JP5042672B2 - Hollow member and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックのボア内に配設されるシリンダスリーブとして好適な中空部材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a hollow member suitable as a cylinder sleeve disposed in a bore of a cylinder block constituting an internal combustion engine, and a method for manufacturing the same.

自動車を走行させる駆動源である内燃機関においては、シリンダボア内にシリンダスリーブが配設されることがある。この場合、シリンダボア内で往復動作するピストンの側周壁部は、このシリンダスリーブの内周壁に摺接する。   In an internal combustion engine that is a drive source for running an automobile, a cylinder sleeve may be disposed in the cylinder bore. In this case, the side peripheral wall portion of the piston that reciprocates within the cylinder bore is in sliding contact with the inner peripheral wall of the cylinder sleeve.

シリンダスリーブは、特許文献1に記載されているように、いわゆる遠心鋳造法によって作製されることがある。すなわち、回転動作する円筒状金型の内部に溶湯を導入すると、遠心力によって溶湯が円筒状金型の内周壁に偏在するようになり、円筒形状体が形成される。この状態で溶湯を冷却固化して得られた円筒形状の予備成形体に対して削り出し等の機械加工を行うことにより、シリンダスリーブが設けられる。なお、シリンダスリーブの外周壁には、塗型材の表面に形成された凹凸形状が転写されることによって、いわゆるスパイニーが形成される。   As described in Patent Document 1, the cylinder sleeve may be manufactured by a so-called centrifugal casting method. That is, when the molten metal is introduced into the rotating cylindrical mold, the molten metal is unevenly distributed on the inner peripheral wall of the cylindrical mold by centrifugal force, and a cylindrical body is formed. In this state, the cylinder sleeve is provided by performing machining such as cutting out on the cylindrical preform obtained by cooling and solidifying the molten metal. In addition, what is called a spiny is formed in the outer peripheral wall of a cylinder sleeve by transferring the uneven | corrugated shape formed in the surface of a coating material.

このシリンダスリーブを金型の所定の位置に配置した後、前記金型に溶湯を注湯して冷却固化すれば(すなわち、鋳造を行えば)、シリンダスリーブが鋳ぐるまれたシリンダブロックが設けられる。この際、前記スパイニーや、前記削り出し等の機械加工によってシリンダスリーブの外周壁に設けられた起伏(例えば、溝状の筋等)、ショットブラスト処理によってシリンダスリーブの外周壁に設けられた凹凸等がアンカーとして機能することにより、シリンダブロックとシリンダスリーブとの接合強度が確保される。   After the cylinder sleeve is arranged at a predetermined position of the mold, a molten metal is poured into the mold and cooled and solidified (that is, when casting is performed), thereby providing a cylinder block in which the cylinder sleeve is cast. . At this time, the spiny, the undulations (for example, groove-like streaks) provided on the outer peripheral wall of the cylinder sleeve by machining such as cutting, the irregularities provided on the outer peripheral wall of the cylinder sleeve by shot blasting, etc. By functioning as an anchor, the joining strength between the cylinder block and the cylinder sleeve is ensured.

特公昭52−27608号公報Japanese Patent Publication No.52-27608

ところで、特許文献1の記載に従って遠心鋳造を行った場合、初晶Siが外周壁側に多量に偏在するため、前記予備成形体の直径方向中腹近傍においては、初晶Siの量が少なくなる。従って、この予備成形体の内周壁側から削り出しを行うと、ピストンが摺接する内周壁の初晶Siの量が少ないシリンダスリーブとなってしまう。換言すれば、Al−Si系合金からなるシリンダスリーブを遠心鋳造で作製する場合、該シリンダスリーブにおけるSiの組成比を制御することが容易ではなく、このために所望の特性を発現させることが困難であるという不具合が顕在化している。   By the way, when centrifugal casting is performed according to the description of Patent Document 1, a large amount of primary crystal Si is unevenly distributed on the outer peripheral wall side, so that the amount of primary crystal Si is reduced in the vicinity of the middle in the diameter direction of the preform. Therefore, when cutting out from the inner peripheral wall side of the preform, a cylinder sleeve with a small amount of primary crystal Si on the inner peripheral wall with which the piston is slidably contacted is obtained. In other words, when a cylinder sleeve made of an Al-Si alloy is produced by centrifugal casting, it is not easy to control the composition ratio of Si in the cylinder sleeve, and it is difficult to express desired characteristics for this reason. The problem of being is obvious.

また、シリンダスリーブの更なる強度向上の希求に対応しつつ靭性を確保するべく、組織の改善、具体的には、Al−Si系合金の溶湯が固化する際に析出する初晶Siを微細化することが検討されている。しかしながら、遠心鋳造を行う場合に初晶Siを微細化するためには、円筒状金型の回転数や温度等の鋳造条件を種々変更して最適化を図る必要がある。すなわち、鋳造条件を最適化するための試行錯誤を繰り返し行わなければならない。しかも、量産時には、最適化された鋳造条件を厳密に管理する必要がある。   In addition, in order to ensure toughness while responding to the need for further improvement in the strength of the cylinder sleeve, the structure is improved, specifically, the primary crystal Si that precipitates when the molten Al-Si alloy solidifies is refined. To be considered. However, in order to refine the primary crystal Si when performing centrifugal casting, it is necessary to optimize the casting conditions such as the rotational speed and temperature of the cylindrical mold in various ways. That is, trial and error for optimizing casting conditions must be repeated. Moreover, at the time of mass production, it is necessary to strictly manage the optimized casting conditions.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、初晶Siを微細化することが可能であり、しかも、作業が簡便で鋳造条件の厳密な管理も不要な中空部材及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be used to make primary crystal Si fine, and the work is simple and does not require strict management of casting conditions. The purpose is to provide.

前記の目的を達成するために、本発明は、略円筒体形状をなす積層型の中空部材であって、
外側円筒形状体及び内側円筒形状体を外周側からこの順序で有し、
前記内側円筒形状体と前記外側円筒形状体とが互いに同一種のAl−Si系合金であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a laminated hollow member having a substantially cylindrical shape,
Having the outer cylindrical body and the inner cylindrical body in this order from the outer periphery side,
The inner cylindrical body and the outer cylindrical body are the same kind of Al—Si alloy.

ここで、本発明における「同一種」は、JIS規格等の各種規格において同一の鋳造用合金として分類されるものを指称する。例えば、内側円筒形状体がAC9A相当材からなる場合には、外側円筒形状体もAC9A相当材からなる。この場合において、両者の組成が厳密に一致する必要はない。すなわち、AC9A相当材は22〜24質量%のSiを含有するアルミニウム合金であるが、例えば、Siが22質量%のAC9A相当材で内側円筒形状体を形成し、且つSiが24質量%のAC9A相当材で外側円筒形状体を形成するようにしてもよい。   Here, “same species” in the present invention refers to those classified as the same casting alloy in various standards such as JIS standards. For example, when the inner cylindrical body is made of an AC9A equivalent material, the outer cylindrical body is also made of an AC9A equivalent material. In this case, it is not necessary for the compositions of the two to exactly match. That is, the AC9A equivalent material is an aluminum alloy containing 22 to 24% by mass of Si. For example, an AC9A equivalent material having Si of 22% by mass forms an inner cylindrical body, and the AC9A has Si of 24% by mass. The outer cylindrical body may be formed of an equivalent material.

後述するように、内側円筒形状体は、遠心鋳造によって設けられた外側円筒形状体の内方に遠心鋳造によって設けられる。この際、外側円筒形状体が冷やし金(チラー)として機能することで溶湯の冷却速度が大きくなり、このため、微細な初晶Siが直径方向に略均等に分散する。換言すれば、この中空部材を構成する内側円筒形状体においては、微細な初晶Siが一様に分散して存在する。従って、相違する部位同士であっても諸特性が略同等である。   As will be described later, the inner cylindrical body is provided by centrifugal casting inside the outer cylindrical body provided by centrifugal casting. At this time, the outer cylindrical body functions as a chiller, whereby the cooling rate of the molten metal increases, and fine primary crystal Si is dispersed substantially uniformly in the diameter direction. In other words, in the inner cylindrical body constituting the hollow member, fine primary crystal Si is uniformly dispersed. Therefore, even if it is a different site | part, various characteristics are substantially equivalent.

しかも、例えば、中空部材の内周壁側(内側円筒形状体側)から削り出しを行って薄肉化した場合であっても、上記したように初晶Siが略均等に分散しているので、十分な耐摩耗性等を確保することが可能である。   Moreover, for example, even if the hollow member is cut out from the inner peripheral wall side (inner cylindrical body side) and thinned, the primary crystal Si is dispersed substantially evenly as described above. It is possible to ensure wear resistance and the like.

なお、内側円筒形状体の金属組織における初晶Siの平均粒径は、35μm以下であることが好ましい。この場合、耐摩耗性に優れるとともに強度も良好な中空部材を得ることができる。   In addition, it is preferable that the average particle diameter of primary crystal Si in the metal structure of the inner cylindrical body is 35 μm or less. In this case, a hollow member having excellent wear resistance and good strength can be obtained.

ここで、中空部材の好適な例としては、内燃機関を構成するシリンダブロックのボア内に配設されるシリンダスリーブを挙げることができる。   Here, as a preferable example of the hollow member, a cylinder sleeve disposed in a bore of a cylinder block constituting the internal combustion engine can be exemplified.

また、本発明は、回転する円筒状金型に溶湯を供給して遠心鋳造により略円筒体形状をなす積層型の中空部材を作製する中空部材の製造方法であって、
回転する円筒状金型にAl−Si系合金の溶湯を供給して遠心鋳造により外側円筒形状体を設ける工程と、
前記円筒状金型を回転させながら、前記溶湯と同一種のAl−Si系合金からなる溶湯を前記外側円筒形状体の内方に供給して遠心鋳造により内側円筒形状体を設け、積層型の予備成形体とする工程と、
を有することを特徴とする。
Further, the present invention is a method for manufacturing a hollow member for supplying a molten metal to a rotating cylindrical mold and producing a laminated hollow member having a substantially cylindrical shape by centrifugal casting,
Supplying a molten Al-Si alloy to a rotating cylindrical mold and providing an outer cylindrical body by centrifugal casting;
While rotating the cylindrical mold, a molten metal made of the same kind of Al-Si alloy as the molten metal is supplied to the inside of the outer cylindrical body to provide an inner cylindrical body by centrifugal casting. A step of forming a preform,
It is characterized by having.

本発明においては、内側円筒形状体を設ける際に外側円筒形状体がチラーとして機能するため、溶湯の冷却速度が大きくなる。すなわち、初晶Siが大きく成長したり外側円筒形状体側に移動したりする前に溶湯が固化する。従って、微細な初晶Siが略均等に分散した組織を有する内側円筒形状体が得られる。   In the present invention, since the outer cylindrical body functions as a chiller when the inner cylindrical body is provided, the cooling rate of the molten metal is increased. That is, the molten metal solidifies before the primary crystal Si grows large or moves to the outer cylindrical body side. Accordingly, an inner cylindrical body having a structure in which fine primary crystal Si is dispersed substantially uniformly is obtained.

しかも、同一種の溶湯を2回に分けて円筒状金型に供給するという簡便な作業を行うのみでよいので、中空部材の製造コストが上昇することもない。結局、中空部材を廉価に作製することができる。   Moreover, it is only necessary to perform a simple operation of supplying the same type of molten metal to the cylindrical mold in two steps, so that the manufacturing cost of the hollow member does not increase. As a result, the hollow member can be manufactured at low cost.

この場合、外側円筒形状体の厚みを0.5〜2.0mmとするとともに、該外側円筒形状体の温度が状態図の液相−固相線温度以下となった後、内側円筒形状体となる溶湯を導入することが好ましい。これにより、初晶Siの平均粒径を35μm以下とすることができる。   In this case, the thickness of the outer cylindrical body is set to 0.5 to 2.0 mm, and after the temperature of the outer cylindrical body is equal to or lower than the liquidus-solidus temperature in the phase diagram, It is preferable to introduce a molten metal. Thereby, the average particle diameter of primary crystal Si can be 35 micrometers or less.

なお、シリンダスリーブを得るためには、予備成形体の内周壁側から削り出しを行う工程を設けるようにすればよい。   In order to obtain the cylinder sleeve, a step of cutting from the inner peripheral wall side of the preform may be provided.

本発明によれば、先に設けた外側円筒形状体をチラーとして機能させながら内側円筒形状体となる溶湯を冷却固化させるようにしているので、該溶湯の冷却速度が大きくなり、その結果、微細な初晶Siが略均等に分散した内側円筒形状体が得られる。すなわち、微細な初晶Siが略一様に分散した組織を有し、このために特性が全体にわたって略同等である内側円筒形状体を具備する中空部材を容易に構成することができる。   According to the present invention, the molten metal that becomes the inner cylindrical body is cooled and solidified while the outer cylindrical body previously provided functions as a chiller, so that the cooling rate of the molten metal increases, and as a result An inner cylindrical body in which primary Si is dispersed almost uniformly is obtained. That is, it is possible to easily configure a hollow member having an inner cylindrical body having a structure in which fine primary crystal Si is dispersed substantially uniformly and the characteristics are substantially the same throughout.

以下、本発明に係る中空部材及びその製造法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the hollow member and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態に係るシリンダスリーブを設けるための予備成形体10の概略全体斜視図である。この予備成形体10は、内側円筒形状体12と外側円筒形状体14とが積層された積層体であり、且つその長手方向に沿って貫通孔が存在する中空部材である。   FIG. 1 is a schematic overall perspective view of a preformed body 10 for providing a cylinder sleeve according to the present embodiment. The preformed body 10 is a laminated body in which an inner cylindrical body 12 and an outer cylindrical body 14 are laminated, and is a hollow member having a through hole along the longitudinal direction thereof.

この場合、内側円筒形状体12はAl−17〜23%Si−2.5%Cu系合金(数字は重量%、以下同じ)、すなわち、A390相当材(Al−17%系合金)又はAC9A相当材(Al−23%系合金)からなり、後述するように、溶湯が冷却固化することで設けられた鋳造品である。なお、その厚みT1は、5〜6mm程度に設定される。   In this case, the inner cylindrical body 12 is an Al-17 to 23% Si-2.5% Cu alloy (numbers are% by weight, the same applies hereinafter), that is, an A390 equivalent material (Al-17% alloy) or AC9A equivalent. It is made of a material (Al-23% alloy) and, as will be described later, is a casting provided by cooling and solidifying the molten metal. The thickness T1 is set to about 5 to 6 mm.

この内側円筒形状体12では、平均粒径が35μm以下の微細な初晶Siが外周壁側(外側円筒形状体14側)に偏在することなく、直径方向に沿って略均等に分散している。その上、初晶Siの粒度分布幅も小さい。換言すれば、内側円筒形状体12の組織は、微細且つ互いに略同寸法の初晶Siが一様に分散した状態となっている。   In this inner cylindrical body 12, fine primary crystal Si having an average particle size of 35 μm or less is distributed substantially uniformly along the diameter direction without being unevenly distributed on the outer peripheral wall side (outer cylindrical body 14 side). . In addition, the grain size distribution width of primary Si is small. In other words, the microstructure of the inner cylindrical body 12 is in a state where the fine primary crystals Si having substantially the same dimensions are uniformly dispersed.

一方の外側円筒形状体14もまた、Al−17〜23%Si−2.5%Cu系合金、すなわち、A390相当材又はAC9A相当材からなる鋳造品である。すなわち、外側円筒形状体14は内側円筒形状体12と同一種のアルミニウム合金からなり、その内周壁は内側円筒形状体12の外周壁に接合している。なお、外側円筒形状体14の好適な厚みT2は、0.5〜2.0mmの範囲内である。   One outer cylindrical body 14 is also a casting made of an Al-17 to 23% Si-2.5% Cu-based alloy, that is, an A390 equivalent material or an AC9A equivalent material. That is, the outer cylindrical body 14 is made of the same kind of aluminum alloy as the inner cylindrical body 12, and the inner peripheral wall thereof is joined to the outer peripheral wall of the inner cylindrical body 12. In addition, the suitable thickness T2 of the outer cylindrical body 14 is in the range of 0.5 to 2.0 mm.

このように構成された予備成形体10からシリンダスリーブを作製するに際しては、該予備成形体10の内周壁側、すなわち、内側円筒形状体12から削り出しが行われる。換言すれば、内側円筒形状体12は、所定の厚みとなるまで薄肉化される。このように、内側円筒形状体12は、予備成形体10の加工代として設けられる。   When the cylinder sleeve is manufactured from the preformed body 10 configured as described above, cutting is performed from the inner peripheral wall side of the preformed body 10, that is, from the inner cylindrical body 12. In other words, the inner cylindrical body 12 is thinned to a predetermined thickness. Thus, the inner cylindrical body 12 is provided as a machining allowance for the preformed body 10.

上記したように、内側円筒形状体12では、微細且つ互いに略同寸法の初晶Siが直径方向に沿って一様に分散している。このため、加工後の予備成形体10、すなわち、シリンダスリーブにおいては、ピストンが摺接する内周壁にも優れた耐摩耗性が発現する。その上、全体にわたって高強度である。従って、このシリンダスリーブを組み込んだ内燃機関は、優れた耐久性を示す。   As described above, in the inner cylindrical body 12, primary crystal Si that is fine and has substantially the same size as each other is uniformly dispersed along the diameter direction. For this reason, in the preformed body 10 after processing, that is, the cylinder sleeve, excellent wear resistance also appears on the inner peripheral wall with which the piston slides. In addition, it has high strength throughout. Therefore, the internal combustion engine incorporating this cylinder sleeve shows excellent durability.

次に、このシリンダスリーブの製造方法につき、図2に示す遠心鋳造装置20を使用する場合を例示して説明する。   Next, this cylinder sleeve manufacturing method will be described by exemplifying a case where the centrifugal casting apparatus 20 shown in FIG. 2 is used.

この遠心鋳造装置20は、略水平方向に沿って横臥した円筒状金型22を有する。該円筒状金型22の外周壁には、該外周壁を周回方向に沿って切り欠くようにして2本の環状溝24、24が設けられており、環状溝24、24の各々の底部には、ローラ対をなすローラ26、26の外周壁がそれぞれ摺接する。すなわち、円筒状金型22は2組のローラ対によって支持されている。   The centrifugal casting apparatus 20 includes a cylindrical mold 22 that is lying along a substantially horizontal direction. Two annular grooves 24, 24 are provided on the outer peripheral wall of the cylindrical mold 22 so as to cut out the outer peripheral wall along the circumferential direction, and at the bottom of each of the annular grooves 24, 24. Are in sliding contact with the outer peripheral walls of the rollers 26 and 26 forming a roller pair. That is, the cylindrical mold 22 is supported by two pairs of rollers.

4個のローラ26は図示しない回転駆動源に連結されており、このため、円筒状金型22は、前記回転駆動源の作用下にローラ26の各々が回転動作することに伴って回転する。   The four rollers 26 are connected to a rotational drive source (not shown). Therefore, the cylindrical mold 22 rotates as each of the rollers 26 rotates under the action of the rotational drive source.

円筒状金型22の一端部には円盤状閉塞部材30が嵌着されており、一方、他端部には円環状枠体32が取着されている。円環状枠体32は貫通孔34が設けられることで開口しており、この貫通孔34を介してトラフ36の注湯管38が円筒状金型22の内部に挿入される。   A disc-shaped closing member 30 is fitted to one end of the cylindrical mold 22, while an annular frame 32 is attached to the other end. The annular frame 32 is opened by providing a through hole 34, and a pouring pipe 38 of the trough 36 is inserted into the cylindrical mold 22 through the through hole 34.

トラフ36の本体には、外側円筒形状体14及び内側円筒形状体12を設けるためのAl−17〜23%Si−2.5%Cu系合金の溶湯Lが収容される。トラフ36の近傍には傾動自在なポット40が配設されており、このポット40を介してトラフ36に溶湯Lが供給される。   The main body of the trough 36 accommodates a molten metal L of Al-17 to 23% Si-2.5% Cu-based alloy for providing the outer cylindrical body 14 and the inner cylindrical body 12. A tiltable pot 40 is disposed in the vicinity of the trough 36, and the molten metal L is supplied to the trough 36 through the pot 40.

シリンダスリーブを製造するに際しては、先ず、溶解炉で調製されたAl−17〜23%Si−2.5%Cu系合金の溶湯Lがポット40に移され、さらに、該ポット40が傾動されることに伴ってトラフ36の本体に移される。その一方で、円筒状金型22の内周壁に塗型材が塗布され、その後、図3に示すように、貫通孔34を介してトラフ36の注湯管38が円筒状金型22の内部に挿入される。   In manufacturing the cylinder sleeve, first, the molten metal L of Al-17 to 23% Si-2.5% Cu alloy prepared in the melting furnace is transferred to the pot 40, and the pot 40 is further tilted. At the same time, it is moved to the main body of the trough 36. On the other hand, a coating material is applied to the inner peripheral wall of the cylindrical mold 22, and then, as shown in FIG. 3, the pouring pipe 38 of the trough 36 is placed inside the cylindrical mold 22 through the through hole 34. Inserted.

この状態でローラ26の回転が開始され、これに追従して円筒状金型22が回転動作する。その後、Al−17〜23%Si−2.5%Cu系合金の溶湯Lの所定量がトラフ36を介して円筒状金型22の内部に供給され、該円筒状金型22の長手方向に沿って流動する。溶湯Lは、さらに、遠心力の作用によって円筒状金型22の内周壁に円筒体形状をなすように偏在して、外側円筒形状体14を形成する。ここで、本実施の形態では、溶湯Lは、外側円筒形状体14の厚みが0.5〜2.0mmの範囲内となる量で供給される。   In this state, the rotation of the roller 26 is started, and the cylindrical mold 22 is rotated following the rotation. Thereafter, a predetermined amount of Al-17 to 23% Si-2.5% Cu-based alloy melt L is supplied into the cylindrical mold 22 through the trough 36, and in the longitudinal direction of the cylindrical mold 22. Flows along. The molten metal L is further unevenly distributed on the inner peripheral wall of the cylindrical mold 22 by the action of centrifugal force so as to form an outer cylindrical body 14. Here, in the present embodiment, the molten metal L is supplied in such an amount that the thickness of the outer cylindrical body 14 is in the range of 0.5 to 2.0 mm.

このようにして外側円筒形状体14が形成される間、該外側円筒形状体14の外周壁には、塗型材のスパイニーが転写される。その一方で、Al−17〜23%Si−2.5%Cu系合金の溶湯Lがポット40に補充される。   While the outer cylindrical body 14 is formed in this way, the spiny of the coating material is transferred to the outer peripheral wall of the outer cylindrical body 14. On the other hand, the pot 40 is replenished with molten metal L of Al-17 to 23% Si-2.5% Cu-based alloy.

溶湯Lの円筒状金型22への導入が終了して外側円筒形状体14の温度が状態図の液相−固相線温度以下となるのに必要な所定時間、例えば、ある条件下において好適には8〜25秒が経過した直後(換言すれば、外側円筒形状体14の温度が状態図の液相−固相線温度以下となった直後)、ポット40を傾動させて溶湯Lをトラフ36の本体に移す。これに追従し、図5に示すように、トラフ36の注湯管38を介して円筒状金型22の内部に溶湯Lが導入される。導入された溶湯Lは、その流動性によって円盤状閉塞部材30側まで展開する。勿論、溶湯Lを導入する間、円筒状金型22の回転動作は続行される。   Suitable for a predetermined time required for the temperature of the outer cylindrical body 14 to be equal to or lower than the liquid-solidus temperature in the phase diagram after the introduction of the molten metal L into the cylindrical mold 22 is completed, for example, under certain conditions. Immediately after the elapse of 8 to 25 seconds (in other words, immediately after the temperature of the outer cylindrical body 14 becomes equal to or lower than the liquid phase-solidus temperature in the state diagram), the pot 40 is tilted to trough the molten metal L. Move to 36 body. Following this, as shown in FIG. 5, the molten metal L is introduced into the cylindrical mold 22 through the pouring pipe 38 of the trough 36. The introduced molten metal L expands to the disk-shaped closing member 30 side due to its fluidity. Of course, while the molten metal L is introduced, the rotating operation of the cylindrical mold 22 is continued.

溶湯Lは、遠心力によって外側円筒形状体14の内周壁に添着するように偏在し、これにより、図6に示すように、内側円筒形状体12が形成される。その結果、内側円筒形状体12の外方に外側円筒形状体14が積層され、且つ外側円筒形状体14の内周壁が内側円筒形状体12の外周壁に接合した予備成形体10が得られる。   The molten metal L is unevenly distributed so as to be attached to the inner peripheral wall of the outer cylindrical body 14 by centrifugal force, whereby the inner cylindrical body 12 is formed as shown in FIG. As a result, the preformed body 10 is obtained in which the outer cylindrical body 14 is laminated outside the inner cylindrical body 12 and the inner peripheral wall of the outer cylindrical body 14 is joined to the outer peripheral wall of the inner cylindrical body 12.

内側円筒形状体12が冷却固化する際には、外側円筒形状体14が冷やし金(チラー)として機能する。このため、本実施の形態では、一般的な遠心鋳造に比して溶湯Lの冷却速度が大きくなる。すなわち、初晶Siが大きく成長する前に溶湯Lが固化するので、初晶Siが微細な組織が得られる。初晶Siの平均粒径は、概ね35μm以下である。   When the inner cylindrical body 12 is cooled and solidified, the outer cylindrical body 14 functions as a chiller. For this reason, in this Embodiment, the cooling rate of the molten metal L becomes large compared with general centrifugal casting. That is, since the molten metal L is solidified before the primary crystal Si grows greatly, a fine structure of the primary crystal Si is obtained. The average grain size of primary crystal Si is approximately 35 μm or less.

また、冷却速度が大きいので、溶湯L中のSiが遠心力によって外周壁側に移動する前に固化が起こる。従って、初晶Siが偏在することが抑制され、内側円筒形状体12の直径方向に沿って略均等に分散する。このように、外側円筒形状体14をチラーとして機能させることで、微細且つ互いに略同寸法の初晶Siが一様に分散した内側円筒形状体12を得ることができる。   Further, since the cooling rate is high, solidification occurs before Si in the molten metal L moves to the outer peripheral wall side by centrifugal force. Accordingly, uneven distribution of primary Si is suppressed, and the primary crystal Si is distributed substantially uniformly along the diameter direction of the inner cylindrical body 12. In this way, by making the outer cylindrical body 14 function as a chiller, it is possible to obtain the inner cylindrical body 12 in which primary crystal Si having fine and substantially the same dimensions are uniformly dispersed.

次に、円筒状金型22の一端部から円環状枠体32を取り外した後、この端部側から、内側円筒形状体12と外側円筒形状体14とが接合した予備成形体10を引き抜いて塗型材とともに取り出す。その後、外側円筒形状体14の外周壁に付着した塗型材をショットブラスト処理等によって除去し、さらに、内側円筒形状体12の内周壁側から所定量の加工代を除去する削り出しを行えば、初晶Siが略均等に分散した内側円筒形状体12を具備するシリンダスリーブが得られる。   Next, after removing the annular frame 32 from one end of the cylindrical mold 22, the preformed body 10 in which the inner cylindrical body 12 and the outer cylindrical body 14 are joined is pulled out from this end side. Take out with the mold material. Thereafter, the coating material adhering to the outer peripheral wall of the outer cylindrical body 14 is removed by shot blasting or the like, and further, a cutting process for removing a predetermined amount of machining allowance from the inner peripheral wall side of the inner cylindrical body 12 is performed. A cylinder sleeve including the inner cylindrical body 12 in which the primary crystal Si is dispersed substantially uniformly is obtained.

内側円筒形状体12を遠心鋳造によって設ける際、仮に初晶Siが外側円筒形状体14側に若干偏在し、直径方向の中腹部よりも内側(内側円筒形状体12の内周壁側)で初晶Siの量がやや少なくなったとしても、上記したように、削り出しが予備成形体10の内周壁側から行われるので、Siの量が少ない部位が加工代として除去される。結局、初晶Siの量が十分なシリンダスリーブを得ることが可能となる。   When the inner cylindrical body 12 is provided by centrifugal casting, the primary crystal Si is slightly unevenly distributed on the outer cylindrical body 14 side, and the primary crystal is located on the inner side (the inner peripheral wall side of the inner cylindrical body 12) in the diameter direction. Even if the amount of Si is slightly reduced, as described above, since the cutting is performed from the inner peripheral wall side of the preformed body 10, a portion with a small amount of Si is removed as a machining allowance. Eventually, a cylinder sleeve with a sufficient amount of primary Si can be obtained.

以上のように、本実施の形態によれば、高強度で且つ耐摩耗性に優れたシリンダスリーブを作製することができる。   As described above, according to the present embodiment, a cylinder sleeve having high strength and excellent wear resistance can be produced.

また、本実施の形態では、外側円筒形状体14をチラーとして機能させて初晶Siの微細化を図るようにしているので、円筒状金型の回転数や温度等の鋳造条件を厳密に管理する必要がない。   In the present embodiment, the outer cylindrical body 14 is made to function as a chiller to refine the primary crystal Si, so that the casting conditions such as the rotational speed and temperature of the cylindrical mold are strictly controlled. There is no need to do.

このようにして得られたシリンダスリーブは、自動車用の内燃機関を構成するシリンダブロックを鋳造成形するための鋳造金型のキャビティに配置される。そして、このキャビティに対し、シリンダブロックとなる金属溶湯が導入される。最終的に、シリンダブロックにシリンダスリーブが鋳ぐるまれ、これにより、内燃機関が構成される。この鋳ぐるみの際、シリンダスリーブ(外側円筒形状体14)の外周壁に存在するスパイニーがアンカーとして機能し、これにより、シリンダスリーブとシリンダブロックとの間に十分な接合強度が確保される。   The cylinder sleeve thus obtained is arranged in a cavity of a casting mold for casting a cylinder block constituting an internal combustion engine for automobiles. And the molten metal used as a cylinder block is introduced with respect to this cavity. Eventually, a cylinder sleeve is cast in the cylinder block, thereby forming an internal combustion engine. During this casting, the spiny existing on the outer peripheral wall of the cylinder sleeve (outer cylindrical body 14) functions as an anchor, thereby ensuring a sufficient bonding strength between the cylinder sleeve and the cylinder block.

内燃機関においては、シリンダスリーブの内周壁にピストンが摺接する。このシリンダスリーブの内周壁は、上記したように初晶Siに富むA390相当材(Al−17%Si系合金)又はAC9A相当材(Al−23%Si系合金)からなる内側円筒形状体12であり、このため、耐摩耗性に優れる。   In the internal combustion engine, the piston is in sliding contact with the inner peripheral wall of the cylinder sleeve. The inner peripheral wall of this cylinder sleeve is the inner cylindrical body 12 made of an A390 equivalent material (Al-17% Si alloy) or an AC9A equivalent material (Al-23% Si alloy) rich in primary Si as described above. For this reason, it has excellent wear resistance.

以上のように、本実施の形態によれば、シリンダブロックとの接合強度が大きく、且つピストンが摺接する内周壁の耐摩耗性が良好なシリンダスリーブを構成することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to configure a cylinder sleeve that has high bonding strength with the cylinder block and good wear resistance of the inner peripheral wall with which the piston slides.

図7に示されるような遠心鋳造装置50を構成し、溶湯Lを円筒状金型22に導入するようにしてもよい。以下、この実施形態について説明する。   A centrifugal casting apparatus 50 as shown in FIG. 7 may be configured, and the molten metal L may be introduced into the cylindrical mold 22. Hereinafter, this embodiment will be described.

この場合、円環状枠体32の貫通孔34には、注湯管52が通されている。換言すれば、該注湯管52は、貫通孔34を介して円筒状金型22の内部に挿入される。   In this case, a pouring pipe 52 is passed through the through hole 34 of the annular frame 32. In other words, the pouring pipe 52 is inserted into the cylindrical mold 22 through the through hole 34.

注湯管52は、4本の棒状ヒータ54で囲繞されている。すなわち、各々の中央貫通孔に注湯管52が通された第1挟持板56、第1貫挿支持板58、第2貫挿支持板60、第2挟持板62の各々は、該注湯管52の先端側からこの順序で位置決め固定されており、各棒状ヒータ54の両端部は、この中の第1挟持板56及び第2挟持板62で挟持されている。また、第1貫挿支持板58及び第2貫挿支持板60は、前記中央貫通孔の周囲に形成された小貫通孔に各棒状ヒータ54を通すことで、その中腹部を支持している。   The pouring pipe 52 is surrounded by four bar heaters 54. That is, each of the first sandwiching plate 56, the first penetration support plate 58, the second penetration support plate 60, and the second sandwiching plate 62 in which the pouring pipes 52 are passed through the respective central through holes, The rod 52 is positioned and fixed in this order from the distal end side of the tube 52, and both end portions of each bar heater 54 are sandwiched between the first sandwiching plate 56 and the second sandwiching plate 62 therein. Moreover, the 1st penetration support plate 58 and the 2nd penetration support plate 60 are supporting the middle part by letting each rod-shaped heater 54 pass to the small through-hole formed in the circumference | surroundings of the said center through-hole. .

図8に示すように、注湯管52は、供給管64を介して溶湯保持炉66に連結されている。すなわち、供給管64は、注湯管52に連結されたフレキシブルチューブ68と、溶湯保持炉66から延在して略逆L字型をなす逆L字管70とが互いに連結されることで、注湯管52から溶湯保持炉66にわたって橋架されている。   As shown in FIG. 8, the pouring pipe 52 is connected to a molten metal holding furnace 66 through a supply pipe 64. That is, the supply pipe 64 is formed by connecting a flexible tube 68 connected to the pouring pipe 52 and an inverted L-shaped pipe 70 extending from the molten metal holding furnace 66 and having a substantially inverted L shape to each other, A bridge is formed from the pouring pipe 52 to the molten metal holding furnace 66.

一方、溶湯保持炉66の底面には車輪72が設けられており、各車輪72は、作業ステーションの床に敷設された案内レール74に摺動自在に係合している。すなわち、溶湯保持炉66は、車輪72が回転した際に案内レール74に沿って変位する。   On the other hand, wheels 72 are provided on the bottom surface of the molten metal holding furnace 66, and each wheel 72 is slidably engaged with a guide rail 74 laid on the floor of the work station. That is, the molten metal holding furnace 66 is displaced along the guide rail 74 when the wheel 72 rotates.

溶湯保持炉66の内部には断熱材76が収容されており、この断熱材76に囲繞されるようにして溶湯収容容器78が挿入されている。この溶湯収容容器78の内部には図示しない浸漬ヒータが挿入されており、該溶湯収容容器78に貯留されたAl−17〜23%Si−2.5%Cu系合金の溶湯Lは、前記浸漬ヒータによって加温されるとともに前記断熱材76によって保温される。   A heat insulating material 76 is accommodated inside the molten metal holding furnace 66, and a molten metal container 78 is inserted so as to be surrounded by the heat insulating material 76. An immersion heater (not shown) is inserted in the molten metal container 78, and the molten metal L of Al-17 to 23% Si-2.5% Cu alloy stored in the molten metal container 78 is immersed in the molten metal container 78. While being heated by a heater, it is kept warm by the heat insulating material 76.

また、溶湯収容容器78の上端部の一部には溶湯を導入するための開口が設けられ、該開口は、蓋部材80で封止されている。   In addition, an opening for introducing the molten metal is provided in a part of the upper end portion of the molten metal container 78, and the opening is sealed with a lid member 80.

蓋部材80には2本の貫通孔が設けられており、この中の1本には、上記したように、前記供給管64を構成する逆L字管70が通されている。逆L字管70の先端部は、溶湯Lに浸漬されている。また、残余の1本には、図示しないアルゴンガス供給源に連結されたガス導入管82が通されており、該ガス導入管82は、溶湯Lの液面から若干離間している。   The lid member 80 is provided with two through-holes, and one of them is passed through the inverted L-shaped tube 70 constituting the supply tube 64 as described above. The tip of the inverted L-shaped tube 70 is immersed in the molten metal L. Further, a gas introduction pipe 82 connected to an argon gas supply source (not shown) is passed through the remaining one, and the gas introduction pipe 82 is slightly separated from the liquid surface of the molten metal L.

このように構成された遠心鋳造装置50によって予備成形体10を製造するに際しては、先ず、円筒状金型22の内周壁に塗型材が塗布される。その後、ローラ26の回転が開始され、これに追従して円筒状金型22が回転動作する。その一方で、前記アルゴンガス供給源からアルゴンガス(不活性ガス)が供給され、ガス導入管82を経由した後、溶湯保持炉66を構成する溶湯収容容器78の内部に放出される。   When manufacturing the preform 10 with the centrifugal casting apparatus 50 configured as described above, first, a coating material is applied to the inner peripheral wall of the cylindrical mold 22. Thereafter, the rotation of the roller 26 is started, and the cylindrical mold 22 is rotated following the rotation. On the other hand, argon gas (inert gas) is supplied from the argon gas supply source, passes through the gas introduction pipe 82, and is then released into the molten metal container 78 constituting the molten metal holding furnace 66.

溶湯収容容器78内では、溶湯Lがアルゴンガスによって押圧される。アルゴンガスの圧力がさらに上昇すると、溶湯Lは、逆L字管70を上昇してフレキシブルチューブ68を経由した後、注湯管52に到達する。このように、本実施の形態においては、不活性ガスで溶湯Lを押圧することで溶湯保持炉66から円筒状金型22へ移液するようにしているので、大気を巻き込み難く、勿論、不活性ガスも巻き込み難い。   In the molten metal container 78, the molten metal L is pressed by the argon gas. When the pressure of the argon gas further rises, the molten metal L moves up the inverted L-shaped tube 70, passes through the flexible tube 68, and then reaches the pouring tube 52. As described above, in the present embodiment, the molten metal L is pressed by the inert gas so that the liquid is transferred from the molten metal holding furnace 66 to the cylindrical mold 22. Active gas is also difficult to entrain.

図9に示すように、注湯管52は、その先端が円盤状閉塞部材30の近傍に位置するまで円筒状金型22の内部に挿入されている。このため、溶湯Lは円盤状閉塞部材30の近傍に導出され、その後、円環状枠体32側に向かって流動する。   As shown in FIG. 9, the pouring pipe 52 is inserted into the cylindrical mold 22 until the tip thereof is positioned in the vicinity of the disc-like closing member 30. For this reason, the molten metal L is led out in the vicinity of the disk-shaped closing member 30 and then flows toward the annular frame 32 side.

溶湯Lが導出される間、円筒状金型22の回転動作が続行される。このため、溶湯Lは、図10に示すように、遠心力の作用によって円筒状金型22の内周壁に偏在して外側円筒形状体14を形成する。外側円筒形状体14の厚みが0.5〜2.0mmの範囲内となる量の溶湯Lが供給されると、該溶湯Lの供給が一旦停止される。   While the molten metal L is led out, the rotating operation of the cylindrical mold 22 is continued. Therefore, as shown in FIG. 10, the molten metal L is unevenly distributed on the inner peripheral wall of the cylindrical mold 22 by the action of centrifugal force to form the outer cylindrical body 14. When the molten metal L is supplied in such an amount that the thickness of the outer cylindrical body 14 is in the range of 0.5 to 2.0 mm, the supply of the molten metal L is temporarily stopped.

そして、外側円筒形状体14の温度が状態図の液相−固相線温度以下となった直後、溶湯Lの導入を再開して内側円筒形状体12を形成する。なお、この導入再開に先立ち、棒状ヒータ54を予め発熱させておく。棒状ヒータ54の総発熱量は、例えば、約30kWに設定すればよい。   Then, immediately after the temperature of the outer cylindrical body 14 becomes equal to or lower than the liquid phase-solidus temperature in the state diagram, the introduction of the molten metal L is resumed to form the inner cylindrical body 12. Prior to resuming the introduction, the rod heater 54 is heated in advance. What is necessary is just to set the total calorific value of the rod-shaped heater 54 to about 30 kW, for example.

この場合、溶湯Lは、予備成形体10の最終的な厚みが5〜6mmの範囲内となる量で供給され、その結果、棒状ヒータ54と予備成形体10の内周壁とのクリアランスは約5mmとなる。上記したように、溶湯Lが大気やその他のガスを巻き込んだとしてもその量は極めて僅かであるので、予備成形体10には気泡(内部欠陥)が生じ難い。なお、前記クリアランスが5mmである場合、巻き込み量は極めて微量であることが本発明者らによって確認されている。   In this case, the molten metal L is supplied in such an amount that the final thickness of the preform 10 is in the range of 5 to 6 mm. As a result, the clearance between the rod heater 54 and the inner peripheral wall of the preform 10 is about 5 mm. It becomes. As described above, even if the molten metal L entrains the atmosphere or other gas, the amount thereof is extremely small, so that bubbles (internal defects) are hardly generated in the preform 10. In addition, when the clearance is 5 mm, the present inventors have confirmed that the amount of entrainment is extremely small.

次に、注湯管52が円筒状金型22の内部に滞在した状態で溶湯Lの冷却固化が行われる。上記したように棒状ヒータ54が予め発熱されているため、冷却固化の最中、内側円筒形状体12の内周壁は棒状ヒータ54によって加温されることになる。その一方で、内側円筒形状体12の外周壁は、先に固化した外側円筒形状体14に接触している。従って、内側円筒形状体12における冷却速度は、外周壁側で大きく且つ内周壁側で小さくなる。   Next, the molten metal L is cooled and solidified while the pouring pipe 52 stays inside the cylindrical mold 22. As described above, since the rod heater 54 is heated in advance, the inner peripheral wall of the inner cylindrical body 12 is heated by the rod heater 54 during cooling and solidification. On the other hand, the outer peripheral wall of the inner cylindrical body 12 is in contact with the outer cylindrical body 14 solidified first. Therefore, the cooling rate in the inner cylindrical body 12 is larger on the outer peripheral wall side and smaller on the inner peripheral wall side.

内側円筒形状体12にこのような熱勾配が生じることにより、仮に溶湯Lにアルゴンガスが巻き込まれて気泡が生じたとしても、この気泡は、外周壁側に比して冷却速度が小さく固化に時間を要する内周壁側に移動することができる。   Even if argon gas is entrained in the molten metal L due to such a thermal gradient in the inner cylindrical body 12, even if bubbles are generated, these bubbles are solidified at a lower cooling rate than the outer peripheral wall side. It can move to the inner wall side, which takes time.

一方、外周壁側では冷却速度が大きいので、初晶Siが大きく成長して粗大化することが抑制される。すなわち、本実施の形態によれば、外周壁側に微細な初晶Siが分散し、且つ内周壁側に欠陥が集中した内側円筒形状体12が得られる。   On the other hand, since the cooling rate is large on the outer peripheral wall side, the primary crystal Si is prevented from growing and coarsening. That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain the inner cylindrical body 12 in which fine primary crystal Si is dispersed on the outer peripheral wall side and defects are concentrated on the inner peripheral wall side.

次に、溶湯保持炉66に力を付与し、これにより該溶湯保持炉66を案内レール74に沿って円筒状金型22から離間する方向に変位させる。勿論、この際には、溶湯保持炉66の底面に設けられた車輪72が回転する。   Next, a force is applied to the molten metal holding furnace 66, whereby the molten metal holding furnace 66 is displaced along the guide rail 74 in a direction away from the cylindrical mold 22. Of course, at this time, the wheel 72 provided on the bottom surface of the molten metal holding furnace 66 rotates.

上記した溶湯保持炉66の変位に追従して、注湯管52及び棒状ヒータ54が円筒状金型22の外部に導出される。また、溶湯保持炉66は、最終的に溶湯補給ステーションまで変位され、変位停止後に溶湯収容容器78に溶湯Lが補給される。   Following the displacement of the molten metal holding furnace 66 described above, the pouring pipe 52 and the rod heater 54 are led out of the cylindrical mold 22. The molten metal holding furnace 66 is finally displaced to the molten metal replenishment station, and the molten metal L is replenished to the molten metal container 78 after the displacement is stopped.

次に、円筒状金型22の一端部から円環状枠体32を取り外した後、この端部側から予備成形体10を引き抜いて塗型材とともに取り出す。その後、該予備成形体10の外周壁に対してショットブラスト処理等を施して塗型材を除去し、さらに、削り出しを内周壁側から行えば、欠陥が集中した内周壁側が除去され、且つ微細な初晶Siが略均等に分散した外周壁側が残留する。すなわち、内部欠陥が極めて少なく、且つ微細な初晶Siに富むために高強度で且つ耐摩耗性に優れたシリンダスリーブが得られる。勿論、このシリンダスリーブの外周壁には、塗型材の表面の凹凸が転写されることでスパイニーが形成されている。   Next, after removing the annular frame 32 from one end of the cylindrical mold 22, the preformed body 10 is pulled out from this end and taken out together with the coating material. Thereafter, the outer peripheral wall of the preform 10 is subjected to shot blasting or the like to remove the coating material. Further, if the cutting is performed from the inner peripheral wall side, the inner peripheral wall side where defects are concentrated is removed, and the fine material is removed. The outer peripheral wall side where the primary crystal Si is dispersed substantially uniformly remains. In other words, a cylinder sleeve having high strength and excellent wear resistance can be obtained because it has very few internal defects and is rich in fine primary crystal Si. Of course, a spiny is formed on the outer peripheral wall of the cylinder sleeve by transferring the irregularities on the surface of the coating material.

なお、内側円筒形状体12及び外側円筒形状体14の双方の材質をAl−17〜23%Si−2.5%Cu系合金とする場合、両者の成分組成を厳密に一致させる必要は特にない。すなわち、例えば、A390相当材は、Siが17〜18%であるアルミニウム合金であるが、Siが17%であるA390相当材からなる外側円筒形状体14を設け、且つSiが18%であるA390相当材からなる内側円筒形状体12を設けるようにしてもよい。   In addition, when the material of both the inner cylindrical body 12 and the outer cylindrical body 14 is Al-17 to 23% Si-2.5% Cu-based alloy, it is not particularly necessary to strictly match the component composition of both. . That is, for example, the A390 equivalent material is an aluminum alloy whose Si is 17 to 18%, but the outer cylindrical body 14 made of the A390 equivalent material whose Si is 17% is provided, and the A390 whose Si is 18%. An inner cylindrical body 12 made of an equivalent material may be provided.

また、上記した実施の形態は、シリンダスリーブを構成する内側円筒形状体12及び外側円筒形状体14の材質としてA390相当材又はAC9A相当材を例示して説明しているが、両者の材質は特にこれに限定されるものではなく、ADC10やADC12等、別種のアルミニウム合金であってもよい。   In the above-described embodiment, the A390 equivalent material or the AC9A equivalent material is exemplified as the material of the inner cylindrical body 12 and the outer cylindrical body 14 constituting the cylinder sleeve. However, the present invention is not limited to this, and another type of aluminum alloy such as ADC 10 or ADC 12 may be used.

さらに、外側円筒形状体14の厚みT2は、0.5〜2.0mmの範囲内に特に限定されるものではなく、内側円筒形状体12の冷却速度を制御して所望の組織が得られるように設定される。   Further, the thickness T2 of the outer cylindrical body 14 is not particularly limited within the range of 0.5 to 2.0 mm, and a desired tissue can be obtained by controlling the cooling rate of the inner cylindrical body 12. Set to

さらにまた、中空部材としてシリンダスリーブの予備成形体10を例示して説明したが、特にこれに限定されるものではなく、如何なる部材であってもよい。   Furthermore, although the cylinder sleeve preform 10 has been described as an example of the hollow member, the hollow sleeve member is not particularly limited to this, and any member may be used.

本実施の形態に係るシリンダスリーブを設けるための予備成形体の概略全体斜視図である。It is a general | schematic whole perspective view of the preforming body for providing the cylinder sleeve which concerns on this Embodiment. 図1に示す予備成形体を作製するための遠心鋳造装置の要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram of the centrifugal casting apparatus for producing the preform shown in FIG. 図2の遠心鋳造装置を用いて外側円筒形状体を設けている状態を示す長手方向断面説明図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional explanatory view showing a state in which an outer cylindrical body is provided using the centrifugal casting apparatus of FIG. 2. 外側円筒形状体が設けられた状態における遠心鋳造装置の直径方向断面説明図である。It is diameter direction cross-sectional explanatory drawing of the centrifugal casting apparatus in the state in which the outer cylindrical shape body was provided. 図2の遠心鋳造装置を用いて内側円筒形状体を設けている状態を示す長手方向断面説明図である。It is a longitudinal direction cross-sectional explanatory drawing which shows the state which has provided the inner side cylindrical shape body using the centrifugal casting apparatus of FIG. 内側円筒形状体が設けられた状態における遠心鋳造装置の直径方向断面説明図である。It is diameter direction cross-section explanatory drawing of the centrifugal casting apparatus in the state in which the inner cylindrical body was provided. 別の遠心鋳造装置の要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram of another centrifugal casting apparatus. 図7の遠心鋳造装置を構成する注湯管及び溶湯保持炉の概略構成を示す一部縦断面要部構成説明図である。It is a partial longitudinal cross-section principal part explanatory drawing which shows schematic structure of the pouring pipe and the molten metal holding furnace which comprise the centrifugal casting apparatus of FIG. 図7の遠心鋳造装置を構成する円筒状金型に溶湯の導入を開始した状態を示す円筒状金型の長手方向に沿う断面説明図である。FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the cylindrical mold showing a state where introduction of the molten metal into the cylindrical mold constituting the centrifugal casting apparatus of FIG. 7 is started. 円筒形状体を内周壁側から棒状ヒータで加温している状態を説明する円筒状金型の長手方向に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing in alignment with the longitudinal direction of the cylindrical metal mold | die explaining the state which is heating the cylindrical body with the rod-shaped heater from the inner peripheral wall side.

符号の説明Explanation of symbols

10…予備成形体 12…内側円筒形状体
14…外側円筒形状体 20、50…遠心鋳造装置
22…円筒状金型 26…ローラ
36…トラフ 38、52…注湯管
40…ポット 54…棒状ヒータ
64…供給管 66…溶湯保持炉
72…車輪 74…案内レール
76…断熱材 78…溶湯収容容器
82…ガス導入管 L…溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Preliminary body 12 ... Inner cylindrical shape body 14 ... Outer cylindrical shape body 20, 50 ... Centrifugal casting apparatus 22 ... Cylindrical metal mold 26 ... Roller 36 ... Trough 38, 52 ... Pouring pipe 40 ... Pot 54 ... Rod heater 64 ... Supply pipe 66 ... Molten metal holding furnace 72 ... Wheel 74 ... Guide rail 76 ... Heat insulating material 78 ... Molten metal container 82 ... Gas introduction pipe L ... Molten metal

Claims (5)

略円筒体形状をなす積層型の中空部材であって、
外側円筒形状体及び内側円筒形状体を外周側からこの順序で有し、
前記内側円筒形状体と前記外側円筒形状体とが互いに同一種のAl−Si系合金であり、
内側円筒形状体の金属組織中の初晶Siの平均粒径が35μm以下であることを特徴とする中空部材。
A laminated hollow member having a substantially cylindrical shape,
Having the outer cylindrical body and the inner cylindrical body in this order from the outer periphery side,
Wherein Ri inner cylindrical body and the outer cylindrical body and the Al-Si based alloy der the same type to each other,
Hollow member having an average particle diameter of primary crystal Si of metal structure of the inner cylindrical body is characterized der Rukoto below 35 [mu] m.
請求項1記載の中空部材において、当該中空部材は、内燃機関を構成するシリンダブロックのボア内に配設されるシリンダスリーブであることを特徴とする中空部材。 In the hollow member according to claim 1 Symbol mounting, the hollow member is a hollow member which is a cylinder sleeve which is arranged in a bore of a cylinder block of an internal combustion engine. 回転する円筒状金型に溶湯を供給して遠心鋳造により略円筒体形状をなす積層型の中空部材を作製する中空部材の製造方法であって、
回転する円筒状金型にAl−Si系合金の溶湯を供給して遠心鋳造により外側円筒形状体を設ける工程と、
前記円筒状金型を回転させながら、前記溶湯と同一種のAl−Si系合金からなる溶湯を前記外側円筒形状体の内方に供給して遠心鋳造により内側円筒形状体を設け、積層型の予備成形体とする工程と、
を有することを特徴とする中空部材の製造方法。
A method for producing a hollow member for supplying a molten metal to a rotating cylindrical mold and producing a laminated hollow member having a substantially cylindrical shape by centrifugal casting,
Supplying a molten Al-Si alloy to a rotating cylindrical mold and providing an outer cylindrical body by centrifugal casting;
While rotating the cylindrical mold, a molten metal made of the same kind of Al-Si alloy as the molten metal is supplied to the inside of the outer cylindrical body to provide an inner cylindrical body by centrifugal casting. A step of forming a preform,
A method for producing a hollow member, comprising:
請求項記載の製造方法において、前記外側円筒形状体の厚みを0.5〜2.0mmとし、且つ該外側円筒形状体の温度が状態図の液相−固相線温度以下となった後に前記内側円筒形状体となる溶湯を導入することを特徴とする中空部材の製造方法。 4. The manufacturing method according to claim 3 , wherein the thickness of the outer cylindrical body is 0.5 to 2.0 mm, and the temperature of the outer cylindrical body is equal to or lower than the liquidus-solidus temperature of the phase diagram. A method for producing a hollow member, wherein a molten metal to be the inner cylindrical body is introduced. 請求項又は記載の製造方法において、さらに、前記予備成形体の内周壁側から削り出しを行い、内燃機関を構成するシリンダブロックのボア内に配設されるシリンダスリーブとする工程を有することを特徴とする中空部材の製造方法。 According to claim 3 or 4 The method according, further having a step of said make shaving the inner peripheral wall of the preform, cylinder sleeve disposed in a bore of a cylinder block of an internal combustion engine A method for producing a hollow member characterized by the above.
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