JPH062057A - Ａｌ基複合材料 - Google Patents
Ａｌ基複合材料Info
- Publication number
- JPH062057A JPH062057A JP4165821A JP16582192A JPH062057A JP H062057 A JPH062057 A JP H062057A JP 4165821 A JP4165821 A JP 4165821A JP 16582192 A JP16582192 A JP 16582192A JP H062057 A JPH062057 A JP H062057A
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- Japan
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- molten metal
- eutectic
- alloy
- toughness
- base composite
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳｉＣを添加することによって靱性を向上し
たＡｌ基複合材料を提供する。 【構成】 本発明は、共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金であって、
溶湯攪拌法によって分散した粒子径２０μｍ以下のＳｉ
Ｃ粒子を３〜８重量％の割合で含むＡｌ基複合材料であ
る。
たＡｌ基複合材料を提供する。 【構成】 本発明は、共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金であって、
溶湯攪拌法によって分散した粒子径２０μｍ以下のＳｉ
Ｃ粒子を３〜８重量％の割合で含むＡｌ基複合材料であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶粒を微細化したＡ
ｌ基複合材料に関する。
ｌ基複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ａｌ合金鋳物（たとえば、ＪＩＳ
ＡＣ８Ａ合金）における強度や靱性を改善するため、
結晶粒を微細化することが行なわれている。すなわち、
当該合金の溶湯に対し、各種元素の添加や、特殊配合の
微細化剤を添加したり（特公平１−５９３４５号）、ま
た溶湯の冷却速度を制御するなどの方法が知られてい
る。また、近年では連続鋳造したあと、押出加工を施し
て材料のもつ結晶粒の微細化を図る方法も試みられてい
る。
ＡＣ８Ａ合金）における強度や靱性を改善するため、
結晶粒を微細化することが行なわれている。すなわち、
当該合金の溶湯に対し、各種元素の添加や、特殊配合の
微細化剤を添加したり（特公平１−５９３４５号）、ま
た溶湯の冷却速度を制御するなどの方法が知られてい
る。また、近年では連続鋳造したあと、押出加工を施し
て材料のもつ結晶粒の微細化を図る方法も試みられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来法で
は、結晶粒の微細化が充分ではなく、得られる共晶Ｓｉ
も粗大であり、得られる鋳物もある程度の強度は得られ
るものの、靱性値の向上は、それ程期待できなかった。
また設備的にも大がかりとなるという欠点があった。本
発明は前記事情に鑑みなされたもので、前記問題点を解
消し、溶湯攪拌法を用いて、結晶粒の微細化を充分おこ
ない靱性値を向上してなるＡｌ基複合材料を提供するこ
とを目的とする。
は、結晶粒の微細化が充分ではなく、得られる共晶Ｓｉ
も粗大であり、得られる鋳物もある程度の強度は得られ
るものの、靱性値の向上は、それ程期待できなかった。
また設備的にも大がかりとなるという欠点があった。本
発明は前記事情に鑑みなされたもので、前記問題点を解
消し、溶湯攪拌法を用いて、結晶粒の微細化を充分おこ
ない靱性値を向上してなるＡｌ基複合材料を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
は共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金であって、溶湯攪拌法によって
分散した粒子径２０μｍ以下のＳｉＣ粒子を３〜８重量
％の割合で含むＡｌ基複合材料とすることによって、前
記課題を解消した。以下、本発明について詳細に説明す
る。図３はＡｌ−Ｓｉ系合金の状態図で、Ｓｉの含有量
が１１．７ｗｔ％、温度５６０℃に共晶点が存在する。
すなわち、Ｓｉの含有量が１１．７ｗｔ％を超えると過
共晶合金となり、溶融状態から冷却してゆくと、初晶と
してＳｉ結晶が晶出する。本発明では、たとえばＪＩＳ
ＡＣ８Ａ Ａｌ合金（１１．０〜１３．０ｗｔ％Ｓ
ｉ）を用い、これをルツボに収容し、非酸化性雰囲気
中、たとえばアルゴン（Ａｒ）ガスまたは真空中におい
て、たとえば約７００℃で加熱して溶解し、溶湯とす
る。次に、この状態を維持しながら、この溶湯中に粒子
径２０μｍ以下（正確には粒子径０．１〜２０μｍ）の
ＳｉＣ粒子を、重量比で３〜８％の割合で添加し、溶湯
攪拌法によって粒子が溶湯中に分散するために必要な所
定時間、たとえば約６０分間、攪拌を加えたあと、定法
に従って所定の鋳型に鋳込めばよい。
は共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金であって、溶湯攪拌法によって
分散した粒子径２０μｍ以下のＳｉＣ粒子を３〜８重量
％の割合で含むＡｌ基複合材料とすることによって、前
記課題を解消した。以下、本発明について詳細に説明す
る。図３はＡｌ−Ｓｉ系合金の状態図で、Ｓｉの含有量
が１１．７ｗｔ％、温度５６０℃に共晶点が存在する。
すなわち、Ｓｉの含有量が１１．７ｗｔ％を超えると過
共晶合金となり、溶融状態から冷却してゆくと、初晶と
してＳｉ結晶が晶出する。本発明では、たとえばＪＩＳ
ＡＣ８Ａ Ａｌ合金（１１．０〜１３．０ｗｔ％Ｓ
ｉ）を用い、これをルツボに収容し、非酸化性雰囲気
中、たとえばアルゴン（Ａｒ）ガスまたは真空中におい
て、たとえば約７００℃で加熱して溶解し、溶湯とす
る。次に、この状態を維持しながら、この溶湯中に粒子
径２０μｍ以下（正確には粒子径０．１〜２０μｍ）の
ＳｉＣ粒子を、重量比で３〜８％の割合で添加し、溶湯
攪拌法によって粒子が溶湯中に分散するために必要な所
定時間、たとえば約６０分間、攪拌を加えたあと、定法
に従って所定の鋳型に鋳込めばよい。
【０００５】鋳込まれた溶湯は、冷却につれて、液相か
ら結晶の核が生成し始め、次第にこれが成長し、通常の
場合は共晶ＳｉとしてＡｌ基地に粗大な樹枝状品として
成長する。しかし本発明では、図１（ａ）から図１
（ｃ）に示すように液相中に添加した微細な前記ＳｉＣ
粒子が核となり、またはこのＳｉＣ粒子が核生成を誘発
して、液相中に共晶Ｓｉの多数の核が生成する。その結
果、多数の核のため、それぞれが粗大な樹枝状晶へ成長
することが阻害され、非常に微細な共晶Ｓｉを有する組
織が得られる。なお、前記ＳｉＣの粒子径を２０μｍ以
下としたのは、これが溶湯攪拌法により効率よく、複合
化ができる最大の粒子径であり、これにより大きい粒子
径のものを用いると、組織の微細化のメリットが薄れ
る。なお、粒子径が０．１未満の粒子の場合は攪拌によ
る複合化が難しい。また、ＳｉＣの添加量が溶湯に対し
て重量比で３％未満の場合は結晶の微細化が不充分であ
り、一方、重量比が８％を超えると脆性範囲が増え、靱
性が不充分となる。図２に、ＡＣ８Ａ Ａｌ合金におい
て、ＳｉＣの添加量に対するシャルピー衝撃試験により
得られた衝撃値との関係を示す。これによれば、重量比
５％のところで靱性がかなり改善されていることが判
る。
ら結晶の核が生成し始め、次第にこれが成長し、通常の
場合は共晶ＳｉとしてＡｌ基地に粗大な樹枝状品として
成長する。しかし本発明では、図１（ａ）から図１
（ｃ）に示すように液相中に添加した微細な前記ＳｉＣ
粒子が核となり、またはこのＳｉＣ粒子が核生成を誘発
して、液相中に共晶Ｓｉの多数の核が生成する。その結
果、多数の核のため、それぞれが粗大な樹枝状晶へ成長
することが阻害され、非常に微細な共晶Ｓｉを有する組
織が得られる。なお、前記ＳｉＣの粒子径を２０μｍ以
下としたのは、これが溶湯攪拌法により効率よく、複合
化ができる最大の粒子径であり、これにより大きい粒子
径のものを用いると、組織の微細化のメリットが薄れ
る。なお、粒子径が０．１未満の粒子の場合は攪拌によ
る複合化が難しい。また、ＳｉＣの添加量が溶湯に対し
て重量比で３％未満の場合は結晶の微細化が不充分であ
り、一方、重量比が８％を超えると脆性範囲が増え、靱
性が不充分となる。図２に、ＡＣ８Ａ Ａｌ合金におい
て、ＳｉＣの添加量に対するシャルピー衝撃試験により
得られた衝撃値との関係を示す。これによれば、重量比
５％のところで靱性がかなり改善されていることが判
る。
【０００６】
【実施例】Ａｌ合金鋳物ＪＩＳ ＡＣ８Ａを用い、これ
をアルゴンガスの非酸化性雰囲気中で、ルツボによって
７００℃に加熱して溶解した。これに粒子径約５μｍの
ＳｉＣ粒子を、重量比で５％添加し、溶湯攪拌法によっ
て約６０分間攪拌したあと、これを鋳型に鋳込んだ。こ
の結果、微細な共晶組織を有する鋳物となり、シャルピ
ー衝撃試験による衝撃値では０．４ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2
となり、靱性が改善されたことが確認できた。
をアルゴンガスの非酸化性雰囲気中で、ルツボによって
７００℃に加熱して溶解した。これに粒子径約５μｍの
ＳｉＣ粒子を、重量比で５％添加し、溶湯攪拌法によっ
て約６０分間攪拌したあと、これを鋳型に鋳込んだ。こ
の結果、微細な共晶組織を有する鋳物となり、シャルピ
ー衝撃試験による衝撃値では０．４ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2
となり、靱性が改善されたことが確認できた。
【０００７】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、Ａｌ
合金の溶湯中に、一定範囲の粒子径のＳｉＣを、特定量
添加することにより、靱性が改善され、其他、耐摩耗性
や強度が向上したＡｌ基複合材料がえられる。この結
果、従来、Ａｌ合金の使用が困難であったエンジン部品
のバルブリテーナーへの適用が可能となった。
合金の溶湯中に、一定範囲の粒子径のＳｉＣを、特定量
添加することにより、靱性が改善され、其他、耐摩耗性
や強度が向上したＡｌ基複合材料がえられる。この結
果、従来、Ａｌ合金の使用が困難であったエンジン部品
のバルブリテーナーへの適用が可能となった。
【図１】本発明において、溶湯から共晶が、同図（ａ）
（ｂ）（ｃ）の順序で析出する状態の説明図である。
（ｂ）（ｃ）の順序で析出する状態の説明図である。
【図２】ＳｉＣの添加量とシャルピー衝撃試験による衝
撃値との関係を示す図である。
撃値との関係を示す図である。
【図３】Ａｌ−Ｓｉ系合金の状態図を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金であって、溶湯攪
拌法によって分散した粒子径２０μｍ以下のＳｉＣ粒子
を３〜８重量％の割合で含むＡｌ基複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165821A JPH062057A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ａｌ基複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165821A JPH062057A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ａｌ基複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062057A true JPH062057A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15819640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4165821A Pending JPH062057A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Ａｌ基複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062057A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100723630B1 (ko) * | 2006-03-02 | 2007-06-04 | 지성알미늄주식회사 | 자동차 에어컨용 알루미늄 합금소재 제조방법과 그로부터 제조되는 알루미늄 합금소재를 이용한 자동차 에어컨용 서브쿨재 제조방법 |
| CN101928870A (zh) * | 2010-09-07 | 2010-12-29 | 山东大学 | 一种原位生成碳化硅颗粒增强铝-硅基复合材料的制备方法 |
| WO2012161460A2 (ko) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| CN109913706A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-06-21 | 江西宝航新材料有限公司 | 一种热压制备铝碳化硅复合材料的方法 |
| CN111519059A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-11 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种制备高性能铝基碳化硅的方法 |
| US11512299B2 (en) | 2015-12-29 | 2022-11-29 | Amano Enzyme Inc. | Beta-galactosidase enzymes |
| CN116121580A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-05-16 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 铝基复合材料及其制备方法、应用和电力连接金具 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4165821A patent/JPH062057A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100723630B1 (ko) * | 2006-03-02 | 2007-06-04 | 지성알미늄주식회사 | 자동차 에어컨용 알루미늄 합금소재 제조방법과 그로부터 제조되는 알루미늄 합금소재를 이용한 자동차 에어컨용 서브쿨재 제조방법 |
| CN101928870A (zh) * | 2010-09-07 | 2010-12-29 | 山东大学 | 一种原位生成碳化硅颗粒增强铝-硅基复合材料的制备方法 |
| WO2012161460A2 (ko) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| WO2012161460A3 (ko) * | 2011-05-20 | 2013-01-17 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| US11512299B2 (en) | 2015-12-29 | 2022-11-29 | Amano Enzyme Inc. | Beta-galactosidase enzymes |
| US11859222B2 (en) | 2015-12-29 | 2024-01-02 | Amano Enzyme Inc. | Beta-galactosidase enzymes |
| CN109913706A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-06-21 | 江西宝航新材料有限公司 | 一种热压制备铝碳化硅复合材料的方法 |
| CN111519059A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-11 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种制备高性能铝基碳化硅的方法 |
| CN116121580A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-05-16 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 铝基复合材料及其制备方法、应用和电力连接金具 |
| CN116121580B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-08-08 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 铝基复合材料及其制备方法、应用和电力连接金具 |
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