JP2003096524A - アルミニウム合金、アルミニウム合金製ピストンおよびアルミニウム合金製ピストンの製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金、アルミニウム合金製ピストンおよびアルミニウム合金製ピストンの製造方法Info
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- JP2003096524A JP2003096524A JP2001287245A JP2001287245A JP2003096524A JP 2003096524 A JP2003096524 A JP 2003096524A JP 2001287245 A JP2001287245 A JP 2001287245A JP 2001287245 A JP2001287245 A JP 2001287245A JP 2003096524 A JP2003096524 A JP 2003096524A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 急冷凝固Ａｌ合金粉末を用いて、より軽量で
より耐熱特性に優れるピストンを熱間鍛造によって作れ
るようにする。 【解決手段】 Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ％、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた少なくと
も２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％、残部が
実質的にＡｌからなる急冷凝固Ａｌ合金粉末をアトマイ
ズ法で作製し、それを冷間予備成形し、次に４３０℃以
上の温度にさらされる時間を５時間以内に制限して４３
０℃〜５３０℃に加熱して予備成形体を熱間塑性加工
し、９９％以上の相対密度の緻密体とし、それをピスト
ンの粗形状に熱間鍛造し、鍛造品を機械加工して完成品
のピストンを得るようにした。
より耐熱特性に優れるピストンを熱間鍛造によって作れ
るようにする。 【解決手段】 Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ％、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた少なくと
も２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％、残部が
実質的にＡｌからなる急冷凝固Ａｌ合金粉末をアトマイ
ズ法で作製し、それを冷間予備成形し、次に４３０℃以
上の温度にさらされる時間を５時間以内に制限して４３
０℃〜５３０℃に加熱して予備成形体を熱間塑性加工
し、９９％以上の相対密度の緻密体とし、それをピスト
ンの粗形状に熱間鍛造し、鍛造品を機械加工して完成品
のピストンを得るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アトマイズ法で
得られる急冷凝固アルミニウム合金粉末を用いて作られ
る軽量かつ耐熱強度の高いアルミニウム合金製ピストン
の製造方法に関する。
得られる急冷凝固アルミニウム合金粉末を用いて作られ
る軽量かつ耐熱強度の高いアルミニウム合金製ピストン
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金法（以下ＰＭ法と云う）による
アルミニウム合金（以下Ａｌ合金と記す）製品の製造
は、通常アトマイズ法で得られる急冷凝固Ａｌ合金粉末
を用いて熱間押出し成形を行い、得られるビレットを加
工して所望の製品を得ている。
アルミニウム合金（以下Ａｌ合金と記す）製品の製造
は、通常アトマイズ法で得られる急冷凝固Ａｌ合金粉末
を用いて熱間押出し成形を行い、得られるビレットを加
工して所望の製品を得ている。
【０００３】特開平３−１７７５３０号は、このＰＭ法
用のＡｌ合金として、Ｓｉ：５〜３０ｍａｓｓ％、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎの少なくとも１種：０．５〜１０
ｍａｓｓ％（２種以上を含むときの合計量上限２０ｍａ
ｓｓ％）、及びＭｏ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉの少なくとも１
種：０．３〜３ｍａｓｓ％（２種以上を含むときの合計
量上限５ｍａｓｓ％）を含有し、残余が実質的にＡｌか
ら成る組成のものを開示しており、この組成のＡｌ合金
は、１０以下の押出し比、中でも２〜５と云う極めて低
い押出し比でも強固な成形体が得られ、また、耐熱強度
及び耐クリープ性に優れるとしている。
用のＡｌ合金として、Ｓｉ：５〜３０ｍａｓｓ％、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎの少なくとも１種：０．５〜１０
ｍａｓｓ％（２種以上を含むときの合計量上限２０ｍａ
ｓｓ％）、及びＭｏ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉの少なくとも１
種：０．３〜３ｍａｓｓ％（２種以上を含むときの合計
量上限５ｍａｓｓ％）を含有し、残余が実質的にＡｌか
ら成る組成のものを開示しており、この組成のＡｌ合金
は、１０以下の押出し比、中でも２〜５と云う極めて低
い押出し比でも強固な成形体が得られ、また、耐熱強度
及び耐クリープ性に優れるとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジン用のピストン
は、高熱にさらされてシリンダ内で高速往復運動を繰り
返すので、軽量で丈夫で熱膨張率が低く、しかも、熱伝
導性の良いものが望まれている。
は、高熱にさらされてシリンダ内で高速往復運動を繰り
返すので、軽量で丈夫で熱膨張率が低く、しかも、熱伝
導性の良いものが望まれている。
【０００５】特開平３−１７７５３０号が開示している
組成Ａｌ合金は、添加元素によってアルミの熱膨張係数
や耐熱特性などが改善されておりピストンの材料として
使用できる。
組成Ａｌ合金は、添加元素によってアルミの熱膨張係数
や耐熱特性などが改善されておりピストンの材料として
使用できる。
【０００６】ところが、添加元素の種類や量によって
は、比重が大きくなって、軽量化面で満足できなくなる
ものが含まれている。
は、比重が大きくなって、軽量化面で満足できなくなる
ものが含まれている。
【０００７】また、例えば３程度の低い押出し比で粉末
を結合させたものは、塑性変形性（伸び）が悪くて鍛造
に支障が出ることがある。
を結合させたものは、塑性変形性（伸び）が悪くて鍛造
に支障が出ることがある。
【０００８】ピストンの粗成形は、生産性の面から鍛造
又は鋳造で行うことになるので、鍛造ができない材料は
鋳造せざるを得ない。しかし、鋳造すると急冷凝固Ａｌ
合金粉末の特性が失われてしまう。
又は鋳造で行うことになるので、鍛造ができない材料は
鋳造せざるを得ない。しかし、鋳造すると急冷凝固Ａｌ
合金粉末の特性が失われてしまう。
【０００９】さらに、Ａｌ合金ピストンの使用時の温度
は、一般に頭部で約３００℃といわれているので、他の
特性を犠牲にせずに３００℃での耐熱強度を高める必要
があるが、上記公報に示される加工条件では、固化時の
熱履歴に特別な配慮がなされておらず耐熱強度が高まる
ことが保証されない。
は、一般に頭部で約３００℃といわれているので、他の
特性を犠牲にせずに３００℃での耐熱強度を高める必要
があるが、上記公報に示される加工条件では、固化時の
熱履歴に特別な配慮がなされておらず耐熱強度が高まる
ことが保証されない。
【００１０】そこで、この発明は、急冷凝固Ａｌ合金粉
末を用いたＡｌ合金製ピストンの更なる軽量化と耐熱強
度の改善を鍛造に必要な塑性変形性を確保して可能なら
しめることを課題としている。
末を用いたＡｌ合金製ピストンの更なる軽量化と耐熱強
度の改善を鍛造に必要な塑性変形性を確保して可能なら
しめることを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ
％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ば
れた少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓ
ｓ％、残部が実質的にＡｌから成る組成の急冷凝固Ａｌ
合金粉末をアトマイズ法で作製する工程、得られた粉末
を冷間予備成形する工程、得られた予備成形体を、４３
０℃以上の温度にさらされる時間を５時間以内に制限し
て４３０℃〜５３０℃に加熱する工程、加熱した予備成
形体を熱間塑性加工して９９％以上の相対密度の緻密体
とする工程、熱間塑性加工により得られた緻密体をピス
トンの粗形状に熱間鍛造する工程、鍛造品を機械加工し
てピストンに仕上げる工程を経てＡｌ合金製ピストンを
製造する。
め、この発明においては、Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ
％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ば
れた少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓ
ｓ％、残部が実質的にＡｌから成る組成の急冷凝固Ａｌ
合金粉末をアトマイズ法で作製する工程、得られた粉末
を冷間予備成形する工程、得られた予備成形体を、４３
０℃以上の温度にさらされる時間を５時間以内に制限し
て４３０℃〜５３０℃に加熱する工程、加熱した予備成
形体を熱間塑性加工して９９％以上の相対密度の緻密体
とする工程、熱間塑性加工により得られた緻密体をピス
トンの粗形状に熱間鍛造する工程、鍛造品を機械加工し
てピストンに仕上げる工程を経てＡｌ合金製ピストンを
製造する。
【００１２】かかる方法で得られるピストンは、組織中
のＳｉの平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以外の化合物
の平均粒径が１μｍ以下となる。また、Ａｌマトリクス
の平均結晶粒径は０．２〜２μｍとなり緻密な組織が保
たれている。また、比重は２．８ｇ／ｃｍ3 以下で、３
００℃での引張り強さは２００ＭＰａを超えるものにな
る。
のＳｉの平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以外の化合物
の平均粒径が１μｍ以下となる。また、Ａｌマトリクス
の平均結晶粒径は０．２〜２μｍとなり緻密な組織が保
たれている。また、比重は２．８ｇ／ｃｍ3 以下で、３
００℃での引張り強さは２００ＭＰａを超えるものにな
る。
【００１３】ここで、Ｓｉの含有量を１０〜４０ｍａｓ
ｓ％としたのは、Ｓｉは合金中にＳｉ結晶として晶出し
耐摩耗性の向上に役立つものであり、１０％未満だと耐
摩耗性の向上は少なく、４０％を超えると材料が脆くな
りピストン鍛造時に割れやすくなるからである。また、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた
少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％
含有するようにしたのは、含有量が３ｍａｓｓ％未満で
は耐熱強度が低下し、１１ｍａｓｓ％を超えると材料が
脆くなりピストン鍛造時に割れやすくなるからである。
ｓ％としたのは、Ｓｉは合金中にＳｉ結晶として晶出し
耐摩耗性の向上に役立つものであり、１０％未満だと耐
摩耗性の向上は少なく、４０％を超えると材料が脆くな
りピストン鍛造時に割れやすくなるからである。また、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた
少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％
含有するようにしたのは、含有量が３ｍａｓｓ％未満で
は耐熱強度が低下し、１１ｍａｓｓ％を超えると材料が
脆くなりピストン鍛造時に割れやすくなるからである。
【００１４】また、Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系の微細金属間
化合物をＡｌマトリクス中に晶出してマトリクスの耐熱
性を高める働きをする。このＦｅとＮｉの複合添加を行
うと、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物がＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉの
３元系金属間化合物になることによってより細かくな
り、耐熱性向上の効果が高まる。Ｆｅ、Ｎｉとも１ｍａ
ｓｓ％未満では耐熱性向上の効果が小さく、また、Ｆｅ
が５ｍａｓｓ％、Ｎｉが３ｍａｓｓ％を超えると材料が
脆くなる。
化合物をＡｌマトリクス中に晶出してマトリクスの耐熱
性を高める働きをする。このＦｅとＮｉの複合添加を行
うと、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物がＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉの
３元系金属間化合物になることによってより細かくな
り、耐熱性向上の効果が高まる。Ｆｅ、Ｎｉとも１ｍａ
ｓｓ％未満では耐熱性向上の効果が小さく、また、Ｆｅ
が５ｍａｓｓ％、Ｎｉが３ｍａｓｓ％を超えると材料が
脆くなる。
【００１５】ＴｉはＡｌ−Ｔｉ系の微細金属化合物を生
成してＡｌマトリクス中に微細に晶出してマトリクスの
耐熱性を高める効果が従来より知られている。これに加
え、ＴｉはＳｉ結晶粒を微細化する効果を持ち、これに
よって高温での引張り強さを上昇させ、それに伴って高
温での耐摩耗性も向上させる。このＴｉの量が１ｍａｓ
ｓ％未満では、上記Ｓｉ結晶の耐熱性向上や微細化効果
が少なく、３ｍａｓｓ％を超えると効果が飽和してしま
う。
成してＡｌマトリクス中に微細に晶出してマトリクスの
耐熱性を高める効果が従来より知られている。これに加
え、ＴｉはＳｉ結晶粒を微細化する効果を持ち、これに
よって高温での引張り強さを上昇させ、それに伴って高
温での耐摩耗性も向上させる。このＴｉの量が１ｍａｓ
ｓ％未満では、上記Ｓｉ結晶の耐熱性向上や微細化効果
が少なく、３ｍａｓｓ％を超えると効果が飽和してしま
う。
【００１６】Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｖは各々Ａｌ−Ｃｏ
系、Ａｌ−Ｃｒ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｖ系の微細金
属間化合物をＡｌマトリクス中に晶出してマトリクスの
耐熱性を高める働きをする。
系、Ａｌ−Ｃｒ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｖ系の微細金
属間化合物をＡｌマトリクス中に晶出してマトリクスの
耐熱性を高める働きをする。
【００１７】なお、Ｓｉの平均結晶粒径が２μｍを超え
ると、材料が塑性変形するときにボイドが発生する。ま
た、Ｓｉ以外の金属間化合物の平均粒径が１μｍを超え
ると塑性変形性が悪くなる。
ると、材料が塑性変形するときにボイドが発生する。ま
た、Ｓｉ以外の金属間化合物の平均粒径が１μｍを超え
ると塑性変形性が悪くなる。
【００１８】この発明の方法で得られるピストンは、Ｓ
ｉの平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以外の金属間化合
物の粒径が１μｍ以下に抑えられ、かつ、Ａｌマトリク
スの平均結晶粒径も０．２〜２μｍと微細で安定してい
るため、上記の不具合が生じない。
ｉの平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以外の金属間化合
物の粒径が１μｍ以下に抑えられ、かつ、Ａｌマトリク
スの平均結晶粒径も０．２〜２μｍと微細で安定してい
るため、上記の不具合が生じない。
【００１９】
【作用】この発明では、使用するＡｌ合金の組成を特定
することによって低比重化（軽量化）を実現する。
することによって低比重化（軽量化）を実現する。
【００２０】また、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ｖを添加したＡｌ合金は、押出し前の加熱履
歴が耐熱特性等に大きな影響を及ぼすことを見出し、そ
の加熱履歴に制限を加えることで微細組織を維持して固
化することを可能ならしめた。これにより、鍛造に支障
の無い伸びが確保され、耐熱強度も大巾に向上する。
ｎ、Ｔｉ、Ｖを添加したＡｌ合金は、押出し前の加熱履
歴が耐熱特性等に大きな影響を及ぼすことを見出し、そ
の加熱履歴に制限を加えることで微細組織を維持して固
化することを可能ならしめた。これにより、鍛造に支障
の無い伸びが確保され、耐熱強度も大巾に向上する。
【００２１】なお、この発明で用いるＡｌ合金の組成
は、特開平３−１７７５３０号が述べている組成と重な
る部分がある。
は、特開平３−１７７５３０号が述べている組成と重な
る部分がある。
【００２２】また、押出し温度（４３０℃〜５３０℃）
も、前記公報が示している温度（４００℃〜５００℃）
と一部重なるが、Ａｌ合金の組成を特定することのほか
に、緻密化のための熱間塑性加工の前に４３０℃以上の
温度にさらされる時間を５時間以内に制限し、加熱温度
も見直して組織を緻密化したことが重要であって、この
条件を欠くとこの発明の効果は得られない。相対密度９
９％以上の緻密化によって鍛造加工時に必要充分なビレ
ット強度が得られ、ピストン形状鍛造が可能になる。
も、前記公報が示している温度（４００℃〜５００℃）
と一部重なるが、Ａｌ合金の組成を特定することのほか
に、緻密化のための熱間塑性加工の前に４３０℃以上の
温度にさらされる時間を５時間以内に制限し、加熱温度
も見直して組織を緻密化したことが重要であって、この
条件を欠くとこの発明の効果は得られない。相対密度９
９％以上の緻密化によって鍛造加工時に必要充分なビレ
ット強度が得られ、ピストン形状鍛造が可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１に、この発明の方法で製造し
たピストンの一例を示す。
たピストンの一例を示す。
【００２４】このピストン１は、Ｓｉ：１０〜４０ｍａ
ｓｓ％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから
選ばれた少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍ
ａｓｓ％、残部が実質的にＡｌから成る組成の急冷凝固
Ａｌ合金粉末をアトマイズ法で作製し、得られた粉末を
冷間予備成形し、その後、得られた予備成形体を４３０
℃〜５３０℃に加熱して熱間塑性加工して緻密体とし、
必要に応じ旋削加工して円柱状のビレットを得る。そし
て、そのビレットを例えば４８０℃に加熱し、３５０℃
に加熱した金型で熱間鍛造して粗形状のピストンに成形
し、これを機械加工して完成品となしている。
ｓｓ％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから
選ばれた少なくとも２種以上の元素を合計で３〜１１ｍ
ａｓｓ％、残部が実質的にＡｌから成る組成の急冷凝固
Ａｌ合金粉末をアトマイズ法で作製し、得られた粉末を
冷間予備成形し、その後、得られた予備成形体を４３０
℃〜５３０℃に加熱して熱間塑性加工して緻密体とし、
必要に応じ旋削加工して円柱状のビレットを得る。そし
て、そのビレットを例えば４８０℃に加熱し、３５０℃
に加熱した金型で熱間鍛造して粗形状のピストンに成形
し、これを機械加工して完成品となしている。
【００２５】なお、緻密化のための熱間塑性加工の前に
予備成形体が４３０℃以上の温度ににさらされる時間
は、当然に５時間以上を越えないようにしている。
予備成形体が４３０℃以上の温度ににさらされる時間
は、当然に５時間以上を越えないようにしている。
【００２６】以下に、詳細な実施例と比較例を示す。
【００２７】表１に示す組成の急冷凝固Ａｌ合金粉末を
用いてピストンを製造した。
用いてピストンを製造した。
【００２８】表１に、予備成形体の加熱温度と、緻密化
のための熱間塑性加工の前に４３０℃以上の温度にさら
された時間と、緻密化固化の方法、押出し比を併せて示
す。
のための熱間塑性加工の前に４３０℃以上の温度にさら
された時間と、緻密化固化の方法、押出し比を併せて示
す。
【００２９】表２は、表１の実施例の試料１〜２９、比
較例の試料３０〜４３について、熱間押出し材で作られ
たビレットをピストン形状に鍛造し、各サンプルの耐熱
特性と、組成の状況と、比重を調べてそれを示した。
較例の試料３０〜４３について、熱間押出し材で作られ
たビレットをピストン形状に鍛造し、各サンプルの耐熱
特性と、組成の状況と、比重を調べてそれを示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】表２から判るように、実施例は全てＳｉの
平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以下の化合物の平均粒
径が１μｍ以下、Ａｌマトリクスの平均結晶粒径が１μ
ｍ以下で微細な組織が維持されており、比重は２．８を
下回り、３００℃での引張り強さは２００ＭＰａを超え
ている。
平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以下の化合物の平均粒
径が１μｍ以下、Ａｌマトリクスの平均結晶粒径が１μ
ｍ以下で微細な組織が維持されており、比重は２．８を
下回り、３００℃での引張り強さは２００ＭＰａを超え
ている。
【００３３】一方、比較例の試料３０、３２、３４、３
６は、それぞれＳｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉが不足し、ま
た、試料３８は遷移金属の合計量が不足し、３００℃で
の引張り強さが低くなっている。また、試料３１、３
３、３５、３７は、それぞれＳｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの
過剰、試料３９は遷移金属の合計量過剰、試料４０は予
備成形体の加熱温度が低過ぎたことが原因でいずれも鍛
造に耐えられないものになっている。また、試料４１は
加熱温度が高過ぎたために、試料４２、４３は予備成形
体が４３０℃以上の温度にさらされる時間が５時間を超
えたために、組織が粗くなって３００℃での引張り強さ
が低くなっている。
６は、それぞれＳｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉが不足し、ま
た、試料３８は遷移金属の合計量が不足し、３００℃で
の引張り強さが低くなっている。また、試料３１、３
３、３５、３７は、それぞれＳｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの
過剰、試料３９は遷移金属の合計量過剰、試料４０は予
備成形体の加熱温度が低過ぎたことが原因でいずれも鍛
造に耐えられないものになっている。また、試料４１は
加熱温度が高過ぎたために、試料４２、４３は予備成形
体が４３０℃以上の温度にさらされる時間が５時間を超
えたために、組織が粗くなって３００℃での引張り強さ
が低くなっている。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、この発明では、使用
する急冷凝固Ａｌ合金粉末の組成を特定して比重の増加
を抑えたので、これまで以上に軽量のピストンが得られ
る。
する急冷凝固Ａｌ合金粉末の組成を特定して比重の増加
を抑えたので、これまで以上に軽量のピストンが得られ
る。
【００３５】また、予備成形体の加熱温度を適正化し、
さらに、緻密化のための熱間塑性加工の前に予備成形体
が４３０℃以上の温度にさらされる時間を５時間以内に
制限したことによって微細組織を維持して固化できるた
め、３００℃での引張り強度が大きく向上する。
さらに、緻密化のための熱間塑性加工の前に予備成形体
が４３０℃以上の温度にさらされる時間を５時間以内に
制限したことによって微細組織を維持して固化できるた
め、３００℃での引張り強度が大きく向上する。
【００３６】さらに、微細組織を維持したこと、熱間塑
性加工で相対密度９９％以上の緻密化を図ったことによ
り、材料の伸びも悪くならず、鍛造を支障無く行え、よ
り軽量、より高性能で、加工コストも抑えられるピスト
ンを提供することが可能になる。
性加工で相対密度９９％以上の緻密化を図ったことによ
り、材料の伸びも悪くならず、鍛造を支障無く行え、よ
り軽量、より高性能で、加工コストも抑えられるピスト
ンを提供することが可能になる。
【図１】この発明の方法で製造されたピストンの一例を
示す斜視図
示す斜視図
１ ピストン
─────────────────────────────────────────────────────
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）
// Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０４
６１２ ６１２
６２０ ６２０
６３０ ６３０Ｃ
６３０Ｄ
６８０ ６８０
６８３ ６８３
６９０ ６９０
６９１ ６９１Ｂ
６９１Ｃ
６９４ ６９４Ａ
(72)発明者 徳岡 輝和
伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友電気工
業株式会社伊丹製作所内
(72)発明者 岡 知生
和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田
技術研究所内
(72)発明者 小屋 栄太郎
和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田
技術研究所内
(72)発明者 鈴木 都志充
和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田
技術研究所内
(72)発明者 丸井 勇治
和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田
技術研究所内
Ｆターム(参考） 4K018 AA15 BB10 CA00 DA21 EA44
FA06 KA08
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ％、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた少なくと
も２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％、残部が
実質的にＡｌから成る組成の急冷凝固Ａｌ合金粉末をア
トマイズ法で作製する工程、 得られた粉末を冷間予備成形する工程、 得られた予備成形体を、４３０℃以上の温度にさらされ
る時間を５時間以内に制限して４３０℃〜５３０℃に加
熱する工程、 加熱した予備成形体を熱間塑性加工して９９％以上の相
対密度の緻密体とする工程、 熱間塑性加工により得られた緻密体をピストンの粗形状
に熱間鍛造する工程、 鍛造品を機械加工してピストンに仕上げる工程から成る
アルミニウム合金製ピストンの製造方法。 - 【請求項２】 Ｆｅ：１〜５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：１〜３
ｍａｓｓ％、Ｔｉ：１〜３ｍａｓｓ％を含む請求項１に
記載のアルミニウム合金製ピストンの製造方法。 - 【請求項３】 加熱した予備成形体の熱間加工が、押出
し比６以上の押出し加工である請求項１に記載のアルミ
ニウム合金製ピストンの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の方法で製造された、Ｓｉ
の平均結晶粒径が２μｍ以下、Ｓｉ以外の化合物の平均
粒径が１μｍ以下の組織を有するアルミニウム合金製ピ
ストン。 - 【請求項５】 請求項１記載の方法で製造され、Ａｌマ
トリクスの平均結晶粒径が０．２〜２μｍになっている
アルミニウム合金製ピストン。 - 【請求項６】 請求項１記載の方法で製造された、比重
が２．８ｇ／ｃｍ3以下のアルミニウム合金製ピスト
ン。 - 【請求項７】 請求項１記載の方法で製造された、３０
０℃での引張り強さが２００ＭＰａを超えているアルミ
ニウム合金製ピストン。 - 【請求項８】 Ｓｉ：１０〜４０ｍａｓｓ％、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖから選ばれた少なくと
も２種以上の元素を合計で３〜１１ｍａｓｓ％、残部が
実質的にＡｌから成り、Ｓｉの平均結晶粒径が２μｍ以
下、Ｓｉ以外の化合物の平均粒径が１μｍ以下の組織で
あり、Ａｌマトリクスの平均結晶粒径が０．２〜２μｍ
である比重が２．８ｇ／ｃｍ3 以下のアルミニウム合
金。
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|---|---|---|---|
| JP2001287245A JP2003096524A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | アルミニウム合金、アルミニウム合金製ピストンおよびアルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287245A JP2003096524A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | アルミニウム合金、アルミニウム合金製ピストンおよびアルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
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| JP2001287245A Pending JP2003096524A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | アルミニウム合金、アルミニウム合金製ピストンおよびアルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
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| JP (1) | JP2003096524A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008517148A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | ピーク ヴェルクシュトッフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | アルミニウムに基づいた合金ならびにその合金からなる成形品 |
| JP2020007594A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 昭和電工株式会社 | アルミニウム合金材、アルミニウム合金鋳造材の製造方法及びアルミニウム合金粉末押出材の製造方法 |
| JP2020007595A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 昭和電工株式会社 | アルミニウム合金材 |
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-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001287245A patent/JP2003096524A/ja active Pending
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| KR101277456B1 (ko) | 2004-10-15 | 2013-06-28 | 페에아카 베르크스토프 게엠베하 | 알루미늄 합금 및 이 합금으로 이루어진 주형 부품 |
| JP2020007594A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 昭和電工株式会社 | アルミニウム合金材、アルミニウム合金鋳造材の製造方法及びアルミニウム合金粉末押出材の製造方法 |
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