JPH0578705A

JPH0578705A - アルミニウム合金部材の製造方法

Info

Publication number: JPH0578705A
Application number: JP11634991A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kakehashi; 伸一郎梯; Toshiro Kimura; 敏郎木村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】従来法における圧粉成形工程，加熱保持工
程，本成形工程の計３工程を、実質的に１工程かつ１装
置で行ない、生産性を高める。【構成】アルミニウム合金を主組成物とする材料の粉
末をダイの内部に充填し、上パンチおよび下パンチによ
り材料を密度比７０〜９８％まで加圧成形したうえ、前
記ダイの内部に余剰空間を画成し、さらにこの余剰空間
内への材料流れを許容することにより、粉末に変形の自
由度を与えつつ密度比９８〜１００％まで連続的に圧縮
することにより、成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム合金部材の
粉末鍛造方法に係わり、特に、圧粉過程と鍛造過程とを
１工程で連続的に行うことができる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、Ｆe,Ｖ,Ｚr,Ｃu,Ｍg,Ｓi等を含
有するアルミニウム合金からなる成形体は、優れた強
度、剛性、靭性、耐熱性および耐食性等の特徴を有する
が、原料となるアルミニウム合金粉末の表面が強固な酸
化皮膜で覆われているため、通常の焼結成形法では、個
々の粉末粒子の酸化被膜を破って粒子間結合を形成する
ことが難しく、製造が困難だった。

【０００３】そこで、この種のアルミニウム合金部材の
製造方法として、特公平１−２０２１５号公報では、以
下のような製造方法が提案されている。この方法ではま
ず、アルミニウム合金粉末を、成形型内で圧縮して真密
度に対する密度比が６５〜８５％の圧粉成形体を成形す
る（圧粉成形工程）。

【０００４】次いで、この圧粉成形体を、３００℃以上
かつ液相生成温度以下の温度で加熱または焼結した後
（加熱保持工程）、前記範囲の温度で密度比９５％以上
の密度に押し出しもしくは鍛造加工し（本成形工程）、
成形品を得る。

【０００５】この方法によれば、圧粉成形工程および加
熱保持工程により、後の本成形に耐え得るだけの強度を
確保したうえ、本成形工程により材料流れ（変形）を生
じさせることにより効果的に酸化被膜を破壊し、粒子間
結合を生じさせて十分に緻密化させ、成形体の特性を高
めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の製造
方法は、圧粉成形工程，加熱保持工程，本成形工程の計
３工程を経て成形品を得るため、手間がかかって生産性
が高めにくいうえ、少なくとも２種の加工装置を必要と
するから、設備が大がかりになる欠点を有していた。

【０００７】なお、生産性を高めるには、材料粉末をコ
イニングまたはホットプレス加工することにより、一気
に成形品を得る方法も考えられるが、コイニングやホッ
トプレスによりアルミニウム合金粒子の酸化被膜を破る
には、相当に高い圧力、および／あるいは長時間の加圧
保持時間を要して現実的ではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、アルミニウム合金を主組成
物とする材料の粉末をダイの内部に充填し、上パンチお
よび下パンチにより前記材料を密度比７０〜９８％まで
加圧成形したうえ、前記ダイの内部に余剰空間を画成
し、さらにこの余剰空間内への材料流れを生じさせつつ
前記材料を密度比９８〜１００％まで連続的に圧縮する
ことにより、成形品を得ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のアルミニウム合金部材の製造方法で
は、従来法における圧粉成形工程，加熱保持工程，本成
形工程の計３工程を、実質的に１工程かつ１装置で行う
ことが可能であり、設備が小さくて済むうえ、生産性が
高められる。

【００１０】また、工程後半において、余剰空間へ材料
流れを生じさせつつ中間成形体を圧縮するので、粉末の
変形に伴い粒子の酸化被膜が容易に破れ、従来のコイニ
ング加工やホットプレスに比して加圧力が低減でき、成
形時間も短縮できる。ただし、ここでいう材料流れは、
粉末の変形の自由度のことであり、余剰空間への押出大
変形を必ずしも意味するものではない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係わるアルミニウム合金部材
の製造方法の実施例を説明する。図１は第１実施例の方
法に使用する装置の断面図であり、符号１は円筒形のパ
ンチ孔（１Ａ＋１Ｂ）を有するダイ、２はパンチ孔に下
方から挿入された下パンチ、３はパンチ孔に上方から挿
入された上パンチである。パンチ孔の上部１Ａは下部１
Ｂよりも半径差Ｄだけ径が小さく、これらの間には段部
１Ｃがある。

【００１２】ダイ１の内部には、図示しないヒーターが
設けられ、ダイ１，下パンチ２，上パンチ３の温度を自
在に調整できるようになっている。

【００１３】下パンチ２の外径は、材料漏れが生じない
程度にパンチ孔下部１Ｂよりも僅かに径が小さく設定さ
れ、その上部にはパンチ孔上部１Ａの内径よりも僅かに
外径の小さい段部２Ａが形成されている。また、上パン
チ３の外径はパンチ孔上部１Ａよりも僅かに小さく設定
されている。そして下パンチ２および上パンチ３は、図
示しない駆動機構により、ダイに対し相対的にそれぞれ
別個に上下駆動されるようになっている。この例の場
合、上パンチ３が下部１Ｂの位置まで降下した際に、上
パンチ３の周囲に形成される円筒状の空間が余剰空間で
ある。

【００１４】前記半径差Ｄは、圧縮された材料に対する
開放率が３〜３０％、より好ましくは５〜２０％となる
ように設定されることが望ましい。ここでいう開放率
は、余剰空間へ向かう材料の流れを、便宜上押出と考え
たときの押出比の逆数と定義し、この実施例において
は、開放率＝（下部１Ｂの断面積−上部１Ａの断面積）／下
部１Ｂの断面積である。

【００１５】開放率が３％未満では中間生成物を鍛造す
る段階で十分な材料流れを生じさせる効果に乏しく、十
分な緻密化が困難である。逆に開放率が３０％より大で
は、材料流れが生じる際に中間成形体の表層部に引っ張
り応力が生じ、クラックが発生しやすい。

【００１６】なお、ダイ１，下パンチ２，上パンチ３の
材質は、工具鋼で十分であるが、アルミニウム合金が付
着しやすいことから、表面処理又は潤滑剤の使用は必須
である。なお、潤滑剤としてはＣ系が有効である。

【００１７】次に、上記装置を用いたアルミニウム合金
部材の製造方法を説明する。この方法に使用される材料
粉末は、ガスアトマイズ法、遠心法、回転カップ法、ロ
ール法等、いかなる粉末製造方法によって得られたアル
ミニウム合金粉末でもよい。粉末に添加される元素とし
ては、従来この種の合金に使用されているいずれの元素
も使用可能である。例えば、Ｓi,Ｃu,Ｍg,Ｆe,Ｎi,Ｃo,
Ｍn,Ｃr,Ｌi,Ｔi,Ｚr,Ｃe,Ｍo,Ｖ,Ｚn等が使用可能で、
勿論複数種を混合してもよい。また、物性を改善するた
めに、ＷＳ₂，ＭｏＳ₂，ＣａＦ₂，ＢａＦ₂，ＬｉＦ等の
固体潤滑剤やその他各種のフィラーを添加してもよい。

【００１８】この方法ではまず、材料となるアルミニウ
ム合金粉末を、図示しない予熱装置により３００℃〜液
相温度以下に予熱した後、図１に示すように下パンチ２
の段部２Ａをパンチ孔上部１Ａに進入させた状態で、パ
ンチ孔上部１Ａ内にアルミニウム合金粉末Ｐを所定量入
れる。ダイ１，上パンチ３，下パンチ２も同様の温度ま
で加熱しておく。

【００１９】次いで、下パンチ２は動かさずに上パンチ
３を降下させ、材料粉末Ｐを密度比９０〜９５％までに
熱間圧着して中間成形体とする。この中間成形体Ｑは前
記従来法において圧粉成形体を加熱保持し、熱間塑性加
工を施し始めた状態に相当する。

【００２０】次に、中間成形体Ｑが鍛造に耐え得る強度
となったら、下パンチ２の降下を開始する。この間、上
パンチ３は停止することなく連続的に降下し続ける。下
パンチ２の降下速度は上パンチ３とほぼ等しいか、それ
以上に設定され、両者は中間成形体Ｑを挟んで固定ある
いは圧縮しつつ降下する。中間成形体Ｑがパンチ孔下部
１Ｂ内に移動したら、下パンチ２を停止し、降下し続け
る上パンチ３により、パンチ孔下部１Ｂ内で中間成形体
Ｑをさらに圧縮する。

【００２１】この時点で、中間成形体Ｑの周囲には、円
筒状の余剰空間が生じていることになる。これにより、
図２に示すように中間成形体Ｑは潰れてパンチ孔下部１
Ｂの内径まで拡径し、さらに上下端に円環状の膨出部Ｓ
が生じる。このため、中間成形体Ｑの内部では材料流れ
が生じて個々の粒子の酸化被膜が破れ、粒子間結合が形
成され、密度比９８〜１００％まで緻密化することが可
能となる。この段階は従来の熱間鍛造工程の最終部分に
相当する。

【００２２】鍛造成形体Ｒが十分に緻密化したら、下パ
ンチ２を降下させてダイ１から引き抜き、さらに上パン
チ３を下げて鍛造成形体Ｒをダイ１から押し出し、次工
程へと移送する。

【００２３】次いで図４に示すように下パンチ２を初期
位置に復帰させ、上パンチ３を上方に待避させて、パン
チ孔上部１Ａに粉末を充填する。以下、同様に上記サイ
クルを繰り返して次々に成形体Ｒを得る。

【００２４】上記構成からなるアルミニウム合金部材の
製造方法によれば、従来法における圧粉成形工程，加熱
保持工程，本成形工程の計３工程を、実質的に１工程か
つ１装置で行うことが可能であり、設備が小さくて済む
うえ、生産性が高められる。

【００２５】また、工程後半で中間成形体Ｑを材料流れ
を生じさせつつ圧縮するので、材料流れに伴い粒子の酸
化被膜が容易に破れ、従来のコイニング加工やホットプ
レスに比して加圧力が低減でき、成形時間も短縮でき
る。

【００２６】なお、上記の例では単純化のためパンチ孔
の断面形状を円形にしていたが、各部の形状は製造すべ
き物品に合わせて適宜変更してよいのは勿論である。

【００２７】次に、図５ないし図８は本発明の第２実施
例を示す図である。図中符号１０はダイ、１０Ａはパン
チ孔、１２は下パンチ、１６は上パンチであり、この例
の特徴は、下パンチ１２および上パンチ１６の外周に、
それぞれ筒状のスリーブ１４，１８が通され、これらス
リーブ１４，１８が各パンチ１２，１６とは独立して昇
降されることにある。スリーブ１４，１８の肉厚は、余
剰空間の開放率が、上記第１実施例と同様になるように
設定されている。この例では、開放率＝スリーブの断面積／パンチ孔１０Ａの断面積である。

【００２８】この装置を用いてアルミニウム合金部材を
製造するには、前記実施例と同様に材料粉末Ｐを予熱し
た後、下パンチ１２および下スリーブ１４を揃えた状態
で、図５に示すようにダイ１０のパンチ孔１０Ａに充填
する。

【００２９】次いで図６に示すように、上パンチ１６お
よび上スリーブ１８を揃えて降下させると同時に、下パ
ンチ１２および下スリーブ１４を揃えて上昇させ、材料
粉末Ｐを圧縮して前記実施例と同様の中間成形体Ｑを熱
間圧着成形する。

【００３０】さらに連続して、図７に示すように、上パ
ンチ１６を降下させつつ相対的に上スリーブ１８を上昇
させる一方、下スリーブ１４を下パンチ１２に対して相
対的に降下させつつ中間成形体Ｑを圧縮（鍛造）する。
これにより、上下スリーブ１４，１８が後退して生じた
円環状の余剰空間へ向けて材料流れが生じ、中間成形体
Ｑ内の粒子の酸化被膜が破れて緻密化される。

【００３１】その後、図８に示すように、上パンチ１６
と上スリーブ１８を上方に待避させ、下パンチ１２と下
スリーブ１４を揃えて上昇させ、成形体Ｒをダイ１から
突き出して、１サイクルが終了する。

【００３２】この実施例の方法では、前記第１実施例の
効果に加え、次の効果も得られる。すなわち、この例で
は上スリーブ１８と下スリーブ１４を昇降制御すること
により、材料流れの進行と余剰空間の形成とを正確に制
御できるから、材料流れの先端（Ｓ）に各スリーブ１
４，１８により常に一定圧力をかけながら、これらスリ
ーブ１４，１８を後退させることができる。すると、材
料流れの先端に圧力をかけない場合に比して、材料流れ
の先端面に引張応力が生じにくく、引張応力に起因した
クラックが生じにくい。

【００３３】また、材料流れの先端部（Ｓ）の形状を制
御できるから、鍛造成形体Ｒの形状を製品の最終形状に
近づけておくことにより、成形後の加工量が少なくて済
む利点も有する。

【００３４】次に、図９ないし図１３は本発明の第３実
施例を示し、図中符号２０はダイ、２２は下パンチ、２
４は上パンチであり、この例ではダイ２０の内部に、パ
ンチ孔２０Ａの内壁面に互いに対向して開口する一対の
スリット２５が形成され、これらスリット２５内に、水
平方向摺動可能なスライド２６がそれぞれ挿入されてい
る。

【００３５】これらスライド２６をいっぱいに挿入した
状態において、各スライド２６の先端面は、パンチ孔２
０Ａの内壁面と一致する。スライド２６の厚さは成形体
最終高さの５〜２０％程度が望ましい。理由は第１実施
例と同様である。

【００３６】この装置を用いたアルミニウム合金部材の
製造方法は、以下の通りに行う。まず、図９に示すよう
に各スライド２６の先端面をパンチ孔２０Ａの内壁面と
一致させた状態で、予熱しておいた材料粉末Ｐを充填す
る。

【００３７】次いで、図１０に示すように、上パンチ２
４と下パンチ２２により粉末Ｐを熱間圧着して中間成形
体Ｑとした後、図１１に示すように各スライド２６を後
退させつつ、同時に圧縮を続行する。各スライド２６が
後退するにつれ、余剰空間が生じてそこへ材料が流れて
いき、凸部Ｓが形成され、中間成形体Ｑが緻密化されて
鍛造成形体Ｒとなる。

【００３８】次に、図１２に示すように下パンチ２２を
待避させ、上パンチ２４を降下させ、前記凸部Ｓを切断
して成形体Ｒのみをダイ２０から突き出す。さらに図１
３に示すように上パンチ２４を上方に待避させ、各スラ
イド２６を復帰させて各凸部Ｓを落下させ、１サイクル
を完了する。

【００３９】この例でも、前記第２実施例と同様に、各
スライド２６により材料に圧力をかけながら鍛造するこ
とができるため、材料流れの先端部Ｓに引張応力が生じ
にくく、クラックが発生しにくい利点を有する。また、
凸部Ｓを成形体Ｒの突き出しとともに切断するため、潤
滑剤の巻き込み等により凸部Ｓを切断する必要がある場
合には、後加工の手間がその分省ける。

【００４０】次に、図１４ないし図１７は本発明の第４
実施例を示し、この例では、ダイが上ダイ３０と下ダイ
３２に上下２分割され、上ダイ３０は駆動機構により上
昇可能となっている。符号３６は下パンチ、３８は上パ
ンチである。

【００４１】この方法ではまず、図１４に示すように上
ダイ３０と下ダイ３２とを当接させた状態で、パンチ孔
３４に材料粉末Ｐを充填する。次いで、図１５に示すよ
うに上パンチ３８と下パンチ３６により粉末Ｐを熱間圧
着して中間成形体Ｑとした後、図１６に示すように上ダ
イ３０を一定長だけ上昇させ、圧縮を続行する。これに
より上ダイ３０と下ダイ３２の間に余剰空間４０が生
じ、そこへ材料が流れて凸部Ｓが形成されるとともに、
中間成形体Ｑが緻密化されて鍛造成形体Ｒとなる。

【００４２】次に、図１７に示すように上パンチ３８を
上方に待避させた後、下パンチ３６を上昇させ、前記凸
部Ｓを切断して成形体Ｒのみをダイから突き出して１サ
イクルを完了する。

【００４３】一方、図１８および図１９は、第１実施例
の装置を改良したものである。図１８の例は、パンチ孔
１Ａの下部に２段階に拡径する第１段部５０、第２段部
５２を形成したものであり、まずパンチ孔１Ａの上部内
で材料粉末を熱間圧着した後、第１段部５０内および第
２段部５２内で密度比９８〜１００％に本鍛造する。

【００４４】パンチ孔１Ａから第１段部５０への開放率
は５〜１０％、第２段部５２への開放率は１０〜３０％
程度であることが望ましい。

【００４５】この場合にも、上パンチは連続的に降下し
続け、下パンチ２はパンチ圧力に応じて段階的に降下す
ることにより、熱間圧着→予備鍛造→本鍛造が連続的に
切れ目なく進行する。

【００４６】一方、図１９は、パンチ孔１Ａの下部５２
を下方に開くテーパ状に形成したことを特徴とするもの
で、パンチ孔１Ａの上部内で材料粉末を熱間圧着した
後、下パンチ２を徐々に降下させつつ、上パンチにより
中間成形体を鍛造していき、最下位置で鍛造を完了する
ようにする。

【００４７】これによれば、下パンチ２の降下速度を調
整することにより、中間成形体の外周面に常に圧力をか
けつつ鍛造を行うことができるため、この効果の得られ
る他の実施例に比して装置の構成が単純でありながら、
中間成形体の外周面にクラックが生じにくい利点を有す
る。

【００４８】なお、テーパ部５４の断面角度αは３〜１
５゜、より好ましくは５〜１０゜程度とされる。３゜未
満では本発明の効果が得られず、１５゜より大では成形
体にクラックが生じやすくなる。また、上記のようなテ
ーパ部５４と段部５０，５２等を組み合わせてもよい。

【００４９】次に、図２０および図２１はさらに別の実
施例を示す平面図であり、この例ではダイ６０が、中央
にパンチ孔６０Ａを画成する４つのブロック６２で構成
されている。

【００５０】各ブロック６２はパンチ孔６０Ａに向けて
付勢されており、パンチ孔６０Ａ内で中間成形体を形成
した後、さらに圧力を上げると各ブロック６２が互いに
離間してパンチ孔６０Ａの内径が拡大するとともに、各
ブロック６２の間に間隙６４が生じ、中間成形体は拡径
方向および前記間隙６４のそれぞれに向けて材料流れを
生じつつ鍛造される。

【００５１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、各実施例の構成を組み合わせてもよいし、
ダイ，上下パンチ等の形状は任意に変更してよく、さら
に各部の駆動を行う機構としては、いかなる機構を用い
てもよい。

【００５２】

【実験例】次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証す
る。アルミニウム合金としてＡＨ０９Ｎ，ＡＨ１２を使
用して、下記の比較例、実験例の方法により直方体状の
アルミニウム合金部材を作成し、それらの物性を比較し
た。なお、上記各合金の組成は以下の通りである。ＡＨ０９Ｎ：Ａｌ−１０Ｆｅ−１．５Ｖ−１．０ＺｒＡＨ１２：Ａｌ−８Ｆｅ−１．５Ｖ−１．０Ｚｒ

【００５３】（比較例）図２２に示す装置により、直方
体状のアルミニウム合金部材を成形した。符号７０はダ
イであり、このダイ７０には平面視１２ｍｍ×５７ｍｍ
のパンチ孔が形成されるとともに、ヒーターが内蔵され
ている。７２は下パンチ、７４は上パンチである。

【００５４】ＡＨ０９Ｎ，ＡＨ１２の各粉末を予め約４
５０℃に加熱するとともに、ダイ７０を１５０℃に加熱
した後、粉末３０ｇをパンチ孔に充填し、各パンチ７
２，７４により１０．６ｔｏｎ／ｃｍ²の圧力で圧縮
し、成形体を得た。成形体の寸法は１２×５７×１４ｍ
ｍであった。

【００５５】（実験例１）一方、図２３に示す装置によ
り、直方体状のアルミニウム合金部材を成形した。符号
８０はダイ、８２は下パンチであり、これらは上記ダイ
７０，下パンチ７２と共通であり、パンチ孔の寸法も等
しい。

【００５６】８４は断面矩形状の上パンチであり、その
両側にはスライド８６がそれぞれ配置され、別個に駆動
されるようになっている。上パンチ８４の断面寸法は１
２×５１ｍｍ、スライド８６の断面寸法は１２×３ｍｍ
である。

【００５７】ＡＨ０９Ｎ，ＡＨ１２の各粉末を予め４５
０℃に加熱するとともに、ダイ８０を１５０℃に加熱し
た後、粉末３０ｇをパンチ孔に充填し、上パンチ８４と
スライド８６を揃えて粉末を密度比８０％まで圧縮し、
さらに各スライド８６を相対的に後退させつつ上パンチ
８４を降下させて最終的に１０．６ｔｏｎ／ｃｍ²の圧
力で圧縮し、成形体を得た。成形体の寸法は１２×５７
×１３．８ｍｍとなり、両端上には１２×３×１６ｍｍ
の突起が形成された。

【００５８】次に、上記４種の成形体を縦に２分割し、
その断面の各点（計２５点）における硬さをロックウェ
ルＢにより測定した。その結果を等高線表示した結果を
図２４ないし図２７に示す。

【００５９】図２４および図２５はＡＨ１２での結果で
あり、図２４は比較例、図２５は実験例の方法でそれぞ
れ得られたものの結果を示す。

【００６０】また、図２６および図２７はＡＨ０９Ｎの
結果であり、図２６は比較例、図２７は実験例の方法で
それぞれ得られたものの結果である。硬さの分布は密度
の分布に対応する。実際密度測定を行ったところ、であった。さらに、図２８および２９は、それぞれ図２
４と２５、および図２６と２７での結果を、他のデータ
を含めて、加圧力と密度の関係として示したものであ
る。

【００６１】これらの図から明らかなように、実験例の
方法によれば成形体の内部に材料流れが生じ、比較例の
方法と同じ加圧力においても、はるかに高密度化されて
いる。

【００６２】（実験例２）実験例１と同様の実験を、型
温を４５０℃にして行ったところ、最終的に４ｔｏｎ／
ｃｍ²の圧力で、実験例１と同等またはそれ以上に高密
度かつ高硬度の成形体が得られた。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるア
ルミニウム合金部材の製造方法は、アルミニウム合金を
主組成物とする材料の粉末をダイの内部に充填し、上パ
ンチおよび下パンチにより前記材料を密度比７０〜９８
％まで加圧成形したうえ、前記ダイの内部に余剰空間を
画成し、さらにこの余剰空間内への材料流れを生じさせ
つつ前記材料を密度比９８〜１００％まで連続的に圧縮
することにより、成形品を得る方法であるから、従来法
における圧粉成形工程，加熱保持工程，本成形工程の計
３工程を、実質的に１工程かつ１装置で行うことが可能
であり、設備が小さくて済むうえ、生産性が高められ
る。

【００６４】また、工程後半で中間成形体を材料流れを
生じさせつつ圧縮することにより、粉末に変形の自由度
を与えることができるから、変形に伴い粒子の酸化被膜
が容易に破れ、従来のコイニング加工やホットプレスに
比して加圧力が低減可能で、成形時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるアルミニウム合金部材の製造方
法の第１実施例での熱間圧着過程を示す縦断面図であ
る。

【図２】第１実施例での鍛造過程を示す縦断面図であ
る。

【図３】第１実施例での成形体突き出し過程を示す縦断
面図である。

【図４】第１実施例での粉末充填過程を示す縦断面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例での粉末充填過程を示す縦
断面図である。

【図６】第２実施例での熱間圧着過程を示す縦断面図で
ある。

【図７】第２実施例での鍛造過程を示す縦断面図であ
る。

【図８】第２実施例での成形体突き出し過程を示す縦断
面図である。

【図９】本発明の第３実施例での粉末充填過程を示す縦
断面図である。

【図１０】第３実施例での熱間圧着過程を示す縦断面図
である。

【図１１】第３実施例での鍛造過程を示す縦断面図であ
る。

【図１２】第３実施例での成形体突き出し過程を示す縦
断面図である。

【図１３】第３実施例での後処理過程を示す縦断面図で
ある。

【図１４】本発明の第４実施例での粉末充填過程を示す
縦断面図である。

【図１５】第４実施例での熱間圧着過程を示す縦断面図
である。

【図１６】第４実施例での鍛造過程を示す縦断面図であ
る。

【図１７】第４実施例での成形体突き出し過程を示す縦
断面図である。

【図１８】本発明の第５実施例に使用される装置の縦断
面図である。

【図１９】本発明の第６実施例に使用される装置の縦断
面図である。

【図２０】本発明の第７実施例に使用される装置の平面
図である。

【図２１】第７実施例での鍛造過程を示す平面図であ
る。

【図２２】比較例の実験方法を示す縦断面図である。

【図２３】実験例の実験方法を示す縦断面図である。

【図２４】比較例で得られた試験片のＨ_RＢ硬さ分布を
示すグラフである。

【図２５】実験例で得られた試験片のＨ_RＢ硬さ分布を
示すグラフである。

【図２６】比較例で得られた試験片のＨ_RＢ硬さ分布を
示すグラフである。

【図２７】実験例で得られた試験片のＨ_RＢ硬さ分布を
示すグラフである。

【図２８】実験例での加圧力と成形密度との関係を示す
グラフである。

【図２９】実験例での加圧力と成形密度との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１ダイ１Ａパンチ孔２下パンチ３上パンチＰ材料粉末Ｑ中間成形体（熱間圧着成形体）Ｒ鍛造成形体Ｓ材料流れの先端（凸部）１０ダイ１０Ａパンチ孔１２下パンチ１４下スリーブ１６上パンチ１８上スリーブ２０ダイ２０Ａパンチ孔２２下パンチ２４上パンチ２６スライド３０上ダイ３２下ダイ３４パンチ孔３６下パンチ３８上パンチ４０間隙５０第１段部５２第２段部５４テーパ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム合金を主組成物とする材料
の粉末をダイの内部に充填し、上パンチおよび下パンチ
により前記材料を密度比７０〜９８％まで加圧成形した
うえ、前記ダイの内部に余剰空間を画成し、さらにこの
余剰空間内への材料流れを生じさせつつ前記材料を密度
比９８〜１００％、必要に応じ塑性変形域まで連続的に
圧縮することにより、成形品を得ることを特徴とするア
ルミニウム合金部材の製造方法。
【請求項２】前記一連の成形過程での前記材料の温度
を、３００℃以上かつ前記アルミニウム合金の液相温度
以下に保つことを特徴とする請求項１記載のアルミニウ
ム合金部材の製造方法。
【請求項３】前記余剰空間の開口面積は、圧縮された
材料に対する開放率が３〜３０％となるように設定され
ることを特徴とする請求項１または２記載のアルミニウ
ム合金部材の製造方法。