JPS5814311B2 - 亜鉛合金とアルミニウムとの積層材並びにその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐摩材として好適な金属材料に関するものであ
って、その目的とする処は低価格、低重量で、しかも従
来の耐摩材の特性を凌駕する新規な材料を提供するにあ
る。

従来この種耐摩材としては亜鉛中にアルミニウム４係、
銅１％以上を含有した合金（三菱金属株式会社製：商品
名ＺＡＳ，ＺＡＭ）等が知られている。

しかし乍ら、これらの合金は比較的高価であり、また重
量もあるため取扱いも不便である。

また、従来の合金は青銅に比して性質は改善されている
ものの尚充分なものではない。

本発明は上述従来の欠点を改善するため研究の結果達成
されたものであって、その製造法について詳細に説明す
れば、坩堝溶解炉に亜鉛、アルミニウム、銅を基準配合
になる様装入し５００’Ｃ〜５５０℃の範囲で加熱溶解
する。

ついで、充分撹拌溶解せしめた後金型に注入して亜鉛合
金の板材を形成せしめる。

つぎに上述板材をクラツド用金型に載置し、その表面を
フラツクスで被覆する。

ここで用いられるフラツクスは塩化アンモニウム、塩化
カルシウムを主体としたものであってその使用量は特に
限定されるものではなく前記板材の表面を被覆せしめれ
ば足りる。

フラツクスで板材表面を被覆することにより板材表面の
酸化を防止することができ表面の清浄化がはかられる。

この場合、金型、該板材等を１５０℃〜２００℃に保持
せしめることが望ましい。

つぎにフラツクスを被覆したものに対し、所定量の溶融
アルミニウム又はアルミニウム鋳物合金（以下たんにア
ルミニウムと云う）を注入する。

アルミニウムの注入につれフラックスは溶融するととも
に前記板材の被覆が崩れ、代りにアルミニウム溶湯が板
材と接触する。

アルミニウムの注入が完了するときは前記フラツクスは
アルミニウム溶湯表面上に浮上し、これがまたアルミニ
ウム表面の酸化防止に寄与することができる。

亜鉛合金の板材とアルミニウム溶湯との接触面は前記板
材表面が酸化されていないからこれが溶融アルミニウム
と直ちに合金化され一体となって両者の積層材が形成さ
れる。

したがって使用中に積層面から剥離するようなおそれは
全くない。

この場合アルミニウム溶湯表面が凝固し始めた段階に於
て、その表面を３〜５ｋｇ／ｃｙｙｔ程度で加圧し乍ら
凝固せしめるときはアルミニウム溶湯中に介在していた
ガスが排出され凝固後ガスに基因する鋳巣が解消される
とともに、亜鉛合金とアルミニウムとの密着はより強固
となり完全な積層材とすることができる。

亜鉛合金とアルミニウムとの容積比は目的、用途等によ
って適宜変更して使用することができるが、望ましくは
１：３〜５の範囲とする。

以上の如くにして製造された亜鉛合金とアルミニウム積
層材は両者が合金層によって完全に密着し一体として形
成された積層材であって、亜鉛合金の表面を耐摩材面と
し、アルミニウムはその裏金として用いられる。

今、本発明で使用される亜鉛合金（Ｚｎ６５，Ａ１２０
，Ｃｕ１５）とＺＡＭＮｏ．２との物理的、機械的性質
を比較すれば次表の通りである。

上述表より明らかな如く本発明で用いられる亜鉛合金は
ＺＡＭＮｏ．２に比し比重は小さい。

したがってこれにアルミニウムを裏金として使用するこ
とにより本発明の積層材の比重は３程度と半減し軽量化
がはかられる。

また、熱傳導率、熱膨脹率からは従来品に比し熱の影響
を少くすることができる。

さらにまた、抗張力、抗圧力、伸び、硬度等の機械的性
質もすべて改善され、特に耐摩性を高度に要求される部
分に使用することができる。

また、本発明の積層材はプレス機のスライドプレート材
として使用することができるほか、加工成形して軸受等
の摺動部等各種の耐摩材として使用することができる。

この場合耐摩耗面に常法により二硫化モリブデン、黒鉛
、金属酸化物等の固形潤滑剤を埋込んで使用することも
勿論である。

以上の如く本発明の方法は簡単な操作で亜鉛合金とアル
ミニウムの積層材を受ることができるとともに、得られ
る積層材は軽量、低廉で、かつ、機械的強度のより優れ
た耐摩材として使用することができる。

実施例 亜鉛６５、アルミニウム２０及び銅１５となる様にこれ
ら金属板又は塊状物を坩堝溶解炉中に入れ５００°Ｃ〜
５５０℃の温度で加熱して溶解する。

次いでこれを平金型に注入して凝固させ板材とする。

該板材を金型より取出してクラツド用金型に載置し、そ
の表面に塩化アンモニウム、塩化カルシウムを主体とす
るフラツクスを被覆せしめこの上面より予じめ溶融した
アルミニウムの所定量（亜鉛合金とアルミニウム容積比
１：５）を徐々に注入する。

アルミニウムの注入を完了するときは、アルミニウム表
面に前記フラツクスの溶融被膜が形成される。

暫らく放置することにより、フラツクスに被覆されたア
ルミニウム表面が凝固し始めるから、このときその上面
より３ｋｇ／ｃｍ２のプレス圧をかけ乍らアルミニウム
を凝固せしめる。

上述の様にして得られたものは、下側に亜鉛合金、上側
にアルミニウムの積層材であって、両者の接触面は一部
合金化され一体となったもので、しかもアルミニウム金
属中には殆んど鋳巣のない良質な積層材として得られる
。

この製品はそのままプレス材のスライドプレート材とし
て使用できるほか、これを加圧成型して亜鉛合金面を摺
動面とする軸受として使用することもできる。

更に亜鉛合金の摺動面に二硫化モリブデン等の固形潤滑
材を面積比２５％〜３０％を埋込んで使用すれば、摺動
面の無給油は勿論、その耐摩性能を倍加することができ
理想的な耐摩材料たらしめることもできる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛６１．５〜６８．５部、アルミニウム１８〜２
   ２部及び銅１３〜１７部よりなる亜鉛合金容積比１に対
   し、アルミニウム若しくはアルミニウム鋳物合金を３〜
   ５積層した亜鉛合金とアルミニウムとの積層材。 ２ 亜鉛６１．５〜６８．５部、アルミニウム１８〜２
   ２部及び銅１３〜１７部となるように亜鉛に対しアルミ
   ニウム及び銅を加え加熱溶解して金型に注入し板材とし
   て凝固せしめた後、該板材上面をブラックスで被覆した
   後、この上面から溶融アルミニウム若しくはアルミニウ
   ム鋳物合金を注入すシることを特徴とする亜鉛合金とア
   ルミニウムとの積層材の製造法。