JPH06212317A - 複合材料 - Google Patents
複合材料Info
- Publication number
- JPH06212317A JPH06212317A JP320593A JP320593A JPH06212317A JP H06212317 A JPH06212317 A JP H06212317A JP 320593 A JP320593 A JP 320593A JP 320593 A JP320593 A JP 320593A JP H06212317 A JPH06212317 A JP H06212317A
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- JP
- Japan
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- composite material
- alloy
- matrix
- aluminum borate
- borate whisker
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- Pending
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的性質の向上を図る。
【構成】 Ｍｇを０．２０〜１．００ｗｔ％、Ｃｕを
２．００〜７．００ｗｔ％含むＡｌ合金をマトリックス
とし、これをホウ酸アルミニウムウィスカーと複合化し
たことを特徴とする複合材料。
２．００〜７．００ｗｔ％含むＡｌ合金をマトリックス
とし、これをホウ酸アルミニウムウィスカーと複合化し
たことを特徴とする複合材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの部品などに
使用するＡｌ合金の複合材料に関する。
使用するＡｌ合金の複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、エンジンの低燃費，高
性能化にともなって、エンジン部品の軽量化が進んでい
る。このため、高比強度，熱間での機械的性質に優れて
いるＡｌ合金の複合材料を使用する傾向がある。この種
の複合材料では、マトリックスを成すアルミニウム合金
は、ＪＩＳ規格の鋳造用又は展伸用アルミ合金が使用さ
れる。しかし、これらのアルミ合金は強化材として用い
るホウ酸アルミニウムウィスカーに対しては必らずしも
最適の組成を有するものではなく、機械的性質に優れた
複合材料を得るのは困難であった。
性能化にともなって、エンジン部品の軽量化が進んでい
る。このため、高比強度，熱間での機械的性質に優れて
いるＡｌ合金の複合材料を使用する傾向がある。この種
の複合材料では、マトリックスを成すアルミニウム合金
は、ＪＩＳ規格の鋳造用又は展伸用アルミ合金が使用さ
れる。しかし、これらのアルミ合金は強化材として用い
るホウ酸アルミニウムウィスカーに対しては必らずしも
最適の組成を有するものではなく、機械的性質に優れた
複合材料を得るのは困難であった。
【０００３】本発明者は、このような問題を解決すべ
く、鋭意実験を重ねた結果、ＭｇとＣｕの含有量を特定
の範囲に設定すると、機械的特性に優れた複合材料が得
られることを発見した。
く、鋭意実験を重ねた結果、ＭｇとＣｕの含有量を特定
の範囲に設定すると、機械的特性に優れた複合材料が得
られることを発見した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、Ｍｇを０．
２０〜１．００ｗｔ％、Ｃｕを２．００〜７．００ｗｔ
％含むＡｌ合金をマトリックスとし、これをホウ酸アル
ミニウムウィスカーと複合化したことを特徴とする複合
材料によって解決した。
２０〜１．００ｗｔ％、Ｃｕを２．００〜７．００ｗｔ
％含むＡｌ合金をマトリックスとし、これをホウ酸アル
ミニウムウィスカーと複合化したことを特徴とする複合
材料によって解決した。
【０００５】〔実施例〕ホウ酸アルミニウムウィスカー
（四国化成工業株式会社製「アルボレックス」繊維長１
０〜３０μm ，繊維径０．５〜１．０μm ）を強化繊維
とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系の種々の組成のアルミ
ニウム合金をマトリックスとした複合材料を高圧鋳造法
により製造し、各複合材料について評価を行なった。
（四国化成工業株式会社製「アルボレックス」繊維長１
０〜３０μm ，繊維径０．５〜１．０μm ）を強化繊維
とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系の種々の組成のアルミ
ニウム合金をマトリックスとした複合材料を高圧鋳造法
により製造し、各複合材料について評価を行なった。
【０００６】まず、表１に示すような組成の異なる１２
種類のアルミニウム合金Ｍ1 〜Ｍ12を用意するととも
に、図１に示すようなホウ酸アルミニウムウィスカーの
成形体（８０×８０×２５ｍｍ，体積率Ｖf ＝１８％）
１を１２個作製した。次いで、図２に示すように２５０
℃に設定した金型２内に、７００〜８００℃で予熱した
成形体１を配置し、７００〜８００℃のアルミニウム合
金４を注湯し、パンチ３により１０００ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力で加圧し、その加圧状態をアルミニウム合金が完
全に凝固するまで保持した。このようにしてホウ酸アル
ミニウムウィスカーを強化材とし、アルミニウム合金を
マトリックス金属とした体積率（Ｖf ）が１８〜３０％
の複合材料を製造した。
種類のアルミニウム合金Ｍ1 〜Ｍ12を用意するととも
に、図１に示すようなホウ酸アルミニウムウィスカーの
成形体（８０×８０×２５ｍｍ，体積率Ｖf ＝１８％）
１を１２個作製した。次いで、図２に示すように２５０
℃に設定した金型２内に、７００〜８００℃で予熱した
成形体１を配置し、７００〜８００℃のアルミニウム合
金４を注湯し、パンチ３により１０００ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力で加圧し、その加圧状態をアルミニウム合金が完
全に凝固するまで保持した。このようにしてホウ酸アル
ミニウムウィスカーを強化材とし、アルミニウム合金を
マトリックス金属とした体積率（Ｖf ）が１８〜３０％
の複合材料を製造した。
【０００７】製造した複合材料を４６０〜５２０℃にて
２〜８時間の溶体化処理を施こし、その後１５０〜２０
０℃にて２〜１０時間の時効処理を施こした。熱処理
後、複合材料の硬さをロックウェル硬度計で測定し熱処
理効果の評価を行なった。一方、熱処理の前後で引張試
験を行なって強度の変化を調べるとともに、複合化前の
アルミニウム合金についても同様の試験を行なった。
２〜８時間の溶体化処理を施こし、その後１５０〜２０
０℃にて２〜１０時間の時効処理を施こした。熱処理
後、複合材料の硬さをロックウェル硬度計で測定し熱処
理効果の評価を行なった。一方、熱処理の前後で引張試
験を行なって強度の変化を調べるとともに、複合化前の
アルミニウム合金についても同様の試験を行なった。
【０００８】結果を表２〜表４に示す。すなわち、表２
は硬さについて熱処理効果を確認したもの、表３は、こ
れをＭｇ含有量の順に配列したもの、表４はＣｕ含有量
の順に配列したものである。これらの表によればＭｇ含
有量が０．２１〜０．９３ｗｔ％、Ｃｕ含有量が２．４
３〜６．３０ｗｔ％であるアルミニウム合金をマトリッ
クス金属とした場合のみ、熱処理効果が認められた。こ
れは、Ｍｇの含有量が１ｗｔ％以上の場合、ホウ酸アル
ミニウムウィスカーと過剰の反応を生じ、強度が低下す
るが、１ｗｔ％以下では、適度の反応によりホウ酸アル
ミニウムウィスカーとの密着性が向上するためであると
考えられる。
は硬さについて熱処理効果を確認したもの、表３は、こ
れをＭｇ含有量の順に配列したもの、表４はＣｕ含有量
の順に配列したものである。これらの表によればＭｇ含
有量が０．２１〜０．９３ｗｔ％、Ｃｕ含有量が２．４
３〜６．３０ｗｔ％であるアルミニウム合金をマトリッ
クス金属とした場合のみ、熱処理効果が認められた。こ
れは、Ｍｇの含有量が１ｗｔ％以上の場合、ホウ酸アル
ミニウムウィスカーと過剰の反応を生じ、強度が低下す
るが、１ｗｔ％以下では、適度の反応によりホウ酸アル
ミニウムウィスカーとの密着性が向上するためであると
考えられる。
【０００９】また、この効果の認められたＭ7 ，Ｍ11，
Ｍ6 ，Ｍ3 の各合金について、表５，表６に示すよう
に、複合材とマトリックスに対する常温での引張強度に
おいても熱処理効果が認められ、且つ繊維強化の効果も
認められた。
Ｍ6 ，Ｍ3 の各合金について、表５，表６に示すよう
に、複合材とマトリックスに対する常温での引張強度に
おいても熱処理効果が認められ、且つ繊維強化の効果も
認められた。
【００１０】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く熱処理効果
と強度が向上し、機械的性質に優れた製品を得ることが
できる。
と強度が向上し、機械的性質に優れた製品を得ることが
できる。
【図１】成形体の斜視図である。
【図２】図１の成形体の複合化工程を示す説明図であ
る。
る。
１ 成形体 ２ 金型 ３ パンチ ４ アルミニウム合金溶湯
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｍｇを０．２０〜１．００ｗｔ％、Ｃｕ
を２．００〜７．００ｗｔ％含むＡｌ合金をマトリック
スとし、これをホウ酸アルミニウムウィスカーと複合化
したことを特徴とする複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP320593A JPH06212317A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP320593A JPH06212317A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212317A true JPH06212317A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11550942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP320593A Pending JPH06212317A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105349922A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种提高硼酸铝晶须增强铝铜基复合材料力学性能的方法 |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP320593A patent/JPH06212317A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105349922A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种提高硼酸铝晶须增强铝铜基复合材料力学性能的方法 |
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