JPH04131304A - Ａｌ―Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法 - Google Patents
Ａｌ―Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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〕
この発明は、エンジン、コンプレッサー等の各種機械部
品に使用した場合に設計制約を緩和することのできる機
械的特性の異方性が少ない１７−Ｓｉ系合金焼結鍛造部
材の製造法に関するものである。
品に使用した場合に設計制約を緩和することのできる機
械的特性の異方性が少ない１７−Ｓｉ系合金焼結鍛造部
材の製造法に関するものである。
Ｓｉ：１０〜３５％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．５〜
３％以下、Ｆｅ、Ｎｉ 、Ｍｎ、Ｃｒのうち１種または
２種以上：０，５〜１０％を含有し、残部；Ａｌおよび
不可避不純物から成る成分組成（以上、％は、重量％）
を有し、エア・アトマイズ法により得られたＡｌ−Ｓｉ
系合金粉末を原料粉末として用い、この原料粉末に冷間
静水圧プレス（ＣＩＰ）、金型成形などの冷間圧縮成形
を施して圧粉体を作製し、二の圧粉体に押出し、鍛造な
との熱間塑性加工を施して固化、成形することによりへ
Ω−３ｉ系合金焼結鍛造部材を製造する方法は知られて
いる。二の製造方法において、上記熱間塑性加工時の加
工度を高めるに従い、粉末表面の酸化物の破壊、分散か
進み、粉末同志の金属結合が強固となり、強度および靭
性の優れたＡ、ｌ／−Ｓｉ系合金部材か得られる。
３％以下、Ｆｅ、Ｎｉ 、Ｍｎ、Ｃｒのうち１種または
２種以上：０，５〜１０％を含有し、残部；Ａｌおよび
不可避不純物から成る成分組成（以上、％は、重量％）
を有し、エア・アトマイズ法により得られたＡｌ−Ｓｉ
系合金粉末を原料粉末として用い、この原料粉末に冷間
静水圧プレス（ＣＩＰ）、金型成形などの冷間圧縮成形
を施して圧粉体を作製し、二の圧粉体に押出し、鍛造な
との熱間塑性加工を施して固化、成形することによりへ
Ω−３ｉ系合金焼結鍛造部材を製造する方法は知られて
いる。二の製造方法において、上記熱間塑性加工時の加
工度を高めるに従い、粉末表面の酸化物の破壊、分散か
進み、粉末同志の金属結合が強固となり、強度および靭
性の優れたＡ、ｌ／−Ｓｉ系合金部材か得られる。
しかしながら、従来の上記方法で製造されたＡｌ−Ｓｉ
系合金部材は、鍛伸方向では優れた機械的特性を示すも
のの、その直角方向では著しく機械的特性が低下するた
めに、機械部品を設計するに際して大きな制約かあった
。
系合金部材は、鍛伸方向では優れた機械的特性を示すも
のの、その直角方向では著しく機械的特性が低下するた
めに、機械部品を設計するに際して大きな制約かあった
。
そこで、本発明者らは、かかる課題を解決すべく研究を
行った結果、 （ａ） 全体が１５０−以下であり、１５０〜１００
即の粒子が２％以上含まれる上記成分組成のＡｐ−８ｉ
系合金粉末を、その粒子の初期溶融（ｉｎｃｉｐｉｅｎ
ｔＩｌｌｅｌｔｉｎｇ）による液相発生を利用した液相
焼結を行い、粉末粒子間にある程度の結合を与えたのち
、熱間塑性加工を施すことにより、従来よりも小さな鍛
伸量で優れた機械的特性を示すＡｌ−Ｓｉ系合金焼結鍛
造部材を得ることかできるとともに機械的特性の異方性
か小さなへΩ−Ｓｉ系合金焼結鍛造部材を得ることかで
きる、 （ｂ） 上記成分組成のＡｌ−Ｓｉ系合金粉末粒子の
初期溶融（ｉｎｃｆｐｉｅｎｔ Ｉｌｅｌｔｉｎｇ）に
よる液相発生を利用した焼結は、液参目発生温度〜液相
発生温度＋５０℃、の温度範囲内て液相焼結することか
好ましい、 などの知見を得たのである。
行った結果、 （ａ） 全体が１５０−以下であり、１５０〜１００
即の粒子が２％以上含まれる上記成分組成のＡｐ−８ｉ
系合金粉末を、その粒子の初期溶融（ｉｎｃｉｐｉｅｎ
ｔＩｌｌｅｌｔｉｎｇ）による液相発生を利用した液相
焼結を行い、粉末粒子間にある程度の結合を与えたのち
、熱間塑性加工を施すことにより、従来よりも小さな鍛
伸量で優れた機械的特性を示すＡｌ−Ｓｉ系合金焼結鍛
造部材を得ることかできるとともに機械的特性の異方性
か小さなへΩ−Ｓｉ系合金焼結鍛造部材を得ることかで
きる、 （ｂ） 上記成分組成のＡｌ−Ｓｉ系合金粉末粒子の
初期溶融（ｉｎｃｆｐｉｅｎｔ Ｉｌｅｌｔｉｎｇ）に
よる液相発生を利用した焼結は、液参目発生温度〜液相
発生温度＋５０℃、の温度範囲内て液相焼結することか
好ましい、 などの知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 Ｓ ｉ：ＩＯ〜３５％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．５
〜３９６、Ｆｅ、Ｎｉ 、 Ｍｎ、Ｃｒのうち１種また
は２種以上二０．５〜１０％を含有し、残部：Ａｌおよ
び不可避不純物から成る組成（以上、％は、重量％）を
有しかつ急冷凝固法により得られたＡｌ−Ｓｉ系合金粉
末を冷間圧縮成形して圧粉体を製造し、この圧粉体を非
酸化性雰囲気中で焼結したのち、熱間塑性加工を施すＡ
ｌ−Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法において、 上記Ａｊ７−Ｓｉ系合金粉末は、全体が１５０即以下で
あり、１５０〜１００」の粒子が２重量％以上含まれる
粒度の粉末を使用し、上記焼結は、液相発生温度〜液相
発生温度＋５０℃、の温度範囲内で液相焼結する機械的
特性の異方性が少ないＡｌＳｉ系合金焼結鍛造部材の製
造法に特徴を有するものである。
って、 Ｓ ｉ：ＩＯ〜３５％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０．５
〜３９６、Ｆｅ、Ｎｉ 、 Ｍｎ、Ｃｒのうち１種また
は２種以上二０．５〜１０％を含有し、残部：Ａｌおよ
び不可避不純物から成る組成（以上、％は、重量％）を
有しかつ急冷凝固法により得られたＡｌ−Ｓｉ系合金粉
末を冷間圧縮成形して圧粉体を製造し、この圧粉体を非
酸化性雰囲気中で焼結したのち、熱間塑性加工を施すＡ
ｌ−Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法において、 上記Ａｊ７−Ｓｉ系合金粉末は、全体が１５０即以下で
あり、１５０〜１００」の粒子が２重量％以上含まれる
粒度の粉末を使用し、上記焼結は、液相発生温度〜液相
発生温度＋５０℃、の温度範囲内で液相焼結する機械的
特性の異方性が少ないＡｌＳｉ系合金焼結鍛造部材の製
造法に特徴を有するものである。
つぎに、この発明で使用するＡｌ−Ｓｉ系合金粉末の粒
度および液相焼結温度を上記のごとく限定した理由につ
いて説明する。
度および液相焼結温度を上記のごとく限定した理由につ
いて説明する。
（ａ）ＡＮ−Ｓｉ系合金粉末の粒度
上記成分組成を有するＡｌ−Ｓｉ系合金粉末の粒度は、
全体が１５０ｔｌｎを越えると、金属組織の初晶Ｓｊが
粗くなり、強度および靭性が低下するので好ましくなく
、上記成分組成を有するＡＪ７Ｓｉ系合金粉末を液相発
生温度の直上で焼結すると、ますＣｕ、Ｍｇ、Ｓｉのミ
クロ偏折部に液相か発生するために１５０〜１００−の
粒子が２重量％以上含まれることか必要であり、２重量
％未満では液相焼結することによる効果か少ない。
全体が１５０ｔｌｎを越えると、金属組織の初晶Ｓｊが
粗くなり、強度および靭性が低下するので好ましくなく
、上記成分組成を有するＡＪ７Ｓｉ系合金粉末を液相発
生温度の直上で焼結すると、ますＣｕ、Ｍｇ、Ｓｉのミ
クロ偏折部に液相か発生するために１５０〜１００−の
粒子が２重量％以上含まれることか必要であり、２重量
％未満では液相焼結することによる効果か少ない。
したかって、上記成分組成を有するＡｌ−Ｓｉ系合金粉
末の粒度は、全体か１５０ＩＥｎ以下てあり、かつ１５
０〜１００μｓの粒子か２重量％以上と定めた。
末の粒度は、全体か１５０ＩＥｎ以下てあり、かつ１５
０〜１００μｓの粒子か２重量％以上と定めた。
（ｂ） 焼結温度
上記成分組成のへΩ−Ｓｉ系合金粉末粒子の初期溶融（
ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｍｅｌｔｉｎｇ）による液相発生
を利用した焼結は、液相発生温度未満では液相焼結の効
果か得られず、液相発生温度＋５０℃の温度よりも高い
温度で焼結すると金属組織が粗大化し、機械的特性か低
下するので好ましくない。したがって、焼結温度は、液
相発生温度〜液相発生温度＋５０℃の温度範囲内に定め
た。
ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ ｍｅｌｔｉｎｇ）による液相発生
を利用した焼結は、液相発生温度未満では液相焼結の効
果か得られず、液相発生温度＋５０℃の温度よりも高い
温度で焼結すると金属組織が粗大化し、機械的特性か低
下するので好ましくない。したがって、焼結温度は、液
相発生温度〜液相発生温度＋５０℃の温度範囲内に定め
た。
つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
。
。
実施例１〜９および比較例１〜８
第１表に示される成分組成および粒度を有するＡｄｌ−
Ｓｉ系合金空気アトマイズ粉末を用意し、この、６ｄｌ
−Ｓｉ系合金空気アトマイズ粉末を圧力３ｔｏｎ／ｃｄ
で冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）Ｌ、直径 ｆｌｉｏｍｍ
、高さ：１２０ｍｕの円柱状圧粉体を製造した。
Ｓｉ系合金空気アトマイズ粉末を用意し、この、６ｄｌ
−Ｓｉ系合金空気アトマイズ粉末を圧力３ｔｏｎ／ｃｄ
で冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）Ｌ、直径 ｆｌｉｏｍｍ
、高さ：１２０ｍｕの円柱状圧粉体を製造した。
この圧粉体を窒素雰囲気中、第１表に示される温度およ
び時間て液相焼結し、焼結体を作製した後、焼結体を４
８０℃に加熱保持しながら機械プレスを用いて加工率’
１０％のもとて密閉型鍛造を行い、焼結鍛造部材を得た
。この焼結鍛造部材に、４８０℃×１ｈ「加熱保持後、
温度４０℃のポリアルキレングリコール１３％水溶液に
焼入れという条件で溶体化処理を施し、そののち、１７
０℃Ｘ １Ｏｈｒ加熱保持の条件で時効処理を施した。
び時間て液相焼結し、焼結体を作製した後、焼結体を４
８０℃に加熱保持しながら機械プレスを用いて加工率’
１０％のもとて密閉型鍛造を行い、焼結鍛造部材を得た
。この焼結鍛造部材に、４８０℃×１ｈ「加熱保持後、
温度４０℃のポリアルキレングリコール１３％水溶液に
焼入れという条件で溶体化処理を施し、そののち、１７
０℃Ｘ １Ｏｈｒ加熱保持の条件で時効処理を施した。
このようにして得られた合金部材から、鍛造時のプレス
方向およびプレス方向に直角な方向に試験片を採取し、
これら試験片を用いて引張試験を行い、引張強度を測定
して、それらの結果を第１表に示した。
方向およびプレス方向に直角な方向に試験片を採取し、
これら試験片を用いて引張試験を行い、引張強度を測定
して、それらの結果を第１表に示した。
従来例 １〜２
さらに、比較のために、上記実施例１〜９および比較例
１〜８で用意したＡｌ−３ｉ系合金空気アトマイズ粉末
を実施例および比較例と同じ条件て圧粉成形し、得られ
た圧粉体を液相焼結することなく、そのまま４８０℃に
加熱保持しながら、機械プレスを用いて密閉型鍛造を行
い密度比９７％以上の予備鍛造体を作製した。この予備
鍛造体を再び４８０℃に加熱保持しながら、加工率４０
％および５０％のもとて密閉型鍛造を行い鍛造部材を得
た。
１〜８で用意したＡｌ−３ｉ系合金空気アトマイズ粉末
を実施例および比較例と同じ条件て圧粉成形し、得られ
た圧粉体を液相焼結することなく、そのまま４８０℃に
加熱保持しながら、機械プレスを用いて密閉型鍛造を行
い密度比９７％以上の予備鍛造体を作製した。この予備
鍛造体を再び４８０℃に加熱保持しながら、加工率４０
％および５０％のもとて密閉型鍛造を行い鍛造部材を得
た。
このようにして得られた鍛造部材には実施例および比較
例と同じ条件で溶体化・時効の熱処理を施した後、鍛造
時のプレス方向およびプレス方向に直角な方向に試験片
を採取し、これら試験片を用いて引張り試験を行い、引
張り強度を測定して、それらの結果を第１表に示した。
例と同じ条件で溶体化・時効の熱処理を施した後、鍛造
時のプレス方向およびプレス方向に直角な方向に試験片
を採取し、これら試験片を用いて引張り試験を行い、引
張り強度を測定して、それらの結果を第１表に示した。
※船形率、鍛造前の部材の高さｈＯ
鍛造後の部材の高さｈ としたとき
り。
第１表の結果から、この発明法の実施例１〜９により得
られた焼結鍛造部材は、従来例１〜２により得られた鍛
造部材に比べて低い鍛造加工率においても高い引張り強
度を示し、しかも引張り強度の異方性か小さいことかわ
かる。
られた焼結鍛造部材は、従来例１〜２により得られた鍛
造部材に比べて低い鍛造加工率においても高い引張り強
度を示し、しかも引張り強度の異方性か小さいことかわ
かる。
この発明によると、高い強度を有し、しかも従来よりも
強度の異方性か小さいへΩ−８ｊ系合金焼結鍛造部材を
提供することかでき、機械部品などの設計に際しての制
約を大幅に緩和することができるなどの効果を奏するも
のである。
強度の異方性か小さいへΩ−８ｊ系合金焼結鍛造部材を
提供することかでき、機械部品などの設計に際しての制
約を大幅に緩和することができるなどの効果を奏するも
のである。
Claims (1)
- （１）Ｓｉ：１０〜３５％、Ｃｕ：１〜５％、Ｍｇ：０
．５〜３％、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒのうち１種または
２種以上：０．５〜１０％を含有し、残部：Ａｌおよび
不可避不純物から成る組成（以上、％は、重量％）を有
しかつ急冷凝固法により得られたＡｌ−Ｓｉ系合金粉末
を、冷間圧縮成形して圧粉体を製造し、この圧粉体を非
酸化性雰囲気中で焼結したのち、熱間鍛造を施すＡｌ−
Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法において、 上記Ａｌ−Ｓｉ系合金粉末は、全体が１５０μｍ以下で
あり、１５０〜１００μｍの粒子が２％以上含まれるこ
と、および、 上記焼結は、液相発生温度〜液相発生温度＋５０℃、の
温度範囲内で液相焼結すること、を特徴とする機械的特
性の異方性が少ないＡｌ−Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251139A JP2730284B2 (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Ａｌ―Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251139A JP2730284B2 (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Ａｌ―Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131304A true JPH04131304A (ja) | 1992-05-06 |
| JP2730284B2 JP2730284B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=17218255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2251139A Expired - Lifetime JP2730284B2 (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Ａｌ―Ｓｉ系合金焼結鍛造部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730284B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540810A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-29 | 常熟市良益金属材料有限公司 | 一种铝硅合金 |
| JP2017078213A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 昭和電工株式会社 | 摺動部品向け熱間鍛造用アルミニウム合金粉末、その製造方法、摺動部品用アルミニウム合金鍛造品、およびその製造方法 |
| CN107695340A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 浙江跃进机械有限公司 | 铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法 |
| CN107695339A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 浙江跃进机械有限公司 | 一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法 |
| JP2019026859A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 昭和電工株式会社 | 高速動部品用アルミニウム合金鍛造品、およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2251139A patent/JP2730284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540810A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-29 | 常熟市良益金属材料有限公司 | 一种铝硅合金 |
| JP2017078213A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 昭和電工株式会社 | 摺動部品向け熱間鍛造用アルミニウム合金粉末、その製造方法、摺動部品用アルミニウム合金鍛造品、およびその製造方法 |
| JP2019026859A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 昭和電工株式会社 | 高速動部品用アルミニウム合金鍛造品、およびその製造方法 |
| CN107695340A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 浙江跃进机械有限公司 | 铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法 |
| CN107695339A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 浙江跃进机械有限公司 | 一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2730284B2 (ja) | 1998-03-25 |
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