JPS62142702A - 異種材料を含有する金属素形材の製造法 - Google Patents
異種材料を含有する金属素形材の製造法Info
- Publication number
- JPS62142702A JPS62142702A JP28298985A JP28298985A JPS62142702A JP S62142702 A JPS62142702 A JP S62142702A JP 28298985 A JP28298985 A JP 28298985A JP 28298985 A JP28298985 A JP 28298985A JP S62142702 A JPS62142702 A JP S62142702A
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- metals
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「発明の目的」
本発明は異種材料を含有する金属素形材の製造法に係り
、異種材料を高濃度且つ均一に含有させることができ、
成形が容易で凝固熱量が少く、短時間に凝固終了すると
共に凝固収縮量が小さく、歪も少くて寸法精度が高い素
形材が得られ、適用合金組成範囲を拡大し得ると共に製
品結晶粒の微細化を図って強度的に優れた製品を得るこ
とのできる方法を従供しようとするものである。
、異種材料を高濃度且つ均一に含有させることができ、
成形が容易で凝固熱量が少く、短時間に凝固終了すると
共に凝固収縮量が小さく、歪も少くて寸法精度が高い素
形材が得られ、適用合金組成範囲を拡大し得ると共に製
品結晶粒の微細化を図って強度的に優れた製品を得るこ
とのできる方法を従供しようとするものである。
産業上の利用分野
結合金属によって該金属とは組成を異にした物質を結合
させた金属素形材の製造技術。
させた金属素形材の製造技術。
従来の技術
結合金属中にＳＩＣ％ Ａ ｌ ｚＯ＊などの耐摩耗
性物質などを含有せしめることにより該製品の特性を大
幅に改善することができ、例えばピストン、シリンダー
その他の摺動部品などにおける需要が大であり、斯様な
異種材料を含有する金属素形材の製造法としては従来か
ら次のような方法が知られている。
性物質などを含有せしめることにより該製品の特性を大
幅に改善することができ、例えばピストン、シリンダー
その他の摺動部品などにおける需要が大であり、斯様な
異種材料を含有する金属素形材の製造法としては従来か
ら次のような方法が知られている。
■ 異種金属又は金属と非金属の各粉体を混合してから
加圧成形し、この成形体を加熱しスラリー状にして該溶
融体を加工成形する方法（特開昭５７−２０３７３３号
公報）。
加圧成形し、この成形体を加熱しスラリー状にして該溶
融体を加工成形する方法（特開昭５７−２０３７３３号
公報）。
■ 固−液共存状態にある半溶融金属中に非金属物質粉
粒を添加混合し、次いで該金属を液相線温度以上に加熱
して鋳造する方法。
粒を添加混合し、次いで該金属を液相線温度以上に加熱
して鋳造する方法。
発明が解決しようとする問題点
然し前記の、■の方法は何れにしてもそれなりの問題点
を有している。
を有している。
即ち■の方法は、異種金属または金属と非金属を粉末状
態で混合し第１次の加圧成形後、これを加熱してスラリ
ー状に溶融してから第２次の加圧成形させるものである
から前記第１次の加圧成形に際し良好な均一分散状態が
得られたとしても、次にスラリー状に溶融してしまうの
で異種材料が分離し、粉末状態で混合し加圧成形したと
きのように均一に分散した状態の金属素形材を得ること
ができない。
態で混合し第１次の加圧成形後、これを加熱してスラリ
ー状に溶融してから第２次の加圧成形させるものである
から前記第１次の加圧成形に際し良好な均一分散状態が
得られたとしても、次にスラリー状に溶融してしまうの
で異種材料が分離し、粉末状態で混合し加圧成形したと
きのように均一に分散した状態の金属素形材を得ること
ができない。
■の方法は混合される材料の添加量が増加するに従い見
掛は上の粘性が高くなり混合し難くなるので高濃度の添
加をなし得ない。
掛は上の粘性が高くなり混合し難くなるので高濃度の添
加をなし得ない。
発明の構成
問題点を解決するための手段
融点を異にした異種金属又は金属と非金属物質の各粉粒
を混合し、該混合粉を一旦加圧成形して粗成形体として
から該粗成形体の形状を保つたままでその融点の低い結
合金属のみを溶融させる温度条件に加熱し、この加熱条
件下において所望形状に加圧成形することを特徴とする
異種材料を含有°する金属素形材の製造法。
を混合し、該混合粉を一旦加圧成形して粗成形体として
から該粗成形体の形状を保つたままでその融点の低い結
合金属のみを溶融させる温度条件に加熱し、この加熱条
件下において所望形状に加圧成形することを特徴とする
異種材料を含有°する金属素形材の製造法。
作用
成形のための加熱条件は粗成形体の形状を保ったままで
結合金属を溶融せしめるものでよいから比較的低温の加
熱でなければならず、この加熱条件下の加圧成形は一方
の結合金属の溶融した条件下のものであるから適当な塑
性（＠動性）を有しており、粉末混合時の均一性を保っ
たままの状態で容易に所望する形状の成形体を得ること
ができる。
結合金属を溶融せしめるものでよいから比較的低温の加
熱でなければならず、この加熱条件下の加圧成形は一方
の結合金属の溶融した条件下のものであるから適当な塑
性（＠動性）を有しており、粉末混合時の均一性を保っ
たままの状態で容易に所望する形状の成形体を得ること
ができる。
実施例
上記したような本発明について更に説明すると、本発明
者等は異種材料を高濃度且つ均一に含有せしめ得、しか
も緻密な組織を全般において確保し、又複雑な形状を有
する金属体であうでも容易に製造することのできる方法
を得ることについて仔細な検討と推考を重ねた結果、異
種金属または金属と非金属物質の各粉粒を混合し、一旦
加圧成形してから該形状を保ったままその結合金属のみ
を溶融させた状態で所望形状に加圧成形することにより
比較的簡易な操法により前記目的を達成し得ることを確
認した。
者等は異種材料を高濃度且つ均一に含有せしめ得、しか
も緻密な組織を全般において確保し、又複雑な形状を有
する金属体であうでも容易に製造することのできる方法
を得ることについて仔細な検討と推考を重ねた結果、異
種金属または金属と非金属物質の各粉粒を混合し、一旦
加圧成形してから該形状を保ったままその結合金属のみ
を溶融させた状態で所望形状に加圧成形することにより
比較的簡易な操法により前記目的を達成し得ることを確
認した。
本発明において用いる金属物質とは純金属のみならず、
合金でもよいことは明かであり、又非金属物質とはＮｉ
、、Ｃｏ 、Ｃｒ５Ｔ１％ Ｖ 、Ｚｒ、Ｗ ｓ Ｍｏ
、八Ｎ 、 Ｆｅ、 Ｓｉなどの金属の窒化物、酸化物
、炭化物、硼化物等の化合物およびグラファイト等であ
る。
合金でもよいことは明かであり、又非金属物質とはＮｉ
、、Ｃｏ 、Ｃｒ５Ｔ１％ Ｖ 、Ｚｒ、Ｗ ｓ Ｍｏ
、八Ｎ 、 Ｆｅ、 Ｓｉなどの金属の窒化物、酸化物
、炭化物、硼化物等の化合物およびグラファイト等であ
る。
上記したような物質は何れも微細粒または短繊維状とし
て準備され、これらを所期の目的に即した割合で混合す
る。この混合は２種の粉粒混合のみならず、３種以上の
材料を混合したものでもよいことは勿論である。又微細
粒は片状、粒状、粉状、小塊状の何れでもよく、その大
きさは平均粒径で３龍以下、好ましくはｌ鶴以下とする
。短繊維状材としては平均長さが３鶴以下、好ましくは
１龍以下のものとするが、微細化結晶粒を形成する場合
には５０μｍ以下のような結晶粒径以下とする。なお混
合に際しては近似した寸法のものを用いることが均一な
混合状態を形成するのに好都合である。混合の方法とし
ては機械的その他の任意の手法を採用し得る。
て準備され、これらを所期の目的に即した割合で混合す
る。この混合は２種の粉粒混合のみならず、３種以上の
材料を混合したものでもよいことは勿論である。又微細
粒は片状、粒状、粉状、小塊状の何れでもよく、その大
きさは平均粒径で３龍以下、好ましくはｌ鶴以下とする
。短繊維状材としては平均長さが３鶴以下、好ましくは
１龍以下のものとするが、微細化結晶粒を形成する場合
には５０μｍ以下のような結晶粒径以下とする。なお混
合に際しては近似した寸法のものを用いることが均一な
混合状態を形成するのに好都合である。混合の方法とし
ては機械的その他の任意の手法を採用し得る。
混合される物質としては少くとも１種類は他の物質より
融点の低いものを選ぶことが必要で、このような融点の
差としては一般的に１０℃以上であって、このような融
点の低い物質の加熱溶融により成形を容易とする金属が
採用される。例えばＡｌ−７％Ｓｉからなる合金微細粒
を用いる場合に、Ａｌ−１２％Ｓｉ共晶合金微細粒と純
アルミニウム金属微細粒を用い、全体組成としてＡ１−
７％Ｓｉ ！ｉｌｌ成となるようにそれらを配合し本発
明による金属体を製造するならば加熱温度を低くでき、
しかも製造後のミクロ！ＩＪｌ織を全体を熔解鋳造した
組織に近似したものとすることができるので製造を容易
とし、しかも近似の機械的性質をもった金属体とするこ
と力（できる。
融点の低いものを選ぶことが必要で、このような融点の
差としては一般的に１０℃以上であって、このような融
点の低い物質の加熱溶融により成形を容易とする金属が
採用される。例えばＡｌ−７％Ｓｉからなる合金微細粒
を用いる場合に、Ａｌ−１２％Ｓｉ共晶合金微細粒と純
アルミニウム金属微細粒を用い、全体組成としてＡ１−
７％Ｓｉ ！ｉｌｌ成となるようにそれらを配合し本発
明による金属体を製造するならば加熱温度を低くでき、
しかも製造後のミクロ！ＩＪｌ織を全体を熔解鋳造した
組織に近似したものとすることができるので製造を容易
とし、しかも近似の機械的性質をもった金属体とするこ
と力（できる。
混合体は以後の加熱溶融に際して熱量の伝達を図り又そ
の取扱いを容易とするために加圧成形される。この加圧
成形は本発明において前記目的を達成する程度でよく、
それによって製品の強度その他の特性を得るものでない
から要するに成形体としての形態を保持する程度の所謂
粗成形体でよく、一般的に０．１〜２ｔ／ｃ！Ａの圧力
が採用される。
の取扱いを容易とするために加圧成形される。この加圧
成形は本発明において前記目的を達成する程度でよく、
それによって製品の強度その他の特性を得るものでない
から要するに成形体としての形態を保持する程度の所謂
粗成形体でよく、一般的に０．１〜２ｔ／ｃ！Ａの圧力
が採用される。
上記粗成形体は次いで成形を容易にするための加熱を受
け、前記粉粒の一部を溶融する温度に加熱される。この
加熱は粗成形体である被加熱体の一部粉粒が溶融される
程度であって、該成形体の形態を崩壊させない。これに
よって粉体混合時の均一に分散した状態を保ったままと
することができる。加熱温度は結合金属が純金属又は共
晶合金の場合は融点以上であればよく、融点より５０℃
以上に加熱すると粗成形体の形状を保つことができず、
スラリー状に溶融してしまい異種材料が分離し易くなっ
て均一に分散した状態が得られないので５０℃以下とす
る。又固−液共存域を有する合金の場合は液相線温度以
上であればよく、結合金属の多い場合は該金属の固−液
共存温度範囲でもよい。加熱温度は結合金属の種類、添
加金属または非金属の種類、量によって適宜に定め得る
が上述した如き理由から５０℃以下とする。
け、前記粉粒の一部を溶融する温度に加熱される。この
加熱は粗成形体である被加熱体の一部粉粒が溶融される
程度であって、該成形体の形態を崩壊させない。これに
よって粉体混合時の均一に分散した状態を保ったままと
することができる。加熱温度は結合金属が純金属又は共
晶合金の場合は融点以上であればよく、融点より５０℃
以上に加熱すると粗成形体の形状を保つことができず、
スラリー状に溶融してしまい異種材料が分離し易くなっ
て均一に分散した状態が得られないので５０℃以下とす
る。又固−液共存域を有する合金の場合は液相線温度以
上であればよく、結合金属の多い場合は該金属の固−液
共存温度範囲でもよい。加熱温度は結合金属の種類、添
加金属または非金属の種類、量によって適宜に定め得る
が上述した如き理由から５０℃以下とする。
加熱された粗成形体はダイカスト、押出し、鍛造などの
何れかの成形手法で所望形状の金属体に成形することが
できるが、上記のように一部が溶融していることよりそ
の成形圧ないし作用力は比較的軽度のもので足りると共
に粉体温合時の均一分散状態を確実に得ることができる
。
何れかの成形手法で所望形状の金属体に成形することが
できるが、上記のように一部が溶融していることよりそ
の成形圧ないし作用力は比較的軽度のもので足りると共
に粉体温合時の均一分散状態を確実に得ることができる
。
本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如（である。
以下の如（である。
製造例１゜
粒度が５０μｍ以下で工業用純度のアルミニウム粉末（
融点６６０℃）５０ｗｔ％と、粒度が同じく５０μｍ以
下のＡＮ−１２％Ｓｉ粉（融点５７７℃）５０ｗｔ％と
を混合し、この混合物を６０鶴φＸ １０ ｖａ ｔの
圧粉成形体に１．５ｔ／ｃＩｌｌの加圧力で成形したも
のをＮ２雰囲気で６００℃に加熱し、このようにしたも
の６個をダイカスト鋳造機に移し、１５０ｋｇ／−の加
圧力で型内に圧入し成形した。
融点６６０℃）５０ｗｔ％と、粒度が同じく５０μｍ以
下のＡＮ−１２％Ｓｉ粉（融点５７７℃）５０ｗｔ％と
を混合し、この混合物を６０鶴φＸ １０ ｖａ ｔの
圧粉成形体に１．５ｔ／ｃＩｌｌの加圧力で成形したも
のをＮ２雰囲気で６００℃に加熱し、このようにしたも
の６個をダイカスト鋳造機に移し、１５０ｋｇ／−の加
圧力で型内に圧入し成形した。
得られた製品のＭｉ織は結晶粒度が３０〜５０μｍであ
り、高い靭性と強度とを兼備した工業部品を得ることが
できた。
り、高い靭性と強度とを兼備した工業部品を得ることが
できた。
製造例２゜
製造例１におけると同じＡｌ−１２％Ｓｉ粉末８Ｑｗｔ
％と３鰭以下のＳｉＣ短繊維２Ｑｗｔ％とを混合してか
ら６０Ｘ１５ｔａｔの圧粉成形体に７００ ｋｇ／ｃ＋
ｄの加圧力で成形したものをＮｔ雰囲気で６００℃に加
熱し、このようにしたもの５個をダイカスト鋳造機にお
いて２００’ｋｇ／ｃａｌの加圧力により鋳造し、繊維
が均一に分散した繊維強化ダイカスト材を得た。
％と３鰭以下のＳｉＣ短繊維２Ｑｗｔ％とを混合してか
ら６０Ｘ１５ｔａｔの圧粉成形体に７００ ｋｇ／ｃ＋
ｄの加圧力で成形したものをＮｔ雰囲気で６００℃に加
熱し、このようにしたもの５個をダイカスト鋳造機にお
いて２００’ｋｇ／ｃａｌの加圧力により鋳造し、繊維
が均一に分散した繊維強化ダイカスト材を得た。
製造例３゜
１００μｍ以下の粒度とされたＡｌ−０，１％Ｍｇ（融
点６５５℃）粉末７Ｑｗｔ％と、１００μｍ以下の＾Ｉ
！−４％Ｓ＋−１．０％Ｍｎ （融点６３０〜５７７
℃）３０ｗｔ％とを混合し１．５ｔ／ｃｒＡの加圧力で
６Ｑ曹ｍφＸ ２０ ｗｍ ｔの圧粉成形体となし、こ
のようにしだもの３個を６３０℃に加熱してから金属キ
ャビティー内を酸素で置換したダイカスト鋳造機におい
て１８０ ｋｔｒ／ｃｔｌの加圧力により圧入鋳造し、
ＡＡ６３５１に相当したダイカスト材を得た。このもの
は熱処理しても膨れが生じなかった。
点６５５℃）粉末７Ｑｗｔ％と、１００μｍ以下の＾Ｉ
！−４％Ｓ＋−１．０％Ｍｎ （融点６３０〜５７７
℃）３０ｗｔ％とを混合し１．５ｔ／ｃｒＡの加圧力で
６Ｑ曹ｍφＸ ２０ ｗｍ ｔの圧粉成形体となし、こ
のようにしだもの３個を６３０℃に加熱してから金属キ
ャビティー内を酸素で置換したダイカスト鋳造機におい
て１８０ ｋｔｒ／ｃｔｌの加圧力により圧入鋳造し、
ＡＡ６３５１に相当したダイカスト材を得た。このもの
は熱処理しても膨れが生じなかった。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときは圧粉成形による
粗成形体を用い、これを結合金属のみを溶融し、粗成形
体の形状を保ったままの温度条件に加熱した条件下で加
圧成形し目的の成形体とすることにより比較的簡易に粉
体混合時に得られる均一な分散状態をもった目的の製品
を得ることができ、しかも凝固熱量が小さくてサイクル
タイム、収縮量および成形後における歪みが何れも小で
、結晶粒が細か（ミクロ！１４１ 織を適切にコントロ
ールし、強度や靭性などにおいて優れた金属成形体を提
供し得るものであって工業的にその効果の大きい発明で
ある。
粗成形体を用い、これを結合金属のみを溶融し、粗成形
体の形状を保ったままの温度条件に加熱した条件下で加
圧成形し目的の成形体とすることにより比較的簡易に粉
体混合時に得られる均一な分散状態をもった目的の製品
を得ることができ、しかも凝固熱量が小さくてサイクル
タイム、収縮量および成形後における歪みが何れも小で
、結晶粒が細か（ミクロ！１４１ 織を適切にコントロ
ールし、強度や靭性などにおいて優れた金属成形体を提
供し得るものであって工業的にその効果の大きい発明で
ある。
Claims (1)
- 融点を異にした異種金属又は金属と非金属物質の各粉粒
を混合し、該混合粉を一旦加圧成形して粗成形体として
から該粗成形体の形状を保ったままでその融点の低い結
合金属のみを溶融させる温度条件に加熱し、この加熱条
件下において所望形状に加圧成形することを特徴とする
異種材料を含有する金属素形材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28298985A JPS62142702A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 異種材料を含有する金属素形材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28298985A JPS62142702A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 異種材料を含有する金属素形材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142702A true JPS62142702A (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=17659764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28298985A Pending JPS62142702A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 異種材料を含有する金属素形材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019502028A (ja) * | 2015-11-06 | 2019-01-24 | イノマック ２１ ソシエダ リミターダ | 金属部品の経済的な製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920445A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-02-02 | Chugai Electric Ind Co Ltd | 銀―錫酸化物焼結合金の電気接点材料の製法 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28298985A patent/JPS62142702A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920445A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-02-02 | Chugai Electric Ind Co Ltd | 銀―錫酸化物焼結合金の電気接点材料の製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019502028A (ja) * | 2015-11-06 | 2019-01-24 | イノマック ２１ ソシエダ リミターダ | 金属部品の経済的な製造方法 |
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