JPS60121237A - 金属複合体 - Google Patents
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- JPS60121237A JPS60121237A JP58229096A JP22909683A JPS60121237A JP S60121237 A JPS60121237 A JP S60121237A JP 58229096 A JP58229096 A JP 58229096A JP 22909683 A JP22909683 A JP 22909683A JP S60121237 A JPS60121237 A JP S60121237A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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- B21K1/205—Making machine elements valve parts rocker arms
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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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】
(産業上の利用分野)
この発明は、部分的に異なる特性が要求される部品、例
えばエンジン用ロッカーアーム、カムシャフト、シリン
ダ等に適用することができる金属複合体に関するもので
ある。
えばエンジン用ロッカーアーム、カムシャフト、シリン
ダ等に適用することができる金属複合体に関するもので
ある。
(従来技術)
従来、部分的に異なる特性が要求される部品(製品を含
む)としては、例えばエンジン用ロッカーアーム、カム
シャフト、シリンダ等があり、上記各部品の本体部分は
必要な強度を有していることが要求されると同時に、口
、ンカーアームの特にカムとの当たり部、カムシャフト
のカムノーズ部、シリンダのピストン摺動面においては
優れた耐摩耗性や耐焼イ1性を有していることが要求さ
れる。
む)としては、例えばエンジン用ロッカーアーム、カム
シャフト、シリンダ等があり、上記各部品の本体部分は
必要な強度を有していることが要求されると同時に、口
、ンカーアームの特にカムとの当たり部、カムシャフト
のカムノーズ部、シリンダのピストン摺動面においては
優れた耐摩耗性や耐焼イ1性を有していることが要求さ
れる。
従来、このような部分的に異なる特性が要求される部品
は、例えば、■浸炭、窒化あるいは急冷等の表面硬化処
理を施したもの、■低圧鋳造(ダイカスト等)により所
望の特性を有する部分を本体部分で鋳ぐるみしたもの(
例えば、実開昭54−11208号公報)、などとして
構成することが考えられていた。
は、例えば、■浸炭、窒化あるいは急冷等の表面硬化処
理を施したもの、■低圧鋳造(ダイカスト等)により所
望の特性を有する部分を本体部分で鋳ぐるみしたもの(
例えば、実開昭54−11208号公報)、などとして
構成することが考えられていた。
しかしながら、このような従来の部品(製品を含む)に
おいて、前記■の表面硬化処理したものでは表面の耐摩
耗性が十分でないことが多く、また耐摩耗性層が薄いも
のであったりするという問題点を有し、前記■のダイカ
スト等の低圧鋳造により鋳ぐるみしたものでは、鋳ぐる
まれる部分とこれを鋳ぐるむ金属部分との境界部分にお
ける溶融接合が十分となりがたく、鋳ぐるまれだ部分が
剥離ないしは脱落することがあるという問題点があった
。
おいて、前記■の表面硬化処理したものでは表面の耐摩
耗性が十分でないことが多く、また耐摩耗性層が薄いも
のであったりするという問題点を有し、前記■のダイカ
スト等の低圧鋳造により鋳ぐるみしたものでは、鋳ぐる
まれる部分とこれを鋳ぐるむ金属部分との境界部分にお
ける溶融接合が十分となりがたく、鋳ぐるまれだ部分が
剥離ないしは脱落することがあるという問題点があった
。
(発明の目的)
この発明は、上述したような従来の問題点に着目してな
されたもので、金属焼結体部分と金属溶製体部分とを有
する金属複合体において、前記金属焼結体部分と金属溶
製体部分との間における接合が著しく良好なものとなっ
ており、部分的に異なる特性が要求される部品あるいは
製品そのものとして適用することができる金属複合体を
提供することを目的としている。
されたもので、金属焼結体部分と金属溶製体部分とを有
する金属複合体において、前記金属焼結体部分と金属溶
製体部分との間における接合が著しく良好なものとなっ
ており、部分的に異なる特性が要求される部品あるいは
製品そのものとして適用することができる金属複合体を
提供することを目的としている。
(発明の構成)
この発明による金属複合体は、金属焼結体部分と金属溶
製体部分とを有し、前記金属焼結体部分の少なくとも前
記金属溶製体部分との接合部における孔内に、前記金属
溶製体の溶湯を溶湯鍛造により加圧浸透させて成ること
を特徴としている。
製体部分とを有し、前記金属焼結体部分の少なくとも前
記金属溶製体部分との接合部における孔内に、前記金属
溶製体の溶湯を溶湯鍛造により加圧浸透させて成ること
を特徴としている。
この発明による金属複合体において、前記金属焼結体と
しては、鉄系焼結体、銅系焼結体、アルミニウム系焼結
体などが使用され、さらにはサーメット系焼結体なども
この発明に含まれるものであり、要求される金属焼結体
部分の特性、例えば耐摩耗性、耐焼付性、耐熱性、耐食
性等々の特性を考慮して選択使用する。
しては、鉄系焼結体、銅系焼結体、アルミニウム系焼結
体などが使用され、さらにはサーメット系焼結体なども
この発明に含まれるものであり、要求される金属焼結体
部分の特性、例えば耐摩耗性、耐焼付性、耐熱性、耐食
性等々の特性を考慮して選択使用する。
また、金属溶製体を構成する金属としては、アルミニウ
ムもしくはその合金、マグネシウムもしくはその合金等
の後述する溶湯鍛造可能な金属が使用され、要求される
金属溶製体部分の特性、例えば強度、靭性、耐熱性、耐
食性等々を考慮して選択使用する。
ムもしくはその合金、マグネシウムもしくはその合金等
の後述する溶湯鍛造可能な金属が使用され、要求される
金属溶製体部分の特性、例えば強度、靭性、耐熱性、耐
食性等々を考慮して選択使用する。
そして、前記4属焼結体部分の少なくとも前記金属溶製
体部分との接合部における孔内に、前記金属溶製体の溶
湯を溶湯鍛造により加圧浸透させることにより金属複合
体となしたものである。
体部分との接合部における孔内に、前記金属溶製体の溶
湯を溶湯鍛造により加圧浸透させることにより金属複合
体となしたものである。
したがって、前記金属焼結体の密度(あるいは気孔率)
は、前記金属溶製体を構成する金属溶湯が溶湯鍛造時に
金属焼結体の少なくとも接合部分における孔内に十分に
浸透しうるようなものが望ましく、例えば、10%以上
の気孔率を有するものを使用することがより一層望まし
い。
は、前記金属溶製体を構成する金属溶湯が溶湯鍛造時に
金属焼結体の少なくとも接合部分における孔内に十分に
浸透しうるようなものが望ましく、例えば、10%以上
の気孔率を有するものを使用することがより一層望まし
い。
また、金属焼結体中に溶湯鍛造によって金属溶湯な浸透
させるに際しては、焼結体を予熱しておく方がより望ま
しい。このとき、焼結体は酸化される可能性がある。し
たがって、予熱後の焼結体を溶湯鍛造機にセットしたの
ち溶湯鍛造により金属溶湯を浸透させた金属複合体では
、焼結体粒子と金属との境界部分に酸化膜が存在する場
合が生ずる。そこで、このような酸化膜の存在をなくす
ため、焼結体にあらかじめ銅めっき等の表面処理を施し
て一時的に気孔部分を塞ぎ、その後予熱することによっ
て加熱による酸化を防止し、焼結体粒子と金属溶湯との
溶着性をより一層高めることができるようにすることも
必要に応じて望ましい。
させるに際しては、焼結体を予熱しておく方がより望ま
しい。このとき、焼結体は酸化される可能性がある。し
たがって、予熱後の焼結体を溶湯鍛造機にセットしたの
ち溶湯鍛造により金属溶湯を浸透させた金属複合体では
、焼結体粒子と金属との境界部分に酸化膜が存在する場
合が生ずる。そこで、このような酸化膜の存在をなくす
ため、焼結体にあらかじめ銅めっき等の表面処理を施し
て一時的に気孔部分を塞ぎ、その後予熱することによっ
て加熱による酸化を防止し、焼結体粒子と金属溶湯との
溶着性をより一層高めることができるようにすることも
必要に応じて望ましい。
この溶湯鍛造は、金型内に入れた金属溶湯を所定の圧力
で加圧し、この加圧下で前記金属溶湯を凝固させるもの
であり、この加圧の過程において、前記金属溶湯を金属
焼結体の孔内に十分に浸透させる。この場合、金属焼結
体部分が比較的小さなものである場合には、金属焼結体
の全体に金属溶湯を加圧浸透させることもできる。なお
、金属溶製体によって鋳づつまれる金属焼結体は、必ず
しも1種類のもののみに限定されないことは当然であり
、同一部品中に異なる特性の金属焼結体部分が存在する
場合もこの発明に含まれる。
で加圧し、この加圧下で前記金属溶湯を凝固させるもの
であり、この加圧の過程において、前記金属溶湯を金属
焼結体の孔内に十分に浸透させる。この場合、金属焼結
体部分が比較的小さなものである場合には、金属焼結体
の全体に金属溶湯を加圧浸透させることもできる。なお
、金属溶製体によって鋳づつまれる金属焼結体は、必ず
しも1種類のもののみに限定されないことは当然であり
、同一部品中に異なる特性の金属焼結体部分が存在する
場合もこの発明に含まれる。
(実施例)
この実施例では、第1図に示す溶湯鍛造機を使用して実
施した場合を示す。第1図に示す溶湯鍛造機は、昇降可
能な上型1.ベッド2に取付けた下型3を備え、上型1
と下型3との間で所定形状すなわちこの実施例の場合は
ロッカーアーム形状(第2図参照)のキャビティ4が形
成される。また、ベッド2および下型3にはシリンダ5
が設けてあり、このシリンダ5内にはプランジャチップ
6が配設してあって、このプランジャチップ6はシリン
ダロッド7aを介して連結した駆動用シリンダ7の作動
により昇降可能となっているものである。
施した場合を示す。第1図に示す溶湯鍛造機は、昇降可
能な上型1.ベッド2に取付けた下型3を備え、上型1
と下型3との間で所定形状すなわちこの実施例の場合は
ロッカーアーム形状(第2図参照)のキャビティ4が形
成される。また、ベッド2および下型3にはシリンダ5
が設けてあり、このシリンダ5内にはプランジャチップ
6が配設してあって、このプランジャチップ6はシリン
ダロッド7aを介して連結した駆動用シリンダ7の作動
により昇降可能となっているものである。
ます、1.5重量%C−0゜5主星%Cu〜Feよりな
る粒[100−300−32Oの粉末を必要に応]:で
成形助剤および焼結助剤と共に混合したのち5 t、o
n f / cm2の圧力でロッカーアームチップの形
状に成形し、次いで、]、140’CX40m1nの条
件で加熱して焼結させた。ここで得られた鉄系金属焼結
体は、1隔2oIIIII+、厚さ10mmのロッカー
アームチップ形状をなすものであり、密度は5.0〜6
.5、気イレpは15〜20%のものであった。
る粒[100−300−32Oの粉末を必要に応]:で
成形助剤および焼結助剤と共に混合したのち5 t、o
n f / cm2の圧力でロッカーアームチップの形
状に成形し、次いで、]、140’CX40m1nの条
件で加熱して焼結させた。ここで得られた鉄系金属焼結
体は、1隔2oIIIII+、厚さ10mmのロッカー
アームチップ形状をなすものであり、密度は5.0〜6
.5、気イレpは15〜20%のものであった。
次に、前記第1図に示した溶湯#9造機のキャビティ4
内に、前記鉄系金属焼結体8を250”C前後に予熱し
た状態で設置し、シリンダ5内に入れた金属溶LS9(
JIS アルミニウム合金ダイカスト ADC12)を
駆動用シリンタフの作動によりプランジャチンプロによ
って鋳込湯面760℃、射出速度50mm/sec 、
加圧力0.8tonf/cm2の条件で溶湯鍛造した。
内に、前記鉄系金属焼結体8を250”C前後に予熱し
た状態で設置し、シリンダ5内に入れた金属溶LS9(
JIS アルミニウム合金ダイカスト ADC12)を
駆動用シリンタフの作動によりプランジャチンプロによ
って鋳込湯面760℃、射出速度50mm/sec 、
加圧力0.8tonf/cm2の条件で溶湯鍛造した。
次いで、凝固後に、第2図に示すように、前記金属焼結
体8をA立合金よりなる金属溶製体1゜で鋳ぐるんだロ
ッカーアーム形状の金属複合体11を取り出し、第2図
に不側位置A(金属焼結体8と金属溶製体10との境界
部分)および位置B(金属焼結体8内部の中央部分)に
おける金属組織を調べた。その結果、第3図(境界部分
)および第41巧(内部中央部分)に示すように、金属
溶製体10を構成する人文合金(白色部分)は金属焼結
体8(黒色部分)の全体にわったて浸透しており、浸透
したAM金合金デンドライトを認めることができ、鋳ぐ
るみ状態が著しく良好であって金属焼結体8の接合強度
が高く、剥離のおそれもほとんどない複合ロッカーアー
ムを得ることができた。
体8をA立合金よりなる金属溶製体1゜で鋳ぐるんだロ
ッカーアーム形状の金属複合体11を取り出し、第2図
に不側位置A(金属焼結体8と金属溶製体10との境界
部分)および位置B(金属焼結体8内部の中央部分)に
おける金属組織を調べた。その結果、第3図(境界部分
)および第41巧(内部中央部分)に示すように、金属
溶製体10を構成する人文合金(白色部分)は金属焼結
体8(黒色部分)の全体にわったて浸透しており、浸透
したAM金合金デンドライトを認めることができ、鋳ぐ
るみ状態が著しく良好であって金属焼結体8の接合強度
が高く、剥離のおそれもほとんどない複合ロッカーアー
ムを得ることができた。
(比較例)
前記実施例によって作成した鉄系金属焼結体8を用い、
同じくロッカーアーム形状のキャビティを有するダイカ
スト機に装着し、前記実施例と同じ<JIS ADC1
2金属溶湯を射出圧力100 kg/ cm2で射出し
てロンカーアームを製作した。
同じくロッカーアーム形状のキャビティを有するダイカ
スト機に装着し、前記実施例と同じ<JIS ADC1
2金属溶湯を射出圧力100 kg/ cm2で射出し
てロンカーアームを製作した。
次いで、得られたロッカーアームの金属焼結体と金属溶
製体との境界部分の金属組織を調べたところ、第5図に
示すように、焼結体(黒色部分)と溶製体(白色部分)
との境界部分には間隙(黒い筋)が認められ、良好な接
合状態を得ることができなかった。なお、焼結体(黒色
部分)の内部に見られる白色物質は人文合金でないこと
が腐食試験により確認され、樹脂含浸剤であると推定さ
れた。
製体との境界部分の金属組織を調べたところ、第5図に
示すように、焼結体(黒色部分)と溶製体(白色部分)
との境界部分には間隙(黒い筋)が認められ、良好な接
合状態を得ることができなかった。なお、焼結体(黒色
部分)の内部に見られる白色物質は人文合金でないこと
が腐食試験により確認され、樹脂含浸剤であると推定さ
れた。
(発明の効果)
以上説明してきたように、この発明による金7M複合体
は、金属焼結体部分と金属溶製体部分とを有し、前記金
属焼結体部分の少なくとも前記金属溶製体部分との接合
部における孔内に、前記金属溶製体の溶湯を溶湯鍛造に
より加圧浸透させて成るものであるから、前記金属焼結
体部分と金属溶製体部分との間における接合が著しく良
好なものとなっており、金属溶製体が金属焼結体中に十
分浸透したものであるため接合部分における分離などの
おそれは全くなく、部分的に異なる特性が要求される部
品あるいは製品として幅広い分野で適用することができ
、従来の繊維成形体中に金属溶湯を浸透させた金属複合
体に比べて品質の向−[−ならびに価格の低減をはかる
ことができるという非常に優れた効果を有している。
は、金属焼結体部分と金属溶製体部分とを有し、前記金
属焼結体部分の少なくとも前記金属溶製体部分との接合
部における孔内に、前記金属溶製体の溶湯を溶湯鍛造に
より加圧浸透させて成るものであるから、前記金属焼結
体部分と金属溶製体部分との間における接合が著しく良
好なものとなっており、金属溶製体が金属焼結体中に十
分浸透したものであるため接合部分における分離などの
おそれは全くなく、部分的に異なる特性が要求される部
品あるいは製品として幅広い分野で適用することができ
、従来の繊維成形体中に金属溶湯を浸透させた金属複合
体に比べて品質の向−[−ならびに価格の低減をはかる
ことができるという非常に優れた効果を有している。
第1図はこの発明の実施例において使用した溶湯鍛造機
の正面図、第2図は同じ〈実施例において製作したロッ
カーアームの形状を示す説明図、第3図および第4図は
同じ〈実施例において製造した金属複合体の各々金属焼
結体と金属溶製体との境界部分および金属焼結体の中央
部分における金属組織顕微鏡写真(いずれも400倍)
、第5図は比較例において製造した金属複合体の金属焼
結体と金属溶製体との境界部分における金属組織顕微鏡
写真(400倍)である。 8・・・金属焼結体、 2・・・金属溶湯、 10・・・金属溶製体、 11・・・金属複合体。
の正面図、第2図は同じ〈実施例において製作したロッ
カーアームの形状を示す説明図、第3図および第4図は
同じ〈実施例において製造した金属複合体の各々金属焼
結体と金属溶製体との境界部分および金属焼結体の中央
部分における金属組織顕微鏡写真(いずれも400倍)
、第5図は比較例において製造した金属複合体の金属焼
結体と金属溶製体との境界部分における金属組織顕微鏡
写真(400倍)である。 8・・・金属焼結体、 2・・・金属溶湯、 10・・・金属溶製体、 11・・・金属複合体。
Claims (1)
- (1)金属焼結体部分と金属溶製体部分とを有し、前記
金属焼結体部分の少なくとも前記金属溶製体部分との接
合部における孔内に、前記金属溶製体の溶湯を溶湯鍛造
により加圧浸透させて成ることを特徴とする金属複合体
。
Priority Applications (4)
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JP58229096A JPS60121237A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 金属複合体 |
DE19843444214 DE3444214A1 (de) | 1983-12-06 | 1984-12-04 | Gegenstand mit einem gussmetallteil und einem gesinterten, metallischen teil, sowie verfahren zu dessen herstellung |
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AU36442/84A AU3644284A (en) | 1983-12-06 | 1984-12-06 | Article having cast metal portion and sinstered metallic portion and method of producing same |
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JP58229096A JPS60121237A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 金属複合体 |
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- 1983-12-06 JP JP58229096A patent/JPS60121237A/ja active Pending
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- 1984-12-06 AU AU36442/84A patent/AU3644284A/en not_active Abandoned
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