JPH07216479A - 金属複合体 - Google Patents
金属複合体Info
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- JPH07216479A JPH07216479A JP4030494A JP4030494A JPH07216479A JP H07216479 A JPH07216479 A JP H07216479A JP 4030494 A JP4030494 A JP 4030494A JP 4030494 A JP4030494 A JP 4030494A JP H07216479 A JPH07216479 A JP H07216479A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で耐摩耗性が優れた金属複合体を提供す
る。 【構成】 チタニア粒子、ウイスカにセラミックス繊
維、粒子、ウイスカを加え体積率が１０〜５０％の予備
成形体を作る。予備成形体を型内に据え、アルミニウム
又はアルミニウム合金の溶湯を注ぎ、パンチにより加圧
して凝固させ、所謂溶湯鍛造を行なって鋳造粗形材を得
る。粗形材に必要な機械加工を施したのち４５０℃〜使
用アルミニウム又はアルミニウム合金の固相線温度で熱
処理を行ない、熱処理時間を選択することにより、所望
の硬度を有する金属複合体製品を得る。
る。 【構成】 チタニア粒子、ウイスカにセラミックス繊
維、粒子、ウイスカを加え体積率が１０〜５０％の予備
成形体を作る。予備成形体を型内に据え、アルミニウム
又はアルミニウム合金の溶湯を注ぎ、パンチにより加圧
して凝固させ、所謂溶湯鍛造を行なって鋳造粗形材を得
る。粗形材に必要な機械加工を施したのち４５０℃〜使
用アルミニウム又はアルミニウム合金の固相線温度で熱
処理を行ない、熱処理時間を選択することにより、所望
の硬度を有する金属複合体製品を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金をマトリックスとする金属複合体に関する
ものである。
ミニウム合金をマトリックスとする金属複合体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】耐摩耗性が優れかつ軽量な複合材料とし
て、アルミナ、炭化硅素、窒化硅素、炭化チタニウム等
セラミックスの繊維、ウイスカ又は粒子に適宜の賦形剤
を加え、所望の形状に成形した予備成形体に、溶湯鍛造
によってアルミニウム合金の溶湯を含浸させたアルミニ
ウムマトリックスの複合材料は公知であり、例えば特開
平２−１７５８２７号公報に開示されている。上記既提
案のアルミニウムマトリックス複合材料は、マトリック
ス金属のアルミニウムが軟質であるため、たとえ溶湯鍛
造法により成形してもなお硬度が十分ではなく、したが
って耐摩耗性に限界があり、車両用エンジンの部品等耐
久性が必要な製品の材料としては、耐久性が不十分な欠
点があった。
て、アルミナ、炭化硅素、窒化硅素、炭化チタニウム等
セラミックスの繊維、ウイスカ又は粒子に適宜の賦形剤
を加え、所望の形状に成形した予備成形体に、溶湯鍛造
によってアルミニウム合金の溶湯を含浸させたアルミニ
ウムマトリックスの複合材料は公知であり、例えば特開
平２−１７５８２７号公報に開示されている。上記既提
案のアルミニウムマトリックス複合材料は、マトリック
ス金属のアルミニウムが軟質であるため、たとえ溶湯鍛
造法により成形してもなお硬度が十分ではなく、したが
って耐摩耗性に限界があり、車両用エンジンの部品等耐
久性が必要な製品の材料としては、耐久性が不十分な欠
点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記既提案
の複合材料より高い硬度を得ることができ、かつ使途に
応じて容易に得られるべき硬度を調整し得る耐摩耗性が
優れたアルミニウムマトリックスの複合材料を提供する
ことを目的とするものである。
の複合材料より高い硬度を得ることができ、かつ使途に
応じて容易に得られるべき硬度を調整し得る耐摩耗性が
優れたアルミニウムマトリックスの複合材料を提供する
ことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、チタニア粒子又はウイ
スカとセラミックス繊維もしくはウイスカ又はセラミッ
クス粒子で予備成形体を形成し、同予備成形体に溶湯鍛
造によりアルミニウム又はアルミニウム合金を含浸さ
せ、溶体化温度付近で熱処理を行ったことを特徴とする
金属複合体を提案するものである。
成するために創案されたもので、チタニア粒子又はウイ
スカとセラミックス繊維もしくはウイスカ又はセラミッ
クス粒子で予備成形体を形成し、同予備成形体に溶湯鍛
造によりアルミニウム又はアルミニウム合金を含浸さ
せ、溶体化温度付近で熱処理を行ったことを特徴とする
金属複合体を提案するものである。
【０００５】
【作用】本発明によれば、上記予備成形体にアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の溶湯を溶湯鍛造により含浸さ
せたのち、４５０℃乃至上記アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の固相線温度で所望の時間熱処理を行なうこと
を特徴とし、その熱処理によって、熱処理前はＨｖ３０
０〜４００程度の硬度に過ぎなかった複合材料の硬度
を、Ｈｖ１０００以上に高くすることができ、しかも上
記熱処理温度での保持時間に応じて、得られる硬度をＨ
ｖ４００〜Ｈｖ１１００の範囲で所望により適宜調整す
ることができる。
ム又はアルミニウム合金の溶湯を溶湯鍛造により含浸さ
せたのち、４５０℃乃至上記アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の固相線温度で所望の時間熱処理を行なうこと
を特徴とし、その熱処理によって、熱処理前はＨｖ３０
０〜４００程度の硬度に過ぎなかった複合材料の硬度
を、Ｈｖ１０００以上に高くすることができ、しかも上
記熱処理温度での保持時間に応じて、得られる硬度をＨ
ｖ４００〜Ｈｖ１１００の範囲で所望により適宜調整す
ることができる。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。図１は本発明金属複合体の製造プロセス
を示すフローチャートであり、先づ第１工程Ｓ１で、例
えば車両用エンジンのタペット等耐摩耗性が要求される
対象製品の全部又は一部の素材となる適宜形状の予備成
形体即ちプリフォーム１０が形成される。（なお、図で
は簡単のために円板状予備成形体を側方から視たものが
示されている。） 予備成形体１０は、チタニア（ＴｉＯ２）の粒子（例え
ば粒径０．０５〜０．５μｍの粉末体）もしくはウイス
カ（例えば直径０．２〜０．５μｍ、長さ５〜１０μ
ｍ）又はこれらの混合物（以下場合によりチタニアと略
称する）に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化硅素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化硅素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化チタニウム（Ｔｉ
Ｃ）等のセラミックス繊維もしくはウイスカ又は粒子
（例えば繊維の場合、好ましくは直径２〜５０μ程度の
短繊維、ウイスカ及び粒子については上記チタニアと同
程度のもの）、またはこれらの混合物（以下場合により
添加セラミックスと略称する）を、水、シリカゾル等適
宜の賦形剤と適宜の割合で混合し、混和したのち、予め
用意した成形用型を用い成形し、その後常法により乾燥
して多孔質の成形体を製造する。
的に説明する。図１は本発明金属複合体の製造プロセス
を示すフローチャートであり、先づ第１工程Ｓ１で、例
えば車両用エンジンのタペット等耐摩耗性が要求される
対象製品の全部又は一部の素材となる適宜形状の予備成
形体即ちプリフォーム１０が形成される。（なお、図で
は簡単のために円板状予備成形体を側方から視たものが
示されている。） 予備成形体１０は、チタニア（ＴｉＯ２）の粒子（例え
ば粒径０．０５〜０．５μｍの粉末体）もしくはウイス
カ（例えば直径０．２〜０．５μｍ、長さ５〜１０μ
ｍ）又はこれらの混合物（以下場合によりチタニアと略
称する）に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化硅素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化硅素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化チタニウム（Ｔｉ
Ｃ）等のセラミックス繊維もしくはウイスカ又は粒子
（例えば繊維の場合、好ましくは直径２〜５０μ程度の
短繊維、ウイスカ及び粒子については上記チタニアと同
程度のもの）、またはこれらの混合物（以下場合により
添加セラミックスと略称する）を、水、シリカゾル等適
宜の賦形剤と適宜の割合で混合し、混和したのち、予め
用意した成形用型を用い成形し、その後常法により乾燥
して多孔質の成形体を製造する。
【０００７】上記チタニア及び添加セラミックスからな
る完成予備成形体の体積率Ｖｆは、Ｖｆ＝１０〜５０％
とすることが好ましく、１０％未満では最終製品として
の金属複合体の硬度向上効果が小さく、しかも予備成形
体としての形状保持が難しい不具合があり、また５０％
を超えると、溶湯鍛造に際して、アルミニウム又はアル
ミニウム合金の含浸が困難になる不都合があるからであ
り、特にＶｆ＝２０〜４５％の範囲とすることが有利で
ある。
る完成予備成形体の体積率Ｖｆは、Ｖｆ＝１０〜５０％
とすることが好ましく、１０％未満では最終製品として
の金属複合体の硬度向上効果が小さく、しかも予備成形
体としての形状保持が難しい不具合があり、また５０％
を超えると、溶湯鍛造に際して、アルミニウム又はアル
ミニウム合金の含浸が困難になる不都合があるからであ
り、特にＶｆ＝２０〜４５％の範囲とすることが有利で
ある。
【０００８】また、上記予備成形体の体積率Ｖｆのうち
わけは、チタニアの体積率Ｖｆｔ＝５〜４５％、添加セ
ラミックスの体積率Ｖｆｃ＝５〜４５％である。上記Ｖ
ｆｔ＝５〜４５％としたのは、５％未満では後述する熱
処理におけるＴｉ−Ａｌ金属間化合物の生成反応に基づ
く硬度の増大が不十分であり、４５％を超えると、溶湯
鍛造に際して、アルミニウム又はアルミニウム合金の含
浸が困難となり上記生成反応が達成されなくなる恐れが
あるからである。他方、上記Ｖｆｃ＝５〜４５％とした
のは、チタニア単独または５％未満の少量では、溶湯鍛
造時に収縮のため欠陥が発生し易く、また４５％を超え
ると、溶湯鍛造に際して、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金の含浸が困難となり上記生成反応が達成されなく
なる恐れがあるからである。
わけは、チタニアの体積率Ｖｆｔ＝５〜４５％、添加セ
ラミックスの体積率Ｖｆｃ＝５〜４５％である。上記Ｖ
ｆｔ＝５〜４５％としたのは、５％未満では後述する熱
処理におけるＴｉ−Ａｌ金属間化合物の生成反応に基づ
く硬度の増大が不十分であり、４５％を超えると、溶湯
鍛造に際して、アルミニウム又はアルミニウム合金の含
浸が困難となり上記生成反応が達成されなくなる恐れが
あるからである。他方、上記Ｖｆｃ＝５〜４５％とした
のは、チタニア単独または５％未満の少量では、溶湯鍛
造時に収縮のため欠陥が発生し易く、また４５％を超え
ると、溶湯鍛造に際して、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金の含浸が困難となり上記生成反応が達成されなく
なる恐れがあるからである。
【０００９】上記のようにして製造された予備成形体１
０は、次の第２工程Ｓ２において、適宜の加熱装置１２
により２００〜１０００℃に予熱され、第３工程Ｓ３に
おいて、予め２００〜４００℃に予熱されている溶湯鍛
造用の型１４の底部に挿入されたのち、型１４内にアル
ミニウム又は適宜のアルミニウム合金の溶湯１６が注入
される。上記予備成形体１０及び型１４の予熱は、アル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯１６の流動性を良
好にし、予備成形体１０への含浸を効果的に行なわせる
ために行なわれ、またアルミニウム又はアルミニウム合
金溶湯自体の温度は、予備成形体１０への含浸を容易に
するため、その融点より５０〜４５０℃高い温度とす
る。アルミニウム合金には、最終製品として金属複合体
の使途に応じて、ダイカスト用アルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ ＡＤＣ１〜１４）、鋳物用アルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ ＡＣ１〜９）等が適宜に用いられる。
０は、次の第２工程Ｓ２において、適宜の加熱装置１２
により２００〜１０００℃に予熱され、第３工程Ｓ３に
おいて、予め２００〜４００℃に予熱されている溶湯鍛
造用の型１４の底部に挿入されたのち、型１４内にアル
ミニウム又は適宜のアルミニウム合金の溶湯１６が注入
される。上記予備成形体１０及び型１４の予熱は、アル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯１６の流動性を良
好にし、予備成形体１０への含浸を効果的に行なわせる
ために行なわれ、またアルミニウム又はアルミニウム合
金溶湯自体の温度は、予備成形体１０への含浸を容易に
するため、その融点より５０〜４５０℃高い温度とす
る。アルミニウム合金には、最終製品として金属複合体
の使途に応じて、ダイカスト用アルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ ＡＤＣ１〜１４）、鋳物用アルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ ＡＣ１〜９）等が適宜に用いられる。
【００１０】次に、第４工程Ｓ４において、型１４にパ
ンチ１８を挿入し加圧力Ｐを加える。加圧力Ｐは、溶湯
１６が予備成形体１０に十分に含浸され、かつ結晶微細
化の効果が得られるような適宜圧力（例えば１０〜２０
０ＭＰａ）であり、この圧力は溶湯１６が完全に凝固す
るまでひき続き印加される。
ンチ１８を挿入し加圧力Ｐを加える。加圧力Ｐは、溶湯
１６が予備成形体１０に十分に含浸され、かつ結晶微細
化の効果が得られるような適宜圧力（例えば１０〜２０
０ＭＰａ）であり、この圧力は溶湯１６が完全に凝固す
るまでひき続き印加される。
【００１１】第５工程Ｓ５において、アルミニウム又は
アルミニウム合金を含浸した複合成形体１０′と凝固し
た溶湯１６′とが一体的に結合した鋳造粗材２０が、型
１４の底部に配置されているノックアウトピン２２によ
り型１４から取出される。鋳造粗材２０は、Ｈｖ３００
〜４００程度の硬度で機械加工が容易であるから、この
段階即ち第６工程Ｓ６で最終製品、例えばエンジン用タ
ペット等所要の形状に切削され成形材２４に加工され
る。
アルミニウム合金を含浸した複合成形体１０′と凝固し
た溶湯１６′とが一体的に結合した鋳造粗材２０が、型
１４の底部に配置されているノックアウトピン２２によ
り型１４から取出される。鋳造粗材２０は、Ｈｖ３００
〜４００程度の硬度で機械加工が容易であるから、この
段階即ち第６工程Ｓ６で最終製品、例えばエンジン用タ
ペット等所要の形状に切削され成形材２４に加工され
る。
【００１２】所要形状に加工された成形材２４は、次の
第７工程Ｓ７において、適宜の熱処理装置２６により、
４５０℃乃至使用したアルミニウム又はアルミニウム合
金の固相線温度で、所要の時間（０．５〜１０ｈ）加熱
される。上記熱処理によりチタニアがマトリックス金属
としてのアルミニウムと反応し、Ａｌ２Ｏ３及びＴｉ−
Ａｌ金属間化合物が生成して硬度が高くなり、耐摩耗性
が優れた金属複合体が得られる。
第７工程Ｓ７において、適宜の熱処理装置２６により、
４５０℃乃至使用したアルミニウム又はアルミニウム合
金の固相線温度で、所要の時間（０．５〜１０ｈ）加熱
される。上記熱処理によりチタニアがマトリックス金属
としてのアルミニウムと反応し、Ａｌ２Ｏ３及びＴｉ−
Ａｌ金属間化合物が生成して硬度が高くなり、耐摩耗性
が優れた金属複合体が得られる。
【００１３】上記熱処理温度が４５０℃未満では、上記
Ａｌ２Ｏ３及びＴｉ−Ａｌ金属間化合物の生成反応が進
まず、したがって硬度の増大、耐摩耗性の向上が十分に
は達成されず、また使用したアルミニウム又はその合金
の固相線温度を超えると、折角加工した成形材２４が軟
化変形してしまう不具合があるので、上記のように溶体
化温度は４５０℃〜固相線温度が適当であり、特に上記
温度はアルミニウム又はアルミニウム合金の固相線温度
より約５０℃低いことが好ましい。また、熱処理時間
は、０．５時間以下では反応が殆んど進まず、従って硬
度向上の効果が小さく、一方、略１０時間で反応が完了
しそれ以上の加熱は徒らに熱処理コストの増大を招くだ
けであるから、上記のように熱処理時間は０．５〜１０
ｈが適当であり、かつ熱処理時間の増大と共に金属複合
体の硬度が増大する。
Ａｌ２Ｏ３及びＴｉ−Ａｌ金属間化合物の生成反応が進
まず、したがって硬度の増大、耐摩耗性の向上が十分に
は達成されず、また使用したアルミニウム又はその合金
の固相線温度を超えると、折角加工した成形材２４が軟
化変形してしまう不具合があるので、上記のように溶体
化温度は４５０℃〜固相線温度が適当であり、特に上記
温度はアルミニウム又はアルミニウム合金の固相線温度
より約５０℃低いことが好ましい。また、熱処理時間
は、０．５時間以下では反応が殆んど進まず、従って硬
度向上の効果が小さく、一方、略１０時間で反応が完了
しそれ以上の加熱は徒らに熱処理コストの増大を招くだ
けであるから、上記のように熱処理時間は０．５〜１０
ｈが適当であり、かつ熱処理時間の増大と共に金属複合
体の硬度が増大する。
【００１４】図２は本発明に係る金属複合体を有する車
両用エンジンのタペットを示す断面図である。図中符号
２８は総括的にタペットを示し、同タペットは中空円筒
状の外筒３０と、同外筒３０の中空孔の一端を閉塞する
底部３２とからなる有底円筒状をなしている。上記底部
３２は、吸排気カムに摺接するパッド状の金属複合体３
４と、タペット３６の一端球面部に摺接する凹部３８
と、上記パッド状金属複合体３４及び凹部３８間の中間
部４０とを包含している。
両用エンジンのタペットを示す断面図である。図中符号
２８は総括的にタペットを示し、同タペットは中空円筒
状の外筒３０と、同外筒３０の中空孔の一端を閉塞する
底部３２とからなる有底円筒状をなしている。上記底部
３２は、吸排気カムに摺接するパッド状の金属複合体３
４と、タペット３６の一端球面部に摺接する凹部３８
と、上記パッド状金属複合体３４及び凹部３８間の中間
部４０とを包含している。
【００１５】上記パッド状金属複合体３４、中間部４０
及び凹部３８は、夫々予備成形体を予め別個に作り、
水、シリカゾル等を接着剤として重ね合わせ接着して乾
燥させて一体の予備成形体アセンブリを作り、同予備成
形体アセンブリを準備された鋳型内に挿入したのち、ア
ルミニウム合金例えば前記ＡＤＣ１４合金の溶湯を鋳型
内に注湯し、前述したようにパンチで加圧して凝固させ
る。
及び凹部３８は、夫々予備成形体を予め別個に作り、
水、シリカゾル等を接着剤として重ね合わせ接着して乾
燥させて一体の予備成形体アセンブリを作り、同予備成
形体アセンブリを準備された鋳型内に挿入したのち、ア
ルミニウム合金例えば前記ＡＤＣ１４合金の溶湯を鋳型
内に注湯し、前述したようにパンチで加圧して凝固させ
る。
【００１６】パッド状金属複合体３４の予備成形体は、
一例としてチタニア粒子とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子
（添加セラミックス）とを等量含む多孔質成形体であっ
て、上記溶湯鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されて、
チタニア１８％、アルミナ粒子１８％、ＡＤＣ１４合金
６４％（何れも容積％）の複合体となる。また、凹部３
８の予備成形体は、アルミナ粒子からなる多孔質成形体
であって、溶湯鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されて
アルミナ粒子３６％、ＡＤＣ１４合金６４％（何れも容
積％）の複合体となり、さらに中間部４０の予備成形体
は、アルミナ短繊維単味の多孔質成形体であって、溶湯
鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されてアルミナ単繊維
１５％、ＡＤＣ１４合金８５％（何れも容積％）の複合
体となる。溶湯鍛造後、熱処理前の上記タペット鋳造素
材の各部の硬度を測定したところ、パッド状金属複合体
３４の、図における下端面（動弁カムとの摺接面）の表
面硬度は、Ｈｖで３０６〜３６２、中間部４０の硬度は
Ｈｖで１５０〜１６５、凹部３８の表面硬度はＨｖで２
４６〜２７１、外筒３０の外周面の表面硬度はＨｖで１
１８〜１２４であって、特に耐摩耗性が必要なパッド状
金属複合体３４の表面硬度は、鋳放し状態では不十分で
ある。
一例としてチタニア粒子とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子
（添加セラミックス）とを等量含む多孔質成形体であっ
て、上記溶湯鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されて、
チタニア１８％、アルミナ粒子１８％、ＡＤＣ１４合金
６４％（何れも容積％）の複合体となる。また、凹部３
８の予備成形体は、アルミナ粒子からなる多孔質成形体
であって、溶湯鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されて
アルミナ粒子３６％、ＡＤＣ１４合金６４％（何れも容
積％）の複合体となり、さらに中間部４０の予備成形体
は、アルミナ短繊維単味の多孔質成形体であって、溶湯
鍛造によりＡＤＣ１４合金が含浸されてアルミナ単繊維
１５％、ＡＤＣ１４合金８５％（何れも容積％）の複合
体となる。溶湯鍛造後、熱処理前の上記タペット鋳造素
材の各部の硬度を測定したところ、パッド状金属複合体
３４の、図における下端面（動弁カムとの摺接面）の表
面硬度は、Ｈｖで３０６〜３６２、中間部４０の硬度は
Ｈｖで１５０〜１６５、凹部３８の表面硬度はＨｖで２
４６〜２７１、外筒３０の外周面の表面硬度はＨｖで１
１８〜１２４であって、特に耐摩耗性が必要なパッド状
金属複合体３４の表面硬度は、鋳放し状態では不十分で
ある。
【００１７】上記タペット２８の鋳造素材を、一例とし
て５００℃の熱処理温度で０．５時間ないし７時間熱処
理して、パッド状金属複合体３４の表面硬度を調べた結
果が図３の線図に示されている。図中ＮＯ．１，ＮＯ．
２，ＮＯ．３は実質的に同一条件で製造した３個のサン
プルを示す。図から明らかなように、各サンプルの表面
硬度Ｈｖは熱処理時間の増大と共に略比例的に増大し、
７時間の熱処理でＨｖ＝１０００〜１１００に達するこ
とが確認された。従って、熱処理時間を適宜に選択する
ことによって、金属複合体３４の使用状態に適合する十
分な硬度を得ることができ、耐摩耗性を大巾に改善する
ことができる。
て５００℃の熱処理温度で０．５時間ないし７時間熱処
理して、パッド状金属複合体３４の表面硬度を調べた結
果が図３の線図に示されている。図中ＮＯ．１，ＮＯ．
２，ＮＯ．３は実質的に同一条件で製造した３個のサン
プルを示す。図から明らかなように、各サンプルの表面
硬度Ｈｖは熱処理時間の増大と共に略比例的に増大し、
７時間の熱処理でＨｖ＝１０００〜１１００に達するこ
とが確認された。従って、熱処理時間を適宜に選択する
ことによって、金属複合体３４の使用状態に適合する十
分な硬度を得ることができ、耐摩耗性を大巾に改善する
ことができる。
【００１８】なお、チタニア粒子１０％、アルミナ繊維
２６％（何れも容積％）、残ＡＤＣ１４合金の複合体、
またチタニア粒子１８％、炭化硅素繊維１８％、及びチ
タニア粒子１８％、炭化硅素粒子１８％（何れも容積
％）、残ＡＤＣ１４合金の複合体について試験を行なっ
た結果、夫々上記と略同様の高い硬度及び優れた耐摩耗
性が得られることが確認された。さらにまた、上記各実
施例におけるチタニア粒子とアルミナ粒子との組み合わ
せの外に、チタニア粒子又はウイスカと、他の添加セラ
ミックス即ち炭化硅素、窒化硅素、炭化チタニウム等の
繊維、ウイスカ及び粒子等とも、夫々前述した体積率の
範囲で組み合わせて予備成形体を作り、上記同様に溶湯
鍛造によってアルミニウム又はアルミニウム合金を含浸
させて鋳造素材を作り、その後熱処理を施すことによ
り、上記実施例と略同様の硬度向上、及び耐摩耗性の向
上が達成されることが確認された。
２６％（何れも容積％）、残ＡＤＣ１４合金の複合体、
またチタニア粒子１８％、炭化硅素繊維１８％、及びチ
タニア粒子１８％、炭化硅素粒子１８％（何れも容積
％）、残ＡＤＣ１４合金の複合体について試験を行なっ
た結果、夫々上記と略同様の高い硬度及び優れた耐摩耗
性が得られることが確認された。さらにまた、上記各実
施例におけるチタニア粒子とアルミナ粒子との組み合わ
せの外に、チタニア粒子又はウイスカと、他の添加セラ
ミックス即ち炭化硅素、窒化硅素、炭化チタニウム等の
繊維、ウイスカ及び粒子等とも、夫々前述した体積率の
範囲で組み合わせて予備成形体を作り、上記同様に溶湯
鍛造によってアルミニウム又はアルミニウム合金を含浸
させて鋳造素材を作り、その後熱処理を施すことによ
り、上記実施例と略同様の硬度向上、及び耐摩耗性の向
上が達成されることが確認された。
【００１９】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る金属複合体
は、チタニア粒子又はウイスカとセラミックス繊維もし
くはウイスカ又はセラミックス粒子で予備成形体を形成
し、同予備成形体に溶湯鍛造によりアルミニウム又はア
ルミニウム合金を含浸させ、溶体化温度付近で熱処理を
行ったことを特徴とし、軽量でしかも耐摩耗性が優れ、
かつ使途に応じた適宜の硬度を効果的に調整することが
できるこの種の金属複合体を提供することができるの
で、産業上有益である。
は、チタニア粒子又はウイスカとセラミックス繊維もし
くはウイスカ又はセラミックス粒子で予備成形体を形成
し、同予備成形体に溶湯鍛造によりアルミニウム又はア
ルミニウム合金を含浸させ、溶体化温度付近で熱処理を
行ったことを特徴とし、軽量でしかも耐摩耗性が優れ、
かつ使途に応じた適宜の硬度を効果的に調整することが
できるこの種の金属複合体を提供することができるの
で、産業上有益である。
【図１】本発明に係る金属複合体の製造工程を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２】本発明の一実施例に係るタペットの断面図であ
る。
る。
【図３】図２に示したタペットにおける金属複合体３４
の硬度と熱処理時間との関係を示した線図である。
の硬度と熱処理時間との関係を示した線図である。
１０…予備成形体、１４…溶湯鍛造用型、１６…溶湯、
１８…パンチ。
１８…パンチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 信幸 静岡県駿東郡長泉町下土狩140番地15号 (72)発明者 寺師 晶 静岡県沼津市松長622番地１ 株式会社エ ー・エム・テクノロジー内
Claims (5)
- 【請求項１】 チタニア粒子又はウイスカとセラミック
ス繊維もしくはウイスカ又はセラミックス粒子で予備成
形体を形成し、同予備成形体に溶湯鍛造によりアルミニ
ウム又はアルミニウム合金を含浸させ、溶体化温度付近
で熱処理を行ったことを特徴とする金属複合体。 - 【請求項２】 上記予備成形体の体積率Ｖｆが１０〜５
０％であることを特徴とする請求項１記載の金属複合
体。 - 【請求項３】 上記予備成形体の体積率Ｖｆが１０〜５
０％であり、かつ同予備成形体を構成するチタニア粒子
又はウイスカの体積率Ｖｆｔ及びセラミックス繊維もし
くはウイスカ又は粒子の体積率Ｖｆｃが、夫々５〜４５
％であることを特徴とする請求項１又は２記載の金属複
合体。 - 【請求項４】 上記熱処理温度が４５０℃乃至上記アル
ミニウム又はアルミニウム合金の固相線より約５０℃低
い温度であることを特徴とする請求項１、請求項２又は
請求項３記載の金属複合体。 - 【請求項５】 上記熱処理温度が４５０℃乃至上記アル
ミニウム又はアルミニウム合金の固相線より約５０℃低
い温度であり、かつ上記温度に保持する熱処理時間が
０．５〜１０時間であることを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３又は請求項４記載の金属複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030494A JPH07216479A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 金属複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030494A JPH07216479A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 金属複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07216479A true JPH07216479A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=12576885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030494A Pending JPH07216479A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 金属複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07216479A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113272475A (zh) * | 2019-01-10 | 2021-08-17 | 日本碍子株式会社 | 复合部件 |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP4030494A patent/JPH07216479A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113272475A (zh) * | 2019-01-10 | 2021-08-17 | 日本碍子株式会社 | 复合部件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020402 |