JPH0825020A - 金属基複合材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶湯が成形体周囲から極力均一に含浸するよ
うにして、成形体中に金属間化合物が極力均一に生成さ
れた均質な複合材料部を一部に有する金属基複合材料を
製造する。 【構成】金属粉末と強化材とからなる成形体１を金型本
体３内に配し、成形体１に近接して離隔対向する底板金
型４の少なくとも一部に成形体１より溶湯６が含浸しや
すい含浸促進部材としての成形体２を配して、加圧鋳造
する。成形体１周囲の溶湯のうち、成形体１に近接して
離隔対向する底板金型４側の溶湯は金型面に接すること
により他の部分より低温となりやすいが、この冷えた溶
湯が含浸促進部材としての成形体２に優先的に含浸する
ことにより、他の部分から高温の溶湯が補給されるの
で、成形体１周囲の溶湯の温度差が減少し、成形体１周
囲から極力均一に溶湯が含浸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属基複合材料の製造方
法に関し、詳しくは強化材と金属間化合物とが金属マト
リックス中に分散、保持された複合材料部を一部に有す
る金属基複合材料を加圧鋳造法により製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属マトリック中に補強繊維
や補強粉末等の強化材と微細な金属間化合物とが分散、
保持された金属基複合材料が知られている。例えば、特
開平１−２３２１５２号公報には、短繊維又はウイスカ
よりなる強化材と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍ
ｎ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ等の金属元
素とアルミニウム合金との微細な金属間化合物とが、ア
ルミニウム合金よりなるマトリックス中に分散、保持さ
れた複合材料部によりトップリング溝付近が構成された
アルミニウム合金製ピストンが開示されている。なお、
金属間化合物は、強化材の間のマトリックス金属を地固
めにより強化し、高温におけるマトリックス金属の凝着
摩耗等を抑制するという作用を奏する。

【０００３】このような金属基複合材料としてのアルミ
ニウム合金製ピストンは、以下のように製造される。ま
ず、上記強化材と上記金属元素よりなる金属粉末とを水
中で均一に攪拌した後、吸引成形することにより、強化
材と金属粉末とからなるリング状の成形体を形成する。
この成形体をピストン鋳造用金型のキャビティ内の所定
位置に配し、加圧鋳造にてアルミニウム合金溶湯をキャ
ビティ内に充填するとともに成形体内に含浸させて凝固
させる。これにより、アルミニウム合金と金属粉末とを
反応させて微細な金属間化合物を生成させ、この金属間
化合物と強化材とをアルミニウム合金マトリックス中に
分散、保持させてトップリング溝付近に複合材料部を形
成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ように金属粉末とアルミニウム合金溶湯との反応によっ
て金属間化合物を生成させる場合、成形体に含浸する際
のアルミニウム合金溶湯の温度が金属間化合物の生成に
大きな影響を及ぼす。すなわち、温度の低い溶湯は成形
体内に含浸し難くなるため、成形体周囲の溶湯温度に差
が生じると、成形体への溶湯の含浸経路は、溶湯温度の
高い方から低い方への一方向的な経路となる。このた
め、成形体内において先に溶湯が含浸する部分（溶湯温
度の高い側）は金属粉末の拡散によって金属粉末の濃度
が高くなる一方、後に溶湯が含浸する部分（溶湯温度の
低い側）は金属粉末が拡散できない状態となり、金属間
化合物が生成されない部分が生じる。

【０００５】そして、このような成形体周囲の溶湯温度
に差が生じる原因として、溶湯が金型面に接触すること
により溶湯温度が低下することが挙げられる。すなわ
ち、金型内に配された成形体周囲の溶湯のうち、該成形
体に近接して隔離対向する金型面側の溶湯は該金型面に
接触することにより、他の部分の溶湯よりも溶湯温度が
低下する。

【０００６】なお、溶湯温度を高くするために、溶湯保
持炉の温度を高くする手法が考えられるが、溶湯の酸
化、合金元素の消失などの問題が生じる。また、溶湯の
温度低下を防止するため、金型温度を高く保つことも考
えられるが、離型材が付着しなくなり、安定な生産が困
難になる。本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので
あり、溶湯が成形体周囲から極力均一に含浸するように
して、成形体中に金属間化合物が極力均一に生成された
均質な複合材料部を一部に有する金属基複合材料の製造
方法を提供することを解決すべき技術課題とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の金属基複合材料の製造方法は、金属粉末と強
化材とからなる成形体を金型内に配した状態で、該金型
内に金属溶湯を注湯、加圧して固化させ、該金属粉末と
該溶湯とが反応して生成された金属間化合物と該強化材
とが金属マトリックス中に分散、保持された複合材料部
を一部に有する金属基複合材料を加圧鋳造する方法にお
いて、上記成形体に近接して離隔対向する金型の少なく
とも一部に、上記成形体より溶湯が含浸しやすい含浸促
進部材を配設して鋳造することを特徴とするものであ
る。

【０００８】上記課題を解決する請求項２記載の金属基
複合材料の製造方法は、金属粉末と強化材とからなる成
形体を金型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注
湯、加圧して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応し
て生成された金属間化合物と該強化材とが金属マトリッ
クス中に分散、保持された複合材料部を一部に有する金
属基複合材料を加圧鋳造する方法において、上記成形体
に近接して離隔対向する金型の少なくとも一部を、注湯
から上記成形体に溶湯が含浸するまでの間に上記成形体
から離れる方向に移動させて鋳造することを特徴とする
ものである。

【０００９】上記課題を解決する請求項３記載の金属基
複合材料の製造方法は、金属粉末と強化材とからなる成
形体を金型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注
湯、加圧して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応し
て生成された金属間化合物と該強化材とが金属マトリッ
クス中に分散、保持された複合材料部を一部に有する金
属基複合材料を加圧鋳造する方法において、上記成形体
に近接して離隔対向する金型の少なくとも一部に該金型
内で回転可能な攪拌羽根を配設し、注湯から上記成形体
に溶湯が含浸するまでの間に該攪拌羽根を回転させて鋳
造することを特徴とするものである。

【００１０】上記課題を解決する請求項４記載の金属基
複合材料の製造方法は、金属粉末と強化材とからなる成
形体を金型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注
湯、加圧して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応し
て生成された金属間化合物と該強化材とが金属マトリッ
クス中に分散、保持された複合材料部を一部に有する金
属基複合材料を加圧鋳造する方法において、上記成形体
に近接して離隔対向する金型の少なくとも一部に、上記
成形体に溶湯が含浸する前の圧力で溶湯が進入するオー
バーフロー部を配設して鋳造することを特徴とするもの
である。

【００１１】

【作用】請求項１記載の金属基複合材料の製造方法は、
成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一部
に、上記成形体より溶湯が含浸しやすい含浸促進部材を
配設して鋳造するものであるから、溶湯は成形体よりも
優先的に含浸促進部材に含浸する。成形体周囲の溶湯の
うち、成形体に近接して離隔対向する金型面側の溶湯は
上述したように該金型面に接して他の部分の溶湯よりも
低温となっているが、この冷えた溶湯が含浸促進部材に
優先的に含浸することにより、他の部分から高温の溶湯
が補給されるので、成形体周囲の溶湯の温度差が減少す
る。したがって、成形体に近接して離隔対向する金型面
側からも他の部分と同様に高温の溶湯が該成形体に含浸
し、成形体周囲から極力均一に溶湯が含浸する。

【００１２】請求項２記載の金属基複合材料の製造方法
は、成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
部を、注湯から上記成形体に溶湯が含浸するまでの間に
上記成形体から離れる方向に移動させて鋳造するもので
あるから、成形体に近接して離隔対向する金型面側で溶
湯温度の低い部分において、金型移動による溶湯流れが
生じるので、他の部分から高温の溶湯が流れ込む。この
ため、成形体周囲の溶湯の温度差が減少する。したがっ
て、成形体に近接して離隔対向する金型面側からも他の
部分と同様に高温の溶湯が該成形体に含浸し、成形体周
囲から極力均一に溶湯が含浸する。

【００１３】請求項３記載の金属基複合材料の製造方法
は、成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
部に該金型内で回転可能な攪拌羽根を配設し、注湯から
上記成形体に溶湯が含浸するまでの間に該攪拌羽根を回
転させて鋳造するものであるから、成形体に近接して離
隔対向する金型面側で溶湯温度の低い部分において、攪
拌羽根の回転による溶湯流れが生じるので、他の部分か
ら高温の溶湯が流れ込む。このため、成形体周囲の溶湯
の温度差が減少する。したがって、成形体に近接して離
隔対向する金型面側からも他の部分と同様に高温の溶湯
が該成形体に含浸し、成形体周囲から極力均一に溶湯が
含浸する。

【００１４】請求項４記載の金属基複合材料の製造方法
は、成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
部に、上記成形体に溶湯が含浸する前の圧力で溶湯が進
入するオーバーフロー部を配設して鋳造するものである
から、成形体に近接して離隔対向する金型面側で溶湯温
度の低い部分において、低温の溶湯がオーバーフロー部
に流れ込むことにより他の部分から高温の溶湯が補給さ
れる。このため、成形体周囲の溶湯の温度差が減少す
る。したがって、成形体に近接して離隔対向する金型面
側からも他の部分と同様に高温の溶湯が該成形体に含浸
し、成形体周囲から極力均一に溶湯が含浸する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を説明す
る。 （実施例１）アルミナ−シリカ短繊維（イソライト工業
社製：平均直径３μｍ）の体積率が６％、Ｎｉ粉末（イ
ンコ社製：平均粒径４μｍ）の体積率が３％、トータル
体積率が９％のリング状の成形体（外径φ９０、内径φ
７０、厚さ１０ｍｍ）１を吸引成形法により製作した。

【００１６】また、同様にアルミナ−シリカ短繊維（イ
ソライト工業社製：平均直径３μｍ）のみで体積率が６
％の含浸促進部材としてのリング状成形体（外径φ８
８、内径φ７０、厚さ１２ｍｍ）２を吸引成形法により
製作した。一方、図１に示すように、一端が開口する金
型本体３と、金型本体３内の底部に上下動可能に配設さ
れた底板金型（ノックアウトプランジャ）４と、金型本
体３の一端開口部から挿嵌可能な加圧プランジャ５とか
らなる鋳造用金型を準備した。なお、本実施例１の鋳造
用金型では、上記底板金型４上面の外周縁に、上記成形
体２を収納可能な幅１８ｍｍ、深さ１２ｍｍの環状切欠
部４１が形成されている。

【００１７】そして、金型本体３の内周面、底板金型４
の上面に離型材をスプレーし、エアーブローで乾燥した
後、３００℃に予熱した成形体２を底板金型３の環状凹
部４１内に収納、配置した、次に、同じく３００℃に予
熱した成形体１を金型本体３内に成形体１の外周面が金
型本体３の内側面に当接するように配置した。なお、金
型本体３内に配置された成形体１の下面から底板金型３
の上面までの距離は１０ｍｍである。そして、８００℃
に保持された溶湯保持炉内のアルミニウム合金溶湯（Ｊ
ＩＳＡＣ８Ａ）６を７５０℃にて金型本体３内に注湯
し、注湯完了から約１０秒後に溶湯に圧力が加わり始め
るように、加圧プランジャ５を徐々に下降させた。そし
て、最高到達圧力圧力：１００ＭＰａに到達後、約７０
秒間凝固のために保持した。その後、加圧を解除し、底
板金型４を上昇して、ピストン粗材を取り出した。

【００１８】なお、得られたピストン粗材のうち成形体
１に相当する部分は、Ｎｉとアルミニウム合金との微細
な金属間化合物と、アルミナ−シリカ短繊維とがアルミ
ニウム合金マトリックス中に分散、保持された複合材料
部となっている。 （評価）上記実施例１で得られたピストン粗材を切断
し、上記複合材料部の断面組織、すなわち金属間化合物
の生成状態を調査した。その結果を図２に示す。

【００１９】また、図２に示すように、含浸促進部材と
しての成形体２の体積率、厚さを種々変更すること以外
は上記実施例１と同様に作製したピストン粗材や、含浸
促進部材としての成形体２を配置しないこと以外は上記
実施例１と同様に作製したピストン粗材についても、同
様に複合材料部における金属間化合物の生成状態を調査
した。その結果を図２に併せて示す。

【００２０】なお、図２に示す金属間化合物の生成不良
とは、組織中に反応しきれなかったＮｉ粉末が存在して
いることであり、生成良好とはＮｉ粉末は全く見られず
全て金属間化合物の形態になっていることをいう。ま
た、図２の断面図中、下側が底板金型４側で、左側が金
型本体３の内側面と当接する側である。この結果、含浸
促進部材としての成形体２を配置しない場合は底板金型
４側に金属間化合物の生成不良領域が存在するのに対
し、含浸促進部材としての成形体２を底板金型４に配置
した場合は底板金型４側の金属間化合物の生成良好領域
が広がっており、成形体２の厚さが大きいほど、すなわ
ち成形体１と底板金型４との間の空間体積に対する成形
体２の体積比が大きいほど上記生成良好領域が広がって
いる。なお、成形体１及び成形体２の断面積は略同等で
あるため、成形体１と底板金型４との大の空間体積に対
する成形体２の体積比を、成形体１と底板金型４との間
の距離（本実施例１では１０ｍｍ）に対する成形体２の
厚さの比より求めることができる。そして、図２の結果
からわかるように、成形体１と底板金型４との空間体積
に対する成形体２の体積比は３０％以上であることが好
ましく、より好ましくは６０％以上とすることである。

【００２１】また、含浸促進部材としての成形体２の体
積率としては、成形体１と同程度の濡れ性の繊維より成
形体２を形成し、かつ、成形体１と同程度に予熱する場
合は、成形体１の体積率（本実施例１では９％）よりも
小さいことが必要である。なお、上記実施例１では、成
形体１と同一の短繊維から成形体２を形成し、かつ、成
形体１と同程度に成形体２を予熱し、成形体２の体積率
を成形体１の体積率よりも小さくすることで、成形体２
を含浸促進部材として作用させたが、濡れ性の良い材質
で成形体２を構成したり、成形体２の予熱温度を成形体
１よりも高めることなどによっても、成形体２を含浸促
進部材として作用させることもできる。

【００２２】また、含浸促進部材としては、短繊維より
なる成形体の他に、ウィスカー、連続繊維よりなる成形
体、粉末よりなる多孔質体等を採用することも可能であ
る。 （実施例２）上記実施例１と同様の成形体１を準備し
た。また、図３に示すように、底板金型４の外周縁に環
状凹部４１が形成されていないこと以外は上記実施例１
と同様の鋳造用金型を準備した。

【００２３】上記成形体１を大気中にて３００℃に予熱
した後、成形体１を金型本体３内に配置した。なお、底
板金型４の初期位置（金型本体３内に配置された成形体
１の下面から底板金型４の上面までの距離）：ａは６ｍ
ｍであり、また底板金型４は金型本体３の底部から予め
４ｍｍ上昇している（底板金型４の上昇量が底板金型４
の移動量：ｂとなる）。

【００２４】そして、上記実施例１と同様のアルミニウ
ム合金溶湯６を７５０℃にて金型本体３内に注湯し、図
４に示すように、加圧プランジャ５を徐々に下降させる
とともに、上記成形体１に溶湯が含浸する直前、すなわ
ち加圧プランジャ５による加圧により溶湯圧力が急激に
上昇する直前に底板金型４を下降させ、該底板金型４の
下降が完了した後に、溶湯圧力が急激に上昇して溶湯が
成形体１に含浸するように操作して、ピストン粗材を製
作した。

【００２５】（評価）上記実施例２で得られたピストン
粗材を切断し、実施例１と同様に、複合材料部の断面組
織、すなわち金属間化合物の生成状態を調査した。その
結果を図５に示す。また、図５に示すように、底板金型
４の初期位置：ａや、移動量：ｂを種々変更すること以
外は上記実施例２と同様に作製したピストン粗材につい
ても、同様に複合材料部における金属間化合物の生成状
態を調査した。その結果を図５に併せて示す。

【００２６】この結果、底板金型４の移動による成形体
１と底板金型４との間の空間体積の増加が大きいほど、
底板金型４側の金属間化合物の生成良好領域が広がって
いる。そして、底板金型４の移動による該空間体積の増
加分は、初期の成形体１と底板金型４との間の空間体積
に対して、２５％以上であることが好ましく、より好ま
しくは６６％以上である。

【００２７】（実施例３）上記実施例１と同様の成形体
１を準備した。また、図６に示すように、底板金型４の
外周縁にリング状の可動部４２と、この可動部４２の下
方に配設されたバネ４３とを備えた底板金型４を用いる
こと以外は上記実施例１と同様の鋳造用金型を準備し
た。

【００２８】なお、注湯時には、バネ４３は縮まらず、
加圧プランジャ５が下降して上記成形体１に溶湯が含浸
する直前、すなわち加圧プランジャ５による加圧により
溶湯圧力が急激に上昇する直前の溶湯圧力でバネ４３が
縮んで可動部４２が下降し、この可動部４２の下降が完
了した後に、溶湯圧力が急激に上昇して溶湯が成形体１
に含浸するようにされている。

【００２９】そして、可動部４２の初期位置（金型本体
３内に配置された成形体１の下面から可動部４２の上面
までの距離）、及び可動部４２の移動量を上記実施例２
と同様にし、実施例２と同様の鋳造条件にてピストン粗
材を製作した。また、実施例２と同様に、可動部４２の
初期位置や移動量を種々変更して、金属間化合物の生成
状態を調査したところ、実施例２と同様の結果となっ
た。

【００３０】（実施例４）上記実施例１と同様の成形体
１を準備し、この成形体１の外周面の形状を歯車状に加
工した。これにより、この成形体１を金型本体３内に配
した場合、成形体１の外周面と金型本体３の内側面との
間には、歯車状の谷の部分による隙間が形成される。

【００３１】また、図７に示すように、上面に羽根部４
４が設けられ、金型本体３内で回転可能な底板金型４を
用いること以外は上記実施例１と同様の鋳造用金型を準
備した。なお、羽根部４４の形状は、回転により、金型
本体３内の中央部の溶湯を外周部に供給できるように過
給機に用いられる羽根（インペラ）形状とするととも
に、ピストン粗材を底板金型４から離型可能となるよう
に羽根部４４の山部は上下方向に対してアンダーカット
とならない形状としている。また、金型本体４のシャフ
ト４５は図示しないモータに接続されている。

【００３２】そして、図８に示すように、注湯完了完了
から溶湯に加圧プランジャ５が接触するまでの間（本実
施例では８秒間）、底板金型４を回転させること以外
は、上記実施例１と同様にしてピストン粗材を製作し
た。なお、回転速度は、１回転／２秒、１回転／４秒の
２条件で行った。得られたピストン粗材について、実施
例１と同様に、金属間化合物の生成状況を調べた結果、
ほぼ全面にわたり良好に金属間化合物が生成していた。

【００３３】特に、本実施例４では、成形体１の外周面
が歯車状に加工されており、成形体１の外周面と金型本
体３の内側面との間には、歯車状の谷の部分による隙間
が形成されている。このため、底板金型４の回転により
金型本体３内の中央部から外周部に供給された溶湯が、
上記隙間を通って成形体１の下方から上方に移動するの
で、底板金型４の回転による溶湯流れが促進され、良好
に高温の溶湯を成形体１の下方へ供給することができ
る。また、金型本体３の内側面と当接する成形体１の外
周面側においても、高温の溶湯が上記隙間を介して流れ
るので、金属間化合物が良好に生成する。

【００３４】なお、成形体１の外周面を加工する代わり
に、成形体１の外周面が当接する金型本体３の内側面
に、成形体１の下方から上方への溶湯流れを確保できる
溝等を形成することによっても、上記と同様の効果を得
ることができる。また、成形体１の下方から上方への溶
湯流れを確保する隙間を形成しない場合でも、該隙間を
形成した場合と比較すれば底板金型４の回転により金型
本体３内の中央部から外周部に高温の溶湯が供給される
効果は若干小さくなるものの、金属間化合物の良好な生
成領域を広げることは可能である。

【００３５】（実施例５）上記実施例１と同様の成形体
１を準備した。また、図９及び図１０に示すように、底
板金型４の外周部に環状凹部（幅：１８ｍｍ、深さ：１
０ｍｍ）４５が形成され、この凹部４６の開口部を多数
の孔４７ａが穿設されたリング状のパンチングメタル４
７で塞いで、オーバーフロー部を設けた底板金型４を用
いること以外は上記実施例１と同様の鋳造用金型を準備
した。なお、パンチングメタル４７の孔４７ａの孔径
は、φ２ｍｍである。この孔径は、溶湯を注湯している
間はオーバーフロー部に溶湯が進入せず、加圧プランジ
ャ５が下降して上記成形体１に溶湯が含浸する直前、す
なわち加圧プランジャ５による加圧により溶湯圧力が急
激に上昇する直前の溶湯圧力で溶湯がオーバーフロー部
に進入するように設定したものである。

【００３６】そして、上記実施例１と同様にして、ピス
トン粗材を製作した。 （評価）上記実施例５で得られたピストン粗材につい
て、実施例１と同様に、金属間化合物の生成状況を調べ
た結果、ほぼ全面にわたり良好に金属間化合物が生成し
ていた。

【００３７】また、パンチングメタル４７の孔４７ａの
孔径をφ３ｍｍ、φ１ｍｍと変更して、同様に金属間化
合物の生成状況を調べたところ、孔径をφ３ｍｍとした
場合はほぼ全面にわたり良好に金属間化合物が生成して
いたが、孔径をφ１ｍｍとした場合は金属間化合物の生
成状態に効果が得られなかった。なお、上記実施例５に
おけるオーバーフロー部の容量や鋳造条件等では、パン
チングメタル４７の孔４７ａの孔径はφ２ｍｍ、φ３ｍ
ｍが良好であったが、あまり大きい孔径では注湯初期時
にオーバーフロー部に溶湯が進入してしまう問題が生じ
る。また、パンチングメタル４７の孔４７ａの孔径が小
さすぎる場合は、成形体１に溶湯が含浸した後に、オー
バーフロー部に溶湯が進入したり、孔４７ａ部で溶湯が
凝固してオーバーフロー部に溶湯が進入しなくなるとい
う問題が生じる。したがって、鋳造条件、特に溶湯温度
によりパンチングメタルの孔４７ａの孔径を適切に設定
する必要がある。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜４記載の
金属基複合材料の製造方法では、成形体周囲のうち溶湯
温度が他の部分より低くなりやすい金型面に近接する側
に、他の部分から高温の溶湯を供給することにより、成
形体周囲の溶湯温度を極力均一にして、成形体周囲から
極力均一に溶湯が含浸するようにしたものであるから、
成形体中に金属間化合物が極力均一に生成された均質な
複合材料部を一部に有する金属基複合材料を製造するこ
とができる。

【００３９】そして、請求項１記載の製造方法では、含
浸促進部材を金型内の所定位置に配設するという簡素な
手段により上記効果が達成でき、メカニカルトラブル等
が発生することもない。また、請求項２記載の製造方法
では、加圧鋳造後の金属基複合材料の粗形状が従来と変
わることがないので、加工費の高騰を抑えることが出来
る。

【００４０】また、請求項３記載の製造方法では、溶湯
温度等の加圧鋳造条件に応じて回転羽根の回転速度を調
節することができるので、加圧鋳造条件の変更に容易に
対応することが可能である。また、請求項４記載の製造
方法では、請求項１記載の製造方法と同様に、オーバー
フロー部を金型内の所定位置に配設するという簡素な手
段により上記効果が達成でき、メカニカルトラブル等が
発生することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る製造方法を示す断面図
である。

【図２】本発明の実施例１に係り、含浸促進部材として
の成形体の厚さ及び体積率を変更した場合の金属間化合
物の生成状態を示す図である。

【図３】本発明の実施例２に係る製造方法を示す断面図
である。

【図４】本発明の実施例２に係り、加圧鋳造時間と、加
圧プランジャ圧力及び底板金型位置との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の実施例２に係り、底板金型の初期位置
及び移動量を変更した場合の金属間化合物の生成状態を
示す図である。

【図６】本発明の実施例３に係る製造方法を示す断面図
である。

【図７】本発明の実施例４に係り、底板金型を示す斜視
図である。

【図８】本発明の実施例４に係り、加圧鋳造時間と、加
圧プランジャ圧力及び底板金型の回転との関係を示す図
である。

【図９】本発明の実施例５に係る製造方法を示す断面図
である。

【図１０】本発明の実施例５に係り、オーバーフロー部
を構成するパンチングメタルを示す斜視図である。

【符号の説明】

１は成形体、２は含浸促進部材としての成形体、３は金
型本体、４は底板金型、５は加圧プランジャ、６は溶
湯、４２は可動部、４３はバネ、４４は羽根部、４７は
オーバーフロー部を構成するパンチングメタルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 実 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属粉末と強化材とからなる成形体を金
   型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注湯、加圧
   して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応して生成さ
   れた金属間化合物と該強化材とが金属マトリックス中に
   分散、保持された複合材料部を一部に有する金属基複合
   材料を加圧鋳造する方法において、 上記成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
   部に、上記成形体より溶湯が含浸しやすい含浸促進部材
   を配設して鋳造することを特徴とする金属基複合材料の
   製造方法。
2. 【請求項２】 金属粉末と強化材とからなる成形体を金
   型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注湯、加圧
   して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応して生成さ
   れた金属間化合物と該強化材とが金属マトリックス中に
   分散、保持された複合材料部を一部に有する金属基複合
   材料を加圧鋳造する方法において、 上記成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
   部を、注湯から溶湯が上記成形体に含浸するまでの間に
   上記成形体から離れる方向に移動させて鋳造することを
   特徴とする金属基複合材料の製造方法。
3. 【請求項３】 金属粉末と強化材とからなる成形体を金
   型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注湯、加圧
   して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応して生成さ
   れた金属間化合物と該強化材とが金属マトリックス中に
   分散、保持された複合材料部を一部に有する金属基複合
   材料を加圧鋳造する方法において、 上記成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
   部に該金型内で回転可能な攪拌羽根を配設し、注湯から
   溶湯が上記成形体に含浸するまでの間に該攪拌羽根を回
   転させて鋳造することを特徴とする金属基複合材料の製
   造方法。
4. 【請求項４】 金属粉末と強化材とからなる成形体を金
   型内に配した状態で、該金型内に金属溶湯を注湯、加圧
   して固化させ、該金属粉末と該溶湯とが反応して生成さ
   れた金属間化合物と該強化材とが金属マトリックス中に
   分散、保持された複合材料部を一部に有する金属基複合
   材料を加圧鋳造する方法において、 上記成形体に近接して離隔対向する金型の少なくとも一
   部に、上記成形体に溶湯が含浸する前の圧力で溶湯が進
   入するオーバーフロー部を配設して鋳造することを特徴
   とする金属基複合材料の製造方法。