JP3726363B2 - 耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 - Google Patents
耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3726363B2 JP3726363B2 JP18839096A JP18839096A JP3726363B2 JP 3726363 B2 JP3726363 B2 JP 3726363B2 JP 18839096 A JP18839096 A JP 18839096A JP 18839096 A JP18839096 A JP 18839096A JP 3726363 B2 JP3726363 B2 JP 3726363B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- mild steel
- cast
- casting
- plating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Pulleys (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟鋼材製部品をアルミ母材へ鋳ぐるみにより一体的に形成する鋳ぐるみ品に関するものである
【０００２】
【従来の技術】
アルミ製の製品、例えば、動力伝達用の溝付きクランクプーリー等は、耐摩耗性を要する部位に肉盛り、メタル溶射、コーティング（メッキ、ＣＶＤ，ＰＶＤ）等の表面処理を施して耐摩耗性の向上を図っている。
【０００３】
特開平２−１１９６３号公報には、クランクプーリーにおいて、軸受部とリム部をスチール製とし、その他の部分をアルミ又はアルミ合金あるいはその他の軽合金でインサート鋳造したクランクプーリーが記載されている。
また、実開平２−１３９３４３号公報には、アルミニウム鋳造製シリンダブロックに複数のシリンダを鋳込むと共に、隣接するシリンダ間に該シリンダの軸方向に沿って表面にアルミニウム被覆層が形成された鋼線巻回体を鋳込んでなるシリンダボディ構造が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の肉盛りや溶射では、溶接トーチや溶射ノズルが狭い溝部に入り難く、肉盛部の厚さのバラツキが大きくなり、コーティング（メッキ、ＣＶＤ，ＰＶＤ等）の表面処理による方法では、処理コストが高価となり、またコーティング層の厚さが数十μm以下のため苛酷な摺動摩耗に耐えるものとすることができない。
【０００５】
前記特開平２−１１９６３号公報に記載されたものは、軸受部とリム部にスチール製部品を軽合金母材にインサートするもので、スチール部品は耐摩耗性を有する炭素鋼等の材料を使用しなければならず、このような材料は高価であるとともに、絞り加工やプレス加工が困難であって切削加工によらなければならないので、一層高価なものとなる。
また、前記実開平２−１３９３４３号公報に記載されたものは、母材のアルミニウムに鋳ぐるまれて母材のクリープを防止するものであり、表面に印加される摺動摩耗に耐えるものとはいえない。
本発明は、上記の課題を解決し、軟鋼材を用いて苛酷な摺動摩耗に耐える鋳ぐるみアルミ品を安価に提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の形状に成形した軟鋼材製部品にアルミ溶融メッキ処理を施し、その後該部品を室温まで冷却した後か、又は前記処理後直ちにアルミ母材へ鋳ぐるんでアルミ鋳ぐるみ品を形成し、鋳ぐるんだ軟鋼材製部品を改質した耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品である。
アルミ溶融メッキ処理とアルミ母材への鋳ぐるみとの２重の熱履歴により、軟鋼材の結晶粒を微細化し、フィルム状セメンタイト組織を球状化して鋳ぐるんだ軟鋼材部品の耐摩耗性を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示すクランクプーリーの断面図である。
アルミ母材１に軟鋼材のリム２をダイカスト又は鋳造により鋳ぐるんで構成し、リム２にＶベルト等を張設して回転動力伝達を行うベルト溝２ａ，２ｂを有する。
また、リム２の材質は安価な軟鋼材（炭素含有量Ｃ≦０．１％ｗｔ）とし、溝２ａ，２ｂを含む形状は鋳ぐるみ前に軟鋼材の特性を生かしてプレス等の工法で形成する。
【０００８】
リム２は鋳ぐるみの接合を強固にするため、鋳ぐるむ前にアルミ溶融メッキ処理を行い、次いで鋳ぐるみ工程によりアルミ母材に鋳ぐるむ。
軟鋼材のリム２はアルミ溶融メッキ処理、鋳ぐるみ工程と２重の熱履歴を経ることにより、耐摩耗性に乏しい軟鋼材を改質し、鋳鉄（ＦＣ２００等）より優れた耐摩耗性を付与したものとすることができる。
【０００９】
図２は、軟鋼材部品の熱履歴を示す図である。
図２Ａは、軟鋼材で成形した部品を、６５０〜８５０℃に加熱したアルミ溶湯中で１〜１５min.維持してアルミ溶融メッキを施した後、徐冷（炉冷）又は空冷により室温まで冷却する。
次いで、この部品を４００〜５００℃に予熱し、６５０〜８００℃に加熱したアルミ溶湯で重力鋳造、低圧鋳造、ダイキャスト等の工法で鋳込んだ後、徐冷（炉冷）又は空冷する。
【００１０】
図２Ｂは、軟鋼材部品の別の熱履歴を示し、軟鋼材部品を前記と同様アルミ溶融メッキを施すが、冷却は行わず直ちに、６５０〜８００℃に加熱したアルミ溶湯で鋳ぐるみを行い、徐冷（炉冷）又は空冷する。
アルミ溶融メッキによるアルミと軟鋼間の反応境界面の強度は、アルミ溶湯温度７３０±２０℃、処理時間４±０．５min.で最高のものが得られている。
【００１１】
図３は、熱履歴による軟鋼圧延材（ＳＰＣＣ）の断面組織の改質状態を示す光学顕微鏡写真である。
図３Ａは軟鋼圧延材の熱履歴を経る前の組織であり、圧延の方向が判明するように層状であり脆弱な組織であることを示す。
図３Ｂは７５０℃−４min.のアルミ溶融メッキにより、組織が１次再結晶により組織の粒状化が進んだ状態を示す。
図３Ｃは、その後の７００℃−５min.のアルミ鋳ぐるみにより、組織が２次再結晶により組織の粒状化がさらに進み、結晶粒が微細かつ球状となっており、強度、延性等が向上したことを示す。
【００１２】
図４は、熱履歴による軟鋼材の改質前後における断面組織の走査型電子顕微鏡写真である。
図４Ａは軟鋼材の改質前の拡大写真であり、パーライト組織中のセメンタイト組織がフィルム状であり、耐摩耗性に欠けることを示す。
図４Ｂは鋳ぐるみ後、２次再結晶による改質後の拡大写真であり、セメンタイト組織は球状となり耐摩耗性が向上したことを示す。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、軟鋼材で成形した部品をアルミ溶融メッキ処理後、アルミ母材に鋳ぐるみにより一体的に接合したもので、２重の熱履歴によって軟鋼材が改質するとともに、軟鋼材とアルミ母材が強固の接合し、安価で且つ耐摩耗性を向上したアルミ鋳ぐるみ品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態の熱履歴を示す図。
【図３】軟鋼材断面組織の改質状態を示す光学顕微鏡写真。
【図４】軟鋼材断面組織の改質前後の走査型電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
１ アルミ母材 ２ 軟鋼材リム ２ａ，２ｂ ベルト溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟鋼材製部品をアルミ母材へ鋳ぐるみにより一体的に形成する鋳ぐるみ品に関するものである
【０００２】
【従来の技術】
アルミ製の製品、例えば、動力伝達用の溝付きクランクプーリー等は、耐摩耗性を要する部位に肉盛り、メタル溶射、コーティング（メッキ、ＣＶＤ，ＰＶＤ）等の表面処理を施して耐摩耗性の向上を図っている。
【０００３】
特開平２−１１９６３号公報には、クランクプーリーにおいて、軸受部とリム部をスチール製とし、その他の部分をアルミ又はアルミ合金あるいはその他の軽合金でインサート鋳造したクランクプーリーが記載されている。
また、実開平２−１３９３４３号公報には、アルミニウム鋳造製シリンダブロックに複数のシリンダを鋳込むと共に、隣接するシリンダ間に該シリンダの軸方向に沿って表面にアルミニウム被覆層が形成された鋼線巻回体を鋳込んでなるシリンダボディ構造が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の肉盛りや溶射では、溶接トーチや溶射ノズルが狭い溝部に入り難く、肉盛部の厚さのバラツキが大きくなり、コーティング（メッキ、ＣＶＤ，ＰＶＤ等）の表面処理による方法では、処理コストが高価となり、またコーティング層の厚さが数十μm以下のため苛酷な摺動摩耗に耐えるものとすることができない。
【０００５】
前記特開平２−１１９６３号公報に記載されたものは、軸受部とリム部にスチール製部品を軽合金母材にインサートするもので、スチール部品は耐摩耗性を有する炭素鋼等の材料を使用しなければならず、このような材料は高価であるとともに、絞り加工やプレス加工が困難であって切削加工によらなければならないので、一層高価なものとなる。
また、前記実開平２−１３９３４３号公報に記載されたものは、母材のアルミニウムに鋳ぐるまれて母材のクリープを防止するものであり、表面に印加される摺動摩耗に耐えるものとはいえない。
本発明は、上記の課題を解決し、軟鋼材を用いて苛酷な摺動摩耗に耐える鋳ぐるみアルミ品を安価に提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の形状に成形した軟鋼材製部品にアルミ溶融メッキ処理を施し、その後該部品を室温まで冷却した後か、又は前記処理後直ちにアルミ母材へ鋳ぐるんでアルミ鋳ぐるみ品を形成し、鋳ぐるんだ軟鋼材製部品を改質した耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品である。
アルミ溶融メッキ処理とアルミ母材への鋳ぐるみとの２重の熱履歴により、軟鋼材の結晶粒を微細化し、フィルム状セメンタイト組織を球状化して鋳ぐるんだ軟鋼材部品の耐摩耗性を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示すクランクプーリーの断面図である。
アルミ母材１に軟鋼材のリム２をダイカスト又は鋳造により鋳ぐるんで構成し、リム２にＶベルト等を張設して回転動力伝達を行うベルト溝２ａ，２ｂを有する。
また、リム２の材質は安価な軟鋼材（炭素含有量Ｃ≦０．１％ｗｔ）とし、溝２ａ，２ｂを含む形状は鋳ぐるみ前に軟鋼材の特性を生かしてプレス等の工法で形成する。
【０００８】
リム２は鋳ぐるみの接合を強固にするため、鋳ぐるむ前にアルミ溶融メッキ処理を行い、次いで鋳ぐるみ工程によりアルミ母材に鋳ぐるむ。
軟鋼材のリム２はアルミ溶融メッキ処理、鋳ぐるみ工程と２重の熱履歴を経ることにより、耐摩耗性に乏しい軟鋼材を改質し、鋳鉄（ＦＣ２００等）より優れた耐摩耗性を付与したものとすることができる。
【０００９】
図２は、軟鋼材部品の熱履歴を示す図である。
図２Ａは、軟鋼材で成形した部品を、６５０〜８５０℃に加熱したアルミ溶湯中で１〜１５min.維持してアルミ溶融メッキを施した後、徐冷（炉冷）又は空冷により室温まで冷却する。
次いで、この部品を４００〜５００℃に予熱し、６５０〜８００℃に加熱したアルミ溶湯で重力鋳造、低圧鋳造、ダイキャスト等の工法で鋳込んだ後、徐冷（炉冷）又は空冷する。
【００１０】
図２Ｂは、軟鋼材部品の別の熱履歴を示し、軟鋼材部品を前記と同様アルミ溶融メッキを施すが、冷却は行わず直ちに、６５０〜８００℃に加熱したアルミ溶湯で鋳ぐるみを行い、徐冷（炉冷）又は空冷する。
アルミ溶融メッキによるアルミと軟鋼間の反応境界面の強度は、アルミ溶湯温度７３０±２０℃、処理時間４±０．５min.で最高のものが得られている。
【００１１】
図３は、熱履歴による軟鋼圧延材（ＳＰＣＣ）の断面組織の改質状態を示す光学顕微鏡写真である。
図３Ａは軟鋼圧延材の熱履歴を経る前の組織であり、圧延の方向が判明するように層状であり脆弱な組織であることを示す。
図３Ｂは７５０℃−４min.のアルミ溶融メッキにより、組織が１次再結晶により組織の粒状化が進んだ状態を示す。
図３Ｃは、その後の７００℃−５min.のアルミ鋳ぐるみにより、組織が２次再結晶により組織の粒状化がさらに進み、結晶粒が微細かつ球状となっており、強度、延性等が向上したことを示す。
【００１２】
図４は、熱履歴による軟鋼材の改質前後における断面組織の走査型電子顕微鏡写真である。
図４Ａは軟鋼材の改質前の拡大写真であり、パーライト組織中のセメンタイト組織がフィルム状であり、耐摩耗性に欠けることを示す。
図４Ｂは鋳ぐるみ後、２次再結晶による改質後の拡大写真であり、セメンタイト組織は球状となり耐摩耗性が向上したことを示す。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、軟鋼材で成形した部品をアルミ溶融メッキ処理後、アルミ母材に鋳ぐるみにより一体的に接合したもので、２重の熱履歴によって軟鋼材が改質するとともに、軟鋼材とアルミ母材が強固の接合し、安価で且つ耐摩耗性を向上したアルミ鋳ぐるみ品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態の熱履歴を示す図。
【図３】軟鋼材断面組織の改質状態を示す光学顕微鏡写真。
【図４】軟鋼材断面組織の改質前後の走査型電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
１ アルミ母材 ２ 軟鋼材リム ２ａ，２ｂ ベルト溝
Claims (1)
- 所定の形状に成形した軟鋼材製部品にアルミ溶融メッキ処理を施すメッキ処理工程と、前記メッキ処理が施された軟鋼材製部品を室温まで冷却した後か又は前記メッキ処理後直ちにアルミ母材へ鋳ぐるむ鋳ぐるみ工程と、により形成されるアルミ鋳ぐるみ品であって、
前記メッキ処理工程と前記鋳ぐるみ工程との２重の熱履歴により、軟鋼材のセメンタイト組織を球状化したことを特徴とする耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18839096A JP3726363B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18839096A JP3726363B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105975A JPH105975A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3726363B2 true JP3726363B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=16222802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18839096A Expired - Fee Related JP3726363B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3726363B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP18839096A patent/JP3726363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH105975A (ja) | 1998-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK1013785T4 (en) | A method for producing an item from a strip of hot rolled steel sheet | |
| US2611163A (en) | Method of making bearings | |
| CN1066493C (zh) | 气缸套的制造方法 | |
| US20050150630A1 (en) | Cast-rolling plant | |
| US5365664A (en) | Method of making aluminum alloy bearing | |
| JP4419027B2 (ja) | ２層外側コーティングのシリンダーライニング及びライニングの固着による複合構造体の製造方法 | |
| US6063215A (en) | Method of manufacturing casting belts for use in the casting of metals | |
| JP3726363B2 (ja) | 耐摩耗アルミ鋳ぐるみ品 | |
| US20180111231A1 (en) | Method for metallurgically bonding a cylinder liner into a bore in an engine block | |
| JPS6332543B2 (ja) | ||
| JPH0688196A (ja) | 溶射金属材表面の加工方法 | |
| RU2210462C1 (ru) | Многослойная металлофторопластовая лента и способ ее изготовления | |
| JPH05261463A (ja) | 車輌用マグネシウム合金ホイールの成形方法 | |
| JP3055590B2 (ja) | 薄肉鋳片の連続鋳造用冷却ドラムおよびその製造方法 | |
| JP2661976B2 (ja) | 亜鉛被覆アルミニウムチューブの製造方法 | |
| JPS5930484B2 (ja) | 複合スリ−ブ焼嵌めロ−ル | |
| JPH05212505A (ja) | ２相系ステンレス鋼の薄板連続鋳造法 | |
| JPH05269554A (ja) | Ｍｎ−Ｎｉ合金板の製造法 | |
| JPWO2002053899A1 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH07268489A (ja) | 耐摩耗性カーボンロールの製造方法 | |
| JP3349306B2 (ja) | ベルトホイール式連続鋳造機用ベルト及びその製造方法 | |
| JP2002178132A (ja) | シリンダスリーブ及びシリンダスリーブの製造方法並びに内燃機関用シリンダブロック | |
| JP2002180104A (ja) | シリンダスリーブ及び内燃機関用シリンダブロック | |
| JPH04266406A (ja) | 耐焼付性に優れた高合金継目無鋼管圧延用プラグおよびプラグ保護具 | |
| JPH11226721A (ja) | ピストンの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050329 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050526 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050919 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081007 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091007 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091007 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101007 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |