JP3236346B2 - 金属基複合部材の製造方法 - Google Patents
金属基複合部材の製造方法Info
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- JP3236346B2 JP3236346B2 JP15387192A JP15387192A JP3236346B2 JP 3236346 B2 JP3236346 B2 JP 3236346B2 JP 15387192 A JP15387192 A JP 15387192A JP 15387192 A JP15387192 A JP 15387192A JP 3236346 B2 JP3236346 B2 JP 3236346B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属基複合部材、特に、
金属マトリックスと合金粉末とよりなる金属基複合部材
の製造方法に関する。
金属マトリックスと合金粉末とよりなる金属基複合部材
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属基複合部材としては粒子強化
金属基複合部材（ＰＲＭ）が知られており、この部材は
粉末冶金法を適用して製造されている。
金属基複合部材（ＰＲＭ）が知られており、この部材は
粉末冶金法を適用して製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら粉末冶金
法を適用した場合、部材において内部欠陥、界面接合不
良、均一性不足等を生じ易く、また製造コストも高くな
る等の問題があった。
法を適用した場合、部材において内部欠陥、界面接合不
良、均一性不足等を生じ易く、また製造コストも高くな
る等の問題があった。
【０００４】本発明は前記に鑑み、粒子強化タイプの金
属基複合部材を製造するに当り、特定の合金粉末を用い
ると共に鋳造技術を適用することによって前記問題を解
決し得るようにした前記製造方法を提供することを目的
とする。
属基複合部材を製造するに当り、特定の合金粉末を用い
ると共に鋳造技術を適用することによって前記問題を解
決し得るようにした前記製造方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳型内で溶湯
と合金粉末とを共存させ、次いで前記溶湯を凝固させて
金属基複合部材を製造する方法であって、前記合金粉末
として、前記溶湯の注湯温度以下の温度で相変化を発生
して２０Ｊ／ｇ以上の発熱量を示す準安定相を備えた合
金粉末を用い、前記溶湯により前記合金粉末を加熱して
前記準安定相を微細な金属間化合物を含む安定相に相変
化させることを特徴とする。
と合金粉末とを共存させ、次いで前記溶湯を凝固させて
金属基複合部材を製造する方法であって、前記合金粉末
として、前記溶湯の注湯温度以下の温度で相変化を発生
して２０Ｊ／ｇ以上の発熱量を示す準安定相を備えた合
金粉末を用い、前記溶湯により前記合金粉末を加熱して
前記準安定相を微細な金属間化合物を含む安定相に相変
化させることを特徴とする。
【０００６】
【作用】前記相変化に伴い合金粉末は発熱するので、そ
の発熱により溶湯を保温してその溶湯の湯まわり性およ
び合金粉末に対する濡れ性を良好にし、これにより内部
欠陥の発生防止、合金粉末の均一分散、合金粉末および
金属マトリックス間の接合性向上等を達成することがで
きる。また合金粉末の発熱量に応じて溶湯の注湯温度を
低くすることが可能であるから合金粉末に析出する微細
な金属間化合物（以下、ＩＭＣと称す）の粗大化を抑制
することができる。
の発熱により溶湯を保温してその溶湯の湯まわり性およ
び合金粉末に対する濡れ性を良好にし、これにより内部
欠陥の発生防止、合金粉末の均一分散、合金粉末および
金属マトリックス間の接合性向上等を達成することがで
きる。また合金粉末の発熱量に応じて溶湯の注湯温度を
低くすることが可能であるから合金粉末に析出する微細
な金属間化合物（以下、ＩＭＣと称す）の粗大化を抑制
することができる。
【０００７】このようにして、微細で、且つ安定なＩＭ
Ｃを多量に、且つ均一に分散させた金属基複合部材を得
ることができ、この部材は高強度であると共に優れた耐
熱性を有する。
Ｃを多量に、且つ均一に分散させた金属基複合部材を得
ることができ、この部材は高強度であると共に優れた耐
熱性を有する。
【０００８】ただし、合金粉末における準安定相の発熱
量が２０Ｊ／ｇ未満では、溶湯に対する合金粉末の保温
能が低下するため、合金粉末および金属マトリックス間
の接合性が悪化する。
量が２０Ｊ／ｇ未満では、溶湯に対する合金粉末の保温
能が低下するため、合金粉末および金属マトリックス間
の接合性が悪化する。
【０００９】
【実施例】金属基複合部材の製造に当っては、合金粉末
に圧縮成形加工を施して圧粉体を成形する工程、圧粉体
を加熱して溶湯鍛造機の金型（鋳型）内に設置する工程
および溶湯を加圧下で金型内に注入して圧粉体内に充填
した後凝固させる工程が順次実施される。
に圧縮成形加工を施して圧粉体を成形する工程、圧粉体
を加熱して溶湯鍛造機の金型（鋳型）内に設置する工程
および溶湯を加圧下で金型内に注入して圧粉体内に充填
した後凝固させる工程が順次実施される。
【００１０】合金粉末としては、Ａｌ合金粉末、Ｍｇ合
金粉末等が用いられ、その合金粉末は、溶湯の注湯温度
以下の温度で相変化を発生して２０Ｊ／ｇ以上の発熱量
を示す準安定相を備えていなければならない。このよう
な準安定相には、非晶質相、非晶質相および結晶質相よ
りなる混相、過飽和固溶体相、準安定ＩＭＣ相等が含ま
れる。表１は、この種合金粉末およびその特性を例示し
たものであり、図中、Ｍｍはミッシュメタルである。
金粉末等が用いられ、その合金粉末は、溶湯の注湯温度
以下の温度で相変化を発生して２０Ｊ／ｇ以上の発熱量
を示す準安定相を備えていなければならない。このよう
な準安定相には、非晶質相、非晶質相および結晶質相よ
りなる混相、過飽和固溶体相、準安定ＩＭＣ相等が含ま
れる。表１は、この種合金粉末およびその特性を例示し
たものであり、図中、Ｍｍはミッシュメタルである。
【００１１】
【表１】 金属マトリックスを形成する溶湯としては、Ａｌ合金、
Ｍｇ合金等が用いられ、合金粉末と金属マトリックスと
の接合性を考慮すると、それらの主化学成分は同一であ
ることが望ましい。
Ｍｇ合金等が用いられ、合金粉末と金属マトリックスと
の接合性を考慮すると、それらの主化学成分は同一であ
ることが望ましい。
【００１２】以下、具体例について説明する。 Ａ．室温および高温下におけるＡｌ基複合部材の強度に
ついて Ａｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 （数値は原子％）といったＡｌ合金組
成の溶湯を調製し、その溶湯を用いて高圧Ｈｅガスアト
マイズ法（Ｈｅガス圧 １００kgｆ／cm2 、溶湯温度
１０５０℃）の適用下、粒径４４μｍ以下のＡｌ合金粉
末を製造した。このＡｌ合金粉末は表１の合金粉末
（１）と同一である。
ついて Ａｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 （数値は原子％）といったＡｌ合金組
成の溶湯を調製し、その溶湯を用いて高圧Ｈｅガスアト
マイズ法（Ｈｅガス圧 １００kgｆ／cm2 、溶湯温度
１０５０℃）の適用下、粒径４４μｍ以下のＡｌ合金粉
末を製造した。このＡｌ合金粉末は表１の合金粉末
（１）と同一である。
【００１３】図１はＡｌ合金粉末のＸ線回折図であり、
また図２はＡｌ合金粉末の示差熱量分析図（ＤＳＣ）で
ある。図１および図２より、Ａｌ合金粉末は非晶質相お
よび結晶質相よりなる混相（準安定相）を有し、また結
晶化温度（発熱開始温度）Ｔｘが３８７℃であって、そ
の温度Ｔｘで５３Ｊ／ｇの発熱量を示すことが判る。
また図２はＡｌ合金粉末の示差熱量分析図（ＤＳＣ）で
ある。図１および図２より、Ａｌ合金粉末は非晶質相お
よび結晶質相よりなる混相（準安定相）を有し、また結
晶化温度（発熱開始温度）Ｔｘが３８７℃であって、そ
の温度Ｔｘで５３Ｊ／ｇの発熱量を示すことが判る。
【００１４】Ａｌ合金粉末を用い、２０００kgｆ／cm2
の条件下でＣＩＰ（冷間静水圧プレス）を行うことによ
って、直径１００mm、厚さ３０mmの圧粉体を得た。この
圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 はＶｆ1 ＝６４％であっ
た。この場合、初期体積分率Ｖｆ1 とは、圧粉体の体積
に対するＡｌ合金粉末の体積の割合を意味する。
の条件下でＣＩＰ（冷間静水圧プレス）を行うことによ
って、直径１００mm、厚さ３０mmの圧粉体を得た。この
圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 はＶｆ1 ＝６４％であっ
た。この場合、初期体積分率Ｖｆ1 とは、圧粉体の体積
に対するＡｌ合金粉末の体積の割合を意味する。
【００１５】圧粉体を３５０℃に加熱し、その圧粉体を
３５０℃に予熱された溶湯鍛造機の金型内に設置した。
次いで、Ａｌ合金マトリックスを形成するＡ２０２４合
金の溶湯を注湯温度 ７００℃、加圧プランジャの加圧
速度 １０mm／sec 、加圧力７００kgｆ／cm2 、キュア
タイム １２sec の条件下で金型内に注入して圧粉体内
に充填し、その後凝固させてＡｌ基複合部材を得た。こ
の部材を実施例部材と称す。前記鋳造工程において、溶
湯加圧前に、鋳型内で溶湯と共存下にある圧粉体の初期
体積分率Ｖｆ1 は前記同様にＶｆ1 ＝６４％であるが、
Ａｌ基複合部材におけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖｆは
Ｖｆ≒８０％であった。
３５０℃に予熱された溶湯鍛造機の金型内に設置した。
次いで、Ａｌ合金マトリックスを形成するＡ２０２４合
金の溶湯を注湯温度 ７００℃、加圧プランジャの加圧
速度 １０mm／sec 、加圧力７００kgｆ／cm2 、キュア
タイム １２sec の条件下で金型内に注入して圧粉体内
に充填し、その後凝固させてＡｌ基複合部材を得た。こ
の部材を実施例部材と称す。前記鋳造工程において、溶
湯加圧前に、鋳型内で溶湯と共存下にある圧粉体の初期
体積分率Ｖｆ1 は前記同様にＶｆ1 ＝６４％であるが、
Ａｌ基複合部材におけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖｆは
Ｖｆ≒８０％であった。
【００１６】比較のため、Ａｌ合金マトリックスと同一
組成のＡ２０２４合金の溶湯のみを用い、前記と同一条
件下で溶湯鍛造を行って比較例部材（１）を得た。また
Ａｌ合金粉末と同一組成のＡｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 合金の溶湯
のみを用い、注湯温度を１０００℃に設定した以外は前
記と同一条件下で溶湯鍛造を行って比較例部材（２）を
得た。
組成のＡ２０２４合金の溶湯のみを用い、前記と同一条
件下で溶湯鍛造を行って比較例部材（１）を得た。また
Ａｌ合金粉末と同一組成のＡｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 合金の溶湯
のみを用い、注湯温度を１０００℃に設定した以外は前
記と同一条件下で溶湯鍛造を行って比較例部材（２）を
得た。
【００１７】実施例部材および比較例部材（１），
（２）について、室温および３００℃にて引張り試験を
行ったところ、表２の結果が得られた。なお、実施例部
材および比較例部材（１）には溶湯鍛造後Ｔ６処理が施
されている。
（２）について、室温および３００℃にて引張り試験を
行ったところ、表２の結果が得られた。なお、実施例部
材および比較例部材（１）には溶湯鍛造後Ｔ６処理が施
されている。
【００１８】
【表２】 表２から明らかなように、実施例部材は比較例部材
（１），（２）に比べて、室温および高温下において強
度が高い。これは、実施例部材においてはＡｌ合金マト
リックスおよび微細で、且つ安定したＩＭＣによって複
合構造が確立されていること、Ａｌ合金マトリックスと
Ａｌ合金粉末との接合性が良いこと等に起因する。 Ｂ．Ａｌ合金粉末の発熱量について 前記Ａｌ合金粉末（Ａｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 ）に、温度を３５
０℃に設定し、且つ時間を変化させた熱処理を施して、
発熱量を異にする各種Ａｌ合金粉末を得た。
（１），（２）に比べて、室温および高温下において強
度が高い。これは、実施例部材においてはＡｌ合金マト
リックスおよび微細で、且つ安定したＩＭＣによって複
合構造が確立されていること、Ａｌ合金マトリックスと
Ａｌ合金粉末との接合性が良いこと等に起因する。 Ｂ．Ａｌ合金粉末の発熱量について 前記Ａｌ合金粉末（Ａｌ92Ｆｅ5 Ｙ3 ）に、温度を３５
０℃に設定し、且つ時間を変化させた熱処理を施して、
発熱量を異にする各種Ａｌ合金粉末を得た。
【００１９】次いで各種Ａｌ合金粉末およびＡ２０２４
合金を用い、前記Ａ項で述べた方法（注湯温度 ７００
℃、圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 ＝６４％）と同様の方
法で各種Ａｌ基複合部材Ａを得た。これらＡｌ基複合部
材ＡにおけるＡｌ合金粉末の体積分率ＶｆはＶｆ≒８０
％であった。
合金を用い、前記Ａ項で述べた方法（注湯温度 ７００
℃、圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 ＝６４％）と同様の方
法で各種Ａｌ基複合部材Ａを得た。これらＡｌ基複合部
材ＡにおけるＡｌ合金粉末の体積分率ＶｆはＶｆ≒８０
％であった。
【００２０】また表１に示した組成Ａｌ90Ｆｅ6 Ｍｍ4
を有するＡｌ合金粉末（２）に前記同様の熱処理を施し
て、発熱量を異にする各種Ａｌ合金粉末を得、次いで各
種Ａｌ合金粉末およびＡ２０２４合金を用いて、前記同
様の方法（注湯温度 ７００℃、圧粉体の初期体積分率
Ｖｆ1 ＝６４％）で各種Ａｌ基複合部材Ｂを得た。これ
らＡｌ基複合部材ＢにおけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖ
ｆはＶｆ＝７８％であった。
を有するＡｌ合金粉末（２）に前記同様の熱処理を施し
て、発熱量を異にする各種Ａｌ合金粉末を得、次いで各
種Ａｌ合金粉末およびＡ２０２４合金を用いて、前記同
様の方法（注湯温度 ７００℃、圧粉体の初期体積分率
Ｖｆ1 ＝６４％）で各種Ａｌ基複合部材Ｂを得た。これ
らＡｌ基複合部材ＢにおけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖ
ｆはＶｆ＝７８％であった。
【００２１】各種Ａｌ基複合部材Ａ，Ｂについて、室温
にて引張り試験を行ったところ、図３の結果が得られ
た。図中、各線Ａ，Ｂは各部材Ａ，Ｂに該当し、また各
点ａ，ｂは熱処理を施さなかったＡｌ合金粉末を用いた
部材に該当する。
にて引張り試験を行ったところ、図３の結果が得られ
た。図中、各線Ａ，Ｂは各部材Ａ，Ｂに該当し、また各
点ａ，ｂは熱処理を施さなかったＡｌ合金粉末を用いた
部材に該当する。
【００２２】図３から明らかなように、Ａｌ合金粉末が
２０Ｊ／ｇ以上の発熱量を示すことによって、そのＡｌ
合金粉末とＡｌ合金マトリックスとの接合性が良好とな
り両部材Ａ，Ｂの強度が向上する。Ａｌ合金粉末の発熱
量が２０Ｊ／ｇ未満では、それとＡｌ合金マトリックス
との接合性が悪化し、Ａｌ合金粉末の界面からＡｌ合金
マトリックスの破壊が始まっていることが認められた。 Ｃ．Ａｌ合金粉末の発熱量と溶湯の注湯温度について 前記Ｂ項で述べた発熱量を異にするＡｌ合金粉末（Ａｌ
92Ｆｅ5 Ｙ3 ）およびＡ２０２４合金を用い、また注湯
温度を６２５〜７００℃に変化させたこと以外は前記Ａ
項で述べた方法（圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 ＝６４
％）と同様の方法で各種Ａｌ基複合部材を得た。これら
Ａｌ基複合部材におけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖｆは
Ｖｆ≒８０％であった。
２０Ｊ／ｇ以上の発熱量を示すことによって、そのＡｌ
合金粉末とＡｌ合金マトリックスとの接合性が良好とな
り両部材Ａ，Ｂの強度が向上する。Ａｌ合金粉末の発熱
量が２０Ｊ／ｇ未満では、それとＡｌ合金マトリックス
との接合性が悪化し、Ａｌ合金粉末の界面からＡｌ合金
マトリックスの破壊が始まっていることが認められた。 Ｃ．Ａｌ合金粉末の発熱量と溶湯の注湯温度について 前記Ｂ項で述べた発熱量を異にするＡｌ合金粉末（Ａｌ
92Ｆｅ5 Ｙ3 ）およびＡ２０２４合金を用い、また注湯
温度を６２５〜７００℃に変化させたこと以外は前記Ａ
項で述べた方法（圧粉体の初期体積分率Ｖｆ1 ＝６４
％）と同様の方法で各種Ａｌ基複合部材を得た。これら
Ａｌ基複合部材におけるＡｌ合金粉末の体積分率Ｖｆは
Ｖｆ≒８０％であった。
【００２３】各部材の断面を光学顕微鏡により観察して
湯まわり不良による内部欠陥の有無を調べたところ、図
４の結果が得られた。図中、「黒丸」印は内部欠陥のな
い部材に、また「ばつ」印は内部欠陥をもつ部材にそれ
ぞれ該当し、各点ａ1 〜ａ3は熱処理を施さなかったＡ
ｌ合金粉末を用いた部材に該当する。
湯まわり不良による内部欠陥の有無を調べたところ、図
４の結果が得られた。図中、「黒丸」印は内部欠陥のな
い部材に、また「ばつ」印は内部欠陥をもつ部材にそれ
ぞれ該当し、各点ａ1 〜ａ3は熱処理を施さなかったＡ
ｌ合金粉末を用いた部材に該当する。
【００２４】図４から明らかなように、Ａｌ合金粉末の
発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であれば、注湯温度を６５０℃
といったように低く設定しても高品質な部材を得ること
ができる。これは、Ａｌ合金粉末の発熱に起因して溶湯
の湯まわり性およびＡｌ合金粉末に対する濡れ性が良好
になるからである。一方、Ａｌ合金粉末の発熱量が２０
Ｊ／ｇ未満では注湯温度を７００℃まで上昇させないと
高品質な部材を得ることができない。 Ｄ．Ａｌ合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 と発熱量につい
て 前記Ｂ項で述べた発熱量を異にするＡｌ合金粉末（Ａｌ
92Ｆｅ5 Ｙ3 ）およびＡ２０２４合金を用い、またＡｌ
合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 を４１〜９２％に変化さ
せ、さらに注湯温度を６５０℃に設定したこと以外は前
記Ａ項で述べた方法と同様の方法で各種Ａｌ基複合部材
を得た。
発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であれば、注湯温度を６５０℃
といったように低く設定しても高品質な部材を得ること
ができる。これは、Ａｌ合金粉末の発熱に起因して溶湯
の湯まわり性およびＡｌ合金粉末に対する濡れ性が良好
になるからである。一方、Ａｌ合金粉末の発熱量が２０
Ｊ／ｇ未満では注湯温度を７００℃まで上昇させないと
高品質な部材を得ることができない。 Ｄ．Ａｌ合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 と発熱量につい
て 前記Ｂ項で述べた発熱量を異にするＡｌ合金粉末（Ａｌ
92Ｆｅ5 Ｙ3 ）およびＡ２０２４合金を用い、またＡｌ
合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 を４１〜９２％に変化さ
せ、さらに注湯温度を６５０℃に設定したこと以外は前
記Ａ項で述べた方法と同様の方法で各種Ａｌ基複合部材
を得た。
【００２５】各部材の断面を光学顕微鏡により観察して
湯まわり不良による内部欠陥の有無を調べたところ、図
５の結果が得られた。図中、「黒丸」印は内部欠陥のな
い部材に、また「ばつ」印は内部欠陥をもつ部材にそれ
ぞれ該当し、各点ａ4 〜ａ7は熱処理を施さなかったＡ
ｌ合金粉末を用いた部材に該当する。
湯まわり不良による内部欠陥の有無を調べたところ、図
５の結果が得られた。図中、「黒丸」印は内部欠陥のな
い部材に、また「ばつ」印は内部欠陥をもつ部材にそれ
ぞれ該当し、各点ａ4 〜ａ7は熱処理を施さなかったＡ
ｌ合金粉末を用いた部材に該当する。
【００２６】図５から明らかなように、Ａｌ合金粉末の
発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であり、またＡｌ合金粉末の初
期体積分率Ｖｆ1 を５０％≦Ｖｆ1 ＜８５％に設定する
ことによって高品質な部材を得ることができる。
発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であり、またＡｌ合金粉末の初
期体積分率Ｖｆ1 を５０％≦Ｖｆ1 ＜８５％に設定する
ことによって高品質な部材を得ることができる。
【００２７】一方、Ａｌ合金粉末の発熱量が２０Ｊ／ｇ
未満では、その初期体積分率Ｖｆ1が５０％≦Ｖｆ1 ＜
８５％でも高品質な部材を得ることができない。Ａｌ合
金粉末の発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であってもその初期体
積分率Ｖｆ1 がＶｆ1 ＜５０％では、粉末量が少なくな
るため溶湯に対する保温能が低下して内部欠陥を生じ、
また初期体積分率Ｖｆ1 がＶｆ1 ≧８５％になると、圧
粉体の圧粉密度が高すぎるためその圧粉体への溶湯の進
入がスムーズに行われないことから内部欠陥を生じ易く
なる。 Ｅ．Ａｌ基複合部材の熱間鍛造性について 前記Ａ項で述べた実施例部材に、加工温度３００〜４５
０℃にて据込み加工を施して熱間鍛造性を調べたとこ
ろ、図６の結果が得られた。図中、「黒丸」印は加工後
の実施例部材に割れが生じていなかったことを、または
「ばつ」印は加工後の実施例部材に割れが生じていたこ
とをそれぞれ示す。
未満では、その初期体積分率Ｖｆ1が５０％≦Ｖｆ1 ＜
８５％でも高品質な部材を得ることができない。Ａｌ合
金粉末の発熱量が２０Ｊ／ｇ以上であってもその初期体
積分率Ｖｆ1 がＶｆ1 ＜５０％では、粉末量が少なくな
るため溶湯に対する保温能が低下して内部欠陥を生じ、
また初期体積分率Ｖｆ1 がＶｆ1 ≧８５％になると、圧
粉体の圧粉密度が高すぎるためその圧粉体への溶湯の進
入がスムーズに行われないことから内部欠陥を生じ易く
なる。 Ｅ．Ａｌ基複合部材の熱間鍛造性について 前記Ａ項で述べた実施例部材に、加工温度３００〜４５
０℃にて据込み加工を施して熱間鍛造性を調べたとこ
ろ、図６の結果が得られた。図中、「黒丸」印は加工後
の実施例部材に割れが生じていなかったことを、または
「ばつ」印は加工後の実施例部材に割れが生じていたこ
とをそれぞれ示す。
【００２８】図６から明らかなように、実施例部材は加
工温度３５０℃で据込み率７０％の加工が可能であり、
また加工温度４００℃では据込み率が８０％まで上昇す
る。このことから、実施例部材は熱間鍛造性も良好であ
ることが判る。これはＡｌ合金粉末とＡｌ合金マトリッ
クスとの接合性が良いことに起因する。
工温度３５０℃で据込み率７０％の加工が可能であり、
また加工温度４００℃では据込み率が８０％まで上昇す
る。このことから、実施例部材は熱間鍛造性も良好であ
ることが判る。これはＡｌ合金粉末とＡｌ合金マトリッ
クスとの接合性が良いことに起因する。
【００２９】なお、本発明には、鋳造に当り、合金粉末
と溶湯とを直接混合する方法も包含される。この場合の
合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 は、溶湯加圧前におけ
る、合金粉末と溶湯との混合物の体積に対する合金粉末
の体積の割合として表わされる。
と溶湯とを直接混合する方法も包含される。この場合の
合金粉末の初期体積分率Ｖｆ1 は、溶湯加圧前におけ
る、合金粉末と溶湯との混合物の体積に対する合金粉末
の体積の割合として表わされる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、特定の合金粉末を用
い、また鋳造法を適用することによって、高強度化を達
成された金属基複合部材を安価に量産することができ
る。
い、また鋳造法を適用することによって、高強度化を達
成された金属基複合部材を安価に量産することができ
る。
【図１】Ａｌ合金粉末のＸ線回折図である。
【図２】Ａｌ合金粉末の示差熱量分析図である。
【図３】Ａｌ合金粉末の発熱量とＡｌ基複合部材の引張
強さとの関係を示すグラフである。
強さとの関係を示すグラフである。
【図４】Ａｌ合金粉末の発熱量と注湯温度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】Ａｌ合金粉末の発熱量とＡｌ合金粉末の初期体
積分率Ｖｆ1 との関係を示すグラフである。
積分率Ｖｆ1 との関係を示すグラフである。
【図６】加工温度と据込み率との関係を示すグラフであ
る。
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 平５−51651（ＪＰ，Ｂ２) 特許2789122（ＪＰ，Ｂ２) 特許2691221（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 1/00 C22C 1/02 503 C22C 1/10 B22D 18/02
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳型内で溶湯と合金粉末とを共存させ、
次いで前記溶湯を凝固させて金属基複合部材を製造する
方法であって、前記合金粉末として、前記溶湯の注湯温
度以下の温度で相変化を発生して２０Ｊ／ｇ以上の発熱
量を示す準安定相を備えた合金粉末を用い、前記溶湯に
より前記合金粉末を加熱して前記準安定相を微細な金属
間化合物を含む安定相に相変化させることを特徴とする
金属基複合部材の製造方法。 - 【請求項２】 鋳型内で溶湯と共存下にある前記合金粉
末の初期体積分率Ｖｆ1 を５０％≦Ｖｆ1 ＜８５％に設
定する、請求項１記載の金属基複合部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15387192A JP3236346B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 金属基複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15387192A JP3236346B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 金属基複合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345938A JPH05345938A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3236346B2 true JP3236346B2 (ja) | 2001-12-10 |
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ID=15571936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15387192A Expired - Fee Related JP3236346B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 金属基複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236346B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15387192A patent/JP3236346B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05345938A (ja) | 1993-12-27 |
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