JPS60121241A - 繊維強化アルミニウム材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化アルミニウム材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS60121241A JPS60121241A JP22763483A JP22763483A JPS60121241A JP S60121241 A JPS60121241 A JP S60121241A JP 22763483 A JP22763483 A JP 22763483A JP 22763483 A JP22763483 A JP 22763483A JP S60121241 A JPS60121241 A JP S60121241A
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- JP
- Japan
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- capsule
- vacuum
- mixture
- under
- heating
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- Powder Metallurgy (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】
（技術分野）
この発明は、例えばエンジン・コンロッド、ロッカーア
ーム等の耐熱性、高比強度、高比弾性の要求される各種
部品に使用される１！維強化アルミニウム材料の製造方
法に関する。
ーム等の耐熱性、高比強度、高比弾性の要求される各種
部品に使用される１！維強化アルミニウム材料の製造方
法に関する。
（技術的背景）
繊維強化金属材料の複合化技術として、粉末冶金法の１
つである熱間静圧成形法による複合化の方法が近時注目
を浴びている。この方法は、強化繊維材料とマトリック
スとしての金属材料とを均一に混合し、この混合物を軟
調化等のキャンニング・ノ３プセルに加圧充填して真空
封入し、然る模この密封カプセルを熱間静圧成形プレス
中で高温加熱しつつ周囲から流体圧で均等に加圧して圧
縮成形するものであり、比較的大型の板状材料や長軸形
状の棒状材料等を安定した物性のものとして製造するの
に適している。
つである熱間静圧成形法による複合化の方法が近時注目
を浴びている。この方法は、強化繊維材料とマトリック
スとしての金属材料とを均一に混合し、この混合物を軟
調化等のキャンニング・ノ３プセルに加圧充填して真空
封入し、然る模この密封カプセルを熱間静圧成形プレス
中で高温加熱しつつ周囲から流体圧で均等に加圧して圧
縮成形するものであり、比較的大型の板状材料や長軸形
状の棒状材料等を安定した物性のものとして製造するの
に適している。
ただこのような方法で製造される場合においても、得ら
れるＩＩ維複合金属材料の特性は、原料素材の混合工程
はもとより、その後のカプセルへの混合物の充填工程、
真空封入工程、熱間静圧成形工程等のそれぞれの処理条
件によっても大きく左右されるものであることが分って
いる。
れるＩＩ維複合金属材料の特性は、原料素材の混合工程
はもとより、その後のカプセルへの混合物の充填工程、
真空封入工程、熱間静圧成形工程等のそれぞれの処理条
件によっても大きく左右されるものであることが分って
いる。
ところが、それらの最も好適な処理条件が未だ充分に解
明されていないために、製品に理論的に期待されるよう
な理想的な力学特性を得ることができなかったのが現状
である。
明されていないために、製品に理論的に期待されるよう
な理想的な力学特性を得ることができなかったのが現状
である。
（目的）
この発明は、上記のような技術的背景のもとにおいて、
特に、強化繊維材料としてウィスカを、またマトリック
スとしてアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末を用
いる場合につき、それらの混合物を軟鋼部等のキャンニ
ング・カプセルに加圧充填したのち加熱脱気してＷ空封
入する際の最適の加熱脱気条件を見出すことにより、所
期の力学特性をもった＃＆維強化アルミニウム材料の製
造を可能にしようとするものである。
特に、強化繊維材料としてウィスカを、またマトリック
スとしてアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末を用
いる場合につき、それらの混合物を軟鋼部等のキャンニ
ング・カプセルに加圧充填したのち加熱脱気してＷ空封
入する際の最適の加熱脱気条件を見出すことにより、所
期の力学特性をもった＃＆維強化アルミニウム材料の製
造を可能にしようとするものである。
（発明の構成）
面しで、この発明は、種々実験と研究の結果から得られ
た知見を基に完成せられたものであり、前記のような熱
間静圧成形法によるｗ４維強化アルミニウム材料の製造
方法において、強化繊維としてのウィスカとマトリック
スとしてのアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末と
の混合物をキャンニング・カプセルに加圧充填したのち
、真空封入するために加熱脱気づるに際し、その脱気操
作を、真空度５ Ｘ １Ｑ ｔＯｒｒ以下、加熱温度：
４００℃〜マトリックスの固相線温度、の条件範囲に設
定して行うことを特徴とするものである。
た知見を基に完成せられたものであり、前記のような熱
間静圧成形法によるｗ４維強化アルミニウム材料の製造
方法において、強化繊維としてのウィスカとマトリック
スとしてのアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末と
の混合物をキャンニング・カプセルに加圧充填したのち
、真空封入するために加熱脱気づるに際し、その脱気操
作を、真空度５ Ｘ １Ｑ ｔＯｒｒ以下、加熱温度：
４００℃〜マトリックスの固相線温度、の条件範囲に設
定して行うことを特徴とするものである。
上記混合物のカプセルへの充填および真空封入は、添附
図面の第１図に示すように先ずカプセル（１）の本体に
上記混合物（２）を入れ、圧板（３）を介して油圧プレ
ス等で上から圧力（Ｆ）を印加して緊密に圧密充填し、
しかる後第２図に示すようにカプセル（１）の本体上面
に高温において変形し易い材料からなるカプセル天板（
４）を溶接し、加熱下において）脱気ノズル（７）から
カプセル内を真空吸引して脱気し、ノズルをピンチ溶接
して真空封入することによって行うものである。そして
次にこの密封カプセル（１）を第３図に示すように熱間
静圧成形プレスの加熱炉（５）中においてヒーター（６
）で高温に加熱しつつ、同時に周りからガス等の流体圧
を均等に加えて圧縮成形し、然る後加熱炉から取出して
カプセルを取除くことにより所期の複合材料を得るもの
である。
図面の第１図に示すように先ずカプセル（１）の本体に
上記混合物（２）を入れ、圧板（３）を介して油圧プレ
ス等で上から圧力（Ｆ）を印加して緊密に圧密充填し、
しかる後第２図に示すようにカプセル（１）の本体上面
に高温において変形し易い材料からなるカプセル天板（
４）を溶接し、加熱下において）脱気ノズル（７）から
カプセル内を真空吸引して脱気し、ノズルをピンチ溶接
して真空封入することによって行うものである。そして
次にこの密封カプセル（１）を第３図に示すように熱間
静圧成形プレスの加熱炉（５）中においてヒーター（６
）で高温に加熱しつつ、同時に周りからガス等の流体圧
を均等に加えて圧縮成形し、然る後加熱炉から取出して
カプセルを取除くことにより所期の複合材料を得るもの
である。
上記の製造プロセスにおいて、この発明は、カプセル（
１）にアルミニウムまたはその合金粉末とウィスカの混
合物（２）を加圧充填したのち、カプセル（１）を真空
密封する際の第２図に示す工程以降の段階での加熱脱気
操作条件を、カプセル内の真空度： ５Ｘ １０ｔｏｒ
ｒ以下、加熱温度：４００℃以上マトリックスの固相線
温度以下、の範囲に設定することを主旨とするものであ
る。即ち、上記脱気時の真空度が５×１Ｑ ｔｏｒｒを
超えるときは、脱気不十分のために製品に所謂フクレを
生じ、良好な複合材料を得ることができない。また、脱
気時の加熱温度が４００℃未満では、水分、有機溶媒（
湿式混合操作のために用いられる分散媒）の除去が不十
分なものとなり、上記脱気不十分の場合と同様に製品に
フクレの欠陥を生じる。逆に、加熱温度がマトリックス
の固相ｍ温度を超える高温であると、素材混合物中のマ
トリックスに液相を生じ、ウィスカとの化学反応により
例えば八ρ４ Ｃ３を精製して劣化し、製品に所期する
力学特性を与えることが困難になる。
１）にアルミニウムまたはその合金粉末とウィスカの混
合物（２）を加圧充填したのち、カプセル（１）を真空
密封する際の第２図に示す工程以降の段階での加熱脱気
操作条件を、カプセル内の真空度： ５Ｘ １０ｔｏｒ
ｒ以下、加熱温度：４００℃以上マトリックスの固相線
温度以下、の範囲に設定することを主旨とするものであ
る。即ち、上記脱気時の真空度が５×１Ｑ ｔｏｒｒを
超えるときは、脱気不十分のために製品に所謂フクレを
生じ、良好な複合材料を得ることができない。また、脱
気時の加熱温度が４００℃未満では、水分、有機溶媒（
湿式混合操作のために用いられる分散媒）の除去が不十
分なものとなり、上記脱気不十分の場合と同様に製品に
フクレの欠陥を生じる。逆に、加熱温度がマトリックス
の固相ｍ温度を超える高温であると、素材混合物中のマ
トリックスに液相を生じ、ウィスカとの化学反応により
例えば八ρ４ Ｃ３を精製して劣化し、製品に所期する
力学特性を与えることが困難になる。
（効果）
従って、この発明は、素材混合物のカプセルへの真空封
入のための加熱脱気条件を上記の範囲に限定することに
より、熱間静圧成形後の製品として、力学特性に優れた
繊維強化アルミニウム材料の製造を可能にするものであ
る。
入のための加熱脱気条件を上記の範囲に限定することに
より、熱間静圧成形後の製品として、力学特性に優れた
繊維強化アルミニウム材料の製造を可能にするものであ
る。
（実施例）
次に、この発明の実施例を比較例との対比で示せば次の
とおりである。
とおりである。
同相線温度５０２℃であるＡ２０２４アルミニウム合金
からなる３２５メツシユ以下の平均粒度に微粉砕したへ
Ω合金粉末と、ＳｉＣウィスカとを原料素材とし、これ
らを繊維体積率（ｖｆ）が２０％となる混合比において
均一に混合し、この此合物を軟鋼製カプセルに加圧充填
した。そして、このカプセル内を下記の表に示す各種脱
気の条件で加熱脱気して密封したのち、熱間静圧成形プ
レスにより、６８０℃Ｘ２０００Ｋｇｆ／ｃＩ！×１分
の条件で熱間静圧成形処理した。これにより、１りられ
た各製品の力学特性、ないしは結果の比較を行ったとこ
ろ、下記の表に示すとおりであった。
からなる３２５メツシユ以下の平均粒度に微粉砕したへ
Ω合金粉末と、ＳｉＣウィスカとを原料素材とし、これ
らを繊維体積率（ｖｆ）が２０％となる混合比において
均一に混合し、この此合物を軟鋼製カプセルに加圧充填
した。そして、このカプセル内を下記の表に示す各種脱
気の条件で加熱脱気して密封したのち、熱間静圧成形プ
レスにより、６８０℃Ｘ２０００Ｋｇｆ／ｃＩ！×１分
の条件で熱間静圧成形処理した。これにより、１りられ
た各製品の力学特性、ないしは結果の比較を行ったとこ
ろ、下記の表に示すとおりであった。
第１図ないし第３図はこの発明による繊維強化アルミニ
ウム材料の製造方法を工程順に示す説明図である。 （１）・・・カプセル、（２）・・・素材混合物、（３
）・・・圧板、（４）・・・天板、（５）・・・加熱炉
、（］：）・・・加圧力。 以 上 手続補正書 特許庁長官若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８ 年特 ゛ 許 願第２２７６３４号２、発明
の名称 ！ｌ＃ｔ＃強化アルミニウム材料の製造方法３ 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 フリカナ 堺市海山町６丁２２４番地 住 所 氏 名（名称） 昭和アルミニウム株式会社４、イ＋、
１ カ 代表者 河 内 壽 昭住 所 大阪市南区
鰻谷中之町７２雷・ｌ心７；ｌ’ｊ：”２：’：’：ｌ
ド・（１） 明細書第６頁第６行の「精製」を、「生成
」に訂正する。 以 上
ウム材料の製造方法を工程順に示す説明図である。 （１）・・・カプセル、（２）・・・素材混合物、（３
）・・・圧板、（４）・・・天板、（５）・・・加熱炉
、（］：）・・・加圧力。 以 上 手続補正書 特許庁長官若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８ 年特 ゛ 許 願第２２７６３４号２、発明
の名称 ！ｌ＃ｔ＃強化アルミニウム材料の製造方法３ 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 フリカナ 堺市海山町６丁２２４番地 住 所 氏 名（名称） 昭和アルミニウム株式会社４、イ＋、
１ カ 代表者 河 内 壽 昭住 所 大阪市南区
鰻谷中之町７２雷・ｌ心７；ｌ’ｊ：”２：’：’：ｌ
ド・（１） 明細書第６頁第６行の「精製」を、「生成
」に訂正する。 以 上
Claims (1)
- 強化＃Ａ紐材料としてのウィスカと、マトリックスとし
てのアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末とを均一
に混合し、この混合物を軟鋼缶等キャンニング・カプセ
ルに加圧充填したのち、該カプセル内を真空脱気して密
封し、次いでこの密封カプセルを熱間静圧成形プレス中
で加熱加圧する繊維強化アルミニウム材料の製造方法に
おいて、前記混合物を充填したカプセルの真空密封のた
めの脱気操作を、真空度＝５×１０ｔｏｒ＋’以下、加
熱温度：４００℃〜マトリックスの同相線温度、の条件
範囲に設定して行うことを特徴とする繊維強化アルミニ
ウム材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22763483A JPS60121241A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 繊維強化アルミニウム材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22763483A JPS60121241A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 繊維強化アルミニウム材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121241A true JPS60121241A (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=16863967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22763483A Pending JPS60121241A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 繊維強化アルミニウム材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121241A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01312004A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ基複合材の成形方法 |
| JPH0368724A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミナイド基複合材の製造方法 |
| JPH042703A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ基複合材料の製造方法 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22763483A patent/JPS60121241A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01312004A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ基複合材の成形方法 |
| JPH0368724A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミナイド基複合材の製造方法 |
| JPH042703A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ基複合材料の製造方法 |
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