JPS60114531A - 合金の製造方法 - Google Patents

合金の製造方法

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JPS60114531A
JPS60114531A JP22151183A JP22151183A JPS60114531A JP S60114531 A JPS60114531 A JP S60114531A JP 22151183 A JP22151183 A JP 22151183A JP 22151183 A JP22151183 A JP 22151183A JP S60114531 A JPS60114531 A JP S60114531A
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alloy
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pure
mold
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Tadashi Donomoto
堂ノ本 忠
Atsuo Tanaka
淳夫 田中
Masahiro Kubo
雅洋 久保
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、合金に係り、更に詳細にはその製造方ン人に
係る。
従来技術 本願発明者等は、合金元素の溶湯に他の合金元素の溶湯
又は粉末を添加しC混合づる方法や焼結法による従来の
合金の製造方法に於ける種々の問題点に鑑み、本願出願
人と同一の出願人の出願に係る特願昭58−13818
0号に於て、第一の金属と該第−の金属よりも低い融点
なイ1する第二の金属よりなる合金の製造方法にして、
前記第一の金属よりなる多孔質体を形成し、該多孔質体
を鋳型内に配置し、該鋳型内に前記第二の金属の溶湯を
注渇し、前記溶湯を前記多孔質体内に浸透させることに
にり前記第一の金属と前記第二の金属とを合金化させ、
前記多孔質体の領域に前記第二の金属が単独では実質的
に存在しない合金を形成することを特徴とする合金の製
造方法を提案した。
この先の提案に係る合金の製造方法に於ては、第一の金
属の粉末等を圧縮成形したり第一の金属の粉末等を無機
質バインダなどにて固定し所定の形状に成形覆ることに
より多孔71体が形成されるので、これらの方法によっ
ては多孔質体の第一の金属の粉末等のかさ密瓜を任意に
制御りることか困難であり、特にかさ畜麿の小さい多孔
質体を形成でることが非常に困難であり、そのIJめ先
の提案に係る合金の製造方法に於ては、製造される合金
の第一の金属の組成値や組織等が第一の金属の粉末等の
大きさなどにより限定され、従って任意の組成及び組織
の合金を製造づることが困難であるという問題がある。
発明の目的 本発明は、先の提案に係る合金の製造方法に於ける上述
の如き問題に鑑み、かかる問題を解消し得るよう改善さ
れた合金の製造方法を提供り゛ることを目的としている
発明の構成 かかる目的は、本発明によれば、第一の金属と該第−の
金属にりも低い融点を有りる第二の金属とよりなる合金
の製造方法にして、前記第一の金属の微細片と前記第二
の金属又はこれと実質的に同一の金属の微細片とよりな
る混合物にて多孔質体を形成し、前記多孔質体を前記鋳
型内に配置し、前記鋳型内に前記第二の金属のffi渇
を注渇し、前記溶湯を前記多孔質体内に浸透させること
にJ、り前記第一の金属と前記第二の金属とを合金化さ
せる合金の製造方法によって達成される。
発明の作用及び効果 本発明によれば、多孔質体は第一の金属の微細片のみに
て形成されるのではなく、第一の金属の微細片と第二の
金属又はこれと実質的に同一の金属の微細片とよりなる
混合物にて形成されるので、二種類の微細片の混合比を
変化させることにより、第一の金属の微細片の大きさな
どに拘らず多孔質体内に於番ノる第一の金属の微細片の
かさ密度及び個々の第一の金属の微細片間の距離を任意
に変化させることができ、これにより第一の金属の組成
値が小さい合金を含む任意の組成及び組織の合金を容易
に11ることがぐきる。
また本発明ににる合金の製造方法に於ては、多孔質体を
鋳型内に配置するに先立ち多孔質体を第二の金属の融点
に近い温度にまで予熱づることが好ましく、かくして多
孔質体を予熱すれば第二の金属の溶湯が多孔質体内に良
好に浸透し、第一の金属と第二の金属とが相互に良りY
に拡散するIど番ノでなく、多孔質体の予熱過程に於て
も第一の金属と第二の金属とが相互に拡散するので、第
一の金属と第二の金属とが相互に良りYに拡散した合金
を製造づることができる。
尚本発明による合金の製造方法に於ては、第−及び第二
の金属は単一の金属元素又は合金のいずれであってもよ
く、第−及び第二の金属又はこれと実質的に同一の金属
の「微細片」は粉末、不連続繊維、切粉、箔片又はこれ
らの混合物であってよく、多孔質体は二種類の微細片を
圧縮成形又は吸引成形することにより形成されることが
好ましく、圧縮成形又は吸引成形に際しては二種類の微
細片を相互に結合させるバインダとして、第二の金属の
融点以上の温度に加熱きれると燃焼又は蒸発ににり消失
する白幻油、しょうのう、パラフィン、レジン、塩化ア
ンモニウム、でんぷんなどが二種類の微細片の混合物に
添加されることが好ましい。
以下に添(=jの図を参照しつつ1本発明を実施例につ
いて詳細に説明Jる。
実施例1 先ず第1図及び第2図に示されている如く、円筒状の孔
7を有する型本体2と、7L 1に1■合づるアッパパ
ンチ3及びロアバンチ4とよりなる圧縮成形型を用意し
た。次いで図には示されていないが平均粒径が40μm
である2、27(+の純マンガン(純度99.9%)の
粉末と、平均粒径が35μmである3、290の純アル
ミニウム(純度99.7%)の粉末と、バインダとして
の白灯油4ccとをよく攪拌してして混合づることにに
り粉末混合物5を形成し、第1図に示されている如く型
本体2とロアバンチ4とにより郭定される円筒状の窪み
内に粉末混合物5を充填した。次いで第2図に示されて
いる如< 、IL 1に7ツパバンヂ3を嵌合させ、図
には示されていないプレス装置によりアッパパンチ3と
0アパンヂ4とを互に近付(方向へ押圧することにより
、第5図に示されている如く純マンガンの粉末6と純ア
ルミニウムの粉末7とよりなり純マンガンの粉末の体積
率が約10%である直径18II11長さ12μmmの
円柱状の圧縮成形体8を形成した。
次いで図には示されていないがアルゴンガス雰囲気中に
て圧縮成形体8を500℃に予熱し、しかる後第3図に
示されている如く圧縮成形体8を250℃の鋳型10の
モールドキャピテイ11内に配置した。次いで第4図に
示されている如く、鋳型10のモールドキャピテイ11
内に500 cc、湯温800℃の耗アルミニウム(純
度99.7%)の溶湯12を往側した。次いで純アルミ
ニウムの溶湯12をプランシト13により750k(1
/aIの圧力にて加圧し、その加圧状態を溶湯が完全に
凝固づるまで保持しtE 、溶湯が完全に凝固した後、
ノックアウトピン14によって鋳型10内より凝固体を
取出した。その凝固体を軸線に沿って切断したところ、
所望の均一な組織のMIT−A1合金が形成されている
ことが認められた。まIこ平均粒径が40g種である純
マンガンの粉末のみにて圧縮成形体を形成し、該圧縮成
形体を用いてMll−へ1合金をtU 造−!l’る場
合には、マンガンの111成愉を59.7%以下に低減
することは不可能であるのに対し、上述の如く形成され
た1−(−Δ1合金実施例2 平均粒径が2μmである5、430の純コバルト(純度
99.7%)の粉末と、平均繊11径及び平均繊維長が
それぞれ80μm、3+++mであり実質的に三次元ラ
ンダムにて配向された2、47(+のアルミニウム合金
(JISMA格AC4C>m維と、2COの白灯油とよ
りなる混合物にて純コバルト粉末の体積率が約20%で
ある円柱状の圧縮成形体が形成され、該圧縮成形体が4
00℃に予熱され、第二の金属の溶湯としてアルミニ・
クム合金(JISMA格八C4Gへが使用され、湯温及
び溶湯に対する加圧力がそれぞれ750℃、1000k
g/、M、9に設定された点を除き、上述の実施例1の
場合と同一の要領にてCo−Al合金を製造した。尚第
6図は上述の圧縮成形体の一部を拡大して示1部分断面
図であり、この第6図に於て祠号15及び1Gはそれぞ
れ純コバルトの粉末及びアルミニウム合金繊維を示して
いる。
この実施例に於ても所望の均一な組織のGo −A1合
金が形成されていることが認められた。また平均粒径が
2μ鞘である純コバルトの粉末のみにて形成されIこ圧
縮成形体を用いてCo−Al合金を製造する場合には、
コバルトの111或値を59%以下に低減づることが困
難であるのに対し、この実施例に於゛C製造され/、=
Co−A1合金のマクロの組成はAl−45,2%CO
であった。
実施例3 平均粒径が1μmである4、07gの純ニッケル(純度
99.0%)の粉末と、平均粒径が42μ鞘である7、
61111の純亜鉛(純度99.8%)の粉末と、4c
cの白灯油とよりなる混合物にて純ニッケルの粉末の体
積率が約15%である円柱状の圧縮成形体が形成され、
該圧縮成形体が300℃に予熱され、第二の金属の溶湯
として亜鉛合金(JIS規格ZDCI)が使用され、鋳
型の温度、帽り溶湯に対する加圧力がそれぞれ150℃
、500℃、1500kg/ar’に設定された点を除
き、上述の実施例1の場合と同一の要領にてNi −Z
11合金を製造した。尚第、7図は−し述の圧縮成形体
の一部を拡大して示す部分断面図eあり、この第7図に
於て符号17及び18はそれぞれ純ニッケルの粉末及び
純亜鉛の粉末を示している。
この実施例に於ても所望の均一な組織のNi −Zn合
金が形成されていることが認められ/、−aまた平均粒
径が1μmである純ニッケルの粉末のみにて形成された
圧縮成形体を用いて製造されるNi−Zn合金に於ては
、ニッケルの組成値を34゜7%以下に低減することが
困難であるのに対し、この実施例に於て製造されたN1
−Zl1合金のマクロの組成は7n−16,5%Ni−
3,34%Δl−0,84%Cuであツタ。
実施例4 平均繊維径及び平均繊維長がそれぞれ60μ書、3w1
lIであり実質的に三次元ランダムにて配向された1、
58gの純銅(純度99.3%)綴紐と、平均粒径が3
5μ−である3、290の純アルミニウム(純度99.
・7%)の粉末と、/Iccの白灯油とよりなる混合物
にて純銅繊維の体積率が約5%である円柱状の圧縮成形
体が形成され、該圧縮成形体が700℃に予熱され、第
二の金属の溶湯として純アルミニウムの溶湯(純1立9
9.7%)が使用され、鋳型の温度、及び溶湯に対する
加圧ツノがそれぞれ300℃、1000kg/ノに設定
された点を除き、上述の実施例1の場合と同一の要領に
てCu−Al合金を製造した。
この実施例に於ても所望の均一な組織のCu −A1合
金が形成されていることが認められた。またこの実施例
に於て使用された純銅繊維のみにて形成された圧縮成形
体を用いて製造されるCu−A1合金に於ては、銅の組
成値を36.7%以下に低減することが困難であるのに
対し、この実施例に於て製造されたCu−Al合金のマ
クDの組成はAl−13,0%CBであった。
実施例5 平均直径及び平均gさがそれぞれ40μm、、Q。
861℃mである3、99g(7)銅合金(CIJ −
40%z1))の箔片と、平均粒径が25μmである6
゜680 (7) tk スス(n Ia99 、5 
% > (7) 粉末ト、4CCの白幻油とよりなる混
合物にて銅合金箔片の体積率が約15%である圧縮成形
体が形成され、該圧縮成形体が500℃に予熱され、第
二の金属の溶湯として純スズ(純度99.5%)の溶湯
が使用され、鋳型の温度、湯温、溶湯に対する加圧力が
それぞれ150℃、320℃、1500k(1/cmp
に設定された点を除き、上述の実施例1の場合と同一の
要領にてCu −Zn−811合金を製造した。
この実施例に於ても所望の均一な組織のCu−Zll−
8n合金が形成されていることが認められた。またこめ
実施例に於て使用された銅合金の箔片のみにて形成され
た圧縮成形体を用いて製つ告されるCu −Zll−8
n合金に於ては、銅及び亜鉛の組成値をそれぞれ20%
、14%以下に低減づることが困難であるのに対し、こ
の実施例に於て製造されたC+1−7n−8n合金のマ
クロの組成は5n−10%Cu−7%ZrI′cあツタ
実施例6 平均粒径が2μmである4、079の純ニッケル〈純度
99.0%〉の粉末と、平均直径及び平均厚さがそれぞ
れ60μIll 、 1 、29uIll’r−ある2
、’47(!の純アルミニウム(純度99.7%)の箔
片と、4ccの白灯油とよりなる混合物にて純ニッケル
の粉末の体積率が約15%である円柱状の圧縮成形体が
形成され、該圧縮成形体が600℃に予熱され、第二の
金属の溶湯としてアルミニウム合金(JIS規格A C
8,A )の溶湯が使用され、鋳型の温度、及び温湿が
それぞれ300℃、720℃に設定された点を除き、上
述の実施例1の場合と同一の要領にてNi AlQ金を
製造しに0 この実施例に於ても所望の均一な1]械のNi−A1合
金が形成されていることが認められた。まIここの実施
例に於て使用された純ニッケルの粉末のみにて形成され
た圧縮成形体を用いて製造されるNi−Al合金に於て
は、ニッケルの組成値を58.6%以下に低減Jること
が困難であるのに対し、この実施例に於て製造されたN
i−Al合金のマクロの組成はAl−30,3%N1で
あった。 実施例7 先ず平均粒径が40μ和である純チタニウム(4IIi
度97.0%)の粉末と平均粒径が35μmである純ア
ルミニウム(純FU99.7%)の粉末と上述の実施例
1〜実施例6に於て使用された圧縮成形型を用意した。
次いで第8図に示されている如く、型本体2とロアパン
ヂ4とにより郭定される実質的に円筒状の窪み内に2.
3”Igの純チタニウムの粉末19を層状に充填し、純
チタニウムの粉末19の層上に1.16gの純チタニウ
ムの粉末と0.69<+の純アルミニウムの粉末と20
Gの白灯油とよりなる混合物20を層状に配置し、更に
混合物20の層上に0.46(Iの純チタニウムの粉末
と1.10(lの純アルミニウムの粉末と2ccの白灯
油とよりなる混合物21を層状に配置した。次いで孔1
にアッパバンヂ3を嵌合さμ、図には示されていないプ
レスH1aによりアッパバンヂ3どロアパンヂ4とを互
に近イ」り方向へ押1」することにより、第9図に示さ
れている如く、ηさ及び純チタニウムの粉末の体積率が
それぞれ4mm、50%である第一の層22ど、厚さ及
びIli fタニウムの粉末の体積率がてれぞれ411
11n、2Ft%である第二の層23と、厚さ及び純チ
タニウムの粉末の体積率がそれぞれ4mm、10%であ
る第三の層24とよりなる直径iQlnm、長さ12I
Il111の円柱状の圧縮成形体25を一体的に形成し
Iζ。
次いで図には示されていないがアルゴンガス雰囲気中に
て圧縮成形体25を400 ’Cに予熱し、しかる後第
10図に示されている如く圧縮成形体25をその第一の
層22を下にして200℃の鋳型10のモールドキトピ
ティ11内に配置した。
次いで第11図に示されている如く、鋳型10のモール
ドキャビディ′11内に500 CO,湯温780℃の
純アルミニウム(純度99.7%)の溶湯26を注湯し
た。次いぐ溶湯26をプランジャ13により1500 
k!]/ ax’の圧ツノにて加圧し、イの加圧状態を
溶湯が完全に凝固するj、′c−保持した。
溶湯が完全に凝固した後、ノックアウトビン14によっ
−C鋳型10内より凝固体を取出した。この凝固体を軸
線に沿って切断したところ、各部の組織が均一ぐある所
望のl−i−Δ1合金が形成されていることが認められ
た。尚(れぞれ圧縮成形体25の第一の層22、第二の
層23、第三の層24に対応する部分のマクロの組成は
それぞれA1−62.7%Ti、Δ1−27.2%王i
、△1−15.7%Tiであった。
以上に於ては本発明を幾つかの実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第1図は本発明による合金の製造方法の一つ
の実施例の製造工程を示づ解図的断面図、第5図乃至第
7図はそれぞれ純マンガンの粉末と純アルミニウムの粉
末とよりなる圧縮成形体、純コバルトの粉末とアルミニ
ウム合金4j& t(lとよりなる圧縮成形体、純ニッ
ケルの粉末どIli IF鉛の粉末とよりなる圧縮成形
体の一部を拡大して示づ解図的部分断面図、第8図乃至
第11図は本発明にJ、る合金の製造方法の他の一つの
実施例の’JJ 迄十稈を示す解図的所面図である。 1・・・孔、2・・・型本体、3・・・アッパパンチ、
4・・・0アバンチ、5・・・粉末混合物、6・・・純
マンガンの粉末、7・・・純アルミニウムの粉末、8・
・・圧縮成形体、10・・・鋳型、11・・・モールド
キャビディ、12・・・純アルミニウムの溶湯、13・
・・プランジャ。 14・・・ノックアウトピン、15・・・純コバルトの
粉末、16・・・アルミニウム合金繊維、17・・・純
ニッケルの粉末、18・・・純亜鉛の粉末、19・・・
純チタニウムの粉末、20.21・・・混合物、22・
・・第一の層、23・・・第二の層、24・・・第三の
層、25・・・圧縮成形体、2G・・・純アルミニウム
の溶湯特 r[出 願 人 [−ヨタ自動車株式会ン1
代 理 人 弁理士 明 石 昌 毅 第1図 第 2 図 第3図 10 第4図 第5図 第 6 図 第7図 第8図 第9図 第10図 0 第 II 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第一の金属と該第−の金属よりも低い融点を有づる第二
    の金属とよりなる合金の製造方法にして、前記第一の金
    属の微細片と前記第二の金属又はこれと実質的に同一の
    金属の微細片とよりなる混合物にて多孔質体を形成し、
    前記多孔質体を鋳型内に配置し、前記鋳型内に前記第二
    の金属の溶湯を、注渇し、前記溶湯を前記多孔質体内に
    浸透させることにより前記第一の金属と前記第二の金属
    とを合金化さける合金の製造方法。
JP22151183A 1983-11-25 1983-11-25 合金の製造方法 Granted JPS60114531A (ja)

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JP22151183A JPS60114531A (ja) 1983-11-25 1983-11-25 合金の製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000032335A1 (de) * 1998-12-03 2000-06-08 Otto Junker Gmbh Verbundgussteil und verfahren zu seiner herstellung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000032335A1 (de) * 1998-12-03 2000-06-08 Otto Junker Gmbh Verbundgussteil und verfahren zu seiner herstellung

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