JPS60114532A - 合金の製造方法 - Google Patents

合金の製造方法

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JPS60114532A
JPS60114532A JP22151283A JP22151283A JPS60114532A JP S60114532 A JPS60114532 A JP S60114532A JP 22151283 A JP22151283 A JP 22151283A JP 22151283 A JP22151283 A JP 22151283A JP S60114532 A JPS60114532 A JP S60114532A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
mold
layer
alloy
porous body
Prior art date
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Pending
Application number
JP22151283A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Donomoto
堂ノ本 忠
Atsuo Tanaka
淳夫 田中
Masahiro Kubo
雅洋 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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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(係り、更に詳細にはその製造方法に係
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
又は粉末を添加して混介す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
を有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よ
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’J
J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、多孔質体
のみかけの比重が第二の金属の溶湯の比重に比してはる
かに小さいため、鋳型内に多孔質体を配置ししかる後鋳
型内に第二の金属の溶湯を注湯すると、溶湯の流動作用
及び多孔質体と溶湯との間の比重差に起因して、多孔質
体がn1−) 1.:り傾いたりして鋳型内の所定の位
置にて合金を形成することができなくなったり、多孔質
体が鋳型の内壁面やプランシトの表面に衝当して欠損し
Icりする等の不具合が生じることがある。かかる問題
は、多孔質体の全周よりその内部に第二の金属の溶湯が
良好に浸透しく9るよう、多孔質体の体積よりもはるか
に大きい容積を有する鋳型内に多孔質体が配置される場
合に特に顕著である。またかかる問題の発生を回避サベ
く、第一の金属よりなる多孔質体を直接鋳型の内壁面に
圧入等によって係−止Jると、第二の金属の浸透性が悪
化するだtノでなく、多孔質体の鋳型に接触覆る部分が
几壊したり、多孔質体に割れが発生したりするという問
題が生じる。
光明の目的 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、かかる問題が生じることがないよう
改善され1C合金の製造方法を提供づることを目的とし
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
金属よりも低い融点を右Jる第二の金属とよりなる合金
の製造方法にして、前記第一の金属よりなる多孔質の第
一の層と前記第二の金属又はこれと実質的に同一の金属
よりなる多孔質の第二の層とよりなる多孔質イホを一体
的に形成し、前記多孔質体を前記鋳型内に配置すると共
に前記多孔質体を前記第二の層にて前記鋳型の内壁面に
係止し、前記鋳型内に前記第二の金属の溶湯を注湯し、
前記溶湯を前記多孔質体内に浸透さけることにより前記
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、鋳型内に配置された多孔質体はその第
二の層にて鋳型の内壁面に係止されることにより鋳型に
対し相対的に変位することが防、+Lされるので、多孔
質体のみかりの比重と第二の金属の溶湯の比重とが大き
く相違覆る場合にも、鋳型内に第二の金属の溶湯が江湖
される段階に於(溶湯の流動作用により多孔質体が鋳型
内に(変位けしめられることが回避され、またかくして
多孔質体が鋳型内の所定の位置に保持された状態にて第
二の金属の溶湯が多孔質体内に浸透し、これにより多孔
質体の欠損等を生じることなく鋳型内の所定の領域にて
所望の合金を製造することができる。
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−及び第二の層よりなる多孔質体は、第一の金属
の粉末、不連続m帷、切粉、箔片又はこれらの混合物の
層と、第二の金製又はこれと実質的に同一の金属の粉末
、不連続繊維、切粉、箔片又はこれらの混合物の層とを
上下に配置し、それを圧縮成形又は吸引成形づることに
より一括して所定の形状に一体的に形成されることが9
Yましく、多孔質体をその第二の層にて鋳型の内壁面に
係止り−ることは第二の層の部分にて鋳型のモールドキ
ャビティ内に圧入することにより行われることが好まし
い。
以Fに添(lの図を参照しつつ、本発明を実施例につい
て詳細に説明する。
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
1を有J−る型本体2ど、孔1に嵌合するアッパパンチ
3及びロアパンチ4とよりなる圧縮成形型を用意した。
次いで第1図に示されている如く型本体2と0アバンチ
4とにより郭定される円筒状の窪み内に平均粒径が25
μIII r−ある57゜1gの純チタニウム(純度9
7.0%)の粉末5を充填し、該純チタニウムの粉末5
の層−[に平均粒径が35μmである34(Jの純アル
ミニウム(@度99.7%)の粉末6を配置した。次い
で第2図に示されている如く、孔1にj′ツババンチ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とロアパンチ4とをHに近(=J <方向
へ押圧することにより、純チタニウムの粉末よりなりか
さ密度及びJワさがそれぞれ1.35o /cc、 1
0+nmである第一の層7と、純アルミニウムの粉末に
りなりかさ密瓜及び19さがそれぞれ2゜27g/cc
、 101Il+nぐある第二の層8とJ、りなる直径
4Qmm、艮ざ20+1111の円柱状の圧縮成形体9
を一体的に形成した。
次いぐ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9を4. O0℃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9をその第二の層8を
下にして300℃の鋳型10のモールド主11ビデイ1
1内に配置した。この場合モールドキャピテイ11は第
3図に示されている如く抜き勾配をイjづる実質的に円
筒形をなしており、圧縮成形体9はその第二の層8がモ
ールドキャビティ内 ールドキャビティ11内の所定の位置に固定されIC6 次いで第4図に示されている如く、鋳型10の七−ルド
キャビテイ11内に600 CO,湯温800℃の純ア
ルミニウム(純度99.7%)の溶湯12を注湯しIこ
。次いで純アルミニウムの溶湯12をプランジIr13
により1000 ku/ ex’の圧力にて加圧し、そ
の加圧状態を溶湯が完全に凝固するまで保持した。溶湯
が完全に凝固した後、ノックアラ1−ビン14によって
鋳型10内より凝固体を取出した。(の凝固体を軸線に
沿って切断したところ、チタニウムとアルミニウムどよ
りなる所望の均一な組織の合金がモールドキャビティ内
の所定の位置にて形成されており、圧縮成形体の第一の
層の欠損等の不具合も認められなかった。尚上述の如く
形成されたTi−A1合金のマク1]の組成はTi−3
7,3%A1であった。
実施例2 平均繊維径が60μmであり平均繊N長が3゜5μm1
mである17.8(+の純アルミニウム(純度99.7
%)繊維が実質的に三次元ランダムにて配向されかさ密
度が0.81 g/ccである第一の層と、平均粒径が
7IOμmである62.7(+の純亜鉛(純度99.8
%)の粉末よりなりかさ密度が2.85g/ccである
第二の層とよりなる円柱状の圧縮成形体が形成され、該
圧縮成形体が250℃に予熱され、第二の金属の溶湯と
して亜鉛合金(JIS規格ZDC1)が使用され、鋳型
の温度、溶湯量、湯温、溶湯に対する加圧力がそれぞれ
200℃、600cc、500℃、750 k(J/)
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7 n−へ1合金を製造した。
この実施例に於ても所望の均一な[のZn−A1合金が
モールドキャビティ内の所定の位置にて形成されており
、圧縮成形体のダ■−の層の欠損等の不具合は認められ
なかった。尚この実施例に於て製造されたZll−A1
合金のマクロの組成はZn−17,4%Al−0,9%
curあった。
実施例3 平均粒径が40μmである78.40の純亜鉛(純度9
9.8%)の粉末よりなり厚さ及びかさ密瓜がそれぞれ
10鋤m、3.57(J/ccである第一の囮と、平均
粒径が43μ和である120.59の純スズ(純1.!
i[99,5%)の粉末よりなり厚さ及びかさ密度がそ
れぞれ15ms、 3.65(+ /CCである第二の
層とよりなる円柱状の圧縮成形体が形成され、該圧縮成
形体が180℃に予熱され、第二の金属の溶湯として純
スズ(純1199.3%)が使用され、鋳型の温匪、溶
湯量、湯温、溶湯に対する加圧力がそれぞれ150℃、
600 CCl350℃、1500k<1/am’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Zn −8n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7−n −8n
合金がモールドキャビティ内の所定の位置にて形成され
ており、圧縮成形体の第一の層の欠損等の不具合は認め
られなかった。尚この実施例に於て製造されたZll−
3n合金のマクロの組成は3n−4,9,4%Z II
であった。
実施例4 先ず第5図及び第6図に示されている如く、大径部21
aと小径部21bとこれらを接続りるデーパ部2ICと
よりなる孔21を有する型本体22ど、孔21の大径部
21aに嵌合づるアッパパンヂ23と、IL21の小径
部211)に1■合づる[1アパンヂ24とよりなる圧
縮成形型を用意しIc0次いで第5図に示されている如
く、型本体22とロアパンヂ24とにより郭定される実
質的に円筒状の窪み内に平均粒径が2μmである99.
2aの純コバルト(IiIi度99.8%)の粉末25
を充填し、純コバルトの粉末の層上に平均Ill径が6
0μ麟であり平均繊維長が3.5IlllNであり実質
的に三次元ランダムにて配向された14.2oの純アル
ミニウム(純度99.7%)繊[26を配置した。次い
で大径部21aにアッパバンチ23を嵌合させ、図には
示されていないプレス装置によリアツババンチ3とロア
バンチ4とを互に近イリク方向へ押圧することにより、
第6図に示されている如く、直径、厚さ及びかさ密度が
それぞれ38翔−11!Mm、 4 、45u /cc
である第一の層27と、直径、厚さ及びかさ密度がイれ
ぞれ42mm。
15IIII、0.81g/ccである第二の層28と
よりなる実質的に円柱状の圧縮成形体29を一体的に形
成した。
次いで図には示され゛(いないがアルゴンガス雰囲気中
にて圧縮成形体29を400“Cに予熱し、しかる後第
7図に示されている如く圧縮成形体29をその第一の層
27を下にして300℃の鋳型30のモールド:1ヤビ
テイ31内に配置した。こに於て使用された鋳型の〜揚
台と同様、僅かに傾斜した抜き勾配を有しており、圧縮
成形体29はその第二の層28がモールドキャビテ(3
1の側壁面に圧入されることにより第7図に示されてい
る如く固定された。
次いで第8図に示されている如く、鋳型30のモールド
キャビティ31内に600CC,l温780℃のアルミ
ニウム合金(JIS規格AC4C)の溶湯32を注湯し
た。次いで溶湯32をプランジャ33により11000
kノの圧力にて加圧し、その加圧状態な溶湯が完全に凝
固づるまで保持した。溶湯が完全に凝固した後、ノック
アウトビン34によって鋳型30内より凝固体を取出し
た。
この凝固体を切断したところ、所望の均一な組織を有す
るCo−Al合金がモールドキャピテイの内の所定の位
置にて形成されており、圧縮成形体の第一の層の欠損等
の不具合も認められなかった。
尚この実施例に於て製造されたCo−Al合金のマクロ
の組成はCo−23,3%AI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4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す解図的断面図、第5図乃至第
8図は本発明による合金の@選方法の他の一つの実施例
の製造工程を示づ解図的斯面図である。 1・・・孔、2・・・型本体、3・・・アッパバンチ、
4・・・ロアパンチ、5・・・純チタニチウムの粉末、
6・・・純アルミニウムの粉末、7・・・第一の層、8
・・・第二の層、9・・・圧縮成形体、10・・・鋳型
、11・・・モールドキャビティ、12・・・純アルミ
ニウムの溶湯、13・・・プランジv、14・・・ノッ
クアウトビン、21・・・孔、21a・・・大径部、2
1b・・・小径部、21G・・・デーパ部、22・・・
型本体、23・・・アッパバンチ。 24・・・ロアパンチ、25・・・純コバルトの粉末、
26・・・純アルミニウム繊維、27・・・第一の層、
28・・・第二の層、29・・・圧縮成形体、30・・
・鋳型231・・・モールドキャビティ、32・・・ア
ルミニウム合金の溶湯、33・・・プランジp、34・
・・ノックアウトビン 特許出願人 トヨタ自動車株式会礼 代 理 人 弁理士 明 石 昌 毅 第 l 図 第 2−図 第3図 第4図 第5図 2 第6図 $7図 第8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右する第二
    の金属とよりなる合金の製造方法にして、前記第一の金
    属よりなる多孔質の第一の層と前記第二の金属又はこれ
    と実質的に同一の金属よりなる多孔質の第二の層とより
    なる多孔質体を一体的に形成し、前記多孔質体を鋳型内
    に配置づると共に前記多孔質体を前記第二の層にて前記
    鋳型の内壁面に係止し、前記鋳型内に前記第二の金屑の
    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屑と前記第二の金属とを合金化
    させる合金の製造方法。
JP22151283A 1983-11-25 1983-11-25 合金の製造方法 Pending JPS60114532A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5188164A (en) * 1989-07-21 1993-02-23 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming macrocomposite bodies by self-generated vacuum techniques using a glassy seal
US5224533A (en) * 1989-07-18 1993-07-06 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming metal matrix composite bodies by a self-generated vaccum process, and products produced therefrom
US5247986A (en) * 1989-07-21 1993-09-28 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming macrocomposite bodies by self-generated vacuum techniques, and products produced therefrom

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5188164A (en) * 1989-07-21 1993-02-23 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming macrocomposite bodies by self-generated vacuum techniques using a glassy seal
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