JPH08218129A - 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法Info
- Publication number
- JPH08218129A JPH08218129A JP7024239A JP2423995A JPH08218129A JP H08218129 A JPH08218129 A JP H08218129A JP 7024239 A JP7024239 A JP 7024239A JP 2423995 A JP2423995 A JP 2423995A JP H08218129 A JPH08218129 A JP H08218129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- primary crystal
- electromagnetic force
- molten metal
- sample
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特定の部位だけに初晶Ｓｉを分布させて耐摩
耗性を向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに
伸びおよび強度の大きい組織の合金材を製造する。 【構成】 アルミナ製鋳型２内に入れられている過共晶
Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯１を、状態図における共晶反応線以
上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却して初晶Ｓｉ
３を晶出させる。その後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶
湯１に電磁力を付与しつつさらに冷却して凝固させる。
耗性を向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに
伸びおよび強度の大きい組織の合金材を製造する。 【構成】 アルミナ製鋳型２内に入れられている過共晶
Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯１を、状態図における共晶反応線以
上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却して初晶Ｓｉ
３を晶出させる。その後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶
湯１に電磁力を付与しつつさらに冷却して凝固させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は耐摩耗性過共晶Ａｌ−
Ｓｉ合金材の製造方法に関する。
Ｓｉ合金材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】過共晶Ａ
ｌ−Ｓｉ合金は、一般に１７〜２５wt％程度のＳｉを含
有し、組織的には初晶Ｓｉの存在を特徴とする耐摩耗性
材料であり、鋳鉄と代替可能な耐摩耗性を有する材料と
して、ピストン、シリンダブロック、コンプレッサ部品
をはじめとする各種機械部品へ適用されている。しかし
ながら、初晶Ｓｉは粗大化しやすく強度劣化の原因とな
るので、このような過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金は強度部材と
しては適当ではないという問題があった。特に、初晶Ｓ
ｉの量が多くなると、共晶合金に比べ伸びと引張強度が
著しく低下するという問題があった。
ｌ−Ｓｉ合金は、一般に１７〜２５wt％程度のＳｉを含
有し、組織的には初晶Ｓｉの存在を特徴とする耐摩耗性
材料であり、鋳鉄と代替可能な耐摩耗性を有する材料と
して、ピストン、シリンダブロック、コンプレッサ部品
をはじめとする各種機械部品へ適用されている。しかし
ながら、初晶Ｓｉは粗大化しやすく強度劣化の原因とな
るので、このような過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金は強度部材と
しては適当ではないという問題があった。特に、初晶Ｓ
ｉの量が多くなると、共晶合金に比べ伸びと引張強度が
著しく低下するという問題があった。
【０００３】そこで、このような問題を解決するため
に、耐摩耗性を向上させるという初晶Ｓｉの性質を利用
し、特定の部位だけに初晶Ｓｉを分布させて耐摩耗性を
向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに伸びお
よび強度の大きい組織とすることが考えられている。
に、耐摩耗性を向上させるという初晶Ｓｉの性質を利用
し、特定の部位だけに初晶Ｓｉを分布させて耐摩耗性を
向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに伸びお
よび強度の大きい組織とすることが考えられている。
【０００４】ところで、部分的に組織の異なる金属材料
を製造する方法として、金属溶湯中に、セラミックス等
の金属溶湯よりも比重の大きい材料からなる粒子や繊維
を分散させた後、遠心力により偏在させる方法や、初晶
金属間化合物を晶出させた後、遠心力により偏在させる
方法が知られている。
を製造する方法として、金属溶湯中に、セラミックス等
の金属溶湯よりも比重の大きい材料からなる粒子や繊維
を分散させた後、遠心力により偏在させる方法や、初晶
金属間化合物を晶出させた後、遠心力により偏在させる
方法が知られている。
【０００５】しかしながら、これらの方法は、両方とも
比重差を利用するものであり、過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金の
ように、初晶Ｓｉの比重が合金溶湯の比重よりも小さい
場合には適用することができない。また、遠心力の適用
にあたっては、鋳型の形状にも制約がでてくる。
比重差を利用するものであり、過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金の
ように、初晶Ｓｉの比重が合金溶湯の比重よりも小さい
場合には適用することができない。また、遠心力の適用
にあたっては、鋳型の形状にも制約がでてくる。
【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決した耐
摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法を提供するこ
とにある。
摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による耐摩耗性
過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法は、鋳型内に入れら
れている過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯を、状態図における
共晶反応線以上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却
して初晶Ｓｉを晶出させた後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合
金溶湯に電磁力を付与しつつさらに冷却して凝固させる
ことを特徴とするものである。
過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法は、鋳型内に入れら
れている過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯を、状態図における
共晶反応線以上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却
して初晶Ｓｉを晶出させた後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合
金溶湯に電磁力を付与しつつさらに冷却して凝固させる
ことを特徴とするものである。
【０００８】上記耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製
造方法において、鋳型がアルミナ製であることがある。
造方法において、鋳型がアルミナ製であることがある。
【０００９】上記において、過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金への
電磁力の付与は、たとえば鋳型を磁界中に配置し、溶湯
に直流電流を流すことによって行なわれる。この場合、
磁界の磁束密度は０．０５〜５Ｔ、電流密度は１×１０
4 〜１×１０7 Ａ／ｍ2 の範囲内であることが好まし
い。
電磁力の付与は、たとえば鋳型を磁界中に配置し、溶湯
に直流電流を流すことによって行なわれる。この場合、
磁界の磁束密度は０．０５〜５Ｔ、電流密度は１×１０
4 〜１×１０7 Ａ／ｍ2 の範囲内であることが好まし
い。
【００１０】
【作用】鋳型内に入れられている過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金
溶湯を、状態図における共晶反応線以上の温度でかつ液
相線以下の温度まで冷却して初晶Ｓｉを晶出させた後、
この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯に電磁力を付与すると、
初晶Ｓｉと溶湯との電気伝導度の差（９７３Ｋの電気伝
導度 溶湯：４×１０6 Ｓ／ｍ、初晶Ｓｉ：１×１０3
Ｓ／ｍ）により、溶湯が受ける力の偽アルキメデス作用
として、初晶Ｓｉは電磁力の方向とは反対方向に移動す
る。そして、上記のように電磁力を付与しつつ合金溶湯
を冷却して凝固させると、初晶Ｓｉが電磁力の方向と反
対方向に偏在した鋳物が得られる。
溶湯を、状態図における共晶反応線以上の温度でかつ液
相線以下の温度まで冷却して初晶Ｓｉを晶出させた後、
この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯に電磁力を付与すると、
初晶Ｓｉと溶湯との電気伝導度の差（９７３Ｋの電気伝
導度 溶湯：４×１０6 Ｓ／ｍ、初晶Ｓｉ：１×１０3
Ｓ／ｍ）により、溶湯が受ける力の偽アルキメデス作用
として、初晶Ｓｉは電磁力の方向とは反対方向に移動す
る。そして、上記のように電磁力を付与しつつ合金溶湯
を冷却して凝固させると、初晶Ｓｉが電磁力の方向と反
対方向に偏在した鋳物が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１はこの発明による方法の原理を示し、
図２は過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金の状態図を示す。
図２は過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金の状態図を示す。
【００１３】たとえばＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金の溶湯
(1) を鋳型(2) 内に入れておき、これを磁界中に配置し
ておく。磁界の方向は、たとえば図１の紙面裏側から表
側としておく。そして、まず図２に示す状態図における
共晶反応線以上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却
すると、図２のａ点で初晶Ｓｉの晶出が開始する。初晶
Ｓｉを晶出させた後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯
に、図１に矢印Ｊで示す方向に直流電流を流すと、フレ
ミングの左手の法則により、溶湯に(1) 、図１に矢印Ｆ
で示す方向の電磁力が付与され、溶湯(1) が受ける電磁
力の偽アルキメデス作用として初晶Ｓｉ(3) は図１に矢
印Ｘで示す方向に移動する。この状態で溶湯をさらに冷
却して凝固させると、図１の左側に初晶Ｓｉ(3) が偏在
した合金材が得られる。
(1) を鋳型(2) 内に入れておき、これを磁界中に配置し
ておく。磁界の方向は、たとえば図１の紙面裏側から表
側としておく。そして、まず図２に示す状態図における
共晶反応線以上の温度でかつ液相線以下の温度まで冷却
すると、図２のａ点で初晶Ｓｉの晶出が開始する。初晶
Ｓｉを晶出させた後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯
に、図１に矢印Ｊで示す方向に直流電流を流すと、フレ
ミングの左手の法則により、溶湯に(1) 、図１に矢印Ｆ
で示す方向の電磁力が付与され、溶湯(1) が受ける電磁
力の偽アルキメデス作用として初晶Ｓｉ(3) は図１に矢
印Ｘで示す方向に移動する。この状態で溶湯をさらに冷
却して凝固させると、図１の左側に初晶Ｓｉ(3) が偏在
した合金材が得られる。
【００１４】次に、この発明の具体的実施例について比
較例とともに説明する。
較例とともに説明する。
【００１５】具体的実施例１ 図３はこの具体的実施例に用いた装置を示す。図３にお
いて、矢印Ｂで示す方向の磁界中に炉(10)が配置され、
炉(10)内に内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの有底円筒状
アルミナ製鋳型(11)が配置されている。また、鋳型(11)
の上下両端には、鋳型(11)内に入れられる溶湯に直流電
流を流すための電極(12)が配置されている。
いて、矢印Ｂで示す方向の磁界中に炉(10)が配置され、
炉(10)内に内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの有底円筒状
アルミナ製鋳型(11)が配置されている。また、鋳型(11)
の上下両端には、鋳型(11)内に入れられる溶湯に直流電
流を流すための電極(12)が配置されている。
【００１６】そして、４０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉(10)内で同温度に保持されている鋳型(1
1)内に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔ
とし、溶湯に電流密度５×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電流を
流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試料を得た。
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉(10)内で同温度に保持されている鋳型(1
1)内に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔ
とし、溶湯に電流密度５×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電流を
流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試料を得た。
【００１７】図４は得られた試料の組織写真であり、同
図(a) は縦断面、同図(b) は横断面である。なお、図４
(a) 中、矢印の方向が付与された電磁力の方向である。
図４から明らかなように、初晶Ｓｉは付与された電磁力
と反対方向の表層部に偏在していることが分かる。
図(a) は縦断面、同図(b) は横断面である。なお、図４
(a) 中、矢印の方向が付与された電磁力の方向である。
図４から明らかなように、初晶Ｓｉは付与された電磁力
と反対方向の表層部に偏在していることが分かる。
【００１８】比較例１ 溶湯に電磁力を付与しないことを除いては、上記具体的
実施例１と同様にして試料を得た。図５は得られた試料
の組織写真であり、同図(a) は縦断面、同図(b) は横断
面である。図５から明らかなように、初晶Ｓｉが試料の
断面全体にほぼ均一に分布していることが分かる。
実施例１と同様にして試料を得た。図５は得られた試料
の組織写真であり、同図(a) は縦断面、同図(b) は横断
面である。図５から明らかなように、初晶Ｓｉが試料の
断面全体にほぼ均一に分布していることが分かる。
【００１９】具体的実施例２ この実施例は図３に示す装置を用いて行ったものであ
る。４０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金を別途溶解した
後、Ｃｕ−１４．４wt％Ｐ合金を、Ｐの量が溶湯重量の
０．１wt％になるように添加し、３０分間保持して初晶
Ｓｉの微細化を図った後は、上記具体的実施例１と同様
にして試料を得た。
る。４０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金を別途溶解した
後、Ｃｕ−１４．４wt％Ｐ合金を、Ｐの量が溶湯重量の
０．１wt％になるように添加し、３０分間保持して初晶
Ｓｉの微細化を図った後は、上記具体的実施例１と同様
にして試料を得た。
【００２０】図６は得られた試料の組織写真であり、同
図(a) は縦断面、同図(b) は横断面である。なお、図６
(a) 中、矢印の方向が付与された電磁力の方向である。
図６から明らかなように、初晶Ｓｉは付与された電磁力
と反対方向の表層部に偏在していることが分かる。
図(a) は縦断面、同図(b) は横断面である。なお、図６
(a) 中、矢印の方向が付与された電磁力の方向である。
図６から明らかなように、初晶Ｓｉは付与された電磁力
と反対方向の表層部に偏在していることが分かる。
【００２１】比較例２ 溶湯に電磁力を付与しないことを除いては、上記具体的
実施例２と同様にして試料を得た。図７は得られた試料
の組織写真であり、同図(a) は縦断面、同図(b) は横断
面である。図７から明らかなように、初晶Ｓｉは試料の
断面全体にほぼ均一に分布していることが分かる。な
お、初晶Ｓｉの大きさは具体的実施例２の場合に比べて
小さくなっている。これは、具体的実施例２の場合に
は、電磁力の付与により粒子の凝集、合体が生じ、粒子
成長したからであると考えられる。
実施例２と同様にして試料を得た。図７は得られた試料
の組織写真であり、同図(a) は縦断面、同図(b) は横断
面である。図７から明らかなように、初晶Ｓｉは試料の
断面全体にほぼ均一に分布していることが分かる。な
お、初晶Ｓｉの大きさは具体的実施例２の場合に比べて
小さくなっている。これは、具体的実施例２の場合に
は、電磁力の付与により粒子の凝集、合体が生じ、粒子
成長したからであると考えられる。
【００２２】具体的実施例３ 図８はこの具体的実施例に用いた装置を示す。図８にお
いて、矢印Ｂの方向を向いた磁界中に炉（図示略）が配
置され、炉内に１辺１０ｍｍの立方体状アルミナ製鋳型
(20)が配置されている。また、鋳型(20)の上下両端に
は、鋳型(20)内に入れられる溶湯に直流電流を流すため
の電極（図示略）が配置されている。
いて、矢印Ｂの方向を向いた磁界中に炉（図示略）が配
置され、炉内に１辺１０ｍｍの立方体状アルミナ製鋳型
(20)が配置されている。また、鋳型(20)の上下両端に
は、鋳型(20)内に入れられる溶湯に直流電流を流すため
の電極（図示略）が配置されている。
【００２３】そして、５０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉中で同温度に保持されている鋳型(20)内
に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔと
し、溶湯に電流密度５×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電流を矢
印Ｊで示す方向に流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試
料を得た。なお、図８中、矢印Ｆの方向が付与された電
磁力の方向である。
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉中で同温度に保持されている鋳型(20)内
に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔと
し、溶湯に電流密度５×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電流を矢
印Ｊで示す方向に流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試
料を得た。なお、図８中、矢印Ｆの方向が付与された電
磁力の方向である。
【００２４】図９は得られた試料の組織写真であり、同
図(a) は試料における付与された電磁力の方向と反対側
の側面、同図(b) は試料における付与された電磁力の方
向の側面である。図９から明らかなように、初晶Ｓｉは
付与された電磁力と反対方向の表層部に偏在しているこ
とが分かる。なお、図９(b) に示されているように、試
料における付与された電磁力の方向の側面にも比較的大
きな初晶Ｓｉが存在しているが、これは電磁力を印加す
る前に晶出・凝固したものであると考えられる。
図(a) は試料における付与された電磁力の方向と反対側
の側面、同図(b) は試料における付与された電磁力の方
向の側面である。図９から明らかなように、初晶Ｓｉは
付与された電磁力と反対方向の表層部に偏在しているこ
とが分かる。なお、図９(b) に示されているように、試
料における付与された電磁力の方向の側面にも比較的大
きな初晶Ｓｉが存在しているが、これは電磁力を印加す
る前に晶出・凝固したものであると考えられる。
【００２５】具体的実施例４ 図１０はこの具体的実施例に用いた装置を示す。図１０
において、矢印Ｂで示す方向の磁界中に炉(30)が配置さ
れ、炉(30)内に縦１００ｍｍ、横１０ｍｍ、長さ１０ｍ
ｍの有底角筒状アルミナ製鋳型(31)が配置されている。
また、鋳型(31)の上下両端には、鋳型(31)内に入れられ
る溶湯に直流電流を流すための電極(32)が配置されてい
る。
において、矢印Ｂで示す方向の磁界中に炉(30)が配置さ
れ、炉(30)内に縦１００ｍｍ、横１０ｍｍ、長さ１０ｍ
ｍの有底角筒状アルミナ製鋳型(31)が配置されている。
また、鋳型(31)の上下両端には、鋳型(31)内に入れられ
る溶湯に直流電流を流すための電極(32)が配置されてい
る。
【００２６】そして、５０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉(30)中で同温度に保持されている鋳型(3
1)内に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔ
とし、溶湯に電流密度１．３×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電
流を流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試料を得た。
を別途溶解し、１０７３Ｋにおいて溶湯中にＡｒガスを
吹き込むことにより脱水素処理を施した後、１００３Ｋ
まで降温し、炉(30)中で同温度に保持されている鋳型(3
1)内に注入した。ついで、磁界の磁束密度を０．１９Ｔ
とし、溶湯に電流密度１．３×１０5 Ａ／ｍ2 の直流電
流を流しつつ溶湯を炉冷して凝固させ、試料を得た。
【００２７】そして、得られた試料における付与された
電磁力の方向の面および付与された電磁力と反対方向の
面の摩耗試験を、図１１および図１２に示す迅速摩耗試
験機を用いて行なった。
電磁力の方向の面および付与された電磁力と反対方向の
面の摩耗試験を、図１１および図１２に示す迅速摩耗試
験機を用いて行なった。
【００２８】図１１および図１２において、迅速摩耗試
験機(40)は、円板(41)を回転させながら所定の力Ｐで試
料(42)に押付け、試料(42)の表面に形成された摩耗痕(4
3)の長さＬを測定するものである。円板(41)としては、
Ｓ５５Ｃからなり、半径１５ｍｍ、厚さ２ｍｍのものを
用いた。また、円板(41)の回転速度は１．１４ｍ／ｓ、
回転距離は２００ｍ、円板(41)の試料(42)への押付け力
Ｐは２．１Ｋｇとしておいた。その結果、付与された電
磁力の方向の面に生じた摩耗痕の長さは７ｍｍ、付与さ
れた電磁力の反対方向の面に生じた摩耗痕の長さは４．
５ｍｍであった。
験機(40)は、円板(41)を回転させながら所定の力Ｐで試
料(42)に押付け、試料(42)の表面に形成された摩耗痕(4
3)の長さＬを測定するものである。円板(41)としては、
Ｓ５５Ｃからなり、半径１５ｍｍ、厚さ２ｍｍのものを
用いた。また、円板(41)の回転速度は１．１４ｍ／ｓ、
回転距離は２００ｍ、円板(41)の試料(42)への押付け力
Ｐは２．１Ｋｇとしておいた。その結果、付与された電
磁力の方向の面に生じた摩耗痕の長さは７ｍｍ、付与さ
れた電磁力の反対方向の面に生じた摩耗痕の長さは４．
５ｍｍであった。
【００２９】比較例３ 溶湯に電磁力を付与しないことを除いては、上記具体的
実施例４と同様にして試料を得、同じく具体的実施例４
と同様にして摩耗試験を行ない、摩耗痕の長さを測定し
た。その結果、一面に生じた摩耗痕の長さは９．５ｍ
ｍ、他面に生じた摩耗痕の長さは８．５ｍｍであった。
実施例４と同様にして試料を得、同じく具体的実施例４
と同様にして摩耗試験を行ない、摩耗痕の長さを測定し
た。その結果、一面に生じた摩耗痕の長さは９．５ｍ
ｍ、他面に生じた摩耗痕の長さは８．５ｍｍであった。
【００３０】具体的実施例５ ４０ｇのＡｌ−２０wt％Ｓｉ合金を溶解した後、予めＣ
ｕ−１４．４wt％Ｐ合金を、Ｐの量が溶湯重量の０．１
wt％になるように添加し、３０分間保持して初晶Ｓｉの
微細化を図ったことを除いては、上記具体的実施例４と
同様に試料を得、ついで上記具体的実施例４と同様に摩
耗試験を行なった。その結果、付与された電磁力の方向
の面に生じた摩耗痕の長さは６ｍｍ、付与された電磁力
の反対方向の面に生じた摩耗痕の長さは３ｍｍであっ
た。
ｕ−１４．４wt％Ｐ合金を、Ｐの量が溶湯重量の０．１
wt％になるように添加し、３０分間保持して初晶Ｓｉの
微細化を図ったことを除いては、上記具体的実施例４と
同様に試料を得、ついで上記具体的実施例４と同様に摩
耗試験を行なった。その結果、付与された電磁力の方向
の面に生じた摩耗痕の長さは６ｍｍ、付与された電磁力
の反対方向の面に生じた摩耗痕の長さは３ｍｍであっ
た。
【００３１】比較例４ 溶湯に電磁力を付与しないことを除いては、上記具体的
実施例５と同様にして試料を得、同じく具体的実施例５
と同様にして摩耗試験を行ない、摩耗痕の長さを測定し
た。その結果、一面に生じた摩耗痕の長さは８ｍｍ、他
面に生じた摩耗痕の長さは７．５ｍｍであった。
実施例５と同様にして試料を得、同じく具体的実施例５
と同様にして摩耗試験を行ない、摩耗痕の長さを測定し
た。その結果、一面に生じた摩耗痕の長さは８ｍｍ、他
面に生じた摩耗痕の長さは７．５ｍｍであった。
【００３２】具体的実施例６ 上記具体的実施例４と同様に試料を得た。そして、付与
された電磁力の方向とは反対方向の面のビッカース硬さ
（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、１６０Ｋｇ／ｍ
ｍ2 であった。
された電磁力の方向とは反対方向の面のビッカース硬さ
（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、１６０Ｋｇ／ｍ
ｍ2 であった。
【００３３】比較例５ 溶湯に電磁力を付与しないことを除いては、上記具体的
実施例６と同様にして試料を得た。そして、一面のビッ
カース硬さ（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、８５
Ｋｇ／ｍｍ2 であった。また、初晶Ｓｉの存在していな
い試料の中央部から試験片を切り出し、そのビッカース
硬さ（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、６５Ｋｇ／
ｍｍ2 であった。
実施例６と同様にして試料を得た。そして、一面のビッ
カース硬さ（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、８５
Ｋｇ／ｍｍ2 であった。また、初晶Ｓｉの存在していな
い試料の中央部から試験片を切り出し、そのビッカース
硬さ（荷重５Ｋｇ）を測定した。その結果、６５Ｋｇ／
ｍｍ2 であった。
【００３４】
【発明の効果】この発明の耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合
金材の製造方法によれば、上述のように、初晶Ｓｉが付
与した電磁力の方向と反対方向に偏在した鋳物が得られ
るので、付与する電磁力の方向を種々変えることによ
り、特定の部位だけに初晶Ｓｉを分布させて耐摩耗性を
向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに伸びお
よび強度の大きい組織の合金材を製造することができ
る。しかも、従来の遠心力を適用した場合のように、鋳
型の形状が制約されることもない。
金材の製造方法によれば、上述のように、初晶Ｓｉが付
与した電磁力の方向と反対方向に偏在した鋳物が得られ
るので、付与する電磁力の方向を種々変えることによ
り、特定の部位だけに初晶Ｓｉを分布させて耐摩耗性を
向上させ、他の部分には初晶Ｓｉを存在させずに伸びお
よび強度の大きい組織の合金材を製造することができ
る。しかも、従来の遠心力を適用した場合のように、鋳
型の形状が制約されることもない。
【図１】この発明の方法の原理を示す図である。
【図２】過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金の状態図である。
【図３】具体的実施例１に用いた装置を示す概略斜視図
である。
である。
【図４】図４(a) は具体的実施例１で得られた試料の縦
断面を示す組織写真のコピーである。図４(b) は具体的
実施例１で得られた試料の横断面を示す組織写真のコピ
ーである。
断面を示す組織写真のコピーである。図４(b) は具体的
実施例１で得られた試料の横断面を示す組織写真のコピ
ーである。
【図５】図５(a) は比較例１で得られた試料の縦断面を
示す組織写真のコピーである。図５(b) は比較例１で得
られた試料の横断面を示す組織写真のコピーである。
示す組織写真のコピーである。図５(b) は比較例１で得
られた試料の横断面を示す組織写真のコピーである。
【図６】図６(a) は具体的実施例２で得られた試料の縦
断面を示す組織写真のコピーである。図６(b) は具体的
実施例２で得られた試料の横断面を示す組織写真のコピ
ーである。
断面を示す組織写真のコピーである。図６(b) は具体的
実施例２で得られた試料の横断面を示す組織写真のコピ
ーである。
【図７】図７(a) は比較例２で得られた試料の縦断面を
示す組織写真のコピーである。図７(b) は比較例２で得
られた試料の横断面を示す組織写真のコピーである。
示す組織写真のコピーである。図７(b) は比較例２で得
られた試料の横断面を示す組織写真のコピーである。
【図８】具体的実施例３に用いた装置を示す概略斜視図
である。
である。
【図９】図９(a) は具体的実施例３で得られた試料の付
与された電磁力と反対方向の側面を示す組織写真のコピ
ーである。図９(b) は具体的実施例３で得られた試料の
付与された電磁力の方向の側面を示す組織写真のコピー
である。
与された電磁力と反対方向の側面を示す組織写真のコピ
ーである。図９(b) は具体的実施例３で得られた試料の
付与された電磁力の方向の側面を示す組織写真のコピー
である。
【図１０】具体的実施例４に用いた装置を示す概略斜視
図である。
図である。
【図１１】具体的実施例４において摩耗試験を行なうの
に用いた迅速摩耗試験機の概略を示す正面図である。
に用いた迅速摩耗試験機の概略を示す正面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線断面図である。
(1) 溶湯 (2) 鋳型 (3) 初晶Ｓｉ
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳型内に入れられている過共晶Ａｌ−Ｓ
ｉ合金溶湯を、状態図における共晶反応線以上の温度で
かつ液相線以下の温度まで冷却して初晶Ｓｉを晶出させ
た後、この過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金溶湯に電磁力を付与し
つつさらに冷却して凝固させることを特徴とする耐摩耗
性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法。 - 【請求項２】 鋳型がアルミナ製である請求項１記載の
耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024239A JPH08218129A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024239A JPH08218129A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218129A true JPH08218129A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12132709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7024239A Withdrawn JPH08218129A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08218129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002018559A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-22 | Nippon Steel Corp | 微細な凝固組織を有する鋳片または鋳塊の鋳造方法及びその鋳造装置 |
| JP2007144437A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | J-Tec Inc | 部分強化型金属基複合材料の製造方法 |
| JP2010515582A (ja) * | 2007-01-11 | 2010-05-13 | ザ ゲイツ コーポレイション | 低融点鋳造金属を強化する方法 |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP7024239A patent/JPH08218129A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002018559A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-22 | Nippon Steel Corp | 微細な凝固組織を有する鋳片または鋳塊の鋳造方法及びその鋳造装置 |
| JP2007144437A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | J-Tec Inc | 部分強化型金属基複合材料の製造方法 |
| JP4661548B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2011-03-30 | 株式会社ジェイテック | 部分強化型金属基複合材料の製造方法 |
| JP2010515582A (ja) * | 2007-01-11 | 2010-05-13 | ザ ゲイツ コーポレイション | 低融点鋳造金属を強化する方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1184436A3 (ru) | Способ непрерывного лить металлической полосы из аморфного сплава | |
| Liu et al. | The solidification process of Al–Mg–Si alloys | |
| CN102994784B (zh) | 强磁场复合变质剂细化过共晶铝硅合金中相组织的方法 | |
| BRPI0716660B1 (pt) | peça fundida de metal formada em um molde compreendendo um agregado por meio de um processo de resfriamento rápido e exibindo uma microestrutura fundida | |
| EP0543290A3 (en) | A process for ingot casting employing a magnetic field for reducing macrosegregation and associated apparatus and ingot | |
| EP1017866B1 (en) | Cast metal-matrix composite material and its use | |
| JPH08218129A (ja) | 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 | |
| JP2004256873A (ja) | 高温強度に優れた鋳物用アルミニウム合金 | |
| JP2000355722A (ja) | 気密性及び耐摩耗性に優れたＡｌ−Ｓｉ系ダイカスト製品及びその製造方法 | |
| JPH08218130A (ja) | 耐摩耗性過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金材の製造方法 | |
| US3367395A (en) | Method and apparatus for treating molten metals | |
| JPH0218374B2 (ja) | ||
| Siclari et al. | Micro-shrinkage in ductile iron/mechanism & solution | |
| US3650312A (en) | Hybrid casting-hot working process for shaping magnesium, aluminum, zinc and other die casting metals | |
| JPH08104928A (ja) | 硬化性銅合金の用途 | |
| JP5453480B2 (ja) | チクソキャスティング用鋳鉄ビレットおよびその製造方法 | |
| Peter et al. | Some considerations on the structure refinement in al-based alloys | |
| JPS61259829A (ja) | 耐摩耗性アルミニウム合金押出材の製造法 | |
| JPS6333167A (ja) | 滴下式鋳造方法 | |
| JPS59225872A (ja) | 過共晶アルミニウム−けい素系合金の鋳造方法 | |
| JPH11226723A (ja) | 過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金ダイカスト部材及びその製造方法 | |
| JP2614381B2 (ja) | Ｆｅ−Ｃｕ系合金の薄鋳片 | |
| JP4076155B2 (ja) | 鉄合金系チクソキャスティング用素材の製造方法 | |
| JPH0116301B2 (ja) | ||
| JP2002146467A (ja) | 耐摩耗性に優れた鋳鉄連続鋳造棒およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |