JP3057468B2 - 耐摩耗性アルミニウム系焼結合金およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車、プーリー、コン
プレッサー用ベーン、コンロッド、ピストンなどの軽量
で強度と耐摩耗性を要求される部品の材料として好適な
アルミニウム系焼結合金およびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】機械効率の向上や省エネルギーの必要性
から、機械要素は軽量化材料への置換が進んでいる。特
に焼結アルミニウム合金は、鋳造合金に比べて、微細な
初晶Ｓｉを含む高Ｓｉ系合金にすることができるので、
比強度および耐摩耗性の優れた材料として期待されてい
る。

【０００３】従来の焼結アルミニウム合金としては、例
えば特開昭５３−１２８５１２号公報に開示されている
ように、組成が重量比でＣｕ０.２〜４％、Ｍｇ０.２〜
２％、Ｓｉ１０〜３５％、残部Ａｌとなるように、Ａｌ
−１０〜３５％Ｓｉ粉、銅粉、Ｍｇ粉、Ａｌ−Ｃｕ粉、
Ｃｕ−Ｍｇ粉、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ粉、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ
粉、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ粉のうちから選ばれた粉
末、および必要に応じてＡｌ粉を混合し、圧粉成形した
後、焼結して所望の製品を作る方法が挙げられる。この
方法は各種の粉末を混ぜ合わせるいわゆる混合法であ
る。同公報によれば、液相焼結により微細化した初晶Ｓ
ｉがＡｌ−Ｓｉ系合金素地中に均一に分散し、Ｃｕ、Ｍ
ｇが均一に拡散した組織となって、引張り強さの比較的
高い材料が得られる。混合法によれば、軟質金属粉末を
用いることができるため粉末成形性がよく、金型成形に
よるニアネットシェープ化ができるという特長がある。
また、通常の成形工程および焼結工程のみでも、液相焼
結によってある程度の強度が得られるので、製造コスト
の面で有利であり、さほど強度が要求されない部品に適
用されている。

【０００４】前記の方法以外に、特開昭６２−１０２３
７号公報に記載されているように、Ｓｉ以外の添加元素
も含む急冷凝固アルミニウム合金粉を用いる方法が知ら
れている。同公報によれば、重量比でＳｉ８〜３０％、
必要に応じてＣｕ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎのうち少な
くとも１種の成分０.１〜１０％、および残部のＡｌか
らなる急冷凝固アルミニウム合金粉の圧粉体を熱間鍛造
することにより、Ａｌ−Ｓｉ系合金素地中に初晶 Ｓｉ
が均一に分散した組織を得て、引張り強さを更に向上さ
せている。

【０００５】一方、前記の急冷凝固合金粉を原料とする
焼結合金は強度が比較的高いが、粉末が硬いために金型
成形によるニアネットシェープ化が困難である。また、
合金粉末に酸化被膜があることや、焼結時に液相が発生
しないことなどのために、焼結のみでは粉末相互の十分
な結合を達成することはできない。従って、ビレット形
状からの押出しや鍛造など数回の圧縮工程を必要とする
ので、作業性や製造コストに問題がある。

【０００６】このような課題を解決するため、特開平５
−１５６３９９号公報に提案されている焼結合金は、急
冷凝固Ａｌ−Ｓｉ系合金粉に所定量の純Ａｌ粉を混合し
た粉末の圧粉体を熱間鍛造することによって作られ、組
成が重量比でＳｉ１２〜３０％、ＦｅおよびＮｉのうち
１種または２種の成分１〜１０％、必要に応じＣｕ１〜
５％、Ｍｇ０.３〜２％のうち１種または２種の成分、
および残部のＡｌからなる組成で、微細な初晶Ｓｉが分
散した共晶Ａｌ−Ｓｉ素地中に、熱間鍛造で変形したＡ
ｌ固溶体粒が５〜２０容量％分散した組織の合金とした
ものである。Ａｌ固溶体粒が接着剤として作用し、硬質
な粒界の相互の密着性を向上させる結果、耐摩耗性およ
び靭性が向上する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、高性能化する各
種機械装置の部品にアルミニウム合金を適用する指向に
伴って、ある程度の強度を有し、特に耐摩耗性のよい合
金が要求されている。前記の従来の合金は、夫々特長を
有するものではあるが、混合法による合金の延性がそれ
ほど高くない理由として、初晶Ｓｉが粗大化しない範囲
で液相焼結した場合、基地強化のために添加されるＣｕ
が基地中に拡散しきれずに粒界近傍に金属間化合物とし
て析出して延性を低下させているのではないかと考えら
れる。また、従来のＡｌ−Ｓｉ系焼結合金は、微細な初
晶Ｓｉが均一に分散したものであるから、強度が高く耐
摩耗性も高いが、更に摩耗状態を観察すると、摩擦摺動
時に脱落した硬い初晶Ｓｉ粒子が研磨作用を呈している
と考えられ、改善の余地が残されていた。

【０００８】この様な観点から、この発明の目的は、新
規な合金の組織設計により、比較的強度が高く、耐摩耗
性のよいＡｌ−Ｓｉ系焼結合金を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、混合法を採用すると共に、以下の知見
に基づいて合金設計を行った。 （１）初晶Ｓｉが分散した状態で所定量のＳｉを含有す
るＡｌ−Ｓｉ系合金相とＡｌ固溶体相との斑組織にする
ことによって、硬質粒子の脱落を防止して耐摩耗性を改
善することができる。 （２）強度と耐摩耗性を向上させるためには、斑組織の
面積比に最適値がある。 （３）強度と耐摩耗性を向上させるためには、初晶Ｓｉ
の最大粒径に最適値がある。 （４）Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ
およびＮｂ（以下「遷移金属」という）の少なくとも１
種を添加することにより粒界のＣｕ合金相が減少し、延
性を改善することができる。添加手段としては、所定組
成のＣｕ−遷移金属合金粉の形態がよい。即ち、この発
明の合金は、全体組成が重量比でＳｉ：２.４〜２３.５
％、Ｃｕ：２〜５％、Ｍｇ：０.２〜１.５％、遷移金
属：０.０１〜１％、残部のＡｌおよび不可避不純物か
らなり、最大粒径が５〜６０μｍの初晶Ｓｉが分散して
いる共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金相とＡｌ固溶体相との斑組織
を呈し、斑組織面に占めるＡｌ固溶体相の面積が２０％
を越え５０％未満であることを特徴とする。

【００１０】また、上記のような焼結合金を製造するこ
の発明の方法は、Ｓｉ含有量が１３〜３０重量％のＡｌ
−Ｓｉ合金粉２０〜８０重量部に対して８０〜２０重量
部のＡｌ粉を配合した粉末に、遷移金属の含有量が０.
２〜３０重量％のＣｕ−遷移金属合金粉、Ｍｇ含有量が
３５重量％以上のＡｌ−Ｍｇ合金粉またはＭｇ粉を添加
して、全体組成が重量比でＳｉ：２.４〜２３.５％、Ｃ
ｕ：２〜５％、Ｍｇ：０.２〜１.５％、遷移金属：０.
０１〜１％、残部のＡｌおよび不可避不純物からなる混
合粉とし、この混合粉を圧粉成形した後焼結することを
特徴とする。

【００１１】この焼結合金は、焼結体の状態でも使用可
能であるが、高密度化および高強度化のために、焼結体
を常温または熱間で押出し、鍛造、圧延等の塑性加工を
行い、あるいはこの合金系に通常施される溶体化処理お
よび時効処理を行うことができる。

【００１２】

【作用】次に、組成範囲、合金の組織、粉末の選定等の
各構成要件について説明する。 （１）Ｓｉ アルミニウム合金のＳｉは、一般的に熱膨張係数を低く
し、耐摩耗性を向上させる等の効果がある。全体組成か
らみたＳｉの量は、後述する初晶Ｓｉが分散したＡｌ−
Ｓｉ系合金相とＡｌ固溶体相とが斑の組織を呈するよう
な範囲を選択し、２.４〜２３.５重量％である。全体組
成のＳｉ量が少な過ぎると、初晶Ｓｉが分散したＡｌ−
Ｓｉ系合金中のＳｉ量が少ないか、あるいはＡｌ固溶体
相の占める割合が多くなり、その場合には耐摩耗性に寄
与する初晶Ｓｉの量が少ないために耐摩耗性が不十分と
なる。一方、Ｓｉ量が多過ぎると、前記と反対の現象を
生じ、やはり耐摩耗性が悪くなる。Ｓｉは、Ａｌ−Ｓｉ
合金粉の形で添加する。Ａｌ−Ｓｉ合金は、その粉末製
造の際の急冷凝固によって初晶Ｓｉが析出するために
は、Ｓｉ含有量が１３重量％以上であることが必要であ
り、また、Ｓｉ含有量が３０重量％以上になると、粉末
製造時の溶湯温度が高くなるため、Ｓｉ含有量は１３〜
３０重量％が適当である。焼結した後のＡｌ−Ｓｉ合金
粉の部分は、後述するＭｇ、Ｃｕ、遷移金属の一部が固
溶し、初晶Ｓｉが分散したＡｌ−Ｓｉ系合金となって焼
結合金斑組織の一方の合金相を構成する。

【００１３】（２）Ｍｇ Ｍｇは、時効析出硬化による基地の強化および耐摩耗性
の向上に効果がある。また、Ｍｇは焼結中に液相を生じ
て基地中に固溶し、効果としては焼結の促進と、時効処
理で析出するＭｇ₂Ｓｉによる基地の強化および耐摩耗
性の向上が挙げられる。Ｍｇの量は、全体組成で０.２
重量％未満では効果が不十分であり、１.５重量％を越
えて添加してもその割には効果が伴わないため、０.２
〜１.５重量％の範囲としたが、更に好ましい範囲は０.
３〜０.７重量％である。また、添加手段としては、Ｍ
ｇ含有量が３５重量％以上のＡｌ−Ｍｇ合金粉またはＭ
ｇ粉の形態で行う。これは、Ａｌ−Ｍｇ二元系合金の融
点が、Ｍｇ含有量３３〜７０重量％の間において４６０
℃程度の低い値を示すためである。すなわち、純粋なＭ
ｇ粉の場合は、焼結の過程でＡｌ基地と固相拡散してＭ
ｇ濃度が低下することにより、液相が発生する。一方、
Ａｌ−Ｍｇ合金粉を用いる場合には、Ｍｇ含有量を３３
重量％とすると、前記と同様にＡｌとの拡散でＭｇ濃度
が低下することにより融点が上昇して有効に液相を利用
することができないので、Ｍｇ含有量は３５重量％以上
とすることが望ましい。

【００１４】（３）Ｃｕおよび遷移金属 ＣｕはＡｌ合金基地を強化する元素であり、時効処理に
より一層大きな効果が得られる。全体組成で２重量％未
満では所望の強度の向上が認められない。５重量％を越
えると、粉末粒界近傍においてＣｕを主成分とする金属
間化合物が多量に析出して靭性が低下する。更に好まし
くは３.５〜４.５重量％である。Ｃｕ粉の形態で添加し
た場合に、Ｃｕを基地に固溶させるために必要な加熱を
行うと、溶製材料のように初晶Ｓｉが粗大化し、反対に
加熱の温度を下げ時間を短縮すると、基地の粒界にＣｕ
の金属間化合物、例えばＡｌ₂ＣｕＭｇ、Ａｌ₆ＣｕＭｇ
₄等が残存して強度の低下を招く。ここで、適量の遷移
金属（Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ）を共存させると、溶体化および時効処理によ
り金属間化合物を消失させることができる。この現象
は、基地中に過飽和に固溶したＣｕが時効処理により安
定した化合物として析出する際に、遷移金属の存在によ
り遷移金属とＣｕおよびＳｉが結合し、基地中のＣｕお
よびＳｉの量を部分的に減少させると共に、金属間化合
物のＣｕが基地中に拡散することによるものと考えられ
る。

【００１５】全体組成における遷移金属量は、前記のＣ
ｕ含有量の場合において、０.０１重量％未満ではその
効果がなく、一方１重量％を越えると遷移金属を主成分
とする金属間化合物が析出して靭性が低下するため、
０.０１〜１重量％とした。更に好ましくは０.１〜０.
５重量％である。遷移金属は単体で添加すると拡散し難
いため、Ｃｕ−遷移金属合金粉の形態で添加する。Ｃｕ
−遷移金属合金の融点は高いが、焼結過程でＡｌ、Ｍｇ
等の元素が固相拡散することにより融点が低下して液相
を生じる。合金粉中の遷移金属量は、全体組成において
必要とされるＣｕ量および遷移金属量の値から推定する
と０.２重量％以上必要であるが、３０重量％を越える
と融点が高くなり過ぎて焼結中に液相が発生しなくなる
ので、０.２〜３０重量％の範囲でなければならない
が、好ましくは０.２〜１０重量％である。

【００１６】（４）初晶Ｓｉが分散したＡｌ−Ｓｉ系合
金相 上記Ａｌ−Ｓｉ系合金相は、斑組織の内の一方の相であ
って、比較的硬質であり、主に材料強度および耐摩耗性
に寄与する。基地のＡｌ−Ｓｉ系合金相は、Ａｌ−Ｓｉ
合金中にＭｇ、Ｃｕおよび遷移金属が拡散した固溶体で
あり、この基地中に初晶Ｓｉが分散している。硬質な初
晶Ｓｉは、耐摩耗性にも寄与する。初晶Ｓｉの粒径が小
さいと引張り強さが大きくなる。但し、最大粒径が５μ
ｍ未満では耐摩耗性が悪くなる。これは、小さい粒径の
初晶Ｓｉは基地との接触面積が少ないため、摩擦の過程
で基地から脱落し易く、その粒子が研磨粒子として作用
し摩耗を進行させるものと考えられる。一方、最大粒径
が６０μｍを越えると、強度や延性の低下に加え、硬質
な初晶Ｓｉ粒子が突起物の状態で相手材を引掻き、相手
材の摩耗を進行させる。即ち、適度の大きさであること
が必要であり、最大粒径が５〜６０μｍのものが好適で
ある。なお、初晶Ｓｉの断面形状は、粒径が小さいもの
は、縦横の寸法がほぼ同じで円形に近い形をしている。
大きい粒子は、小さい粒子が集合して凝集したり粒成長
したものと考えられ、細長いもの、湾曲しているもの、
角張ったもの等、不規則である。平均的な粒子径は最大
粒径の１／４〜１／２程度である。前記の最大粒径は、
約５ｍｍ²程度の合金断面組織を顕微鏡で観察し、この
領域中の最も大きい粒子を選び、その両端距離が最も長
いものの寸法で表したものである。

【００１７】（５）Ａｌ固溶体相 この相は、純アルミニウム粉の形態で添加されたＡｌ中
に、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃｕおよび遷移金属が拡散した固溶体
であって、斑組織の内の他方の相であり、比較的軟質で
ある。合金の靭性、摩擦中の相手材との馴染み性に効果
があり、また、摩擦摺動により初晶Ｓｉが分散したＡｌ
−Ｓｉ系合金相が塑性流動したときや初晶 Ｓｉが脱落
した場合に、硬質相を埋めこむ作用があり、引掻き摩耗
を減少させる。

【００１８】（６）斑組織の断面面積比 前述のように、初晶Ｓｉが分散している共晶Ａｌ−Ｓｉ
系合金相においては、硬質な初晶Ｓｉ粒子が耐摩耗性に
寄与する。他方の軟質なＡｌ固溶体相は、初期摩耗を受
け前記硬質相の間にいわば潤滑油溜まりを形成して、潤
滑性の向上に寄与する。また、塑性変形し易いので、摺
動面近傍の硬質な初晶Ｓｉ粒子が摩耗粉として脱落しそ
うになったり脱落した場合にそれを埋没させ、Ｓｉ粒子
が研磨粒子として作用することを防ぐ効果がある。初晶
Ｓｉ粒子が分散したＡｌ−Ｓｉ系合金相と軟質なＡｌ固
溶体相とが斑状態に混在した複合合金組織であるとき
に、相互の作用で強度および耐摩耗性が良好になる。

【００１９】図２は本発明の焼結合金の断面組織を説明
する概念図である。白地の粒子はＡｌ固溶体相、図中の
塗り潰された小さい粒子は初晶Ｓｉであり、初晶Ｓｉが
分散したＡｌ−Ｓｉ系合金相とＡｌ固溶体相とが斑状を
呈している。二つの相の割合が合金断面の面積比で２０
〜８０：８０〜２０のときに、耐摩耗性が良好になる。
初晶Ｓｉが分散している相が２０％より少なくても、８
０％より多くても耐摩耗性が著しく悪化する。

【００２０】（７）焼結温度および焼結雰囲気 前述の初晶Ｓｉの粒径は、焼結温度または溶体化処理温
度と時間との組合わせにより制御することが可能である
が、焼結温度が５６０℃を越えると初晶Ｓｉが粗大化し
たり、焼結による部材の変形が生じ易くなる。一方、焼
結温度が５００℃より低いと液相の発生が少なく、著し
く長い焼結時間が必要となる。焼結雰囲気は、真空また
は低露点の不活性ガス例えば窒素、アルゴン等である。

【００２１】（８）溶体化処理および時効処理 強度を向上させるためには、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、遷移金
属等の化合物の析出硬化により基地を強化し、かつ粉末
粒界近傍においてＣｕを主体とする金属間化合物を基地
中に固溶させて消滅させる必要があるため、溶体化処理
および時効処理が必要である。なお、焼結の際に徐冷せ
ずに急冷を行えば、連続して焼結と溶体化処理を行うこ
とができ、製造コストの低減が可能である。

【００２２】（９）焼結合金の密度 粉末成形および焼結による通常の工程で作られ、あるい
は更に溶体化処理、時効処理を施した合金は、気孔が多
いものであっても、含油量を多くすることにより高い摺
動特性を必要とする用途に適用できるので、密度を限定
するものではない。しかし、密度比が高いほど材料強度
および耐摩耗性が向上するので、必要に応じて焼結体に
熱間で圧延、鍛造、押出し加工等を施すことが望まし
い。例えば、密度比９０％の合金の引張り強さが２２０
ＭＰａ、摩耗量が４ｍｍである場合に、同合金を熱間鍛
造により密度比１００％にすると、引張り強さは３８０
ＭＰａを示し、摩耗量は０.０１ｍｍと少なくなる。

【００２３】

【実施例】以下に、本発明を実施例により説明する。 ＜実施例１＞原料粉はＡｌ−Ｓｉ合金粉、純Ａｌ粉、Ｃ
ｕ−４％Ｎｉ合金粉およびＡｌ−５０％Ｍｇ合金粉であ
る。これらの粉末を用い、Ｃｕ−４％Ｎｉ合金粉を４.
１７重量％、Ａｌ−５０％Ｍｇ合金粉を１重量％で一定
とし、Ａｌ−Ｓｉ合金粉の種類と配合量、および純Ａｌ
粉の配合量を変えた試料番号１〜１８の混合粉を所定形
状に圧粉成形した。用いた上記Ａｌ−Ｓｉ合金粉は、Ｓ
ｉ含有量が１５％、１７％、２０％、２５％、３０％の
都合５種類である。圧粉体について４００℃で脱ろう
し、５４０℃で６０分間の焼結を行った後、熱間鍛造で
密度比１００％とし、４９０℃で溶体化処理および２４
０℃で時効処理を行った。各試料について引張り強さ
と、ピンオンディスク摩擦摩耗試験による試料の摩耗量
とを測定し比較した。ピンオンディスク摩擦摩耗試験
は、試料をピンとして用い、相手のディスクとしてＳ４
８Ｃ材の熱処理品を用い、鉱油潤滑により滑り速度５ｍ
／秒とし、面圧４９ＭＰａで行った。表１に、用いたＡ
ｌ−Ｓｉ合金粉の種類、全体組成におけるＳｉ含有量、
斑組織中に占める軟質のＡｌ固溶体相の面積比および摩
耗量を示す。なお、全体組成の重量比は Ｃｕ４％、Ｍ
ｇ０.５％、Ｎｉ０.１７％である。また、表１の試料番
号１〜１８における合金断面に占めるＡｌ固溶体相の面
積比と摩耗量との関係を図１のグラフに示す。図から判
るように、Ａｌ−Ｓｉ合金粉末中のＳｉ量が所定範囲で
あり、合金断面に占めるＡｌ固溶体相の面積比が２０〜
８０％の間であると摩耗量が少なく、２０％より少なく
ても８０％より多くても著しい摩耗量となっている。

【００２４】

【表１】

【００２５】＜実施例２＞Ａｌ−２０％Ｓｉ合金粉と純
Ａｌを重量比で７５：２５で混ぜ合わせた粉末にＣｕ−
４％Ｎｉ合金粉とＡｌ−５０％Ｍｇ合金粉を混合し、全
体組成の重量比をＳｉ１５％、Ｃｕ４％、Ｍｇ０.５
％、Ｎｉ０.１７％、残部Ａｌとし、この混合粉を圧粉
成形した後、４００℃で脱ろうし、温度５４０℃で５〜
１８０分間の焼結を行った後、それぞれの焼結体につい
て前記実施例と同様に熱間鍛造、溶体化処理および時効
処理を行った（試料番号１９〜２３）。焼結時間の短い
試料の組織は、初晶Ｓｉの粒径が小さく、焼結時間の長
い試料は大きくなっている。これらの試料の初晶Ｓｉの
最大粒径と前記実施例と同様に測定した摩耗量および引
張り強さの測定結果を表２に示す。初晶Ｓｉの最大粒径
が小さいほど強度は高いが、初晶Ｓｉの最大粒径が５μ
ｍ未満および６０μｍを越えると耐摩耗性が低下するこ
とが判る。

【００２６】

【表２】

【００２７】＜実施例３＞各原料粉末を表３に示す重量
割合で混合し、その圧粉成形体について４００℃で脱ろ
うし、温度５４０℃で６０分間焼結を行った後、前例と
同様に熱間鍛造したものと、鍛造体に更に４９０℃で溶
体化処理および２４０℃で時効処理を行ったものとを製
作した。各試料の引張り強さおよび伸びを測定した結果
を表４に示す（試料番号２４〜２８）。断面組織からＣ
ｕを主成分とする金属間化合物が認められる試料には符
号ａを、認められない試料には符号ｂを付した。溶体化
および時効処理を行って金属間化合物が消失したもの
（試料番号２４ｂ〜２７ｂ）は、伸びが著しく高くなる
ことが判る。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】＜実施例４＞各原料粉末を表５に示す重量
割合で混合し、その圧粉成形体を４００℃で脱ろうし、
温度５４０℃で６０分間焼結を行った後、熱間鍛造し、
鍛造体を４９０℃で溶体化処理および２４０℃で時効処
理を行ったものを作製した。そして、各試料の引張り強
さおよび伸びを測定した。表６に結果を示す。Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒの遷移金属を添
加した試料では、断面組織においてＣｕを主成分とする
金属間化合物が消失し、前記と同様な伸びの値を示して
いる。しかし、遷移金属以外の元素を添加した場合に
は、Ｃｕを主成分とする金属間化合物が認められ、伸び
値が低いことが判る。

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＡｌ−Ｓ
ｉ系焼結合金は、最大粒径が５〜６０μｍの初晶Ｓｉが
分散しているＡｌ−Ｓｉ系合金相とＡｌ固溶体相との斑
組織を呈し、斑組織面に占めるＡｌ固溶体相の面積が２
０％を越え５０％未満であるように構成したものであ
り、機械強度および伸びが大きく、特に耐摩耗性の優れ
たものであるため、軽量化が要求されている軸受、各種
歯車、プーリー、コンプレッサーベーン、コンロッド、
ピストンなどの用途への適用が期待され、焼結部品の利
用拡大に貢献するものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】合金断面に占めるＡｌ固溶体の面積比と摩耗量
の関係を示すグラフである。

【図２】本発明に係る合金の断面組織を説明する概念図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２８ ６２８ ６３０Ａ ６３０ ６３０Ｄ ６３１Ａ ６３１ ６３１Ｚ ６５１Ｂ ６５１ ６８２ ６８２ ６８７ ６８７ ６９１Ｂ ６９１ Ｂ２２Ｆ 3/10 Ｆ (72)発明者 四方 英雄 千葉県松戸市大金平１−48−１ (72)発明者 浦田 秀夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 川瀬 祥司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 上田 順一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−197168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−128512（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−183839（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18 C22C 1/04 - 1/057 B22F 1/00 - 7/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全体組成が重量比でＳｉ：２.４〜２３.
   ５％、Ｃｕ：２〜５％、Ｍｇ：０.２〜１.５％、Ｔｉ、
   Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＺｒおよびＮｂか
   ら選ばれる１種もしくは２種以上の遷移金属：０.０１
   〜１％、残部のＡｌおよび不可避不純物からなり、最大
   粒径が５〜６０μｍの初晶Ｓｉが分散しているＡｌ−Ｓ
   ｉ系合金相とＡｌ固溶体相との斑組織を呈し、斑組織面
   に占めるＡｌ固溶体相の面積が２０％を越え５０％未満
   であることを特徴とする耐摩耗性アルミニウム系焼結合
   金。
2. 【請求項２】 Ｓｉ含有量が１３〜３０重量％のＡｌ−
   Ｓｉ合金粉２０〜８０重量部に対して８０〜２０重量部
   のＡｌ粉を配合した粉末に、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
   ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＺｒおよびＮｂから選ばれる１種もし
   くは２種以上の遷移金属の含有量が０.２〜３０重量％
   のＣｕ−遷移金属合金粉、Ｍｇ含有量が３５重量％以上
   のＡｌ−Ｍｇ合金粉またはＭｇ粉を添加して、全体組成
   が重量比でＳｉ：２.４〜２３.５％、Ｃｕ：２〜５％、
   Ｍｇ：０.２〜１.５％、前記遷移金属：０.０１〜１
   ％、残部のＡｌおよび不可避不純物からなる混合粉と
   し、この混合粉を圧粉成形した後焼結することを特徴と
   する耐摩耗性アルミニウム系焼結合金の製造方法。