JPS60114536A - 合金の製造方法 - Google Patents

合金の製造方法

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JPS60114536A
JPS60114536A JP22151683A JP22151683A JPS60114536A JP S60114536 A JPS60114536 A JP S60114536A JP 22151683 A JP22151683 A JP 22151683A JP 22151683 A JP22151683 A JP 22151683A JP S60114536 A JPS60114536 A JP S60114536A
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JP
Japan
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metal
container
mold
alloy
case
Prior art date
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Pending
Application number
JP22151683A
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English (en)
Inventor
Tadashi Donomoto
堂ノ本 忠
Atsuo Tanaka
淳夫 田中
Masahiro Kubo
雅洋 久保
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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、更に詳細にはイの!!j造方法
に係る。
従来技術 本願発明名等は、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合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
’O号に於て、第一の金属と該第−の金属よりも低い融
点をイjJ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け
、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づる合金の
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、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、v1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ン易すると、溶湯の流動
13作用及び多孔質体と溶湯との間の比重差に起因して
、多孔質体が淫−1二つ!とり傾いたりして鋳型内の所
定の位置にて合金を形成づることができなくなったり、
多孔質体か1に型の内壁面ヤブランジャの表面に別当I
Jで欠損した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J:りその内部に第二の金
属の溶湯が良好に浸透し得るよう、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箸である。またかかる問題の発生を
回避ずべく、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すると、第二の金属の浸透
性が悪化するだ【ノでなく、多孔質体の鋳型に接触覆る
部分が圧壊したり、多孔質体に割れが発生したりすると
いう問題が生じる。
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、かかる問題が生じることがないよう
改善された合金の製造方法を提供することを目的として
いる。
発明の構成 かかる[1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イiする第二の金属とよりなる
合金の製造方法にして、間口部を有づる容器内に前記第
一の金属の微細片の集合体を充填し、前記容器を前記鋳
型内に配置すると共に前記容器を前記vi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江湖し、
前記溶湯を前記集合体内に浸透さゼ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、容器内に充填された第一の金属の微細
片の集合体は容器が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止されるので、
集合体のみかけの比重と第二の金属の溶湯の比重とが大
きく相違する場合にも、鋳型内に第二の金属の溶湯が注
湯される段階に於て溶湯の流動作用により集合体が鋳型
内にて変位せしめられることが回避され、またかくして
集合体が鋳型内の所定の位置に保持された状態にて第二
の金属の溶湯が集合体内に浸透し、これにより鋳型内の
所定の領域にて所望の合金を製造づることができる。
本発明による合金の製造方法に於ては、第一の金属の微
細片の集合体は、該集合体中に第二の金属の溶湯が良好
に浸透し得るよう、空温以上の温度、望ましくは第二の
金属の溶湯以上の温1真に予熱されることがりTましく
、集合体が鋳型内にて予熱される場合には、集合体が予
熱されてから鋳型内に第二の金属の溶湯が′6.渇され
るまでの過程に於ける集合体の温度低下を抑制すべく、
容器として断熱材製の容器や断熱材のマットなどにて被
包された金属製の容器などが使用されることが好ましく
、集合体が鋳型内にて予熱される場合には、金属製の容
器の如く熱伝導性に優れた容器が使用されることが好ま
しい。また金属製の容器が使用される場合には、その容
器を構成する金属部ま実質的に第二の金属の溶湯と合金
化しない金属であることが好ましく、特に第二の金属部
4.tこれと実質的に四−の金属にて形成された容器を
用いれば、製造されるべき合金の組成に恩影菅が及ぶこ
とを確実に回避づることができるだけでなく、その容器
は鋳型内に第二の金属の溶湯が注湯された段階に於て溶
融して消失するので、所定の部位のみが所望の合金より
なる金属部月を製造する場合にも、後工程に於て容器を
除去づ−ることを要しない。
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九素又は合金のいずれであってもよ
く、第一の金属の「微細片」は。
粉末、不連続繊維、切粉、箔1′!i又はこれらの況合
物であってよく、第一の金属の微細片の集合体を容器内
に充填する過程に於ては、集合体を容器内にて圧縮成形
又は吸引成形することにより所定の形状の多孔質体が形
成され該多孔質体が容器に固定されることが好ましく、
容器を鋳型の内壁面に係止することは容器を直接又は断
熱材を介して鋳型のモールドキャビティに圧入すること
ににり行われることが好ましい。
以下に添付の図を参照しつつ、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図に示されている如く、実質的に円筒形台なし
下端に放射状に延在する32個の舌状部1を有づる外径
39IllIIl、長さ40+nm、板Jg0.511
1111のステンレス鋼(JIS規格S U S 3 
’04 )製の容器2を用意した。次いで第2図に示さ
れている如く、容器2内に平均粒径が0.5μmである
164gの純タンゲスアン(純度99.0%)の粉末の
集合体を充填し、該集合体をパンチ3にてf■縮づるこ
とにより、純タングステンの粉末のかさ密度が4.83
g/ccである直径38mm、長さ301Illllの
圧縮成形体4を容器2内にて形成した。
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4を容器ごと400 ’C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4を容器ごと
300℃の鋳型5のモールドキャビティG内に配置した
。この場合モールドキャビディ6は第3図に示されてい
る如く抜き勾配を右する実質的に円筒形をなしており、
容器2はその舌状部1が七−ルドキレビティ6の側壁面
に圧入されることによりモールドキャビティG内の所定
の位置に固定され1= 。
次いで第4図に示されている如く、鋳型5のモールドキ
ャビティ6内に5 ’O’OCO1湯温800 ’Cの
純アルミニウム(純度99.7%)の溶湯7を注湯した
。次いで純アルミニウムの溶湯7をプランジャ8により
15 ’O’Oko/ Cl119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、ノックアウトビン9によって鋳
型5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、所望の均一な組織を有するW−A1
合金がし一ルドキ11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W−A1合金のマクロの
組成はW−29,6%A1であった。
実施例2 容器として実質的に円筒形をなし下端に放射状に延在す
る34個の舌状部を一体に有する外径42nIIll、
長さ40n++n、板厚immの炭素鋼(JIs7J2
格515C)製の容器が使用され、第一の金属の微細片
の集合体として平均繊維径が80μmであり平均繊維長
が3111mであり実質的に三次元ランダムにて配向さ
れた7 ’O(lのCu−−7−n繊維(Cu−40%
Zn)が使用され、該繊維にてかさ密度が2.’06g
/ccである直径401nl111長さ3Qm1Mの円
柱状の圧縮成形体が容器内にて形成され、該圧縮成形体
が容器ごと500℃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A04C)の溶湯が使
用され、湯温及び溶湯に対する加圧力がそれぞれ75 
’O℃、5 ’O’Okす/(♂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CIJ −,
211−A1合金を製造した。
この実施例に於ても所望の均一な11 fjiを有する
Qu−,211−A1合金がモールドキャピテイ内の所
定の位置にて形成されており、圧縮成形体の欠損等の不
具合は認められなかった。尚この実施例に於−(製造さ
れ1=Cu−7n−A1合金のマクロの組成はAl−3
’0.2%OL+−20.1%7nであった。
実施例3 容器として実質的に円筒形をなし下端に放射状に延在す
る34個の舌状部をイjする外径42mm、高さ40I
l111板厚Q、5+nmの純アルミニウム(tiIl
l1度99.7%)製の容器が使用され、第一の金属の
微細片の集合体として平均粒径が2μmである152g
の純マンガン(純度99.9%)の粉末の集合体が使用
され、該集合体にてかさ密度が4゜469/ccである
直径41mm、長さ3 ’Q 111111の円柱状の
圧縮成形体が容器内にて形成され、該圧縮成形体が容器
ごと40’O℃に予熱され、第二の金属の溶湯としてア
ルミニウム合金(JIsPA格AC4C)の溶湯が使用
され、湯温が75 ’O℃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Mn−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をイ」JるMn−
Al合金がモールドキャピテイ内の所定の位置にて形成
されており、圧縮成形体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1yln−A1
合金のマクロの組成は1yjn−26,6%A1であっ
た。
実施例4 それぞれ第1図及び第2図に対応する第5図及び第6図
に示されている如く、容器として円筒状外周面全体が厚
さ5mmのアルミナ−シリカ繊維よりなる断熱マット(
イソライト・パブコック耐火株式会社製「カオウール」
)10にて巻かれた外径38mm、長さ40mm、板厚
0.5mll1ノステンレ’)、114 (J l5L
ff格SUS304)Mc7)円a形の容器11が使用
され、第一の金属の微細片の集合体として平均粒径が3
μn1である135.5gの純クロム(純度99,0%
)の粉末の集合体が使用され、該集合体にてかさ密度が
3.6’Oa/ccである直径37m1′i、長さ3Q
llImの円柱状の圧縮成形体′12が形成され、該圧
縮成形体が容器ごと800°Cに予熱され、容器11が
断熱マツ1−10を介して鋳型3のモールドキャビティ
6に圧入によつ゛C固定され、第二の金属の溶湯どし−
C純ングネシウムく純度99.3%)の溶湯が使用され
、鋳型の温度、湯温、及び溶渇に対する加圧力がそれぞ
れ350℃、700℃、75 ’Ok(1/ 、n’に
設定され、k点を除き、ti本の実施例1の場合と同一
の要領にてQr−M(1合金を製造した。
この実施例に於ても所望の均一な組織を右ゴる0r−t
vLo合金がモールドキャビテイ内の所定の位置にて形
成されており、圧縮成形体の欠]0′@−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Cr−
MQ合金のマクロの組成はCr−19,5%M(+であ
った。
実施例5 第1図に示された容器と実質的に同一の形態を有する直
径39mm、長さ40+nm、板厚1.0mmの純アル
ミニウム(純度99.7%)製の容器13を用意し、第
7図に示されている如く舌状部14にて鋳型5のモール
ドキャビティ6に圧入することにより容器13を鋳型内
に同定しtc 0次いで第8図に示されている如く、容
器13内に平均粒径が6 ’Ou mであり600 ’
Cに予熱された152gの純銅(純度97%)の集合体
を充填し、該集合体をパンチ15により1 ’O’OO
kg/ [jl’の圧力にて圧縮することにより、純銅
の粉末のかさ密度が4゜47(]/CCである直径37
mm、長さ30+nmの円(J状の圧縮成形体16を容
器13内にて形成した。
次いで第9図に示されている如り、鋳型5のモールドキ
ャビティ6内に5 ’0 ’OCO,湯温8 ’O’O
℃の純アルミニウム(t111度99.7%)の溶湯1
7をFL tlJし、該溶湯をプランジャ8により10
00に9/cm’の圧力にて加圧()、その加圧状態を
溶渇が完全に凝固するまで保持した。溶渇が完全に凝固
した後、ノックア・り1〜ピン9によって鋳型5内より
凝固体を取出した。その凝固体を軸線に治って切断した
ところ、所望の均一な組織を有するCl−Al合金がモ
ールドキャビテイ内の所定の位置にて形成されており、
圧縮成形体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CIJ−Al合金のマクロの組成は
Cu−23,2%Δ1であった。
実施例6 先ずアルミナ短繊維<IC1株式会社製「サフィ〜ル」
)と無機質バインダとしての]ロイダルシリカとの混合
物を成形して乾燥させることにより、第10図に示され
ている如く、実ST的に三次元ランダムにて配向された
体積宇10%のアルミナ短繊維よりなり3’Ox 3’
Ox 3’Orn…の窪み18をイjする壁厚12mm
の弁状の容器19を形成した。
次いで容器19の窪み18内に平均粒径が40μmであ
る61gの純チタニウム(N!瓜97.0%)の粉末の
集合体を圧縮しつつ充填−J−ることににす、純チタニ
ウムの粉末のかさ密度が2.270/CGである3−O
x 3’Ox 3’Qmmの立方体状の圧縮成形体20
を容器19内にて形成した。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゛C圧縮成形体20を容器
ごと700℃に予熱し、しかる後第11図に示されてい
る如く圧縮成形体20を容器ごと35 ’O℃の鋳型5
のモールドキャビティ6内に配置した。
次いで図には示されていないが鋳型5の七−ルビキャビ
ティ6内に500ccse+温780℃の純アルミニウ
ム(純を臭99.7%)の?8潟を汗渇し、純アルミニ
ウムの溶湯をプランジャにより1000 kg/い2の
圧力にて加圧し、その加圧状態を溶渇が完全に凝固づる
まで保持した。溶渇か完全に凝固した後、ノックアウト
ビンによって鋳型5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どころ、所望の均一な組織を
右づるli−Al合金がし一ルドキトビディ内の所定の
位置にて形成されており、圧縮成形体の欠損等の不具合
も認められなかった。尚上述の如く形成されたTi−A
l合金のマクロの組成は王i −37,3%AIであっ
た。
以−Fに於C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゛C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前回、第5図及び第6図は本
発明による合金の製造方法の他の一つの実施例の製造工
程の一部を承り前回、第7図乃至第9図は本発明にJ:
る合金の製造り法の更に他の一つの実施例のlll造工
程を示J前回、第1○図及び第11図は本発明による合
金の製造方法の更に他の一つの実施例の製造]二程の一
部を承り前回である。 1・・・舌状部、2・・・容器、3・・・パンチ、4・
・・圧縮成形体、5・・・鋳型、6・・・モールドキャ
ビディ、7・・・純アルミニウムの溶湯、8・・・プラ
ンジャ、9・・・ノックアラ1〜ビン、10・・・断熱
マツ1〜,11・・・容器、12・・・圧縮成形体、1
3・・・容器、′14・・・舌状部、15・・・パンチ
、16・・・圧縮成形体、17・・・純アルミニウムの
溶湯、18・・・窪み、19・・・容器。 20・・・圧縮成形体 特許出願人 1〜ヨタ自動車株式会着 代 即 人 弁理士 明 b 昌 毅 第1図 第 2 図 第3図 第4図 第5図 第 6 図 第 7 図 消8図 第 9 図 第 10 図 B 第11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、開口部を右づ
    る容器内に前記第一の金属の微細i″iの集合体を充填
    し、前記容器を鋳型内に配置すると共に前記容器を前記
    鋳型の内壁面に係1し、前記鋳型内に前記第二の金属の
    溶湯を注渇し、前記溶湯を前記集合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。
JP22151683A 1983-11-25 1983-11-25 合金の製造方法 Pending JPS60114536A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977947A (en) * 1989-01-31 1990-12-18 Battelle Memorial Institute Method and a device for homogenizing the intimate structure of metals and alloys cast under pressure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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