JPH05195014A - アルミニウム合金粉末の熱間鍛造法 - Google Patents
アルミニウム合金粉末の熱間鍛造法Info
- Publication number
- JPH05195014A JPH05195014A JP679292A JP679292A JPH05195014A JP H05195014 A JPH05195014 A JP H05195014A JP 679292 A JP679292 A JP 679292A JP 679292 A JP679292 A JP 679292A JP H05195014 A JPH05195014 A JP H05195014A
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- green compact
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間加圧成形後の固化成形体の内部の中心部
においても十分緻密化されるアルミニウム合金粉末の熱
間鍛造法を提供する。 【構成】 アルミニウム合金粉末の圧粉成形体を金型の
成形室内に装入する。該成形室内を減圧した状態で熱間
加圧成形する。
においても十分緻密化されるアルミニウム合金粉末の熱
間鍛造法を提供する。 【構成】 アルミニウム合金粉末の圧粉成形体を金型の
成形室内に装入する。該成形室内を減圧した状態で熱間
加圧成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム合金粉末を
原料として機械部品やその素材を熱間鍛造する方法に関
する。
原料として機械部品やその素材を熱間鍛造する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】急冷凝固したアルミニウム（Ａｌ）合金
粉末は、結晶粒が微細で合金元素も過飽和に含有させる
ことができる。このため、この熱間押出しや熱間鍛造な
どの熱間塑性加工を施して、粉末同士を冶金学的に一体
化したＡｌ合金材は、溶製材では具備することができな
い優れた機械的特性を有し、機械部品やその素材として
好適である。
粉末は、結晶粒が微細で合金元素も過飽和に含有させる
ことができる。このため、この熱間押出しや熱間鍛造な
どの熱間塑性加工を施して、粉末同士を冶金学的に一体
化したＡｌ合金材は、溶製材では具備することができな
い優れた機械的特性を有し、機械部品やその素材として
好適である。
【０００３】熱間鍛造によりＡｌ合金粉末からＡｌ合金
材を成形するには、まず、Ａｌ合金粉末を型内で圧縮し
て圧粉成形体を得、これを成形用金型内に装入し、熱間
成形温度下で加圧成形して固化する方法が一般的であ
る。
材を成形するには、まず、Ａｌ合金粉末を型内で圧縮し
て圧粉成形体を得、これを成形用金型内に装入し、熱間
成形温度下で加圧成形して固化する方法が一般的であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成形用金型に装入され
る圧粉成形体は多孔質であり、熱間成形の際には、金型
と接触する外周部から緻密化される。このため、成形体
の内部の中心部にある多孔質の空隙に存在する空気は、
成形終了時においては外周部の多孔質の空隙が圧潰され
ているため、外部へ排気されにくい。従って、固化成形
体の内部に多くの気孔がとり残されると共に粉末間に存
在する空気のために粉末粒子同士の接合も阻害される。
る圧粉成形体は多孔質であり、熱間成形の際には、金型
と接触する外周部から緻密化される。このため、成形体
の内部の中心部にある多孔質の空隙に存在する空気は、
成形終了時においては外周部の多孔質の空隙が圧潰され
ているため、外部へ排気されにくい。従って、固化成形
体の内部に多くの気孔がとり残されると共に粉末間に存
在する空気のために粉末粒子同士の接合も阻害される。
【０００５】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、熱間加圧成形後の固化成形体の内部の中心部におい
ても十分緻密化されるアルミニウム合金粉末の熱間鍛造
法を提供することを目的とする。
で、熱間加圧成形後の固化成形体の内部の中心部におい
ても十分緻密化されるアルミニウム合金粉末の熱間鍛造
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウム合
金粉末の熱間鍛造法は、アルミニウム合金粉末の圧粉成
形体を金型の成形室内に装入し、熱間で加圧成形するア
ルミニウム合金粉末の熱間鍛造法において、前記金型の
成形室内を減圧した状態で熱間加圧成形する。
金粉末の熱間鍛造法は、アルミニウム合金粉末の圧粉成
形体を金型の成形室内に装入し、熱間で加圧成形するア
ルミニウム合金粉末の熱間鍛造法において、前記金型の
成形室内を減圧した状態で熱間加圧成形する。
【０００７】
【作用】成形室内を減圧することにより、最終的に緻密
化される部分（通常、面と面とが交叉する角部）を通じ
て、圧粉成形体の内部の粉体粒子の空隙に存在する空気
が速やかに排気される。
化される部分（通常、面と面とが交叉する角部）を通じ
て、圧粉成形体の内部の粉体粒子の空隙に存在する空気
が速やかに排気される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明を実施するための熱間加圧成形
用の金型1 を示しており、上下端が開口した円筒状の型
本体2 と、型本体2 の内周面に沿って上下方向に摺動自
在とされかつ上端開口より着脱自在に装着された上型3
と、型本体2 の下端開口に取り付けられた下型4 とで構
成されている。前記下型4 は、型本体2 の下端面にシー
ル材5 を介してねじ6 により結合されるフランジ部7
と、型本体2 の下部内周面に嵌合される凸部8 とを有
し、凸部8 の外周側面には周方向に凹溝9 が形成され、
凸部8 の上端部外周面と型本体内周面との間には、微細
な隙間10（通常、0.03mm程度以下) が形成されている。
一方、型本体2 の下部には、前記凹溝9 に連通する貫通
孔11が設けられ、その外端部には連結部材12を介して排
気管13が接続されている。尚、該排気管13は、図示省略
した真空ポンプに接続されている。また、型本体2 の外
周面には、加熱用コイル14が巻回して付設されている。
用の金型1 を示しており、上下端が開口した円筒状の型
本体2 と、型本体2 の内周面に沿って上下方向に摺動自
在とされかつ上端開口より着脱自在に装着された上型3
と、型本体2 の下端開口に取り付けられた下型4 とで構
成されている。前記下型4 は、型本体2 の下端面にシー
ル材5 を介してねじ6 により結合されるフランジ部7
と、型本体2 の下部内周面に嵌合される凸部8 とを有
し、凸部8 の外周側面には周方向に凹溝9 が形成され、
凸部8 の上端部外周面と型本体内周面との間には、微細
な隙間10（通常、0.03mm程度以下) が形成されている。
一方、型本体2 の下部には、前記凹溝9 に連通する貫通
孔11が設けられ、その外端部には連結部材12を介して排
気管13が接続されている。尚、該排気管13は、図示省略
した真空ポンプに接続されている。また、型本体2 の外
周面には、加熱用コイル14が巻回して付設されている。
【０００９】前記金型1 によれば、上型3 の下端面と、
型本体2 の内周面と、下型凸部8 の上端面とによって成
形室16が形成される。上型3 を除去した状態でＡｌ合金
粉末の圧粉成形体17を型本体2 に装入し、上型3 を装着
することによって、圧粉成形体17は前記成形室16内に収
容される。この際、圧粉成形体17および金型1 は熱間成
形温度に予熱しておくことが望ましい。尚、圧粉成形体
17のみかけ密度は70〜85％程度にするのがよい。70％未
満では保形性が悪く、取り扱い性に劣る。一方、85％を
越えると、高圧縮力を要する上、熱間加圧成形の際の加
熱によっても、成形体内の水分の除去が困難となる。
型本体2 の内周面と、下型凸部8 の上端面とによって成
形室16が形成される。上型3 を除去した状態でＡｌ合金
粉末の圧粉成形体17を型本体2 に装入し、上型3 を装着
することによって、圧粉成形体17は前記成形室16内に収
容される。この際、圧粉成形体17および金型1 は熱間成
形温度に予熱しておくことが望ましい。尚、圧粉成形体
17のみかけ密度は70〜85％程度にするのがよい。70％未
満では保形性が悪く、取り扱い性に劣る。一方、85％を
越えると、高圧縮力を要する上、熱間加圧成形の際の加
熱によっても、成形体内の水分の除去が困難となる。
【００１０】そして、熱間成形温度下で、上型3 を下降
させ、成形室16内の圧粉成形体17を熱間加圧成形する。
成形温度は、Ａｌ合金によっても異なるが、一般的に融
点下350 〜 550℃程度とされる。熱間加圧成形に際し
て、真空ポンプを駆動して、成形室16内を減圧状態とす
る。成形室16内の圧力は、大気圧の1/10程度以下程度に
するのがよい。
させ、成形室16内の圧粉成形体17を熱間加圧成形する。
成形温度は、Ａｌ合金によっても異なるが、一般的に融
点下350 〜 550℃程度とされる。熱間加圧成形に際し
て、真空ポンプを駆動して、成形室16内を減圧状態とす
る。成形室16内の圧力は、大気圧の1/10程度以下程度に
するのがよい。
【００１１】上型3 の下降に従って、圧粉成形体17は順
次圧縮される。圧粉成形体17の下端外周縁部すなわち型
本体2 の内周面と下型凸部8 の上端外周縁との隙間10に
隣接した部分は、成形の最後に緻密化される部分であ
る。従って、圧粉成形体17ないし外周部が既に固化され
つつある成形体の内部の粉末粒子間に存在する空気は、
前記最終緻密化部分を通して、隙間10に導入され、凹溝
9 、貫通孔11および排気管13を介して外部へ吸引除去さ
れる。このため、内部の中心部においても気孔の存在し
ない、緻密化された固化成形体が得られる。
次圧縮される。圧粉成形体17の下端外周縁部すなわち型
本体2 の内周面と下型凸部8 の上端外周縁との隙間10に
隣接した部分は、成形の最後に緻密化される部分であ
る。従って、圧粉成形体17ないし外周部が既に固化され
つつある成形体の内部の粉末粒子間に存在する空気は、
前記最終緻密化部分を通して、隙間10に導入され、凹溝
9 、貫通孔11および排気管13を介して外部へ吸引除去さ
れる。このため、内部の中心部においても気孔の存在し
ない、緻密化された固化成形体が得られる。
【００１２】尚、熱間加圧成形は、前記コイルを用いる
ことなく、金型全体を加熱炉中に設置して行ってもよい
ことは勿論である。次に具体的実施例を掲げる。 (1) 水アトマイズによって製造されたＡｌ−20％Ｓｉ−
１％Ｍｇ合金粉末（平均粒径 250μm)を成形用金型に充
填し、面圧６ton f/cm2 、室温で冷間圧縮し、φ80mm×
30t mmの円筒状圧粉成形体（みかけ密度75％) を得た。 (2) 前記圧粉成形体を 500℃に予熱し、同温度に加熱さ
れた図１の金型内に装入し、面圧９ton f/cm2 で加圧し
て、φ80mm×22.4t mmの固化成形体を得た。この際、熱
間加圧成形は、成形室内を減圧しなかった場合（従来
例) 、76mmHgとした場合（実施例１) 、32mmHgとした場
合（実施例２) について行われた。 (3) 固化成形体から軸方向（加圧方向) および径方向
（加圧方向に対して垂直方向) に沿って引張試験片を採
取し、引張試験を行った。その結果を表１に示す。
ことなく、金型全体を加熱炉中に設置して行ってもよい
ことは勿論である。次に具体的実施例を掲げる。 (1) 水アトマイズによって製造されたＡｌ−20％Ｓｉ−
１％Ｍｇ合金粉末（平均粒径 250μm)を成形用金型に充
填し、面圧６ton f/cm2 、室温で冷間圧縮し、φ80mm×
30t mmの円筒状圧粉成形体（みかけ密度75％) を得た。 (2) 前記圧粉成形体を 500℃に予熱し、同温度に加熱さ
れた図１の金型内に装入し、面圧９ton f/cm2 で加圧し
て、φ80mm×22.4t mmの固化成形体を得た。この際、熱
間加圧成形は、成形室内を減圧しなかった場合（従来
例) 、76mmHgとした場合（実施例１) 、32mmHgとした場
合（実施例２) について行われた。 (3) 固化成形体から軸方向（加圧方向) および径方向
（加圧方向に対して垂直方向) に沿って引張試験片を採
取し、引張試験を行った。その結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１より、減圧状態で熱間加圧成形するこ
とにより、引張強度の向上が認められる。特に、実施例
２より大気圧の1/20程度の減圧を行うことにより、著し
い強度の向上が期待できることが分かる。
とにより、引張強度の向上が認められる。特に、実施例
２より大気圧の1/20程度の減圧を行うことにより、著し
い強度の向上が期待できることが分かる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のアルミニウ
ム合金粉末の熱間鍛造法は、金型の成形室内を減圧した
状態で熱間加圧成形するので、粉末成形体の内部の中心
部においても、粉末粒子間の空気が速やかに排気され、
内部に気孔のない、全体が均一に緻密化された固化成形
体が容易に得られる。
ム合金粉末の熱間鍛造法は、金型の成形室内を減圧した
状態で熱間加圧成形するので、粉末成形体の内部の中心
部においても、粉末粒子間の空気が速やかに排気され、
内部に気孔のない、全体が均一に緻密化された固化成形
体が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための成形用金型の断面図で
ある。
ある。
１ 金型 ２ 型本体 ３ 上型 ４ 下型 10 隙間 13 排気管 16 成形室 17 圧粉成形体
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム合金粉末の圧粉成形体を金
型の成形室内に装入し、熱間で加圧成形するアルミニウ
ム合金粉末の熱間鍛造法において、 前記金型の成形室内を減圧した状態で熱間加圧成形する
ことを特徴とするアルミニウム合金粉末の熱間鍛造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679292A JPH05195014A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | アルミニウム合金粉末の熱間鍛造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP679292A JPH05195014A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | アルミニウム合金粉末の熱間鍛造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195014A true JPH05195014A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11648032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP679292A Pending JPH05195014A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | アルミニウム合金粉末の熱間鍛造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05195014A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013256678A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-26 | Toyota Central R&D Labs Inc | 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 |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263201A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
| JPH02122002A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム粉末鍛造合金の製造方法 |
| JPH046202A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形体の製造法 |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP679292A patent/JPH05195014A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263201A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
| JPH02122002A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム粉末鍛造合金の製造方法 |
| JPH046202A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形体の製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013256678A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-26 | Toyota Central R&D Labs Inc | 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 |
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