JPH01104730A - アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法 - Google Patents
アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法Info
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- JPH01104730A JPH01104730A JP62261290A JP26129087A JPH01104730A JP H01104730 A JPH01104730 A JP H01104730A JP 62261290 A JP62261290 A JP 62261290A JP 26129087 A JP26129087 A JP 26129087A JP H01104730 A JPH01104730 A JP H01104730A
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- C22C32/0084—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ carbon or graphite as the main non-metallic constituent
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム合金を粉末鍛造により製造する
方法に関する。
方法に関する。
アルミニウム合金の製造には鋳造法や粉末冶金法のほか
に寸法精度等に優れた鍛造法があるが、Ａ１合金の鍛造
では金型との焼付きがおこりや丁いので、通常は金型に
黒鉛等の潤滑剤を塗布する金型潤滑によって鍛造してい
る。
に寸法精度等に優れた鍛造法があるが、Ａ１合金の鍛造
では金型との焼付きがおこりや丁いので、通常は金型に
黒鉛等の潤滑剤を塗布する金型潤滑によって鍛造してい
る。
又最近では、急冷凝画法の発展により、Ｓｌの含有量あ
るいはＰａ等の遷移金属の含有量の多いｋ１合金粉末が
得られるようになり、これらのＡ／粉末を用いた粉末冶
金法によってＡ７合金の開発が進んでいる。
るいはＰａ等の遷移金属の含有量の多いｋ１合金粉末が
得られるようになり、これらのＡ／粉末を用いた粉末冶
金法によってＡ７合金の開発が進んでいる。
しかし、これらの粉末を用いて、Ｓｌの含有量あるいは
Ｆｅ等の遷移金属の含有量の多い機械的特性の優れたＡ
４合金を粉末鍛造法により製造しようとする場合、上記
の金型潤滑だけでは金型との焼付きを防止できなくなり
、所定形状の鍛造品が得られないばかりか、金型寿命が
短くなったり事故の原因にもなっていた。
Ｆｅ等の遷移金属の含有量の多い機械的特性の優れたＡ
４合金を粉末鍛造法により製造しようとする場合、上記
の金型潤滑だけでは金型との焼付きを防止できなくなり
、所定形状の鍛造品が得られないばかりか、金型寿命が
短くなったり事故の原因にもなっていた。
本発明はかかる従来の事情に鑑み、鍛造時の金型との焼
付きがないアルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法を提
供することを目的とする。
付きがないアルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法を提
供することを目的とする。
本発明のアルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法は、黒
鉛、窒化硼素及び二硫化モリブデンからなる群から選ば
れた少なくとも１種の自己潤滑性粒子の粉末１〜２５体
積％と、残部の主にアルミニウム粉末又はアルミニウム
合金粉末を含むアルミニウム系原料粉末とを混合し、こ
の混合粉末を圧縮成形及び／又は押出成形して得られた
プリフォームを熱間鍛造することを特徴とする。
鉛、窒化硼素及び二硫化モリブデンからなる群から選ば
れた少なくとも１種の自己潤滑性粒子の粉末１〜２５体
積％と、残部の主にアルミニウム粉末又はアルミニウム
合金粉末を含むアルミニウム系原料粉末とを混合し、こ
の混合粉末を圧縮成形及び／又は押出成形して得られた
プリフォームを熱間鍛造することを特徴とする。
アルミニウム系原料粉末は目的とするＡｊ金合金組成に
合わせて、Ａ４合金粉末単独でもよいし、Ａｌ粉末又は
Ａｔ合金粉末の外にＣｕ、 Ｍｇ及びＳｌからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の元素粉末や、Ｆｅ、入１．
Ｍｇ、 Ｔｉ、Ｚｒ５Ｓｉ等の元素の酸化物、窒化物
、硼化物及び炭化物からなる群から選ばれた少なくとも
１種の化合物粉末を含有しても良い。。
合わせて、Ａ４合金粉末単独でもよいし、Ａｌ粉末又は
Ａｔ合金粉末の外にＣｕ、 Ｍｇ及びＳｌからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の元素粉末や、Ｆｅ、入１．
Ｍｇ、 Ｔｉ、Ｚｒ５Ｓｉ等の元素の酸化物、窒化物
、硼化物及び炭化物からなる群から選ばれた少なくとも
１種の化合物粉末を含有しても良い。。
本方法においては、Ａｌ系原料粉末に黒鉛、窒化硼素（
ＢＮ） 、又は二硫化モリブデン（ＭｏＳ ）のような
自己潤滑性粒子の粉末を混合することにより、鍛造時に
金型との焼付きが防止でさる。又、金型との焼付きが生
じなくなるので、鍛造品の形状によっては鍛造回数を減
ら丁ことが可能になる。
ＢＮ） 、又は二硫化モリブデン（ＭｏＳ ）のような
自己潤滑性粒子の粉末を混合することにより、鍛造時に
金型との焼付きが防止でさる。又、金型との焼付きが生
じなくなるので、鍛造品の形状によっては鍛造回数を減
ら丁ことが可能になる。
しかし、本方法においても、焼付きの危険をなく丁為に
、従来の如く金型及び／又はプリフォーム自体に黒鉛等
の潤滑剤を塗布又は噴霧して熱間鍛造することが好まし
い。
、従来の如く金型及び／又はプリフォーム自体に黒鉛等
の潤滑剤を塗布又は噴霧して熱間鍛造することが好まし
い。
又、本方法により製造されたＡｔ系粉末鍛造合金は自己
潤滑性粒子を含有しているので、合金自体も耐焼付性及
び耐摩耗性に侵れている。
潤滑性粒子を含有しているので、合金自体も耐焼付性及
び耐摩耗性に侵れている。
Ａ４系原料粉末に混合する自己潤滑性粒子粉末の量を１
〜２５体積％とする理由は、この量が１体積％未満では
金型との焼付きがおこり、２５体積％を超えると鍛造時
に合金にラメラ状のクラックが発生しや丁く又得られた
ＡＩ系合金の機械的特性も悪化するからである。又、自
己潤滑性粒子粉末の量は目的とする鍛造品の特性により
制限され、又金型の形状や鍛造条件に依存するほか、Ａ
ｌ粉末又はＡ１合金粉末の粒度が細かいほど及びＳ１含
有量が多いほど金型との焼付きがおこりや丁いので、こ
れ等の点を考慮して上記範囲内で適時選択される。
〜２５体積％とする理由は、この量が１体積％未満では
金型との焼付きがおこり、２５体積％を超えると鍛造時
に合金にラメラ状のクラックが発生しや丁く又得られた
ＡＩ系合金の機械的特性も悪化するからである。又、自
己潤滑性粒子粉末の量は目的とする鍛造品の特性により
制限され、又金型の形状や鍛造条件に依存するほか、Ａ
ｌ粉末又はＡ１合金粉末の粒度が細かいほど及びＳ１含
有量が多いほど金型との焼付きがおこりや丁いので、こ
れ等の点を考慮して上記範囲内で適時選択される。
しかし、通常は自己潤滑性粒子粉末の混合量は３〜１０
体積％の範囲が好ましく、この範囲でＡｌ系粉末鍛造合
金の機械的特性を損なうことなく金型の焼付きを有効に
防止でき、４シかもｌ系粉末鍛造合金の耐焼付性及び耐
摩耗性も良好である。
体積％の範囲が好ましく、この範囲でＡｌ系粉末鍛造合
金の機械的特性を損なうことなく金型の焼付きを有効に
防止でき、４シかもｌ系粉末鍛造合金の耐焼付性及び耐
摩耗性も良好である。
更に、Ａｌ系原料粉末に含まれてもよいＯｕｓ Ｍｇ又
はＳｌの少なくとも１種の元素粉末の量は混合粉末全体
の０．２〜１０体積％の範囲が好ましく、又Ｆｓ ｓ
ｋｌ ＳＭｇ ％ Ｔｉ、Ｚｒ、 Ｓｉ等の元素の酸化
物、窒化物、硼化物又は炭化物の少なくとも１種の化合
物粉末の量は混合粉末全体の０．５〜１０体積％の範囲
が好ましい。これらの元素粉末又は化合物粉末の量が１
０体積％を超えると金型との焼付きが激しくなるので好
ましくない。
はＳｌの少なくとも１種の元素粉末の量は混合粉末全体
の０．２〜１０体積％の範囲が好ましく、又Ｆｓ ｓ
ｋｌ ＳＭｇ ％ Ｔｉ、Ｚｒ、 Ｓｉ等の元素の酸化
物、窒化物、硼化物又は炭化物の少なくとも１種の化合
物粉末の量は混合粉末全体の０．５〜１０体積％の範囲
が好ましい。これらの元素粉末又は化合物粉末の量が１
０体積％を超えると金型との焼付きが激しくなるので好
ましくない。
実施例Ｉ
Ａｌ −２７ｗｔ％Ｓ ｉ −４ｗｔ％Ｃ！ｕ−０，５
ｗｔ％Ｍｇ合金粉末（粒径１５０μｍ以下）に、黒鉛粉
末（粒径１５０μｍ以下）を下記表の如くＯ〜３０ ｖ
ｏ１％混合し、混合粉末を直径５０１ＷＷＸ長さ５０關
に４ｔｏｎＡｙｎの圧力でＣ工Ｐ成形し、得られた成形
体（相対密度８０％）を鍛造用のプリフォームとした。
ｗｔ％Ｍｇ合金粉末（粒径１５０μｍ以下）に、黒鉛粉
末（粒径１５０μｍ以下）を下記表の如くＯ〜３０ ｖ
ｏ１％混合し、混合粉末を直径５０１ＷＷＸ長さ５０關
に４ｔｏｎＡｙｎの圧力でＣ工Ｐ成形し、得られた成形
体（相対密度８０％）を鍛造用のプリフォームとした。
このプリフォームを４５００に加熱し、金型にも黒鉛潤
滑を施して、熱間鍛造した。鍛造時の金型との焼付状況
をチエツクすると共に、得られ、た各Ａｔ系粉末鍛造合
金の引張強度及び５４ｊＣ材を相手材として摩擦した場
合の焼付荷重を求め、結果を下記表に示した。
滑を施して、熱間鍛造した。鍛造時の金型との焼付状況
をチエツクすると共に、得られ、た各Ａｔ系粉末鍛造合
金の引張強度及び５４ｊＣ材を相手材として摩擦した場
合の焼付荷重を求め、結果を下記表に示した。
（註）Ｘ印を付した試料は比較例である。
実施例２
Ａｔ −３５ｗｔ％Ｓ１合金粉末（粒径２５０μｍ以下
）に、ＢＮ粉末（粒径１５０ μｎ以下）を５ ｖａｔ
％及び１０ｖｏｊ％混合し、混合粉末を直径１７５ｍＸ
長さ３０（１１１１１に１．５ｔ（＋ｖ論の圧力でＣ工
Ｐ成形し、得られた成形体を４５０ ｔＺ’に加熱して
直径５０謂に押出成形した。この押出成形体を直径５０
１１ｔｌｌＸ長さ４０＋１１１１１に切り出した鍛造用
のプリフォームを４５０Ｃに加熱し、金型にも黒鉛潤滑
を施して、外径５５朋×内径４０＋ａｍ Ｘ底厚み５簡
の有底筒体に熱間鍛造したところ、いずれも金型との焼
付きをおこさずに鍛造できた。
）に、ＢＮ粉末（粒径１５０ μｎ以下）を５ ｖａｔ
％及び１０ｖｏｊ％混合し、混合粉末を直径１７５ｍＸ
長さ３０（１１１１１に１．５ｔ（＋ｖ論の圧力でＣ工
Ｐ成形し、得られた成形体を４５０ ｔＺ’に加熱して
直径５０謂に押出成形した。この押出成形体を直径５０
１１ｔｌｌＸ長さ４０＋１１１１１に切り出した鍛造用
のプリフォームを４５０Ｃに加熱し、金型にも黒鉛潤滑
を施して、外径５５朋×内径４０＋ａｍ Ｘ底厚み５簡
の有底筒体に熱間鍛造したところ、いずれも金型との焼
付きをおこさずに鍛造できた。
しかし、ＢＮ粉末を含有しないＡ／！−３５ｗｔ％Ｓ１
合金粉末のみを上記と同様に成形して鍛造したところ、
金型との焼付きが発生した。
合金粉末のみを上記と同様に成形して鍛造したところ、
金型との焼付きが発生した。
前記したように、本方法により製造されたＡＪ系粉末鍛
造合金は自己潤滑性粒子を含有し、それ自体が耐焼付性
及び耐摩耗性に擾れているので、各種の摺動部品材料と
して好適である。依って、以下の実施例において、薄肉
で渦巻状の複雑な形状を有するスクロール型コンプレッ
サーの動態ト定羽を本方法に従って製造する例を説明す
る。
造合金は自己潤滑性粒子を含有し、それ自体が耐焼付性
及び耐摩耗性に擾れているので、各種の摺動部品材料と
して好適である。依って、以下の実施例において、薄肉
で渦巻状の複雑な形状を有するスクロール型コンプレッ
サーの動態ト定羽を本方法に従って製造する例を説明す
る。
実施例３
Ａｊ−２０ｗｔ％Ｓｉ−５ｗｔ％Ｆｅ合金粉末（粒径１
５０μｍ以下）に黒鉛粉末、ＢＮ粉末又はＭｏＳ 粉末
を夫々５２ 。
５０μｍ以下）に黒鉛粉末、ＢＮ粉末又はＭｏＳ 粉末
を夫々５２ 。
〜１０ ｖｏ１％混合し、これらの混合粉末及び自己潤
滑性粒子粉末を含まないＡ４−２０ｗｔ％Ｓｉ−５ｗｔ
％Ｆｅ合金粉末を直径９０關Ｘ長さ４０酩に５ ｔＯｎ
／ｌｉｍの圧力で夫々金型成形した。Ａｊ−２（ｈｖｔ
％Ｓｉ−５ｗｔ％Ｆｅ合金粉末単独では金型と焼付きを
生じたが、自己潤滑性粒子を含むものは焼付きが生じな
かった。
滑性粒子粉末を含まないＡ４−２０ｗｔ％Ｓｉ−５ｗｔ
％Ｆｅ合金粉末を直径９０關Ｘ長さ４０酩に５ ｔＯｎ
／ｌｉｍの圧力で夫々金型成形した。Ａｊ−２（ｈｖｔ
％Ｓｉ−５ｗｔ％Ｆｅ合金粉末単独では金型と焼付きを
生じたが、自己潤滑性粒子を含むものは焼付きが生じな
かった。
得られた成形体を鍛造用のプリフォームとじて５００
Ｃに加熱し、金型にも黒鉛潤滑を施して、直径１００Ｉ
＋Ｌ１１１×長さ２６１１Ｉｓに熱間鍛造し、更ニコレ
ヲ外径１０５１１ＬＩＩｌの渦巻状に同様の条件で熱間
鍛造した。
Ｃに加熱し、金型にも黒鉛潤滑を施して、直径１００Ｉ
＋Ｌ１１１×長さ２６１１Ｉｓに熱間鍛造し、更ニコレ
ヲ外径１０５１１ＬＩＩｌの渦巻状に同様の条件で熱間
鍛造した。
Ａｔ−２０ｗｔ％Ｓｉ−５ｗｔ％Ｆｅ合金粉末単独では
金型に黒鉛塗布を施しても金型と焼付きを生じたが、自
己潤滑性粒子を含むものはいずれも焼付きが全く生じる
ことなく、又クラックも発生せずに渦巻状の素形材に鍛
造できた。
金型に黒鉛塗布を施しても金型と焼付きを生じたが、自
己潤滑性粒子を含むものはいずれも焼付きが全く生じる
ことなく、又クラックも発生せずに渦巻状の素形材に鍛
造できた。
各素形材を切削加工して最終形状の渦巻状動態及び定態
とし、実機テストを行なった。動態又は定態の少なくと
もいずれかに自己潤滑性粒子を含むものは耐焼付性が良
好であったが、自己潤滑性粒子を含まないものは約５時
間で焼付きを生じ、運転不能となった。
とし、実機テストを行なった。動態又は定態の少なくと
もいずれかに自己潤滑性粒子を含むものは耐焼付性が良
好であったが、自己潤滑性粒子を含まないものは約５時
間で焼付きを生じ、運転不能となった。
実施例４
Ａｌ粉末（粒径２５−０μｍ以下）にＳ１粉末、Ｏｕ粉
末及びＭｇ粉末１ ｖｏｊ％、及び黒鉛粉末１５ ｖａ
ｔ％を夫々添加した混合粉末を実施例１と同様に成形し
、素形材に熱間鍛造した。金型成形時及び熱間鍛造時と
もに金型との焼付きは生じなかった。
末及びＭｇ粉末１ ｖｏｊ％、及び黒鉛粉末１５ ｖａ
ｔ％を夫々添加した混合粉末を実施例１と同様に成形し
、素形材に熱間鍛造した。金型成形時及び熱間鍛造時と
もに金型との焼付きは生じなかった。
又、この素形材を切削加工した渦巻状の動態と定羽とは
良好な耐焼付性を示した。
良好な耐焼付性を示した。
しかし、比較の為に黒鉛粉末を混合しない以外は上記と
同様に成形し且つ鍛造した場合には、熱間鍛造時ばかり
か金型成形時にも金型との焼付きが発生した。
同様に成形し且つ鍛造した場合には、熱間鍛造時ばかり
か金型成形時にも金型との焼付きが発生した。
実施例５
Ａ４−３０ｙｔ％８１合金粉末（粒径２５０μｍ以下）
に黒鉛粉末１０ ｖｏ１％及びＡ４０ 粉末（平均粒径
１．５ μｍ）５ ｖｏｔ％を添加した混合粉末を実施
例１と同様に成形し、素形材に熱間鍛造した。金型成形
時及び熱間鍛造時ともに金型との焼付きは生じなかった
。
に黒鉛粉末１０ ｖｏ１％及びＡ４０ 粉末（平均粒径
１．５ μｍ）５ ｖｏｔ％を添加した混合粉末を実施
例１と同様に成形し、素形材に熱間鍛造した。金型成形
時及び熱間鍛造時ともに金型との焼付きは生じなかった
。
又、この素形材を切削加工した渦巻状の動態と定態とは
実機テストにおいても良好な耐焼付性及び耐摩耗性を示
した。
実機テストにおいても良好な耐焼付性及び耐摩耗性を示
した。
しかし、比較のために黒鉛粉末を混合しない以外は上記
と同様に成形し且つ鍛造した場合には、熱間鍛造時ばか
りか金型成形時にも金型との焼付きが発生した。
と同様に成形し且つ鍛造した場合には、熱間鍛造時ばか
りか金型成形時にも金型との焼付きが発生した。
本発明によれば、熱間鍛造の際に金型との焼き付きがお
こらず、従って従来よりも少ない鍛造回数で、鍛造表面
がきれいで寸法精度に優れたアルミニウム系粉末鍛造合
金を製造することができる。
こらず、従って従来よりも少ない鍛造回数で、鍛造表面
がきれいで寸法精度に優れたアルミニウム系粉末鍛造合
金を製造することができる。
又、得られたアルミニウム系粉末鍛造合金は、それ自体
が耐焼付性及び耐摩耗性を有するので、摺動部品材料と
して好適であり、特にスクロール型コンプレッサーの動
態や定態等のアルミニウム合金系のコンプレッサ一部品
を安価に提供することができる。
が耐焼付性及び耐摩耗性を有するので、摺動部品材料と
して好適であり、特にスクロール型コンプレッサーの動
態や定態等のアルミニウム合金系のコンプレッサ一部品
を安価に提供することができる。
Claims (2)
- （１）黒鉛、窒化硼素及び二硫化モリブデンからなる群
から選ばれた少なくとも１種の自己潤滑性粒子の粉末１
〜２５体積％と、残部の主にアルミニウム粉末又はアル
ミニウム合金粉末を含むアルミニウム系原料粉末とを混
合し、この混合粉末を圧縮成形及び／又は押出成形して
得られたプリフオームを熱間鍛造することを特徴とする
、アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法。 - （２）アルミニウム系原料粉末は、アルミニウム粉末又
はアルミニウム合金粉末の外に、銅、マグネシウム及び
珪素からなる群から選ばれた少なくとも１種の元素粉末
、及び／又は鉄、アルミニウム、マグネシウム、チタン
、ジルコニウム及び珪素の元素の酸化物、窒化物、硼化
物及び炭化物からなる群から選ばれた少なくとも１種の
化合物粉末を含有することを特徴とする、特許請求の範
囲（１）項記載のアルミニウム系粉末鍛造合金の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261290A JPH01104730A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法 |
| DE3817350A DE3817350A1 (de) | 1987-05-23 | 1988-05-20 | Verfahren zur herstellung von spiralfoermigen teilen sowie verfahren zur herstellung einer aluminiumpulverschmiedelegierung |
| US07/197,173 US4838936A (en) | 1987-05-23 | 1988-05-23 | Forged aluminum alloy spiral parts and method of fabrication thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261290A JPH01104730A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104730A true JPH01104730A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=17359747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62261290A Pending JPH01104730A (ja) | 1987-05-23 | 1987-10-16 | アルミニウム系粉末鍛造合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01104730A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114000013A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-01 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种自润滑铝基复合材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61257450A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 耐熱アルミニウム合金 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62261290A patent/JPH01104730A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61257450A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 耐熱アルミニウム合金 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114000013A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-01 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种自润滑铝基复合材料及其制备方法 |
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