JPS6026821B2 - 粒子分散型複合材料の製造方法 - Google Patents

粒子分散型複合材料の製造方法

Info

Publication number
JPS6026821B2
JPS6026821B2 JP57050869A JP5086982A JPS6026821B2 JP S6026821 B2 JPS6026821 B2 JP S6026821B2 JP 57050869 A JP57050869 A JP 57050869A JP 5086982 A JP5086982 A JP 5086982A JP S6026821 B2 JPS6026821 B2 JP S6026821B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle
particles
molten metal
mold
molded body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57050869A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58167736A (ja
Inventor
義則 西田
恒道 今井
弘美 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP57050869A priority Critical patent/JPS6026821B2/ja
Priority to US06/469,693 priority patent/US4587707A/en
Publication of JPS58167736A publication Critical patent/JPS58167736A/ja
Publication of JPS6026821B2 publication Critical patent/JPS6026821B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1094—Alloys containing non-metals comprising an after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1005—Pretreatment of the non-metallic additives
    • C22C1/1015—Pretreatment of the non-metallic additives by preparing or treating a non-metallic additive preform
    • C22C1/1021—Pretreatment of the non-metallic additives by preparing or treating a non-metallic additive preform the preform being ceramic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C22C1/1073—Infiltration or casting under mechanical pressure, e.g. squeeze casting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミック粒子を金属中に分散させた粒子分
散型複合材料の製造方法に関するものである。
従来の粒子分散型複合材料の製造方法のうち、凝固法に
よるものは、溶融金属中にセラミック等の粒子を分散さ
せ、それを鋳型内に注入して凝固させるようにしていた
が、如何にして溶融金属中に粒子を均一に分散させるか
という点と、如何にして粒子を分散状態に保持したまま
で凝固させるかという点が最大の問題であった。
そこで従来では、溶融金属を固相と液相とが共存する状
態に保持することによってその粘性を大きくし、溶融金
属と粒子との分離が生じにくい状態でそれらを混合して
凝固させるとか、粘性を増大させる合金元素を添加して
粒子が混り易い状態にするとか、あるいは、粒子の表面
に金属メッキを施すことによって粒子と溶融金属とをよ
くぬれた状態で混合させるなどの手段がとられていたが
、いずれも工程が複雑で安定した品質の製品を得ること
が困難であり、溶融金属と混りにくし、粒子の場合には
複合材料の製造が困難となるなどの問題があった。叙上
に鑑み本発明は、粒子の分散が容易で一定品質の製品を
安価に得ることのできる方法の提供を目的とするもので
、セラミック粒子によって形成した多孔状の粒子成形体
を鋳型の内部に均一に配置し、この鋳型内に溶融金属を
注入して、この溶融金属を、高圧力を作用させて粒子成
形体内に十分浸透させた後凝固させることにより、粒子
成形体を内蔵した凝固物を形成し、この凝固物に塑性加
工を施すことにより粒子成形体の分断を生じさせてセラ
ミック粒子を金属中に分散させることを特徴とする。以
下、本発明の方法を図面を参照しながらさらに詳細に説
明するに、本発明の方法においては、まず、セラミック
粒子によって予め多孔状の粒子成形体が形成される。
この粒子成形体は、セラミック粒子に有機物または無機
物の粘結材を混ぜて円形や任意の多角形断面を有する細
径棒状、あるいは薄い平板状に加圧成形し、これを高温
で焼結して粘結材を焼失させることにより多孔状に形成
するもので、粘結材の焼失によっても形状が容易に壊れ
ない程度の強度をもたせるのが望ましい。次に、上記粒
子成形体１を第１図に示すように鋳型２の内部にほぼ均
一に配置する。この粒子成形体１の保持は、図示したよ
うな保持台３を用いるとか、あるいは鋳型２に側壁に粒
子成形体１を載層可能な凹凸を設けて直接鋳型２に支持
させるとか、または、鋳型内空間全体に粒子成形体を粗
い間隔で積み重ねて満たすことにより行う。続いて、上
記粒子成形体１を配置した鋳型２内に溶融金属を鋳込み
、ただちに第２図のようにポンチ４を介して例えば５０
０〜１００の気圧の高圧力を機械的に作用させる。この
加圧によって溶融金属は粒子成形体１の空隙内に浸透し
、粒子と溶融金属との接触状態が非常に良好になる。そ
して、溶融金属が空隙内に十分浸透した状態でこの熔融
金属を凝固させ、第３図に示すような凝固物５を得る。
この凝固物５は、粒子成形体１をそのままの形で内蔵す
るものであり、従ってその内部構造は、金属中にセラミ
ック粒子が規則的に偏在した状態にある。次に、上記凝
固物５に常温または高温で圧延、押出し等の塑性加工を
加え、粒子成形体１の分断を生じさせてセラミック粒子
を金属中に分散させることにより所望の粒子分散型複合
材料を得る。
この場合、塑性加工を粒子成形体１の長さ方向に加える
と、この粒子成形体１が長さ方向に引延ばされて並んだ
方向性のある複合材料を得ることができ、一方、第４図
に示すように、コンテナ６、ダイス７及びポンチ８を用
いて粒子成形体１の長さ方向と直角またはそれに近い角
度で押出し加工等の塑性加工を加えると、セラミック粒
子が比較的ランダムに入り乱れて分散した内部構造の複
合材料を得ることができる。上述した金属材料としては
、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、銅、銅合金
などが使用され、これらと各種セラミックとの組合わせ
によって種々の特性を有する複合材料を得ることができ
る。而してこれらの複合材料は、その特性に基づいて耐
摩耗性や振動吸収性、強度等が必要な機械部品として使
用される。次に本発明の実施例について説明する。
まず、セラミックによる粒子成形体を形成するに当り、
白色溶融アルミナ（＃１２０） …１０碇部１
：１の混合物．・・１５部 成形用のり（デキストリン２０％水溶液）・・・５部 を用意し、これらの原料をよく混合したのち一定量ずつ
秤量し、これを金型に入れて５００【９ｆ／地の圧力で
２肋×１仇舷×１００肌の薄い板状に成形した。
但し、この成形体は薄くて長いため、形が壊れないよう
厚紙の上に成形した。これを十分乾燥したのち、電気炉
に入れて徐々に加熱し、１３００ｑｏの温度に約３０分
間保持したのち徐冷して取出した。このようにして形成
された粒子成形体は、鋳型内空間に配置するには十分な
強度を有し、少し強く圧縮するとすぐに壊れて紛々にな
る程度である。
また、この成形体の密度は約２．３夕／めであってアル
ミニウムの密度２．３８夕／地（６６０ｏｏで）より少
し４・さいため、注湯により浮き上らないようにするた
めに太めの針金からなる保持台に固定し、それを５００
ｑｏ位に子熱したあと鋳型内に挿入した。次に鋳型温度
を約３００午○とし、粒子成形体が冷えないうちに７５
０ｏｏで溶轍した純アルミニウム溶湯を鋳込み、すばや
くポンチを介して約５００ｋ９ｆ／洲の圧力を加えて凝
固させた。
そして、上記凝固物を鋳型から取出して両端の保持台の
部分を切除し、粒子成形体の長さ方向に圧延することに
より複合材料を形成した。
かくして得られた複合材料の内部構造は、粒子成形体が
圧延方向に分断されてアルミナ粒子がその方向に分散し
、このアルミナ粒子とアルミニウムが混つた部分と、ア
ルミニウムだけの部分とが層をなしており、アルミナの
分散状態が非常に良好であった。
以上に詳述したように、本発明によれば、セラミック粒
子からなる多孔状の粒子成形体を鋳型内に配置しておき
、溶融金属を注入後この溶融金属に高圧力を加えて凝固
させ、その凝固物に塑性変形を加えることによってセラ
ミック粒子を金属内に分散させるようにしたので、その
均一な分散を確実に行うことができ、一定品質の製品を
大量且つ安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は粒子成形体の配置態様を説明するための斜視図
、第２図は凝固物の形成工程を説明する断面図、第３図
は凝固物の斜視図、第４図は塑性加工の一例を示す断面
図である。 １……粒子成形体、２……鋳型、３……凝固物。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ セラミツク粒子につて形成した多孔状の粒子成形体
    を鋳型の内部に均一に配置し、この鋳型内に溶融金属を
    注入して、この溶融金属を、高圧力を作用させて粒子成
    形体内に十分浸透させた後凝固させることにより、粒子
    成形体を内蔵した凝固物を形成し、この凝固物に塑性加
    工を施すことにより粒子成形体の分断を生じさせてセラ
    ミツク粒子を金属中に分散させることを特徴とする粒子
    分散型複合材料の製造方法。
JP57050869A 1982-03-29 1982-03-29 粒子分散型複合材料の製造方法 Expired JPS6026821B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57050869A JPS6026821B2 (ja) 1982-03-29 1982-03-29 粒子分散型複合材料の製造方法
US06/469,693 US4587707A (en) 1982-03-29 1983-02-25 Method for manufacture of composite material containing dispersed particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57050869A JPS6026821B2 (ja) 1982-03-29 1982-03-29 粒子分散型複合材料の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58167736A JPS58167736A (ja) 1983-10-04
JPS6026821B2 true JPS6026821B2 (ja) 1985-06-26

Family

ID=12870725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57050869A Expired JPS6026821B2 (ja) 1982-03-29 1982-03-29 粒子分散型複合材料の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4587707A (ja)
JP (1) JPS6026821B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62204905A (ja) * 1986-03-06 1987-09-09 Ube Ind Ltd 反応射出成形方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1213484B (it) * 1986-08-19 1989-12-20 Samim Soc Azionaria Minero Met Materiale composito di lega zn-a1rinforzato con polvere di carburo di silicio.
US4726927A (en) * 1987-02-25 1988-02-23 Gte Products Corporation Method and apparatus for forming pressed powder metal parts having multiple cavities
JPS6431565A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Atsugi Motor Parts Co Ltd Production of fiber reinforced composite material
US5198167A (en) * 1988-10-31 1993-03-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing fiber molding for fiber-reinforced composite materials
US5039633A (en) * 1989-09-14 1991-08-13 The Dow Chemical Company B4C/Al cermets and method for making same
JPH04224198A (ja) * 1990-12-26 1992-08-13 Tokai Carbon Co Ltd Ｍｍｃ用プリフォームの製造方法
US5308422A (en) * 1991-08-12 1994-05-03 The Washington Technology Center Method of making ceramic/metal composites with layers of high and low metal content
US5299620A (en) * 1992-01-21 1994-04-05 Deere & Company Metal casting surface modification by powder impregnation
US5165592A (en) * 1992-03-31 1992-11-24 J & L Plate, Inc. Method of making refiner plate bars
US5511603A (en) * 1993-03-26 1996-04-30 Chesapeake Composites Corporation Machinable metal-matrix composite and liquid metal infiltration process for making same
US5509459A (en) * 1994-09-28 1996-04-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pressure cast alumina tile reinforced aluminum alloy armor and process for producing the same
KR960023161A (ko) * 1994-12-05 1996-07-18 전성원 고내마모성 알루미늄합금의 제조방법
CA2298164A1 (en) * 1999-02-12 2000-08-12 Hiroto Shoji Method for manufacturing aluminum-based composite plate
US6778936B2 (en) 2000-03-08 2004-08-17 J & L Fiber Services, Inc. Consistency determining method and system
US6752165B2 (en) 2000-03-08 2004-06-22 J & L Fiber Services, Inc. Refiner control method and system
US6502774B1 (en) 2000-03-08 2003-01-07 J + L Fiber Services, Inc. Refiner disk sensor and sensor refiner disk
JP3774625B2 (ja) * 2000-10-30 2006-05-17 株式会社日立製作所 焼結部材の鍛造方法
US6938843B2 (en) 2001-03-06 2005-09-06 J & L Fiber Services, Inc. Refiner control method and system
EP1534451B1 (en) * 2002-08-20 2007-02-14 Ex One Corporation Casting process
US7104480B2 (en) * 2004-03-23 2006-09-12 J&L Fiber Services, Inc. Refiner sensor and coupling arrangement
WO2013166275A1 (en) 2012-05-02 2013-11-07 Intellectual Property Holdings, Llc Ceramic preform and method
CN107000249A (zh) 2014-10-20 2017-08-01 知识产权控股有限责任公司 陶瓷预制件和方法
EP3397873B1 (en) 2015-12-31 2022-09-07 Intellectual Property Holdings, LLC Method of making a metal matrix composite vented brake rotor
WO2017136810A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Intellectual Property Holdings, Llc Device and method for forming a metal matrix composite vehicle component
US10830296B2 (en) 2017-04-21 2020-11-10 Intellectual Property Holdings, Llc Ceramic preform and method
CN112548077B (zh) * 2020-11-03 2022-08-12 南京理工大学 一种铝合金-陶瓷复合结构整体液态成型方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US370436A (en) * 1887-09-27 Elbeidge wheelee
US1166167A (en) * 1912-04-13 1915-12-28 Leonard G Woods Forming castings.
US3013329A (en) * 1958-06-18 1961-12-19 Westinghouse Electric Corp Alloy and method
US3061924A (en) * 1959-03-06 1962-11-06 Continental Can Co Production of internally cladded laminate metal stock
CH370041A (fr) * 1961-01-04 1963-06-30 Continental Can Co Procédé de fabrication d'un matériau comprenant des couches métalliques distinctes
US3447913A (en) * 1966-03-18 1969-06-03 George B Yntema Superconducting composite material
US3546769A (en) * 1967-09-18 1970-12-15 Clevite Corp Method for making metal composites
US3970136A (en) * 1971-03-05 1976-07-20 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Method of manufacturing composite materials
US3918141A (en) * 1974-04-12 1975-11-11 Fiber Materials Method of producing a graphite-fiber-reinforced metal composite
JPS5550447A (en) * 1978-10-05 1980-04-12 Honda Motor Co Ltd Manufacture of fiber-reinforced magnesium alloy member
JPS5779063A (en) * 1980-11-06 1982-05-18 Honda Motor Co Ltd Production of fiber reinforced composite material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62204905A (ja) * 1986-03-06 1987-09-09 Ube Ind Ltd 反応射出成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58167736A (ja) 1983-10-04
US4587707A (en) 1986-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6026821B2 (ja) 粒子分散型複合材料の製造方法
US2122960A (en) Refractory body and method of making same
US3346680A (en) Method of molding comminuted nonplastic inorganic material
AT406027B (de) Verfahren zur herstellung von formteilen aus metallschaum
US3351688A (en) Process of casting refractory materials
US4560526A (en) Process for preparing molded silicon carbide product
KR100556144B1 (ko) 귀금속 조형용 점토 조성물 및 귀금속 소결품의 제조 방법
US4617979A (en) Method for manufacture of cast articles of fiber-reinforced aluminum composite
DE2520993C3 (de) Feuerfeste Masse auf der Basis von Kieselsäureanhydrid und ihre Verwendung zur Herstellung der Auskleidung eines Gießtrichters sowie Verfahren zur Behandlung einer solchen Auskleidung
JPS619537A (ja) 無機短繊維強化金属複合材の製造法
US3296021A (en) Heat-resistant and oxidationproof materials
JPS6153420B2 (ja)
RU2713254C1 (ru) Способ изготовления изделий из металлических порошков
JPS62227603A (ja) セラミツクス焼結体の製造方法及び該製造方法に用いるための成形型
JPS6111282B2 (ja)
US3845185A (en) Method for pressure sintering a refractory powder
JPH0578710A (ja) 長物鉄系焼結体の製造方法
JPS60115361A (ja) 複合材料の製造方法
US5051220A (en) Method for the manufacture of a heating element
JPH0421740B2 (ja)
JPS63130733A (ja) 銅基複合材料の製造方法
JPH0219430A (ja) 金属多孔質体の製造法
JP3006263B2 (ja) 金属粉末焼結体の製造方法
JP3112993B2 (ja) ナイロンとセラミックスの複合材の製造方法
RU1338209C (ru) Способ получения изделий из композиционных материалов на основе карбида титана