JP3128041B2 - Cylinder block and its manufacturing method - Google Patents

Cylinder block and its manufacturing method

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JP3128041B2 JP06138077A JP13807794A JP3128041B2 JP 3128041 B2 JP3128041 B2 JP 3128041B2 JP 06138077 A JP06138077 A JP 06138077A JP 13807794 A JP13807794 A JP 13807794A JP 3128041 B2 JP3128041 B2 JP 3128041B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属間化合物分散強化
アルミニウム(Al)合金をシリンダーライナーに用い
たシリンダーブロックとその製造方法に関する。
The present invention relates to a cylinder block using an intermetallic compound dispersion strengthened aluminum (Al) alloy for a cylinder liner, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シリンダーブロックにアルミニウ
ム合金(AC4C,ADC12等)単体を用いたもので
は、シリンダーボア面の耐摩耗性が劣るため次のような
方法がとられている。すなわち、図6に示すようにブロ
ック本体100をAC4CやADC12等の通常のAl
材で鋳造し、これに鋳鉄ライナー101を鋳包んだり、
圧入して耐摩耗性を向上させている。また図7に示すよ
うにブロック本体102の全体を過共晶アルミ・シリコ
ン合金のA390で製造し、ライナーレスのまま、初晶
Siにより耐摩耗性を向上させている。さらに図8に示
すようにシリンダー本体103をADC12等で作ると
ともに、シリンダーボア部をアルミナ繊維と炭素繊維で
複合した複合強化部104とし、耐摩耗性を向上させて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when an aluminum alloy (AC4C, ADC12, etc.) alone is used for a cylinder block, the abrasion resistance of a cylinder bore surface is inferior. That is, as shown in FIG. 6, the block body 100 is made of a normal Al such as AC4C or ADC12.
Material and cast iron liner 101 into it,
Press fit to improve wear resistance. Further, as shown in FIG. 7, the entire block body 102 is made of hypereutectic aluminum / silicon alloy A390, and the wear resistance is improved by primary crystal Si without liner. Further, as shown in FIG. 8, the cylinder body 103 is made of an ADC 12 or the like, and the cylinder bore is formed as a composite reinforced portion 104 composed of alumina fiber and carbon fiber to improve wear resistance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の各方法に
は、次のような問題点がある。まず、図6に示す鋳鉄ラ
イナー入りアルミシリンダーブロックの場合、(a) ライ
ナーが鋳鉄のためアルミ単体の場合に較べ重量が増加す
る。(b) アルミに較べて鋳鉄の方が熱伝導性が悪いため
シリンダーの冷却効率が低下する。(c) 鋳鉄ライナーと
アルミピストンの熱膨張差を考慮したクリアランス設定
によりピストンのガタツキが生じ騒音の原因となる。次
に、図7に示す過共晶アルミ・シリコン合金によるシリ
ンダーブロックの場合、スリーブレスで一体のブロック
となるため上記(a) 〜(c) の問題は解決されるが、(d)
耐摩耗性確保のため初晶シリコンの粒径や分布の均一性
の管理が不可欠である。(e) 初晶シリコンをボア表面に
浮き出させるためのエッチング処理が必要である。(f)
初晶シリコンの存在により切削加工性が非常に悪い。な
どの問題のためコスト・生産性に難がある。また、図8
のように複合強化部を設ける方法は、アルミナ繊維+炭
素繊維プリフォームのコストが高いうえ、アルミと複合
化するための鋳造法が特殊なためコスト・生産性が問題
となる。本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前
記問題点を解消した金属間化合物分散強化アルミニウム
合金をシリンダーライナーに用いたシリンダーブロック
とその製造方法を提供することを目的とする。
The conventional methods have the following problems. First, in the case of an aluminum cylinder block containing a cast iron liner shown in FIG. 6, (a) the liner is cast iron, so that the weight is increased as compared with the case of aluminum alone. (b) The cooling efficiency of the cylinder is reduced because cast iron has lower thermal conductivity than aluminum. (c) The clearance setting considering the thermal expansion difference between the cast iron liner and the aluminum piston causes rattling of the piston and causes noise. Next, in the case of a cylinder block made of a hypereutectic aluminum-silicon alloy shown in FIG. 7, the above-mentioned problems (a) to (c) can be solved because the cylinder block is an integral block without a sleeve.
It is indispensable to control the uniformity of the grain size and distribution of primary crystal silicon in order to secure wear resistance. (e) An etching process is required to lift the primary crystal silicon to the surface of the bore. (f)
The machinability is very poor due to the presence of primary crystal silicon. Due to such problems, there are difficulties in cost and productivity. FIG.
As described above, the method of providing the composite reinforced portion involves a high cost of the alumina fiber + carbon fiber preform and a problem of cost and productivity because the casting method for compounding with aluminum is special. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a cylinder block using an intermetallic compound dispersion strengthened aluminum alloy for a cylinder liner and solving the above problem, and a method of manufacturing the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
は強化粒子となる金属間化合物の各構成元素の粉末を化
学量論組成に従って秤量・混合したものをメカニカルア
ロイングを施して前駆複合体を作り、この前駆複合体に
純Al粉末またはAl合金粉末を加えて再度メカニカル
アロイングを施したあと、この粉末で成形したビレット
に熱間加工を施してシリンダーライナーを作り、次にこ
のシリンダーライナーをシリンダーブロック本体用のA
l合金の溶湯で鋳包んで、その接触面で反応させ、両者
の接合面を一体化するシリンダーブロックの製造方法と
することによって前記課題を解消した。また本発明は請
求項1に記載の方法で製造したシリンダーブロックとす
ることによって前記課題を解消した。これにより軽量・
高強度で熱伝導率や燃焼効率が良好で生産性やコストが
改善されたシリンダーブロックが製造できる。
According to the above object, according to the present invention, there is provided a precursor composite obtained by weighing and mixing powders of respective constituent elements of an intermetallic compound as reinforcing particles in accordance with a stoichiometric composition and subjecting them to mechanical alloying. After adding pure Al powder or Al alloy powder to this precursor composite and subjecting it to mechanical alloying again, the billet molded from this powder is subjected to hot working to form a cylinder liner, and then the cylinder liner Liner for cylinder block body A
This problem has been solved by a method of manufacturing a cylinder block in which a cast alloy is cast with a molten metal and reacted at a contact surface thereof, and a joining surface of the both is integrated. The present invention has solved the above-mentioned problem by providing a cylinder block manufactured by the method according to the first aspect. This makes it lightweight and
A cylinder block having high strength, good thermal conductivity and good combustion efficiency, and improved productivity and cost can be manufactured.

【0005】以下、本発明について図面を参照しながら
詳細に説明する。まず、本発明に用いるシリンダーライ
ナーの素材について、図1を参照しながら説明する。強
化粒子となる金属間化合物の各構成元素A,B,C・・
・(通常2種類以上である。ここでは、A,B2元素の
場合について説明する。)の各粉末を用意する。次に目
標とする金属間化合物の各構成元素の化学量論組成に従
ってA,B2元素の粉末を秤量した後混合する。ここ
で、化学量論組成とは、本来構造式で示される化学組成
のことで、例えば、Al3 TiならばAl原子とTi原
子の構成比が3:1で化合していること、即ちAl−2
5at(原子)%TiがAl3 Tiの化学量論組成とい
うことで、Mg2 SiならばMgとSiが2:1だから
Mg−33.3at%Siが化学量論組成である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the material of the cylinder liner used in the present invention will be described with reference to FIG. Each of the constituent elements A, B, C,.
Each powder of (usually two or more types. Here, the case of A and B2 elements will be described) is prepared. Next, powders of A and B elements are weighed and mixed according to the stoichiometric composition of each constituent element of the target intermetallic compound. Here, the stoichiometric composition refers to a chemical composition originally represented by a structural formula. For example, in the case of Al 3 Ti, a composition ratio of Al atoms to Ti atoms is 3: 1. -2
Since 5 at (atomic)% Ti is the stoichiometric composition of Al 3 Ti, if Mg 2 Si, Mg: Si is 2: 1 and Mg-33.3 at% Si is the stoichiometric composition.

【0006】混合した粉末をボールミル処理、好ましく
は高エネルギ型のアトライタを用いてメカニカルアロイ
ングを行う。アトライタの一例を図5に示す。アトライ
タ1では、シャフト2の回転によってアジテータ3を回
転させ、これによってボール4を運動させる。このボー
ル4の運動によって原料を混合する。混合操作中、ガス
流入口5からガスを流入させ、混合雰囲気を一定に保
つ。また、水流入口6から冷却水を流入させ温度を一定
に保つ。なお、7はガス排出口、8は水排出口である。
上記ボール4は最大1インチ好ましくは3/8インチの
鋼球であることが好ましい。ボールと投入粉末全重量の
比率は、ボールの全重量と粉末の全重量の比率が15
0:1ないし20:1好ましくは140:1ないし4
0:1である。シャフト2の回転数は好ましくは250
rpmである。混合雰囲気としてはArあるいはHe等
を使用した非酸化雰囲気で行う。アジテータ3の先端の
周速度は、3.5m/秒以内とし、最大でも1インチの
ボールを使用して20時間以内で、10〜15時間で処
理することが好ましい。20時間以上ではコストが上昇
し、Feが混入して完成品の伸びを低下させてしまう。
なお、メカニカルアロイングの際は、粉の分散性、また
は潤滑効果も考慮してメタノールまたはエタノールを分
散剤として適量添加して行う。添加量は、 [分散剤量(ml)/粉末総重量(g)]×100=1
〜5 とする。但し、メタノールの場合、1〜5、エタノール
の場合1〜3.5が好適である。
[0006] The mixed powder is subjected to ball milling, preferably mechanical alloying using a high energy type attritor. FIG. 5 shows an example of the attritor. In the attritor 1, the agitator 3 is rotated by the rotation of the shaft 2, and the ball 4 is thereby moved. The raw materials are mixed by the movement of the balls 4. During the mixing operation, gas is introduced from the gas inlet 5 to keep the mixed atmosphere constant. Further, cooling water is supplied from the water inlet 6 to keep the temperature constant. In addition, 7 is a gas outlet, and 8 is a water outlet.
The ball 4 is preferably a steel ball of at most 1 inch, preferably 3/8 inch. The ratio of the total weight of the ball to the total weight of the powder is 15%.
0: 1 to 20: 1, preferably 140: 1 to 4
0: 1. The rotation speed of the shaft 2 is preferably 250
rpm. The mixed atmosphere is a non-oxidizing atmosphere using Ar or He. It is preferable that the peripheral speed of the tip of the agitator 3 is 3.5 m / sec or less, and the treatment is performed within 10 hours using a ball of 1 inch at maximum within 20 hours. If the time is longer than 20 hours, the cost increases, and Fe is mixed in, thereby lowering the elongation of the finished product.
At the time of mechanical alloying, methanol or ethanol is added as a dispersant in an appropriate amount in consideration of the dispersibility of the powder or the lubricating effect. The amount of addition was [amount of dispersant (ml) / total weight of powder (g)] × 100 = 1
To 5. However, in the case of methanol, 1 to 5 is preferable, and in the case of ethanol, 1 to 3.5 is preferable.

【0007】このメカニカルアロイングによって得られ
る粉は、A(B)がB(A)に機械的に取り込まれて合
金粉末となったもので、金属間化合物にはなっていな
い。すなわち、金属間化合物の前駆複合体Xとなってい
る。上記前駆複合体Xは、発火性の強いMgを含む成分
組成からなる場合は、容器外に排出せず、これが内蔵さ
れる混合容器内にAl粉末またはAl合金粉末を投入
し、再度メカニカルアロイングを実施する。前駆複合体
Xと、添加するアルミニウム粉末の量は、重量比で次の
通りとする。 1〜3重量%≦X/[X+アルミニウム粉末]≦40重
量% 40重量%以上になると押し出し性が低下し、衝撃値も
低下するので好ましくない。また、1〜3重量%を加え
ないと添加する効果が小さい。本工程におけるメカニカ
ルアロイングもアトライタを用いてアルコール(メタノ
ール、エタノール等)等の有機溶剤を添加して非酸化雰
囲気で行う。
The powder obtained by the mechanical alloying is obtained by mechanically incorporating A (B) into B (A) to form an alloy powder, not an intermetallic compound. That is, it is the precursor complex X of the intermetallic compound. When the precursor composite X is composed of a component composition containing Mg having a high ignitability, the precursor composite X is not discharged to the outside of the container, but is charged with Al powder or Al alloy powder into a mixing container in which it is contained, and mechanical alloying is performed again. Is carried out. The amounts of the precursor composite X and the aluminum powder to be added are as follows by weight ratio. 1 to 3% by weight ≦ X / [X + aluminum powder] ≦ 40% by weight When the content is 40% by weight or more, the extrudability is reduced and the impact value is also reduced. The effect of addition is small unless 1 to 3% by weight is added. The mechanical alloying in this step is also performed in a non-oxidizing atmosphere by adding an organic solvent such as alcohol (methanol, ethanol, etc.) using an attritor.

【0008】前記の工程を経た後、粉末を排出する。排
出が完了した粉末は、これを分級し、150メッシュよ
り細かい粉末を以後用いる。好ましくは、400メッシ
ュより細かい方が良いが、150メッシュより粗い粒
は、メカニカルアロイングの工程に戻す。次に閉塞した
金型内にメカニカルアロイング粉末を入れ、圧縮してビ
レットを成形する。このビレットは、これを真空熱処理
炉で加熱し、脱ガスを行う。即ち、真空中で400〜5
00℃で4〜5時間加熱する。次に脱ガス処理をしたこ
のビレットに対し、熱間押出しをおこないシリンダーラ
イナーを製造する。これによって前駆複合体は反応して
金属間化合物となり、これがAlマトリックス中に微細
に分散した組織となる。
After the above steps, the powder is discharged. The powder that has been discharged is classified and the powder finer than 150 mesh is used thereafter. Preferably, finer than 400 mesh, but coarser than 150 mesh is returned to the mechanical alloying process. Next, the mechanical alloying powder is put into a closed mold and compressed to form a billet. The billet is degassed by heating it in a vacuum heat treatment furnace. That is, 400 to 5 in vacuum
Heat at 00 ° C. for 4-5 hours. Next, the degassed billet is subjected to hot extrusion to produce a cylinder liner. As a result, the precursor composite reacts to form an intermetallic compound, which becomes a structure finely dispersed in the Al matrix.

【0009】表1に前記要領で製造したシリンダーライ
ナーの素材I及びIIについて、またその比較例につい
て、その物性を示す。
Table 1 shows the physical properties of the cylinder liner materials I and II manufactured as described above and comparative examples.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】表1によれば素材I,IIは高強度であるう
え、鋳鉄(FC250など)に対して比重が約1/3 であ
るため軽量である。また、ピストン材やシリンダーブロ
ック材との線膨張係数の差が小さいため低歪となるう
え、ピストンとライナーのクリアランスを小さくする事
ができ、燃焼効率が向上し、騒音が低減する。A39
0,FRMと比較しても引張強さ,縦弾性率,線膨張係
数は同等もしくはそれ以上である。図3にこのMg2
i分散強化アルミ合金の組織写真を示すが、5μm以下
のMg2 SiとSiが微細に分散しており、これによっ
て耐摩耗性が向上する。また、硬い粒子が微細であるた
め切削性は良好で通常の高速度鋼の使用が可能である。
According to Table 1, the raw materials I and II have high strength, and have a specific gravity of about 1/3 that of cast iron (such as FC250), so that they are lightweight. Further, since the difference in the coefficient of linear expansion between the piston material and the cylinder block material is small, the strain is low, the clearance between the piston and the liner can be reduced, the combustion efficiency is improved, and the noise is reduced. A39
The tensile strength, the longitudinal elastic modulus, and the coefficient of linear expansion are equal to or greater than 0 and FRM. FIG. 3 shows this Mg 2 S
The micrograph of the structure of the i-dispersion strengthened aluminum alloy is shown. Mg 2 Si and Si of 5 μm or less are finely dispersed, thereby improving wear resistance. In addition, since hard particles are fine, the machinability is good and ordinary high-speed steel can be used.

【0012】次に前記シリンダーライナーを用いて、具
体的にシリンダーブロックの製造要領について説明す
る。なお、金属間化合物分散強化アルミニウム製シリン
ダーライナーについて、分散強化用金属間化合物の選定
基準として、 (a) 軽量・高強度化の追求が目的の場合は、Mg2
i,Al3 Ti,TiAl等がよい。 (b) 高温強度向上の追求が目的の場合は、Al3
i,Al3 Ni,Al3Fe,Ni3 Al,FeAl,
Al3 V,Al3 Zr,Al6 Mn等がよい。 (c) 高強度・低コスト化の追求が目的の場合は、Mg
2 Si,CuAl2 等がよい。 よって本発明では軽量・高強度・低コストを狙ってMg
2 Siを用いたものである。
Next, using the cylinder liner, a specific procedure for manufacturing a cylinder block will be described. For the cylinder liner made of dispersion-strengthened intermetallic compound aluminum, the selection criteria for the dispersion-strengthened intermetallic compound are as follows: (a) If the purpose is to pursue lighter weight and higher strength, use Mg 2 S
i, Al 3 Ti, TiAl and the like are preferable. (b) If the purpose is to improve the high-temperature strength, use Al 3 T
i, Al 3 Ni, Al 3 Fe, Ni 3 Al, FeAl,
Al 3 V, Al 3 Zr, Al 6 Mn and the like are preferable. (c) When the purpose is to pursue high strength and low cost, use Mg
2 Si, CuAl 2 or the like is preferable. Therefore, in the present invention, aiming at lightweight, high strength and low cost,
It uses 2Si.

【0013】図2において、図1のプロセスにより製造
されたMg2 Si分散強化アルミニウム合金製シリンダ
ーライナーは、鋳造時の熱による歪を少なくするため、
また溶湯と反応させて接合をおこなうため100〜50
0℃に予熱をおこなう。この場合予熱温度が100℃以
下ではアルミ溶湯(680〜720℃)との温度差が大
きいためライナーの変形が大きくなり過ぎる上に、ライ
ナーと溶湯が十分反応せず健全な接合が得られにくい。
また500℃を越えるとライナー自体の強度が保たれず
変形量が大きくなり、一部で局部融解が生じてしまう。
従って、ライナーの予熱温度は、100〜500℃の
間、歪の抑制および反応・接合の観点から400℃前後
が望ましい。ブロック本体に用いる溶湯としては、従来
からシリンダーブロック材として使用されているAC4
B,AC4C,ADC12等を用い、この実施例ではA
C4Cを用いた。
In FIG. 2, the cylinder liner made of the Mg 2 Si dispersion strengthened aluminum alloy manufactured by the process of FIG. 1 reduces distortion due to heat during casting.
In addition, 100 to 50
Preheat to 0 ° C. In this case, if the preheating temperature is 100 ° C. or lower, the temperature difference from the molten aluminum (680 to 720 ° C.) is large, so that the deformation of the liner becomes too large, and the liner and the molten metal do not sufficiently react with each other, so that it is difficult to obtain sound bonding.
On the other hand, when the temperature exceeds 500 ° C., the strength of the liner itself is not maintained, and the amount of deformation increases, and local melting occurs partially.
Therefore, the preheating temperature of the liner is desirably between 100 and 500 ° C., and is preferably around 400 ° C. from the viewpoint of suppressing distortion and reacting / joining. As the melt used for the block body, AC4 which has been conventionally used as a cylinder block material is used.
B, AC4C, ADC12, etc. are used.
C4C was used.

【0014】次にあらかじめ予熱しておいた前記シリン
ダーライナーをシリンダーブロック型内にセットし、前
記溶湯を注ぎライナーを鋳包む。この時溶湯温度が68
0〜720℃であり、ライナーの基地はアルミであるた
め、溶湯−ライナー間で反応が生じ、ライナーとブロッ
クが接合される。図4にライナー(予熱温度400℃)
とシリンダーブロック(AC4C、注湯温度720℃)
の接合部の組織写真を示す。ライナーとブロック(溶
湯)の界面に欠陥は存在しておらず、ライナーとブロッ
クは完全に結合し、一体化していることがわかる。これ
により、材料としての軽量・高強度・高耐摩耗性が生か
されると同時に、一体化による熱伝導率の向上が得られ
る。また、Mg2 Si分散強化アルミニウム製ライナー
は高温強度に優れるため鋳包みの際の溶湯による損傷・
変形は少なく、低圧鋳造・プレッシャーダイカスト・溶
湯鍛造いずれの方法も用いられる。
Next, the pre-heated cylinder liner is set in a cylinder block mold, the molten metal is poured, and the liner is cast-in. At this time, the molten metal temperature becomes 68
Since the temperature is 0 to 720 ° C. and the base of the liner is aluminum, a reaction occurs between the molten metal and the liner, and the liner and the block are joined. Figure 4 shows the liner (preheating temperature 400 ° C)
And cylinder block (AC4C, pouring temperature 720 ° C)
3 shows a structural photograph of the joint of Example 1. No defects are present at the interface between the liner and the block (melt), indicating that the liner and the block are completely bonded and integrated. Thereby, the lightness, high strength, and high wear resistance of the material can be utilized, and at the same time, the thermal conductivity can be improved by integration. In addition, the Mg 2 Si dispersion strengthened aluminum liner has excellent high-temperature strength,
There is little deformation, and any of low pressure casting, pressure die casting, and molten metal forging can be used.

【0015】次に強度向上のため鋳造後、前記ライナー
を鋳包んだブロックはT5,T6などの熱処理を施す。
表1から判るようにMg2 Si分散材は高温強度に優れ
るため、このような熱処理をおこなっても問題がない。
逆に熱処理によって接合界面の拡散が進行し、結合強度
が増大する。次に機械加工を施すが、ブロック本体は従
来から用いているAC4C(AC4B,ADC12も同
様)であることと、ライナーはMg2 Siが微細に分散
しているため、加工性は良好であり、従来の鋳鉄ライナ
ー入りアルミシリンダーブロックの加工ラインがそのま
ま流用できる。よって従来の前記図7、図8によるシリ
ンダーブロックに対して生産性が高く、コストが安くな
る。
Next, after casting to improve the strength, the block containing the liner is subjected to a heat treatment such as T5 or T6.
As can be seen from Table 1, since the Mg 2 Si dispersed material has excellent high-temperature strength, there is no problem even if such a heat treatment is performed.
Conversely, the diffusion of the bonding interface proceeds by the heat treatment, and the bonding strength increases. Next, machining is performed. Since the block body is AC4C (AC4B and ADC12 are also used) which has been conventionally used, and the liner has Mg 2 Si finely dispersed therein, the workability is good. The conventional processing line for aluminum cylinder blocks containing cast iron liners can be used as is. Therefore, the productivity is higher and the cost is lower than the conventional cylinder block shown in FIGS.

【0016】なお、Mg2 Si分散Al製シリンダーラ
イナーは、ブロック本体に圧入する方法によっても製造
することができる。この場合はライナーとブロック間の
熱伝導率は鋳包みの場合より低下するが、従来の鋳鉄ラ
イナーに較べてはるかに優れたものがえられる。
The Mg 2 Si-dispersed Al cylinder liner can also be manufactured by press-fitting the cylinder liner. In this case, the thermal conductivity between the liner and the block is lower than in the case of cast-in, but it is much better than the conventional cast iron liner.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果がえら
れる。 (1) ブロックとなる溶湯とライナーとは共にAl系素
材であり、そのため鋳造時に両者の間で反応が生じ、鋳
造と同時に接合がおこなわれる。 (2) ブロックとライナーが一体化されるため熱伝導率
が向上し、冷却効率が向上する。 (3) ライナーに軽量・高強度なMg2 Si分散強化ア
ルミ合金を使用することにより軽量化ができる。 (4) ピストンとライナーの線膨張係数の差が小さいた
め、ピストンクリアランスをつめることができ、燃焼効
率の向上, 騒音の低減が達成できる。 (5) ブロック本体とライナーの接合によって通常の切
削が可能なため、従来の加工ラインがそのまま流用でき
る。 (6) ライナーの高温強度が高いため、鋳包む際、どの
ような鋳造法でも利用できる。 (7) 材料は非熱処理型合金のため、接合後、熱処理を
おこなってもライナーの強度は低下しない。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Both the molten metal and the liner, which are to be blocks, are made of an Al-based material. Therefore, a reaction occurs between the two at the time of casting, and bonding is performed simultaneously with casting. (2) Since the block and the liner are integrated, the thermal conductivity is improved and the cooling efficiency is improved. (3) The weight can be reduced by using a lightweight and high-strength Mg 2 Si dispersion strengthened aluminum alloy for the liner. (4) Since the difference in linear expansion coefficient between the piston and the liner is small, it is possible to reduce the piston clearance, thereby improving combustion efficiency and reducing noise. (5) Since ordinary cutting can be performed by joining the block body and the liner, the conventional processing line can be used as it is. (6) Since the high-temperature strength of the liner is high, any casting method can be used when casting. (7) Since the material is a non-heat-treatable alloy, the strength of the liner does not decrease even if heat treatment is performed after joining.

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

【図1】本発明に係るシリンダーライナーの製造工程の
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a cylinder liner according to the present invention.

【図2】同シリンダーライナーをシリンダーブロックに
鋳包む製造工程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a manufacturing process of casting the same cylinder liner into a cylinder block.

【図3】同シリンダーライナーの金属組織を示す図面に
代る写真である。
FIG. 3 is a photograph instead of a drawing showing a metal structure of the cylinder liner.

【図4】同シリンダーライナーとシリンダーブロックと
の接合面の金属組織を示す図面に代る写真である。
FIG. 4 is a photograph instead of a drawing showing a metal structure of a joint surface between the cylinder liner and the cylinder block.

【図5】本発明で用いるアトライタの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an attritor used in the present invention.

【図6】従来のシリンダーブロックとシリンダーライナ
ーとの接合要領の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional joining procedure of a cylinder block and a cylinder liner.

【図7】同ライナーレスのシリンダーブロックの説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the linerless cylinder block.

【図8】同複合強化部を形成するシリンダーブロックの
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view of a cylinder block forming the composite reinforced portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アトライタ 3 アジテータ 4 ボール 5 ガス流入口 6 水流入口 7 ガス排出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Attritor 3 Agitator 4 Ball 5 Gas inlet 6 Water inlet 7 Gas outlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 19/08 C22C 1/04 C22C 21/00 F02F 1/00 F02F 1/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 19/08 C22C 1/04 C22C 21/00 F02F 1/00 F02F 1/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 強化粒子となる金属間化合物の各構成元
素の粉末を化学量論組成に従って秤量・混合したものに
メカニカルアロイングを施して前駆複合体を作り、この
前駆複合体に純Al粉末またはAl合金粉末を加えて再
度メカニカルアロイングを施したあと、この粉末で成形
したビレットに熱間加工を施してシリンダーライナーを
作り、次にこのシリンダーライナーをシリンダーブロッ
ク本体用のAl合金の溶湯で鋳包んで、その接触面で反
応させ、両者の接合面を一体化することを特徴とするシ
リンダーブロックの製造方法。
1. A precursor composite is produced by subjecting a powder of each constituent element of an intermetallic compound to be reinforced particles to weighing and mixing in accordance with a stoichiometric composition, and then subjecting the precursor composite to pure Al powder. Alternatively, after adding Al alloy powder and subjecting to mechanical alloying again, a billet molded from this powder is subjected to hot working to form a cylinder liner, and then this cylinder liner is melted with a molten aluminum alloy for the cylinder block body. A method for manufacturing a cylinder block, comprising: casting and reacting at a contact surface thereof to integrate a joint surface between the two.
【請求項2】 前記シリンダーライナーに用いる前駆複
合体粉の混合比がAl粉の40重量%以下であることを
特徴とする請求項1に記載のシリンダーブロックの製造
方法
2. The method according to claim 1, wherein the mixing ratio of the precursor composite powder used for the cylinder liner is 40% by weight or less of the Al powder.
【請求項3】 前記シリンダーライナーを100〜50
0℃、好ましくは約400℃に予熱してから鋳込むこと
を特徴とする請求項1に記載のシリンダーブロックの製
造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the cylinder liner is 100 to 50.
The method according to claim 1, characterized in that the casting is carried out after preheating to 0 ° C, preferably about 400 ° C.
【請求項4】 請求項1に記載の方法で製造したシリン
ダーブロック。
4. A cylinder block manufactured by the method according to claim 1.
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