JP5988667B2 - 金属間化合物強化複合材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る金属間化合物強化複合材料の断面の金属組織を示す電子顕微鏡写真である。この金属間化合物強化複合材料は、密度が小さく比強度の高いアルミニウム合金を母材とし、その強度および耐摩耗性を補うべく、例えばビッカース硬さが700Hvを超えるAl3Ni(金属間化合物)を強化材とするアルミニウム合金基複合材料である。
次に、図4に示すフローチャートに基づいて、本実施形態のアルミニウム合金基複合材料の製造方法について詳細に説明する。
以下、本発明の効果を確認するために行なった実験結果について説明する。
本実施形態によれば、比表面積が1250m2/m3以上という極めて多くの気孔を含むニッケルセルメット3を用いることから、アルミニウム合金溶湯5をニッケルセルメット3に含浸させると、Niとアルミニウム合金溶湯5との大きな接触面積が確保されるとともに、各気孔部に取り込まれたアルミニウム合金溶湯5は、Niによって密に囲まれることになるので、アルミニウム合金マトリックス9中にAl3Niが均一に分散し易くなる。
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
3 ニッケルセルメット(金属多孔体)
5 アルミニウム合金溶湯
7 Al3Ni(金属間化合物)
9 アルミニウム合金マトリックス
13 電気炉
15 金型
15a キャビティ
S1 設置工程
S2 含浸工程
S3 反応工程
S4 冷却工程
Claims (4)
- アルミニウム合金マトリックス中に、粒子状の金属間化合物が均一に分散した金属間化合物強化複合材料の製造方法であって、
Ni又はNi−Cr合金からなる、比表面積が1250m2/m3以上の金属多孔体を用意し、
電気炉内に設置された金型のキャビティ内に、当該キャビティと略同一形状の上記金属多孔体をセットする設置工程と、
アルミニウム合金溶湯を当該金型のキャビティ内に注湯して、アルミニウム合金溶湯を当該金属多孔体に含浸させる含浸工程と、
上記Ni又はNi−Cr合金と上記アルミニウム合金溶湯とが溶融反応して、粒子状のAl3Ni、又は、粒子状のAl3Ni及び粒子状のAl7Crを生成するように、上記金型内で、当該アルミニウム合金溶湯を所定温度で所定時間保持する反応工程と、
上記所定時間保持した後、少なくとも固液共存状態から固相状態までは炉冷する冷却工程と、
を含み、
上記反応工程における上記所定温度が、700℃以上740℃以下であり、且つ、上記所定時間が、3分以上18分以下である
ことを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。 - 請求項1記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記含浸工程及び上記反応工程では、加圧力が0.1MPaであることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。 - 請求項1又は2記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記金属多孔体の比表面積が2800m2/m3以上であることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記金属間化合物強化複合材料は、所定断面積中における、アルミニウム合金マトリックス中に分散している金属間化合物の全個数に占める、アスペクト比が1以上3未満である金属間化合物の個数の割合が40%以上であることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。
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