JPS61137624A - 押出し加工用複合材ビレツト - Google Patents
押出し加工用複合材ビレツトInfo
- Publication number
- JPS61137624A JPS61137624A JP25767284A JP25767284A JPS61137624A JP S61137624 A JPS61137624 A JP S61137624A JP 25767284 A JP25767284 A JP 25767284A JP 25767284 A JP25767284 A JP 25767284A JP S61137624 A JPS61137624 A JP S61137624A
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- JP
- Japan
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- billet
- extrusion
- extruded
- alloy
- matrix
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- Pending
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- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
押出加工用ビレット。
従来の技術
Ｓｔｃウィスカー或いはＭ２Ｏ３短繊維が１０〜２０容
量優に容量上うに成形体を形成し、該成形体に加圧鋳造
法により金属溶湯を含浸させて前記短繊維との複合材ビ
レットを得、該複合材ビレットに熱間で圧力を加え１つ
又は２つ以上のダイス孔から連続的に長く押出し所望断
面をもった複合材が得られる。
量優に容量上うに成形体を形成し、該成形体に加圧鋳造
法により金属溶湯を含浸させて前記短繊維との複合材ビ
レットを得、該複合材ビレットに熱間で圧力を加え１つ
又は２つ以上のダイス孔から連続的に長く押出し所望断
面をもった複合材が得られる。
発明が解決しようとする問題点
ところがこのような従来のものにおいてはその押出し加
工において押出し材表面にクラックが発生し、又ダイス
の摩耗が激しく、更にメタルがダイスに凝着し、このた
め押出し材の表面にテアリングが発生するなどの問題点
を有し、好ましい押出し材を得ることができない。特に
強化材の体積比が大きいほど、又マトリックスの高温変
形抵抗値が大きい程、押出し材表面の劣化が著しい。
工において押出し材表面にクラックが発生し、又ダイス
の摩耗が激しく、更にメタルがダイスに凝着し、このた
め押出し材の表面にテアリングが発生するなどの問題点
を有し、好ましい押出し材を得ることができない。特に
強化材の体積比が大きいほど、又マトリックスの高温変
形抵抗値が大きい程、押出し材表面の劣化が著しい。
「発明の構成」
問題点を解決するための手段
ダイス孔から連続的に押出し加工し補強材とマトリック
ス金属又は合金よ構成る押出し材を得るためのものであ
って、前記補強材とマトリックス金属又は合金より成る
腹合組織部の押出し先端側に上記したマ） ＩＪソック
ス属又は合金のみから成る層が形成されたことを特徴と
する押出し加工用複合材ビレット。
ス金属又は合金よ構成る押出し材を得るためのものであ
って、前記補強材とマトリックス金属又は合金より成る
腹合組織部の押出し先端側に上記したマ） ＩＪソック
ス属又は合金のみから成る層が形成されたことを特徴と
する押出し加工用複合材ビレット。
作用
押出し先端側く形成されたマトリックス金属又は合金の
みよ構成る層部分は押出し加工に際して押出し材の表面
に薄く層着することになシ内部が補強材とマトリックス
との複合組織をもったものとして得られる。即ち押出し
材の表面は単にマトリックス金属又は合金のみのビレッ
トを押出したものと同様になり、クラックなどの発生を
有効に防止する。
みよ構成る層部分は押出し加工に際して押出し材の表面
に薄く層着することになシ内部が補強材とマトリックス
との複合組織をもったものとして得られる。即ち押出し
材の表面は単にマトリックス金属又は合金のみのビレッ
トを押出したものと同様になり、クラックなどの発生を
有効に防止する。
ダイスに対しては補強材の接触を実賞的に阻実施例
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を
説明すると、例えば＆Ｃウィスカーの成形体を体積比で
２０％になるよう１００ｍφＸ１００ｍＡ！の形状に形
成し、該成形体を例えば６００℃前後に加熱後、内径１
１００Ｋφ、深さ２３０ｍの加圧鋳造機鋳型空間に設置
する。
説明すると、例えば＆Ｃウィスカーの成形体を体積比で
２０％になるよう１００ｍφＸ１００ｍＡ！の形状に形
成し、該成形体を例えば６００℃前後に加熱後、内径１
１００Ｋφ、深さ２３０ｍの加圧鋳造機鋳型空間に設置
する。
更に、別の溶解炉で溶解されたマトリックスＡＡ２０２
４合金溶湯約８００ｉを該鋳型空間に注入し、直ちに加
圧鋳造機加圧グランツヤ−の下降によって該溶湯上面を
加圧（例えば１０００４龜すし、溶湯を＆Ｃウィスカー
成形体内部に含浸させる。更に、ＳｔＣクイスカー成形
体内の溶湯が凝固終了するまで加圧をつづける。
４合金溶湯約８００ｉを該鋳型空間に注入し、直ちに加
圧鋳造機加圧グランツヤ−の下降によって該溶湯上面を
加圧（例えば１０００４龜すし、溶湯を＆Ｃウィスカー
成形体内部に含浸させる。更に、ＳｔＣクイスカー成形
体内の溶湯が凝固終了するまで加圧をつづける。
このようにして得られたＳｔＣクイスカーとマトリック
スＡＡ２０２４合金との複合材ビレットの構造は第１図
に示すとおシである。すなわち、底部よ＃） １００ｍ
の高さまでは＆Ｃウィスカー成形体の体積比２０％の複
合部材１で、その前面に＆Ｃウィスカーを含まない５龍
厚さのマトリックスＡＡ２０２４合金部分２を有する複
合材ビレットが得られる。前記した＆Ｃウィスカーの成
形体は適宜にＡｔ２０．短維維などの補強材をＳｔＣク
イスカーに代えて採用することができ、斯かる補強材は
一般的に太さが０．１〜２０μｍで長さがｌ〜ｉｏ、ｏ
ｏｏμｍ程度のものである。
スＡＡ２０２４合金との複合材ビレットの構造は第１図
に示すとおシである。すなわち、底部よ＃） １００ｍ
の高さまでは＆Ｃウィスカー成形体の体積比２０％の複
合部材１で、その前面に＆Ｃウィスカーを含まない５龍
厚さのマトリックスＡＡ２０２４合金部分２を有する複
合材ビレットが得られる。前記した＆Ｃウィスカーの成
形体は適宜にＡｔ２０．短維維などの補強材をＳｔＣク
イスカーに代えて採用することができ、斯かる補強材は
一般的に太さが０．１〜２０μｍで長さがｌ〜ｉｏ、ｏ
ｏｏμｍ程度のものである。
又マトリックスとしてはアルミニウムないしその合金が
適宜に採用されるが、場合によってはマグネシウム、チ
タン、銅などを用いることができる。更にこのようなマ
トリックス金属溶湯の溶解＠度としてはその組成を考（
ばして適当な温度を採用するが、アルミニウム合金の場
合は一般的に７００〜８００℃である。
適宜に採用されるが、場合によってはマグネシウム、チ
タン、銅などを用いることができる。更にこのようなマ
トリックス金属溶湯の溶解＠度としてはその組成を考（
ばして適当な温度を採用するが、アルミニウム合金の場
合は一般的に７００〜８００℃である。
ウィスカーなどの補強繊維材とマトリックスとの体積比
については補強材が１０〜２０容量−程度としてよいこ
とは上記し走従来のものと同様であるが、場合によって
は３０容量慢程度とすることができ、上記した溶湯を含
浸させるための加圧力についてはこのよりな補強材の量
およびその性状と前記したような溶湯の温度条件などを
考慮して適当に選ぶことかでき、一般的には１００−１
，０００敏Ｗである。
については補強材が１０〜２０容量−程度としてよいこ
とは上記し走従来のものと同様であるが、場合によって
は３０容量慢程度とすることができ、上記した溶湯を含
浸させるための加圧力についてはこのよりな補強材の量
およびその性状と前記したような溶湯の温度条件などを
考慮して適当に選ぶことかでき、一般的には１００−１
，０００敏Ｗである。
上記のように得られたビレット表面における加圧鋳造時
の離型剤を除去するため、外径９８朋、高さ１０３趨に
開削する。然して、該固剤ビレットを均質化処Ｎ後、例
えばコンテナ一温度４００℃、ビレット予熱温度４８０
℃の条件で、２０１１φのダイスを配設したコンテナー
内に該ビレットをＳシＣウィスカーを含まない部分を前
にして装入し、該ビレットに押出力を加え２０ｙｍφ棒
を押出した。
の離型剤を除去するため、外径９８朋、高さ１０３趨に
開削する。然して、該固剤ビレットを均質化処Ｎ後、例
えばコンテナ一温度４００℃、ビレット予熱温度４８０
℃の条件で、２０１１φのダイスを配設したコンテナー
内に該ビレットをＳシＣウィスカーを含まない部分を前
にして装入し、該ビレットに押出力を加え２０ｙｍφ棒
を押出した。
このようにして得られた押出し棒は、表面に０、１〜０
．５羽の厚さのマトリックスＡ Ａ ２０２４合金のみ
から成る層を有し、内部かＳｉ、Ｃウィスカーとマトリ
ックスＡＡ２０２４合金複合材から成る構造になってい
る。該押出し棒の表面性状は、２０２４合金の押出し棒
と同様で極めて良好である。
．５羽の厚さのマトリックスＡ Ａ ２０２４合金のみ
から成る層を有し、内部かＳｉ、Ｃウィスカーとマトリ
ックスＡＡ２０２４合金複合材から成る構造になってい
る。該押出し棒の表面性状は、２０２４合金の押出し棒
と同様で極めて良好である。
また、比較のためにマトリックスのみから成る層を有し
ないビレットのみで、つまシ従来の方法で押出し試験を
実施したが、試験可能な最低の押出し速度である０、
２ ｍ／ｍｉｎの条件でも押出し丸棒に第２図Ａのよう
に表面にテアリング４が発生する。尚、この際の試験可
能な最低押↓ 出し度とは、通常の工場の押出し機でＨｌ、０Ｖｍｉ
ｎ以下ではコントロールできないが、本発明者等がその
設備について入念な調整を加え、０．２７ＦＩ／ｒＩＩ
Ｉｉｎまで可能としたものである。但しこの速度は一定
に保持するのは困難で、必ずしも安定しない速度である
。
ないビレットのみで、つまシ従来の方法で押出し試験を
実施したが、試験可能な最低の押出し速度である０、
２ ｍ／ｍｉｎの条件でも押出し丸棒に第２図Ａのよう
に表面にテアリング４が発生する。尚、この際の試験可
能な最低押↓ 出し度とは、通常の工場の押出し機でＨｌ、０Ｖｍｉ
ｎ以下ではコントロールできないが、本発明者等がその
設備について入念な調整を加え、０．２７ＦＩ／ｒＩＩ
Ｉｉｎまで可能としたものである。但しこの速度は一定
に保持するのは困難で、必ずしも安定しない速度である
。
一方、本発明による方法では、押出し速度を１、０ ｍ
／ｗｉｎ前後に上昇させても、表面の良好な第２図（Ｂ
）に示す如き押出し棒３が得られた。
／ｗｉｎ前後に上昇させても、表面の良好な第２図（Ｂ
）に示す如き押出し棒３が得られた。
以上のように、本発明は、ビレット先端のマトリックス
のみから成る層からのマトリックスメタルが、押出しの
終期まで複合材の表面を覆う状態となシ、ダイスと複合
材との摩擦を回避することによって、ダイスと複合材の
凝着が防止できるという発見に基づいてなされたもので
ある。
のみから成る層からのマトリックスメタルが、押出しの
終期まで複合材の表面を覆う状態となシ、ダイスと複合
材との摩擦を回避することによって、ダイスと複合材の
凝着が防止できるという発見に基づいてなされたもので
ある。
複合材による押出し材は押出し加工後、切削加工によっ
て製品化したシ、あるいは鍛造用素材として利用される
。これらの場合には、押出し材表面の不均質層（マトリ
ックスのみから成る層）の厚さは、薄ければ薄いほうが
よいが、通常１ｍはど開削されるので、この１ｍ１１度
までは許容される。
て製品化したシ、あるいは鍛造用素材として利用される
。これらの場合には、押出し材表面の不均質層（マトリ
ックスのみから成る層）の厚さは、薄ければ薄いほうが
よいが、通常１ｍはど開削されるので、この１ｍ１１度
までは許容される。
また、押出し棒の該不均質層の厚さは、押出。
し比および複合材ビレット先端のマトリックスのみから
成る層の厚さによって決定される。
成る層の厚さによって決定される。
このよ５次点から、マトリックスのみから成る先端層の
厚みと押出し材表面層の厚さの関係を求めたところ、押
出し比６：１以上では、該先端層の厚みがビレット長さ
の１０％以下であれば、押出し材の先端から１０α以降
では、押出し材表面層の厚さが１． Ｏｓａｗ以下とな
ることを見い出した。また、ビレット先端層厚さが、ビ
レット長さの２９６以下では、押出し比２５：ｌ以下の
場合に、押出しの終期に押出し材表面に微小なりラック
が発生する。従って、ビレット先端層の適切な厚さは、
ビレット全長の２チから１０％の範囲にあることが知ら
れた。
厚みと押出し材表面層の厚さの関係を求めたところ、押
出し比６：１以上では、該先端層の厚みがビレット長さ
の１０％以下であれば、押出し材の先端から１０α以降
では、押出し材表面層の厚さが１． Ｏｓａｗ以下とな
ることを見い出した。また、ビレット先端層厚さが、ビ
レット長さの２９６以下では、押出し比２５：ｌ以下の
場合に、押出しの終期に押出し材表面に微小なりラック
が発生する。従って、ビレット先端層の適切な厚さは、
ビレット全長の２チから１０％の範囲にあることが知ら
れた。
製造例Ｉ
Ｍｚ Ｑ ３短繊維体積比２５チ、マトリックスＡＡ６
０６１、ビレット先端層厚さ２酊を有する直径９８１１
１％高さ１０２朋の複合材ビレットを加圧鋳造法で製置
し、該複合材ビレットを６００ト／押出し機において押
出し速度０．６ ｍ１ｍ１ｎ 。
０６１、ビレット先端層厚さ２酊を有する直径９８１１
１％高さ１０２朋の複合材ビレットを加圧鋳造法で製置
し、該複合材ビレットを６００ト／押出し機において押
出し速度０．６ ｍ１ｍ１ｎ 。
押出し比２０：１で１１０ｍｍＸ４０の平板に押出した
。即ちこの場合、クラックなどの発生しない表面良好な
押出し平板が得られた。
。即ちこの場合、クラックなどの発生しない表面良好な
押出し平板が得られた。
製造例２
＆Ｃウィスカ一体積比２０チ、マトリックスＡＡ２０１
４、ビレット先端層厚さ１０鰭を有する直径１５０ｗ５
高さＸ５０順の複合材ビレットを加圧鋳造法で製造し、
２０Ｏｏトン押出し機において押出し速度１．０ ？７
Ｉ／ｍｌｎ 、押出し比１４：１で４０Ｍφ丸棒を押出
した。この場合において表面にクラックやテアリングな
どを発生しない良好な表面性状の押出し丸棒を得ること
が、できた。なお、３０回に亘る押出し後においてダイ
スの損耗状態を検討したが殆んど摩耗を求め得ないもの
であった。
４、ビレット先端層厚さ１０鰭を有する直径１５０ｗ５
高さＸ５０順の複合材ビレットを加圧鋳造法で製造し、
２０Ｏｏトン押出し機において押出し速度１．０ ？７
Ｉ／ｍｌｎ 、押出し比１４：１で４０Ｍφ丸棒を押出
した。この場合において表面にクラックやテアリングな
どを発生しない良好な表面性状の押出し丸棒を得ること
が、できた。なお、３０回に亘る押出し後においてダイ
スの損耗状態を検討したが殆んど摩耗を求め得ないもの
であった。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときは押出し加工に際
し押出し材の表面にクラックを発生することが少く、ス
テアリングの発生もない嵐−好を押出し材を得ることが
でき、更には押出し用ダイスの摩耗も少い有利な押出し
操業を実施し得るものであシ、工業的にその効果の大き
い発明である。
し押出し材の表面にクラックを発生することが少く、ス
テアリングの発生もない嵐−好を押出し材を得ることが
でき、更には押出し用ダイスの摩耗も少い有利な押出し
操業を実施し得るものであシ、工業的にその効果の大き
い発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明による複合材ビレットの斜面図、第２図はテア
リングの発生状態を示す押出し棒材と本発明による押出
し棒材を併せて示す各側面図である。 然してこれらの図面において、１は複合部材部分、２は
マトリックス合金部分、３は押出し棒材、４はその表面
におけるテアリングを示すものである。 特許出願人 日本軽金属株式会社 発 明 者 渡 辺 修 −部間
味 村 彬 部
同 斉 藤 勝
義第 ／ 醜 第 ２ 飄 ｌｌ
は本発明による複合材ビレットの斜面図、第２図はテア
リングの発生状態を示す押出し棒材と本発明による押出
し棒材を併せて示す各側面図である。 然してこれらの図面において、１は複合部材部分、２は
マトリックス合金部分、３は押出し棒材、４はその表面
におけるテアリングを示すものである。 特許出願人 日本軽金属株式会社 発 明 者 渡 辺 修 −部間
味 村 彬 部
同 斉 藤 勝
義第 ／ 醜 第 ２ 飄 ｌｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ダイス孔から連続的に押出し加工し補強材とマトリ
ツクス金属又は合金より成る押出し材を得るためのもの
であつて、前記補強材とマトリツクス金属又は合金より
成る複合組織部の押出し先端側に上記したマトリツクス
金属又は合金のみから成る層が形成されたことを特徴と
する押出し加工用複合材ビレツト。 ２、マトリツクス金属又は合金のみより成る層の厚さが
ビレツト全長の２〜１０％である特許請求の範囲第１項
に記載の押出し加工用複合材ビレツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25767284A JPS61137624A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 押出し加工用複合材ビレツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25767284A JPS61137624A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 押出し加工用複合材ビレツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137624A true JPS61137624A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17309499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25767284A Pending JPS61137624A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 押出し加工用複合材ビレツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137624A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51140859A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-04 | Hokusei Aluminium Co Ltd | Method of producing mating aluminum extrusion blank |
| JPS5966918A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-16 | Showa Denko Kk | アルミニウム合金製複層構造中空部材 |
-
1984
- 1984-12-07 JP JP25767284A patent/JPS61137624A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51140859A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-04 | Hokusei Aluminium Co Ltd | Method of producing mating aluminum extrusion blank |
| JPS5966918A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-16 | Showa Denko Kk | アルミニウム合金製複層構造中空部材 |
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