JPH09296242A - 酸化物分散アルミニウム複合材料及びその製造方法 - Google Patents
酸化物分散アルミニウム複合材料及びその製造方法Info
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- JPH09296242A JPH09296242A JP11135696A JP11135696A JPH09296242A JP H09296242 A JPH09296242 A JP H09296242A JP 11135696 A JP11135696 A JP 11135696A JP 11135696 A JP11135696 A JP 11135696A JP H09296242 A JPH09296242 A JP H09296242A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム及びアルミニウム合金に対し
て、酸化物を均一に分散させることができて、要求され
る材料面の特性が材料全域に亘って均一かつ安定的に発
揮される酸化物分散アルミニウム複合材料並びにその製
造方法の提供。 【解決手段】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミ
ニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一
に分散された中実体又は発泡体の酸化物分散アルミニウ
ム複合材料。これは上記のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金の溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌する
ことにより得られる。
て、酸化物を均一に分散させることができて、要求され
る材料面の特性が材料全域に亘って均一かつ安定的に発
揮される酸化物分散アルミニウム複合材料並びにその製
造方法の提供。 【解決手段】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミ
ニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一
に分散された中実体又は発泡体の酸化物分散アルミニウ
ム複合材料。これは上記のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金の溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌する
ことにより得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム又は
アルミニウム合金にその酸化物を均一分散させた酸化物
分散アルミニウム複合材料並びにそれらの製造方法に関
する。
アルミニウム合金にその酸化物を均一分散させた酸化物
分散アルミニウム複合材料並びにそれらの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年に至って、アルミニウム及びアルミ
ニウム合金の耐熱性、耐磨耗性、機械的強度を改善した
アルミニウム基複合材料が開発され、利用されてきてい
る。従来のアルミニウム基複合材料の製造方法には、粉
末冶金法、コンポキャスト法等があり、粉末冶金法は、
製造工程が複雑で粉末の製造コストが高くつき、また、
焼結装置など設備費も高額となり、製品コストが高くな
る問題がある。一方、コンポキャスト法では、固相を制
御する手法であるため、高度な温度管理が必要となり、
また、固相の粒径が大きいと粒子が均一に分散しなく、
材質に「むら」が生じやすい等の欠点がある。
ニウム合金の耐熱性、耐磨耗性、機械的強度を改善した
アルミニウム基複合材料が開発され、利用されてきてい
る。従来のアルミニウム基複合材料の製造方法には、粉
末冶金法、コンポキャスト法等があり、粉末冶金法は、
製造工程が複雑で粉末の製造コストが高くつき、また、
焼結装置など設備費も高額となり、製品コストが高くな
る問題がある。一方、コンポキャスト法では、固相を制
御する手法であるため、高度な温度管理が必要となり、
また、固相の粒径が大きいと粒子が均一に分散しなく、
材質に「むら」が生じやすい等の欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近では、上述する従
来方法に代わって、溶融金属を酸化させ分散させる方法
や、溶融金属にセラミック粒子やウィスカなどを分散さ
せる方法等が提案されてきている。
来方法に代わって、溶融金属を酸化させ分散させる方法
や、溶融金属にセラミック粒子やウィスカなどを分散さ
せる方法等が提案されてきている。
【０００４】例えば特開平 4−9437号公報に開示される
先行技術では、卑属の元素を含む金属を攪拌することで
卑属の元素を酸化させて酸化物粒子を分散させる方法で
あるが、母相となる金属がＡｌやＭｇなど酸化されやす
い元素の場合、母相となる金属も同時に酸化され、卑属
の元素だけを酸化させることは困難である。
先行技術では、卑属の元素を含む金属を攪拌することで
卑属の元素を酸化させて酸化物粒子を分散させる方法で
あるが、母相となる金属がＡｌやＭｇなど酸化されやす
い元素の場合、母相となる金属も同時に酸化され、卑属
の元素だけを酸化させることは困難である。
【０００５】また、特開平 7−138675号公報に開示され
るいま一つの先行技術では、金属溶湯を効果的に攪拌で
きる複雑な形状の坩堝と攪拌子とを用いて、攪拌しなが
ら酸素を吹き込み、金属の酸化物或いは複合酸化物を分
散させる方法である。しかし、この方法では坩堝及び攪
拌子が特殊な構造であるために、大量生産には不適合で
ある。
るいま一つの先行技術では、金属溶湯を効果的に攪拌で
きる複雑な形状の坩堝と攪拌子とを用いて、攪拌しなが
ら酸素を吹き込み、金属の酸化物或いは複合酸化物を分
散させる方法である。しかし、この方法では坩堝及び攪
拌子が特殊な構造であるために、大量生産には不適合で
ある。
【０００６】本発明は、このような従来の複合材料の製
造方法が具有する問題点を克服するために成されたもの
であり、従って本発明の目的は、簡単な手段に基づいて
アルミニウム及びアルミニウム合金に対して、酸化物を
均一に分散させることができて、要求される材料面の特
性が材料全域に亘って均一かつ安定的に発揮される酸化
物分散アルミニウム複合材料並びにその製造方法を提供
することにある。
造方法が具有する問題点を克服するために成されたもの
であり、従って本発明の目的は、簡単な手段に基づいて
アルミニウム及びアルミニウム合金に対して、酸化物を
均一に分散させることができて、要求される材料面の特
性が材料全域に亘って均一かつ安定的に発揮される酸化
物分散アルミニウム複合材料並びにその製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、アルミニ
ウム及びアルミニウム合金に酸化物を均一分散させた酸
化物分散アルミニウム複合材料並びにその製造方法に関
して研究及び諸実験を鋭意重ねた結果、アルミニウム及
びアルミニウム合金にアルミニウムよりも卑属の元素で
かつアルミナよりも比重が軽く、アルミニウム溶湯に比
重が近い酸化物を形成する元素、即ち、Ｌｉ，Ｃａ，Ｂ
ｅまたはＭｇを適量添加してなる合金を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、多量の酸化物を微
細、かつ均一に分散させることができ、この合金の溶湯
を鋳造もしくは連続鋳造圧延処理することで、目的とす
る形状の複合材料が得られることを知見するに至った。
ウム及びアルミニウム合金に酸化物を均一分散させた酸
化物分散アルミニウム複合材料並びにその製造方法に関
して研究及び諸実験を鋭意重ねた結果、アルミニウム及
びアルミニウム合金にアルミニウムよりも卑属の元素で
かつアルミナよりも比重が軽く、アルミニウム溶湯に比
重が近い酸化物を形成する元素、即ち、Ｌｉ，Ｃａ，Ｂ
ｅまたはＭｇを適量添加してなる合金を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、多量の酸化物を微
細、かつ均一に分散させることができ、この合金の溶湯
を鋳造もしくは連続鋳造圧延処理することで、目的とす
る形状の複合材料が得られることを知見するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、上記の目的を達成するた
め以下に述べる構成としたものである。即ち、本発明
は、重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃａ：０．１
〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１〜１５％か
らなる群の１種以上を含むアルミニウム又はアルミニウ
ム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミニウム複合
酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一に分散され
てなることを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材
料である。
め以下に述べる構成としたものである。即ち、本発明
は、重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃａ：０．１
〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１〜１５％か
らなる群の１種以上を含むアルミニウム又はアルミニウ
ム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミニウム複合
酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一に分散され
てなることを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材
料である。
【０００９】本発明はまた、重量％比で、Ｌｉ：０．０
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が０．５〜３
０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム
酸化物が均一に分散されたアルミニウム複合材料の発泡
体であることを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合
材料である。
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が０．５〜３
０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム
酸化物が均一に分散されたアルミニウム複合材料の発泡
体であることを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合
材料である。
【００１０】本発明はまた、重量％比で、Ｌｉ：０．０
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、体積率が０．５〜
３０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウ
ム酸化物が均一に分散された酸化物分散アルミニウム複
合材料を製造することを特徴とする酸化物分散アルミニ
ウム複合材料の製造方法である。
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、体積率が０．５〜
３０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウ
ム酸化物が均一に分散された酸化物分散アルミニウム複
合材料を製造することを特徴とする酸化物分散アルミニ
ウム複合材料の製造方法である。
【００１１】本発明はまた、重量％比で、Ｌｉ：０．０
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が３５％以下
の固相を含む溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌
することにより、体積率が０．５〜３０％のアルミニウ
ム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一に分
散された酸化物分散アルミニウム複合材料を製造するこ
とを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材料の製造
方法である。
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が３５％以下
の固相を含む溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌
することにより、体積率が０．５〜３０％のアルミニウ
ム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一に分
散された酸化物分散アルミニウム複合材料を製造するこ
とを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材料の製造
方法である。
【００１２】本発明はまた、重量％比で、Ｌｉ：０．０
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、体積率が０．５〜
３０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウ
ム酸化物が分散された溶湯と成し、この溶湯に発泡剤を
添加し、発泡、凝固させることで発泡体の酸化物分散ア
ルミニウム複合材料を製造することを特徴とする酸化物
分散アルミニウム複合材料の製造方法である。
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは
酸化雰囲気で強攪拌することにより、体積率が０．５〜
３０％のアルミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウ
ム酸化物が分散された溶湯と成し、この溶湯に発泡剤を
添加し、発泡、凝固させることで発泡体の酸化物分散ア
ルミニウム複合材料を製造することを特徴とする酸化物
分散アルミニウム複合材料の製造方法である。
【００１３】本発明はまた、重量％比で、Ｌｉ：０．０
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が３５％以下
の固相を含む溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌
することにより、体積率が０．５〜３０％のアルミニウ
ム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が分散され
た溶湯と成し、この溶湯に発泡剤を添加し、発泡、凝固
させることで発泡体の酸化物分散アルミニウム複合材料
を製造することを特徴とする酸化物分散アルミニウム複
合材料の製造方法である。
３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、
Ｍｇ：０．１〜１５％からなる群の１種以上を含むアル
ミニウム又はアルミニウム合金で、体積率が３５％以下
の固相を含む溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌
することにより、体積率が０．５〜３０％のアルミニウ
ム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が分散され
た溶湯と成し、この溶湯に発泡剤を添加し、発泡、凝固
させることで発泡体の酸化物分散アルミニウム複合材料
を製造することを特徴とする酸化物分散アルミニウム複
合材料の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に従えば、アルミニウム溶
湯及びアルミニウム合金溶湯を大気中あるいは酸化雰囲
気で強攪拌することによって酸化物を生成し、かつ均一
に分散させることにある。その際、溶湯は固相を一部含
んでいてもよい。しかし、固相が体積率で３５％を超え
て多くなると、酸化物を均一に分散させるのが困難にな
る。従って、固相は体積率で３５％以下とする。
湯及びアルミニウム合金溶湯を大気中あるいは酸化雰囲
気で強攪拌することによって酸化物を生成し、かつ均一
に分散させることにある。その際、溶湯は固相を一部含
んでいてもよい。しかし、固相が体積率で３５％を超え
て多くなると、酸化物を均一に分散させるのが困難にな
る。従って、固相は体積率で３５％以下とする。
【００１５】攪拌の際の雰囲気は大気中で良く、良好な
反応状態で酸化が行われるが、雰囲気を酸素域とするか
あるいは溶湯中に酸素を吹き込ませる態様とすることに
より、酸化速度を速めて攪拌時間を短縮させることもで
きる。生成する酸化物は、本発明において添加したＬ
ｉ，Ｃａ，Ｂｅ，Ｍｇのいずれかの酸化物、アルミナ及
びこれらの複合酸化物であり、そのサイズは１０μｍ以
下の微細粒状あるいは、厚さ１μｍ以下の膜状のもので
ある。しかし、その体積率が０．５％未満の場合、複合
材料としての特性を有しない。また、体積率が３０％を
超える場合、本発明方法で製造すると酸化物が粗大にな
り、微細に均一分散するのが困難となり複合材料として
の特性が低下する。また、攪拌時間も長くなるので生産
性も低下する。
反応状態で酸化が行われるが、雰囲気を酸素域とするか
あるいは溶湯中に酸素を吹き込ませる態様とすることに
より、酸化速度を速めて攪拌時間を短縮させることもで
きる。生成する酸化物は、本発明において添加したＬ
ｉ，Ｃａ，Ｂｅ，Ｍｇのいずれかの酸化物、アルミナ及
びこれらの複合酸化物であり、そのサイズは１０μｍ以
下の微細粒状あるいは、厚さ１μｍ以下の膜状のもので
ある。しかし、その体積率が０．５％未満の場合、複合
材料としての特性を有しない。また、体積率が３０％を
超える場合、本発明方法で製造すると酸化物が粗大にな
り、微細に均一分散するのが困難となり複合材料として
の特性が低下する。また、攪拌時間も長くなるので生産
性も低下する。
【００１６】次に化学成分について説明する。Ｌｉ、Ｃ
ａ、Ｂｅ、Ｍｇはいずれもアルミニウムよりも卑属の元
素であり、アルミニウム溶湯中において酸化し、酸化物
になる。これらの酸化物はいずれも比重がアルミナより
も軽く、アルミニウム溶湯の比重に近い。これらの点に
より、比較的短時間で多量の酸化物を生成でき、多量の
酸化物を溶湯内に残存させ、かつ、分散させることが可
能である。また、これらの酸化物が溶湯中に存在すると
多量のアルミナが生成しても、溶湯と分離することを少
なくすることができ、多量の酸化物を均一に分散させる
ことができる。
ａ、Ｂｅ、Ｍｇはいずれもアルミニウムよりも卑属の元
素であり、アルミニウム溶湯中において酸化し、酸化物
になる。これらの酸化物はいずれも比重がアルミナより
も軽く、アルミニウム溶湯の比重に近い。これらの点に
より、比較的短時間で多量の酸化物を生成でき、多量の
酸化物を溶湯内に残存させ、かつ、分散させることが可
能である。また、これらの酸化物が溶湯中に存在すると
多量のアルミナが生成しても、溶湯と分離することを少
なくすることができ、多量の酸化物を均一に分散させる
ことができる。
【００１７】しかし、Ｌｉが０．０３％未満、Ｃａ、Ｂ
ｅ、Ｍｇがいずれも０．１％未満の場合は、Ｌｉ、Ｃ
ａ、Ｂｅ、Ｍｇの酸化物生成量が少なく、アルミナある
いは複合酸化物を十分に微細均一に分散させることがで
きず、良好な品質の複合材料を得ることができない。ま
た、Ｌｉ、Ｃａ、Ｂｅいずれかが５％を超えるかＭｇ
が、１５％を超えるときは、コストアップになるばかり
か、酸化速度が速くなって、材質を制御するのが困難に
なる。従って、それぞれの範囲を重量％比で、Ｌｉ：
０．０３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜
５％、Ｍｇ：０．１〜１５％とする。なお、残部化学成
分はすべてＡｌでもよく、また、代表的なアルミニウム
合金展伸材及び鋳物材の化学成分でも可能である。
ｅ、Ｍｇがいずれも０．１％未満の場合は、Ｌｉ、Ｃ
ａ、Ｂｅ、Ｍｇの酸化物生成量が少なく、アルミナある
いは複合酸化物を十分に微細均一に分散させることがで
きず、良好な品質の複合材料を得ることができない。ま
た、Ｌｉ、Ｃａ、Ｂｅいずれかが５％を超えるかＭｇ
が、１５％を超えるときは、コストアップになるばかり
か、酸化速度が速くなって、材質を制御するのが困難に
なる。従って、それぞれの範囲を重量％比で、Ｌｉ：
０．０３〜５％、Ｃａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜
５％、Ｍｇ：０．１〜１５％とする。なお、残部化学成
分はすべてＡｌでもよく、また、代表的なアルミニウム
合金展伸材及び鋳物材の化学成分でも可能である。
【００１８】以上説明した本発明の実施の形態に関して
は、中実体はもとより発泡体についても同様のことが言
えるものであって、発泡体の場合は、本発明のアルミニ
ウム合金の溶湯を強攪拌することによって得られる前記
酸化物が分散されてなる溶湯に、発泡剤を添加し攪拌す
ることで、分散、発泡、凝固させて発泡体を製造するこ
とができる。
は、中実体はもとより発泡体についても同様のことが言
えるものであって、発泡体の場合は、本発明のアルミニ
ウム合金の溶湯を強攪拌することによって得られる前記
酸化物が分散されてなる溶湯に、発泡剤を添加し攪拌す
ることで、分散、発泡、凝固させて発泡体を製造するこ
とができる。
【００１９】本発明の方法は、多くのアルミニウム合金
に適用することができ、比較的容易に溶湯金属に対し酸
化物を均一に分散させることが可能である。これによ
り、均質な複合材料を容易に得ることができる。また、
これらの溶湯は、比較的粘性は高いが、鋳造方法の工夫
如何で、鋳造、ダイキャストなどの加工も可能であり、
直接圧延により、板にすることもできる。
に適用することができ、比較的容易に溶湯金属に対し酸
化物を均一に分散させることが可能である。これによ
り、均質な複合材料を容易に得ることができる。また、
これらの溶湯は、比較的粘性は高いが、鋳造方法の工夫
如何で、鋳造、ダイキャストなどの加工も可能であり、
直接圧延により、板にすることもできる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。なお、下記実施例は、勿論、本発
明を限定するものではなく、特許請求の範囲の記載内容
に基づく範囲内において種々の変形が可能であることは
言うまでもない。
照しながら説明する。なお、下記実施例は、勿論、本発
明を限定するものではなく、特許請求の範囲の記載内容
に基づく範囲内において種々の変形が可能であることは
言うまでもない。
【００２１】図１及び図２には、本発明に係る実施例で
ある各試料を作成するに際し使用した製造装置の概要構
造が示される。両図において、内径１００mmで深さ２３
０mmの有底円筒形状の黒鉛坩堝１内に下記第１表に示さ
れる本発明材１乃至本発明材４及び比較材５の５種の化
学成分の試料をそれぞれ１kg投入して再溶解し、６４０
℃〜７００℃の溶湯にした後、羽根径が８６mmの２枚羽
根を備える攪拌子２によって、４００ r／min の回転速
度で１０分〜３０分攪拌し、鉄製金型により中実体の厚
板にそれぞれ鋳造した。この５種の試料について引張試
験と硬さ試験とを行ったが、その結果は下記第２表にそ
れぞれ示される通りである。
ある各試料を作成するに際し使用した製造装置の概要構
造が示される。両図において、内径１００mmで深さ２３
０mmの有底円筒形状の黒鉛坩堝１内に下記第１表に示さ
れる本発明材１乃至本発明材４及び比較材５の５種の化
学成分の試料をそれぞれ１kg投入して再溶解し、６４０
℃〜７００℃の溶湯にした後、羽根径が８６mmの２枚羽
根を備える攪拌子２によって、４００ r／min の回転速
度で１０分〜３０分攪拌し、鉄製金型により中実体の厚
板にそれぞれ鋳造した。この５種の試料について引張試
験と硬さ試験とを行ったが、その結果は下記第２表にそ
れぞれ示される通りである。
【００２２】また、本発明材１及び比較材５の６８０℃
の溶湯１kgをそれぞれ１０分間攪拌後、それらに発泡剤
の水素化チタンを１０g 添加し、さらに１分間攪拌し
て、攪拌羽根を取出して、坩堝内で発泡凝固させた。そ
の結果を下記第３表に示す。
の溶湯１kgをそれぞれ１０分間攪拌後、それらに発泡剤
の水素化チタンを１０g 添加し、さらに１分間攪拌し
て、攪拌羽根を取出して、坩堝内で発泡凝固させた。そ
の結果を下記第３表に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】第２表の結果から明らかなように、攪拌す
ることによって引張り強さ、ビッカース硬さ共に攪拌し
ないものに比して上昇し、しかも比較材５と比べて引張
り強さ(MPa) が２．３２〜４．８９倍も向上し、ビッカ
ース硬さ(HV)が２．５９〜５．１２倍も向上していて、
アルミニウム及びアルミニウム合金の強度等、材質面で
の特性の大幅な改善が実現された。
ることによって引張り強さ、ビッカース硬さ共に攪拌し
ないものに比して上昇し、しかも比較材５と比べて引張
り強さ(MPa) が２．３２〜４．８９倍も向上し、ビッカ
ース硬さ(HV)が２．５９〜５．１２倍も向上していて、
アルミニウム及びアルミニウム合金の強度等、材質面で
の特性の大幅な改善が実現された。
【００２７】また第３表を参照すれば、本発明材１の発
泡体1aは、発泡率が９０％以上あり、気泡粒径が細か
く、かつばらつきも小さい。これに対して、比較材５の
発泡体5aは、発泡率が小さく、かつ気泡が粗くてばらつ
きも大きい。なお、気泡粒径及びばらつき（標準偏差）
は画像解析装置で測定した。また、発泡率は、（合金密
度−発泡体密度）×１００／合金密度の関係式から算出
した。
泡体1aは、発泡率が９０％以上あり、気泡粒径が細か
く、かつばらつきも小さい。これに対して、比較材５の
発泡体5aは、発泡率が小さく、かつ気泡が粗くてばらつ
きも大きい。なお、気泡粒径及びばらつき（標準偏差）
は画像解析装置で測定した。また、発泡率は、（合金密
度−発泡体密度）×１００／合金密度の関係式から算出
した。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アル
ミニウム又はアルミニウム合金にその酸化物を均一分散
させた中実体又は発泡体からなる酸化物分散アルミニウ
ム複合材料を簡単な方法によって量産的に製造すること
ができ、しかも、得られた複合材料はアルミニウム及び
アルミニウム合金における耐熱性、耐磨耗性、強度等の
材質面の特性を均質的、かつ大幅に改善し得る効果が奏
される。
ミニウム又はアルミニウム合金にその酸化物を均一分散
させた中実体又は発泡体からなる酸化物分散アルミニウ
ム複合材料を簡単な方法によって量産的に製造すること
ができ、しかも、得られた複合材料はアルミニウム及び
アルミニウム合金における耐熱性、耐磨耗性、強度等の
材質面の特性を均質的、かつ大幅に改善し得る効果が奏
される。
【図１】本発明に係る実施例の各試料を作成するのに使
用した製造装置の断面示正面図である。
用した製造装置の断面示正面図である。
【図２】同じく断面示平面図である。
１…黒鉛坩堝 ２…攪拌子
Claims (6)
- 【請求項１】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミ
ニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一
に分散されてなることを特徴とする酸化物分散アルミニ
ウム複合材料。 - 【請求項２】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が０．５〜３０％のアルミ
ニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均一
に分散されたアルミニウム複合材料の発泡体であること
を特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材料。 - 【請求項３】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で
強攪拌することにより、体積率が０．５〜３０％のアル
ミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が均
一に分散された酸化物分散アルミニウム複合材料を製造
することを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材料
の製造方法。 - 【請求項４】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が３５％以下の固相を含む
溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌することによ
り、体積率が０．５〜３０％のアルミニウム複合酸化物
又は／及びアルミニウム酸化物が均一に分散された酸化
物分散アルミニウム複合材料を製造することを特徴とす
る酸化物分散アルミニウム複合材料の製造方法。 - 【請求項５】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金の溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で
強攪拌することにより、体積率が０．５〜３０％のアル
ミニウム複合酸化物又は／及びアルミニウム酸化物が分
散された溶湯と成し、この溶湯に発泡剤を添加し、発
泡、凝固させることで発泡体の酸化物分散アルミニウム
複合材料を製造することを特徴とする酸化物分散アルミ
ニウム複合材料の製造方法。 - 【請求項６】 重量％比で、Ｌｉ：０．０３〜５％、Ｃ
ａ：０．１〜５％、Ｂｅ：０．１〜５％、Ｍｇ：０．１
〜１５％からなる群の１種以上を含むアルミニウム又は
アルミニウム合金で、体積率が３５％以下の固相を含む
溶湯を大気中あるいは酸化雰囲気で強攪拌することによ
り、体積率が０．５〜３０％のアルミニウム複合酸化物
又は／及びアルミニウム酸化物が分散された溶湯と成
し、この溶湯に発泡剤を添加し、発泡・凝固させること
で発泡体の酸化物分散アルミニウム複合材料を製造する
ことを特徴とする酸化物分散アルミニウム複合材料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11135696A JPH09296242A (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 酸化物分散アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11135696A JPH09296242A (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 酸化物分散アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296242A true JPH09296242A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=14559128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11135696A Pending JPH09296242A (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 酸化物分散アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09296242A (ja) |
-
1996
- 1996-05-02 JP JP11135696A patent/JPH09296242A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010703 |