JPH0685997B2 - 短繊維強化金属複合材料の製造法 - Google Patents
短繊維強化金属複合材料の製造法Info
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- JPH0685997B2 JPH0685997B2 JP63130435A JP13043588A JPH0685997B2 JP H0685997 B2 JPH0685997 B2 JP H0685997B2 JP 63130435 A JP63130435 A JP 63130435A JP 13043588 A JP13043588 A JP 13043588A JP H0685997 B2 JPH0685997 B2 JP H0685997B2
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Landscapes
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸化物，炭化物，窒化物などセラミツクスの
ウイスカによつて強化された金属基複合材料の特に高圧
溶湯含浸法による複合材料の製造法に関する。
ウイスカによつて強化された金属基複合材料の特に高圧
溶湯含浸法による複合材料の製造法に関する。
複合材料を製造する方法の一つとして、高圧溶湯含浸法
がある。この方法は下記のような工程を採る。
がある。この方法は下記のような工程を採る。
まず、炭化珪素ウイスカを水，有機樹脂溶液あるいは無
機質の塩類等を添加した水溶液と混合してスラリ状とす
る。これを金型に充填，圧縮して規定サイズの成形体を
得る（これをプリフオームと称する）。次いで、プリフ
オームを所要の温度に加熱して金型に装入する。更に溶
湯を金型に注入プランジヤ加圧等によりプリフオーム中
に溶湯を含浸させ複合化する。
機質の塩類等を添加した水溶液と混合してスラリ状とす
る。これを金型に充填，圧縮して規定サイズの成形体を
得る（これをプリフオームと称する）。次いで、プリフ
オームを所要の温度に加熱して金型に装入する。更に溶
湯を金型に注入プランジヤ加圧等によりプリフオーム中
に溶湯を含浸させ複合化する。
上記方法によつて得られた複合材料では、ウイスカがラ
ンダムに分散している。このまゝの使用もあり得るが、
更に熱間押出，圧延，鍛造等の塑性加工により丸棒，
板，型材，鍛造品などに使用されることが多く、この種
の塑性加工によればウイスカがランダムに分散していた
ものがマトリツクス金属の塑性流動に伴つて加工方向に
ウイスカが配向するため、強度及び弾性率等の機械的性
質が向上するという効果がある。
ンダムに分散している。このまゝの使用もあり得るが、
更に熱間押出，圧延，鍛造等の塑性加工により丸棒，
板，型材，鍛造品などに使用されることが多く、この種
の塑性加工によればウイスカがランダムに分散していた
ものがマトリツクス金属の塑性流動に伴つて加工方向に
ウイスカが配向するため、強度及び弾性率等の機械的性
質が向上するという効果がある。
〔発明が解決しようとする課題〕 前述の高圧溶湯含浸法で製造された複合材料、満足する
ものがあるが、含浸時に溶湯の圧力作用でプリフオーム
に割れ、変形などが生じる場合がある。これらの主要因
としてプリフオーム全周へ溶湯金属が均一に廻らないた
めに片寄つて複合化されるためと思われる。
ものがあるが、含浸時に溶湯の圧力作用でプリフオーム
に割れ、変形などが生じる場合がある。これらの主要因
としてプリフオーム全周へ溶湯金属が均一に廻らないた
めに片寄つて複合化されるためと思われる。
それらの複合材料を熱間押出，圧延，鍛造等の塑性加工
を施す場合は、すでに割れの入つている複合材料の加工
はできないと判断され、又変形及び片寄つて複合化した
ものについては、ウイスカが直接加工用の金型に接触す
るため、セラミツクスと金属マトリツクスの摩擦係数に
差が大きく変形速度がアンバランスとなり加工された表
面には肌荒れがひどく割れ等の欠陥を含んだものにな
る。更にウイスカの含有量が多い場合の複合材料は塑性
加工がより困難となる。したがつて、複合材料材料特性
の信頼性を高めるには複合化においてプリフオーム全周
へ溶湯金属が均一に形成する工夫が必要である。
を施す場合は、すでに割れの入つている複合材料の加工
はできないと判断され、又変形及び片寄つて複合化した
ものについては、ウイスカが直接加工用の金型に接触す
るため、セラミツクスと金属マトリツクスの摩擦係数に
差が大きく変形速度がアンバランスとなり加工された表
面には肌荒れがひどく割れ等の欠陥を含んだものにな
る。更にウイスカの含有量が多い場合の複合材料は塑性
加工がより困難となる。したがつて、複合材料材料特性
の信頼性を高めるには複合化においてプリフオーム全周
へ溶湯金属が均一に形成する工夫が必要である。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
つて、本発明は内周面に山型突起を複数個所設けてなる
金型内に、短繊維成形体を挿入して該山型突起により該
短繊維成形体が該金型の中央部に位置するように支持さ
せた後、該金型内へ金属溶湯を圧入供給することを特徴
とする短繊維強化金属複合材料の製造法である。
つて、本発明は内周面に山型突起を複数個所設けてなる
金型内に、短繊維成形体を挿入して該山型突起により該
短繊維成形体が該金型の中央部に位置するように支持さ
せた後、該金型内へ金属溶湯を圧入供給することを特徴
とする短繊維強化金属複合材料の製造法である。
本発明により、プリフオームに対し溶湯金属が均一に加
圧されて圧入されることから、変形，割れ及び片寄りと
いう不具合は解消される。更に本発明方法によつて得ら
れた短繊維強化金属複合材料を熱間押出し等の塑性加工
法を適用する場合、該複合材料は延性のある金属マトリ
ツクスで覆われているためウイスカが直接加工用金型に
接触しないため、クラツク、肌荒などの欠陥発生の防止
を可能にする。
圧されて圧入されることから、変形，割れ及び片寄りと
いう不具合は解消される。更に本発明方法によつて得ら
れた短繊維強化金属複合材料を熱間押出し等の塑性加工
法を適用する場合、該複合材料は延性のある金属マトリ
ツクスで覆われているためウイスカが直接加工用金型に
接触しないため、クラツク、肌荒などの欠陥発生の防止
を可能にする。
以下、本発明の一実施例を第１図を参照しながら詳述す
る。第１図の（ａ）はこの実施例で用いた金型の平面
図，（ｂ）は（ａ）のA-A断面図である。
る。第１図の（ａ）はこの実施例で用いた金型の平面
図，（ｂ）は（ａ）のA-A断面図である。
炭化珪素ウイスカのプリフオーム（ウイスカ含有体積率
30％）１を700℃にて空気炉で加熱した後、プランジヤ
３による加圧方式機構を有し、かつ山型突起４を備えた
金型５に装入する。750℃でアルミニウム合金を溶解
し、この溶湯２を金型５へ注入する。直ちに溶湯２及び
金型５内部（ウイスカプリフオーム内部も含む）を真空
引き（1.33×144pa）したのち、プランジヤ３にて溶湯
２を加圧（800kg/cm2）してプリフオーム１中へ含浸さ
せ複合材料のインゴツトを製造した。
30％）１を700℃にて空気炉で加熱した後、プランジヤ
３による加圧方式機構を有し、かつ山型突起４を備えた
金型５に装入する。750℃でアルミニウム合金を溶解
し、この溶湯２を金型５へ注入する。直ちに溶湯２及び
金型５内部（ウイスカプリフオーム内部も含む）を真空
引き（1.33×144pa）したのち、プランジヤ３にて溶湯
２を加圧（800kg/cm2）してプリフオーム１中へ含浸さ
せ複合材料のインゴツトを製造した。
本発明の方法により製造した複合材料の上面（トツプ
側）と下面（ボトム側）を研磨仕上（＃600エメリー
紙）し確認したところ、溶湯金属で覆れていて、割れ変
形，片寄等の有害な欠陥は認められない。
側）と下面（ボトム側）を研磨仕上（＃600エメリー
紙）し確認したところ、溶湯金属で覆れていて、割れ変
形，片寄等の有害な欠陥は認められない。
次いで、このインゴツトを400℃〜420℃に等温加熱し、
押出速度10〜30mmの範囲、押出比10:1の前方押出加工を
行い丸棒を得た。均一に覆れたインゴツトの押出性は、
テアリング，肌荒等はまつたく認められない良好な押出
成形材を得ることができた。
押出速度10〜30mmの範囲、押出比10:1の前方押出加工を
行い丸棒を得た。均一に覆れたインゴツトの押出性は、
テアリング，肌荒等はまつたく認められない良好な押出
成形材を得ることができた。
これに対し、第２図に示すような金型５′を使用する従
来法で製造した複合材料について、上記と同様の検査で
は、図示するようにプリフオーム１が片寄つた状態で複
合化されており、得られた複合材料の上面（トツプ側）
にはクラツク６が認められた。なお、第２図の（ａ）は
従来法の金型５′の平面図、（ｂ）は（ａ）のB-B断面
図であり、第１図と同一部分には同一符号を付してあ
る。
来法で製造した複合材料について、上記と同様の検査で
は、図示するようにプリフオーム１が片寄つた状態で複
合化されており、得られた複合材料の上面（トツプ側）
にはクラツク６が認められた。なお、第２図の（ａ）は
従来法の金型５′の平面図、（ｂ）は（ａ）のB-B断面
図であり、第１図と同一部分には同一符号を付してあ
る。
本発明によれば溶湯含浸法で複合材料を製造するための
クラツク，変形及び片寄り等の欠陥を防止することが可
能となり更に得られた複合材は熱間押出等の塑性加工に
対しても良好な潤滑性を有する効果が認められた。
クラツク，変形及び片寄り等の欠陥を防止することが可
能となり更に得られた複合材は熱間押出等の塑性加工に
対しても良好な潤滑性を有する効果が認められた。
第１図は本発明の一実施例で採用した金型の概略図で、
（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のA-A断面図、第
２図は従来法で採用されている金型の概略図で、（ａ）
はその平面図、（ｂ）は（ａ）のB-B断面図である。 図において、1;炭化珪素ウイスカプリフオーム、2;アル
ミニウム合金溶湯、3;プランジヤ、4;山型突起、5,
5′；金型、6;クラツクである。
（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のA-A断面図、第
２図は従来法で採用されている金型の概略図で、（ａ）
はその平面図、（ｂ）は（ａ）のB-B断面図である。 図において、1;炭化珪素ウイスカプリフオーム、2;アル
ミニウム合金溶湯、3;プランジヤ、4;山型突起、5,
5′；金型、6;クラツクである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−146559（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】内周面に山型突起を複数個所設けてなる金
型内に、短繊維成形体を挿入して該山型突起により該短
繊維成形体が該金型の中央部に位置するように支持させ
た後、該金型内へ金属溶湯を圧入供給することを特徴と
する短繊維強化金属複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130435A JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130435A JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299755A JPH01299755A (ja) | 1989-12-04 |
| JPH0685997B2 true JPH0685997B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=15034167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130435A Expired - Lifetime JPH0685997B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 短繊維強化金属複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685997B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146559U (ja) * | 1984-03-10 | 1985-09-28 | マツダ株式会社 | 多孔質インサ−ト材を用いる金型鋳造装置 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63130435A patent/JPH0685997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01299755A (ja) | 1989-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |