JPH0474401B2 - - Google Patents
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- JPH0474401B2 JPH0474401B2 JP58240295A JP24029583A JPH0474401B2 JP H0474401 B2 JPH0474401 B2 JP H0474401B2 JP 58240295 A JP58240295 A JP 58240295A JP 24029583 A JP24029583 A JP 24029583A JP H0474401 B2 JPH0474401 B2 JP H0474401B2
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- powder
- aluminum alloy
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- alloy powder
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
(イ) 技術分野
本発明は、軽量かつ高強度を有し、すぐれた耐
熱・耐摩耗性のアルミニウム合金粉末とその製造
法に関するものである。 (ロ) 従来技術とその問題点 アルミニウム合金は、軽量で耐食性を有してい
るが、その融点が低いために本質的に高温での強
度が低いという弱点をもつている。 これに対して近年、状態図に制約されない合金
設計が可能な急冷アルミニウム合金粉を熱間加工
して微細析出粒・結晶粒の均一な組織を有する耐
熱耐摩耗アルミニウム合金の開発が進められてい
る。ところがこの非平衡相を急冷によつて凍結と
いう方法には、その後の熱間加工時に加熱すると
いう問題がある。すなわち、この熱間加工が可能
になるような温度で所定の時間加熱すると非平衡
相の平衡相化や結晶粒の或る程度の粗大化が生
じ、急冷粉末の組織的特長を大きさをもつた合金
素材のレベルまで維持することは困難である。熱
間加工時には軟化していても、その温度以下では
極めて強い材料が要求されている。本発明はこの
課題を解決するためにメカニカルアロイング法を
用いてアルミニウム合金中に分散粒子を均一に分
布させることによつて分散粒子強化耐熱耐摩耗ア
ムミニウム合金粉末を提供するものである。 (ハ) 発明の構成 本発明は、急冷アルミニウム合金粉或は純金属
粉や母合金粉に耐熱粒子を混合し、メカニカルア
ロイング法によつてえられる複合粉およびその製
造方法に関するものである。この複合粉は、型押
−熱間鍛造、ホツトプレス、冷間静水圧プレス・
熱間鍛造、冷間静水圧プレス・熱間押出等の加工
を経て分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金
材料を提供するものである。 耐熱粒子としては、各種酸化物、炭化物、窒化
物等を単独又は数種用いかつ、混合比を容積比
0.5〜20％とする。炭素粉（或は黒鉛粉）は、メ
カニカルアロイ後の複合粉のときに一部が炭化物
Al4C3に、熱間加工後には全てが炭化物Al4C3に
変化している。従つて、耐熱粒子の炭化物の中に
は炭素粉（或は黒鉛粉）の添加も含まれている。 容積比20％以上の耐熱粒子の添加は、メカニカ
ルアロイングは可能であるけれども、その後の加
工が困難になり、又、製造されたアルミニウム合
金も胞い。又、分散粒子強化の効果を示すために
は、容積比0.5以上の耐熱粒子添加が必要である。
急冷アルミニウム合金粉末は、122℃／sec以上の
冷却速度、すなわちガスアトマイズ粉末で60メツ
シユ以下のものが望ましい。後でメカニカルアロ
イングされるのでもつと粗い粉末でも差しつかえ
ないけれども、その場合には、組成の均一性に問
題がある。 耐熱耐摩耗のアルミニウム合金としては、近年
高Si量の急冷粉が開発されており、その組成は重
量比で５〜30％Si、５％以下Cu、２％以下Mg、
残部Alからなつている。又、Al−Fe系急冷合金
の開発も盛んであり、その組成は重量比で２〜12
％Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ce、Ti、Zr、Moな
どの遷移金属のうち少なくとも１種を７％以下及
び残部Alからなる。上記の急冷アルミニウム合
金粉を使用することを本発明の特徴としている。 又、本発明は、上記急冷粉と同組成を純金属粉
の混合粉、或は母合金粉と純金属粉の混合粉、或
は母合金粉と母合金粉との混合粉のいずれかによ
つて達成することを特徴としている。 次に本発明の実施例を示す。 第１表に示すアルミニウム合金粉と耐熱粒子と
を容積比で95：５に混ぜて、乾式アトライター
200rpmにて４時間メカニカルアロイングを行つ
た。得られた複合粉を第１図の写真に示す。 その粉合粉を4t／cm2で冷間静水圧プレス後、大
気中にて500℃２時間加熱後、面圧9.5t／cm2にて
押出比10：１で熱間押出を行つた。得られた押出
アルミニウム合金の諸性質を第２表に示す。室温
での引張強さの向上は著しくはないが、300℃で
の高温引張強さの向上は顕著である。
熱・耐摩耗性のアルミニウム合金粉末とその製造
法に関するものである。 (ロ) 従来技術とその問題点 アルミニウム合金は、軽量で耐食性を有してい
るが、その融点が低いために本質的に高温での強
度が低いという弱点をもつている。 これに対して近年、状態図に制約されない合金
設計が可能な急冷アルミニウム合金粉を熱間加工
して微細析出粒・結晶粒の均一な組織を有する耐
熱耐摩耗アルミニウム合金の開発が進められてい
る。ところがこの非平衡相を急冷によつて凍結と
いう方法には、その後の熱間加工時に加熱すると
いう問題がある。すなわち、この熱間加工が可能
になるような温度で所定の時間加熱すると非平衡
相の平衡相化や結晶粒の或る程度の粗大化が生
じ、急冷粉末の組織的特長を大きさをもつた合金
素材のレベルまで維持することは困難である。熱
間加工時には軟化していても、その温度以下では
極めて強い材料が要求されている。本発明はこの
課題を解決するためにメカニカルアロイング法を
用いてアルミニウム合金中に分散粒子を均一に分
布させることによつて分散粒子強化耐熱耐摩耗ア
ムミニウム合金粉末を提供するものである。 (ハ) 発明の構成 本発明は、急冷アルミニウム合金粉或は純金属
粉や母合金粉に耐熱粒子を混合し、メカニカルア
ロイング法によつてえられる複合粉およびその製
造方法に関するものである。この複合粉は、型押
−熱間鍛造、ホツトプレス、冷間静水圧プレス・
熱間鍛造、冷間静水圧プレス・熱間押出等の加工
を経て分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金
材料を提供するものである。 耐熱粒子としては、各種酸化物、炭化物、窒化
物等を単独又は数種用いかつ、混合比を容積比
0.5〜20％とする。炭素粉（或は黒鉛粉）は、メ
カニカルアロイ後の複合粉のときに一部が炭化物
Al4C3に、熱間加工後には全てが炭化物Al4C3に
変化している。従つて、耐熱粒子の炭化物の中に
は炭素粉（或は黒鉛粉）の添加も含まれている。 容積比20％以上の耐熱粒子の添加は、メカニカ
ルアロイングは可能であるけれども、その後の加
工が困難になり、又、製造されたアルミニウム合
金も胞い。又、分散粒子強化の効果を示すために
は、容積比0.5以上の耐熱粒子添加が必要である。
急冷アルミニウム合金粉末は、122℃／sec以上の
冷却速度、すなわちガスアトマイズ粉末で60メツ
シユ以下のものが望ましい。後でメカニカルアロ
イングされるのでもつと粗い粉末でも差しつかえ
ないけれども、その場合には、組成の均一性に問
題がある。 耐熱耐摩耗のアルミニウム合金としては、近年
高Si量の急冷粉が開発されており、その組成は重
量比で５〜30％Si、５％以下Cu、２％以下Mg、
残部Alからなつている。又、Al−Fe系急冷合金
の開発も盛んであり、その組成は重量比で２〜12
％Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ce、Ti、Zr、Moな
どの遷移金属のうち少なくとも１種を７％以下及
び残部Alからなる。上記の急冷アルミニウム合
金粉を使用することを本発明の特徴としている。 又、本発明は、上記急冷粉と同組成を純金属粉
の混合粉、或は母合金粉と純金属粉の混合粉、或
は母合金粉と母合金粉との混合粉のいずれかによ
つて達成することを特徴としている。 次に本発明の実施例を示す。 第１表に示すアルミニウム合金粉と耐熱粒子と
を容積比で95：５に混ぜて、乾式アトライター
200rpmにて４時間メカニカルアロイングを行つ
た。得られた複合粉を第１図の写真に示す。 その粉合粉を4t／cm2で冷間静水圧プレス後、大
気中にて500℃２時間加熱後、面圧9.5t／cm2にて
押出比10：１で熱間押出を行つた。得られた押出
アルミニウム合金の諸性質を第２表に示す。室温
での引張強さの向上は著しくはないが、300℃で
の高温引張強さの向上は顕著である。
【表】
間押出までは本発明実施例と同一とした。
【表】
第１図は本発明実施例第１表No.１で得られた複
合粉の400倍拡大の顕微鏡写真を示す。
合粉の400倍拡大の顕微鏡写真を示す。
Claims (1)
- １ 重量比でSi5〜30％、Cu5％以下、Mg2％以
下、Al残部の組成あるいは重量比でFe2〜12％、
Co・Ni・Cr・Mn・Ce・Ti・Zr・Moよりなる
群より選ばれた１種又は２種以上を７％以下、
Al残部の組成よりなる100℃／秒以上で急冷凝固
されたアルミニウム合金粉または混合粉（純金属
粉ないし母合金粉からなる）99.5〜80容積％、炭
素粉（または黒鉛粉）・酸化物粉・炭化物粉・窒
化物粉よりなる群より選ばれた１種又は２種以上
を0.5〜20容積％を混合し、さらにその混合粉末
をメカニカルアロイングして上記成分を均一に分
散させたことを特徴とする分散粒子強化耐熱耐摩
耗アルミニウム合金粉末。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240295A JPS60131943A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金粉末 |
| EP84115701A EP0147769B1 (en) | 1983-12-19 | 1984-12-18 | Dispersion-strengthened heat- and wear-resistant aluminum alloy and process for producing same |
| BR8406548A BR8406548A (pt) | 1983-12-19 | 1984-12-18 | Liga de aluminio reforcada por dispersao e resistente ao calor e ao desgaste e processo para a sua producao |
| DE8484115701T DE3483421D1 (de) | 1983-12-19 | 1984-12-18 | Dispersionsverstaerkte aluminiumlegierung mit guter abnutzungs- und hitzebestaendigkeit und verfahren zu ihrer herstellung. |
| US06/683,454 US4722751A (en) | 1983-12-19 | 1984-12-19 | Dispersion-strengthened heat- and wear-resistant aluminum alloy and process for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240295A JPS60131943A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131943A JPS60131943A (ja) | 1985-07-13 |
| JPH0474401B2 true JPH0474401B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=17057345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240295A Granted JPS60131943A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131943A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170440A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Inahata Kenkyusho:Kk | 複合軽金属材料 |
| US4624705A (en) * | 1986-04-04 | 1986-11-25 | Inco Alloys International, Inc. | Mechanical alloying |
| JPS6365046A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-23 | Showa Alum Corp | 粒子分散形Ａｌ基複合材の製造方法 |
| JP2564527B2 (ja) * | 1986-12-09 | 1996-12-18 | 三菱アルミニウム株式会社 | 耐熱、高強度、高延性アルミニウム合金部材の製造方法 |
| JP2546660B2 (ja) * | 1986-12-30 | 1996-10-23 | 昭和電工株式会社 | セラミックス分散強化型アルミニウム合金の製造方法 |
| JPH01247546A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Showa Denko Kk | アルミニウム基複合材料及びその製造方法 |
| JP2893658B2 (ja) * | 1988-04-01 | 1999-05-24 | 本田技研工業株式会社 | 焼結Ａ▲ｌ▼合金製摺動部材 |
| US4832734A (en) * | 1988-05-06 | 1989-05-23 | Inco Alloys International, Inc. | Hot working aluminum-base alloys |
| US4923532A (en) * | 1988-09-12 | 1990-05-08 | Allied-Signal Inc. | Heat treatment for aluminum-lithium based metal matrix composites |
| JP2010009906A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | サーマルリレー |
| CN114438383A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-06 | 常州工学院 | 一种多级金属间化合物强化耐热合金及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754237A (ja) * | 1980-08-08 | 1982-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| JPS5757857A (en) * | 1980-07-31 | 1982-04-07 | Mpd Technology | Dispersion reinforced aluminum alloy and preparation thereof |
| JPS58193335A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散強化型ニツケル基耐熱焼結合金およびその製造法 |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58240295A patent/JPS60131943A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757857A (en) * | 1980-07-31 | 1982-04-07 | Mpd Technology | Dispersion reinforced aluminum alloy and preparation thereof |
| JPS5754237A (ja) * | 1980-08-08 | 1982-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| JPS58193335A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散強化型ニツケル基耐熱焼結合金およびその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131943A (ja) | 1985-07-13 |
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