JPS58157955A - 二相または多相金属材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二相金属材料の製法に関する。この方法におい
て他の相を加えて多相金属材料を製造することもできる
。二相金属材料はより低融点のマトリックス（以下、単
に低融点マトリックスと云う）中に分散したより高融点
の相（以下、単に＾融点相と云う）を含む。本明細書に
記載する方法により製造した材料はそれ自体新規な物質
であり、　。

これは低融点マトリックス（例えばアルミニウム）中に
分散した高融点粒子の相（例えば鉄）から成り、この粒
子はマトリックスの融点においてマトリックスに溶解性
の物質であるが、この材料中には認知し得る程の粒子の
融解は認められない。例えば鋭いエツジを有する冷硬鉄
粒子を、その鋭さを保持したままで、かつ粒子近辺のマ
トリックスから顕著な−のＡＩ！、／Ｆｉｔ金属間化合
物が、コ出されないようにアルミニウムマトリックス中
に分散させてもよい。この様な材料は摩擦材料、例えば
ブレーキパッド、階段の縁、デツキおよび工場の床等の
用途がある。他の使用し得る材料、例えばアルミニウム
、銅、低炭素鋼または知覚し得る程度には溶解しない鉛
またはグラファイト粒子を含むステンレススチールをベ
アリングまたは耐摩擦性成分に使用してもよい。

従来、この様な材料は極端な技術、例えば爆発または高
速発射の衝撃等を用いる粉末の衝撃波強化（ｓｈｏｃｋ
ｗａｖｅ　　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　）を除き製
造することが不可能であった。これらの技術は高価であ
り、危険であり、連続生産または薄いシートまたはスト
リップを製造するには不適当であり、しかも後述するご
とく、本発明方法の生成物とは異５− なった生成物を与える。

高融点であるが低融点物質中に溶解する相の分散体は金
属組織学的な試験においである種の隅石が［ウィドマン
スタッテン（Ｗ　１ｄｓａｎｓｔａｔｔｅｎ）構造」　
（ここでは溶質相が（固）溶剤相中に好ましい配向状態
で沈澱を形成している）を有することが見出されている
点で新規ではないが、この溶剤の相は溶質で飽和してお
り、本発明方法の生成物とは異なる。

複合体材料を沈着するスプレー法は英国特許第１３５９
４８６号明細書に記載されているが、ここに記載された
分散粒子はアルミニウムマトリ、ツクス中の鉛である。

この様な構造体を製造するためには最初にアルミニウム
の融点（６６０℃）以上の温度でなければならず、これ
は鉛の融点（３２７℃）以上である。

効果上、鉛をセラミック、例えばアルミナ粒子で置き換
えたスプレー法が英国特許第１２６２４７１号明細書に
提案されているが、これらの粒子は溶融アルミニウムに
は溶解しないのでアルミ二６− ラムはそれらを濡らさない。従って最終的な複合体の構
造に於て、粒子は単に機械的にマトリックス中に保持さ
れているにすぎない。加えて、アルミニウムマトリック
スは比較的廉価ではあるがセラミック粒子〈摩耗／摩擦
用には優れた破損抵抗性を有しなければならない）は高
価である。最も安価な摩耗用セラミックはアンギュラ−
石英または砂であるが、同素体変化および比較的破損し
易いため不満足である。シリコンカーバイドおよび酸化
アルミニウムは優れているが、適当な大きさのアンギュ
ラ−粒子として供給する時は高価になる。安価でしかも
有効な材料は粉砕「冷硬鉄グリッド」または硬い合金鋼
粒子である。それらの摩耗特性および低価格性が重視さ
れる場合は、上記のごとき粒子がグリッドの噴射に大量
に使用される。

従来、鋭いエツジの冷硬鉄または合金鋼粒子を満テにあ
るいは適当な価格でアルミニウムマトリックス中に導入
することは国難であった。例えば冷硬鉄グリッドを溶融
アルミニウムと混合し、鋳型すると、重い鉄は比重によ
って沈降する傾向があり、かつアルミニウム中に溶解し
て鋭いエツジが丸くなり、最終的に粒子を完全に溶解す
る。アルミニウム粉末と冷破鉄グリッド混合物の粉末−
金属組織学的焼結は、高温焼結中にアルミニウム中の鉄
が溶解するため同様に不満足である。この様な溶解は、
表面に突出する鋭いエツジに大きく依存する摩擦材料に
は適当でない。衝撃波強化のごとき技術は極めて高価で
あり、さらに不満足な構造のものを生ずる。マトリック
ス粒子は溶解されず、比較的大きく、加工硬化した中央
部は高い密度で欠損を有し、超高速冷却の特徴である微
品質構造を有する粒子間溶融領域があり、しかも非晶領
域を含む場合すらある。以下、多相とは二相の意味を包
含するものである。

本発明は低融点金属マトリックス相中に分散した高融点
元素または金属粒子の相〈この粒子はマトリックス材料
の融点においてマトリックス材料に平衡条件下に溶解す
る材料である）を含む多相金属材料を製造する方法に関
し、溶融マトリックス材料のスプレーを形成し、該スプ
レー中に粒子を導入し、より冷たい表面上にスプレーを
注いでマトリックススプレーを硬化し多相材料を形成さ
せる。この方法は特にスプレ一温度が粒子の融点より低
く、粒子材料が純理的に溶解性を有しているにもかかわ
らず、粒子の認知し得る程の溶解を生じない点に特徴を
有する。急速な硬化はこの結果を達成するのに有効であ
る。即ち、この粒子は好ましくは１００＊ｓ以下の時間
溶融材料と接触させる。これを確保するためその同相線
の領域でのマトリックスの冷却速度は好ましくは少なく
とも１０３　Ｋ／Ｓ　、より好ましくは少なくとも１０
４に／Ｓである。基準としてこの種の方法における現在
可能な範囲内での最も速い実用的な冷却速度は約１０６
　Ｋ／ｓである。

得られる多相材料は随時それが形成された表面から剥離
する。この場合、基材は実施可能な程度に冷たい（例え
ば約２００’Ｃ）のが望ましい（より冷たい基材は痕跡
量の吸収水分を帯び歪みを受ける）。

９− マトリックス材料はアルミニウムまたはアルミニウム合
金、例えばアルミニウム／亜鉛合金であってよい。この
場合亜鉛は粒子の腐蝕性を抑制するのに役立つ。また、
マトリックス材料は銅、亜鉛またはそれらの合金であっ
てもよい。さらに低炭素鋼またステンレススチールをグ
ラファイト粒子と共に使用してもよい。

粒子は例えば、いわゆる冷硬鉄グリッドまたはスチール
グリッドのごとき鉄または鋼であってもよく、１０〜１
０００μ−の粒子範囲のものが好ましい。もし粒子がス
プレー中に導入されるとき鋭いエツジを有するならば（
これは摩擦材料のごときある種の用途に有用である）、
上述の方法で作られた材料は均一なマトリックス中に分
散した同じく鋭いエツジを有する粒子を含むであろう。

これはマトリックス材料がその粒子の近傍でさえ粒子材
料を顕著な割合では含まず、実質的に均一である（この
点は衝撃波圧縮材料の特徴である不均一に製造されたマ
トリックスとは異なる）と云う試・験とは別の特徴を表
わす。

１０− 粒子の他の例はシリコンとグラファイトである。

これらは低炭素鋼または合金鋼（例えば１８クロム／８
ニツケルのごときステンレススチール）に導入してもよ
い。グラファイトは高温においてスチール中に溶解し、
あるいはクロムが存在する場合はクロミウムカーバイド
を形成するが、本発明方法において克服する特殊な環境
ではグラファイトフレークとして未溶解状態で維持され
る。さらに殆んどのフレークはストリップを沈着すると
きはその表面に平行に整列する。この新しい構造によっ
て種々の実用上の利益、例えば自己潤滑性、消音性およ
び機械加工性が得られる。

２ないしそれ以上の粒子を併用してもよい。また随時他
の（例えば不溶性の）材料をこれらの粒子をスプレー中
に導入する前、または同時にこれらの粒子と混合するこ
とによりマトリックス中に分散してもよい。適当な材料
としてはセラミック研磨剤粒子を摩擦または摩耗性を向
上させるために、および付加的にあるいはそれに代えて
固形潤滑剤、例えば鉛粉末、フレーク、または粉末グラ
ファイト（これらは他の方法では加えてもよい粒子の定
義に適合しない）を、摩擦材料が結合または保持する傾
向を押えるために使用してもよい。

製造方法は好ましくはガス・アトマイジング・ノズルに
溶融マトリックス材料の流れを供給し、高溶融相の粒子
を噴霧流中に注入して（好ましくはガス流中に載せるこ
とによって）行なう。溶融マトリックス材料の粒子は＾
融点材料の（固体）粒子をより冷たい表面上に溶融スプ
レーのスプラット（ｓ’ｐ、ｌａｔ　）として包む。溶
融したスプラットの凍結は典型的にはミリ秒で生じ、固
体粒子の認知し得る溶解を生ずるには余りに速い。しか
しながら、これらの粒子は凍結マトリックス材料により
適所にしっかりと固定される。セラミック粒子上の可溶
性粒子の主な利点は、マトリックス材料が可溶性粒子の
表面を濡らし、それによって単に機械的に保持されると
云うよりもむしろマトリックス中に結合される点にある
。

複合材料が形成される表面は最終用途にしたがって選定
される。沈着したスプレーの急速な冷硬は便利である。

複合材料が使用前その表面から剥離されるところでは、
鋳造した鉄またはスチール表面（これは輪郭を描いても
よく、また回転ドラムあるいは車輪の形であってもよい
）を使用してもよい。剥離した複合材料は次いで熱また
は冷却巻き取りするか、あるいは沈着物を圧縮しその機
械的性質を改良するためにその両方を行なってもよい。

但し、加熱サイクルは観念上の可溶性粒子の溶液が生じ
ない条件で選択する。

一方、材料がその表面上にとどまって接着したラミネー
ト生成物を形成するところでは、その表面はスチール製
ストリップベースであってもよい。

スチールストリップ表面は酸化物や他の汚染物質を有し
てはならず、好ましくはマトリックス材料がアルミニウ
ムである時は、スプレー中、２００℃〜５００℃の範囲
に保つ。湿潤および結合はマトリックスとスチールスト
リップの閣で生じ、金属の裏張りに結合した複合体から
成るラミネートを形成する。生成物はこの形で使用して
もよく、あるいは熱もしくは冷却巻き取りするか、ある
い１３− はスチールストリップに結合した相の密度および機械的
性質を改良するために熱処理してもよい。

例えば４００℃の領域におけるストリップの温度ではス
プラットの冷硬がさらに適当であり、スプレー速度が極
端に高くはないという条件では粒子の認知し得る溶解は
生じない。一般にストリップは絶対温度スケールでスプ
ラットの融点（あるいは固相線温度）の半分よりも熱く
てはならない。

さもなくば、粒子の原子の拡散がひどくなるであろう。

複合材料中の粒子の比率は２／３（容積）までであって
よく、好ましくは容積比で１〜５０％（容積）、より好
ましくは１〜３５％（即ち、アルミニウムマトリックス
中の鉄粒子の場合には、重−で１／４０〜３／４である
）。もし他の材料を高融点粒子中に加えるならば、添加
剤の容積（これらの粉子を含む）は好ましくは複合材料
の１〜５０％である。添加剤の容積が約５％を越えると
、飛散スプレーをその固相線またはそれ以下に冷却する
のに役立つ効果が顕著になる。

１４− この方法では、まわりに高速ガスのカーテンが形成され
、ガスによって噴霧され、溶融噴霧マトリックス粒子の
スプレーを形成する溶融マトリックス金属の流れに向っ
て注がれる。ガスに乗った高融点粒子の供給が噴霧粒子
のスプレー中に注入され、その結果、その通路に置かれ
た表面上りマトリックスを伴った粒子の共沈が生ずる。

その表面は噴霧ノズルに対し相対的に移動してもよい。

溶融マトリックス金属の流れはほぼ円形の断面を有する
液体のカラム、またはほぼ長方形の断面を有する流れと
して噴霧ガスに提供してもよい。

第２の供給ガスに乗った粒子は、剪断繊維、小球状ある
いは微粉末の形であってもよい。

実際上、粒子は主アトマイジングジェットの主噛霧ジェ
ット噴霧コーン内に導入されたとき、非常゛に効果的に
導入され、粒子または剪断繊緩の均一り分布を有する共
沈物を形成し得ることが解った。特に有効な方法は金属
流搬送ノズルとガス噴霧ジエッ°ト閤の空隙中にガス運
搬粒子を正接的に導入することにあることが解った。こ
の方法は、粒子を飛散中に噴霧金属と完全に混合し、か
つその中に閉じ込められること、および噴霧金属との接
触なしに粒子が逃げないことを保証するという利点があ
る。

ガス流中に粒子を乗せることは公知の技輌であって、そ
の例は、高融点金属粉末を工学成分の硬い表面上に使用
されるオキシアセチレントーチに供給されるガス流中に
導入することである。乗せられた粒子流は、低密度、即
ち、大きなガス／粒子比を有するものであうでもよい。

そこでは最終生成物に低い粒子の割合がｇ！請されるか
あるいは高密度、即ち、高い密度が必要な時には小さい
ガス／粒子比を有してもよい。後者の場合、ガスの効果
は粒子を流動化することであり、かつそれらを噴霧ノズ
ル中に自由に流すことである。

この金属の乗った粒子を噴霧するために本発明に使用さ
れるガスは、一般に中性あるいは性質上還元性である。

具体的にはアルミニウムまたはその合金と窒素を使用す
る。金属の、あ、るいは添加剤の酸化が小さく、あるい
は酸化生成物が最終粉末中に許容される時は空気を使用
してもよい。

沈着物の多孔度は沈着の条件による。低いスプレー密度
は１５％はどの高い多孔度を与え、より＾いスプレー密
度は１％ないしそれ以下の低い多孔度を与える。非常に
低いスプレー密度では孔のいくつかは相互に連結して、
酸素または他のカスの内部への拡散が空気にさらしたと
きに生じ、処理によってこの沈着物を強化しない限り、
ある場合には内部酸化に、導く。この様な場合、分散粒
子の溶解を避けるための注意深い加熱作業が５％以下の
相々に連結しない頻回多孔度（ｒｆｌｓｉｄｕａｌｐｏ
ｒｏｓｉｔｙ）に導くであろう。空気にさらしても内部
酸化の危険性がない。

スプレー密度もまたその重要性について記載した冷却速
度への悪影響を及番ます要因である。スプレー密度と基
材のスピードとのコンビネーションは、沈着速度が最初
の１−に対して１−７秒を越えず、さらに厚くなるにつ
れて、より少なくなる様にすべきである。基材のスピー
ドは基材および／またはスプレーをスキャニングするか
、あるい１７− は往復運動することによって、この目的のために技術的
に増加してもよい。スプレーにおいて、ガス二金属比は
好ましくは２００　：　１０００１！、／ｋＱである。

この管理において、熱のほとんどはガスによって除去さ
れる。１００（１／ｋｇ以上では、スプレーは基材に達
する前に同化する可能性がある。

冷圧縮は１１だすべき生成物を与えるかもしれないが、
上述した予防措置を伴った熱処理は沈着物中の個々のス
プレーされたマトリックス粒子間の結合を改良するのに
特に有効であることが解った。

ここで熱処理とは最も低い融点を有する構成成分の再結
晶温度（これは通常、絶対温度スケール（Ａ　ｂｓｏｌ
ｕｔｅ　　Ｔ　ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　　Ｓ　ｃａｆｅ
）上でその融点の０．４〜０．５である）以上の温度で
実施するプラスチック変形処理を云う。

本発明を以下、図面を用い実施例によって説明する。

第１図は、本発明方法を実施するための装置の縦方向の
断面図を示す。

１８− 第２図は、この方法で製造された物質の顕微鏡写真であ
る。

実施例は、鋼鉄性裏打ちストリップに結合したアルミニ
ウムー冷硬鉄複合体の製法についてのものである。

溶融アルミニウム１を保持ルツボ２から、耐火性チュー
ブ３を通して、アトマイジング・チャンバー４に供給す
る。アルミニウムの流れを、垂直に適合することのでき
るストッパー・ロッド５によって調整し、さらに溶融ア
ルミニウムを適当な金属レベルを維持するために経時的
にルツボ２に加える。耐火性チューブ３から放出される
溶融アルミニウム６の流れを窒素ジェット７がその流れ
に衝突し、それを噴霧する地点まで垂直に落とす。

窒素ジェット７はアトマイザ−・プロツク９中に、耐火
性チューブ３の周りに環状に配列された８つのノズル８
（第１図中では、２つしか示されていない）から放出さ
れる。窒素はデリバリ−・パイプ１０を通して、１５０
ｐｓｉの圧力で供給される。

ガス：金属比は１００（１／ｋ（＋であり、金属沈着−
，１９− 速度は５　ｋａ１分である。窒素中に乗せられる粒径５
０〜１５０−の冷硬鉄粉末は、１４０ｋＰａ（２０ｐｓ
ｉ）の圧力でデリバリ−・パイプ１１を通して耐火性チ
ューブ３とアトマイザ−・ブロック９の間の環状スペー
ス１２に分配される。

デリバリ−・パイプの内部表面とガス中に乗せられた粒
子がそれを通して通過する部分が、粒子が留まったり、
流れを邪魔する突起や裂は目を有さないよう注意しなけ
ればならない。

デリバリ−・パイプ１１は環状スペース１２と正接的に
結合しており、窒素中に乗せられた冷硬鉄粒子は、耐火
性チューブ３の周りをそれらが金属１６と出会うまで螺
旋状に下方に移動する。溶融アルミニウム流と冷硬鉄粒
子の両者は、アトマイジング・ブロック９に取り付けら
れたノズル８から放出される８本の窒素ジェットによっ
て形成されるアトマイジング・ガスの環状カーテンによ
って包まれる。冷硬鉄粒子は、噴霧中に溶融アルミニウ
ムと十分に混合し、スチール基材１４上の相１３として
一緒に沈着し、アトマイジング・チ２０− ャンバー４の底を通過する。また、フレーク状グラファ
イトが含まれる。アルミニウムの比率（！ｌ−）として
、それらは鉄１５％およびグラファイト１％の比率で溶
融アルミニウムと共に乗せられる。噴霧されるべきアル
ミニウムの温度は７００℃であり、アルミニウムの融点
は６６０℃で、冷硬鉄のそれは約１３００℃である。沈
着物を受は取る前に、幅３００−の長いストリップ状の
スチール基材をその表面を砂でプラストすることによっ
て調整し、還元雰囲気に°維持した電気予備加熱炉１５
を通過させ、スプレー・チャンバーに入る前に表面酸化
鉄を還元する。

冷基材は、該基材から沈着物を剥離する時に適している
。基材の形は、沈着物の形を決める。従って、ストリッ
プ状の基材は同じ形を有する沈着ストリップを生成する
。これに対し、複雑な形を有する基材は、沈着物を除去
した時、その形とは反対の形となるであろう沈着物用の
パターンとなる。もし沈着物を基材に永久的に結合する
時は、通常、基材を予備加熱して結合強度を増加させる
２１− のが好ましい（基材がストリップの場合には、次いで裏
打ちストリップ（ｂａｃｋｔｎｇ　　５ｔｒｉｐ　）を
形成させる）。予備加熱表面の還元雰囲気中に、それを
導入する前に、クリーニング、簡単な砂ブラストまたは
スクラッチ・ブラッシングによる基材表面の調整が有利
である。

アルミニウムー冷硬鉄沈着物がスチール基材に沈着して
残ることが必要な特には、適当な予備加熱８１度は３０
０〜４５０℃の間にあることが解った。この場合、４０
０七の温度が維持される。この沈着物を基材上に噴霧し
た俊、このスプレーを毎秒１０サイクルの割合でストリ
ップを横切るように走査し、このストリップを厚さ２■
の被膜が得られるようなスピードで移動し、結合したス
トリップをローリング・ミルのロール１７のニップ中に
直接導くチャンバー１６を通して通過させる。

チャンバー１６にアトマイジング・チャンバー４から窒
素を供給し、沈着物の酸化がローリングによる圧縮前に
生じない様にする。それによって、多孔度をスプレー直
後の約５％からローリング・２２− ミルのロール１７間で熱ローリングした後の１％まで減
少させる。ローリング・ミルから出てくる結合および圧
縮したストリップ１８（ここで圧縮は、約１％延伸され
る）は、次いで、内部酸化の危険なしに空気中で通常の
方法によって処理される。使用後、窒素と非沈着アルミ
ニウムまたは冷硬鉄粉末は、アトマイジング・チャンバ
ーの底のアウトレット１９を通して排出される。

この方法は、アルミニウムを保持ルツボ２中に一定のレ
ベルに保持するよう供給することにより、連続的に実施
し得ることが理解できる。また、この方法は、連続的に
操作して連続的な長い多相材料を製造するか、あるいは
間欠的にアルミニウムおよび鉄粒子流を一時的に中断す
ることにより、例えば複合形および不均一な断面を有す
る単一体の多相材料を製造することができることが理解
される。

上述の実施例は、軸対称に分布したスプレーおよび粒子
を与えるが、円錐状から延びた断面を有する平坦な形に
スプレーの形を変えることが可能である。スプレーのジ
ェット（および粒子）の平坦化を引起す様な方法で、ア
トマイジング・ガスを誘導するホールまたはスロットの
位置を決めることによって、最善の結果が得られる。同
様に、広い基材をカバーするために、種々の形態のスプ
レーを使用するか、あるいは適当な厚さに作り上げるた
めにそれらを連続的に使用することも可能である。

場合によっては、スプレーされた相を沈着する前にスチ
ール・ベース・ストリップをプレコートして、それに対
する接着性を増加することが望ましい。被膜は沈着物と
相性があり、かつ厚い砕は易い界面をスチールとの間に
形成しないものから選ぶべきである。上述の実施例にお
いて、プレコートされたスチール・ベース・ストリップ
はニッケル・メッキにより調製してもよく、溶融アルミ
ニウムまたは亜鉛を薄くスプレーするか、あるいは浸漬
被覆するか、あるいはアルミニウムもしくはアルミニウ
ム合金で粉末被覆するかによって調製してもよい。

粒子材料はマトリックスに溶解するので、溶融マトリッ
クス・スプラットは通常、共沈着時に粒子の表面を濡ら
すであろう。これらの環境下では、粒子は通常、室温ま
で冷却されたときマトリックスへの結合を維持する。こ
れはほとんどのセラミック粒子（例えば金属および他の
酸化物：これらはマトリックス金属に対して不溶性かつ
非湿潤性であり、マトリックスに対する結合力が弱く、
フリーの表面上にある時は、より容易にはずれる）と比
較した時−：明らかな利点がある０粒子のマトリックス
への接着は、ローリング、圧縮または破砕することな〈
実施され・る延伸によって、プラスチックの変形を可能
にする機械的性質を得る上で有用である。スチール中の
整列したグラファイト・フレークの場合には、得られた
多相材料がタペット争カバー（ｔａｐｐｅｔ　　ｃｏｖ
ｅｒｓ）のごとき成分用の消音性を維持している。

基材から分離した多相材料を製造する例は以下の通りで
ある。シリコン４重−％を含むアルミニウム溶融合金を
７００〜７１０℃（同相線−６６２５− ０℃）に保持し、前述したごとく、ガス噴霧する。

スプレー（ガス１０００λニアルミニウム１ｋ（］）中
で冷硬鉄２０重ω％を乗せる。このスプレーを約１３−
７秒で移動させ、２００℃に保持した鋳造鉄基材（幅５
００　ｓａ＋、厚さ２５−霞）に当て、１０Ｈ２で基材
に走査するようオシレートする。基材に打ち当てた瞬間
、約１／４の固体となるように冷却した。残りの３／４
は、相当する強化した沈着物を製造するのに非常に適し
ている（着地に際して、合金は同相線温度以上であって
、好ましくは液相線に向ってその少なくとも３／４であ
るべきであるのがスプレー合金の一般的な特徴である）
。

固形化した生成物を基材からはずし、急速に３８０℃ま
で再加熱し、熱ロールしてストリップを形成し、それか
ら階段のエツジ部分を作った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するための装置の縦方向の
断面図を示す。 第２図は、この方法で製造された物質の顕微鏡２６− 写真である。 特許出願人　ナショナル・リサーチ・ ディベロップメント・ ２７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　溶融マトリックス材料のスプレーを形成し、該ス
   プレー中に粒子を導入し、より冷たい表面上にスプレー
   を当ててマトリックススプレーを硬化し多相材料を形成
   させる、低融点金属マトリックス相中に分散した高融点
   元素または金属粒子の相（この粒子はマトリックス材料
   の融点でマトリックス材料に平衡状態で溶解する材料で
   ある）を含む多相金属材料を製造する方法において、ス
   プレ一温度が粒子の融点より低く、その結果粒子材料が
   純理的に溶解性を有しているにもかかわらず、粒子の認
   知し得る程の溶解を生じないことを特徴とする多相金属
   材料の製造方法。 ２、　マトリックス相の冷却速度が、粒子が最大１００
   ｓｓの時間溶融マトリックス材料と接触するよう十分に
   速い同化を生ぜしめるに十分である第１項記載の方法。 ３、　同相線の領域における冷却速度が少なくとも１０
   ３　Ｋ／ｓである第２項記載の方法。 ４、　同相線の領域における冷却速度が少なくとも１０
   ４　Ｋ／Ｓである第３項記載の方法。 ５、　　ｌｆられた多相材料をそれが形成された表面か
   ら分離する前項いずれかに記載の方法。 ６、　スプレーを注ぐ表面が絶対温度スケールでマトリ
   ックス材料の融点または固相線温度の半分より熱くない
   第１項から第４項いずれかに記載の方法。 ７、　マトリックス材料がアルミニウムまたはアルミニ
   ウム合金である前項いずれかに記載の方法。 ８ｏ　マトリックス材料がアルミニウム／亜鉛合金であ
   る第７項記載の方法。 ９、　粒子が鉄またはスチールである前項いずれかに記
   載の方法。 １０、　粒子が１０〜１０００μ−の範囲にある第９項
   記載の方法。 １１、　マトリックス材料をガス・アトマイジング・ノ
   ズルに溶融流として供給し、さらに該粒子をその噴霧さ
   れた流れに注入する前項いずれかに記載の方法。 １２、　粒子をガスの流れに乗せることにより、噴霧さ
   れた流れに注入する第１１項記載の方法。 １３、　ガス：金属比が２００Ｊ！／ｋ（Ｊ〜１００（
   １／ｋｏである第１１項または第１２項記載の方法。 １４、　粒子の多相材料全体に対する比率が１％〜５０
   容量％である前項いずれかに記載の方法。 １５、　比率が１％〜３５容饅％である第１４項記載の
   方法。 １６、　スプレー密度とスプレーを注ぐ表面の速度が沈
   着速度が１懺嘗／秒を越えない様にコンビネーションし
   ている前項いずれかに記載の方法。 １７、　同化多相材料をさらに熱処理する前項いずれか
   に記載の方法。 １８、　添付図面に１づき、実質的に前述したごとき多
   相金属材料の製造方法。 １９、　前項いずれかに記載の方法により製造した多相
   金属材料。 ２０、　低融点マトリックス中に分散した＾融点相の粒
   子を含むが、マトリックス中に該粒子の認知し得る溶解
   は認められず、かつ粒子がマトリックスの融点において
   該マトリックスに溶解する材料である多相金属材料。 ２１、　第１９または２０項の多相金属材料を含むブレ
   ーキ・パッド、階段のエツジ、デツキまたはフロア−の
   ごとき摩擦材料。