JPH0280537A - 高強度Ａｌ合金複合材料の製法 - Google Patents
高強度Ａｌ合金複合材料の製法Info
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- JPH0280537A JPH0280537A JP22982688A JP22982688A JPH0280537A JP H0280537 A JPH0280537 A JP H0280537A JP 22982688 A JP22982688 A JP 22982688A JP 22982688 A JP22982688 A JP 22982688A JP H0280537 A JPH0280537 A JP H0280537A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高強度のＡｌ合金複合材料に関し、更に詳しく
はセラミックス粉末、セラミックス繊維で強化された高
強度のＡｌ合金複合材料て関する。
はセラミックス粉末、セラミックス繊維で強化された高
強度のＡｌ合金複合材料て関する。
〔従来の技術］
従来の高強度Ａ／、合金複合材料は強化繊維として炭化
珪素、窒化珪、素、アルミナ短繊維などを用い、Ａｌ
合金マトリックスとしては一搬に市販されているＡｌ合
金（Ｊ工Ｓ規格、Ａ ６０６１ 。
珪素、窒化珪、素、アルミナ短繊維などを用い、Ａｌ
合金マトリックスとしては一搬に市販されているＡｌ合
金（Ｊ工Ｓ規格、Ａ ６０６１ 。
′；高強度Ａｌ合金複合材料において、その強度は強化
材（セラミックス繊維等）の強度にも依存するが、Ａｌ
マトリックス自体の強度でも大きく左右される。超々ジ
ュラルミン（７５８゜７０７５）とも云う、ＪＩＳ規格
の高力合金第６種はＺｎ約６．０％、Ｍｇ 約２．０係
のときで引張強さが約６０に９ｆ／ｍ２ とＡｌ合金中
で最も高い強度を呈しており、これ？高強度Ａｌ合金複
合材料のマトリックスとして用いた場合、引張強さ、弾
性率、耐熱性等の性能が更に向上し、高強度構造部材と
しても十分使用できる可能性を得ている。
材（セラミックス繊維等）の強度にも依存するが、Ａｌ
マトリックス自体の強度でも大きく左右される。超々ジ
ュラルミン（７５８゜７０７５）とも云う、ＪＩＳ規格
の高力合金第６種はＺｎ約６．０％、Ｍｇ 約２．０係
のときで引張強さが約６０に９ｆ／ｍ２ とＡｌ合金中
で最も高い強度を呈しており、これ？高強度Ａｌ合金複
合材料のマトリックスとして用いた場合、引張強さ、弾
性率、耐熱性等の性能が更に向上し、高強度構造部材と
しても十分使用できる可能性を得ている。
しかしながら、−層の＠電化あるいは耐熱性向上を計る
ために、更に高強度、高弾性率の優れた高強度Ａｌ合金
複合材料の出現が望まれている。
ために、更に高強度、高弾性率の優れた高強度Ａｌ合金
複合材料の出現が望まれている。
本発明は上記技術水準に鑑み、上記要望に応じ得る高強
度Ａｌ合合金金材料分提供しようとするものである。
度Ａｌ合合金金材料分提供しようとするものである。
本発明は既存のＡｌ合金１００重量部にＺｎ１〜３重量
部を含有させたものをマトリックスとし、セラミックス
粉末またはセラミックス繊維？強仕材としてなることを
特徴とする高強度Ａｌ ａ全複合材料である。
部を含有させたものをマトリックスとし、セラミックス
粉末またはセラミックス繊維？強仕材としてなることを
特徴とする高強度Ａｌ ａ全複合材料である。
本発明において対象とするＡｌ合金は任意のものが使用
でき、例えばＪ工Ｓ規格ｆ（４０００に該当するものの
うち、７０７５（重Ｉ％で、Ｓｉ：α４０以下、Ｆｅ：
Ｑ、５０以下、Ｃｕ：１、２〜２． ＯｌＭｎ：０．３
０以下、Ｍｇ：２．１〜２．９、Ｃｒ ：０．１８〜ｌ
１２８、ｚｎ ：５．１〜＆１、Ｔｉ＋Ｚｒ：Ｑ、２５
以下、Ｔｉ：０．２０以下、その他の元素合計０．１５
以下、残部Ａｌ）のような７０００系のものが好′まし
い。
でき、例えばＪ工Ｓ規格ｆ（４０００に該当するものの
うち、７０７５（重Ｉ％で、Ｓｉ：α４０以下、Ｆｅ：
Ｑ、５０以下、Ｃｕ：１、２〜２． ＯｌＭｎ：０．３
０以下、Ｍｇ：２．１〜２．９、Ｃｒ ：０．１８〜ｌ
１２８、ｚｎ ：５．１〜＆１、Ｔｉ＋Ｚｒ：Ｑ、２５
以下、Ｔｉ：０．２０以下、その他の元素合計０．１５
以下、残部Ａｌ）のような７０００系のものが好′まし
い。
本発明においては上記Ａｌ合金に強度向上に極めて有効
なＺｎ を１〜３重量係添加したもの分マトリックスと
するものであるが、Ｚｎ ｆこの範囲に限定したのは
、添加量が１重量％未満では強度向上が不十分であシ、
３重量％を越えると強度が飽和すると共に耐食性が低下
するからである。
なＺｎ を１〜３重量係添加したもの分マトリックスと
するものであるが、Ｚｎ ｆこの範囲に限定したのは
、添加量が１重量％未満では強度向上が不十分であシ、
３重量％を越えると強度が飽和すると共に耐食性が低下
するからである。
また、本発明において強化材として使用するセラミック
ス粉末、セラミックスＮＬ維の材質は酸化物系、炭化物
系、窒化物系など任意のセラミックスが使用でき、特に
セラミックス繊維としては短繊維、長繊維のものは勿論
、ウィスカ状のものも使用することができる。
ス粉末、セラミックスＮＬ維の材質は酸化物系、炭化物
系、窒化物系など任意のセラミックスが使用でき、特に
セラミックス繊維としては短繊維、長繊維のものは勿論
、ウィスカ状のものも使用することができる。
上記構成を採る本発明の高強度Ａｌ合金複合材料は、マ
トリックスとしてＡｌ合金にＺｎ を添加していない
従来のＡｌ合金複合材料よシも静強度及び３００℃まで
の高温強度などが約１．１〜１．２倍向上する。
トリックスとしてＡｌ合金にＺｎ を添加していない
従来のＡｌ合金複合材料よシも静強度及び３００℃まで
の高温強度などが約１．１〜１．２倍向上する。
炭化珪素ウィスカのプリフォーム（ウィスカ含有体積率
ｖｆ＝２５％〕 を７００℃に加熱した後、プシンジャ
ー加圧方式機構？備えた金型（ウィスカコンテナ）中に
挿入する。Ａｌ合金（７０７５）１００重量部１ｆ！ニ
ア５０℃で溶解した中へ金属Ｚｎ２重量部と添加し、重
量％で８に〇、２１、Ｆｅ：０．０７、（：！ｕ：１．
６２、Ｍｎ：α０１、Ｍｇ ：２．２９、Ｃｒ：α１８
、Ｚｎニア、５６、Ｔｉｅ（１０３、残部Ａｌ よシな
る溶湯を金型（溶湯コンテナ）へ注入する。直ちに両コ
ンテナを真空引き（１，３３Ｘ１０４Ｐａ）ｌ、、たの
ち、プランジャーを介し溶湯と高圧（８ｏ ｏ ｋｇｆ
／ｃｒＩｇ” ） に加圧し、ウィスカ群中へ含浸さ
せてＡｌ合金複合材料のインゴット分製造する。
ｖｆ＝２５％〕 を７００℃に加熱した後、プシンジャ
ー加圧方式機構？備えた金型（ウィスカコンテナ）中に
挿入する。Ａｌ合金（７０７５）１００重量部１ｆ！ニ
ア５０℃で溶解した中へ金属Ｚｎ２重量部と添加し、重
量％で８に〇、２１、Ｆｅ：０．０７、（：！ｕ：１．
６２、Ｍｎ：α０１、Ｍｇ ：２．２９、Ｃｒ：α１８
、Ｚｎニア、５６、Ｔｉｅ（１０３、残部Ａｌ よシな
る溶湯を金型（溶湯コンテナ）へ注入する。直ちに両コ
ンテナを真空引き（１，３３Ｘ１０４Ｐａ）ｌ、、たの
ち、プランジャーを介し溶湯と高圧（８ｏ ｏ ｋｇｆ
／ｃｒＩｇ” ） に加圧し、ウィスカ群中へ含浸さ
せてＡｌ合金複合材料のインゴット分製造する。
次いでインボッ）’１４１０℃に加熱し、押出速度１３
ｍ ／ ｍｉｎ ％押出比１０：１の熱間押出成形を
行い、ランダムに分散していたウィスカをマトリックス
材の塑性流動に伴ない加工方向に配向させた。この状態
のＡｌ合金複合材料の断面の顕微鏡写真（倍率５０００
倍）を第１図に示す。
ｍ ／ ｍｉｎ ％押出比１０：１の熱間押出成形を
行い、ランダムに分散していたウィスカをマトリックス
材の塑性流動に伴ない加工方向に配向させた。この状態
のＡｌ合金複合材料の断面の顕微鏡写真（倍率５０００
倍）を第１図に示す。
この押出成形丸棒を焼入、焼もどしく時効）の熱処理（
Ｔ６）したものの静施度試験及び高温強度試験結果を第
２図の■に示す。第２図にはマトリックスとしてＺｎ
を添加しなかったＡｌ合合金金材料■、Ａｌ合金（７０
７５）＋２重量％Ｚｎ 素材■′及びＡｌ合金（７０７
５）素材のデータを併せて示した。
Ｔ６）したものの静施度試験及び高温強度試験結果を第
２図の■に示す。第２図にはマトリックスとしてＺｎ
を添加しなかったＡｌ合合金金材料■、Ａｌ合金（７０
７５）＋２重量％Ｚｎ 素材■′及びＡｌ合金（７０７
５）素材のデータを併せて示した。
また、この実施例におけるＡｌ合金（７０７５）とＺｎ
よシなる素材の引張り強さは７２ｋｇｆ／ｆｆ１ｌ
＋” 耐力は６７ｋｌ？ｆ／■２ 伸びは１２．０係
であったが、この実施例で得られた高強力Ａｌ合金複合
材料の引張シ強さは１１０ ｋｇｆ／ｍａ２ 耐力は
８６匈ｆ ／ ｓｍ” 伸びＱ、８％、縦弾性率は１
５０００ ｋｇｆ ７ｍ２であった。
よシなる素材の引張り強さは７２ｋｇｆ／ｆｆ１ｌ
＋” 耐力は６７ｋｌ？ｆ／■２ 伸びは１２．０係
であったが、この実施例で得られた高強力Ａｌ合金複合
材料の引張シ強さは１１０ ｋｇｆ／ｍａ２ 耐力は
８６匈ｆ ／ ｓｍ” 伸びＱ、８％、縦弾性率は１
５０００ ｋｇｆ ７ｍ２であった。
以上、本発明の高強度Ａｌ合金複合材料の一実施例をあ
げたが、−船釣にこのマ） ＩＪラックスなるＡ４合金
（７０７５）１００重量部にＺｎ １〜３重量部添加し
てなるＡｌ合金素材の引晟り強さは６９．４〜７２．５
ｋｇｆ／瓢２ 耐力は６５、１〜６７．６ ｋｇｆ／
ｍ” 伸びは１１．６〜１２．０％であり、これにセ
ラミックス粉末またはセラミックス繊維を組合せてなる
高強度Ａｌ合金複金材料の引張り強さは９７．０〜１１
０ ｋｇｆ／ｎｍ”、耐力は７５．７〜８五２ｋｇ／１
ｉＬ２、伸びはα５８〜Ｑ、８２チ、縦弾性率は１４．
０００〜１６．２００ｋｌ？ｆ／龍２となる。
げたが、−船釣にこのマ） ＩＪラックスなるＡ４合金
（７０７５）１００重量部にＺｎ １〜３重量部添加し
てなるＡｌ合金素材の引晟り強さは６９．４〜７２．５
ｋｇｆ／瓢２ 耐力は６５、１〜６７．６ ｋｇｆ／
ｍ” 伸びは１１．６〜１２．０％であり、これにセ
ラミックス粉末またはセラミックス繊維を組合せてなる
高強度Ａｌ合金複金材料の引張り強さは９７．０〜１１
０ ｋｇｆ／ｎｍ”、耐力は７５．７〜８五２ｋｇ／１
ｉＬ２、伸びはα５８〜Ｑ、８２チ、縦弾性率は１４．
０００〜１６．２００ｋｌ？ｆ／龍２となる。
本発明の高強度Ａｊ合金複合材料は、従来のものに比し
、引張り強さ、高温強度及び弾性率などにおいて優れ、
軽量化、耐熱性などを目的１とする材料特性が向上し、
高強度構造部材としても十分使用し得る効果を奏する。
、引張り強さ、高温強度及び弾性率などにおいて優れ、
軽量化、耐熱性などを目的１とする材料特性が向上し、
高強度構造部材としても十分使用し得る効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例の高強力ＡＪ合金複合材料の
押出成形体の押出方向の断面の金属組織の顕微鏡写真（
５０００倍）であり、第２図は本発明の一実施例の高強
度ＡＩ！合金複合材料と温度の関係を示す図表である。
押出成形体の押出方向の断面の金属組織の顕微鏡写真（
５０００倍）であり、第２図は本発明の一実施例の高強
度ＡＩ！合金複合材料と温度の関係を示す図表である。
Claims (1)
- 既存のＡｌ合金１００重量部にＺｎ１〜３重量部を含
有させたものをマトリックスとし、セラミックス粉末ま
たはセラミックス繊維を強化材としてなることを特徴と
する高強度Ａｌ合金複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22982688A JPH0280537A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高強度Ａｌ合金複合材料の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22982688A JPH0280537A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高強度Ａｌ合金複合材料の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280537A true JPH0280537A (ja) | 1990-03-20 |
| JPH0437148B2 JPH0437148B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=16898277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22982688A Granted JPH0280537A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 高強度Ａｌ合金複合材料の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280537A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342341A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Toyo Alum Kk | アルミニウム合金材料 |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP22982688A patent/JPH0280537A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342341A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Toyo Alum Kk | アルミニウム合金材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437148B2 (ja) | 1992-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |