JPS59157202A - Ａｌ合金機械部品の製造法 - Google Patents
Ａｌ合金機械部品の製造法Info
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- JPS59157202A JPS59157202A JP2996283A JP2996283A JPS59157202A JP S59157202 A JPS59157202 A JP S59157202A JP 2996283 A JP2996283 A JP 2996283A JP 2996283 A JP2996283 A JP 2996283A JP S59157202 A JPS59157202 A JP S59157202A
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- Japan
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は、粉末冶金法による機械的性質の優れたＡＣ合
金機械部品の製造法に関するものである。
金機械部品の製造法に関するものである。
（ロ）技術の背景
粉末冶金法によって、ｉ合金機械部品を製造することは
既に工業化されており、それには通常の金型成形と焼結
、サイジングから成る方法の他、焼結後更にコイジング
を施す一種の焼結鍛造法も含まれている。従来のこの粉
末冶金法によるＡ［合金機械部品は、しかし乍ら、機械
的性質、例えとが出来なかった。一方、ｉ合金は急冷法
によって過飽和に合金元素を添加することが可能であり
、その結果急冷による結晶粒の微細化、偏析のないネＸ 均−組織等の効果と相乗して、従来の溶製機とは比較に
ならない高性能なものが得られることが近年明らかとな
っている。しかるに、この急冷合金は、押出し法等の方
法によってしか得ることができないことが部品化の上で
問題であった。何故なら、Ａ［合金は一般に粉末表面に
安定な酸化物Ａ、１２２０ ｓを形成しているため、Ａ
６の自己拡散が著しく阻害され、固相焼結することが極
めて困難であるため、通常の金型成形、焼結法による部
品製造か出来なかった。又Ｃｕ 、 Ｍｇ 、 Ｓｉ等
のＡｊと共晶を形成する合金元素を添加して液相を発生
させ、この液相てＡ Ｑ ２０ ｓ膜を破壊して焼結さ
せる方法が考案されているか、この方法は、本発明にお
ける急冷合金粉末の場合には、焼結温度か高過きて再ひ
偏析が発生したり析出物か粗大化する等の欠点かあり利
用できなかった。このように急冷合金粉末による高性能
機械部品の製造は、制約条件か多（、実用的には困難な
場合か多かった。
既に工業化されており、それには通常の金型成形と焼結
、サイジングから成る方法の他、焼結後更にコイジング
を施す一種の焼結鍛造法も含まれている。従来のこの粉
末冶金法によるＡ［合金機械部品は、しかし乍ら、機械
的性質、例えとが出来なかった。一方、ｉ合金は急冷法
によって過飽和に合金元素を添加することが可能であり
、その結果急冷による結晶粒の微細化、偏析のないネＸ 均−組織等の効果と相乗して、従来の溶製機とは比較に
ならない高性能なものが得られることが近年明らかとな
っている。しかるに、この急冷合金は、押出し法等の方
法によってしか得ることができないことが部品化の上で
問題であった。何故なら、Ａ［合金は一般に粉末表面に
安定な酸化物Ａ、１２２０ ｓを形成しているため、Ａ
６の自己拡散が著しく阻害され、固相焼結することが極
めて困難であるため、通常の金型成形、焼結法による部
品製造か出来なかった。又Ｃｕ 、 Ｍｇ 、 Ｓｉ等
のＡｊと共晶を形成する合金元素を添加して液相を発生
させ、この液相てＡ Ｑ ２０ ｓ膜を破壊して焼結さ
せる方法が考案されているか、この方法は、本発明にお
ける急冷合金粉末の場合には、焼結温度か高過きて再ひ
偏析が発生したり析出物か粗大化する等の欠点かあり利
用できなかった。このように急冷合金粉末による高性能
機械部品の製造は、制約条件か多（、実用的には困難な
場合か多かった。
ｅ・） 発明の開示
本発明は、優れた機械的性質を有する急冷Ａｇ合金機械
部品を経済的に得るために、粉末粒子を焼結し、成形す
る新しい方案を次のように構成した。
部品を経済的に得るために、粉末粒子を焼結し、成形す
る新しい方案を次のように構成した。
（１） 充分な焼結強度を５．鍛造加工と固相焼結に
よって得る。
よって得る。
（２）複雑形状を温間鍛造によって得る。
これらの工程を実現するには、まず鍛造に耐え得ルフリ
フォームと、複雑形状の鍛造に適した正確なプリフォー
ム形状が必要である。
フォームと、複雑形状の鍛造に適した正確なプリフォー
ム形状が必要である。
まず鍛造時の塑性変形にクラックを生じない強度を有す
るプリフォームを得るには、充分密度を高め焼結するこ
とが不可欠である。
るプリフォームを得るには、充分密度を高め焼結するこ
とが不可欠である。
密度を高めることは、成形圧力を高めることで一般に良
好な結果が得られる。しかし乍ら、急冷合金の場合には
、しはしは高合金化等の結果粒子の硬度か高く圧縮性か
悪いため、金型成形では充分な密度が得られない。しか
るに、金型成形の如き一軸圧縮ではな（、静水圧成形方
法を採用することによって圧力が同一でも成形密度は著
しく高められることを見い出した。その結果、従来の金
型成形品では得られなかった高密度均一成形体が時 得られ、従って、圧縮成形度の粒子の塑性変形に伴って
脆い酸化被膜は破れ金属の直接接触している界面は著し
く増加する。この界面では加熱中に固相拡散によって焼
結が進行し、これによってはじめて後工程の鍛造に耐え
る焼結体が得られる。
好な結果が得られる。しかし乍ら、急冷合金の場合には
、しはしは高合金化等の結果粒子の硬度か高く圧縮性か
悪いため、金型成形では充分な密度が得られない。しか
るに、金型成形の如き一軸圧縮ではな（、静水圧成形方
法を採用することによって圧力が同一でも成形密度は著
しく高められることを見い出した。その結果、従来の金
型成形品では得られなかった高密度均一成形体が時 得られ、従って、圧縮成形度の粒子の塑性変形に伴って
脆い酸化被膜は破れ金属の直接接触している界面は著し
く増加する。この界面では加熱中に固相拡散によって焼
結が進行し、これによってはじめて後工程の鍛造に耐え
る焼結体が得られる。
鍛造工程は、残留空孔を潰す目的の外、粒子を剪断変形
させることによって酸化膜のない清浄表面を発生させ、
その表面において圧着による焼結を進行させることにも
重要な意義がある。又鍛造工程は冷間ではな（温間鍛造
でなければならないのは、充分なる焼結をさせるためと
、鍛造における変形抵抗を小さくし、複雑形状に変形さ
せるためである。
させることによって酸化膜のない清浄表面を発生させ、
その表面において圧着による焼結を進行させることにも
重要な意義がある。又鍛造工程は冷間ではな（温間鍛造
でなければならないのは、充分なる焼結をさせるためと
、鍛造における変形抵抗を小さくし、複雑形状に変形さ
せるためである。
これらの新規な製造方法と、急冷合金粉末の組み合せに
よってはじめて、優れた機械的性能を有する、経済性に
優れたＡｇ合金機械部品を得ることか可能となった。
よってはじめて、優れた機械的性能を有する、経済性に
優れたＡｇ合金機械部品を得ることか可能となった。
この目的で利用される急冷合金粉末はＩ Ｏ”／ｓｅｃ
以」二の急冷によって非平衡相や微細均一組織を有する
ものでなけれは意味がない。
以」二の急冷によって非平衡相や微細均一組織を有する
ものでなけれは意味がない。
この為にも、粉末粒子は充分小さくなければならす、そ
の限界値は約６０メツシーである。これ以才分 」−の粉末では冷却速度が遅かったり、冷却速度のバラ
ツキか大きいため適当でない。
の限界値は約６０メツシーである。これ以才分 」−の粉末では冷却速度が遅かったり、冷却速度のバラ
ツキか大きいため適当でない。
成形密度は９５％以下であると、空孔が内部と連結して
通気性を有し、酸化が進行しゃすい。
通気性を有し、酸化が進行しゃすい。
加熱温度２００Ｃ以下では変形抵抗も太き（又Ａβの自
己拡散による焼結もあまり進まないので通しで ４ない。一方６００ Ｃ以上では急冷凝固粉末の微細組
織や非平衡相か変化し、急冷合金の特徴を失フマ てしまうので適し中ない。
己拡散による焼結もあまり進まないので通しで ４ない。一方６００ Ｃ以上では急冷凝固粉末の微細組
織や非平衡相か変化し、急冷合金の特徴を失フマ てしまうので適し中ない。
に） 発明を実施するための最良の形態実施例１
Ａｅ １７Ｓｉ−４Ｃｕ Ｏ，５Ｍｇ合金を平均冷
却速度３ Ｘ ’Ｉ Ｏ’ ”：／ｓｅｃで急冷凝固さ
せた一６０メツシーの合金粉末を冷間静水圧プレス成形
機により６Ｌ ／ ｃＡの圧力で成形したところ、密度
９６％の成形体が得られた。同じ圧力で金型成形した場
合には密度８８％しか得られなかった。得られた高密度
成形体を５００Ｃに加熱し、金型鍛造を行った。鍛造に
よって高さを約１／２にすえ込み、直径方向を金型に沿
わせた。鍛造体の密度は９９．８％以上あり、割れも生
じることがなかった。
却速度３ Ｘ ’Ｉ Ｏ’ ”：／ｓｅｃで急冷凝固さ
せた一６０メツシーの合金粉末を冷間静水圧プレス成形
機により６Ｌ ／ ｃＡの圧力で成形したところ、密度
９６％の成形体が得られた。同じ圧力で金型成形した場
合には密度８８％しか得られなかった。得られた高密度
成形体を５００Ｃに加熱し、金型鍛造を行った。鍛造に
よって高さを約１／２にすえ込み、直径方向を金型に沿
わせた。鍛造体の密度は９９．８％以上あり、割れも生
じることがなかった。
、鍛造体から削り出した丸棒引張り試験片は、常温で４
０ｋｙ／−の引張り強度を有しており、押出し成形体と
比較して約９０％以上の強度を有していることか認めら
れた。
０ｋｙ／−の引張り強度を有しており、押出し成形体と
比較して約９０％以上の強度を有していることか認めら
れた。
実施例２
Ａｇ−８Ｆｅ−２Ｃｕ合金を平均冷却速度３Ｘ１０３”
／ ｓｃｃで急冷凝固させた一１００メ、シーの合金粉
末を、冷間静水圧プレス成形によって密度９６％に成形
した。成形体を流動層加熱炉によって約１０分間で急冷
均一加熱し４５０〜５５０Ｃにしだ後直ちに金型鍛造を
行った。すえ込みによって高さを約１／２にした結果、
鍛造体の密度は９９．７％以−Ｌにな ・す、クラック
も生しなかった。又鍛造体から削り出した丸棒引張り試
験片は、２５０Ｃでも約ろＯｌ−％４゜６５０Ｃては１
５ ｋｇ／ｇ４の引張り強度を有しており、極めて優れ
た耐熱性が確認された。
／ ｓｃｃで急冷凝固させた一１００メ、シーの合金粉
末を、冷間静水圧プレス成形によって密度９６％に成形
した。成形体を流動層加熱炉によって約１０分間で急冷
均一加熱し４５０〜５５０Ｃにしだ後直ちに金型鍛造を
行った。すえ込みによって高さを約１／２にした結果、
鍛造体の密度は９９．７％以−Ｌにな ・す、クラック
も生しなかった。又鍛造体から削り出した丸棒引張り試
験片は、２５０Ｃでも約ろＯｌ−％４゜６５０Ｃては１
５ ｋｇ／ｇ４の引張り強度を有しており、極めて優れ
た耐熱性が確認された。
（ホ）産業上の利用可能性
本発明の方法に依り、軽量なＡ４合金であり乍ら銅皿み
の機械的特性を有する機械部品か経済的に製造可能とな
る。このため高性能自動車エンジン部品や家電用部品、
航空機部品等の広い応用分野か期待される。
の機械的特性を有する機械部品か経済的に製造可能とな
る。このため高性能自動車エンジン部品や家電用部品、
航空機部品等の広い応用分野か期待される。
Claims (1)
- （１） 目的組成を有するＡｇ合金溶湯を、平均冷却
速度１０”Ｋ／ｓｅｃ以」二で急速凝固させると共に牡
メ、シー以下に粉末化し、得られた合金粉末を冷間静水
圧プレス成形によって密度９５％以−にに圧縮成形して
プリフォームを作成した後、該プリフォームを２００Ｃ
〜６００Ｃに加熱し金型内で鍛造することを特徴とする
Ａｊ合金機械部品の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2996283A JPS59157202A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Ａｌ合金機械部品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2996283A JPS59157202A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Ａｌ合金機械部品の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157202A true JPS59157202A (ja) | 1984-09-06 |
Family
ID=12290595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2996283A Pending JPS59157202A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | Ａｌ合金機械部品の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157202A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211305A (ja) * | 1986-03-11 | 1987-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム合金製複合構造体の製造方法 |
| JPS62256963A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | メタルウエルク、プランゼ−、ゲゼルシヤフト、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング | 陰極スパツタリング用タ−ゲツトの製造方法 |
| JPS63290202A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミ合金粉末の鍛造による渦巻状部品製造方法 |
| US5057274A (en) * | 1985-06-19 | 1991-10-15 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Die cast heat treated aluminum silicon based alloys and method for producing the same |
| US5466277A (en) * | 1990-07-10 | 1995-11-14 | Showa Denko K.K. | Starting powder for producing sintered-aluminum alloy, method for producing sintered parts, and sintered aluminum alloy |
| JPH0925524A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-28 | Napatsuku Kk | アルミニウム焼結材の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2996283A patent/JPS59157202A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5057274A (en) * | 1985-06-19 | 1991-10-15 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Die cast heat treated aluminum silicon based alloys and method for producing the same |
| JPS62211305A (ja) * | 1986-03-11 | 1987-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム合金製複合構造体の製造方法 |
| JPS62256963A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | メタルウエルク、プランゼ−、ゲゼルシヤフト、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング | 陰極スパツタリング用タ−ゲツトの製造方法 |
| JPS63290202A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミ合金粉末の鍛造による渦巻状部品製造方法 |
| US5466277A (en) * | 1990-07-10 | 1995-11-14 | Showa Denko K.K. | Starting powder for producing sintered-aluminum alloy, method for producing sintered parts, and sintered aluminum alloy |
| JPH0925524A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-28 | Napatsuku Kk | アルミニウム焼結材の製造方法 |
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