JP2001262201A - Al SERIES POWDERY MIXTURE, GRANULATED BODY, PREFORM AND SINTERED BODY - Google Patents

Al SERIES POWDERY MIXTURE, GRANULATED BODY, PREFORM AND SINTERED BODY

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JP2001262201A
JP2001262201A JP2000072731A JP2000072731A JP2001262201A JP 2001262201 A JP2001262201 A JP 2001262201A JP 2000072731 A JP2000072731 A JP 2000072731A JP 2000072731 A JP2000072731 A JP 2000072731A JP 2001262201 A JP2001262201 A JP 2001262201A
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JP
Japan
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powder
weight
sintered body
mixed
present
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JP2000072731A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Kusui
潤 楠井
Kazuhiko Yokoe
一彦 横江
Naoyuki Inada
尚行 稲田
Akira Okada
亮 岡田
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KAMIOKA BUHIN KOGYO KK
Toyo Aluminum KK
Original Assignee
KAMIOKA BUHIN KOGYO KK
Toyo Aluminum KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an Al series powdery mixture from which a sintered body excellent in formability and mechanical properties is made. SOLUTION: This Al series powdery mixture contains the powder of (1) to (3) or the powder of (1) to (4) shown in the following: (1) Cu powder, (2) Al-Mg series powder, (3) Al-Si-Fe series powder (wherein, Fe >=0.5 wt.%, and Si>=0.5 wt.%), and (4) Si powder. The powdery mixture is mixed in the componential ratios of 1 to 10 wt.% Si, 0.5 to 5 wt.% Fe, 0.2 to 6 wt.% Cu and 0.2 to 2 wt.% Mg, and the balance Al when the total of the powder is 100 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なAl系混合
粉、造粒体ならびにプリフォーム及び焼結体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel Al-based mixed powder, a granulated product, a preform and a sintered product.

【0002】[0002]

【従来技術】アルミニウムは軽量性、加工性、延展性、
比強度等において優れていることから、アルミニウム製
品は古くから工業用材料として各方面で多用されてい
る。これらアルミニウム製品(成形体)は、近年では、
粉末冶金法で製造されることが多くなってきている。粉
末冶金法は、ニア・ネット・シェイプで製品が製造でき
るので歩留りが高いというだけでなく、急冷凝固粉が利
用できること及び硬質粒子等との複合化が容易に行える
こと等の利点があることから、近年急速に発展してきた
製造法である。
2. Description of the Related Art Aluminum is lightweight, workable, spreadable,
Due to their excellent specific strength and the like, aluminum products have been widely used in various fields as industrial materials for a long time. In recent years, these aluminum products (formed bodies)
It is increasingly produced by powder metallurgy. Powder metallurgy is not only high in yield because products can be manufactured in near net shape, but also has advantages such as the availability of rapidly solidified powder and easy compounding with hard particles. This is a manufacturing method that has been rapidly developed in recent years.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、粉末冶
金法によるアルミニウム製品は、鋳造法によるアルミニ
ウム製品とは異なり、その利用が一部の特殊な分野に限
られており、十分に普及していないというのが現状であ
る。その大きな理由は、次の3点にある。
However, aluminum products manufactured by the powder metallurgy method are different from aluminum products manufactured by the casting method, and their use is limited to some special fields and is not sufficiently widespread. is the current situation. The main reasons are the following three points.

【0004】1.鋳造品に比べて製造コストが高くなる
場合が多いこと。
[0004] 1. Manufacturing costs are often higher than castings.

【0005】2.鉄系材料に比べて強度が低い場合が多
いこと。
[0005] 2. The strength is often lower than that of iron-based materials.

【0006】3.アルミニウム粉末は比重が小さく流動
性が悪いこと。
[0006] 3. Aluminum powder has low specific gravity and poor fluidity.

【0007】さらに、これらの問題に加えて、従来のア
ルミニウム合金粉末は成形性がすこぶる悪いという問題
がある。特に、最終製品の強度を高めるためにCu、M
g等のような時効硬化に寄与する元素がアルミニウムに
添加され、アトマイズ法等により製造されたアルミニウ
ム合金粉末にあっては、成形性の低下は顕著である。こ
の成形性の低さも、強度・歩留りの向上に限界をもたら
している一因とされている。
Further, in addition to these problems, the conventional aluminum alloy powder has a problem that the formability is extremely poor. In particular, in order to increase the strength of the final product, Cu, M
An element contributing to age hardening, such as g, is added to aluminum, and in an aluminum alloy powder produced by an atomizing method or the like, the moldability is significantly reduced. This low formability is also considered to be one of the factors that limit the improvement in strength and yield.

【0008】従って、本発明の主な目的は、これらの問
題点を改善し、成形性に優れ、機械的特性に優れた焼結
体を与えるAl系混合粉を提供することにある。
Accordingly, a main object of the present invention is to provide an Al-based mixed powder which can solve these problems and provide a sintered body having excellent moldability and excellent mechanical properties.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術の
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定組
成からなるAl系混合粉を採用することにより上記目的
を達成できることを見出し、ついに本発明を完成するに
至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has made intensive studies to solve the problems of the prior art, and as a result, has found that the above object can be achieved by employing an Al-based mixed powder having a specific composition. Under the heading, the present invention has finally been completed.

【0010】すなわち、本発明は、下記のAl系混合
粉、造粒体ならびにプリフォーム及び焼結体に係るもの
である。
That is, the present invention relates to the following Al-based mixed powders, granules, preforms and sintered bodies.

【0011】1.下記に示す 1)〜3)の粉末又は 1)〜4)
の粉末を含む混合粉であって、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されていることを特徴とするAl系混
合粉。
1. Powders of 1) to 3) shown below or 1) to 4)
1) Cu powder 2) Al-Mg powder 3) Al-Si-Fe powder (Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : Al-based mixed powder characterized by being mixed at a component ratio of 0.2 to 2% by weight and Al: the balance.

【0012】2.上記第1項記載の混合粉とワックス、
バインダー及び潤滑油の少なくとも1種とを含むAl系
造粒体。
2. The mixed powder and wax according to the above item 1,
An Al-based granule containing at least one of a binder and a lubricating oil.

【0013】3.上記第2項記載の造粒体を冷間プレス
又は冷間静水圧等方プレスにより成形して得られるAl
系プリフォーム。
3. Al obtained by molding the granulated product according to the above item 2 by a cold press or a cold isostatic press.
System preform.

【0014】4.ラトラー値が30%以下である上記第
3項記載のAl系プリフォーム。
4. 4. The Al-based preform according to the above item 3, wherein the Rattler value is 30% or less.

【0015】5.組成がSi:1〜10重量%、Fe:
0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量%、Mg:
0.2〜2重量%及びAl:残部であって、かつ、相対
密度90%以上及びHRF硬度80以上であることを特
徴とするAl系焼結体。
[0015] 5. Composition: Si: 1-10% by weight, Fe:
0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg:
0.2 to 2% by weight and Al: the balance: Al-based sintered body characterized by having a relative density of 90% or more and an HRF hardness of 80 or more.

【0016】6.引張強度が200MPa以上である上
記第5項記載のAl系焼結体。
6. 6. The Al-based sintered body according to the above item 5, wherein the tensile strength is 200 MPa or more.

【0017】7.平均径1〜400μmのポアが合計で
10体積%以下であって、かつ、最長径200μm以下
の鉄系化合物を含む組織を有する上記第5項又は第6項
に記載のAl系焼結体。
[7] 7. The Al-based sintered body according to the above item 5 or 6, having a total of 10% by volume or less of pores having an average diameter of 1 to 400 µm and a structure containing an iron-based compound having a longest diameter of 200 µm or less.

【0018】8.硬質粒子をさらに含む上記第5項〜第
7項のいずれかに記載のAl系焼結体。
[8] Item 8. The Al-based sintered body according to any one of Items 5 to 7, further including hard particles.

【0019】9.Al系焼結体の製造方法において、下
記に示す 1)〜3)の粉末又は 1)〜4)の粉末を含む混合粉
であって、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されているAl系混合粉を含む原料を
用いることを特徴とするAl系焼結体の製造方法。
9. In the method for producing an Al-based sintered body, a powder containing 1) to 3) or a powder containing 1) to 4) shown below, wherein 1) Cu powder 2) Al-Mg-based powder 3) Al -Si-Fe-based powder (however, Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : A method for producing an Al-based sintered body, comprising using a raw material containing an Al-based mixed powder mixed at a component ratio of 0.2 to 2% by weight and Al: the balance.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】1.Al系混合粉 本発明のAl系混合粉は、下記に示す 1)〜3)の粉末又
は 1)〜4)の粉末を含む混合粉であって、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されていることに特徴を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Al-based mixed powder The Al-based mixed powder of the present invention is a mixed powder containing the following 1) to 3) powders or 1) to 4) powders; 1) Cu powder 2) Al-Mg based powder 3) Al-Si-Fe-based powder (however, Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : 0.2 to 2% by weight and Al: the balance is such that the components are the balance.

【0021】Cu粉は、公知の製法によって製造される
ものを使用でき、特に限定されない。例えば、電解銅
粉、切削粉、アトマイズ粉等を用いることができる。C
u粉の平均粒径は、最終製品の使用目的、用途等によっ
て適宜設定できるが、通常は1〜150μm程度とすれ
ば良い。
As the Cu powder, those manufactured by a known manufacturing method can be used, and there is no particular limitation. For example, electrolytic copper powder, cutting powder, atomized powder and the like can be used. C
The average particle size of the u-powder can be appropriately set depending on the purpose of use, application, and the like of the final product, but is usually about 1 to 150 μm.

【0022】Al−Mg系粉は、少なくともAl及びM
gを含むものであれば限定的でなく、いずれの製法で製
造されたもの又は市販品も使用できる。本発明では、特
にAl及びMgのみからなる合金粉が好ましく、Al−
40〜60重量%Mg合金がより好ましい。Al−Mg
系粉の平均粒径は、最終製品の使用目的、用途等によっ
て適宜設定できるが、通常は1〜150μm程度とすれ
ば良い。
The Al—Mg based powder contains at least Al and M
It is not limited as long as it contains g, and those manufactured by any manufacturing method or commercially available products can be used. In the present invention, an alloy powder composed of only Al and Mg is particularly preferable, and Al-
A 40-60 wt% Mg alloy is more preferred. Al-Mg
The average particle size of the system powder can be appropriately set depending on the purpose of use, use, and the like of the final product, but is usually about 1 to 150 μm.

【0023】Al−Si−Fe系粉は、少なくともA
l、Si及びFeを含むものであれば特に限定されず、
アトマイズ法等の公知の製法により製造されたもの又は
市販品も使用できる。本発明では、特にAl、Si及び
Feのみからなる合金粉が好ましい。特にSiが0.5
重量%以上、Feが0.5重量%以上であり、残部がA
lである合金粉を用いることが好ましい。より好ましく
は、合金粉中Si:1〜10.9重量%、Fe:0.5
〜5.4重量%及び残部:Alである合金粉を使用す
る。Al−Si−Fe系粉の平均粒径は、最終製品の使
用目的、用途等によって適宜設定できるが、通常は1〜
150μm程度とすれば良い。
The Al—Si—Fe-based powder contains at least A
It is not particularly limited as long as it contains l, Si and Fe,
A product manufactured by a known manufacturing method such as an atomizing method or a commercially available product can also be used. In the present invention, an alloy powder composed of only Al, Si and Fe is particularly preferable. Especially when Si is 0.5
% By weight or more, 0.5% by weight or more of Fe, and A
It is preferable to use an alloy powder of l. More preferably, in the alloy powder, Si: 1 to 10.9% by weight, Fe: 0.5
Use alloy powder that is 55.4% by weight and balance: Al. The average particle size of the Al-Si-Fe-based powder can be appropriately set depending on the purpose of use, use, and the like of the final product.
It may be about 150 μm.

【0024】Si粉は、Siを主成分とするものであれ
ば特に限定されず、公知の方法により製造されるもの又
は市販品を使用することができる。例えば、Si破砕粉
等を用いることができる。Si粉の平均粒径は、最終製
品の使用目的、用途等によって適宜設定できるが、通常
は1〜150μm程度とすれば良い。
The Si powder is not particularly limited as long as it contains Si as a main component, and a powder manufactured by a known method or a commercial product can be used. For example, Si crushed powder or the like can be used. The average particle size of the Si powder can be appropriately set depending on the purpose of use, use, and the like of the final product, but is usually set to about 1 to 150 μm.

【0025】また、本発明の混合粉に対し、必要に応じ
て他の成分(粉末)を適宜添加することもできる。例え
ば、Mn、Mo、V、Cr、Ni、Ti、Zr、Zn、
Pb、Bi、In、Sb等の少なくとも1種を混合粉に
対して添加することができる。
Further, other components (powder) can be appropriately added to the mixed powder of the present invention, if necessary. For example, Mn, Mo, V, Cr, Ni, Ti, Zr, Zn,
At least one of Pb, Bi, In, Sb and the like can be added to the mixed powder.

【0026】これらの成分を添加する時期、添加する形
態等は特に限定されない。例えば、添加時期として、混
合粉の調製段階で配合したり、あるいはワックス等の配
合段階で添加することもできる。また、添加形態として
は、これらの成分の単体金属粉として添加したり、ある
いはこれら成分の2以上からなる合金粉として配合する
こともできる。
The timing of adding these components, the form in which they are added, and the like are not particularly limited. For example, as the addition time, it can be added at the stage of preparing the mixed powder, or can be added at the stage of compounding a wax or the like. In addition, as an addition form, these components can be added as a single metal powder, or can be compounded as an alloy powder composed of two or more of these components.

【0027】本発明の混合粉では、上記粉末の合計を1
00重量%としてSi:1〜10重量%、Fe:0.5
〜5重量%、Cu:0.2〜6重量%、Mg:0.2〜
2重量%及びAl:残部となるような成分割合で混合さ
れている。
In the mixed powder of the present invention, the total of the above powders is 1
Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 as 00% by weight
-5% by weight, Cu: 0.2-6% by weight, Mg: 0.2-
2% by weight and Al: The components are mixed in such a proportion as to be the balance.

【0028】Si成分は、通常1〜10重量%程度、好
ましくは1.5〜6重量%、より好ましくは2〜4重量
%とすれば良い。1重量%未満では粉末どうしの結合力
が十分でない場合がある。10重量%を超えると焼結体
が脆くなり、所望の強度が得られないことがある。
The content of the Si component is usually about 1 to 10% by weight, preferably 1.5 to 6% by weight, and more preferably 2 to 4% by weight. If it is less than 1% by weight, the bonding strength between the powders may not be sufficient. If it exceeds 10% by weight, the sintered body becomes brittle, and a desired strength may not be obtained.

【0029】Fe成分は、通常0.5〜5重量%程度、
好ましくは1.5〜4.5重量%とすれば良い。0.5
重量%未満では常温強度又は耐熱性が不十分となるおそ
れがある。5重量%を超えると粗大な鉄系化合物が生成
されることによって靱延性、耐衝撃性等が低下するおそ
れがある。
The Fe component is usually about 0.5 to 5% by weight,
Preferably, it may be 1.5 to 4.5% by weight. 0.5
If the amount is less than the weight%, the room temperature strength or heat resistance may be insufficient. If the content exceeds 5% by weight, a coarse iron-based compound is generated, and there is a possibility that toughness, impact resistance and the like may be reduced.

【0030】Cu成分は、通常0.2〜6重量%程度、
好ましくは1〜5重量%とすれば良い。0.2重量%未
満では時効硬化の効果が不十分となるおそれがある。6
重量%を超えると晶出物又は析出物が粗大化するおそれ
がある。
The Cu component is usually about 0.2 to 6% by weight,
Preferably, it may be 1 to 5% by weight. If the amount is less than 0.2% by weight, the effect of age hardening may be insufficient. 6
If the content is more than 10% by weight, crystallized substances or precipitates may be coarsened.

【0031】Mg成分は、通常0.2〜2重量%程度、
好ましくは0.4〜1.8重量%とすれば良い。0.2
重量%未満では時効硬化の効果が不十分となるおそれが
ある。2重量%を超えると晶出物又は析出物が粗大化す
るおそれがある。
The Mg component is usually about 0.2 to 2% by weight,
Preferably, the content should be 0.4 to 1.8% by weight. 0.2
When the amount is less than the weight percentage, the effect of age hardening may be insufficient. If it exceeds 2% by weight, a crystallized substance or a precipitate may be coarsened.

【0032】Al成分は、実質的に残部を構成する。こ
れらの成分のほかに、本発明では、その効果を妨げない
範囲内で不可避不純物を含んでいても良い。
The Al component substantially constitutes the balance. In addition to these components, the present invention may contain unavoidable impurities as long as the effects are not hindered.

【0033】本発明の混合粉は、前記の各粉末を用い、
上記所定の組成となるように均一に混合すれば得られ
る。混合は、粉末冶金法における公知の混合手段を採用
すれば良く、例えばVブレンダー、ミキサー、ボールミ
ル等により乾式又は湿式で実施することができる。 2.造粒体及びプリフォーム 本発明のAl系造粒体は、本発明混合粉とワックス、バ
インダー及び潤滑油(以下、これらを総称して「ワック
ス等」ともいう)の少なくとも1種とを含む。ワックス
等は公知のもの又は市販品を用いることができる。ワッ
クス等としては、例えばエチレンビスステアロアマイ
ド、メチレンビスステアロアマイド、オレイン酸アミ
ド、パラフィン、ステアリン酸、オレイン酸、ポリエチ
レン、ポリビニルアルコール、ヒマシ油、ポリエチレン
オキシド等が使用できる。
The mixed powder of the present invention uses each powder described above,
It can be obtained by mixing uniformly to obtain the above-mentioned predetermined composition. The mixing may be performed by a known mixing means in powder metallurgy. For example, the mixing can be performed by a dry or wet method using a V blender, a mixer, a ball mill, or the like. 2. Granulated body and preform The Al-based granulated body of the present invention contains the mixed powder of the present invention and at least one of a wax, a binder, and a lubricating oil (hereinafter, these are also collectively referred to as “wax or the like”). Known waxes or commercially available waxes can be used. As the wax and the like, for example, ethylene bis stearamide, methylene bis stearamide, oleamide, paraffin, stearic acid, oleic acid, polyethylene, polyvinyl alcohol, castor oil, polyethylene oxide and the like can be used.

【0034】ワックス等の添加量は、使用するワックス
等の種類、最終製品の用途等に応じて適宜設定すること
ができるが、通常は混合粉100重量部に対して0.1
〜5重量部程度、好ましくは0.3〜3重量部とすれば
良い。かかる範囲内で添加することにより、特に流動性
の優れた造粒体を製造することができる結果、より緻密
でより高い強度、HRF硬度等をもつ焼結体を得ること
ができる。
The amount of the wax or the like to be added can be appropriately set according to the type of the wax or the like to be used, the use of the final product, and the like.
About 5 parts by weight, preferably 0.3 to 3 parts by weight. By adding in such a range, a granulated body having particularly excellent fluidity can be produced, and as a result, a sintered body having higher density, higher strength, HRF hardness, and the like can be obtained.

【0035】本発明では、混合粉へのワックス等の添加
は、特に80〜250℃程度に加熱しながら行うことが
好ましい。加熱すれば、より容易かつ確実に造粒体を製
造することができる。
In the present invention, the addition of wax and the like to the mixed powder is preferably carried out while heating to about 80 to 250 ° C. By heating, granules can be produced more easily and reliably.

【0036】本発明のAl系造粒体の大きさは特に制限
されず、最終製品の使用目的等に応じて適宜決定すれば
良いが、通常は平均粒径40〜200μm程度とする。
この範囲内で特に良好な流動性、成形性等を得ることが
できる。粒度の調整は、振動ふるい等を用いて適宜行う
ことができる。
The size of the Al-based granules of the present invention is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the purpose of use of the final product, etc., and usually has an average particle size of about 40 to 200 μm.
Within this range, particularly good fluidity and moldability can be obtained. The adjustment of the particle size can be appropriately performed using a vibration sieve or the like.

【0037】本発明のAl系プリフォームは、本発明造
粒体を冷間プレス又は冷間静水圧等方プレスにより成形
して得られるものである。冷間プレス又は冷間静水圧等
方プレスの条件は特に限定的でないが、その圧力は好ま
しくは100〜800MPaとすれば良い。プリフォー
ムの密度は、主に上記圧力によって制御でき、所望の焼
結体密度等により適宜変更することができるが、通常は
理論密度の70%以上(相対密度70%以上)とするこ
とが好ましい。 3.Al系焼結体 本発明のAl系焼結体は、組成がSi:1〜10重量%
(好ましくは1.5〜6重量%、より好ましくは2〜4
重量%)、Fe:0.5〜5重量%(好ましくは1.5
〜4.5重量%)、Cu:0.2〜6重量%(好ましく
は1〜5重量%)、Mg:0.2〜2重量%(好ましく
は0.4〜1.8重量%)及びAl:残部であり、か
つ、相対密度90%以上及びHRF硬度80以上であ
る。
The Al-based preform of the present invention is obtained by molding the granules of the present invention by cold pressing or cold isostatic pressing. The conditions of the cold press or the cold isostatic press are not particularly limited, but the pressure may preferably be 100 to 800 MPa. The density of the preform can be controlled mainly by the above pressure, and can be appropriately changed depending on the desired density of the sintered body, but it is usually preferably 70% or more of the theoretical density (relative density 70% or more). . 3. Al-based sintered body The Al-based sintered body of the present invention has a composition of Si: 1 to 10% by weight.
(Preferably 1.5 to 6% by weight, more preferably 2 to 4% by weight.
%), Fe: 0.5 to 5% by weight (preferably 1.5% by weight)
-4.5% by weight), Cu: 0.2-6% by weight (preferably 1-5% by weight), Mg: 0.2-2% by weight (preferably 0.4-1.8% by weight) and Al: The balance is 90% or more in relative density and 80 or more in HRF hardness.

【0038】各成分の組成を設定した理由については、
本発明混合粉における成分組成を設定した理由と同様で
ある。上記の範囲に設定することにより、特に優れた機
械的特性を得ることができる。
The reason for setting the composition of each component is as follows.
This is the same as the reason for setting the component composition in the mixed powder of the present invention. By setting the content within the above range, particularly excellent mechanical properties can be obtained.

【0039】本発明焼結体は、相対密度が通常90%以
上、好ましくは94〜99%である。90%未満では所
望の機械的特性が得られないことがある。
The sintered body of the present invention has a relative density of usually 90% or more, preferably 94 to 99%. If it is less than 90%, desired mechanical properties may not be obtained.

【0040】本発明焼結体のHRF硬度は、通常80以
上とすれば良く、好ましくは85以上である。80未満
となる場合には、所望の機械的特性が得られないことが
ある。なお、本発明におけるHRF硬度は、HRF:ロ
ックウェル硬度fスケールによる。
The HRF hardness of the sintered body of the present invention may be generally at least 80, preferably at least 85. If it is less than 80, desired mechanical properties may not be obtained. The HRF hardness in the present invention is based on HRF: Rockwell hardness f scale.

【0041】また、本発明焼結体は、引張強度が200
MPa以上であること、特に250MPa以上であるこ
とが好ましい。200MPaを下回ると、従来の鉄系焼
結体よりも強度が低くなるので好ましくない。
The sintered body of the present invention has a tensile strength of 200
It is preferably at least 250 MPa, particularly preferably at least 250 MPa. If it is less than 200 MPa, the strength is lower than that of a conventional iron-based sintered body, which is not preferable.

【0042】さらに、本発明の焼結体では、平均径1〜
400μmのポア(細孔)が合計で10体積%以下であ
って、かつ、最長径200μm以下の鉄系化合物を含む
組織を有することが望ましい。すなわち、本発明焼結体
では、細孔が少なく、かつ、上記のような鉄系化合物が
焼結体マトリックス中に分散していることが望ましい。
このような組織を有することによって、特に焼結体の耐
熱性をより高めることができる。
Further, in the sintered body of the present invention, the average diameter is 1 to
It is desirable to have a structure containing an iron-based compound having a total pore size of 400 μm of 10% by volume or less and a longest diameter of 200 μm or less. That is, it is desirable that the sintered body of the present invention has few pores and the above-mentioned iron-based compound is dispersed in the sintered body matrix.
By having such a structure, especially the heat resistance of the sintered body can be further improved.

【0043】平均径1〜400μmのポアの合計の容積
(%)は、アルキメデス法によって見かけの密度を測定
し、その値を理論密度で除して100倍した値を相対密
度(%)とし、100から上記相対密度を差し引いた値
とした。また、ポアの平均径は、焼結体の任意の断面
(10ヶ所)を顕微鏡観察し、各断面におけるポアの最
長径(ポアを2本平行線で挟み込んだとき最大となる距
離)及び最短径(ポアを2本の平行線で挟み込んだとき
最短となる距離)の算術平均によって測定することがで
きる。
The total volume (%) of pores having an average diameter of 1 to 400 μm is determined by measuring the apparent density by the Archimedes method, dividing the value by the theoretical density and multiplying the value by 100 to obtain a relative density (%). The value obtained by subtracting the relative density from 100 was used. The average diameter of the pores is determined by observing an arbitrary cross section (10 places) of the sintered body with a microscope, and measuring the longest diameter of the pore in each cross section (the maximum distance when the pore is sandwiched between two parallel lines) and the shortest diameter. It can be measured by the arithmetic average of (the shortest distance when the pore is sandwiched between two parallel lines).

【0044】また、鉄系化合物の最長径とは、焼結体の
任意の断面(10ヶ所)を顕微鏡観察し、各断面におけ
る鉄系化合物(粒子)の最長径(鉄系化合物を2本の平
行線で挟み込んだとき最大となる距離)の算術平均によ
って測定した値をいう。その粒子が鉄系化合物であるこ
とは、EDS、EDX、EPMA等によって確認・同定
することができる。鉄系化合物の種類としては、用いる
混合粉の種類、組成等によって変更されるが、Feを含
み、耐熱性の向上に寄与するものであれば特に限定され
ない。例えば、Al3Fe、Al6Fe、Al−Fe−S
i系化合物、Al−Cu−Fe系化合物等が挙げられ
る。
The longest diameter of the iron-based compound is defined by observing an arbitrary cross section (10 places) of the sintered body with a microscope and observing the longest diameter of the iron-based compound (particles) in each cross section (by using two iron-based compounds). It is the value measured by the arithmetic average of the maximum distance when sandwiched between parallel lines). The fact that the particles are iron-based compounds can be confirmed and identified by EDS, EDX, EPMA and the like. The type of the iron-based compound varies depending on the type, composition, and the like of the mixed powder to be used, but is not particularly limited as long as it contains Fe and contributes to improvement in heat resistance. For example, Al 3 Fe, Al 6 Fe, Al—Fe—S
i-based compounds, Al-Cu-Fe-based compounds, and the like.

【0045】本発明のAl焼結体では、必要に応じて硬
質粒子をさらに含んでいても良い。本発明では、硬質粒
子が焼結体マトリックス中に分散することにより、より
優れた耐摩耗性を得ることができる。硬質粒子として
は、例えばアルミナ(Al23)等の酸化物;窒化ケイ
素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の窒化物;炭化ケ
イ素等の炭化物;Fe−Al系合金、Ti−Al系合
金、Ni−Al系合金等の合金又は金属間化合物のほ
か、カーボン等も使用することができる。
The Al sintered body of the present invention may further contain hard particles as required. In the present invention, more excellent wear resistance can be obtained by dispersing the hard particles in the sintered body matrix. Examples of the hard particles include oxides such as alumina (Al 2 O 3 ); nitrides such as silicon nitride, boron nitride, and aluminum nitride; carbides such as silicon carbide; Fe—Al alloys; Ti—Al alloys; In addition to alloys such as Al-based alloys or intermetallic compounds, carbon and the like can be used.

【0046】硬質粒子の大きさは、用いる硬質粒子の種
類、最終製品の用途等に応じて適宜設定すれば良いが、
通常は平均粒径(レーザー回折式粒度分布測定法によ
る)0.5〜20μm程度とすれば良い。かかる範囲内
に設定することにより、いっそう優れた分散性が得ら
れ、また得られる焼結体の機械的特性をより向上させる
ことができる。硬質粒子の形状は特に限定されず、例え
ば球状、針状、扁平状、板状、不定形状、涙滴状等のい
ずれであっても良いが、特に球状又はそれに近い形状で
あることが望ましい。なお、硬質粒子の添加時期は特に
限定されず、例えば、混合粉の調製時、造粒体の製造時
等において添加することができる。
The size of the hard particles may be appropriately set according to the type of the hard particles used, the use of the final product, and the like.
Usually, the average particle size (by laser diffraction type particle size distribution measuring method) may be about 0.5 to 20 μm. By setting the content within such a range, more excellent dispersibility can be obtained, and the mechanical properties of the obtained sintered body can be further improved. The shape of the hard particles is not particularly limited, and may be, for example, any one of a spherical shape, a needle shape, a flat shape, a plate shape, an irregular shape, a teardrop shape, and the like, and particularly preferably a spherical shape or a shape close thereto. The addition time of the hard particles is not particularly limited, and they can be added, for example, at the time of preparing a mixed powder, at the time of manufacturing a granulated body, and the like.

【0047】硬質粒子の含有量は、用いる硬質粒子の種
類、大きさ等により適宜変更できるが、通常は焼結体中
0.5〜15重量%程度とすれば良い。
The content of the hard particles can be appropriately changed depending on the kind, size, etc. of the hard particles to be used, but usually, it may be about 0.5 to 15% by weight in the sintered body.

【0048】本発明焼結体の製造方法は、上記のような
組成及び特性を有するものが得られる限り制限されず、
各成分の供給源となり得る金属単体又は合金の粉末を用
い、これを所定の組成となるように混合し、常法に従っ
て成形、焼結等を行えば良い。
The method for producing the sintered body of the present invention is not limited as long as the one having the above-described composition and properties can be obtained.
A powder of a simple metal or an alloy which can be a supply source of each component is used, mixed with a predetermined composition, and molded, sintered and the like may be performed according to a conventional method.

【0049】特に、本発明では、次の製法によりAl系
焼結体を製造することが好ましい。すなわち、下記に示
す 1)〜3)の粉末又は1)〜4)の粉末を含む混合粉であっ
て、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されているAl系混合粉を含む原料を
用いることを特徴とする製造方法によることが望まし
い。すなわち、本発明のAl系混合粉を含む原料を用い
て焼結体を製造することが好ましい。
In particular, in the present invention, it is preferable to produce an Al-based sintered body by the following production method. That is, a mixed powder containing the powders of 1) to 3) or the powders of 1) to 4) shown below: 1) Cu powder 2) Al-Mg powder 3) Al-Si-Fe powder (however, , Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : 0.2 to 2% by weight and Al: a raw material containing an Al-based mixed powder mixed in such a proportion as to become the balance is desirably used. That is, it is preferable to manufacture a sintered body using the raw material containing the Al-based mixed powder of the present invention.

【0050】特に、上記の混合粉を用いて造粒体を製造
し、これよりプリフォームをつくり、これを焼結するこ
とにより、Al系焼結体を製造することが好ましい。上
記造粒体及び上記プリフォームは、それぞれ本発明造粒
体及び本発明プリフォームを用いることができる。
In particular, it is preferable to produce an Al-based sintered body by producing a granule using the above-mentioned mixed powder, producing a preform from this, and sintering the preform. The granulated product of the present invention and the preform of the present invention can be used as the granulated product and the preform, respectively.

【0051】焼結条件は特に限定されないが、通常は不
活性ガス、窒素ガス等の非酸化性雰囲気、アンモニアガ
ス等の還元性雰囲気、真空等の雰囲気下で530〜65
0℃程度とすれば良い。焼結雰囲気は、コスト面から考
えると窒素ガス雰囲気下で行うことが好ましい。焼結時
間は、焼結体の種類、焼結温度等により適宜変更できる
が、通常は10分〜5時間程度とすれば良い。
The sintering conditions are not particularly limited, but are usually 530 to 65 in a non-oxidizing atmosphere such as an inert gas or a nitrogen gas, a reducing atmosphere such as an ammonia gas, or a vacuum.
The temperature may be set to about 0 ° C. The sintering is preferably performed in a nitrogen gas atmosphere from the viewpoint of cost. The sintering time can be changed as appropriate depending on the type of the sintered body, the sintering temperature, and the like, but is usually about 10 minutes to 5 hours.

【0052】焼結時の圧力は必ずしも限定されるもので
はないが、常圧又は常圧付近であることが設備又はコス
トの面で好ましい。具体的には、約0.8〜1.2気圧
程度で実施すれば良い。
The pressure during sintering is not necessarily limited, but is preferably at or near normal pressure in terms of equipment or cost. Specifically, it may be carried out at about 0.8 to 1.2 atm.

【0053】本発明では、焼結後に必要に応じて溶体化
処理後自然時効(T4)処理、溶体化処理後人工時効
(T6)処理等を施すことにより、さらに強度(特に1
50℃以下の温度域における強度)を高めることができ
る。T4処理、T6処理等の処理条件は、従来の方法に
従えば良い。
In the present invention, after sintering, if necessary, a natural aging (T4) treatment after the solution treatment, an artificial aging (T6) treatment after the solution treatment, or the like is performed to further increase the strength (particularly, 1%).
Strength in a temperature range of 50 ° C. or lower). Processing conditions such as T4 processing and T6 processing may be in accordance with a conventional method.

【0054】本発明の焼結体は、引張強度、耐熱性、硬
度、耐摩耗性、耐衝撃性等が要求される用途、例えばギ
ア(歯車)、プーリー、ローター、軸受け、ボルト、ナ
ット、ワッシャー、スペーサー、ブッシュ、パワーステ
アリング用ラックのサポートショックアブソーバー等の
機械部品として有用である。
The sintered body of the present invention is used for applications requiring tensile strength, heat resistance, hardness, abrasion resistance, impact resistance, etc., for example, gears (gears), pulleys, rotors, bearings, bolts, nuts, washers. , Spacers, bushes, and mechanical parts such as support shock absorbers for power steering racks.

【0055】[0055]

【発明の効果】特定の粉末から構成される本発明Al系
混合粉によれば、成形性が良好てあり、機械的特性に優
れたAl系焼結体を効率良くかつ確実に得ることができ
る。すなわち、Cu成分としてCu粉(純粉末)、Fe
成分及びSi成分として主にAl−Si−Fe系粉、M
g成分としてAl−Mg系粉を用いることから、成形性
を向上させることができる結果、硬度、引張強度、耐熱
性等の機械的特性に優れた焼結体を提供することができ
る。
According to the Al-based mixed powder of the present invention composed of a specific powder, an Al-based sintered body having good moldability and excellent mechanical properties can be obtained efficiently and reliably. . That is, Cu powder (pure powder), Fe
Al-Si-Fe-based powder, M
Since the Al-Mg-based powder is used as the g component, the moldability can be improved. As a result, a sintered body having excellent mechanical properties such as hardness, tensile strength, and heat resistance can be provided.

【0056】また、本発明造粒体は、あらかじめワック
ス等が付与されているので、成形性、流動性等の向上に
さらに貢献することができる。同時に、粉塵の発生によ
る作業環境汚染のおそれも回避することができる。微粉
末も有効に利用できるので、コストの低減化を図ること
もできる。さらに、この造粒体を使用すれば、成形時に
あらためて金型に潤滑剤等を塗布する必要もなくなる。
Further, since the granules of the present invention are provided with wax or the like in advance, they can further contribute to improvement of moldability, fluidity and the like. At the same time, the possibility of contamination of the working environment due to generation of dust can be avoided. Since fine powder can also be effectively used, cost can be reduced. Furthermore, if this granule is used, it is not necessary to apply a lubricant or the like to the mold again during molding.

【0057】本発明のAl系焼結体は、鉄に匹敵するか
又はそれ以上の機械的特性(強度、耐衝撃性等)を得る
ことができる。また、従来のアルミニウム製(塑性加工
を伴わない)焼結体に比べて優れた耐熱性を発揮するこ
とができる。
The Al-based sintered body of the present invention can obtain mechanical properties (strength, impact resistance, etc.) comparable to or higher than iron. Further, excellent heat resistance can be exhibited as compared with a conventional sintered body made of aluminum (without plastic working).

【0058】本発明のAl系焼結体は、特に常圧焼結に
よって製造することができ、焼結時に押し出し、鍛造等
の塑性加工を必ずしも必要としない。このため、設備
面、工程面等においてコストの低減化を図ることがで
き、量産性に優れている。
The Al-based sintered body of the present invention can be produced, in particular, by normal pressure sintering, and does not necessarily require plastic working such as extrusion and forging during sintering. Therefore, costs can be reduced in terms of facilities, processes, and the like, and mass productivity is excellent.

【0059】[0059]

【実施例】【Example】

【0060】[0060]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定され
るものではない。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.

【0061】実施例1 表1に示す組成をもつ粉末を空気噴霧により作製した。Example 1 A powder having the composition shown in Table 1 was produced by air spraying.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】各合金粉末をベース粉末として用い、表2
に示す配合でその他の粉末を混合することにより各混合
粉を調製した。
Each alloy powder was used as a base powder.
Each powder mixture was prepared by mixing other powders with the composition shown in Table 1.

【0064】なお、表2中、各アルミニウム合金粉末は
355μmふるい下で平均粒径50μm程度、Cu粉末
の平均粒径は約25μm、Al−50重量%Mg合金粉
末の平均粒径は約30μm、Si粉末の平均粒径は約1
5μmのものをそれぞれ用いた。
In Table 2, the average particle diameter of each aluminum alloy powder is about 50 μm under a 355 μm sieve, the average particle diameter of Cu powder is about 25 μm, and the average particle diameter of Al-50 wt% Mg alloy powder is about 30 μm. The average particle size of Si powder is about 1
Each having a thickness of 5 μm was used.

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】次いで、潤滑油としてエチレンビスステア
ロアマイド(粉末状ワックス)を混合粉100重量部に
対して1.5重量部添加し、Vブレンダーにより混合し
た。得られた混合物を200℃で加熱しながら攪拌混合
することにより造粒体を製造した。造粒体を用いて2ト
ン/cm2の面圧で冷間プレス成形した後、その成形体
を窒素ガス雰囲気中590℃で30分間焼結を行った。
その焼結体にT6処理を施した。T6処理は、495℃
で2時間保持後、水中に焼き入れ、190℃で9時間保
持した後、徐冷することにより行った。得られた試験体
(T6処理後の焼結体)について室温での相対密度、硬
度(HRF)及び引張強度を測定した。その結果を表3
に示す。
Next, 1.5 parts by weight of ethylene bis stearoamide (powder wax) as a lubricating oil was added to 100 parts by weight of the mixed powder, and mixed by a V blender. The obtained mixture was stirred and mixed while heating at 200 ° C. to produce a granulated body. After performing cold press molding at a surface pressure of 2 ton / cm 2 using the granulated material, the molded product was sintered at 590 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere.
The sintered body was subjected to T6 treatment. T6 treatment is 495 ° C
, And then quenched in water, kept at 190 ° C. for 9 hours, and then gradually cooled. The relative density, hardness (HRF) and tensile strength at room temperature of the obtained test body (sintered body after the T6 treatment) were measured. Table 3 shows the results.
Shown in

【0067】相対密度は、アルキメデス法により測定し
た。硬度は、ロックウェル試験器Fスケールにより測定
した。引張強度は、ISO2号板状試験片をアムスラー
試験機により測定した。
The relative density was measured by the Archimedes method. Hardness was measured using a Rockwell tester F scale. The tensile strength was measured on an ISO No. 2 plate-shaped test piece using an Amsler testing machine.

【0068】なお、比較試験体として純Al粉末をベー
ス粉末として用いたほかは、表2と同様の配合を施して
製造した焼結体について上記と同様の試験を行った。そ
の結果も表3に示す。
The same test as described above was carried out on a sintered body manufactured by applying the same composition as in Table 2 except that pure Al powder was used as a base powder as a comparative test body. Table 3 also shows the results.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】なお、表3中、合金粉末Mは、表2中の純
Cu粉及びAl−50重量%Mg粉末を添加していない
ものである。合金粉末L’は、表2中の純Si粉を添加
していないものである。
In Table 3, the alloy powder M does not include the pure Cu powder and Al-50 wt% Mg powder shown in Table 2. The alloy powder L 'does not include the pure Si powder shown in Table 2.

【0071】表3の結果より、本発明の混合粉では、特
にHRF硬度80以上・引張強度200MPa以上とい
う信頼性の高い焼結体が得られることがわかる。
From the results shown in Table 3, it can be seen that the mixed powder of the present invention can provide a highly reliable sintered body having an HRF hardness of 80 or more and a tensile strength of 200 MPa or more.

【0072】実施例2 実施例1で用いた合金粉末Dをベース粉末として用いた
ほかは、実施例1と同様にして造粒を行った。この造粒
体を用いて冷間プレス成形するに際し、その冷間プレス
成形面圧を1〜2トン/cm2の間で変化させて冷間プ
レス成形圧粉体の密度を変え、焼結体の相対密度を表4
に示すように変化させたほかは、実施例1と同様にして
試験体を作製した。得られた試験体について、室温にお
ける引張強度、HRF硬度及び焼結体中のポアサイズを
測定した。その結果を表4に示す。ポアサイズは、試験
体の断面を顕微鏡観察することにより行った。図1には
相対密度89%の試験体の顕微鏡観察の結果、図2には
相対密度97%の試験体の顕微鏡観察の結果を示す。
Example 2 Granulation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the alloy powder D used in Example 1 was used as a base powder. When performing cold press forming using the granules, the cold press forming surface pressure is changed between 1 to 2 ton / cm 2 to change the density of the cold press formed green compact, Table 4 shows the relative density of
Specimens were prepared in the same manner as in Example 1 except that the test pieces were changed as shown in (1). About the obtained test body, the tensile strength at room temperature, HRF hardness, and the pore size in the sintered body were measured. Table 4 shows the results. The pore size was determined by microscopic observation of the cross section of the test specimen. FIG. 1 shows the results of microscopic observation of a specimen having a relative density of 89%, and FIG. 2 shows the results of microscopic observation of a specimen having a relative density of 97%.

【0073】[0073]

【表4】 [Table 4]

【0074】表4の結果により、90%以上の相対密度
では、引張強度200MPa以上・HRF硬度80以上
という信頼性の高い材料が得られることがわかる。
From the results shown in Table 4, it can be seen that at a relative density of 90% or more, a highly reliable material having a tensile strength of 200 MPa or more and an HRF hardness of 80 or more can be obtained.

【0075】実施例3 実施例2で用いた混合物にさらに平均粒径5μmのアル
ミナを表5に示す割合で分散させたものを造粒し、焼結
体の相対密度が95%となるようにしたほかは、実施例
2と同様にして冷間プレス成形及び焼結を行い、さらに
T6処理した。得られた試験体の室温での引張強度及び
HRF硬度を実施例1と同様にして測定した。また、得
られた試験体について大越式湿式摩耗試験を行った。こ
れらの結果を表5に示す。大越式湿式摩耗試験の条件
は、潤滑油滴下にて摩擦速度1.63m/秒、摩擦距離
200m、荷重2.1kgf、相手材はFC30とし
た。
Example 3 A mixture obtained by further dispersing alumina having an average particle size of 5 μm in the ratio shown in Table 5 in the mixture used in Example 2 was granulated so that the relative density of the sintered body became 95%. Other than that, cold press molding and sintering were performed in the same manner as in Example 2, and further T6 treatment was performed. The tensile strength at room temperature and the HRF hardness of the obtained specimen were measured in the same manner as in Example 1. In addition, the obtained specimens were subjected to an Ogoshi wet abrasion test. Table 5 shows the results. The conditions of the Ogoshi wet abrasion test were as follows: the friction speed was 1.63 m / sec, the friction distance was 200 m, the load was 2.1 kgf, and the mating material was FC30 when the lubricating oil was dropped.

【0076】[0076]

【表5】 [Table 5]

【0077】以上の結果より、アルミナ配合量が0.5
〜12重量部の場合は、引張強度200MPa以上でか
つ比摩耗量が小さい焼結体であることが判明した。
From the above results, it was found that the content of alumina was 0.5
In the case of 1212 parts by weight, it was found that the sintered body had a tensile strength of 200 MPa or more and a small specific wear amount.

【0078】実施例4 実施例1で用いた合金粉末Lをベース粉末として用いた
ほかは、実施例1と同様にして混合粉を得た。次いで、
この混合粉に対し、潤滑剤としてエチレンビスステアロ
アマイドをそれぞれ0重量部、0.5重量部、1.0重
量部、1.5重量部、3.0重量部及び7.0重量部添
加した混合物を調製したほかは、実施例1と同様にして
試験体を作製した。この試験体について相対密度、HR
F硬度及び引張強度を測定した。その結果を表6に示
す。
Example 4 A mixed powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the alloy powder L used in Example 1 was used as a base powder. Then
0 parts by weight, 0.5 parts by weight, 1.0 parts by weight, 1.5 parts by weight, 3.0 parts by weight, and 7.0 parts by weight of ethylene bis stearamide are added to this mixed powder as a lubricant. Specimens were prepared in the same manner as in Example 1 except that the prepared mixture was prepared. Relative density, HR for this specimen
F hardness and tensile strength were measured. Table 6 shows the results.

【0079】[0079]

【表6】 [Table 6]

【0080】表6に示すように、ワックスを添加するこ
とによって、冷間プレス成形をより良好に行うことがで
き、その結果として優れた機械的特性を有するAl系焼
結体を得ることができる。
As shown in Table 6, by adding a wax, cold press molding can be performed more favorably, and as a result, an Al-based sintered body having excellent mechanical properties can be obtained. .

【0081】実施例5 実施例1の合金粉末Dをベース粉末として用い、実施例
1と同様にして得られた成形体について相対密度の測定
及びラトラー試験を行った。また、比較試験体として、
Al−2重量%Fe−3重量%Si−4.4重量%Cu
−0.5重量%Mg合金粉末にSi0.8重量%を添加
したほかは、実施例1と同様にして作製した試験体につ
いても相対密度の測定及びラトラー試験を行った。これ
らの結果を表7に示す。但し、これら試験体は、圧力1
トン/cm2の冷間静水圧等方プレス(CIP)により
成形した。
Example 5 Using the alloy powder D of Example 1 as a base powder, a molded article obtained in the same manner as in Example 1 was subjected to measurement of relative density and a Rutler test. In addition, as a comparative specimen,
Al-2 wt% Fe-3 wt% Si-4.4 wt% Cu
Except for adding 0.8% by weight of Si to the -0.5% by weight Mg alloy powder, the measurement of the relative density and the Rutler test were also performed on the test pieces prepared in the same manner as in Example 1. Table 7 shows the results. However, these specimens have a pressure of 1
It was formed by a cold isostatic press (CIP) of ton / cm 2 .

【0082】なお、ラトラー値の測定方法は、次のよう
にして実施した。まず、ゴム型を用いて、φ約20mm
×長さ約50mm(重量約20〜25g)を圧力1トン
/cm2にてCIP成形(冷間静水圧等方成形)を行
う。得られた成形体の重量を測定し、ラトラー試験機
(ミネルバ社製)の回転数を60回転(rpm)に設定
する。次いで、ラトラー試験機に成形体を挿入し、60
回転後に残った成形体を取り出し、重量を測定する。試
験前の測定値W1及び試験後の測定値W2を用いて下式
によりラトラー値を算出する。
The method of measuring the Rutler value was carried out as follows. First, using a rubber mold, φ about 20mm
× CIP molding (cold isostatic molding) with a length of about 50 mm (weight of about 20 to 25 g) at a pressure of 1 ton / cm 2 . The weight of the obtained molded body is measured, and the number of rotations of a rattling tester (manufactured by Minerva) is set to 60 rotations (rpm). Next, the molded body was inserted into the rattling tester,
The molded body remaining after rotation is taken out and its weight is measured. Using the measured value W1 before the test and the measured value W2 after the test, a Rattler value is calculated by the following equation.

【0083】 ラトラー値(%)=100×(W1−W2)/W1[0097] Rutler value (%) = 100 × (W1−W2) / W1

【0084】[0084]

【表7】 [Table 7]

【0085】表7に示すように、ベース合金中にCu、
Mg等の時効硬化に関与する元素が含まれている場合
は、その合金粉末自身が硬くなり、成形性を低下させる
ことがわかる。ラトラー値が55の試験体を実施例1と
同様にして焼結したが、密度が上がらず、手で容易に折
れるような強度しか得られなかった。
As shown in Table 7, Cu,
It can be seen that when an element involved in age hardening, such as Mg, is included, the alloy powder itself becomes hard and reduces the formability. A test piece having a Ratler value of 55 was sintered in the same manner as in Example 1, but the density did not increase, and only a strength that could be easily broken by hand was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】相対密度89%の試験体の顕微鏡観察(25
倍)の結果を示す。
FIG. 1 is a microscopic observation of a specimen having a relative density of 89% (25%).
2 times).

【図2】相対密度97%の試験体の顕微鏡観察(25
倍)の結果を示す。
FIG. 2: Microscopic observation of a specimen having a relative density of 97% (25
2 times).

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 21/02 C22C 21/02 21/12 21/12 (72)発明者 横江 一彦 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目6番8 号 東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 稲田 尚行 岐阜県吉城郡神岡町大字麻生野363番地 神岡部品工業株式会社内 (72)発明者 岡田 亮 岐阜県吉城郡神岡町大字麻生野363番地 神岡部品工業株式会社内 Fターム(参考) 4K018 AA15 AA16 BA02 BA08 BA13 BA20 BC12 CA07 CA23 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C22C 21/02 C22C 21/02 21/12 21/12 (72) Inventor Kazuhiko Yokoe Kutaro-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 6-8-8 Toyo Aluminum Co., Ltd. (72) Inventor Naoyuki Inada 363 Asono, Kamioka-cho, Yoshiki-gun, Gifu Prefecture Inside Kamioka Parts Industry Co., Ltd. (72) Ryo Okada, Aso, Kamioka-cho, Yoshiki-gun, Gifu Prefecture No. 363 F-term in Kamioka Parts Industry Co., Ltd. (reference) 4K018 AA15 AA16 BA02 BA08 BA13 BA20 BC12 CA07 CA23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記に示す 1)〜3)の粉末又は 1)〜4)の粉
末を含む混合粉であって、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されていることを特徴とするAl系混
合粉。
1. A mixed powder containing the following powders 1) to 3) or powders 1) to 4), wherein 1) Cu powder 2) Al-Mg powder 3) Al-Si-Fe powder Powder (however, Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : Al-based mixed powder characterized by being mixed at a component ratio of 0.2 to 2% by weight and Al: the balance.
【請求項2】請求項1記載の混合粉とワックス、バイン
ダー及び潤滑油の少なくとも1種とを含むAl系造粒
体。
2. An Al-based granule comprising the mixed powder according to claim 1 and at least one of a wax, a binder and a lubricating oil.
【請求項3】請求項2記載の造粒体を冷間プレス又は冷
間静水圧等方プレスにより成形して得られるAl系プリ
フォーム。
3. An Al-based preform obtained by molding the granulated product according to claim 2 by cold pressing or cold isostatic pressing.
【請求項4】ラトラー値が30%以下である請求項3記
載のAl系プリフォーム。
4. The Al-based preform according to claim 3, which has a Rutler value of 30% or less.
【請求項5】組成がSi:1〜10重量%、Fe:0.
5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量%、Mg:0.2
〜2重量%及びAl:残部であって、かつ、相対密度9
0%以上及びHRF硬度80以上であることを特徴とす
るAl系焼結体。
5. A composition comprising: Si: 1 to 10% by weight;
5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg: 0.2
22% by weight and Al: balance and relative density 9
An Al-based sintered body characterized by having an HRF hardness of 80% or more and 0% or more.
【請求項6】引張強度が200MPa以上である請求項
5記載のAl系焼結体。
6. The Al-based sintered body according to claim 5, which has a tensile strength of 200 MPa or more.
【請求項7】平均径1〜400μmのポアが合計で10
体積%以下であって、かつ、最長径200μm以下の鉄
系化合物を含む組織を有する請求項5又は6に記載のA
l系焼結体。
7. A total of 10 pores having an average diameter of 1 to 400 μm.
7. A according to claim 5 or 6, wherein the composition has a tissue containing an iron-based compound having a maximum volume of 200 µm or less and a volume% or less.
l-based sintered body.
【請求項8】硬質粒子をさらに含む請求項5〜7のいず
れかに記載のAl系焼結体。
8. The Al-based sintered body according to claim 5, further comprising hard particles.
【請求項9】Al系焼結体の製造方法において、 下記に示す 1)〜3)の粉末又は 1)〜4)の粉末を含む混合
粉であって、 1)Cu粉 2)Al−Mg系粉 3)Al−Si−Fe系粉(但し、Fe≧0.5重量%、
Si≧0.5重量%) 4)Si粉 上記粉末の合計を100重量%としてSi:1〜10重
量%、Fe:0.5〜5重量%、Cu:0.2〜6重量
%、Mg:0.2〜2重量%及びAl:残部となるよう
な成分割合で混合されているAl系混合粉を含む原料を
用いることを特徴とするAl系焼結体の製造方法。
9. A method for producing an Al-based sintered body, comprising: 1) Cu powder; 2) Al-Mg powder comprising the following powders 1) to 3) or 1) to 4): System powder 3) Al—Si—Fe system powder (however, Fe ≧ 0.5% by weight,
4) Si powder Si: 1 to 10% by weight, Fe: 0.5 to 5% by weight, Cu: 0.2 to 6% by weight, Mg : A method for producing an Al-based sintered body, comprising using a raw material containing an Al-based mixed powder mixed at a component ratio of 0.2 to 2% by weight and Al: the balance.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102703747A (en) * 2012-07-03 2012-10-03 华东交通大学 Preparation method for Al-Fe-Si intermetallic compound/Al in-situ composite material
JP2016194118A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 三菱マテリアル株式会社 Porous aluminum sintered body, porous aluminum composite member, manufacturing method of porous aluminum sintered body, and manufacturing method of porous aluminum composite member

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