JPS6186064A - 無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法 - Google Patents
無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法Info
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- JPS6186064A JPS6186064A JP20798784A JP20798784A JPS6186064A JP S6186064 A JPS6186064 A JP S6186064A JP 20798784 A JP20798784 A JP 20798784A JP 20798784 A JP20798784 A JP 20798784A JP S6186064 A JPS6186064 A JP S6186064A
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-
- 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
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
本発明は無機質＃夛維を配合した金属質複合体の製造方
法に係り、アルミニウム質またはマグネシウム質のよう
な金ｉＫ無機質繊維を均斉に分散せしめ、優れた強度や
耐摩耗性に加え、これらの特性においてばらつきのない
製品を得ようとするものである。
法に係り、アルミニウム質またはマグネシウム質のよう
な金ｉＫ無機質繊維を均斉に分散せしめ、優れた強度や
耐摩耗性に加え、これらの特性においてばらつきのない
製品を得ようとするものである。
産業上の利用分野
アルミニウム質またはマグネシウム質のような金属に無
機質繊維材を分散配合した複合体の製造技術。
機質繊維材を分散配合した複合体の製造技術。
従来の技術
炭素質、炭化けい素質或いはアルミナ質などの無機質短
繊維強化材をアルミニウム質またはマグネシウム質のよ
うな金属マトリックス中に分散複合させた材料はその耐
摩耗性や強度において優れていることから産業用機械や
車輌などの耐摩耗性・と共に強度を必要とする部材に使
用することに関し検討が重ねられている。
繊維強化材をアルミニウム質またはマグネシウム質のよ
うな金属マトリックス中に分散複合させた材料はその耐
摩耗性や強度において優れていることから産業用機械や
車輌などの耐摩耗性・と共に強度を必要とする部材に使
用することに関し検討が重ねられている。
然して、このような強化材の分散配合による複合体の強
化特性はマトリックスに対する強化材の分散状態良否に
大きく依存し、従ってその分散複合方法に関してそれな
りの提案がなされている。即ち一般的な複合体製造方法
としては、予め成形した強化材からなる成形体にマ）
ＩＩラックスなる金属溶融体を加圧鋳造法や遠心鋳造法
等の鋳造技術によって強制的に浸入凝固させ複合体と寸
ろ方法である。なお一部にはこの一般法で得られた複合
体を再び加工して小塊とし、この小塊を適当な割合で別
に準備されたマトリックス溶融体に添加攪拌して分散混
合させた後に鋳造し複合体とする方法がある。
化特性はマトリックスに対する強化材の分散状態良否に
大きく依存し、従ってその分散複合方法に関してそれな
りの提案がなされている。即ち一般的な複合体製造方法
としては、予め成形した強化材からなる成形体にマ）
ＩＩラックスなる金属溶融体を加圧鋳造法や遠心鋳造法
等の鋳造技術によって強制的に浸入凝固させ複合体と寸
ろ方法である。なお一部にはこの一般法で得られた複合
体を再び加工して小塊とし、この小塊を適当な割合で別
に準備されたマトリックス溶融体に添加攪拌して分散混
合させた後に鋳造し複合体とする方法がある。
発明が解決しようとする問題点
しかし前記した一般的方法によるものは予め強化材を成
形し、該成形体にマ） ＩＪラックス融体を強制的に浸
入凝固させて複合体とするものであるから、薄肉で複雑
な形状を有する複合体を製造するには多くの困難性を有
する。又この複合体を再び加工して小塊とし、別のマ）
ＩＪラックス融体中に分散させるものでは上記の不利
が緩和されるとしても、均斉な分散状態が得られず、な
お強化材の偏在したものとなってその耐摩耗性や強度に
おいて充分に優れたものとならない。
形し、該成形体にマ） ＩＪラックス融体を強制的に浸
入凝固させて複合体とするものであるから、薄肉で複雑
な形状を有する複合体を製造するには多くの困難性を有
する。又この複合体を再び加工して小塊とし、別のマ）
ＩＪラックス融体中に分散させるものでは上記の不利
が緩和されるとしても、均斉な分散状態が得られず、な
お強化材の偏在したものとなってその耐摩耗性や強度に
おいて充分に優れたものとならない。
「発明の構成」
問題点を解決するための手段
本発明は上記したような従来のものの問題点を解消する
ように創案されたものであって、アルミニウム質または
マグネシウム質のような金属質に無機質繊維を複合させ
た１次相合体の小塊を形成し、該小塊な別に準備された
アルミニウム質またはマグネシウム質の金属溶融体に分
散させたものなキャビティＫ ｆｆｃ動鋳入しダイカス
ト鋳造することを特徴とする無機５ｆＬ繊維を配合した
全脂質複合体の製造方法である。
ように創案されたものであって、アルミニウム質または
マグネシウム質のような金属質に無機質繊維を複合させ
た１次相合体の小塊を形成し、該小塊な別に準備された
アルミニウム質またはマグネシウム質の金属溶融体に分
散させたものなキャビティＫ ｆｆｃ動鋳入しダイカス
ト鋳造することを特徴とする無機５ｆＬ繊維を配合した
全脂質複合体の製造方法である。
作用
１次襟合体の小塊を別に準備されたアルミニウム質また
はマグネシウム貴金属溶融体に分散させたものを鋳造す
ることにより薄肉或いは複雑な形状をなす複合体の製造
にも有効に適用し得る。ｂ亥浴湯をダイカスト鋳造する
ことにより湯口部分で溶融体の好ましい流動化を図って
配合された無機質繊維を適切に分散せしめることが可能
であり、該纜維の偏在を解消して強度およびそのばらつ
きを改善し、摩耗量の大幅低減？来す。
はマグネシウム貴金属溶融体に分散させたものを鋳造す
ることにより薄肉或いは複雑な形状をなす複合体の製造
にも有効に適用し得る。ｂ亥浴湯をダイカスト鋳造する
ことにより湯口部分で溶融体の好ましい流動化を図って
配合された無機質繊維を適切に分散せしめることが可能
であり、該纜維の偏在を解消して強度およびそのばらつ
きを改善し、摩耗量の大幅低減？来す。
前記した湯口部分での速度を３５ ｍ７’ｓｅｅ 以上
、特に５０ ｍ ／ ｓｅｃ以上とすることにより前記
した各作用を的確に得しめることが可能である。
、特に５０ ｍ ／ ｓｅｃ以上とすることにより前記
した各作用を的確に得しめることが可能である。
実施例
本発明し【ついて更に説明すると、本発明者等は上記し
た一般法による複合体を再び加工して小塊とし、別の溶
０マトリックスに添加攪拌して分散晶合させたものを小
孔から噴出しダイカスト鋳造することにより小塊中の短
繊維強化材が解体され均斉に分散されることを見出した
。
た一般法による複合体を再び加工して小塊とし、別の溶
０マトリックスに添加攪拌して分散晶合させたものを小
孔から噴出しダイカスト鋳造することにより小塊中の短
繊維強化材が解体され均斉に分散されることを見出した
。
本発明に用いる強化材としては炭素質杯緋、炭化けい素
質ユ維、アルミナｇ趣維その他の無機質短仕維を広く採
用し得る。又前記小塊を得るための１次襟合体における
マトリックス材としては、１０００系の工業用普通純度
のアルミニウム、４０００糸のＦ）４ ％２＋用アルミ
ニウム合金などが適宜に使用でき、又６０００系や７０
００系の熱処理型展伸合金なども使用してもよい。
質ユ維、アルミナｇ趣維その他の無機質短仕維を広く採
用し得る。又前記小塊を得るための１次襟合体における
マトリックス材としては、１０００系の工業用普通純度
のアルミニウム、４０００糸のＦ）４ ％２＋用アルミ
ニウム合金などが適宜に使用でき、又６０００系や７０
００系の熱処理型展伸合金なども使用してもよい。
然してＪＩ８Ｈ２２１２またはＪＩ８Ｈ２１１８に示さ
れるダイカスト用アルミニウム合金その他のダイカスト
可能なアルミニウム合金を用いるならばダイカスト鋳造
物の組成安定化が計られ好都合である。
れるダイカスト用アルミニウム合金その他のダイカスト
可能なアルミニウム合金を用いるならばダイカスト鋳造
物の組成安定化が計られ好都合である。
また、ＪＩＳＨ２１５０に示さねる１種または２紳の如
き普通純度のマグネシウム地金の他ＪＩＳＨ２２２１に
示されるマグネシウム合金を使用することができ、ＪＩ
ＳＨ２２２２に示されるダイカスト用マグネシウム合金
地金その他ダイカスト可能なマグネシウム合金を用いる
ならば上記したアルミニウム質金属の場合と同碌にダイ
カスト鋳造後の組成安定化が計られて好都合である。
き普通純度のマグネシウム地金の他ＪＩＳＨ２２２１に
示されるマグネシウム合金を使用することができ、ＪＩ
ＳＨ２２２２に示されるダイカスト用マグネシウム合金
地金その他ダイカスト可能なマグネシウム合金を用いる
ならば上記したアルミニウム質金属の場合と同碌にダイ
カスト鋳造後の組成安定化が計られて好都合である。
上記した１次襟合体の小塊製造方法としては無機質短繊
維集合体に溶融金風を加圧浸入させて短繊維集合体内の
空隙にアルミニウムまたはマグネシウム貴金属を含浸さ
せるのであるが、この含浸は高圧プレスの如きを使用し
てよいとしても、充分に浴湯を浸透させるためには遠心
鋳造装置を用い遠心加圧下に含浸させることが望ましい
。短繊維集合体に含浸させる溶融金属の量は集合体内部
まで十分に含浸させるに必要な量であるが、著しく過剰
な溶湯使用は単なる溶湯部分が多くなることから避ける
べきである。
維集合体に溶融金風を加圧浸入させて短繊維集合体内の
空隙にアルミニウムまたはマグネシウム貴金属を含浸さ
せるのであるが、この含浸は高圧プレスの如きを使用し
てよいとしても、充分に浴湯を浸透させるためには遠心
鋳造装置を用い遠心加圧下に含浸させることが望ましい
。短繊維集合体に含浸させる溶融金属の量は集合体内部
まで十分に含浸させるに必要な量であるが、著しく過剰
な溶湯使用は単なる溶湯部分が多くなることから避ける
べきである。
上記のように溶湯を含浸した短＃１！維体を冷却凝固さ
せた後、破砕して小塊状とするが、この破砕には砕解圧
砕機、叩解機、インペラブレーカの如きの何れを使用し
てもよい。場合によっては切削することも可能である。
せた後、破砕して小塊状とするが、この破砕には砕解圧
砕機、叩解機、インペラブレーカの如きの何れを使用し
てもよい。場合によっては切削することも可能である。
このようにして得られる小塊の繊維含有率は通常１０〜
２０マｏｆ、％程度のものであるが、短繊維集合体に溶
融アルミニウムを含浸させるに当り、集合体を圧縮状態
として加圧含浸させるならばこの繊維含有率を３０ ｖ
ｏ １％程度まで高めたものとすることができる。破砕
された小塊はダイカスト鋳造に際し短繊維の分散性を良
好とするため必要に応じて篩分けし、粒度１〜５覇程度
忙整えておくことが好ましい。
２０マｏｆ、％程度のものであるが、短繊維集合体に溶
融アルミニウムを含浸させるに当り、集合体を圧縮状態
として加圧含浸させるならばこの繊維含有率を３０ ｖ
ｏ １％程度まで高めたものとすることができる。破砕
された小塊はダイカスト鋳造に際し短繊維の分散性を良
好とするため必要に応じて篩分けし、粒度１〜５覇程度
忙整えておくことが好ましい。
上記のようにして得られる１次相合体の小塊は、必要に
より酸またはアルカリ液によって表面を清浄化した後、
その所定ｌ′な別に溶融されたアルミニウムまたはアル
ミニウム合金に混合溶融し、キャピテイに流出させそダ
イカスト鋳造する。このダイカスト鋳造は一般的なダイ
カスト法の他、金型キャビティ内を真空もしくは減圧状
態として行う方法、キャビティ内カスを層流状態とする
ダイカスト法、キャビティ内を酸素で置換するダイカス
ト法などのμ孔性ダイカスト法を採用し得る。このダイ
カスト鋳造時における溶湯の湯口速度は、湯口断圃和と
金型キャピテイ容積および充填時間で定まるか、この湯
口速度が３５ ｍ ／ ｓｅｃ以上とすることにより、
前記１次相合体中の短伶維をダイカスト鋳造板の複合体
に均斉に分散させることかでき、好ましくは５０ ｍ
／ ｓｅｃ以上であるが、更に増速して２００ｍ／ｓｅ
ｃ以上としてもその均斉状態に＆［がなく、設備の大型
化、エネルギーの無意味な損失となる。
より酸またはアルカリ液によって表面を清浄化した後、
その所定ｌ′な別に溶融されたアルミニウムまたはアル
ミニウム合金に混合溶融し、キャピテイに流出させそダ
イカスト鋳造する。このダイカスト鋳造は一般的なダイ
カスト法の他、金型キャビティ内を真空もしくは減圧状
態として行う方法、キャビティ内カスを層流状態とする
ダイカスト法、キャビティ内を酸素で置換するダイカス
ト法などのμ孔性ダイカスト法を採用し得る。このダイ
カスト鋳造時における溶湯の湯口速度は、湯口断圃和と
金型キャピテイ容積および充填時間で定まるか、この湯
口速度が３５ ｍ ／ ｓｅｃ以上とすることにより、
前記１次相合体中の短伶維をダイカスト鋳造板の複合体
に均斉に分散させることかでき、好ましくは５０ ｍ
／ ｓｅｃ以上であるが、更に増速して２００ｍ／ｓｅ
ｃ以上としてもその均斉状態に＆［がなく、設備の大型
化、エネルギーの無意味な損失となる。
本発明によるものの具体的袈造例をアルミニウム質金用
を用いた場合について説明すると以下の如くである。
を用いた場合について説明すると以下の如くである。
直径７０暗、深さ１５０朋のアルミナ與容器Ｋ １ ｒ
ａｎ以下の長さとされたアルミナ短繊維を５０喘深さま
で充填し、その上部にルー３％Ｃｕ−９．５％５Ｌ−１
％Ｍｊ−１％Ｎ１ 合金溶湯を注入し、遠心鋳造機に
設貸し、該遠心鋳造機を回転半径２５０ｍ＋ｎ１回転数
１５０ Ｏｒｐｍで作動させて遠Ｉｂ力を与え、短繊維
集合体内に溶湯な含浸させた。このものを半浴融状態で
取出し、ハンマーで砕解し、砕〃Ｅされた複合体を篩で
分別し、１〜５ｍの小塊として準備した。
ａｎ以下の長さとされたアルミナ短繊維を５０喘深さま
で充填し、その上部にルー３％Ｃｕ−９．５％５Ｌ−１
％Ｍｊ−１％Ｎ１ 合金溶湯を注入し、遠心鋳造機に
設貸し、該遠心鋳造機を回転半径２５０ｍ＋ｎ１回転数
１５０ Ｏｒｐｍで作動させて遠Ｉｂ力を与え、短繊維
集合体内に溶湯な含浸させた。このものを半浴融状態で
取出し、ハンマーで砕解し、砕〃Ｅされた複合体を篩で
分別し、１〜５ｍの小塊として準備した。
上記のグ０くしてイ：′？られた１次相合体小塊を別に
溶融準備されたＡｌ−３％Ｃｕ−１％均一１％Ｎｉ−０
．６％Ｆｓ合金溶湯１００Ｈ中に攪拌しながら添加し、
短繊維をマｏ１％で０〜１０％とさハた各種混合＃湯を
つくり、該混合浴湯を湯口速度を沖々に変えてダイカス
ト鋳造した。
溶融準備されたＡｌ−３％Ｃｕ−１％均一１％Ｎｉ−０
．６％Ｆｓ合金溶湯１００Ｈ中に攪拌しながら添加し、
短繊維をマｏ１％で０〜１０％とさハた各種混合＃湯を
つくり、該混合浴湯を湯口速度を沖々に変えてダイカス
ト鋳造した。
また比較のため上記のように調整された混合溶湯を爪力
鉤造して同様な複合体を製造した。
鉤造して同様な複合体を製造した。
上述のようにして得られた各複合体について、その万能
引張試料による強度および次の第１表に示すよ５な測定
条件に従い耐摩耗性を測定した。
引張試料による強度および次の第１表に示すよ５な測定
条件に従い耐摩耗性を測定した。
即ちこのような測定結果をアルミナ短繊維含有率によっ
て整理要約して比較例と共に示すと、次の第２表の如く
であり、この第２表におい−〔〔Ｊ内の数値は強度ｋＬ
ｉ／ｄ、ｃ）内の数値はそのばらつき範囲（最大値−最
小値）であり、何等の括弧を有しない数置は摩耗量（■
）である。
て整理要約して比較例と共に示すと、次の第２表の如く
であり、この第２表におい−〔〔Ｊ内の数値は強度ｋＬ
ｉ／ｄ、ｃ）内の数値はそのばらつき範囲（最大値−最
小値）であり、何等の括弧を有しない数置は摩耗量（■
）である。
又アルミナ短繊維の含有基を５％とい５一定条件で溶湯
の湯口速度を種々に変化させた場合を要約して示すと次
の第３表の通りである。
の湯口速度を種々に変化させた場合を要約して示すと次
の第３表の通りである。
即ち湯口速度が３５ｍ／ｓｅｃ以上となることによって
ばらつきが激減すると共に強度が高まり、しかも摩耗量
が比較例に比し、１桁程度のような大幅な縮減が認めら
れる。湯口速度５０ｍ／ｓｅｃ以上ではそれらの測定値
に本質的変化はないものと推定される。強度ばらつきに
関し強度自体が大幅に高められた条件下で２〜４＃／−
であることは頗る有意義である。
ばらつきが激減すると共に強度が高まり、しかも摩耗量
が比較例に比し、１桁程度のような大幅な縮減が認めら
れる。湯口速度５０ｍ／ｓｅｃ以上ではそれらの測定値
に本質的変化はないものと推定される。強度ばらつきに
関し強度自体が大幅に高められた条件下で２〜４＃／−
であることは頗る有意義である。
なお上記したところはアルミニウム質金属を用いた場合
であるが、本発明によるものはマグネシウム質金属を用
いた場合においても同様の効果を有することが確認され
た。
であるが、本発明によるものはマグネシウム質金属を用
いた場合においても同様の効果を有することが確認され
た。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によればこの種複合体の品質
を大幅に改善し、強度の向上とそのばらつき範囲の低減
を適切に得しめるだけでた九対しても充分通用し得るも
のであるから工業的にその効果の大きい発明である。
を大幅に改善し、強度の向上とそのばらつき範囲の低減
を適切に得しめるだけでた九対しても充分通用し得るも
のであるから工業的にその効果の大きい発明である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アルミニウム質またはマグネシウム質のような金属
質に無機質繊維を複合させた１次複合体の小塊を形成し
、該小塊を別に準備されたアルミニウム質またはマグネ
シウム質金属溶融体に分散させたものをキャビティに流
動鋳入しダイカスト鋳造することを特徴とする無機質繊
維を配合した金属質複合体の製造方法。 ２、ダイカスト鋳造の湯口部における溶融体の速度を３
５ｍ／ｓｅｃ以上とする特許請求の範囲第１項に記載の
無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20798784A JPS6186064A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20798784A JPS6186064A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186064A true JPS6186064A (ja) | 1986-05-01 |
Family
ID=16548803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20798784A Pending JPS6186064A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 無機質繊維を配合した金属質複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186064A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63220961A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-14 | Nippon Light Metal Co Ltd | 外引けおよびガス気孔の少いマグネシウム合金製品の製造方法 |
| JPS63220962A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Nippon Light Metal Co Ltd | 複雑な形状をもつたマグネシウム合金製品の製造方法 |
| JPH0382723A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-08 | Tokai Carbon Co Ltd | アルミニウムおよびマグネシウム系金属複合材の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943835A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣウイスカ−によるＦＲＭの製造法 |
| JPS642178A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Area extracting method for color picture |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20798784A patent/JPS6186064A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943835A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-12 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣウイスカ−によるＦＲＭの製造法 |
| JPS642178A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Area extracting method for color picture |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63220961A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-14 | Nippon Light Metal Co Ltd | 外引けおよびガス気孔の少いマグネシウム合金製品の製造方法 |
| JPS63220962A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Nippon Light Metal Co Ltd | 複雑な形状をもつたマグネシウム合金製品の製造方法 |
| JPH0382723A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-08 | Tokai Carbon Co Ltd | アルミニウムおよびマグネシウム系金属複合材の製造方法 |
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