重を下記の表４に示す。
【００２９】
【表４】
【００３０】さらに、発明によって得られた複合押出し
部材の機械的性質を下記の表５に示す。
部材の機械的性質を下記の表５に示す。
【００３１】
【表５】
【００３２】表５から明らかなように、本発明により製
作したＭｇ複合押出し部材においては、押出し比12、Ｖ
ｆ６％のものが優れた機械的性質を示している。また、
押出し比が６以上で、かつＶｆが４％以上でないと機械
的性質の強化にはつながらないことが判る。
作したＭｇ複合押出し部材においては、押出し比12、Ｖ
ｆ６％のものが優れた機械的性質を示している。また、
押出し比が６以上で、かつＶｆが４％以上でないと機械
的性質の強化にはつながらないことが判る。
【００３３】なお、本実施例では、ＳｉＣ粒子を付着さ
せたＭｇ合金切り粉に対してＭｇ合金切り粉を混合した
が、他の異種金属、例えばＡｌ合金切り粉と混合しても
よい。
せたＭｇ合金切り粉に対してＭｇ合金切り粉を混合した
が、他の異種金属、例えばＡｌ合金切り粉と混合しても
よい。
【図１】本発明の実施例における強化材の付着工程を示
す図
す図
【図２】本発明の実施例におけるホットプレスおよび押
出し工程を示す図
出し工程を示す図
【図３】本発明の実施例により得らたれＭｇ複合押出し
部材の組織を比較例の組織とともに100 倍に拡大して示
す光学顕微鏡写真
部材の組織を比較例の組織とともに100 倍に拡大して示
す光学顕微鏡写真
【図４】同組織を500 倍に拡大して示す光学顕微鏡写真
【図５】同組織を500 倍に拡大して示す電子顕微鏡写真
１ Ｍｇ切り粉混合物 ２ コンテナ ３ パンチ ４ ヒータ ５ 押出しダイス 11 予備成形体 12 圧縮成形体 13 Ｍｇ複合押出し部材 16 エタノール液 17 ＳｉＣ粒子 20 Ｍｇ切り粉
Claims (4)
- 【請求項１】 金属粒子の表面に、該金属粒子よりも平
均粒径の小さい強化材粒子を揮発性液体を介して付着さ
せ、該強化材の付着した金属粒子を、前記強化材の付着
していない他の金属粒子と混合し、該混合物を成形型内
に充填して加熱状態で圧縮成形し、次いで押出しダイス
を用いて前記圧縮成形体を圧縮方向に押出し成形するこ
とを特徴とする複合押出し部材の製造法。 - 【請求項２】 前記金属粒子が軽合金粒子よりなり、前
記強化材粒子がセラミック粒子よりなることを特徴とす
る請求項１記載の複合押出し部材の製造法。 - 【請求項３】 前記金属粒子がフレーク状をなしている
ことを特徴とする請求項１または２記載の複合押出し部
材の製造法。 - 【請求項４】 前記フレーク状金属粒子が切り粉である
ことを特徴とする請求項３記載の複合押出し部材の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1363492A JP3199809B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 複合押出し部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1363492A JP3199809B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 複合押出し部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209205A true JPH05209205A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3199809B2 JP3199809B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=11838669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1363492A Expired - Fee Related JP3199809B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 複合押出し部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199809B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623423A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-02-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネシウム合金切削屑からの高強度押出材の製造方法 |
| JP2007277651A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Toyota Boshoku Corp | 鋳造用原材料及びその製造方法 |
| JP2008510884A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 分散質−補強材料の製造方法 |
| CN104190898A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-10 | 中北大学 | 一种颗粒增强镁基复合材料的挤压铸造制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7819071B2 (en) | 2006-11-16 | 2010-10-26 | Seminatore Salvatore J | Nozzle system |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1363492A patent/JP3199809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623423A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-02-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネシウム合金切削屑からの高強度押出材の製造方法 |
| JP2008510884A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 分散質−補強材料の製造方法 |
| JP2007277651A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Toyota Boshoku Corp | 鋳造用原材料及びその製造方法 |
| CN104190898A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-10 | 中北大学 | 一种颗粒增强镁基复合材料的挤压铸造制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199809B2 (ja) | 2001-08-20 |
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