JP2897337B2 - ピストンの製造方法 - Google Patents
ピストンの製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
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- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関に用いられるピストンの製造方法に
関する。
関する。
［従来の技術］ ディーゼルエンジンやガソリンエジン等の内燃機関の
ピストンは、その慣性力を低減するために、主としてア
ルミニウム合金から成形されている。しかしながら、こ
のアルミニウム合金製のピストンは、その熱膨張率が大
きくまた耐熱性にも劣ることから、近年、熱膨張率が小
さく且つ耐熱性に優れたTi−Al合金製のピストンが研究
・開発されている。
ピストンは、その慣性力を低減するために、主としてア
ルミニウム合金から成形されている。しかしながら、こ
のアルミニウム合金製のピストンは、その熱膨張率が大
きくまた耐熱性にも劣ることから、近年、熱膨張率が小
さく且つ耐熱性に優れたTi−Al合金製のピストンが研究
・開発されている。
上記Ti−Al合金の熱膨張率は８×10-6／℃であり、ア
ルミの熱膨張率21×10-6／℃と比べると約1/3である。
また、耐熱性については、Ti−Al合金の耐熱温度は約90
0℃であり、アルミの耐熱温度約350℃と比べると約３倍
の耐熱性を有している。
ルミの熱膨張率21×10-6／℃と比べると約1/3である。
また、耐熱性については、Ti−Al合金の耐熱温度は約90
0℃であり、アルミの耐熱温度約350℃と比べると約３倍
の耐熱性を有している。
このように、熱膨張率が小さく且つ高い耐熱性を有す
るTi−Al合金でピストンを成形すれば、成形されたTi−
Al合金製ピストンは、アルミ鋳造製或いはアルミ鍛造製
のピストンと比べて以下に記す利点が得られる。
るTi−Al合金でピストンを成形すれば、成形されたTi−
Al合金製ピストンは、アルミ鋳造製或いはアルミ鍛造製
のピストンと比べて以下に記す利点が得られる。
熱膨張率が小さいため、全負荷時のピストンの熱膨張
を考慮して形成されるピストンとシリンダとの間のクリ
アランスを小さくすることができる。従って、ピストン
のトップランドとシリンダとの間の無駄容積（デットボ
リューム）が減少して燃焼効率が向上する。また、ピス
トンが上記クリアランスの範囲で首振り運動してピスト
ンがシリンダ側壁に叩きつけられることによって生じる
スラップ音が低減できる。
を考慮して形成されるピストンとシリンダとの間のクリ
アランスを小さくすることができる。従って、ピストン
のトップランドとシリンダとの間の無駄容積（デットボ
リューム）が減少して燃焼効率が向上する。また、ピス
トンが上記クリアランスの範囲で首振り運動してピスト
ンがシリンダ側壁に叩きつけられることによって生じる
スラップ音が低減できる。
耐熱性が高いため、高温硬度が大きくアルミ製ピスト
ンでは必要なニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググルーブ部の温度勾配が自然な形
となり、温度集中部がなくなる。
ンでは必要なニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググルーブ部の温度勾配が自然な形
となり、温度集中部がなくなる。
耐熱性が高いため、耐熱強度が大きくピストンの薄肉
化が図れる。よって、ピストンの軽量化が推進できる。
化が図れる。よって、ピストンの軽量化が推進できる。
［発明が解決しようとする課題］ このような様々な利点を有するTi−Al合金製のピスト
ンを製造するに際して、Ti−Al合金を鋳造或いは鍛造し
て一体的にピストンを製造することは、Ti−Al合金自体
が高価であり、さらにTi−Al合金は被削性に劣ることか
ら得策とはいえない。
ンを製造するに際して、Ti−Al合金を鋳造或いは鍛造し
て一体的にピストンを製造することは、Ti−Al合金自体
が高価であり、さらにTi−Al合金は被削性に劣ることか
ら得策とはいえない。
そこで本発明者は、熱負荷の大きいピストンの頂部側
を耐熱性に優れ且つ熱膨張率が小さいTi−Al合金で成形
すると共に、熱負荷の小さいピストンのスカート側を加
工性が良く且つ安価なAl合金で成形することを思い付い
た。
を耐熱性に優れ且つ熱膨張率が小さいTi−Al合金で成形
すると共に、熱負荷の小さいピストンのスカート側を加
工性が良く且つ安価なAl合金で成形することを思い付い
た。
しかしながら、この複合構造のピストンは、ピストン
頂部側のTi−Al合金とピストンスカート側のAl合金との
接合部に、Ti−Al合金の熱膨張率（８×10-6／℃）とAl
合金の熱膨張率（21×10-6／℃）との熱膨張差に基ずく
熱応力勾配が生じてしまう。
頂部側のTi−Al合金とピストンスカート側のAl合金との
接合部に、Ti−Al合金の熱膨張率（８×10-6／℃）とAl
合金の熱膨張率（21×10-6／℃）との熱膨張差に基ずく
熱応力勾配が生じてしまう。
従って、この熱応力勾配に基づく熱応力によってピス
トンに熱歪みが生じ、ピストンの焼付きを招くことにな
る。
トンに熱歪みが生じ、ピストンの焼付きを招くことにな
る。
なお関連する技術として特開昭62−156938号「傾斜機
能材料の製造方法」がある。
能材料の製造方法」がある。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ピ
ストンの頂部側をTi−Al合金としてピストンのスカート
側をAl合金とした複合構造のピストンを製造するに際し
て、ピストン頂部側のTi−Al合金とピストンスカート側
のAl合金との熱膨張差によってそれらの接合部に生じる
熱応力を緩和するピストンの製造方法を提供するもので
ある。
ストンの頂部側をTi−Al合金としてピストンのスカート
側をAl合金とした複合構造のピストンを製造するに際し
て、ピストン頂部側のTi−Al合金とピストンスカート側
のAl合金との熱膨張差によってそれらの接合部に生じる
熱応力を緩和するピストンの製造方法を提供するもので
ある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明のピストンの製造方
法は、ピストン頂部側に配置されたTi−Al合金材とピス
トンスカート側に配置されたAl合金材との間に、Al粒子
の表面をTi−Al合金粉末で被覆した第一複合粒体と、Ti
−Al合金粒子の表面をAl粉末で被覆した第二複合粒体と
を、上記Ti−Al合金材側に第一複合粒体が密に、且つ上
記Al合金材側に第二複合粒体が密になるように、第一複
合粒体と第二複合粒体との混合比を変化させて積層した
後、これらをピストン状に圧縮成形しつつ焼結するよう
にしたものである。
法は、ピストン頂部側に配置されたTi−Al合金材とピス
トンスカート側に配置されたAl合金材との間に、Al粒子
の表面をTi−Al合金粉末で被覆した第一複合粒体と、Ti
−Al合金粒子の表面をAl粉末で被覆した第二複合粒体と
を、上記Ti−Al合金材側に第一複合粒体が密に、且つ上
記Al合金材側に第二複合粒体が密になるように、第一複
合粒体と第二複合粒体との混合比を変化させて積層した
後、これらをピストン状に圧縮成形しつつ焼結するよう
にしたものである。
［作用］ 上記方法によれば、ピストン頂部側のTi−Al合金材と
ピストンスカート側のAl合金材との間に積層された第一
及び第二複合粒子によって、上記Ti−Al合金材とAl合金
材との間にTi−AlとAlとの混合層が成形され、Ti−Al合
金材とAl合金材との熱膨張差から生じる熱応力がこの混
合層によって緩和される。従って、この熱応力によるピ
ストンの熱歪みが低減される。
ピストンスカート側のAl合金材との間に積層された第一
及び第二複合粒子によって、上記Ti−Al合金材とAl合金
材との間にTi−AlとAlとの混合層が成形され、Ti−Al合
金材とAl合金材との熱膨張差から生じる熱応力がこの混
合層によって緩和される。従って、この熱応力によるピ
ストンの熱歪みが低減される。
また、ピストン頂部側のTi−Al合金材側に密に配置さ
れた第一複合粒子は、その表面部に被覆されたTi−Al合
金粉末が同種の金属である上記Ti−Al合金材と速やかに
健全に結合する。同様に、ピストンスカート側のAl合金
材側に密に配置された第二複合粒子は、その表面部に被
覆されたAl粉末が同種の金属である上記Al合金材と速や
かに健全に結合する。
れた第一複合粒子は、その表面部に被覆されたTi−Al合
金粉末が同種の金属である上記Ti−Al合金材と速やかに
健全に結合する。同様に、ピストンスカート側のAl合金
材側に密に配置された第二複合粒子は、その表面部に被
覆されたAl粉末が同種の金属である上記Al合金材と速や
かに健全に結合する。
従って、Ti−Al合金材と第一及び第二複合粒子とAl合
金材とは、それらの界面（接合面）が同種の金属になる
ことから、速やかに健全に強固に結合されることにな
る。
金材とは、それらの界面（接合面）が同種の金属になる
ことから、速やかに健全に強固に結合されることにな
る。
［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。第１
図に示すように、約100μｍのAl粒子１の表面に約10μ
ｍ以下のTi−Al合金粉末２を被覆して第一複合粒体３を
製造する。具体的には、この第一複合粒体３は、上記Al
粒子１とTi−Al合金粉末２とを静電容器内（図示せず）
で混練して、核粒子としてのAl粒子１の表面に子粒子と
してのTi−Al合金粉末２を静電付着させた後、これを20
00rpm〜8000rpmの回転翼を備えた容器内（図示せず）に
投入して数分間高速気流による衝撃力を与え、静電付着
したTI−Al合金粉末２をAl粒子１側に強固にくい込ませ
ることによって得ている。
図に示すように、約100μｍのAl粒子１の表面に約10μ
ｍ以下のTi−Al合金粉末２を被覆して第一複合粒体３を
製造する。具体的には、この第一複合粒体３は、上記Al
粒子１とTi−Al合金粉末２とを静電容器内（図示せず）
で混練して、核粒子としてのAl粒子１の表面に子粒子と
してのTi−Al合金粉末２を静電付着させた後、これを20
00rpm〜8000rpmの回転翼を備えた容器内（図示せず）に
投入して数分間高速気流による衝撃力を与え、静電付着
したTI−Al合金粉末２をAl粒子１側に強固にくい込ませ
ることによって得ている。
また、同様にして、第２図に示すように、約100μｍ
のTi−Al合金粒子４の表面に約10μｍ以下のAl粉末５を
被覆した第二複合粒体６を製造する。
のTi−Al合金粒子４の表面に約10μｍ以下のAl粉末５を
被覆した第二複合粒体６を製造する。
次に、第３図に示すように、最終的にピストンの頂部
側となるピストン頂部側プリ成形品７をTi−Al合金材に
よって鋳造成形する。同じく最終的にピストンのスカー
ト側となるピストンスカート側プリ成形品８をAl合金材
によって鋳造或いは鍛造成形する。
側となるピストン頂部側プリ成形品７をTi−Al合金材に
よって鋳造成形する。同じく最終的にピストンのスカー
ト側となるピストンスカート側プリ成形品８をAl合金材
によって鋳造或いは鍛造成形する。
これら、ピストン頂部側プリ成形品７とピストンスカ
ート側プリ成形品８との間に、上記第一及び第二複合粒
体3,6を適宜積層し焼結したピストン中間部プリ成形品
９を配置する。
ート側プリ成形品８との間に、上記第一及び第二複合粒
体3,6を適宜積層し焼結したピストン中間部プリ成形品
９を配置する。
図示するようにこのピストン中間部プリ成形品９は、
上記第一複合粒体３のみを集合させて焼結したもの9a
と、第一複合粒体３と第二複合粒体６とを同量集合させ
て焼結したもの9bと、第二複合粒体６のみを集合させて
焼結したものと、からなっており、これらがピストン頂
部側プリ成形品７側からピストンスカート側プリ成形品
８側へ向けて上記の順で重ね合せられている。
上記第一複合粒体３のみを集合させて焼結したもの9a
と、第一複合粒体３と第二複合粒体６とを同量集合させ
て焼結したもの9bと、第二複合粒体６のみを集合させて
焼結したものと、からなっており、これらがピストン頂
部側プリ成形品７側からピストンスカート側プリ成形品
８側へ向けて上記の順で重ね合せられている。
すなわち、ピストン頂部側プリ成形品７には第一複合
粒体３が密に、かつピストンスカート側プリ成形品８側
には第二複合粒体６が密に配置されることになる。
粒体３が密に、かつピストンスカート側プリ成形品８側
には第二複合粒体６が密に配置されることになる。
これらのプリ成形品7,9a,9b,9c,8を第４図に示す通電
焼結装置10の焼結室11内にセットし、ピストン状に圧縮
成形しつつ焼結することによって、第５図に示すピスト
ン12が製造される。
焼結装置10の焼結室11内にセットし、ピストン状に圧縮
成形しつつ焼結することによって、第５図に示すピスト
ン12が製造される。
上記通電焼結装置10について詳述すると、この通電焼
結装置10には、上下に対向されたパンチ電極13と、その
間に設けられた絶縁体（アルミナ等）とからなる型枠14
とが備えられており、これらのパンチ電極13と型枠14と
で焼結室11を第５図に示すピストン形状に区画形成する
ようになっている。
結装置10には、上下に対向されたパンチ電極13と、その
間に設けられた絶縁体（アルミナ等）とからなる型枠14
とが備えられており、これらのパンチ電極13と型枠14と
で焼結室11を第５図に示すピストン形状に区画形成する
ようになっている。
また、上記パンチ電極13には、油圧機構（図示せず）
によってピストンの軸方向に所定の圧縮圧力P1が加わる
ようになっていると共に、直流に高周波を重畳した特殊
電源にスイッチを介して結線されている。
によってピストンの軸方向に所定の圧縮圧力P1が加わる
ようになっていると共に、直流に高周波を重畳した特殊
電源にスイッチを介して結線されている。
一方、上記型枠14は第６図に示すように二分割可能に
縦割りされており、ピストンの軸方向に対して直角方向
に所定の圧縮圧力P2が加わるようになっている。
縦割りされており、ピストンの軸方向に対して直角方向
に所定の圧縮圧力P2が加わるようになっている。
この通電焼結装置10によれば、上記パンチ電極13の電
流，電圧，圧力P1，及び型枠14の圧力P2を経時変化させ
て運転制御することにより、焼結室11内に重ね合せられ
てセットされたプリ成形品7,9a,9b,9c,8がピストン形状
に圧縮成形される共に、プリ成形品9a,9b,9c内の第一及
び第二複合粒体3,6間に適宜放電が生じ、数十秒という
短時間で第５図に示すピストン12が焼結製造される。
（いわゆるプラズマ放電を用いた通電焼結法） この際、Ti−Al合金製のピストン頂部側プリ成形品７
に隣接するプリ成形品9aは、第３図に示すように、Al粒
子１の表面にTi−Al合金粉末２が被覆された第一複合粒
体３から成っているので、この粒子３の表面部のTi−Al
合金粉末２が同種金属である上記Ti−Al合金製のピスト
ン頂部側プリ成形品７と速やかに健全に結合する。
流，電圧，圧力P1，及び型枠14の圧力P2を経時変化させ
て運転制御することにより、焼結室11内に重ね合せられ
てセットされたプリ成形品7,9a,9b,9c,8がピストン形状
に圧縮成形される共に、プリ成形品9a,9b,9c内の第一及
び第二複合粒体3,6間に適宜放電が生じ、数十秒という
短時間で第５図に示すピストン12が焼結製造される。
（いわゆるプラズマ放電を用いた通電焼結法） この際、Ti−Al合金製のピストン頂部側プリ成形品７
に隣接するプリ成形品9aは、第３図に示すように、Al粒
子１の表面にTi−Al合金粉末２が被覆された第一複合粒
体３から成っているので、この粒子３の表面部のTi−Al
合金粉末２が同種金属である上記Ti−Al合金製のピスト
ン頂部側プリ成形品７と速やかに健全に結合する。
一方、Al合金製のピストンスカート側プリ成形品８に
隣接するプリ成形品9cは、第３図に示すように、Ti−Al
合金粒子４の表面にAl粉末５が被覆された第二複合粒体
６からなっているので、この粒子６の表面部のAl粉末５
が同種金属である上記Al合金製のピストンスカート側プ
リ成形品８と速やかに健全に結合する。
隣接するプリ成形品9cは、第３図に示すように、Ti−Al
合金粒子４の表面にAl粉末５が被覆された第二複合粒体
６からなっているので、この粒子６の表面部のAl粉末５
が同種金属である上記Al合金製のピストンスカート側プ
リ成形品８と速やかに健全に結合する。
よって、焼結室11内に重ね合せられてセットされたプ
リ成形品7,9a,9b,9c,8はそれらの界面（接合面）が同種
の金属であることから、通電焼結性が良好となり、夫々
速やかに健全に強固に結合されることになる。
リ成形品7,9a,9b,9c,8はそれらの界面（接合面）が同種
の金属であることから、通電焼結性が良好となり、夫々
速やかに健全に強固に結合されることになる。
この結果、得られるピストン12は、第５図に示すよう
に、そのピストン頂部側が耐熱性に優れ低熱膨張率のTi
−Al合金から成形され、ピストンスカート側が安価で加
工性に優れたAl合金から成形され、且つこれらピストン
頂部側Ti−Al合金とピストンスカート側Al合金との間に
第一及び第二複合粒体3,6によってTi−AlとAlとの混合
層が成形されたものになる。
に、そのピストン頂部側が耐熱性に優れ低熱膨張率のTi
−Al合金から成形され、ピストンスカート側が安価で加
工性に優れたAl合金から成形され、且つこれらピストン
頂部側Ti−Al合金とピストンスカート側Al合金との間に
第一及び第二複合粒体3,6によってTi−AlとAlとの混合
層が成形されたものになる。
従って、ピストン頂部側Ti−Al合金（熱膨張率８×10
-6／℃）とピストンスカート側Al合金（熱膨張率21×10
-6／℃）との熱膨張差から生じる熱応力が上記混合層に
よって緩和され、ピストン12の熱歪みが低減される。
-6／℃）とピストンスカート側Al合金（熱膨張率21×10
-6／℃）との熱膨張差から生じる熱応力が上記混合層に
よって緩和され、ピストン12の熱歪みが低減される。
また、第５図に示すこのピストン12によれば、トップ
リングのリング溝部17が耐熱性に優れ高温強度が大きい
TI−Al合金（耐熱性温度約900℃）からなっているの
で、通常のAl合金製（耐熱温度約350℃）のピストンで
は必要となるニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググループ部の温度勾配が自然な形
になり、温度集中部がなくなる。
リングのリング溝部17が耐熱性に優れ高温強度が大きい
TI−Al合金（耐熱性温度約900℃）からなっているの
で、通常のAl合金製（耐熱温度約350℃）のピストンで
は必要となるニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググループ部の温度勾配が自然な形
になり、温度集中部がなくなる。
また、ピストン12のトップランド部が低熱膨張率のTi
−Al合金（熱膨張率８×10-6／℃）からなっているの
で、通常のAl合金製の（熱膨張率21×10-6／℃）のピス
トンに比べて、ピストン12とシリンダ（図示せず）との
間をクリアランスを小さくできる。よって、ピストン12
のトップランド18とシリンダとの間の無駄容積（デッド
ボリューム）が減少して、燃焼効率が向上する。さら
に、ピストン12が上記クリアランスの範囲で首振り運動
して、ピストン12がシリンダ側壁に叩きつけられること
によって生じるスラップ音が低減できる。
−Al合金（熱膨張率８×10-6／℃）からなっているの
で、通常のAl合金製の（熱膨張率21×10-6／℃）のピス
トンに比べて、ピストン12とシリンダ（図示せず）との
間をクリアランスを小さくできる。よって、ピストン12
のトップランド18とシリンダとの間の無駄容積（デッド
ボリューム）が減少して、燃焼効率が向上する。さら
に、ピストン12が上記クリアランスの範囲で首振り運動
して、ピストン12がシリンダ側壁に叩きつけられること
によって生じるスラップ音が低減できる。
また、上記Ti−Al合金は耐熱性に優れ耐熱強度が高い
ことから、ピストン12の薄肉化が図れピストン12の軽量
化が推進できる。
ことから、ピストン12の薄肉化が図れピストン12の軽量
化が推進できる。
本実施例の変形実施例を第７図及び第８図によって説
明する。図示するようにこの変形実施例は、第１図及び
第２図に示す前実施例の第一及び第二複合粒体3,6を、
一重被覆ではなく、二重，三重或いは四重以上に多重に
被覆した点が特徴である。
明する。図示するようにこの変形実施例は、第１図及び
第２図に示す前実施例の第一及び第二複合粒体3,6を、
一重被覆ではなく、二重，三重或いは四重以上に多重に
被覆した点が特徴である。
この多重被覆方法は、前実施例と同様に核粒子の表面
に子粒子が一重被覆した一重の複合粒体を製造した後、
この一重複合粒体の表面に静電気力によって二重めの子
粒子を付着させ、これを高速気流中衝撃法により核粒子
側へ強固にくい込ませ、二重の複合粒体を得る。この作
業を繰り返すことにより、三重，四重の複合粒体が得ら
れる。
に子粒子が一重被覆した一重の複合粒体を製造した後、
この一重複合粒体の表面に静電気力によって二重めの子
粒子を付着させ、これを高速気流中衝撃法により核粒子
側へ強固にくい込ませ、二重の複合粒体を得る。この作
業を繰り返すことにより、三重，四重の複合粒体が得ら
れる。
このように核粒子の表面に子粒子を多重に被覆するこ
とこによって、核粒子の金属の重量と子粒子の金属の重
量との重量比を所望に決定できる。
とこによって、核粒子の金属の重量と子粒子の金属の重
量との重量比を所望に決定できる。
よって、第７図に示すように、核粒子間のAl粒子１の
Alより子粒子側のTi−Al合金粉末２のTi−Al合金の方が
多くなる三重又は四重の第一複合粒体3aを用いて第３図
に示すプリ成形品9aを焼結し、同様に第８図に示すよう
に核粒子側のTi−Al合金粒子４のTi−Al合金より子粒子
側のAl粉末５のAlの方が多くなる三重又は四重の第二複
合粒体6aを用いて第３図に示すプリ成形品9cを焼結し、
これらのプリ成形品9a,9cを用いて前実施例と同じくピ
ストンを製造すれば、得られるピストンは、ピストン頂
部側のTi−Al合金とピストンスカート側のAl合金との間
が、Ti密からAl密へと３段階に材料傾斜したものにな
り、Ti−AlとAlとの熱膨張差に基づく熱応力が一層緩和
されることになる。
Alより子粒子側のTi−Al合金粉末２のTi−Al合金の方が
多くなる三重又は四重の第一複合粒体3aを用いて第３図
に示すプリ成形品9aを焼結し、同様に第８図に示すよう
に核粒子側のTi−Al合金粒子４のTi−Al合金より子粒子
側のAl粉末５のAlの方が多くなる三重又は四重の第二複
合粒体6aを用いて第３図に示すプリ成形品9cを焼結し、
これらのプリ成形品9a,9cを用いて前実施例と同じくピ
ストンを製造すれば、得られるピストンは、ピストン頂
部側のTi−Al合金とピストンスカート側のAl合金との間
が、Ti密からAl密へと３段階に材料傾斜したものにな
り、Ti−AlとAlとの熱膨張差に基づく熱応力が一層緩和
されることになる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた
効果が発揮できる。
効果が発揮できる。
（１）ピストン頂部側のTi−Al合金とピストンスカート
側のAl合金との熱膨張差によって生じるピストンの熱歪
みを抑制・低減することができる。
側のAl合金との熱膨張差によって生じるピストンの熱歪
みを抑制・低減することができる。
（２）ピストン頂部側のTi−Al合金とピストンスカート
側のAl合金とを健全に強固に結合することができる。
側のAl合金とを健全に強固に結合することができる。
第１図は本発明の一実施例のピストンの製造方法に用い
られる第一複合粒体を示す側断面図、第２図は同じく第
二複合粒体を示す側断面図、第３図は上記第一及び第二
複合粒体を積層させる工程を説明するための概略図、第
４図は同じく焼結工程を説明するための通電焼結装置を
示す側断面図、第５図は製造されたピストンを示す斜視
図、第６図は第４図中の型枠を示す斜視図、第７図は本
発明の変形実施例のピストンの製造方法に用いられる第
一複合粒体を示す側断面図、第８図は同じく変形実施例
の第二複合粒体を示す側断面図である。 図中、１はAl粒子、２はTi−Al合金粉末、３は第一複合
粒体、４はTi−Al合金粒子、５はAl粉末、６は第二複合
粒体、７はピストン頂部側に配置されるTi−Al合金材と
してのプリ成形品、８はピストンスカート側に配置され
るAl合金材としてのプリ成形品である。
られる第一複合粒体を示す側断面図、第２図は同じく第
二複合粒体を示す側断面図、第３図は上記第一及び第二
複合粒体を積層させる工程を説明するための概略図、第
４図は同じく焼結工程を説明するための通電焼結装置を
示す側断面図、第５図は製造されたピストンを示す斜視
図、第６図は第４図中の型枠を示す斜視図、第７図は本
発明の変形実施例のピストンの製造方法に用いられる第
一複合粒体を示す側断面図、第８図は同じく変形実施例
の第二複合粒体を示す側断面図である。 図中、１はAl粒子、２はTi−Al合金粉末、３は第一複合
粒体、４はTi−Al合金粒子、５はAl粉末、６は第二複合
粒体、７はピストン頂部側に配置されるTi−Al合金材と
してのプリ成形品、８はピストンスカート側に配置され
るAl合金材としてのプリ成形品である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｆ 3/14 １０１Ｃ (56)参考文献 特開 平１−269548（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312015（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−130411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 3/00 - 7/08 F02F 3/00 F16J 1/01
Claims (1)
- 【請求項１】ピストン頂部側に配置されたTi−Al合金材
とピストンスカート側に配置されたAl合金材との間に、
Al粒子の表面をTi−Al合金粉末で被覆した第一複合粒体
と、 Ti−Al合金粒子の表面をAl粉末で被覆した第二複合粒体
とを、上記Ti−Al合金材側に第一複合粒体が密に、且つ
上記Al合金材側に第二複合粒体が密になるように、第一
複合粒体と第二複合粒体との混合比を変化させて積層し
た後、これらをピストン状に圧縮成形しつつ焼結するこ
とを特徴とするピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102985A JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102985A JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042706A JPH042706A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2897337B2 true JP2897337B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=14342009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102985A Expired - Lifetime JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897337B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110756657B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-04-27 | 南京宝色股份公司 | 一种钛合金柱状壳体成型方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2102985A patent/JP2897337B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042706A (ja) | 1992-01-07 |
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