JPH111705A - 複合成形体及びその複合成形体を用いた内燃機関用ピストン - Google Patents
複合成形体及びその複合成形体を用いた内燃機関用ピストンInfo
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- JPH111705A JPH111705A JP16496297A JP16496297A JPH111705A JP H111705 A JPH111705 A JP H111705A JP 16496297 A JP16496297 A JP 16496297A JP 16496297 A JP16496297 A JP 16496297A JP H111705 A JPH111705 A JP H111705A
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- F02F2200/00—Manufacturing
- F02F2200/04—Forging of engine parts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 亀裂を生じることがなく、耐摩耗性に優れた
複合成形体の提供及び、亀裂を生じることがなく、耐摩
耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な内燃機関用
ピストンの提供。 【解決手段】 鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した
粉末を圧粉成形し、圧粉成形体７を得る。その後、圧粉
成形体７を熱間鍛造して所定形状の圧粉成形体９を得
る。また、環状に形成した圧粉成形体９をアルミニウム
合金製ピストン１１のピストンリング溝１３を形成する
外周部１２に鋳包み、この複合成形体９にピストンリン
グ溝１３を形成した。
複合成形体の提供及び、亀裂を生じることがなく、耐摩
耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な内燃機関用
ピストンの提供。 【解決手段】 鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した
粉末を圧粉成形し、圧粉成形体７を得る。その後、圧粉
成形体７を熱間鍛造して所定形状の圧粉成形体９を得
る。また、環状に形成した圧粉成形体９をアルミニウム
合金製ピストン１１のピストンリング溝１３を形成する
外周部１２に鋳包み、この複合成形体９にピストンリン
グ溝１３を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合成形体及びそ
の複合成形体を用いた内燃機関用ピストンに関する。
の複合成形体を用いた内燃機関用ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、一般にアルミニ
ウム合金からなり、外周部には複数のピストンリング溝
が形成され、このピストンリング溝内にピストンリング
が嵌挿される。前記ピストンリング溝のうち、最も冠面
に近いトップリングが嵌挿されるリング溝は、燃焼室に
近く温度が高いことや、トップリングが燃焼圧力を受け
ること等の理由により、摩耗を生じる虞がある。
ウム合金からなり、外周部には複数のピストンリング溝
が形成され、このピストンリング溝内にピストンリング
が嵌挿される。前記ピストンリング溝のうち、最も冠面
に近いトップリングが嵌挿されるリング溝は、燃焼室に
近く温度が高いことや、トップリングが燃焼圧力を受け
ること等の理由により、摩耗を生じる虞がある。
【０００３】これを対策するために、特開平２−１２５
９５２号公報には、アルミニウム合金製ピストンのピス
トンリング溝を形成する外周部に周溝を形成し、この周
溝内に銅線材を巻き付けて嵌挿した後、電子ビームによ
って銅線材及びその近傍のピストンの母材を局部的に溶
融し、ピストンの母材中に銅を溶融拡散させ、銅の含有
量が１０〜３５重量％のアルミニウム合金と銅との合金
からなる硬化層を生成し、この耐摩耗性を有する硬化層
にピストンリング溝を形成したものが提案されている。
９５２号公報には、アルミニウム合金製ピストンのピス
トンリング溝を形成する外周部に周溝を形成し、この周
溝内に銅線材を巻き付けて嵌挿した後、電子ビームによ
って銅線材及びその近傍のピストンの母材を局部的に溶
融し、ピストンの母材中に銅を溶融拡散させ、銅の含有
量が１０〜３５重量％のアルミニウム合金と銅との合金
からなる硬化層を生成し、この耐摩耗性を有する硬化層
にピストンリング溝を形成したものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例にあっては、硬化層の銅の含有量が１０〜３５重量
％であり、この程度では硬化層の耐摩耗性が十分ではな
い。
来例にあっては、硬化層の銅の含有量が１０〜３５重量
％であり、この程度では硬化層の耐摩耗性が十分ではな
い。
【０００５】発明者は耐摩耗性材料について研究をして
おり、それによれば、銅に変えて安価な鉄を含有させる
ことによって耐摩耗性を向上させることができるが、鉄
の含有量が４０重量％を超え８０重量％未満の合金層は
熱応力によって亀裂が発生する虞があることを知見し
た。
おり、それによれば、銅に変えて安価な鉄を含有させる
ことによって耐摩耗性を向上させることができるが、鉄
の含有量が４０重量％を超え８０重量％未満の合金層は
熱応力によって亀裂が発生する虞があることを知見し
た。
【０００６】本発明は斯かる従来の実情に鑑みて案出さ
れたもので、亀裂を生じることがなく、耐摩耗性に優れ
た複合成形体を提供することを目的とする。また、亀裂
を生じることがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング
溝が形成可能な内燃機関用ピストンを提供することを目
的とする。
れたもので、亀裂を生じることがなく、耐摩耗性に優れ
た複合成形体を提供することを目的とする。また、亀裂
を生じることがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング
溝が形成可能な内燃機関用ピストンを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウ
ム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アル
ミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した粉末
を、圧粉成形した後、熱間鍛造してなる複合成形体とし
てある。
発明は、鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウ
ム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アル
ミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した粉末
を、圧粉成形した後、熱間鍛造してなる複合成形体とし
てある。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記複合成形体の粉末は、鉄の
含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末
と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金
の粉末とが、６対４の重量割合で混合されてなる構成に
してある。
載の発明の構成のうち、前記複合成形体の粉末は、鉄の
含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末
と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金
の粉末とが、６対４の重量割合で混合されてなる構成に
してある。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、鉄の含有量
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の
含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末
とを混合して、この混合した粉末を圧粉成形した後、熱
間鍛造してなる複合成形体を、アルミニウム合金製ピス
トンのピストンリング溝を形成する外周部に鋳包み、こ
の複合成形体にピストンリング溝を形成した構成の内燃
機関用ピストンとしてある。
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の
含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末
とを混合して、この混合した粉末を圧粉成形した後、熱
間鍛造してなる複合成形体を、アルミニウム合金製ピス
トンのピストンリング溝を形成する外周部に鋳包み、こ
の複合成形体にピストンリング溝を形成した構成の内燃
機関用ピストンとしてある。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の発明の構成のうち、前記複合成形体の粉末は、鉄の
含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末
と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金
の粉末とが、６対４の重量割合で混合されてなる構成に
してある。
載の発明の構成のうち、前記複合成形体の粉末は、鉄の
含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末
と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金
の粉末とが、６対４の重量割合で混合されてなる構成に
してある。
【００１１】請求項１及び請求項２記載の発明において
は、前記鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウ
ム合金の粉末と、鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−ア
ルミニウム合金の粉末がタンブラー等によって混合され
る。前記各粉末は２０乃至４０μｍの微粉が選択され
る。
は、前記鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウ
ム合金の粉末と、鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−ア
ルミニウム合金の粉末がタンブラー等によって混合され
る。前記各粉末は２０乃至４０μｍの微粉が選択され
る。
【００１２】この場合に、前記鉄の含有量が４０重量％
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０
重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末との混合割合
は任意であり、請求項２記載の発明においては、鉄の含
有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末とが、６対４の重量割合で混合される。なお、前記
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末の割合が増加することによって、得られる複合成形
体の耐摩耗性は優れたものとなるが、この粉末は比重が
大きく、重量が増加することになる。このため、前記複
合成形体の要求性能に応じた混合割合が選択される。
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０
重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末との混合割合
は任意であり、請求項２記載の発明においては、鉄の含
有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末とが、６対４の重量割合で混合される。なお、前記
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末の割合が増加することによって、得られる複合成形
体の耐摩耗性は優れたものとなるが、この粉末は比重が
大きく、重量が増加することになる。このため、前記複
合成形体の要求性能に応じた混合割合が選択される。
【００１３】前記混合された粉末は、所定圧力を加えて
圧粉成形された後、加熱された状態で所定圧力を加えて
熱間鍛造され、所定の形状の複合成形体が得られる。
圧粉成形された後、加熱された状態で所定圧力を加えて
熱間鍛造され、所定の形状の複合成形体が得られる。
【００１４】ここで、前記複合成形体は、鉄の含有量が
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と鉄の含有量が
９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類の合
金から形成され、鉄の含有量が４０重量％を超え８０重
量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と鉄の含有量が
９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類の合
金から形成され、鉄の含有量が４０重量％を超え８０重
量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
【００１５】これによって、亀裂を生じることがなく、
耐摩耗性に優れた複合成形体が得られる。
耐摩耗性に優れた複合成形体が得られる。
【００１６】請求項３及び請求項４記載の発明において
は、前記請求項１及び請求項２に記載の発明の複合成形
体が、アルミニウム合金製ピストンのピストンリング溝
を形成する外周部に鋳包まれ、この複合成形体にピスト
ンリング溝が形成されることによって内燃機関用ピスト
ンが得られる。
は、前記請求項１及び請求項２に記載の発明の複合成形
体が、アルミニウム合金製ピストンのピストンリング溝
を形成する外周部に鋳包まれ、この複合成形体にピスト
ンリング溝が形成されることによって内燃機関用ピスト
ンが得られる。
【００１７】先ず、前記複合成形体が次のようにして得
られる。即ち、鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末がタンブラー等によって混合
される。前記各粉末は２０乃至４０μｍの微粉が選択さ
れる。
られる。即ち、鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末がタンブラー等によって混合
される。前記各粉末は２０乃至４０μｍの微粉が選択さ
れる。
【００１８】この場合に、前記鉄の含有量が４０重量％
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０
重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末との混合割合
は任意であり、請求項４記載の発明においては、鉄の含
有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末とが、６対４の重量割合で混合される。
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０
重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末との混合割合
は任意であり、請求項４記載の発明においては、鉄の含
有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と
鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の
粉末とが、６対４の重量割合で混合される。
【００１９】前記混合された粉末は、所定圧力を加えて
圧粉成形された後、加熱された状態で所定圧力を加えて
熱間鍛造され、環状の複合成形体が得られる。
圧粉成形された後、加熱された状態で所定圧力を加えて
熱間鍛造され、環状の複合成形体が得られる。
【００２０】前記環状の複合成形体がアルミニウム合金
製ピストンのピストンリング溝を形成する外周部に鋳包
まれる。
製ピストンのピストンリング溝を形成する外周部に鋳包
まれる。
【００２１】その後、前記ピストンの外径加工が施さ
れ、耐摩耗性に優れた複合成形体にピストンリング溝が
形成される。
れ、耐摩耗性に優れた複合成形体にピストンリング溝が
形成される。
【００２２】ここで、前記複合成形体は、鉄の含有量が
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と鉄の含有量が
９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類の合
金から形成され、鉄の含有量が３５重量％を超え８０重
量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と鉄の含有量が
９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類の合
金から形成され、鉄の含有量が３５重量％を超え８０重
量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
【００２３】これによって、前記ピストンリング溝を形
成する硬化層、即ち本発明においては複合成形体に亀裂
を発生することがなく、耐摩耗性に優れたピストンリン
グ溝が形成可能な内燃機関用ピストンが得られる。
成する硬化層、即ち本発明においては複合成形体に亀裂
を発生することがなく、耐摩耗性に優れたピストンリン
グ溝が形成可能な内燃機関用ピストンが得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。
に基づいて詳述する。
【００２５】図１は本発明の実施の形態を示す、複合成
形体の製造工程を説明する図面である。
形体の製造工程を説明する図面である。
【００２６】図において、１は鉄の含有量が４０重量％
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末（以下、低鉄粉末と
称す）、２は鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミ
ニウム合金の粉末（以下、高鉄粉末と称す）である。前
記低鉄粉末１及び高鉄粉末２は、それぞれ溶湯３、４か
らガス噴霧、水噴霧、遠心噴霧等によって急冷凝固によ
って粉化される。これによって、前記低鉄粉末１及び高
鉄粉末２は、それぞれ鉄とアルミニウム合金との金属間
化合物が微細に、かつ急速に拡散分布した組織の粉末が
得られる。また、前記低鉄粉末１及び高鉄粉末２はそれ
ぞれ２０乃至４０μｍ程度の微粉とする。
以下の鉄−アルミニウム合金の粉末（以下、低鉄粉末と
称す）、２は鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミ
ニウム合金の粉末（以下、高鉄粉末と称す）である。前
記低鉄粉末１及び高鉄粉末２は、それぞれ溶湯３、４か
らガス噴霧、水噴霧、遠心噴霧等によって急冷凝固によ
って粉化される。これによって、前記低鉄粉末１及び高
鉄粉末２は、それぞれ鉄とアルミニウム合金との金属間
化合物が微細に、かつ急速に拡散分布した組織の粉末が
得られる。また、前記低鉄粉末１及び高鉄粉末２はそれ
ぞれ２０乃至４０μｍ程度の微粉とする。
【００２７】次に、前記低鉄粉末１と高鉄粉末２とをタ
ンブラー５によって均一に混合する。この場合に、前記
低鉄粉末１と高鉄粉末２とは、低鉄粉末１が６に対して
高鉄粉末２が４の重量割合で混合される。
ンブラー５によって均一に混合する。この場合に、前記
低鉄粉末１と高鉄粉末２とは、低鉄粉末１が６に対して
高鉄粉末２が４の重量割合で混合される。
【００２８】前記混合された粉末は成形型６内に充填さ
れ、所定圧力、例えば略６ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て圧粉成形されて、所定形状の圧粉成形体７が得られ
る。
れ、所定圧力、例えば略６ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て圧粉成形されて、所定形状の圧粉成形体７が得られ
る。
【００２９】その後、前記圧粉成形体７を図外の炉中で
所定温度に加熱する。この場合の加熱温度は、前記低鉄
粉末１の再結晶温度に０．７を乗じた程度の、例えば４
７０〜４９０℃程度の温度が選択される。また、加熱は
アルゴンガス還元雰囲気中で行われる。
所定温度に加熱する。この場合の加熱温度は、前記低鉄
粉末１の再結晶温度に０．７を乗じた程度の、例えば４
７０〜４９０℃程度の温度が選択される。また、加熱は
アルゴンガス還元雰囲気中で行われる。
【００３０】次に、前記加熱された圧粉成形体７は鍛造
型８内に搬送され、所定圧力、例えば略８ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力を加えて熱間鍛造される。これによって、所定
形状の複合成形体９が得られる。
型８内に搬送され、所定圧力、例えば略８ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力を加えて熱間鍛造される。これによって、所定
形状の複合成形体９が得られる。
【００３１】ここで、前記複合成形体９は、鉄の含有量
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と、鉄の含有
量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類
の合金から形成され、鉄の含有量が４０重量％を超え８
０重量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と、鉄の含有
量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類
の合金から形成され、鉄の含有量が４０重量％を超え８
０重量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
【００３２】これによって、亀裂を生じることがなく、
耐摩耗性に優れた複合成形体９が得られる。
耐摩耗性に優れた複合成形体９が得られる。
【００３３】図２は本発明の実施の形態を示す、複合成
形体を用いた内燃機関用ピストンの要部を断面して示す
図面である。
形体を用いた内燃機関用ピストンの要部を断面して示す
図面である。
【００３４】図において、１１は内燃機関用ピストン
で、このピストン１１は高シリコンアルミニウム合金材
（例えば、ＡＣ８Ａ材）からなり、このピストン１１の
冠部１１ａの外周部１２には複数のピストンリング溝、
即ちトップリング溝１３、セカンドリング溝１４、オイ
ルリング溝１５が形成してある。
で、このピストン１１は高シリコンアルミニウム合金材
（例えば、ＡＣ８Ａ材）からなり、このピストン１１の
冠部１１ａの外周部１２には複数のピストンリング溝、
即ちトップリング溝１３、セカンドリング溝１４、オイ
ルリング溝１５が形成してある。
【００３５】前記複数のピストンリング溝１３、１４、
１５のうち、トップリング溝１３は、このピストンリン
グ溝１３を形成する外周部１２に鋳包まれた複合成形体
９に形成してある。
１５のうち、トップリング溝１３は、このピストンリン
グ溝１３を形成する外周部１２に鋳包まれた複合成形体
９に形成してある。
【００３６】前記複合成形体９は、前述したと同様に形
成される。即ち、図１に示すように、前記低鉄粉末（鉄
の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉
末）１及び高鉄粉末（鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末）２をタンブラー５によって
均一に混合する。この場合に、前記低鉄粉末１と高鉄粉
末２とは、６対４の重量割合で混合される。
成される。即ち、図１に示すように、前記低鉄粉末（鉄
の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉
末）１及び高鉄粉末（鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末）２をタンブラー５によって
均一に混合する。この場合に、前記低鉄粉末１と高鉄粉
末２とは、６対４の重量割合で混合される。
【００３７】前記混合された粉末は成形型６内に充填さ
れ、所定圧力、例えば略６ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て圧粉成形されて、環状の圧粉成形体７が得られる。
れ、所定圧力、例えば略６ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て圧粉成形されて、環状の圧粉成形体７が得られる。
【００３８】その後、前記圧粉成形体７を図外の炉中で
所定温度に加熱する。この場合の加熱温度は、前記低鉄
粉末１の再結晶温度に０．７を乗じた程度の、例えば４
７０〜４９０℃程度の温度が選択される。また、加熱は
アルゴンガス還元雰囲気中で行われる。
所定温度に加熱する。この場合の加熱温度は、前記低鉄
粉末１の再結晶温度に０．７を乗じた程度の、例えば４
７０〜４９０℃程度の温度が選択される。また、加熱は
アルゴンガス還元雰囲気中で行われる。
【００３９】次に、前記加熱された圧粉成形体７は鍛造
型８内に搬送され、所定圧力、例えば略８ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力を加えて熱間鍛造される。これによって、環状
の複合成形体９が得られる。
型８内に搬送され、所定圧力、例えば略８ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力を加えて熱間鍛造される。これによって、環状
の複合成形体９が得られる。
【００４０】前記環状の複合成形体９は、ピストン１１
を形成する図外の鋳造型内の所定位置、即ちピストン１
１のピストンリング溝１３を形成する外周部１２に配置
される。その後、前記図外の鋳造型内に溶湯が供給さ
れ、ピストン１１が鋳造されると同時に複合成形体９が
鋳包まれる。
を形成する図外の鋳造型内の所定位置、即ちピストン１
１のピストンリング溝１３を形成する外周部１２に配置
される。その後、前記図外の鋳造型内に溶湯が供給さ
れ、ピストン１１が鋳造されると同時に複合成形体９が
鋳包まれる。
【００４１】その後、前記ピストン１１の外形加工が行
われ、図１に示すように、複合成形体９にピストンリン
グ溝１３が形成される。
われ、図１に示すように、複合成形体９にピストンリン
グ溝１３が形成される。
【００４２】ここで、前記複合成形体９は、鉄の含有量
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と、鉄の含有
量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類
の合金から形成され、鉄の含有量が３５重量％を超え８
０重量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金と、鉄の含有
量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金との２種類
の合金から形成され、鉄の含有量が３５重量％を超え８
０重量％未満の亀裂を生じやすい合金層を含まない。
【００４３】これによって、前記ピストンリング溝１３
を形成する硬化層、即ちこの実施の形態においては複合
成形体９に亀裂を発生することがなく、耐摩耗性に優れ
たピストンリング溝１３が形成可能な内燃機関用ピスト
ン１１が得られる。
を形成する硬化層、即ちこの実施の形態においては複合
成形体９に亀裂を発生することがなく、耐摩耗性に優れ
たピストンリング溝１３が形成可能な内燃機関用ピスト
ン１１が得られる。
【００４４】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００４５】
【実施例】具体的に、次のようにした結果、亀裂を発生
することなく、耐摩耗性に優れた複合成形体９及びピス
トンリング溝１３が得られた。
することなく、耐摩耗性に優れた複合成形体９及びピス
トンリング溝１３が得られた。
【００４６】先ず、前記低鉄粉末１を、鉄（Ｆｅ）３重
量％及びシリコン（Ｓｉ）１２重量％を含む鉄ーアルミ
ニウム合金から形成し、高鉄粉末２を、鉄（Ｆｅ）９７
重量％、アルミニウム（Ａｌ）３重量％を含む鉄−アル
ミニウム合金から形成した。前記各粉末は急冷凝固によ
って形成され、低鉄粉末１は、Ａｌ−Ｓｉ共晶基にＡｌ
−Ｆｅの金属間化合物が分散した組織の粉末が得られ、
高鉄粉末２は、アルミニウムを含む耐熱性鋳鉄である。
この場合の各粉末は２０乃至４０μｍの範囲とした。
量％及びシリコン（Ｓｉ）１２重量％を含む鉄ーアルミ
ニウム合金から形成し、高鉄粉末２を、鉄（Ｆｅ）９７
重量％、アルミニウム（Ａｌ）３重量％を含む鉄−アル
ミニウム合金から形成した。前記各粉末は急冷凝固によ
って形成され、低鉄粉末１は、Ａｌ−Ｓｉ共晶基にＡｌ
−Ｆｅの金属間化合物が分散した組織の粉末が得られ、
高鉄粉末２は、アルミニウムを含む耐熱性鋳鉄である。
この場合の各粉末は２０乃至４０μｍの範囲とした。
【００４７】前記低鉄粉末１と高鉄粉末２とを、低鉄粉
体１が６に対して高鉄粉体２が４の重量割合で混合し
て、この混合した粉末を成形型６内で６ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力を加えて圧粉成形し、環状の圧粉成形体７を得
た。
体１が６に対して高鉄粉体２が４の重量割合で混合し
て、この混合した粉末を成形型６内で６ｔｏｎ／ｃｍ2
の圧力を加えて圧粉成形し、環状の圧粉成形体７を得
た。
【００４８】前記圧粉成形体７をアルゴンガス雰囲気中
において４７０〜４９０℃の温度で加熱した後、鍛造型
８内で８ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加えて熱間鍛造して、
環状の複合成形体９を得た。
において４７０〜４９０℃の温度で加熱した後、鍛造型
８内で８ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加えて熱間鍛造して、
環状の複合成形体９を得た。
【００４９】前記複合成形体９をピストン１１に鋳包
み、この複合成形体９にピストンリング溝１３を形成し
た。
み、この複合成形体９にピストンリング溝１３を形成し
た。
【００５０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、亀裂を生じることがなく、耐摩耗性に優れた複
合成形体が得られる。また、亀裂を生じることがなく、
耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な内燃機
関用ピストンが得られる。
よれば、亀裂を生じることがなく、耐摩耗性に優れた複
合成形体が得られる。また、亀裂を生じることがなく、
耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な内燃機
関用ピストンが得られる。
【図１】本発明の実施の形態を示す、複合成形体の製造
工程を説明する図面である。
工程を説明する図面である。
【図２】本発明の実施の形態を示す、複合成形体を用い
た内燃機関用ピストンの要部を断面して示す図面であ
る。
た内燃機関用ピストンの要部を断面して示す図面であ
る。
１ 鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アルミニウム合
金の粉末 ２ 鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合
金の粉末 ７ 圧粉成形体 ９ 複合成形体 １１ ピストン １２ 外周部 １３ ピストンリング溝
金の粉末 ２ 鉄の含有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合
金の粉末 ７ 圧粉成形体 ９ 複合成形体 １１ ピストン １２ 外周部 １３ ピストンリング溝
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した
粉末を、圧粉成形した後、熱間鍛造してなることを特徴
とする複合成形体。 - 【請求項２】 前記複合成形体の粉末は、鉄の含有量が
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含
有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末と
が、６対４の重量割合で混合されてなることを特徴とす
る、請求項１記載の複合成形体。 - 【請求項３】 鉄の含有量が４０重量％以下の鉄−アル
ミニウム合金の粉末と鉄の含有量が９０重量％以上の鉄
−アルミニウム合金の粉末とを混合して、この混合した
粉末を圧粉成形した後、熱間鍛造してなる複合成形体
を、アルミニウム合金製ピストンのピストンリング溝を
形成する外周部に鋳包み、この複合成形体にピストンリ
ング溝を形成したことを特徴とする内燃機関用ピスト
ン。 - 【請求項４】 前記複合成形体の粉末は、鉄の含有量が
４０重量％以下の鉄−アルミニウム合金の粉末と鉄の含
有量が９０重量％以上の鉄−アルミニウム合金の粉末と
が、６対４の重量割合で混合されてなることを特徴とす
る、請求項３記載の内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16496297A JPH111705A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 複合成形体及びその複合成形体を用いた内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16496297A JPH111705A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 複合成形体及びその複合成形体を用いた内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111705A true JPH111705A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15803187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16496297A Pending JPH111705A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 複合成形体及びその複合成形体を用いた内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111705A (ja) |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP16496297A patent/JPH111705A/ja active Pending
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