JPH04323342A - 遷移元素添加アルミニウム粉末合金及びその製造方法 - Google Patents
遷移元素添加アルミニウム粉末合金及びその製造方法Info
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- JPH04323342A JPH04323342A JP3094266A JP9426691A JPH04323342A JP H04323342 A JPH04323342 A JP H04323342A JP 3094266 A JP3094266 A JP 3094266A JP 9426691 A JP9426691 A JP 9426691A JP H04323342 A JPH04323342 A JP H04323342A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、遷移元素を添加した
アルミニウム粉末合金及びその合金を粉末鍛造法により
製造する方法に関する。
アルミニウム粉末合金及びその合金を粉末鍛造法により
製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】急冷凝固法やメカニカルアロイング法な
どの粉末製造法を利用して得られるアルミニウム合金粉
末にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等種々の遷移元素を添加し粉末鍛
造により成形固化したアルミニウム粉末合金及びその製
造方法が公知である。
どの粉末製造法を利用して得られるアルミニウム合金粉
末にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等種々の遷移元素を添加し粉末鍛
造により成形固化したアルミニウム粉末合金及びその製
造方法が公知である。
【０００３】かかる製造方法により得られるアルミニウ
ム粉末合金は、従来の溶解鋳造法により得られるものに
比べると、上記Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等の遷移元素をはじめ
Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｉ等の溶体化時効硬化元素やＭｏ
、Ｖ、Ｚｎ等の合金元素を含む分散強化粒子をアルミニ
ウムに多量に固溶させ、準安定状態の合金相を保ちかつ
偏析することなく均一に微細に分散した組織を保ちなが
ら熱間鍛造により成形固化できるため、強度、靭性、硬
度、剛性等の機械的特性の他耐熱性や耐摩耗性に優れた
ものが得られる。
ム粉末合金は、従来の溶解鋳造法により得られるものに
比べると、上記Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等の遷移元素をはじめ
Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｉ等の溶体化時効硬化元素やＭｏ
、Ｖ、Ｚｎ等の合金元素を含む分散強化粒子をアルミニ
ウムに多量に固溶させ、準安定状態の合金相を保ちかつ
偏析することなく均一に微細に分散した組織を保ちなが
ら熱間鍛造により成形固化できるため、強度、靭性、硬
度、剛性等の機械的特性の他耐熱性や耐摩耗性に優れた
ものが得られる。
【０００４】このようなアルミニウム粉末合金部品の製
造方法の一例として、例えば特開昭６３−６０２６５号
公報によるものが提案されている。
造方法の一例として、例えば特開昭６３−６０２６５号
公報によるものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな優れた特性を確保するためには、まず上記アルミニ
ウム合金粉末の完全結合（密着）が必要条件であり、粉
末表面に形成されている酸化アルミニウム皮膜が粉末ど
うしの結合を阻止するため、一般には適切な加熱・加圧
条件を付与することにより酸化皮膜を十分に除去もしく
は分断・破壊し粉末どうしを圧着させて金属結合及び固
相拡散を生じさせる必要がある。
うな優れた特性を確保するためには、まず上記アルミニ
ウム合金粉末の完全結合（密着）が必要条件であり、粉
末表面に形成されている酸化アルミニウム皮膜が粉末ど
うしの結合を阻止するため、一般には適切な加熱・加圧
条件を付与することにより酸化皮膜を十分に除去もしく
は分断・破壊し粉末どうしを圧着させて金属結合及び固
相拡散を生じさせる必要がある。
【０００６】酸化皮膜は主に粉末製造工程及び粉末成形
体の加熱工程にて生成される。アルミニウム粉末合金部
材の製造工程において粉末成形体を加熱処理する場合、
３００℃以上に加熱するとアルミニウム粉末粒子に吸着
している結晶水が蒸発し、これとアルミニウムが反応し
て粉末表面に強固な酸化アルミニウム皮膜を生成するた
め、上記の如く粉末どうしの結合が阻止され十分な強度
を有するアルミニウム粉末合金部材を得ることが困難と
なる。
体の加熱工程にて生成される。アルミニウム粉末合金部
材の製造工程において粉末成形体を加熱処理する場合、
３００℃以上に加熱するとアルミニウム粉末粒子に吸着
している結晶水が蒸発し、これとアルミニウムが反応し
て粉末表面に強固な酸化アルミニウム皮膜を生成するた
め、上記の如く粉末どうしの結合が阻止され十分な強度
を有するアルミニウム粉末合金部材を得ることが困難と
なる。
【０００７】また、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの遷移元素を
添加したアルミニウム急冷凝固粉末では、これらの遷移
元素とアルミニウムとの金属間化合物（例えばＦｅＡｌ
３、ＮｉＡｌ、ＣｒＡｌ３等）が微細に析出している。 このようなアルミニウム合金粉末を熱間鍛造する際、粉
末内に析出しているこれらの金属間化合物は素地のアル
ミニウムに対して拡散係数が極めて小さいので多量に遷
移元素を含有するような場合、加熱処理により粗大化し
た金属間化合物はアルミニウム粉末どうしの拡散結合を
阻止するため、十分な強度・靭性を有するアルミニウム
粉末合金部材を得ることが困難となる。
添加したアルミニウム急冷凝固粉末では、これらの遷移
元素とアルミニウムとの金属間化合物（例えばＦｅＡｌ
３、ＮｉＡｌ、ＣｒＡｌ３等）が微細に析出している。 このようなアルミニウム合金粉末を熱間鍛造する際、粉
末内に析出しているこれらの金属間化合物は素地のアル
ミニウムに対して拡散係数が極めて小さいので多量に遷
移元素を含有するような場合、加熱処理により粗大化し
た金属間化合物はアルミニウム粉末どうしの拡散結合を
阻止するため、十分な強度・靭性を有するアルミニウム
粉末合金部材を得ることが困難となる。
【０００８】前記公報による方法では粉末粒子表面に吸
着している水分の除去を目的として大気雰囲気中での粉
末成形体の熱処理工程を導入しているが、前記の如く除
去された水分が再度アルミニウムと反応するためやはり
粉末表面に強固な酸化アルミニウム皮膜を生成して粉末
どうしの結合を阻止することになる。また、粉末表面に
存在する酸化皮膜を十分に破壊して粉末どうしを結合さ
せるために粉末成形体を加熱処理した後、予備的な熱間
密閉型鍛造を経て計２回の熱間鍛造を実施しており、こ
のためコストを低減できないという問題がある。
着している水分の除去を目的として大気雰囲気中での粉
末成形体の熱処理工程を導入しているが、前記の如く除
去された水分が再度アルミニウムと反応するためやはり
粉末表面に強固な酸化アルミニウム皮膜を生成して粉末
どうしの結合を阻止することになる。また、粉末表面に
存在する酸化皮膜を十分に破壊して粉末どうしを結合さ
せるために粉末成形体を加熱処理した後、予備的な熱間
密閉型鍛造を経て計２回の熱間鍛造を実施しており、こ
のためコストを低減できないという問題がある。
【０００９】この発明は、上述した従来のアルミニウム
粉末合金及びその製造方法における種々の問題に留意し
て、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｒなどの遷移元素を含むアルミ
ニウム合金粉末を熱間鍛造法により成形固化し、十分な
高強度特性を確保するための最適な合金組成の設計と比
較的簡単で経済的な粉末鍛造方法（具体的には１回の熱
間鍛造工程）の確立を課題とする。
粉末合金及びその製造方法における種々の問題に留意し
て、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｒなどの遷移元素を含むアルミ
ニウム合金粉末を熱間鍛造法により成形固化し、十分な
高強度特性を確保するための最適な合金組成の設計と比
較的簡単で経済的な粉末鍛造方法（具体的には１回の熱
間鍛造工程）の確立を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めこの発明は、分散強化粒子としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒか
ら選ばれた１種又は１種以上の遷移元素及び溶体化時効
硬化性元素を添加して成る多重強化アルミニウム合金で
あって、前記遷移元素の添加量を重量基準でＦｅ：５〜
１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃｒ：３〜８％とし、かつ
合計添加量が１５％を越えないものとした遷移元素添加
アルミニウム粉末合金としたのである。
めこの発明は、分散強化粒子としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒか
ら選ばれた１種又は１種以上の遷移元素及び溶体化時効
硬化性元素を添加して成る多重強化アルミニウム合金で
あって、前記遷移元素の添加量を重量基準でＦｅ：５〜
１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃｒ：３〜８％とし、かつ
合計添加量が１５％を越えないものとした遷移元素添加
アルミニウム粉末合金としたのである。
【００１１】上記発明に対して、前記分散強化粒子とし
て、さらにＭｏ、Ｖ、Ｚｒから選ばれた１種又は１種以
上の合金元素をそれぞれ重量基準で１〜５％を越えない
ように添加し、かつＳｉ：５〜１７％を添加したものと
してもよい。
て、さらにＭｏ、Ｖ、Ｚｒから選ばれた１種又は１種以
上の合金元素をそれぞれ重量基準で１〜５％を越えない
ように添加し、かつＳｉ：５〜１７％を添加したものと
してもよい。
【００１２】あるいは上記いずれかの発明に対して、前
記溶体化時効硬化性元素をＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれ
たものとしてもよい。
記溶体化時効硬化性元素をＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれ
たものとしてもよい。
【００１３】さらに、上記いずれかの発明によるアルミ
ニウム粉末合金を製造する方法として、分散強化粒子と
してＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒから選ばれた１種又は１種以上の
遷移元素及び溶体化時効硬化性元素を添加して成る多重
強化アルミニウム合金であって、前記遷移元素の添加量
を重量基準でＦｅ：５〜１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃ
ｒ：３〜８％とし、かつ合計添加量が１５％を越えない
ものとした遷移元素添加アルミニウム粉末合金を急冷凝
固法により得、この粉末を冷間又は温間で予備成形し、
不活性ガス雰囲気中で３００〜５６０℃にて１５分〜３
時間加熱処理した後、熱間コイニングによる熱間鍛造で
成形固化することから成る遷移元素添加アルミニウム粉
末合金の製造方法を採用することができる。
ニウム粉末合金を製造する方法として、分散強化粒子と
してＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒから選ばれた１種又は１種以上の
遷移元素及び溶体化時効硬化性元素を添加して成る多重
強化アルミニウム合金であって、前記遷移元素の添加量
を重量基準でＦｅ：５〜１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃ
ｒ：３〜８％とし、かつ合計添加量が１５％を越えない
ものとした遷移元素添加アルミニウム粉末合金を急冷凝
固法により得、この粉末を冷間又は温間で予備成形し、
不活性ガス雰囲気中で３００〜５６０℃にて１５分〜３
時間加熱処理した後、熱間コイニングによる熱間鍛造で
成形固化することから成る遷移元素添加アルミニウム粉
末合金の製造方法を採用することができる。
【００１４】この場合、前記熱間コイニングの鍛造処理
に引き続き同一金型臼内で杵及び／又は中栓を作動させ
押出鍛造処理によって突起形状を創製するようにしても
よい。押出鍛造処理は前方、後方押出鍛造処理のいずれ
か又はその両方を用いて行なうことができる。
に引き続き同一金型臼内で杵及び／又は中栓を作動させ
押出鍛造処理によって突起形状を創製するようにしても
よい。押出鍛造処理は前方、後方押出鍛造処理のいずれ
か又はその両方を用いて行なうことができる。
【００１５】
【作用】以上のように構成した発明において、まず合金
の各成分として用いられる元素の作用について説明する
。
の各成分として用いられる元素の作用について説明する
。
【００１６】Ｆｅ：Ａｌとの金属間化合物（例えば、Ｆ
ｅＡｌ３）を生成して高温度特性を改善させる効果があ
る。その量が５％未満では特性改善に対する効果が不十
分であり、また１２％を越えて添加すると金属間化合物
が粗大化するため合金の強度・靭性が低下する。
ｅＡｌ３）を生成して高温度特性を改善させる効果があ
る。その量が５％未満では特性改善に対する効果が不十
分であり、また１２％を越えて添加すると金属間化合物
が粗大化するため合金の強度・靭性が低下する。
【００１７】Ｎｉ：Ｆｅと同様にＡｌとの金属間化合物
（例えばＮｉＡｌ、Ｎｉ２Ａｌ）を生成して高温度強度
特性を改善させる効果がある。その量が３％未満では特
性改善に対する効果が不十分であり、また１０％を越え
て添加すると金属間化合物が粗大化するため合金の強度
・靭性が低下する。
（例えばＮｉＡｌ、Ｎｉ２Ａｌ）を生成して高温度強度
特性を改善させる効果がある。その量が３％未満では特
性改善に対する効果が不十分であり、また１０％を越え
て添加すると金属間化合物が粗大化するため合金の強度
・靭性が低下する。
【００１８】Ｃｒ：耐食性を向上させるとともに、Ａｌ
との微細な金属間化合物（例えば、ＣｒＡｌ３）を生成
することにより強度を向上させる効果がある。３％未満
ではその効果は不十分であり、また８％を越えて添加し
てもその効果は向上しないうえ逆に晶出物が粗大化する
ため強度・靭性が低下する。
との微細な金属間化合物（例えば、ＣｒＡｌ３）を生成
することにより強度を向上させる効果がある。３％未満
ではその効果は不十分であり、また８％を越えて添加し
てもその効果は向上しないうえ逆に晶出物が粗大化する
ため強度・靭性が低下する。
【００１９】なお、これら遷移元素の各々の添加量につ
いては前記範囲においてその効果が認識されるが、これ
らの遷移元素から選ばれた１種もしくは１種以上を合計
添加量で１５％を越えて添加してもその効果は向上しな
いうえ、原料粉末を製造するうえで高融点元素を多量に
添加するためその均一溶体化温度が高温側に移行し原料
費が高価となる。
いては前記範囲においてその効果が認識されるが、これ
らの遷移元素から選ばれた１種もしくは１種以上を合計
添加量で１５％を越えて添加してもその効果は向上しな
いうえ、原料粉末を製造するうえで高融点元素を多量に
添加するためその均一溶体化温度が高温側に移行し原料
費が高価となる。
【００２０】Ｓｉ：アルミニウム素地中に微細に分散し
て強度を向上させる効果があると共に前記のＦｅ、Ｎｉ
、Ｃｒなどの遷移元素とＡｌとの金属間化合物の粗大化
を抑制する作用がある。その量が５％未満ではその効果
が不十分であり、また１７％を越えて添加すると初晶Ｓ
ｉ粒径が大きくなり合金の強度・靭性が低下し、かつ粉
末の鍛造性が悪くなる。
て強度を向上させる効果があると共に前記のＦｅ、Ｎｉ
、Ｃｒなどの遷移元素とＡｌとの金属間化合物の粗大化
を抑制する作用がある。その量が５％未満ではその効果
が不十分であり、また１７％を越えて添加すると初晶Ｓ
ｉ粒径が大きくなり合金の強度・靭性が低下し、かつ粉
末の鍛造性が悪くなる。
【００２１】Ｃｕ及びＭｇ：両者は固溶強化により強度
・硬度等の機械的特性を向上させると同時にアルミニウ
ム素地に析出して前記のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの遷移元
素とＡｌとの金属間化合物の粗大化を抑制する作用があ
る。Ｃｕについては１％未満ではその効果は不十分であ
り、また５％を越えて添加してもその効果は向上しない
うえ耐食性が低下する。Ｍｇについては０．５％未満で
は上記の効果は不十分であり、１．５％を越えて添加し
てもその効果は向上しないうえ逆に晶出物が粗大化する
ため強度・靭性が低下する。
・硬度等の機械的特性を向上させると同時にアルミニウ
ム素地に析出して前記のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの遷移元
素とＡｌとの金属間化合物の粗大化を抑制する作用があ
る。Ｃｕについては１％未満ではその効果は不十分であ
り、また５％を越えて添加してもその効果は向上しない
うえ耐食性が低下する。Ｍｇについては０．５％未満で
は上記の効果は不十分であり、１．５％を越えて添加し
てもその効果は向上しないうえ逆に晶出物が粗大化する
ため強度・靭性が低下する。
【００２２】Ｚｎ：Ａｌ合金を固溶強化すると共に、繊
維組織化することにより強度を向上させて、かつ前記の
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの遷移元素とＡｌとの金属間化合
物の粗大化を抑制する作用がある。４％未満ではその効
果は不十分であり、また６．５％を越えて添加してもそ
の効果は向上しないうえ粗大な晶出物が生じるため逆に
強度・靭性は低下する。
維組織化することにより強度を向上させて、かつ前記の
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどの遷移元素とＡｌとの金属間化合
物の粗大化を抑制する作用がある。４％未満ではその効
果は不十分であり、また６．５％を越えて添加してもそ
の効果は向上しないうえ粗大な晶出物が生じるため逆に
強度・靭性は低下する。
【００２３】Ｍｏ、Ｖ、Ｚｒ：これらの元素はアルミニ
ウムの素地に対して微細かつ均一に分散することにより
素地の強度を向上させる効果がある。それぞれ１％未満
ではその効果は不十分であり、また合計で５％を越えて
添加した場合には逆にこれらの分散粒子における切欠き
感受性が大きくなるために強度が低下する。
ウムの素地に対して微細かつ均一に分散することにより
素地の強度を向上させる効果がある。それぞれ１％未満
ではその効果は不十分であり、また合計で５％を越えて
添加した場合には逆にこれらの分散粒子における切欠き
感受性が大きくなるために強度が低下する。
【００２４】次に、製造方法について説明する。
【００２５】（１） 粉末成形
上記いずれかの発明による遷移元素添加アルミニウム合
金粉末を温間もしくは冷間にて金型内に充填して圧力を
付加することにより相対密度７５〜９３％の粉末予備成
形体を作製する。このときできる限り最終製品に近い形
状を付与する金型を使用するのが経済的に有利である。
金粉末を温間もしくは冷間にて金型内に充填して圧力を
付加することにより相対密度７５〜９３％の粉末予備成
形体を作製する。このときできる限り最終製品に近い形
状を付与する金型を使用するのが経済的に有利である。
【００２６】（２） 加熱処理
加熱処理はアルミニウム合金粉末粒子に吸着している水
分及びその他の有機成分を蒸発・除去して粉末どうしを
完全に結合させるのに必要不可欠な工程である。加熱温
度が３００℃未満または加熱時間が１５分未満の場合に
は粉末粒子に吸着している水分及びその他の有機成分を
十分に蒸発・除去することができない。しかし、前記の
如く３００℃以上に粉末予備成形体を加熱することによ
りアルミニウム合金粉末粒子に吸着している結晶水を蒸
発させても再度アルミニウムと反応して酸化アルミニウ
ム皮膜を粉末表面に生成するため粉末どうしの結合が阻
害される。そこで粉末予備成形体を窒素もしくはアルゴ
ンなどの不活性ガス雰囲気中にて加熱することにより蒸
発した結晶水とアルミニウムとの再反応による酸化アル
ミニウム皮膜の生成を抑制することができる。一方、加
熱温度が５６０℃を越えるかもしくは加熱時間が３時間
を越えると粉末内の微細組織が損なわれて急冷凝固によ
り得られた粉末自体の特性を失うことになる。したがっ
て、粉末予備成形体の適正な加熱処理条件として窒素も
しくはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中にて加熱温度
：３００〜５６０℃、加熱保持時間：１５分〜３時間を
設定した。
分及びその他の有機成分を蒸発・除去して粉末どうしを
完全に結合させるのに必要不可欠な工程である。加熱温
度が３００℃未満または加熱時間が１５分未満の場合に
は粉末粒子に吸着している水分及びその他の有機成分を
十分に蒸発・除去することができない。しかし、前記の
如く３００℃以上に粉末予備成形体を加熱することによ
りアルミニウム合金粉末粒子に吸着している結晶水を蒸
発させても再度アルミニウムと反応して酸化アルミニウ
ム皮膜を粉末表面に生成するため粉末どうしの結合が阻
害される。そこで粉末予備成形体を窒素もしくはアルゴ
ンなどの不活性ガス雰囲気中にて加熱することにより蒸
発した結晶水とアルミニウムとの再反応による酸化アル
ミニウム皮膜の生成を抑制することができる。一方、加
熱温度が５６０℃を越えるかもしくは加熱時間が３時間
を越えると粉末内の微細組織が損なわれて急冷凝固によ
り得られた粉末自体の特性を失うことになる。したがっ
て、粉末予備成形体の適正な加熱処理条件として窒素も
しくはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中にて加熱温度
：３００〜５６０℃、加熱保持時間：１５分〜３時間を
設定した。
【００２７】（３） 熱間型押鍛造
熱間型押し鍛造は前記の加熱処理により表面の水分及び
その他の有機物が除去されたアルミニウム合金粉末を加
熱・加圧して表面の酸化皮膜を十分に分断・破壊した後
粉末どうしを圧着させ、金属結合及び固相拡散を生じさ
せて粉末を完全に結合させるのに必要不可欠な工程であ
る。
その他の有機物が除去されたアルミニウム合金粉末を加
熱・加圧して表面の酸化皮膜を十分に分断・破壊した後
粉末どうしを圧着させ、金属結合及び固相拡散を生じさ
せて粉末を完全に結合させるのに必要不可欠な工程であ
る。
【００２８】その温度が３００℃未満では粉末間での十
分な金属結合及び固相拡散が生じないため粉末どうしが
完全に結合しない。一方、５６０℃を越えると金属間化
合物やその他の微細分散粒子が粗大化して急冷凝固によ
り得られた粉末自体の特性を失うと共に粉末成形体と金
型との焼き付きと言った問題が生じる。鍛造工程におけ
る加圧力については鍛造体の相対密度が９５％未満では
残存空孔が連結空孔となり強度の低下を招くため、鍛造
体の相対密度が９５％以上となる変形を与えるような加
圧力を付加させる必要がある。なお、本発明においては
、前記の加熱処理により粉末表面の水分およびその他の
有機物が十分に除去され、かつ酸化皮膜が再生成してい
ないアルミニウム合金粉末を使用するため、熱間コイニ
ングに引続く前方及び又は後方押出鍛造処理といった連
続した１回の熱間型押鍛造により比較的簡単でかつ経済
的に十分な強度を有するアルミニウム粉末合金部材を製
造することができる。この場合、突起形状には加圧軸と
並行及び又は垂直な塑性流れができる。
分な金属結合及び固相拡散が生じないため粉末どうしが
完全に結合しない。一方、５６０℃を越えると金属間化
合物やその他の微細分散粒子が粗大化して急冷凝固によ
り得られた粉末自体の特性を失うと共に粉末成形体と金
型との焼き付きと言った問題が生じる。鍛造工程におけ
る加圧力については鍛造体の相対密度が９５％未満では
残存空孔が連結空孔となり強度の低下を招くため、鍛造
体の相対密度が９５％以上となる変形を与えるような加
圧力を付加させる必要がある。なお、本発明においては
、前記の加熱処理により粉末表面の水分およびその他の
有機物が十分に除去され、かつ酸化皮膜が再生成してい
ないアルミニウム合金粉末を使用するため、熱間コイニ
ングに引続く前方及び又は後方押出鍛造処理といった連
続した１回の熱間型押鍛造により比較的簡単でかつ経済
的に十分な強度を有するアルミニウム粉末合金部材を製
造することができる。この場合、突起形状には加圧軸と
並行及び又は垂直な塑性流れができる。
【００２９】なお、このようにして得られるアルミニウ
ム粉末合金部材の強度をさらに向上させる場合にはＴ４
処理やＴ６処理といった公知の熱処理を実施することも
本発明における遷移元素添加アルミニウム粉末合金に対
しては可能である。
ム粉末合金部材の強度をさらに向上させる場合にはＴ４
処理やＴ６処理といった公知の熱処理を実施することも
本発明における遷移元素添加アルミニウム粉末合金に対
しては可能である。
【００３０】
【実施例】以下この発明の実施例について表を参照して
説明する。
説明する。
【００３１】実施例として使用した合金の組成を表１に
示す。比較例の組成も同時に示す。
示す。比較例の組成も同時に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】上記組成の合金に熱処理等を加えた本発明
の製造方法の処理条件及び作製された鍛造体の特性につ
いて表２に示す。
の製造方法の処理条件及び作製された鍛造体の特性につ
いて表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２の結果から分かるように、本発明によ
る合金組成のものを用いて本発明による製造方法により
作製されたアルミニウム粉末合金は、他の組成合金（比
較例）あるいは他の比較製法により作成されたものに比
べて引張強さが大きく改善されかつ伸び率も向上し、機
械特性が向上していることが認められる。
る合金組成のものを用いて本発明による製造方法により
作製されたアルミニウム粉末合金は、他の組成合金（比
較例）あるいは他の比較製法により作成されたものに比
べて引張強さが大きく改善されかつ伸び率も向上し、機
械特性が向上していることが認められる。
【００３６】
【効果】以上詳細に説明したように、この発明はアルミ
ニウム粉末合金の組成を分散強化粒子として所定割合の
遷移元素Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒの１つ又はそのいくつかと溶
体化時効硬化性元素が添加したものとし、かかる組成条
件で加熱処理後熱間鍛造で成形固化するようにしたから
、アルミニウム酸化皮膜を十分破壊して偏析することな
く均一に分散した微細な金属結合による組成の強度、靭
性等の機械特性に優れたアルミニウム粉末合金が得られ
る。しかも、この発明による製造方法では熱処理後一回
の鍛造処理により所望のアルミニウム粉末合金が得られ
るから、製造工程が簡略化されコスト低減が図れるとい
う利点が得られる。
ニウム粉末合金の組成を分散強化粒子として所定割合の
遷移元素Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒの１つ又はそのいくつかと溶
体化時効硬化性元素が添加したものとし、かかる組成条
件で加熱処理後熱間鍛造で成形固化するようにしたから
、アルミニウム酸化皮膜を十分破壊して偏析することな
く均一に分散した微細な金属結合による組成の強度、靭
性等の機械特性に優れたアルミニウム粉末合金が得られ
る。しかも、この発明による製造方法では熱処理後一回
の鍛造処理により所望のアルミニウム粉末合金が得られ
るから、製造工程が簡略化されコスト低減が図れるとい
う利点が得られる。
Claims (5)
- 【請求項１】 分散強化粒子としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ
から選ばれた１種又は１種以上の遷移元素及び溶体化時
効硬化性元素を添加して成る多重強化アルミニウム合金
であって、前記遷移元素の添加量を重量基準でＦｅ：５
〜１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃｒ：３〜８％とし、か
つ合計添加量が１５％を越えないものとした遷移元素添
加アルミニウム粉末合金。 - 【請求項２】 前記分散強化粒子として、さらにＭｏ
、Ｖ、Ｚｒから選ばれた１種又は１種以上の合金元素を
それぞれ重量基準で１〜５％を越えないように添加し、
かつＳｉ：５〜１７％を添加したことを特徴とする請求
項１に記載の遷移元素添加アルミニウム粉末合金。 - 【請求項３】 前記溶体化時効硬化性元素をＣｕ、Ｍ
ｇ、Ｚｎから選ばれたものとしたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の遷移元素添加アルミニウム粉末合金
。 - 【請求項４】 分散強化粒子としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ
から選ばれた１種又は１種以上の遷移元素及び溶体化時
効硬化性元素を添加して成る多重強化アルミニウム合金
であって、前記遷移元素の添加量を重量基準でＦｅ：５
〜１２％、Ｎｉ：２〜１０％、Ｃｒ：３〜８％とし、か
つ合計添加量が１５％を越えないものとした遷移元素添
加アルミニウム合金粉末を急冷凝固法により得、この粉
末を冷間又は温間で予備成形し、不活性ガス雰囲気中で
３００〜５６０℃にて１５分〜３時間加熱処理した後、
熱間コイニングによる熱間鍛造で成形固化することから
成る遷移元素添加アルミニウム粉末合金の製造方法。 - 【請求項５】 前記熱間コイニングの鍛造処理に引き
続き同一金型臼内で杵及び／又は中栓を作動させ押出鍛
造処理によって突起形状を創製することを特徴とする請
求項４に記載の遷移元素添加アルミニウム粉末合金の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094266A JPH04323342A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 遷移元素添加アルミニウム粉末合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094266A JPH04323342A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 遷移元素添加アルミニウム粉末合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323342A true JPH04323342A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14105479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3094266A Pending JPH04323342A (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 遷移元素添加アルミニウム粉末合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04323342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600474A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High heat resisting and high abrasion resisting aluminum alloy |
| WO2013183488A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | 株式会社豊田中央研究所 | アルミニウム合金粉末成形方法およびアルミニウム合金部材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201450A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-08-14 | Showa Denko Kk | 耐摩耗性アルミニウム合金の加工方法 |
| JPH0250902A (ja) * | 1988-05-12 | 1990-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 大径の製品用アルミニウム合金の成形方法 |
| JPH0261021A (ja) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | Furukawa Alum Co Ltd | 耐熱、耐摩耗性アルミニウム合金材及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP3094266A patent/JPH04323342A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201450A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-08-14 | Showa Denko Kk | 耐摩耗性アルミニウム合金の加工方法 |
| JPH0250902A (ja) * | 1988-05-12 | 1990-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 大径の製品用アルミニウム合金の成形方法 |
| JPH0261021A (ja) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | Furukawa Alum Co Ltd | 耐熱、耐摩耗性アルミニウム合金材及びその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600474A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High heat resisting and high abrasion resisting aluminum alloy |
| WO2013183488A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | 株式会社豊田中央研究所 | アルミニウム合金粉末成形方法およびアルミニウム合金部材 |
| EP2799165A4 (en) * | 2012-06-08 | 2015-11-11 | Toyota Chuo Kenkyusho Kk | METHOD FOR MOLDING ALUMINUM ALLOY POWDER AND ALUMINUM ALLOY MEMBER |
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