JPH07331371A

JPH07331371A - 高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム基複合材料

Info

Publication number: JPH07331371A
Application number: JP27940892A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Imahashi; 邦彦今橋; Hirohisa Miura; 宏久三浦; Yasuhiro Yamada; 泰弘山田; Hirobumi Michioka; 博文道岡; Jun Kusui; 潤楠井; Akimori Tanaka; 昭衛田中
Original assignee: Toyo Aluminum KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyo Aluminum KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】安定して高温強度を発揮し、かつ優れた摺動特
性を有するとともに、特に耐摩耗性、耐フレッチング性
が向上した製品を製造する。【構成・作用】重量％で、Ｎｉ：５．７〜２０％、Ｓ
ｉ：６〜２５％を含有し、少なくともＦｅ：０．６〜８
％及びＣｕ：０．６〜５％の１種を含み、さらに少なく
ともＢ単体：０．０５〜１０％及びグラファイト粉末：
０．１〜１０％の１種を含み、残部Ａｌからなるマトリ
ックスと、このマトリックス中に合計：０．５〜１０％
分散された少なくとも窒化物粒子、硼化物粒子、酸化物
粒子及び炭化物粒子の１種とからなるもの。Ａｌ−Ｎｉ
−Ｓｉ−Ｆｅ（Ｃｕ）−Ｂ（Ｇｒ）系合金をマトリック
スとし、窒化物粒子等を分散させれば、耐摩耗性、耐フ
レッチング性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コネクティングロッ
ド、スプリングリテーナ、バルブリフタ、ピストン、イ
ンテークバルブ等の自動車、航空機等のエンジン部品に
適用して有用な、高温強度とともに摺動特性に優れる高
耐熱・高耐摩耗性アルミニウム基複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム合金は、軽量で加工性に優
れているので、古くから航空機あるいは自動車の構造用
材料として用いられている。従来の耐熱アルミニウム合
金としては、Ｎｉを５重量％（以下、単に％という。）
以上含むＡｌ−Ｎｉ系合金（軽金属学会主催、Ａｌ合金
の粉末冶金技術シンポジウム（昭和６２年３月９日開
催）予稿集第５８頁、第７０頁）、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系
合金（雑誌「アルトピア」１９８９年１１月号第１７〜
２７頁、アルミニウム合金の粉末冶金）、７．７〜１５
％のＮｉと、１５〜２５％のＳｉとを含み、Ｓｉ結晶粒
の大きさを１５μｍ以下としたＡｌ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金
粉末からなる「耐熱耐摩耗性高力アルミニウム合金粉
末」を焼結させた合金（特公平２−５６４０１号公報）
が知られている。

【０００３】また、アルミニウム合金は、鋼と比較し
て、アルミニウム合金又は鋼と摺動した場合、非常に焼
付きを生じやすい。このため、かかる摺動特性を改善す
べく、アルミニウム合金粉末とグラファイト粉末との混
合粉末を焼結させた焼結アルミニウム合金が提案されて
いる（特開昭５５−９７４４７号公報、特公平１−１８
９８３号公報、特開平１−１３２７３６号公報、特開平
１−２４６３４１号公報）。また、アルミニウム合金中
にボロン（Ｂ）を０．４〜５．５％含有させた鋳造アル
ミニウム合金（特開昭５４−８８８１９号公報）、アル
ミニウム合金中にＢを０．５〜１０％含有させた鋳造ア
ルミニウム合金（特開昭６３−２４７３３４号公報）も
提案されている。なお、アルミニウム合金中にＢを０．
０５％程度、Ｔｉとともに添加し、微細化した鋳造アル
ミニウム合金も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動車の低燃費
化のため、自動車用エンジンには軽量化が求められてい
る。また、自動車用エンジンには高出力化が要求されて
いる。このため、コネクティングロッド等のエンジン部
品には、アルミニウム合金であって、かつ常温での引張
強度が５００ＭＰａ以上、２００℃で引張強度が２５０
ＭＰａ以上、更に鋼部品と摺動した場合に焼付かず、フ
レッチング疲労現象を起こさない特性が要求されてい
る。

【０００５】ここに、焼付き現象とは、機械摺動部材の
摺動特性を示す現象であって、高荷重下で摺動を繰り返
した場合、相手部品に一部が凝着し、相互の摩擦係数が
急激に上昇し、固着する現象である。また、フレッチン
グ疲労現象とは、やはり機械摺動部材の摺動特性を示す
現象であって、油潤滑下であっても、高荷重下で摺動を
繰り返した場合、相手部品に一部が凝着し、この部位を
起点として疲労破壊する現象である。

【０００６】かかる観点からは、上記Ａｌ−Ｎｉ系合
金、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系合金及びＡｌ−Ｎｉ−Ｓｉ系合
金では、高温強度が十分でなく、また安定して高温強度
に優れる製品を製造できない。また、これらのアルミニ
ウム合金では、無潤滑下で鋼部品と摺動した場合の耐焼
付き荷重が４〜８ＭＰａであり、この合金でコネクティ
ングロッドを製作した場合には１０⁶回程度の繰返しで
フレッチング疲労現象を生じてしまう。

【０００７】また、上記特開昭５５−９７４４７号公報
等記載の焼結アルミニウム合金では、グラファイト粉末
を添加することにより、強度が大幅に低下し、得られる
常温での引張強度が８３〜４５０ＭＰａ程度である。さ
らに、上記特開昭５４−８８８１９号公報等記載の鋳造
アルミニウム合金では、Ｂ単体としては存在していない
と考えられ、十分な摺動特性を発揮していない。すなわ
ち、鋳造法では、Ａｌマトリックス中に固溶するＢ量が
低く、常温ではほとんど溶解せず、また溶湯中にせっか
く溶解されたＢが徐冷されればほとんどＡｌＢ₁₂等の硼
素化合物に変化し、これにより十分な摺動特性が発揮し
えないと考えられる。

【０００８】したがって、従来のアルミニウム合金を近
年の自動車等のエンジン部品に適用することはできな
い。そこで、本出願人は、特願平４−９６５２０号にお
いて、安定して高温強度を発揮し、かつ優れた摺動特性
を有する製品を製造できる耐熱アルミニウム合金を提案
した。この耐熱アルミニウム合金は、重量％で、Ｎｉ：
５．７〜２０％、Ｓｉ：６〜２５％を含有し、少なくと
もＦｅ：０．６〜８％及びＣｕ：０．６〜５％の１種を
含み、さらに少なくともＢ単体：０．０５〜１０％及び
グラファイト粉末：０．１〜１０％の１種を含み、残部
Ａｌからなるものである。

【０００９】しかしながら、上記提案の耐熱アルミニウ
ム合金よりも、さらに耐摩耗性、耐フレッチング性の向
上した材料が要望されるに至っている。本発明は、上記
実情に鑑みてなされたものであって、安定して高温強度
を発揮し、かつ優れた摺動特性を有するとともに、特に
耐摩耗性、耐フレッチング性が向上した製品を製造でき
る高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム基複合材料を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、高Ｎｉ及び
高Ｓｉのアルミニウム合金にＦｅ及びＣｕの少なくとも
１種を配合することにより優れた耐熱アルミニウム合金
が得られることを知り、かかる合金について研究を進め
た。そして、Ｎｉ及びＦｅを含む高Ｓｉの耐熱アルミニ
ウム合金粉末に摺動特性に優れるグラファイト粉末を混
合、押出し加工することにより、強度と摺動特性に優れ
る耐熱アルミニウム合金が得られるのではないかという
予測に基づき、開発を進めた。また、急冷凝固（アトマ
イズ）法において、溶解温度を高めにし、多量のＢを溶
解させた後、急速冷却することにより、溶解限度以上の
Ｂを含む合金粉末が得られるのではないかとの予測に基
づき、開発を進めた。さらに、こうして得られるマトリ
ックス中に窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末、炭化
物粉末を分散させることにより、さらに耐摩耗性、耐フ
レッチング性を向上できることを知り、本発明の高耐熱
・高耐摩耗性アルミニウム基複合材料を発明したもので
ある。

【００１１】本発明の高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム
基複合材料は、重量％で、Ｎｉ：５．７〜２０％、Ｓ
ｉ：６〜２５％を含有し、少なくともＦｅ：０．６〜８
％及びＣｕ：０．６〜５％の１種を含み、さらに少なく
ともＢ単体：０．０５〜１０％及びグラファイト粉末：
０．１〜１０％の１種を含み、残部Ａｌからなるマトリ
ックスと、該マトリックス中に合計：０．５〜１０％分
散された少なくとも窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉
末及び炭化物粉末の１種と、からなり、粉末冶金法によ
り製造されることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム
基複合材料は、先の提案のマトリックス中に少なくとも
窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末及び炭化物粉末の
１種を合計：０．５〜１０％分散させ、粉末冶金法によ
り合金材とすることで製造することができる。すなわ
ち、マトリックスは、先の提案のように、重量％で、Ｎ
ｉ：５．７〜２０％、Ｓｉ：６〜２５％を含有し、少な
くともＦｅ：０．６〜８％及びＣｕ：０．６〜５％の１
種を含み、さらに少なくともＢ単体：０．０５〜１０％
及びグラファイト粉末：０．１〜１０％の１種を含み、
残部Ａｌからなる。このマトリックスは、先の提案の耐
熱アルミニウム合金粉末（重量％で、Ｎｉ：５．７〜２
０％、Ｓｉ：６〜２５％を含有し、少なくともＦｅ：
０．６〜８％及びＣｕ：０．６〜５％の１種を含み、さ
らにＢ単体：０．０５〜２％を含み、残部Ａｌからな
る）に少なくともＢ単体及びグラファイト粉末を所望に
より後添加することで得られる。このマトリックスを構
成する粉末中に少なくとも窒化物粉末、硼化物粉末、酸
化物粉末及び炭化物粉末の１種を混合し、分散させてケ
ースに入れ、この状態で冷間予備成形、押出鍛造する。

【００１３】窒化物粉末としては、ＡｌＮ、ＴｉＮ、Ｚ
ｒＮ、ＢＮ等の粉末を採用することができる。硼化物粉
末としては、ＴｉＢ₂、ＮｉＢ、ＭｇＢ₂等の粉末を採
用することができる。酸化物粉末としては、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の粉末を採用することができる。炭
化物粉末としては、ＳｉＣ等の粉末を採用することがで
きる。

【００１４】本発明の高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム
基複合材料を構成する元素の配合割合及び作用を以下に
説明する。〔Ｎｉ：５．７〜２０％〕Ｎｉは、Ａｌとともに、Ｎｉ
Ａｌ₃、ＮｉＡｌ、Ｎｉ₃Ａｌ、等の金属間化合物をつ
くる。これら金属間化合物は高温でも安定であり、合金
の耐摩耗性と高温強度とに寄与する。特にＮｉＡｌ₃金
属間化合物は、他のＮｉＡｌ金属間化合物、Ｎｉ₃Ａｌ
金属間化合物等と比較して、硬さもより低く、靱性によ
り富む。

【００１５】Ｎｉを５．７％以上添加することにより、
得られる合金中にＮｉＡｌ₃金属間化合物の析出が見ら
れるが、Ｎｉが１０％未満の添加では、高温強度が効果
的に向上しない。逆に、Ｎｉが４０％以下の添加であれ
ば、得られる合金はＮｉＡｌ₃金属間化合物を作るが、
Ｎｉを２０％を超えて添加すると、合金が脆くなり、常
温での伸び値が極めて小さくなる。このため、Ｎｉを２
０％を超えて添加すると、製品の高温強度及び耐摩耗性
は優れるものの、切削性などが著しく劣り、実用上の利
用が困難となる。

【００１６】よって、Ｎｉ：５．７〜２０％である。好
ましくはＮｉ：１０〜２０％である。〔Ｓｉ：６〜２５％〕Ａｌ中に微細なＳｉを分散させた
合金は、高温強度、耐摩耗性に優れることは、Ａ３９０
合金等で知られている。

【００１７】鋳造法により製品を製造した場合には、Ｓ
ｉを１１．３％以上含むアルミニウム合金には粗大Ｓｉ
初晶が晶出し、かかる合金は摺動部の相手材を攻撃した
り、また被削性が著しく悪くなるとともに、合金自体の
伸びが著しく低下し、生産技術面（例えば、部品加工時
のクラック等）で実用的でなく、また部品として使用時
に割れが生じたりして好ましくない。しかし、急冷凝固
粉末冶金法によりアルミニウム合金を製造する場合に
は、Ｓｉを２５％まで配合しても微細Ｓｉの晶出したア
ルミニウム合金が得られる。Ｓｉを２５％を超えて配合
すると、急冷凝固法で耐熱アルミニウム合金粉末を製造
した場合でも、製品に粗大Ｓｉが晶出して好ましくな
い。

【００１８】逆に、Ｓｉが６％未満の配合では、得られ
るアルミニウム合金の高温強度及び耐摩耗性が不十分で
ある。〔Ｆｅ：０．６〜８．０％〕一般にはＦｅの添加は好ま
しくなく、含まれていても０．５％以下であることが望
ましいとされるが、発明者らの実験結果では、Ｆｅを配
合することにより、得られるアルミニウム合金の常温強
度及び高温強度が向上することが判明した。Ｆｅが０．
６％未満の配合では、アルミニウム合金の常温強度及び
高温強度向上の効果が少なく、Ｆｅを８％を超えて配合
すると、アルミニウム合金が脆くなる。但し、Ｆｅと後
述するＣｕとは、少なくとも１種が含有される。〔Ｃｕ：０．６〜５．０％〕Ｃｕは、耐熱アルミニウム
合金に時効硬化を付与し、Ａｌマトリックスを強化す
る。Ｃｕが０．６％以上の配合でアルミニウム合金の常
温強度向上の効果があり、Ｃｕを５％を超えて配合する
と、粗大な晶出物が生成し、アルミニウム合金の３００
℃での高温強度を低下させる。但し、Ｃｕと上述のＦｅ
とは、少なくとも１種が含有される。〔Ｂ単体：合金中には０．０５〜１０％、粉末中には
０．０５〜２％〕Ｂ単体の量とともに摺動特性は向上す
る傾向にある。合金中及び粉末中でＢ単体：０．０５％
未満では摺動特性向上の効果が少ない。

【００１９】急冷凝固法では、溶解温度を高めにし、多
量のＢを溶解させた後、急速冷却すれば、溶解限度以上
のＢを含む合金粉末が得られる。但し、Ｚｒ等の他の元
素が同時に含有されていれば、急冷凝固法により合金粉
末を製造する場合でも、Ｂが硼化合物になりやすい。な
お、合金中でＢが単体で存在するか否かはＴＥＭ（透過
型電子顕微鏡）などにより確認できる。

【００２０】ここで、アルミニウム溶湯中に溶解するＢ
量は７３０℃で０．２２％、１１００℃で１．７％であ
る。このため、急冷凝固法により、先の提案の耐熱アル
ミニウム合金粉末を得るためには、１１００℃以上のア
ルミニウム溶湯を必要とするので、実用上粉末中のＢ量
は２％以下である。こうして得られたアルミニウム合金
粉末が少なくともＢ単体及びグラファイト粉末とともに
本発明のマトリックスとなる。

【００２１】また、アルミニウム合金粉末に後からＢ粉
末を添加し、押出しにより先の提案の耐熱アルミニウム
合金を製作する場合には、溶解温度の制約はないので、
多量に添加することが可能であるが、合金中に１０％を
超えるＢ粉末を添加すると、合金の強度と靱性とを低下
させるので、合金中のＢ量は１０％以下である。〔グラファイト粉末：合金中に０．１〜１０％〕アルミ
ニウム合金粉末に後からグラファイト粉末を添加する
と、グラファイト粉末量の増加とともに摺動特性は向上
する傾向にあるが、グラファイト粉末量の増加により強
度が低下する。合金中で０．１％未満の含有量では摺動
特性向上の効果が少なく、１０％を超えた含有量では強
度低下を招く。

【００２２】よって、グラファイト粉末：合金中に０．
１〜１０％である。好ましくはグラファイト粉末：合金
中に０．１〜５％である。〔少なくとも窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末及び
炭化物粉末の１種：合計：０．５〜１０％〕これら窒化
物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末及び炭化物粉末は、耐
摩耗性、耐フレッチング性を向上させる。合計で０．５
未満であれば、耐摩耗性、耐フレッチング性向上の効果
が少なく、合計で１０％を超えれば、引張強度、伸びな
どの特性が著しく低下する。

【００２３】

〔製造法〕

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】Ａｌ−１５Ｓｉ−１５Ｎｉ−１Ｆｅ−３Ｃ
ｕ（比較例１）、Ａｌ−８Ｓｉ−３Ｎｉ−５Ｆｅ−２．
８Ｃｕ（比較例２）、Ａｌ−１５Ｓｉ−１５Ｎｉ−３Ｃ
ｕ、Ａｌ−１５Ｓｉ−１５Ｎｉ−１Ｆｅ−１Ｃｕからな
る組成の溶湯をアトマイズ法により粉末化した後、１０
０メッシュの篩いにより分級し、耐熱アルミニウム合金
粉末を得た。

【００２７】これら耐熱アルミニウム合金粉末に、表
１、２に示すように、Ｂ粉末、グラファイト（Ｇｒ）粉
末、ＡｌＮ粉末、ＴｉＢ₂粉末、ＳｉＣ粉末、Ａｌ₂Ｏ
₃粉末を添加し、これらをらいかい機により混合するこ
とにより混合粉末を得た。各混合粉末を純Ａｌの底付き
チューブに装填して真空条件下、面圧３ｔｏｎ／ｃｍ²
で冷間予備成形し、φ３０×Ｌ８０のプリフォーム体を
製作した。これらプリフォーム体を４５０℃で３０分間
加熱し、比較的大きな押出比「１０」で熱間押出加工を
行い、直径１０ｍｍの棒状の比較例１〜１１及び実施例
１〜６の引張試験用アルミニウム基複合材料を得た。

【００２８】また、各混合粉末を金型に充填して４５０
℃、面圧３ｔｏｎ／ｃｍ²で真空ホットプレスし、得ら
れた成形体から４０×４０（ｍｍ）の比較例１〜１１及
び実施例１〜６の摺動試験用アルミニウム基複合材料を
切り出した。なお、上記製造法において、Ｂ粉末として
は高純度科学研究所（株）製の−３２５メッシュ（Ｄ₅₀
＝５μｍ）の粒径のものを用いた。

【００２９】また、Ｇｒ粉末としては、比較例８、９で
は日本黒鉛（株）製のＡＣＰ粉末（Ｄ₅₀＝１０μｍ、フ
レーク状）、比較例１０では同ＡＣＢ−１５０（Ｄ₅₀＝
２５μｍ、粒状）、比較例１１では同Ｊ−ＡＣＰ（Ｄ₅₀
＝３μｍ、フレーク状）、実施例３では日本黒鉛製（Ｄ
₅₀＝６μｍ、粒状）を用いた。さらに、ＡｌＮ粉末とし
ては東洋アルミニウム（株）製（Ｄ₅₀＝７．３μｍ）を
用い、ＴｉＢ₂粉末としては出光石油化学製（Ｄ₅₀＝
２．３μｍ）を用い、ＳｉＣ粉末としてはイビデン製
（Ｄ₅₀＝２．６μｍ）を用い、Ａｌ₂Ｏ₃粉末としては
昭和電工製（Ｄ₅₀＝０．５μｍ）を用いた。〔評価１〕上記製造法で得た各引張試験用アルミニウム
基複合材料における引張強度（ＴＳ）及び伸び値（δ）
の強度特性を表１、２に併せて示す。

【００３０】表１、２より、実施例１〜６のアルミニウ
ム基複合材料は、いづれも常温（ＲＴ）における引張強
度が５００ＭＰａを超え、２００℃における引張強度が
２５０ＭＰａを超え、比較例１〜１１のアルミニウム基
複合材料と比べて遜色無く、優れていることがわかる。〔評価２〕上記製造法で得た各摺動試験用アルミニウム
基複合材料を用い、フレッチング試験を行った。この試
験は、摺動試験用アルミニウム基複合材料を鋼（窒化処
理したＪＩＳ４３０ステンレス）製の平板により、１０
０℃、面圧１．２ＭＰａの荷重、５Ｈｚの速さで１０分
間繰返し叩き、摺動試験用アルミニウム基複合材料上の
凝着発生面積率（％）を観察するものである。結果を図
１に示す。

【００３１】図１より、実施例１、２のアルミニウム基
複合材料ではアルミ凝着発生面積率が０であり、これら
の優れていることがわかる。〔評価３〕上記各摺動試験用アルミニウム基複合材料と
同様に、１０×１５．７（ｍｍ）の平板状アルミニウム
基複合材料を得た。これら平板状アルミニウム基複合材
料を用い、油潤滑下での摩擦摩耗試験を行った。この試
験は、相手材としてＳＵＪ２製のリングを使用し、荷重
１５ｋｇｆ、回転数１６０ｒｐｍで１５分間の摩耗試験
をＬＦＷ摩擦試験機により実施し、その時の摩耗量（ｍ
ｍ³／ｋｇ・ｍｍ）を測定したものである。結果を図２
に示す。

【００３２】図２より、実施例１〜５のアルミニウム基
複合材料では比摩耗量が比較例のいずれよりも少なく、
これらの優れていることがわる。したがって、評価１〜
３より、実施例１〜６のアルミニウム基複合材料は、軽
量であるとともに、安定して高温強度を発揮し、かつ優
れた摺動特性を有するとともに、さらに耐摩耗性、耐フ
レッチング性が向上した製品を製造できることがわか
る。〔評価４〕実施例１のアルミニウム基複合材料における
〔評価３〕後の相手材表面のＳＥＭ写真を図３、同ＥＰ
ＭＡ写真を図４に示す。また、実施例３のアルミニウム
基複合材料における〔評価３〕後の相手材表面のＳＥＭ
写真を図５、同ＥＰＭＡ写真を図６に示す。さらに、比
較例３のアルミニウム基複合材料における〔評価３〕後
の相手材表面のＳＥＭ写真を図７、同ＥＰＭＡ写真を図
８に示す。

【００３３】図３〜８より、実施例１、３のアルミニウ
ム基複合材料ではＡｌが相手材に凝着していないのに対
し、比較例３のアルミニウム基複合材料ではＡｌが相手
材に凝着しており、実施例１、３のアルミニウム基複合
材料が耐摩耗性、耐フレッチング性に優れていることが
わかる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の耐熱アル
ミニウム基複合材料は、所定量のＮｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃ
ｕを含有し、かつＢ単体又はグラファイト粉末を含有
し、さらに窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末及び炭
化物粉末の１種を含有するため、安定して高温強度を発
揮し、かつ優れた摺動特性を発揮するとともに、特に耐
摩耗性、耐フレッチング性が向上している。

【００３５】したがって、本発明の耐熱アルミニウム基
複合材料で例えば自動車等のエンジン部品を製造して
も、そのアルミニウム基複合材料は、軽量であるととも
に、安定した高温強度、優れた摺動特性を発揮し、特に
優れた耐摩耗性、耐フレッチング性を発揮することがで
きるため、近年の軽量化及び高出力化の要請に確実に答
えることができるエンジン部品となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】評価２において実施例と比較例とのアルミニウ
ム凝着発生面積率を示すグラフである。

【図２】評価３において実施例と比較例との比摩耗量を
示すグラフである。

【図３】評価４において実施例１の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＳＥＭ写真である。

【図４】評価４において実施例１の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＥＰＭＡ写真である。

【図５】評価４において実施例３の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＳＥＭ写真である。

【図６】評価４において実施例３の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＥＰＭＡ写真である。

【図７】評価４において比較例３の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＳＥＭ写真である。

【図８】評価４において比較例３の耐熱アルミニウム基
複合材料における〔評価３〕後の相手材表面の金属組織
を示す８００倍のＥＰＭＡ写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三浦宏久愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者山田泰弘愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者道岡博文愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者楠井潤大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者田中昭衛大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号東洋アルミニウム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｎｉ：５．７〜２０％、Ｓｉ：
６〜２５％を含有し、少なくともＦｅ：０．６〜８％及
びＣｕ：０．６〜５％の１種を含み、さらに少なくとも
Ｂ単体：０．０５〜１０％及びグラファイト粉末：０．
１〜１０％の１種を含み、残部Ａｌからなるマトリック
スと、該マトリックス中に合計：０．５〜１０％分散された少
なくとも窒化物粉末、硼化物粉末、酸化物粉末及び炭化
物粉末の１種と、からなり、粉末冶金法により製造されることを特徴とす
る高耐熱・高耐摩耗性アルミニウム基複合材料。