JPS5920444A - 繊維強化複合部材 - Google Patents
繊維強化複合部材Info
- Publication number
- JPS5920444A JPS5920444A JP12802482A JP12802482A JPS5920444A JP S5920444 A JPS5920444 A JP S5920444A JP 12802482 A JP12802482 A JP 12802482A JP 12802482 A JP12802482 A JP 12802482A JP S5920444 A JPS5920444 A JP S5920444A
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- Japan
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- composite member
- alloy
- wear resistance
- reinforced composite
- fiber reinforced
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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】
この発明は内燃機関のシフトフォーク、ピストンなどの
耐摩耗性が要求される部分に用いるのに好適な繊維強化
複合部材に関するものである。
耐摩耗性が要求される部分に用いるのに好適な繊維強化
複合部材に関するものである。
最近、内燃機関の特に耐摩耗性の要求される部分、例え
ばシフトフォーク、ピストン、カムシャフト（低負荷エ
ンジン用のもの）、クランクホルダなどに軽量性をもた
せることによって性能向上を図るために従来の鋳鉄鋼に
替わって過共晶ＡＬ−８ｔ系合金が使用される傾向にあ
る。
ばシフトフォーク、ピストン、カムシャフト（低負荷エ
ンジン用のもの）、クランクホルダなどに軽量性をもた
せることによって性能向上を図るために従来の鋳鉄鋼に
替わって過共晶ＡＬ−８ｔ系合金が使用される傾向にあ
る。
ところで上記Ａｔ−８ｉ系合金による各部品製造は主に
鋳造に依存しているのが現状である。鋳造によって部品
を製造した場合、Ａ／！、−８ｉ系合金は通常塊状の初
晶ケイ素が粗大に晶出し、しかも不均一な組織になりや
すい。周知のようにこのような共晶物質においてはその
塊状晶が微細でかつ均一であればある程、その耐摩耗特
性がよい訳であり、上記のように晶出ケイ素が粗大で不
均一な場合、その製造部品の耐摩耗特性にノくラツキを
生じ、全体的な耐摩耗性が不充分なものとなってしまう
。また、晶出ケイ素のノ（ラツキによって部品材料の機
械的性質の劣化あるいは切削性が悪くなるなどの機械的
緒特性の悪化傾向が生じてしまう。
鋳造に依存しているのが現状である。鋳造によって部品
を製造した場合、Ａ／！、−８ｉ系合金は通常塊状の初
晶ケイ素が粗大に晶出し、しかも不均一な組織になりや
すい。周知のようにこのような共晶物質においてはその
塊状晶が微細でかつ均一であればある程、その耐摩耗特
性がよい訳であり、上記のように晶出ケイ素が粗大で不
均一な場合、その製造部品の耐摩耗特性にノくラツキを
生じ、全体的な耐摩耗性が不充分なものとなってしまう
。また、晶出ケイ素のノ（ラツキによって部品材料の機
械的性質の劣化あるいは切削性が悪くなるなどの機械的
緒特性の悪化傾向が生じてしまう。
また、上記従来のＡＡ−８ｉ系合金はマ） ＋）ツクス
がアルミであるため剛性が低く、そのため、鋼製部品に
比べこのＡｔ−８ｉ系合金による部品はその肉厚寸法を
大きくせざるを得ないのが現状である。
がアルミであるため剛性が低く、そのため、鋼製部品に
比べこのＡｔ−８ｉ系合金による部品はその肉厚寸法を
大きくせざるを得ないのが現状である。
このように現在内燃機関の耐摩耗性を要求される部品に
使用される傾向にあるＡｔ−８ｌ系合金には、 ０）耐摩耗性が充分でない。
使用される傾向にあるＡｔ−８ｌ系合金には、 ０）耐摩耗性が充分でない。
（ＩＩ）鋳鉄鋼に比べ剛性が低いので、製造部品の肉厚
を厚くせざるを得ない。
を厚くせざるを得ない。
という欠点がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は軽量で高剛性率を有し耐摩耗性の高い内燃機関用部材
を提供することにあシ、Ａｔ−８ｉ系合金中のケイ素含
有率を所定量に限定するとともにその製法を加熱加圧成
形後さらに押出し、引抜きまたはロール加圧する方法と
することによって晶出ケイ素の微細化、均一化を図って
耐摩耗性を高め、上記Ａｔ−８ｔ系合金中に炭化ケイ素
繊維を均一分散することにより剛性率を向上させたもの
である。
は軽量で高剛性率を有し耐摩耗性の高い内燃機関用部材
を提供することにあシ、Ａｔ−８ｉ系合金中のケイ素含
有率を所定量に限定するとともにその製法を加熱加圧成
形後さらに押出し、引抜きまたはロール加圧する方法と
することによって晶出ケイ素の微細化、均一化を図って
耐摩耗性を高め、上記Ａｔ−８ｔ系合金中に炭化ケイ素
繊維を均一分散することにより剛性率を向上させたもの
である。
以下この発明の詳細な説明する。この発明に係る繊維強
化複合部材は、Ａｔ−８ｔ系合金中のＳｌ含有率を７７
〜２５重量％となるようにし、このＡｔ−８ｔ系合金中
に炭化ケイ素繊維を混合し、この混合物を加熱加圧成形
し、その後押出し、引抜きまたはロール加圧成形を施こ
したものである。
化複合部材は、Ａｔ−８ｔ系合金中のＳｌ含有率を７７
〜２５重量％となるようにし、このＡｔ−８ｔ系合金中
に炭化ケイ素繊維を混合し、この混合物を加熱加圧成形
し、その後押出し、引抜きまたはロール加圧成形を施こ
したものである。
この発明に用いるＡｔ−８ｔ系合金はそのケイ素含有率
が７７〜２５重量％である必要があるが、その他に銅、
ニッケル、マグネシウム、マンガンなどの他の合金成分
が７種以上含有してあってもヨイ。上記の／／〜、２ｊ
ｌｉｉ１％というケイ素の含有率は、製造部品の耐摩耗
性などの機械的緒特性を考慮して決定したものである。
が７７〜２５重量％である必要があるが、その他に銅、
ニッケル、マグネシウム、マンガンなどの他の合金成分
が７種以上含有してあってもヨイ。上記の／／〜、２ｊ
ｌｉｉ１％というケイ素の含有率は、製造部品の耐摩耗
性などの機械的緒特性を考慮して決定したものである。
つまり、ケイ素の含有率が／／重址％以下では強度、伸
び率はよいが、耐摩耗性の向上が少なく１．２ｊ％以上
では耐摩耗性の向上が頭打ちになるばかりでなく、強度
、伸び率の低下が始まってしまうことが種々実験検討の
結果間らかになったためである。
び率はよいが、耐摩耗性の向上が少なく１．２ｊ％以上
では耐摩耗性の向上が頭打ちになるばかりでなく、強度
、伸び率の低下が始まってしまうことが種々実験検討の
結果間らかになったためである。
この発明において、マトリックスに混合する強化繊維と
して炭化ケイ素繊維を選択したのは、マトリックスをＡ
ｔ−８ｔ系合金とした場合に炭化ケイ素繊維がカーボン
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、ボロン繊維
など他の強化繊維に比べ、温度特性（耐高温性）、マ）
ＩＪラックス対。
して炭化ケイ素繊維を選択したのは、マトリックスをＡ
ｔ−８ｔ系合金とした場合に炭化ケイ素繊維がカーボン
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、ボロン繊維
など他の強化繊維に比べ、温度特性（耐高温性）、マ）
ＩＪラックス対。
する濡れ性が格段に良いためである。
マトリックスとしてのＡｔ−８ｔ系合金は粉末にする。
この粉末は均一、微細な方がよいので、アトマイゼーシ
ョンにより生成したものが望ましい。この粉末に炭化ケ
イ素短繊維（θθ／θ〜θＳθθ調程度）を混合する（
／ｊ〜３θ体積％が最適である）。その後モールドを用
い、加熱加圧成形を行ない、予備成形品をつくる。次に
この予備成形品を用い、所定の減面率をもって押出し、
引抜きまたはロール加圧成形を行ない目的とする部品材
料とする。
ョンにより生成したものが望ましい。この粉末に炭化ケ
イ素短繊維（θθ／θ〜θＳθθ調程度）を混合する（
／ｊ〜３θ体積％が最適である）。その後モールドを用
い、加熱加圧成形を行ない、予備成形品をつくる。次に
この予備成形品を用い、所定の減面率をもって押出し、
引抜きまたはロール加圧成形を行ない目的とする部品材
料とする。
この発明において、部品材料を得るに当たシ加熱加圧成
形法を採用したのは、晶出ケイ素を微細化、均一化する
ためで、この方法と前記含有ケイ素の７７〜．２５重量
％という数値限定とによって晶出ケイ素の微細化、均一
化を実現でき、製品の耐摩耗性を向上させることができ
るからである。
形法を採用したのは、晶出ケイ素を微細化、均一化する
ためで、この方法と前記含有ケイ素の７７〜．２５重量
％という数値限定とによって晶出ケイ素の微細化、均一
化を実現でき、製品の耐摩耗性を向上させることができ
るからである。
また、この発明において、Ａｔ−８ｔ系合金に炭化ケイ
素繊維を混合することによって製品の剛性率を鋼製並に
することができ、そのため部品の肉厚を鋼製のものと同
程度にすることができる。
素繊維を混合することによって製品の剛性率を鋼製並に
することができ、そのため部品の肉厚を鋼製のものと同
程度にすることができる。
その結果部品の大幅な軽量化が実現できる。
以上説明したように、この発明に係る繊維強化複合部材
は、その晶出ケイ素が微細で均一なので耐摩耗性が高く
、また炭化ケイ素繊維の混合により剛性を高めているの
で、製造部品の肉厚を薄くすることができ、耐摩耗性を
要求される内燃機関用部材として最適なものである。
は、その晶出ケイ素が微細で均一なので耐摩耗性が高く
、また炭化ケイ素繊維の混合により剛性を高めているの
で、製造部品の肉厚を薄くすることができ、耐摩耗性を
要求される内燃機関用部材として最適なものである。
上記のようなこの発明の特性のうち特に重要な耐摩耗性
の向上を確認するために下記のような実験を行なった。
の向上を確認するために下記のような実験を行なった。
実施例
本発明材のマトリックスとなるＡｔ−８１重合管そのケ
イ素の含有率／７〜／ざ重量％とし、加熱加圧成形によ
シ成形品をつくった。
イ素の含有率／７〜／ざ重量％とし、加熱加圧成形によ
シ成形品をつくった。
これに対し、同じ＜Ａｔ−８ｔ合金をそのケイ素含有率
７７〜／ｇ重量％とじ、鋳造成形により成形品をつくり
、各々の組織を顕微鏡写真により比較した。第１図およ
び第一図はその金属組織写真であり、第１図は比較成形
品のもので（倍率／θθ倍）、第一図は本発明材のマ）
ＩＪラックスもの（倍率、２．５θ倍）である。第１
図かられかるように晶出ケイ素の大部分はｊθμｍ程度
のもので、しかもアルミニウムに対し不均一に分布して
いることがわかる。
７７〜／ｇ重量％とじ、鋳造成形により成形品をつくり
、各々の組織を顕微鏡写真により比較した。第１図およ
び第一図はその金属組織写真であり、第１図は比較成形
品のもので（倍率／θθ倍）、第一図は本発明材のマ）
ＩＪラックスもの（倍率、２．５θ倍）である。第１
図かられかるように晶出ケイ素の大部分はｊθμｍ程度
のもので、しかもアルミニウムに対し不均一に分布して
いることがわかる。
これに対して本発明材のマトリックスでは第一図かられ
かるようにその晶出ケイ素の粒径は７０μｍ以下であシ
、しかもアルミニウムに対し均一に分布していることが
わかる、 このように、本発明材のマトリックスにおいて、その晶
出ケイ素の微細化、均一化が確かに生じており、間接的
に本発明材の耐摩耗性を確認することができた。
かるようにその晶出ケイ素の粒径は７０μｍ以下であシ
、しかもアルミニウムに対し均一に分布していることが
わかる、 このように、本発明材のマトリックスにおいて、その晶
出ケイ素の微細化、均一化が確かに生じており、間接的
に本発明材の耐摩耗性を確認することができた。
第１図は鋳造による比較成形品の組織写真、第一図は本
発明材のマトリックスの組織写真である。 出願人 本田技研工業株式会社 、′：−−−−９
発明材のマトリックスの組織写真である。 出願人 本田技研工業株式会社 、′：−−−−９
Claims (1)
- アルミニウム合金中に炭化ケイ素繊維を混合してなる繊
維強化複合部材において、前記アルミニウム合金をｋｌ
−８ｉ系合金とするとともにケイ素の含有率を７７〜．
２３重量％としたことを特徴とする繊維強化複合部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12802482A JPS5920444A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 繊維強化複合部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12802482A JPS5920444A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 繊維強化複合部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920444A true JPS5920444A (ja) | 1984-02-02 |
| JPS6241305B2 JPS6241305B2 (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=14974598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12802482A Granted JPS5920444A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 繊維強化複合部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920444A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182243A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-10 | Toshiba Corp | 耐熱耐摩耗性アルミニウム合金及びその製造方法 |
| JPS63183146A (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-28 | Toshiba Corp | 磁気デイスク基板用軽量高剛性アルミニウム合金板 |
| JPS6483634A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Sumitomo Electric Industries | Aluminum composite material combining low thermal expansion property with high heat dissipation property |
| WO1999011834A1 (de) * | 1997-08-30 | 1999-03-11 | Honsel Ag | Legierung und verfahren zum herstellen von gegenständen aus dieser legierung |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP12802482A patent/JPS5920444A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62182243A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-10 | Toshiba Corp | 耐熱耐摩耗性アルミニウム合金及びその製造方法 |
| JPS63183146A (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-28 | Toshiba Corp | 磁気デイスク基板用軽量高剛性アルミニウム合金板 |
| JPS6483634A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Sumitomo Electric Industries | Aluminum composite material combining low thermal expansion property with high heat dissipation property |
| WO1999011834A1 (de) * | 1997-08-30 | 1999-03-11 | Honsel Ag | Legierung und verfahren zum herstellen von gegenständen aus dieser legierung |
| US6531089B1 (en) | 1997-08-30 | 2003-03-11 | Honsel Gmbh & Co. Kg | Alloy and method for producing objects therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241305B2 (ja) | 1987-09-02 |
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