JPS5822360A - 鋳ぐるみ用鉄系金具材料及び鋳着方法 - Google Patents

鋳ぐるみ用鉄系金具材料及び鋳着方法

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JPS5822360A
JPS5822360A JP11985481A JP11985481A JPS5822360A JP S5822360 A JPS5822360 A JP S5822360A JP 11985481 A JP11985481 A JP 11985481A JP 11985481 A JP11985481 A JP 11985481A JP S5822360 A JPS5822360 A JP S5822360A
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JP
Japan
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weight
aluminum
metal fitting
metal
iron
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JP11985481A
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English (en)
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Izumi Fukui
原田雅行
Yoshio Takada
高田与男
Masayuki Harada
福井泉
Toshihiro Kazahaya
風早敏弘
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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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】 軍発明はアA/ミニtA系金Jim!に対し傭固な鋳着
力を有すふ#系金具材料及び該金具をアルミニウム系金
属で鋳ぐるむ場合の縛着方法VcrjIlするものであ
る。
鉄基金属にアルミニウム系金属を接合する方法としては
1例えばリベット止め中ねじ止め尋O#械的接合法、冷
聞圧級や電気抵抗溶接SO圧接法。
ブレージングやハンダ付は等のろう付は法1q[は溶接
済を挙げることができるが、いずれの方法を採用するに
しても鉄基金属とアルミニウム系金属との接合界面にお
けゐ密着性が良好でないために。
熱伝達性、結合力、耐圧性等が要求される用途への適用
は困−であった。
とのmな要求に対して鉄系金属とアルミニウム系金属と
を冶金的に結合させて両金属界面に均一な拡散合金層を
形成する技術(#着法)がめシ、木発明者りは先に#会
紹fs4−111109を提案している。
ところが最近になりて鉄系金属及びアルミニウム系金属
で製作された高圧パイプの接合の分母等においてI!に
高Mlk結合力や耐圧性が要求される様になり、鋳着力
の強化が課繍としてクローズアップされて11九。
本発明はかかる事情に着目して1にされた4のであって
、鉄系金属とアV鳳二つ五基金属の界面に健固な拡散合
金層を形成することを目的とするものである。即ちよp
具体的にFi跨ぐbみ用鉄系金萬材11OFlt分組底
を@定することによって鉄系金具とアルミニウム系金属
との鋳着力を向上し、i(−鉄系金具をJ@いて鋳着を
行なう場合の好aな条件を設定することによって一層鋳
着力を改善するものである。
しかして本発明の鋳ぐるみ用鉄系金具材料とはアルミニ
ウム又はアA/ (xラム合金溶湯に鋳着され為鋳ぐる
み用鉄系金具材料であって、Cr71〜!331量16
c以下皐に憾と表示する)、$3:1〜1on、’ri
: 1〜!&1G、Mo: 1〜1el−択される11
11i以上の合金元素を含有し$11AtdPe及び不
可避不純物である点忙要旨があり、厨昔時のアルミニウ
ム系金属との結合力等に優れた鋳ぐるみ用鉄系金具材料
を提供することができた。尚木発叫者等は上記要件を1
IllFJ!する鉄系金具材料を用い、 I!Ki1着
力を向上させる方法についても一定O成果をあげておシ
ー該方法とは前lB鉄県会具材料を#曲用金型に配置し
、こot*aJ@金製に1V遡ニウム又はアルミニウム
合金溶湯を注湯したのち、 200 Kl/dl;l上
の静水圧を作用させて鉄系金具材料とアルミニウム又t
よアルミニウム系金属の間に拡散合金層を形成させるこ
とをW!旨とすゐものである。
即ち鋳着力を向上させるという目的は、圧力。
温度、加圧開始時期、加圧保持時間等の締着条件を工夫
することによって一応達成することができ。
こ?0点では上記先願において一定の成果TIc到達し
ている。しかしながら最近の要tlI#i一層厳格であ
p、#着力を−に向上させ為ことが望オれているので、
従楽の観点からの工夫程度で#i戯鼻があり。
上記%i!−答えることができない。そこで本発明者等
はアルミニウム系金属と縛着する鉄系金具材料に着目し
、材料成分及び添加量を好mに選択すれば#!&C−れ
た#着力が得られるので#iないかと考え、 &l、[
研究の結果、X@明の完成に飼竣した。
以下実験経過に添って本発明を説明する。第1図はiJ
I夾験に用いた装置である。(8)においてホルダー1
中には#運用*製2が収納さn、該金型2をホルダー1
から押し出す為の摺動可能な取り出しロッド8が配設さ
れている。実験に際しては。
約820±20℃に予熱した金型2中に、@1じ〈酌2
00℃に予熱した鉄系金具材料を配置し1台型上万から
凝固開始温度+100℃(約770℃)に&jit、た
アルミニウム浴湯6を注入する。法人後、f8iMt上
方から加圧ポンチ6をill型穿設孔へ挿入し、140
0馳/−の圧力で浴湯を加圧する。
尚実験で#′i溶−〇底面匈及び上面−に断熱材7゜1
を配置した。
上記の方法において鋳ぐるみ斂具材料として嬉1表に示
す槁々の金具を用すて縛ぐるみを行ない。
鋳ぐるみ金具部よp試験片を切〕出し引!It験したと
ころI!2表に示す結果が得られた。又合金層厚さと引
張強度の関係を各金具材別に示すと第2図の様であった
Igl!1 意味する。
第2表及び第2図に示されるとシfi JKD61 。
5u8104.5U64GJk  を鋳ぐるみi&真材
とし九と■の引張強度は4〜7し/−と良好であ夛、他
の材質の場合は匹ずれ4約4b/−を下圓り純鉄の場合
と同程度の引4#l9IIII度しか示さなかった。本
発明者等は上記結果及びその他の実験結果を種々検討し
、Sぐるみ金具材料として鉄基合金に特定の元素を好適
な割合で添加すれば、M着後の引張強I!lが向上する
という知見を111九。即ち鉄基に対しCr : 1〜
2fil1geS1 : 1〜161.Ti : 1〜
5(Mo: 1〜)01.V:1〜10%、W:1〜1
016からなゐ群から選択される1種以上の合金元素を
添加した金具材料を用いてアtv@=ウム系金!II4
溶湯による縛ぐゐみを行なえば引張強度の良好1に#着
製品な得ることがでl!ゐ、陶各元嵩O添加割合が上記
範囲未満では引張強度向上の効果は小さく、又上記範囲
を越える場合には鉄合金のR1#が難しくなり不j尚で
あつ九す又各元素の添加対象である鉄基合金は純鉄以外
に炭素鋼。
合金鋼、#鉄、鋳鋼等いずれでも良く、有効元素の含[
111合を好適に!IIIEして添加すれば良い。
以上述べた如く上記MIROMぐるみ金具材料がアルミ
ニウム系金属との間に傭固な結合力を示す原因について
は、界面に形成される合金層の性質が重要な役割を果す
亀のであゐことが分かった。
参考写真1.2は夫々炭素鋼(845C)と工具!1(
8KD61 )!Icおける合金層の金属ミクロ組織を
示す4のであり、#I雪鋼ではF・−A/界面の合金層
がA/側のFeA/3 (の相とV@側の舌蚊F・2A
/8(η)相とで形成されていゐOK対し、工具ml 
(SKD−61)ではy@Ag(#)相のみで形F!I
tされている。ところで(η)相と(#)相とを比較す
ゐと強度的には(η)相が脆弱であ〕、このことFi脚
素鋼(845C)等の引張試験後の破断面が殆んど(η
)相で破断していることからも確認される。足に5KD
61の(の相をXMAKより分析するとCrO存在が認
められ、これらのことから8KD61において鉄系金臭
材料とAj系金金属の結合力が向上するのは +1)結合強度に悪影響を及ぼすF@HA15(の相の
生成をCr元素が抑制する。
1重1合金層中のCr7(嵩が合金層を強化する一尋O
瑠由によるものと考えられる。
そしてCr以外の有効添加元素である8i、7’ s 
M ’ e V e Wje嵩K ついても、m独で又
は1櫨以上で1優以上含むと結合強さに悪影響を及ぼす
FeIIAIB(θ>’no生成を抑制する。3(S 
iヲl Onu上、riを1511線上*MO,V、W
を101以上含むと合金の##が困難となり、Sム、T
I。
MO,V、Wの成分tiIi囲を本発明の範囲Ka定し
え、崗廖−であるアルミニウム系金mについては特に制
限はなく、純アルミニウム、アルミニウム鋳造用合金、
アルミニウム展伸用合金等を利用することが可能であシ
、特にアルミニウム金属1llKもF・gA/B(η)
相の生ばを抑制する趣旨で8i、Mg。
TI、Cr、zr等の元素を添加することが推奨されI
!KN合強度の向上をはかることができる。
以上の様に1本発明の蒔ぐゐみ用鉄系金具材料を用いて
鋳着を行なえば#着方法の如何にかかわらず貴れた引張
強度を保障することができる。
一方本発明者等は前記鋳ぐるみ金具材料の長所を最大1
15に引き出すべくI!に研売を重ねた。即ち鋳着Fi
鋳ぐるみ金具に鋳着金属が拡散−m透して合金層を形成
する具象であシ、金具の材質が具なればこれに対する鋳
着金属の浸透し易さも異なる。
即ち前記光mに示す方法が一般的な#系金具を対象とす
る普遍的1に#着方法であるのに対して1本発明の鱒ぐ
るみ用鉄系金具材料の#1!な特殊鋼においては必ずし
も最aO縛着方法とけ百見ないことが分かった。そこで
最通の縛着条件について樵々検討し、特に加圧条件を槁
々変更して実験した結果1本発明の時着方法を完殴する
ことができるに至った。
第8図は、G1図に示す装置を用いて圧力(静水圧)及
び加圧開始時期をfl!して本@明鉄糸合具材料とアル
ミニウムとを鋳着させた後、縛着部の試験片を採取し螢
晃浸a探傷試#に供した結果を示すものである。
図に示す様に無負荷や100Ky/csfの加圧では合
金層の生収が十分でなく密着不良を示したが。
200 Kt/cd以上になると不良部Fiな(なり密
着は良好であった。両路2図からも分かる様に合金層の
厚さkinくなるほど母材と鎧ぐるみ金具との結合gi
膚は増加する一向にあり、圧力(#水圧)を200Kf
/d以上とした場合においても加圧開始時期を凝固終了
直11Tまで遅らせることによシー廖密智性の艮好なも
のを得ることができる。
次の本発明の賽施例を示す。
賽施例1 ステンレス鋼管(5t)81104 )と73/lニウ
五合金管(6061材)を接合するための***手とし
て1次のpe−(r管とAZ−7*5i−0,8優Mg
合金管を次の方法にて作製した。即ち第4図において、
F・−12@Cr鋼管4 a (114wxφ。
200m’)、をサンドプラスト処理により脱錆後、2
00℃に予熱し、予め800℃に加熱しておいた土製2
aKrk3置した。この主υ2aにアルミニウム合金(
S i : 7%、Mg : 0.8%、Al:残部)
(i)##5&を715℃で締込み、15秒俵に加圧ポ
ンチ6&で400にV/−の静水圧を2分間かけ九。こ
のようにして作製し九廖am手によ〕ステンレス鋼管(
SU81104)とAZ合金管(JISA6081材)
をgill、たとこる耐圧性及び継手強度を満足するも
のが得られた。なお図中の8は中子である。
【図面の簡単な説明】
第1図は鉄系金具とアルミニウム等との姉着実験装M駅
明図、@2図は合金層厚さ一引9!に憤さ関係図、第8
肉は加圧力及び加圧開始時期を因子とし九鋳着実験結果
評flkTm及びllG4図は賽施偶において用い九F
・−(r管とA/合金管からなる継手作成装愛説明図で
ある。 出細人  株式会社神戸製鋼所 第1図 第2図 合金層厚さく tlm ) 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +1)アルミニウム又はアA/ミエウム合金溶湯に#l
    1llされる鋳ぐるみ用鉄基金真材料であって、CrH
    1〜211重1m、si : ] 〜101量4.rl
     :1〜5重量1.Mo:)〜io重量−、Y:1〜1
    03Il量優、W:1〜10重量優よ)なる群から選択
    される1種以上の合金元素を含有し残部#e及び不可避
    不義物でるゐことを**とする鋳ぐるみ用鉄系金^材j
    I@ (!ICr : 1〜$16重量1.Si:1〜10重
    量m、rs:s〜g重量44.No:1〜101@優@
    V:1〜10重量1G、W:i 〜10重′量参よne
    る群から崖択される111以上の合金元素を含有し残部
    がF・及び不可避不義物である鉄系金其材料を#l1a
    J@金tj1vc配瞳し、この鋳造用金型にアルミニウ
    ム又はアA/にラム合金導湯を注湯したのち。 200 Ktt/cd以上の静水圧を作用させて鉄系金
    具材料とアlL/ミニウム又はアルミニを人台金との間
    に拡散合金層を形成させることを#徽とする#着方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990001436A1 (en) 1988-08-03 1990-02-22 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Air bag

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413209A (en) * 1977-07-01 1979-01-31 Takasuke Ooura Method of compressing information in static picture transmission

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