-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff und
insbesondere ein Verfahren zur&sub4;herstellung eines Metallmatrix-
Verbundwerkstoffs mit hochgradig fehlerloser bzw.
hochintegrierter Mikrostruktur, die durch hohe Affinität zwischen
Materialien für die Bildung des Verbundwerkstoffs und durch
Erzeugung intermetallischer Verbindungen darin erzielbar ist.
Beschreibung des Standes der Technik
-
In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 89 304 076.6, die von
derselben Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung eingereicht
worden ist, ist vorgeschlagen worden, einen
Metallmatrix-Verbundwerkstoff herzustellen, bei dem Aluminium,
Aluminiumlegierung, Magnesium oder Magnesiumlegierung, die eine Grundmatrix
bildet, durch Mikroverstärkungselemente wie z.B. kurze Fasern,
Whiskers, Teilchen oder eine Mischung von diesen, die aus
Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder dergleichen
hergestellt sind, verstärkt wird, indem zuerst ein poröses
Vorformteil aus solchen Mikroverstärkungselementen geformt wird
und das poröse Vorformteil dann mit einer Schmelze des
Matrixmaterials getränkt wird, wobei die neue Idee darin besteht, daß
bei dem Prozeß des Formens des porösen Vorformteils ein
drittes, pulverförmiges Material eingebaut wird, das in die
Mikroverstärkungselemente eingemischt ist, wobei das erwähnte dritte
Material ein Metall wie z.B. Ni, Fe, Co, Cr, Mn, Cu, Ag, Si,
Mg, Al, Zn, Sn, Ti oder eine oder mehr als eine Legierung
dieser Metalle ist, wenn das Matrixmetall Al oder Al-Legierung
ist, wobei das erwähnte dritte Material ein Metall wie z.B.
Ni, Cr, Ag, Al, Zn, Sn, Pb oder eine oder mehr als eine
Legierung dieser Metalle ist, wenn das Matrixmetall Mg Mg-Legierung
ist, oder wobei das erwähnte dritte Material ein Oxid eines
Metalls wie z.B. W, Mo, Pb, Bi, V, Cu, Ni, Co, Sn, Mn, B, Cr, Mg
Al oder einer Mischung von diesen ist, wenn das Matrixmetall
Al, Al-Legierung, Mg oder Mg-Legierung ist.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren fördert das dritte,
pulverförmige Material das Eindringen des geschmolzenen Matrixmetalls
in die Zwischenräume bzw. Poren des porösen Vorformteils nicht
nur durch die gute Affinität oder Benetzbarkeit des dritten
Materials selbst zu oder mit dem geschmolzenen Matrixmetall,
sondern auch durch erhöhte Verflüssigung des geschmolzenen
Matrixmetalls wegen der Wärme, die durch die Reaktion zwischen dem
dritten, pulverförmigen Material und dem geschmolzenen
Matrixmetall erzeugt wird.
-
Bei verschiedenen experimentellen Forschungsarbeiten über
dieses Verfahren wurde jedoch gefunden, daß in dem
Verbundwerkstoff unter bestimmten Herstellungsbedingungen Mikroporen
gebildet wurden. Wenn ein Verbundwerkstoff beispielsweise
hergestellt wurde, indem ein Vorformteil geformt wurde, das aus 5
Volumen% SiC-Teilchen (10 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser), 30 Volumen% pulverförmiger Aluminiumlegierung (Al - 12
% Si; 40 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 30
Volumen% pulverförmigem Reinkupfer (30 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) bestand, und das Vorformteil 15 Sekunden lang
in eine Schmelze einer Aluminiumlegierung (JIS-Standard AC8A)
bei 575 ºC eingetaucht wurde, zeigte die Prüfung seines
Schnittes unter dem Lichtmikroskop, daß in der Verbundstruktur
Mikroporen vorhanden waren, von denen angenommen wird, daß sie durch
unvollständige Benetzung der Aluminiumlegierung verursacht
worden sind.
Zusammenfassung der Erfindung
-
Im Verlauf verschiedener experimenteller Forschungsarbeiten,
bei denen nach Bedingungen zum Vermeiden der Erzeugung solcher
Mikroporen gesucht wurde, wurde gefunden, daß in dem Fall, daß
ein poröses Vorformteil aus 60 bis 80 Volumen% Aluminium oder
Aluminiumlegierung, 1 bis 10 Volumen% Nickel, Kupfer,
Nickellegierung oder Kupferlegierungund 1 bis 10 Volumen% Titan oder
Titanlegierung geformt wird,so daß der gesamte prozentuale
Volumenanteil solcher Bruchstücke 62 % bis 95 % beträgt, und ein
solches Vorformteil mitgeschmolzenem Matrixmetall wie z.B.
Aluminium, Aluminiumlegierung, Magnesium oder
Magnesiumlegierung getränkt wird, indem mindestens ein Teil des erwähnten
Vorformteils mit einer Schmelze eines solchen Matrixmetalls in
Kontakt gebracht wird, ohne Ausüben von Druck auf die Schmelze
des Matrixmetalls ein hochgradig fehlerloser
Metallmatrix-Verbundwerkstoff erhalten wird, der aus intermetallischen
Verbindungen hergestellte Verstärkungskeime hat und keine Mikroporen
enthält.
-
Es ist infolgedessen eine erste Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines
Metallmatrix-Verbundwerkstoffs bereitzustellen, der eine hochgradig fehlerlose
Verbundstruktur hat, die mit Keimen aus darin erzeugten
intermetallischen Verbindungen verstärkt ist, und worin keine
Mikroporen enthalten sind.
-
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs bereitzustellen,
bei dem ein herkömmliches Verstärkungsmaterial wie z.B. Fasern,
Whiskers oder Teilchen mit einem Matrixmaterial in engem
Kontakt ist, das selbst mit Keimen aus darin erzeugter
intermetallischer Verbindung weiter verstärkt ist, so daß zwischen dem
Verstärkungsmaterial und der Matrix sowie in dem Körper der
Matrix keine Hohlräume bzw. Poren zurückbleiben.
-
Die vorstehend erwähnte erste Aufgabe wird gemäß der
vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines
Metallmatrix-Verbundwerkstoffs mit den Schritten der Formung eines
porösen Vorformteils, das 60 bis 80 Volumen% feine Bruchstücke,
die im wesentlichen aus Aluminium hergestellt sind, 1 bis 10
Volumen% feine Bruchstücke, die im wesentlichen aus Nickel,
Kupfer oder beiden hergestellt sind, und 1 bis 10 Volumen%
feine Bruchstücke, die im wesentlichen aus Titan hergestellt sind,
enthält, so daß diese feinen Bruchstücke insgesamt 62 bis 95
Volumen% des Vorformteils einnehmen, und des
In-Kontakt-Bringens von mindestens einem Teil des Vorformteils mit einer
Schmelze eines Matrixmetalls, das aus Aluminium,
Aluminiumlegierung, Magnesium und Magnesiumlegierung ausgewählt ist,
wodurch das poröse Vorformteil im wesentlichen ohne Ausüben von
Druck auf die Schmelze mit der Schmelze getränkt wird, gelöst.
-
Ferner wird die vorstehend erwähnte zweite Aufgabe gemäß der
vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das Vorformteil
ferner derart geformt wird, daß es dispergiertes
Verstärkungsmaterial enthält.
-
Da die feinen Bruchstücke, die im wesentlichen aus Aluminium
wie z.B. Reinaluminium oder Aluminiumlegierung hergestellt
sind, ausgezeichnete Affinität zu der Schmelze von Aluminium,
Aluminiumlegierung, Magnesium oder Magnesiumlegierung haben,
während die feinen Bruchstücke, die im wesentlichen aus Nickel,
Kupfer oder beiden wie z.B. Reinnickel, Reinkupfer,
Nickellegierung oder Kupferlegierung hergestellt sind, geringe Neigung
zur Oxidbildung haben, wirken diese zwei Arten feiner
Bruchstücke derart zusammen, daß für die Schmelze von Aluminium,
Aluminiumlegierung, Magnesium oder Magnesiumlegierung bei dem
In-Kontakt-Bringen mit den Bruchstücken aus Reinaluminium oder
Aluminiumlegierung eine ausgezeichnete Benetzung bereitgestellt
wird, während die Oberflächen der feinen Bruchstücke aus
Reinaluminium oder Aluminiumlegierung gegen die Bildung einer
Oxidschicht geschützt werden. Wenn ein Teil des Vorformteils durch
Kontakt mit der Schmelze des Matrixmetalls erhitzt wird,
reagieren ferner das Aluminium in den feinen Bruchstücken aus
Reinaluminium oder Aluminiumlegierung und das Aluminium oder
Magnesium in der Schmelze des Matrixmetalls mit dem Nickel oder
Kupfer in den feinen Bruchstücken aus Reinnickel, Reinkupfer,
Nickellegierung oder Kupferlegierung, so daß intermetallische
Verbindungen erzeugt werden, wobei Wärme erzeugt wird, die
diese feinen Bruchstücke aus Reinaluminium oder Aluminiumlegierung
und aus Reinnickel, Nickellegierung, Reinkupfer oder
Kupferlegierung verschmilzt.
-
Das Titan in den feinen Bruckstücken aus Reintitan oder
Titanlegierung, das mit Stickstoff und Sauerstoff bei erhöhter
Temperatur hochreaktionsfähig ist, absorbiert andererseits wegen
solch einer Wärmeerzeugung Luft, die in den Zwischenräume bzw.
Poren des Vorformteils vorhanden ist, so daß sie in
volumenfreie flüssige Nitride und Oxide umgewandelt wird, wodurch ein
inniger Kontakt der feinen Bruchstücke aus Aluminium usw. mit
der Schmelze von Aluminium usw. gefördert wird.
-
Wenn unter solchen Umständen der Volumenanteil der feinen
Bruchstücke aus Reinaluminium oder Aluminiumlegierung derart
gewählt wird, daß er 60 % bis 80 % beträgt, so daß in dem
Vorformteil ein verhältnismäßig niedriger Hohlraumanteil
zurückbleibt, sind die feinen Bruchstücke aus Reinnickel, Reinkupfer,
Nickellegierung oder Kupferlegierung und die feinen Bruchstük-
ke aus Reintitan oder Titanlegierung in einem derartigen Anteil
wie 1 bis 10 Volumen% beim Schutz der feinen Bruchstücke aus
Reinaluminium oder Aluminiumlegierung gegen Oxidation am
wirksamsten, während das Volumen der in den Zwischenräumen zwischen
den feinen Bruchstücken aus Aluminium usw. zurückgebliebenen
Luft vermindert wird, so daß die Schmelze von Aluminium usw. in
die Zwischenräumen zwischen solchen feinen Bruchstücken leicht
eintreten kann.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein zufriedenstellender
Verbundwerkstoff erhältlich, wenn die Temperatur der Schmelze
des Matrixmetalls in dem Fall, daß der Schmelzpunkt des
Matrixmetalls durch T ºC ausgedrückt wird, in einem Bereich der
Temperatur für die Koexistenz von Flüssigkeit und Feststoff wie z.
B. (T bis T + 50) ºC liegt. Es ist jedoch in solch einem Fall
erwünscht, daß der Festphasenanteil der Schmelze nicht mehr als
70 % und insbesondere nicht mehr als 50 % beträgt.
-
Die feinen Bruchstücke aus Metallen, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, können die Form von Pulver, kurzen
Fasern oder Whiskers haben, und es ist erwünscht, daß es sich
bei ihren Größen im Fall von Pulver um einen mittleren
Teilchendurchmesser von 1 bis 500 Mikrometern und insbesondere 3
bis 200 Mikrometern und im Fall von kurzen Fasern oder Whiskers
um einen mittleren Faserdurchmesser von 0,1 Mikrometer bis 1 mm
und insbesondere 1 bis 200 Mikrometern und eine mittlere
Faserlänge
von 1 Mikrometer bis 10 mm und insbesondere 1 bis 200
Mikrometern handelt.
-
Ferner kann das Verstärkungsmaterial, das bei der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, die Form von kurzen Fasern, Whiskers
oder Teilchen haben, und es ist erwünscht, daß es sich bei
ihren Größen im Fall von kurzen Fasern oder Whiskers um einen
mittleren Faserdurchmesser von 0,1 bis 20 Mikrometern und
insbesondere 0,3 bis 10 Mikrometern und eine mittlere Faserlänge
von 5 Mikrometern bis 10 mm und insbesondere 10 Mikrometern bis
3 mm und im Fall von Teilchen um einen mittleren
Teilchendurchmesser von 0,1 bis 100 Mikrometern und insbesondere 1 bis 30
Mikrometern handelt.
-
Es ist erwünscht, daß der Nickelgehalt in der Nickellegierung,
wenn sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
mindestens 50 Masse% und insbesondere mehr als 80 Masse% beträgt,
und obwohl, abgesehen von unvermeidlichen Verunreinigungen,
irgendwelche anderen Elemente als Nickel enthalten sein können,
sind sie insbesondere Silber, Aluminium, Bor, Cobalt, Chrom,
Kupfer, Eisen, Magnesium, Mangan, Molybdän, Blei, Silicium,
Zinn, Tantal, Titan, Vanadium, Zink und Zirkonium.
-
Ebenso ist es erwünscht, daß der Kupfergehalt in der
Kupferlegierung, wenn sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, mindestens 50 Masse% und insbesondere mehr als 80 Masse%
beträgt, und obwohl, abgesehen von unvermeidlichen
Verunreinigungen, irgendwelche anderen Elemente als Kupfer enthalten sein
können, sind sie insbesondere Silber, Aluminium, Bor, Cobalt,
Eisen, Magnesium, Mangan, Nickel, Blei, Silicium, Zinn, Tantal,
Titan, Vanadium, Zirkonium und Zink.
-
Ebenso ist es erwünscht, daß der Titangehalt in der
Titanlegierung, wenn sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
mindestens 50 Masse% und insbesondere mehr als 80 Masse%
beträgt, und obwohl, abgesehen von unvermeidlichen
Verunreinigungen, irgendwelche anderen Elemente als Titan enthalten sein
können, sind sie insbesondere Aluminium, Vanadium, Zinn, Eisen,
Kupfer, Mangan, Molybdän, Zirkonium, Chrom, Silicium und Bor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
In den beigefügten Zeichnungen
-
ist Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Vorformteils, das
aus kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern, pulverförmiger
Aluminiumlegierung, pulverformigem Reintitan und pulverförmigem
Reinnickel besteht; und
-
ist Fig. 2 eine Schnittansicht, die schematisch das in Fig. 1
gezeigte Vorformteil zeigt, das in die geschmolzene
Aluminiumlegierung eingetaucht ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die vorliegende Erfindung wird nun in bezug auf mehrere
bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben.
Ausführungsform 1
-
Kurze Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern mit einem mittleren
Faserdurchmesser von 3 Mikrometern und einer mittleren
Faserlänge von 1,5 mm (hergestellt durch Isolite Kogyo KK),
pulverförmige Aluminiumlegierung (JIS-Standard AC8A) mit einem
mittleren Teilchendurchmesser von 150 Mikrometern oder
pulverförmige Aluminiumlegierung (JIS-Standard AC7A) mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 100 Mikrometern, pulverförmiges
Reintitan mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 Mikrometern
und pulverförmiges Reinnickel mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 20 Mikrometern wurden in verschiedenen Anteilen
gemischt und formgepreßt, um Vorformteile, wie siein Fig. 1
gezeigt sind, herzustellen, die die Abmessungen 45 mmx 25 mm x
10 mm hatten und die kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern
10 in einem Anteil von 0, 5, 10, 15 oder 20 Volumen%,die
pulverförmige
Aluminiumlegierung 12 in einem Anteil von 40, 50,
60, 70 oder 80 Volumen%, das pulverförmige Reintitan 14 in
einem Anteil von 0, 1, 5, 10 oder 15 Volumen% und das
pulverförmige Reinnickel 16 in einem Anteil von 0, 1, 3, 5, 7, 10 oder
15 Volumen% enthielten, wobei solche Fälle ausgeschlossen
waren, in denen der gesamte Volumenanteil 95 % überschreiten
würde.
-
Dann wurde jedes Vorformteil 18 in der in Fig. 2 gezeigten
Weise in eine Schmelze 22 einer Aluminiumlegierung (JIS-Standard
a AC8A), die durch eine Heizeinrichtung 20 bei 570 ºC gehalten
wurde, eingetaucht, wurde 10 Sekunden lang dort gehalten und
wurde dann aus der Schmelze entfernt, und dann wurde das
geschmolzene Metall, das in das Vorformteil eingedrungen war,
ohne weitere Behandlung fest werden gelassen.
-
Dann wurde jeder auf diese Weise gebildete Verbundwerkstoff
geschnitten, und das Eindringen der Schmelze wurde durch
Betrachtung des Schnittes untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
und Tabelle 2 gezeigt, in denen < DOPPELKREIS > zeigt, daß
überhaupt keine Mikroporen vorhanden waren, < KREIS > zeigt, daß eine
äußerst geringe Menge von Mikroporen vorhanden war, und < DREI-
ECK > zeigt, daß eine geringe Menge von Mikroporen vorhanden
war. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse für den Fall, daß der
Volumenanteil der kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern 0 %, 5
%, 10 %, 15 % oder 20 % betrug und der Volumenanteil des
pulverförmigen Reinnickels 0 % oder 15 % betrug, und Tabelle 2
zeigt die Ergebnisse für den Fall, daß der Volumenanteil der
kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern 0 %, 5 %, 10 %, 15 %
oder 20 % betrug und der Volumenanteil des pulverförmigen
Reinnickels 1 %, 3 %, 5 %, 7 % oder 10 % betrug.
-
Aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ist ersichtlich, daß es unabhängig
von der Zusammensetzung der pulverförmigen Aluminiumlegierung
erwünscht ist, daß der Volumenanteil der pulverförmigen
Aluminiumlegierung zwischen 60 % und 80 % liegt und daß die
Volumenanteile des pulverförmigen Reinnickels und des pulverförmigen
Reintitans jeweils zwischen 1 % und 10 % liegen.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten
derjenigen Verbundwerkstoffe, die in Tabelle 2 durch < DOPPELKREIS >
bezeichnet sind, bestätigt, daß das pulverförmige Reinnickel
fast vollständig mit Aluminium reagiert hatte, so daß feine
intermetallische Verbindungen wie z.B. NiAl&sub3; und NiAl erzeugt
wurden, daß in dem Fall, daß der Volumenanteil der kurzen
Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern 0 % betrug, die Matrix aus
Aluminiumlegierung durch diese feinen intermetallischen
Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war und daß in dem Fall, daß
der Volumenanteil der kurzen
Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern zwischen 5 % und 20 % lag, die Matrix aus
Aluminiumlegierung nicht nur durch die kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-
Fasern, sondern auch durch diese feinen intermetallischen
Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
Ausführungsform 2
-
5 Volumen% Siliciumcarbidwhiskers (hergestellt durch Tokai
Carbon KK, mit einem mittleren Faserdurchmesser von 0,3
Mikrometern und einer mittleren Faserlänge von 100 Mikrometern) als
Verstärkungsmaterial, 70 Volumen% pulverförmiges Reinaluminiuim
(50 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser), 5 Volumen%
pulverförmiges Reinnickel (30 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) und 5 Volumen% pulverförmiges Reintitan (30 Mikrometer
mittlerer Teilchendurchmesser) wurden gemischt und formgepreßt,
um vier Vorformteile herzustellen, und Verbundwerkstoffe wurden
in derselben Weise und unter denselben Bedingungen wie bei
Ausführungsform 1 hergestellt, außer daß die Schmelzen des
Matrixmetalls Aluminiumlegierung (JIS-Standard A2024) bei 550 ºC, 600
ºC, 650 ºC, 700 ºC und 750 ºC waren, und durch Betrachtung von
Schnitten dieser Werkstoffe wurde das Eindringen der Schmelze
untersucht.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß ganz gleich, welche die
Temperatur der Schmelze des Matrixmetalls war, zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe ohne Erzeugung von Mikroporen gebildet
wurden.
Ausführungsform 3
-
10 Volumen% Siliciumcarbidteilchen (hergestellt durch Showa
Denko KK, 30 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) als
Verstärkungsmaterial, 60 Volumen% pulverförmige
Aluminiumlegierung ((JIS-Standard A2024, 150 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser), 8 Volumen% pulverförmiges Reinnickel (30
Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 3 Volumen%
pulverförmiges Reintitan (30 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser)
wurden gemischt und formgepreßt, um Vorformteile herzustellen,
und Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter
denselben Bedingungen wie bei Ausführungsform 1 hergestellt, außer
daß die Schmelze des Matrixmetalls eine halbgeschmolzene
Aluminiumlegierung (Al - 30 % Cu) bei einer Temperatur von etwa 550
ºC war und die Eintauchzeit des Vorformteils in die Schmelze 30
Sekunden betrug, und dann wurde durch Betrachtung von Schnitten
dieses Werkstoffs das Eindringen der Schmelze untersucht.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß auch bei dieser
Ausführungsform zufriedenstellende Verbundwerkstoffe, die keine Mikroporen
enthielten, gebildet wurden.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten der
bei Ausführungsformen 2 und 3 gebildeten Verbundwerkstoffe
bestätigt, daß das pulverförmige Reinnickel fast vollständig mit
Aluminium reagiert hatte, so daß feine intermetallische
Verbindungen wie z.B. NiAl&sub3; und NiAl erzeugt wurden, und daß die
Matrix aus Aluminiumlegierung nicht nur durch das
Verstärkungsmaterial, sondern auch durch diese intermetallischen Verbindungen
zusammengesetzt verstärkt war.
Ausführungsform 4
-
15 Volumen% kurze Aluminiumoxidfasern ("Safil RF", hergestellt
durch ICI, 3 Mikrometer mittlerer Faserdurchmesser, 1 mm
mittlere Faserlänge) als Verstärkungsmaterial, 65 Volumen% Fasern
aus Aluminiumlegierung (hergestellt durch Aisin Seiki KK, Al
- 5 % Mg, 60 Mikrometer mittlerer Faserdurchmesser, 3 mm
mittlere
Faserlänge), 5 Volumen% Fasern aus Reinnickel (hergestellt
durch Tokyo Seiko KK, 20 Mikrometer mittlerer Fäserdurchmesser,
1 mm mittlere Faserlänge) und 10 Volumen% Fasern aus Reintitan
(hergestellt durch Tokyo Seiko KK, 20 Mikrometer mittlerer
Faserdurchmesser, 1 mm mittlere Faserlänge) wurden gemischt und
formgepreßt, um ein Vorformteil herzustellen.
-
Dann wurde dieses Vorformteil innerhalb einer Form
(JIS-Standard Nr. 10) bei 400 ºC angeordnet; geschmolzene
Magnesiumlegierung (SAE-Standard AZ91) bei 650 ºC wurde in diese Form
eingegossen, und das mit der geschmolzenen Magnesiumlegierung
getränkte Vorformteil wurde unter Zuführung von
Schwefelhexafluorid-Gas über die Oberfläche der Schmelze zur Verhinderung einer
Oxidation der Magnesiumlegierung auf Raumtemperatur abgekühlt.
-
Dann wurde der auf diese Weise gebildete Verbundwerkstoff
geschnitten, und durch Betrachtung von Schnitten dieses
Werkstoffes wurde das Eindringen der Schmelze untersucht. Als Ergebnis
wurde bestätigt, daß auch bei dieser Ausführungsform ein
zufriedenstellender Verbundwerkstoff, der keine Mikroporen
enthielt, gebildet wurde.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten des
bei dieser Ausführungsform gebildeten Verbundwerkstoffs
bestätigt, daß die Matrix in einem mittleren Bereich eine
Aluminiumlegierung war, während die Matrix in Umfangs- bzw.
Randbereichen eine Magnesiumlegierung war, daß die Fasern aus Nickel mit
Aluminium reagiert hatten, so daß intermetallische Verbindungen
wie z.B. NiAl&sub3; und NiAl erzeugt wurden, daß die Fasern aus
Reinnickel besonders in Umfangs- bzw. Randbereichen auch mit
Magnesium reagiert hatten, so daß intermetallische Verbindungen
wie z.B. Mg&sub2;Ni und MgNi&sub2; erzeugt wurden, daß solche
intermetallischen Verbindungen in Richtung auf äußere Umfangs- bzw.
Randbereiche eine höhere Dichte hatten und daß die Matrix nicht nur
durch das Verstärkungsmaterial, sondern auch durch diese
intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
Als ein Verbundwerkstoff in derselben Weise hergestellt wurde,
außer daß die Fasern aus Nickel durch das bei Aüsführungsform 3
verwendete pulverförmige Nickel ersetzt wurden oder die
geschmolzene Magnesiumlegierung durch geschmolzenes Reinmagnesium
bei 680 ºC ersetzt wurde, wurden ferner in beiden Fällen
zufriedenstellende Verbundwerkstoffe, die keine Mikroporen
enthielten, gebildet.
Ausführungsform 5
-
72 Volumen% pulverförmiges Reinaluminium (50 Mikrometer
mittlerer Teilchendurchmesser), 6 Volumen% pulverförmiges Reinnickel
(30 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 5 Volumen%
pulverförmiges Reintitan (30 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) wurden gemischt und formgepreßt, um Vorformteile
herzustellen, und Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise
und unter denselben Bedingungen wie bei Ausführungsform 1
hergestellt, außer daß die Schmelze des Matrixmetalls eine
Aluminiumlegierung ((JIS-Standard A2024) bei 650 ºC war.
-
Dann wurde durch Betrachtung von Schnitten der auf diese Weise
gebildeten Werkstoffe das Eindringen der Schmelze untersucht,
und als Ergebnis wurde bestätigt, daß zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe, die keine Mikroporen enthielten, gebildet
wurden. Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten
der Verbundwerkstoffe bestätigt, daß die Matrix in einem
mittleren Bereich und in Umfangs- bzw. Randbereichen im
wesentlichen Reinaluminium bzw. eine Aluminiumlegierung war, daß das
pulverförmige Reinnickel fast vollständig mit Aluminium
reagiert hatte, so daß intermetallische Verbindungen wie z.B.
NiAl&sub3; und NiAl erzeugt wurden, und daß die Matrix durch diese
intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
-
Als bei dieser Ausführungsform die Schmelze des Matrixmetalls
durch eine Schmelze von Reinmagnesium bei 680 ºC ersetzt wurde,
hatte der in derselben Weise gebildeteVerbundwerkstoff wieder
eine zufriedenstellende Verbundstruktur,die keine Mikroporen
enthielt.
Ausführungsform 6
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 1 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch pulverförmiges Reinkupfer mit
einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern ersetzt
wurde, und durch Betrachtung von Schnitten der auf diese Weise
gebildeten Verbundwerkstoffe wurde das Eindringen der Schmelze
untersucht.
-
Die erhaltenen Ergebnisse waren den bei Ausführungsform 1
erhaltenen ähnlich. Mit anderen Worten, es ist unabhängig von
der Zusammensetzung der pulverförmigen Aluminiumlegierung
erwünscht, daß der Volumenanteil der pulverförmigen
Aluminiumlegierung zwischen 60 und 80 % liegt und der Volumenanteil des
pulverförmigen Reinkupfers und des pulverförmigen Reintitans
jeweils zwischen 1 und 10 % liegt.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten der
Verbundwerkstoffe bestätigt, daß das pulverförmige Reinkupfer
fast vollständig mit Aluminium reagiert hatte, so daß
intermetallische Verbindungen wie z.B. CuAl&sub2; gebildet wurden, daß in
dem Fall, daß der Volumenanteil der kurzen
Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern 0 % betrug, die Matrix aus Aluminiumlegierung
durch diese intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt
verstärkt war und daß in dem Fall, daß der Volumenanteil der
kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern zwischen 5 % und 20 %
lag, die Matrix aus Aluminiumlegierung nicht nur durch die
kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern, sondern auch durch die
intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
Ausführungsform 7
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 2 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch pulverförmiges Reinkupfer mit
einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern ersetzt
wurde.
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß bei allen Temperaturen der
Schmelze des Matrixmetalls zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe erhalten wurden, ohne daß Mikroporen erzeugt wurden.
Ausführungsform 8
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 3 hergestellt, außer daß
das pulverförmige Reinnickel durch pulverförmiges Reinkupfer
mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern
ersetzt wurde.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß auch bei dieser
Ausführungsform zufriedenstellende Verbundwerkstoffe gebildet wurden, die
keine Mikroporen enthielten.
-
Als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten der bei
Ausführungsform 7 und Ausführungsform 8 gebildeten Verbundwerkstoffe
wurde bestätigt, daß das pulverförmige Reinkupfer fast
vollständig mit Aluminium reagiert hatte, so daß intermetallische
Verbindungen wie z.B. CuAl&sub2; gebildet wurden, und daß die
Aluminiumlegierung der Matrix nicht nur durch das
Verstärkungsmaterial, sondern auch durch diese intermetallischen Verbindungen
zusammengesetzt verstärkt war.
Ausführungsform 9
-
Ein Verbundwerkstoff wurde in derselben Weise und unter
denselben Bedingungen wie bei Ausführungsform 4 hergestellt, außer
daß die Fasern aus Reinnickel durch Fasern aus Reinkupfer
(hergestellt durch Tokyo Seiko KK, 20 Mikrometer mittlerer
Faserdurchmesser und 1 mm mittlere Faserlänge) ersetzt wurden, und
durch Betrachtung von Schnitten des auf diese Weise gebildeten
Verbundwerkstoffs wurde das Eindringen der Schmelze untersucht.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß auch bei dieser
Ausführungsform ein zufriedenstellender Verbundwerkstoff, der keine
Mikroporen enthielt, gebildet wurde.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten des
auf diese Weise gebildeten Verbundwerkstoffs bestätigt, daß ein
mittlerer Bereich der Matrix Aluminiumlegierung war, während
Umfangs- bzw. Randbereiche der Matrix Magnesium waren, daß die
Fasern aus Reinkupfer mit Aluminium reagiert hatten, so daß
intermetallische Verbindungen wie z.B. CuAl&sub2; gebildet wurden, daß
die Fasern aus Reinkupfer besonders in den Umfangs- bzw.
Randbereichen auch mit dem Magnesium reagiert hatten, so daß feine
intermetallische Verbindungen wie z.B. MgCu&sub2; gebildet wurden,
und daß der Anteil dieser intermetallischen Verbindungen in
Richtung auf den Umfangs- bzw. Randbereich höher war. Somit
wurde bestätigt, daß die Matrix nicht nur durch das
Verstärkungsmaterial, sondern auch durch diese intermetallischen
Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
-
Als bei dieser Ausführungsform der Verbundwerkstoff in
derselben Weise gebildet wurde, außer daß die Fasern aus Reinkupfer
durch das bei Ausführungsform 8 verwendete pulverförmige
Reinkupfer ersetzt wurden oder die Schmelze der Magnesiumlegierung
durch eine Schmelze von Reinmagnesium bei 680 ºC ersetzt wurde,
wurden in beiden Fällen zufriedenstellende Verbundwerkstoffe,
die keine Mikroporen enthielten, erhalten.
Ausführungsform 10
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausfuhrungsform 5 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch pulverförmiges Reinkupfer mit
einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern ersetzt
wurde.
-
Dann wurde durch Prüfung von Schnitten der auf diese Weise
gebildeten Verbundwerkstoffe das Eindringen der Schmelze
untersucht, und als Ergebnis wurde bestätigt, daß zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe, die keine Mikroporen enthielten, gebildet
wurden. Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von
Schnitten der Verbundwerkstoffe bestätigt, daß das
pulverförmige Reinkupfer fast vollständig mit Aluminium reagiert hatte, so
daß intermetallische Verbindungen wie z.B. CuAl&sub2; gebildet
wurden, und daß die Matrix durch diese intermetallischen
Verbindungen zusammengesetzt verstärkt war.
-
Als bei dieser Ausführungsform in derselben Weise
Verbundwerkstoffe gebildet wurden, außer daß die Schmelze des
Matrixmetalls durch eine Schmelze von Reinmagnesium bei 680 ºC ersetzt
wurde, wurden auch zufriedenstellende Verbundwerkstoffe
erhalten, die keine Mikroporen enthielten.
Ausführungsform 11
-
Kurze Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern mit einem mittleren
Faserdurchmesser von 3 Mikrometern und einer mittleren
Faserlänge von 1,5 mm (hergestellt durch Isolite KK), pulverförmige
Aluminiumlegierung (JIS-Standard AC8A) mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 150 Mikrometern oder pulverförmige
Aluminiumlegierung (JIS-Standard AC7A) mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 100 Mikrometern, pulverförmiges Reintitan
mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern,
pulverförmiges Reinnickel mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern und pulverförmiges Reinkupfer mit einem
mittleren Teilchendurchmesser von 30 Mikrometern wurden in
verschiedenen Anteilen gemischt und formgepreßt, um Vorformteile
herzustellen, die die Abmessungen 45 mm x 25 mm x 10 mm hatten
und die kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern in einem
Anteil von 0, 5, 10, 15 oder 20 Volumen%, die pulverförmige
Aluminiumlegierung in einem Anteil von 40, 50, 60, 70 oder 80
Volumen%, das pulverförmige Reintitan in einem Anteil von 0, 1,
5, 10 und 15 Volumen%, das pulverförmige Reinkupfer in einem
Anteil von 0,5 Volumen% und das pulverförmige Reinnickel in
einem Anteil von 0,5 bis 15 Volumen% (in Schritten von 0,5
Volumen%) enthielten, wobei solche Fälle ausgeschlossen waren, in
denen der gesamte Volumenanteil 95 % überschreiten würde.
-
Außerdem wurden Vorformteile, die die Abmessungen 45 mm x 25 mm
x 10 mm hatten, in derselben Weise wie vorstehend hergestellt,
außer daß der Volumenanteil des pulverförmigen Nickels 0,5 %
betrug und der Volumenanteil des pulverförmigen Reinkupfers
0,5 % bis 15 % (in Schritten von 0,5 %) betrug.
-
Dann wurden in derselben Weise und unter denselben Bedingungen
wie bei Ausführungsform 1 Verbundwerkstoffe gebildet, außer daß
die vorstehenden Vorformteile verwendet wurden, und durch
Prüfung von Schnitten davon wurde das Eindringen der Schmelze
untersucht.
-
Als Ergebnis wurde wie bei Ausführungsform 1 bestätigt, daß es
unabhängig von der Zusammensetzung der pulverförmigen
Aluminiumlegierung erwünscht war, daß der Volumenanteil der
pulverförmigen Aluminiumlegierung zwischen 60 und 80 % 1iegt, der
Volumenanteil des pulverförmigen Reinnickels und des pulverförmigen
Reinkupfers insgesamt zwischen 1 und 10 % liegt und der
Volumenanteil des pulverförmigen Reintitans zwischen 1 und 10 %
liegt.
-
Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten der
Verbundwerkstoffe, die mit den in den vorstehend beschriebenen
bevorzugten Bereichen liegenden Volumenanteilen der
pulverförmigen Aluminiumlegierung, des pulverförmigen Reinnickels und
des pulverförmigen Reinkupfers und des pulverförmigen
Reintitans gebildet wurden, bestätigt, daß das pulverförmige
Reinnikkel und das pulverförmige Reinkupfer fast vollständig mit
Aluminium reagiert hatten, so daß intermetallische Verbindungen
wie z.B. NiAl&sub3; und NiAI bzw. CuAl&sub2; gebildet wurden, und daß in
dem Fall, daß der Volumenanteil der kurzen
Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern 0 % betrug, die Matrix aus Aluminiumlegierung
durch diese intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt
verstärkt war und daß in dem Fall, daß der Volumenanteil der
kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern zwischen 5 und 20 %
lag, die Matrix aus Aluminiumlegierung nicht nur durch diese
kurzen Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Fasern, sondern auch durch
die intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt verstärkt
war.
Ausführungsform 12
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 2 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch 2,5 Volumen% pulverförmiges
Reinnickel (5 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 2,5
Volumen% pulverförmiges Reinkupfer (30 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) ersetzt wurde.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß unabhängig von der Temperatur
der Schmelze des Matrixmetalls zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe gebildet wurden, die keine Mikroporen enthielten.
Ausführungsform 13
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 3 hergestellt, außer daß
das pulverförmige Reinnickel durch 3 Volumen% pulverförmiges
Reinnickel (10 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 3
Volumen% pulverförmiges Reinkupfer (20 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) ersetzt wurde.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß auch bei dieser
Ausführungsform zufriedenstellende Verbundwerkstoffe erhalten wurden, die
keine Mikroporen enthielten.
-
Als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten der bei
Ausführungsform 12 und Ausführungsform 13 gebildeten
Verbundwerkstoffe wurde bestätigt, daß das pulverförmige Reinnickel und das
pulverförmige Reinkupfer fast vollständig mit dem Aluminium
reagiert hatten, so daß intermetallische Verbindungen wie z.B.
NiAl&sub3; bzw. CuAl&sub2; gebildet wurden, und daß die Matrix aus
Aluminiumlegierung nicht nur durch das Verstärkungsmaterial, sondern
auch durch diese intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt
verstärkt war.
Ausführungsform 14
-
Ein Verbundwerkstoff wurde in derselben Weise und unter
denselben Bedingungen wie bei Ausführungsform 4 hergestellt, außer
daß die Fasern aus Reinnickel durch 5 Volumen% Fasern aus
Reinnickel (30 Mikrometer mittlerer Faserdurchmesser und 3 mm
mittlere Faserlänge) und 5 Volumen% Fasern aus Reinkupfer (20
Mikrometer mittlerer Faserdurchmesser und 1 mm mittlere
Faserlänge) ersetzt wurden, und durch Prüfung von Schnitten des auf
diese Weise gebildeten Verbundwerkstoffs wurde das Eindringen
der Schmelze untersucht.
-
Als Ergebnis wurde bestätigt, daß auch bei dieser
Ausführungsform ein zufriedenstellender Verbundwerkstoff gebildet wurde,
der keine Mikroporen enthielt.
-
Als Ergebnis der Röntgenanalyse von Schnitten des
Verbundwerkstoffs wurde bestätigt, daß ein mittlerer Bereich der Matrix
Aluminiumlegierung war, während Umfangs- bzw. Randbereiche der
Matrix Magnesium waren, daß die Fasern aus Reinnickel und die
Fasern aus Reinkupfer mit Aluminium reagiert hatten, so daß
intermetallische Verbindungen wie z.B. NiAl&sub3; bzw. CuAl&sub2; gebildet
wurden, daß die Fasern aus Reinnickel und die Fasern aus
Reinkupfer besonders in den Umfangs- bzw. Randbereichen auch mit
dem Magnesium reagiert hatten, so daß intermetallische
Verbindungen wie z.B. NiMg&sub2; bzw. MgCu&sub2; gebildet wurden, und daß die
Matrix nicht nur durch das Verstärkungsmaterial, sondern auch
durch diese intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt
verstärkt war.
-
Als bei dieser Ausführungsform ein Verbundwerkstoff in
derselben Weise gebildet wurde, wobei die Fasern aus Nickel und die
Fasern aus Kupfer durch das bei Ausführungsform 13 verwendete
pulverförmige Reinnickel bzw. pulverförmige Reinkupfer ersetzt
wurden, oder als auch die Schmelze der Magnesiumlegierung durch
eine Schmelze von Reinmagnesium bei 680 ºC ersetzt wurde,
wurden in beiden Fällen zufriedenstellende Verbundwerkstoffe, die
keine Mikroporen enthielten, gebildet.
Ausführungsform 15
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 3 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch 4 Volumen% pulverförmiges
Reinnickel (15 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 4
Volumen% pulverförmiges Reinkupfer (25 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) ersetzt wurde.
-
Dann wurde durch Betrachtung von Schnitten der auf diese Weise
gebildeten Verbundwerkstoffe das Eindringen der Schmelze
untersucht, und als Ergebnis wurde bestätigt, daß zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe gebildet wurden, die keine Mikroporen
enthielten. Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von
Schnitten der Verbundwerkstoffe bestätigt, daß das
pulverförmige Reinnickel und das pulverförmige Reinkupfer fast vollständig
mit Aluminium reagiert hatten, so daß intermetallische
Verbindungen wie z.B. NiAl&sub3; bzw. CuAl&sub2; erzeugt wurden, und daß die
Matrix nicht nur durch die Verstärkungsmaterialien, sondern
auch durch diese intermetallischen Verbindungen zusammengesetzt
verstärkt war.
Ausführungsform 16
-
Verbundwerkstoffe wurden in derselben Weise und unter denselben
Bedingungen wie bei Ausführungsform 5 gebildet, außer daß das
pulverförmige Reinnickel durch 5 Volumen% pulverförmiges
Reinnickel (15 Mikrometer mittlerer Teilchendurchmesser) und 5
Volumen% pulverförmiges Reinkupfer (25 Mikrometer mittlerer
Teilchendurchmesser) ersetzt wurde.
-
Dann wurde durch Betrachtung von Schnitten der auf diese Weise
gebildeten Verbundwerkstoffe das Eindringen der Schmelze
untersucht, und als Ergebnis wurde bestätigt, daß zufriedenstellende
Verbundwerkstoffe gebildet wurden, die keine Mikroporen
enthielten. Ferner wurde als Ergebnis der Röntgenanalyse von
Schnitten der Verbundwerkstoffe bestätigt, daß ein mittlerer
Bereich und Umfangs- bzw. Randbereiche der Matrix im
wesentlichen
Reinaluminium bzw. eine Aluminiumlegierung waren, daß das
pulverförmige Reinnickel und das pulverförmige Reinkupfer fast
vollständig mit Aluminium reagiert hatten, so daß
intermetallische Verbindungen wie z.B. NiAl&sub3; bzw. CuAl&sub2; gebildet wurden,
und daß die Matrix durch diese intermetallischen Verbindungen
zusammengesetzt verstärkt war.
-
Als bei dieser Ausführungsform die Schmelze des Matrixmetalls
durch eine Schmelze von Reinmagnesium bei 680 ºC ersetzt wurde
und in derselben Weise Verbundwerkstoffe gebildet wurden,
wurden auch zufriedenstellende Verbundwerkstoffe erhalten, die
keine Mikroporen enthielten.
-
Obwohl bei den verschiedenen Ausführungsformen, die vorstehend
beschrieben wurden, die feinen Bruchstücke mit einigen
besonderen Zusammensetzungen verwendet wurden, können bei der
vorliegenden Erfindung die feinen Bruchstücke andere
Zusammensetzungen haben. Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierung kann
beispielsweise JIS-Standard AC7A, JIS-Standard ADC12, JIS-Standard
ADT17 oder 8 % Al - 3,5 % Mg usw. sein; die Zusammensetzung der
Nickellegierung kann beispielsweise Ni - 50 % Al, Ni - 30 % Cu,
Ni - 39,5 % Cu - 22,1 % Fe, 8,8 % B usw. sein; die
Zusammensetzung der Kupferlegierung kann beispielsweise Cu - 50 % Al, Cu
- 29,6 % Ni - 22,1 % Fe - 8,8 % B usw. sein, und der Nickel- und
der Kupfergehalt können besonders in dem Fall, daß die
Nickellegierung oder die Kupferlegierung eine Nickel-Kupfer-Legierung
ist, irgendwelche Anteile haben, und ferner kann die
Titanlegierung beispielsweise Ti - 1 % B sein.
-
Wie aus den vorstehenden Beschreibungen klar sein wird, dringt
das geschmolzene Matrixmetall gemäß der vorliegenden Erfindung
zufriedenstellend in das Vorformteil ein, und durch die
Reaktion von Titan mit Sauerstoff und Stickstoff in dem Vorformteil
wird Luft im wesentlichen aus dem Vorformteil entfernt, und
als Ergebnis wird ein noch zufriedenstellenderer
Verbundwerkstoff hergestellt, der keine Mikroporen enthält.
-
Ferner kann ein Verbundwerkstoff gemäß der vorliegenden
Erfindung mit geringeren Kosten und einem höherem Wirkungsgrad im
Vergleich zu dem vorstehend erwähnten früheren Vorschlag
hergestellt werden, weil die Temperatur des geschmolzenen
Matrixmetalls verhältnismäßig niedrig sein kann und weil die Zeitdauer,
während der das Vorformteil mit dem geschmolzenen Metall in
Kontakt ist, im Vergleich zu dem Fall, daß in dem Vorformteil
keine Bruchstücke aus Nickel, Kupfer, Nickellegierung,
Kupferlegierung, Titan oder Titanlegierung enthalten sind, verkürzt
ist.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung in Form von mehreren
Ausführungsformen näher beschrieben worden ist, wird es den
Fachleuten klar sein, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese
Ausführungsformen beschränkt ist und im Geltungsbereich der
vorliegenden Erfindung verschiedene andere Ausführungsformen
möglich sind. Die feinen Bruchstücke aus Nickel,
Nickellegierung, Kupfer oder Kupferlegierung können beispielsweise ganz
oder zum Teil durch feine Bruchstücke aus Silber oder
Silberlegierung oder feine Bruchstücke aus Gold oder Goldlegierung
ersetzt werden.
TABELLE 1
Volumenanteil von pulverförmigem Ti (%)
Volumenanteil von pulverförmigem (%)
TABELLE 2
Volumenanteil von pulverförmigem Ti (%)
Volumenanteil von pulverförmigem (%)