JPH01289559A - 金属部材の鋳ぐるみ方法 - Google Patents
金属部材の鋳ぐるみ方法Info
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- JPH01289559A JPH01289559A JP11739888A JP11739888A JPH01289559A JP H01289559 A JPH01289559 A JP H01289559A JP 11739888 A JP11739888 A JP 11739888A JP 11739888 A JP11739888 A JP 11739888A JP H01289559 A JPH01289559 A JP H01289559A
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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、軽金属材料に係り、更に詳細には軽金属材料
中に金属製の被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ方法に係る。
中に金属製の被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ方法に係る。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題アルミニウ
ム合金の如き軽金属よりなる部材に於て特定の特性を局
部的に向上させる方法の一つとして、その部材を構成す
る軽金属以外の金属よりなる被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむこ
とか従来より知られている。例えばＳＥＡペーパ７７０
０３１ ＋、：記載されている如く、内燃機関のピスト
ンのトップリング溝壁面の耐摩耗性を向上させる目的で
、ピストンのトップリング溝部に鋳鉄製の耐摩環が鋳ぐ
るまれることがある。この場合耐摩環がアルミニウム合
金中に良好に鋳ぐるまれるよう、鋳ぐるみに先立って耐
摩環の表面にアルフィン処理が一般に施こされている。
ム合金の如き軽金属よりなる部材に於て特定の特性を局
部的に向上させる方法の一つとして、その部材を構成す
る軽金属以外の金属よりなる被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむこ
とか従来より知られている。例えばＳＥＡペーパ７７０
０３１ ＋、：記載されている如く、内燃機関のピスト
ンのトップリング溝壁面の耐摩耗性を向上させる目的で
、ピストンのトップリング溝部に鋳鉄製の耐摩環が鋳ぐ
るまれることがある。この場合耐摩環がアルミニウム合
金中に良好に鋳ぐるまれるよう、鋳ぐるみに先立って耐
摩環の表面にアルフィン処理が一般に施こされている。
しかしアルフィン処理は高価であり、また必ずしも信頼
性の高い鋳ぐるみを達成することができない。
性の高い鋳ぐるみを達成することができない。
またアルミニウム合金よりなるシリンダブロック中に耐
摩耗性に優れたアルミニウム合金よりなるシリンダライ
チが形成されることがある。この場合には被鋳ぐるみ材
もアルミニウム合金よりなっているので、アルフィン処
理は不要であるが、被鋳ぐるみ材の表面に酸化被膜が存
在するため、周知の如く被鋳ぐるみ材と母材との間の界
面に於ける接合強度を必ずしも十分な値にすることがで
きないという問題があり、従ってこの場合にはシリンダ
ブロックはシリンダライナを打込むことにより製造され
ている。
摩耗性に優れたアルミニウム合金よりなるシリンダライ
チが形成されることがある。この場合には被鋳ぐるみ材
もアルミニウム合金よりなっているので、アルフィン処
理は不要であるが、被鋳ぐるみ材の表面に酸化被膜が存
在するため、周知の如く被鋳ぐるみ材と母材との間の界
面に於ける接合強度を必ずしも十分な値にすることがで
きないという問題があり、従ってこの場合にはシリンダ
ブロックはシリンダライナを打込むことにより製造され
ている。
更に被鋳ぐるみ材の表面に酸化被膜が存在することに起
因する上述の如き問題を解消すべく、例えば特開昭６１
−３３７５２号に記載されている如く、被鋳ぐるみ材の
表面に塩素系フラックスやＫＡ Ｉ Ｆ４の如きフッ化
物のフラックスを適用することが既に提案されている。
因する上述の如き問題を解消すべく、例えば特開昭６１
−３３７５２号に記載されている如く、被鋳ぐるみ材の
表面に塩素系フラックスやＫＡ Ｉ Ｆ４の如きフッ化
物のフラックスを適用することが既に提案されている。
しかし塩素系のフラックスは酸化被膜を必ずしも良好に
除去することができず、また塩化物が鋳ぐるみ部分に残
存することによる腐食という新たな問題が発生し易い。
除去することができず、また塩化物が鋳ぐるみ部分に残
存することによる腐食という新たな問題が発生し易い。
またＫＡ Ｉ Ｆ、の如きフッ化物のフラックスは塩素
系のフラックスよりも酸化被膜の除去能力に優れている
が、このフラックスによる場合にも酸化被膜が必ずしも
完全には除去されず、またかかるフラックスが多量に使
用されると、鋳ぐるみ部に残留気泡が発生し易いという
問題がある。
系のフラックスよりも酸化被膜の除去能力に優れている
が、このフラックスによる場合にも酸化被膜が必ずしも
完全には除去されず、またかかるフラックスが多量に使
用されると、鋳ぐるみ部に残留気泡が発生し易いという
問題がある。
本発明は、従来の鋳ぐるみ方法に於ける上述の如き問題
に鑑み、被鋳ぐるみ材と母材との間の界面の接合強度に
優れ、残留気泡等の欠陥のない鋳ぐるみを達成すること
のできる方法を提供することを目的としている。
に鑑み、被鋳ぐるみ材と母材との間の界面の接合強度に
優れ、残留気泡等の欠陥のない鋳ぐるみを達成すること
のできる方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
上述の如き目的は、本発明によれば、金属フ、ツ化物の
微細片とＦ ｅ ｓ Ｃｒ −、Ｎ １％ Ｃｕ ％Ｔ
ｊ ｓＺ ｎ ｓ Ａ Ｉ ＳＭ ｇ ％ Ｓ ｎ
ｓ Ｍ ｎ ＳＣｏ ｓ Ａ ｇ −、Ｐｂ、Ｓｉ、及
びこれらの何れかを主成分とする合金よりなる群より選
択された金属の微細片とを含む混合物を金属製の被鋳ぐ
るみ材の表面に付着させ、該被鋳ぐるみ材をＡＩ、Ｍｇ
、Ａ１合金、及びＭｇ合金よりなる群より選択された軽
金属の溶湯中に鋳ぐるむ方法によって達成される。
微細片とＦ ｅ ｓ Ｃｒ −、Ｎ １％ Ｃｕ ％Ｔ
ｊ ｓＺ ｎ ｓ Ａ Ｉ ＳＭ ｇ ％ Ｓ ｎ
ｓ Ｍ ｎ ＳＣｏ ｓ Ａ ｇ −、Ｐｂ、Ｓｉ、及
びこれらの何れかを主成分とする合金よりなる群より選
択された金属の微細片とを含む混合物を金属製の被鋳ぐ
るみ材の表面に付着させ、該被鋳ぐるみ材をＡＩ、Ｍｇ
、Ａ１合金、及びＭｇ合金よりなる群より選択された軽
金属の溶湯中に鋳ぐるむ方法によって達成される。
発明の作用及び効果
本発明によれば、金属フッ化物の微細片と特定の金属の
微細片とを含む混合物が被鋳ぐるみ材の表面に付着され
、かくして処理された被鋳ぐるみ材が軽金属の溶湯中に
鋳ぐるまれる。
微細片とを含む混合物が被鋳ぐるみ材の表面に付着され
、かくして処理された被鋳ぐるみ材が軽金属の溶湯中に
鋳ぐるまれる。
従って金属フッ化物によって溶湯の表面の酸化被膜が除
去され、これにより溶湯が被鋳ぐるみ材の表面に容易に
濡れるようになり、また上述の特定の金属は軽金属の溶
湯との濡れ性に優れており、溶湯との反応によって発熱
するので、溶湯が被鋳ぐるみ材に一層良好に濡れること
が確保され、これにより被鋳ぐるみ材が軽金属中に良好
に鋳ぐるまれる。
去され、これにより溶湯が被鋳ぐるみ材の表面に容易に
濡れるようになり、また上述の特定の金属は軽金属の溶
湯との濡れ性に優れており、溶湯との反応によって発熱
するので、溶湯が被鋳ぐるみ材に一層良好に濡れること
が確保され、これにより被鋳ぐるみ材が軽金属中に良好
に鋳ぐるまれる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、混合物中に含まれ
る特定の金属は短繊維、ウィスカ、粉末の如き微細片の
形態をなしている。
る特定の金属は短繊維、ウィスカ、粉末の如き微細片の
形態をなしている。
また本発明の方法に於ては、金属フッ化物は任意の金属
元素のフッ化物であってよいが、例えばに２ ＺｒＦ５
、Ｋ２ ＴｉＦ６ 、ＫＡｌＦ４ 、Ｋ３ＡｌＦ６
、Ｋ２ ＡｌＦ３ ・Ｈ２０，Ｃ５ＡＩＦ４、ＣｓＡ
ｌＦ３ ・）（２０の如く、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、希土類金属の如き電気的に正の元素と結合し
たＴｉ５Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ、Ｎｂ５Ｔａの如き遷移金属又
はＡＩを含むフッ化物であることが好ましい。従って本
発明の他の一つの詳細な特徴によれば、金属フッ化物は
電気的に正の金属元素と結合した遷移金属又はＡ１を含
むフッ化物である。
元素のフッ化物であってよいが、例えばに２ ＺｒＦ５
、Ｋ２ ＴｉＦ６ 、ＫＡｌＦ４ 、Ｋ３ＡｌＦ６
、Ｋ２ ＡｌＦ３ ・Ｈ２０，Ｃ５ＡＩＦ４、ＣｓＡ
ｌＦ３ ・）（２０の如く、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、希土類金属の如き電気的に正の元素と結合し
たＴｉ５Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ、Ｎｂ５Ｔａの如き遷移金属又
はＡＩを含むフッ化物であることが好ましい。従って本
発明の他の一つの詳細な特徴によれば、金属フッ化物は
電気的に正の金属元素と結合した遷移金属又はＡ１を含
むフッ化物である。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例１
第１図に示されている如く、平均粒径４ｏμｍのアルミ
ニウム合金（ＡＩ−１２％Ｓｉ）粉末１０と、Ｋ２Ｚｒ
Ｆ６粉末１４とを重量比で５０：１の比率にて水に添加
し混合することにより、これらよりなるペースト１６を
形成した。
ニウム合金（ＡＩ−１２％Ｓｉ）粉末１０と、Ｋ２Ｚｒ
Ｆ６粉末１４とを重量比で５０：１の比率にて水に添加
し混合することにより、これらよりなるペースト１６を
形成した。
次いで第２図に示されている如く、アルミニウム合金（
Ａ Ｓ ＴＭ規格Ａ３９０）よりなるシリンダライナ１
８の外周面及び両端面にペースト１６を刷毛によって塗
布し、ペースト及びライナを約８０℃に加熱することに
よってペーストを十分に乾燥した。
Ａ Ｓ ＴＭ規格Ａ３９０）よりなるシリンダライナ１
８の外周面及び両端面にペースト１６を刷毛によって塗
布し、ペースト及びライナを約８０℃に加熱することに
よってペーストを十分に乾燥した。
次いで第３図に示されている如く、シリンダブ・ロック
を鋳造するための鋳造装置２０のシリンダボアを郭定す
る部分２２にシリンダライナ１８を嵌合によって固定し
、鋳造装置内に約７４０”Ｃのアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣ４Ｃ）の溶湯２４を注湯し、これにより第４
図に示されている如く、シリンダライナ１８が鋳ぐるま
れたシリンダブロック２６を形成した。
を鋳造するための鋳造装置２０のシリンダボアを郭定す
る部分２２にシリンダライナ１８を嵌合によって固定し
、鋳造装置内に約７４０”Ｃのアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣ４Ｃ）の溶湯２４を注湯し、これにより第４
図に示されている如く、シリンダライナ１８が鋳ぐるま
れたシリンダブロック２６を形成した。
次いでかくして形成されたシリンダブロックを切断し、
その断面を研磨して光学顕微鏡にて観察したところ、シ
リンダライナとシリンダブロックの母材との間の界面に
は間隙や残留気泡が存在せず、これらが良好に一体的に
接合していることが認められた。
その断面を研磨して光学顕微鏡にて観察したところ、シ
リンダライナとシリンダブロックの母材との間の界面に
は間隙や残留気泡が存在せず、これらが良好に一体的に
接合していることが認められた。
実施例２
平均粒径５μｍのＮｉ粉末とに２ＴｉＦ６粉末とを重量
比で６０：１の比率にて水に添加し混合することにより
、これらよりなるペーストを形成した。
比で６０：１の比率にて水に添加し混合することにより
、これらよりなるペーストを形成した。
次いで鋳鉄（ＪＩＳ規格ＦＣ２５）よりなるシリンダラ
イナの外周面及び両端面にペーストを刷毛によって塗布
し、ペースト及びライナを約８０℃に加熱することによ
ってペーストを十分に乾燥し、更に全体を約２５０℃に
予熱した。
イナの外周面及び両端面にペーストを刷毛によって塗布
し、ペースト及びライナを約８０℃に加熱することによ
ってペーストを十分に乾燥し、更に全体を約２５０℃に
予熱した。
次いでシリンダブロックを鋳造するための鋳造装置のシ
リンダボアを郭定する部分にシリンダライナを嵌合によ
って固定し、鋳造装置内に約７４０℃のアルミニウム合
金（ＪＩＳ規格ＡＣ４Ｃ）の溶湯を注湯し、これにより
シリンダライナが鋳ぐるまれだシリンダブロックを形成
した。
リンダボアを郭定する部分にシリンダライナを嵌合によ
って固定し、鋳造装置内に約７４０℃のアルミニウム合
金（ＪＩＳ規格ＡＣ４Ｃ）の溶湯を注湯し、これにより
シリンダライナが鋳ぐるまれだシリンダブロックを形成
した。
次いで実施例１の場合と同様、かくして形成されたシリ
ンダブロックを切断し、その断面を研磨して光学顕微鏡
にて観察したところ、シリンダライナとシリンダブロッ
クの母材との間の界面には間隙や残留気泡が存在せず、
これらが良好に一体的に接合していることが認められた
。
ンダブロックを切断し、その断面を研磨して光学顕微鏡
にて観察したところ、シリンダライナとシリンダブロッ
クの母材との間の界面には間隙や残留気泡が存在せず、
これらが良好に一体的に接合していることが認められた
。
実施例３
平均粒径６０μｍのアルミニウム合金（ＡＩ−４０％Ｚ
ｎ）粉末とに２ＴｉＦ６粉末とを重量比で３０：１の比
率Ｊこて水に添加し混合することにより、それらよりな
るスラリーを形成した。また体積率５％のアルミナ−シ
リカ短繊維にて複合強化されたアルミニウム合金（Ｊ
ｌ５ｆｆｌｌＡＣ８Ａ）よりなる耐摩環を用意した。
ｎ）粉末とに２ＴｉＦ６粉末とを重量比で３０：１の比
率Ｊこて水に添加し混合することにより、それらよりな
るスラリーを形成した。また体積率５％のアルミナ−シ
リカ短繊維にて複合強化されたアルミニウム合金（Ｊ
ｌ５ｆｆｌｌＡＣ８Ａ）よりなる耐摩環を用意した。
次いで耐摩環を前記スラリー中にどぶ漬けした後取出し
、それを室温にて十分乾燥させ、更に約２００℃に予熱
した。次いでピストン鋳造用の鋳型のトップリング溝に
対応する位置に上述の如く処理された耐摩環を配置し、
鋳型内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶
湯を注湯し、これによりピストン粗材を形成した。
、それを室温にて十分乾燥させ、更に約２００℃に予熱
した。次いでピストン鋳造用の鋳型のトップリング溝に
対応する位置に上述の如く処理された耐摩環を配置し、
鋳型内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶
湯を注湯し、これによりピストン粗材を形成した。
次いで、かくして形成されたピストン粗材の耐摩環が鋳
ぐるまれた部分を切断し、その断面を研磨して光学顕微
鏡にて観察したところ、耐摩環とピストンの母材との間
の界面には間隙や残留気泡は存在せず、これらが良好に
一体的に接合していることが認められた。
ぐるまれた部分を切断し、その断面を研磨して光学顕微
鏡にて観察したところ、耐摩環とピストンの母材との間
の界面には間隙や残留気泡は存在せず、これらが良好に
一体的に接合していることが認められた。
実施例４
平均粒径３０μ閣のステンレスｍ（ＪＩＳ規格５ＵＳ４
３０）粉末とに２ＺｒＦ５粉末とを重量比で６０＝１の
比率にて水に添加し混合することにより、それらよりな
るスラリーを形成した。また体積率５％のアルミナ−シ
リカ短繊維にて複合強化されたアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣｇＡ）よりなる耐摩環を用意した。
３０）粉末とに２ＺｒＦ５粉末とを重量比で６０＝１の
比率にて水に添加し混合することにより、それらよりな
るスラリーを形成した。また体積率５％のアルミナ−シ
リカ短繊維にて複合強化されたアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣｇＡ）よりなる耐摩環を用意した。
次いで耐摩環を前記スラリー中にどぶ漬けした後取出し
、それを室温にて十分乾燥させ、更に約２００℃に予熱
した。次いでピストン鋳造用の鋳型のトップリング溝に
対応する位置に上述の如く処理された耐摩環を配置し、
鋳型内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶
湯を注湯し、これによりピストン粗材を形成した。
、それを室温にて十分乾燥させ、更に約２００℃に予熱
した。次いでピストン鋳造用の鋳型のトップリング溝に
対応する位置に上述の如く処理された耐摩環を配置し、
鋳型内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）の溶
湯を注湯し、これによりピストン粗材を形成した。
次いで実施例３の場合と同様、かくして形成されたピス
トン粗材の耐摩環が鋳ぐるまれた部分を切断し、その断
面を研磨して光学顕微鏡にて観察したところ、耐摩環と
ピストンの母材との間の界面には間隙や残留気泡は存在
せず、これらが良好に一体的に接合していることが認め
られた。
トン粗材の耐摩環が鋳ぐるまれた部分を切断し、その断
面を研磨して光学顕微鏡にて観察したところ、耐摩環と
ピストンの母材との間の界面には間隙や残留気泡は存在
せず、これらが良好に一体的に接合していることが認め
られた。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかでろう。
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかでろう。
第１図乃至第４図は本発明による鋳ぐるみ方法の一つの
実施例を示す工程図である。 １０・・・アルミニウム合金粉末、１４・・・Ｋ２Ｔｉ
Ｆ６粉末）末、１６・・・ペースト、１８・・・シリン
ダライナ、２０・・・鋳造装置、２２・・・シリンダボ
アを郭定する部分、２４・・・アルミニウム合金の溶湯
、２６・・・シリンダブロック 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
穀筒１図 １０・・アルミニウム合金粉末 １４・・Ｋ２ＴｉＦ６粉末 １６・・ペースト １Ｂ・・シリンダライナ 節２図
実施例を示す工程図である。 １０・・・アルミニウム合金粉末、１４・・・Ｋ２Ｔｉ
Ｆ６粉末）末、１６・・・ペースト、１８・・・シリン
ダライナ、２０・・・鋳造装置、２２・・・シリンダボ
アを郭定する部分、２４・・・アルミニウム合金の溶湯
、２６・・・シリンダブロック 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
穀筒１図 １０・・アルミニウム合金粉末 １４・・Ｋ２ＴｉＦ６粉末 １６・・ペースト １Ｂ・・シリンダライナ 節２図
Claims (1)
- 金属フッ化物の微細片とＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔ
ｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｐｂ
、Ｓｉ、及びこれらの何れかを主成分とする合金よりな
る群より選択された金属の微細片とを含む混合物を金属
製の被鋳ぐるみ材の表面に付着させ、該被鋳ぐるみ材を
Ａｌ、Ｍｇ、Ａｌ合金、及びＭｇ合金よりなる群より選
択された軽金属の溶湯中に鋳ぐるむ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11739888A JPH01289559A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 金属部材の鋳ぐるみ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11739888A JPH01289559A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 金属部材の鋳ぐるみ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289559A true JPH01289559A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14710664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11739888A Pending JPH01289559A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 金属部材の鋳ぐるみ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348113B1 (en) | 1998-11-25 | 2002-02-19 | Cabot Corporation | High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same |
| JP2009544471A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | カーエス・アルミニウム−テヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 金属表面の酸化物層を還元するためのフラックスおよび方法 |
| CN101892406A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-11-24 | 江苏大学 | 一种具有均匀细小等轴晶粒的铝基复合材料制备方法 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11739888A patent/JPH01289559A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348113B1 (en) | 1998-11-25 | 2002-02-19 | Cabot Corporation | High purity tantalum, products containing the same, and methods of making the same |
| JP2009544471A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | カーエス・アルミニウム−テヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 金属表面の酸化物層を還元するためのフラックスおよび方法 |
| CN101892406A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-11-24 | 江苏大学 | 一种具有均匀细小等轴晶粒的铝基复合材料制备方法 |
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