JPS60215162A - アルミニウム合金製ピストン - Google Patents
アルミニウム合金製ピストンInfo
- Publication number
- JPS60215162A JPS60215162A JP7349284A JP7349284A JPS60215162A JP S60215162 A JPS60215162 A JP S60215162A JP 7349284 A JP7349284 A JP 7349284A JP 7349284 A JP7349284 A JP 7349284A JP S60215162 A JPS60215162 A JP S60215162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- aluminum
- eutectic
- piston
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/02—Bearing surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/06—Silicon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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】
（産業上の利用分野）
この発明は自動車エンジン、往復動式ガス圧縮機、往復
ポンプ等に用いられるピストンに関する。
ポンプ等に用いられるピストンに関する。
（従来技術）
シリンダ内で往復運動を行い、シリンダ内のガスあるい
は液体等とクランク軸との間でエネルギーの授受を行う
ピストンは、シリンダとの間で苛酷な摺動摩擦を生じる
ため、その性質として高痕な耐摩耗性が要求される。さ
らに、コネクティングロッドの傾きによる側圧あるいは
＋キト柵縫４−＋ｃ煽二Ｅ１＾Ｌキスを一瓶 宜匡 京
茄重に耐え得る充分な機械的強度、耐荷重性も要求され
る。特にエンジン用ピストンは燃料の燻発圧力をその頭
部に直接うけることから、上記要求が一層強い。加えて
高速運動を行うため１、 できるだけ軽量に設計するこ
とが望まれる。
は液体等とクランク軸との間でエネルギーの授受を行う
ピストンは、シリンダとの間で苛酷な摺動摩擦を生じる
ため、その性質として高痕な耐摩耗性が要求される。さ
らに、コネクティングロッドの傾きによる側圧あるいは
＋キト柵縫４−＋ｃ煽二Ｅ１＾Ｌキスを一瓶 宜匡 京
茄重に耐え得る充分な機械的強度、耐荷重性も要求され
る。特にエンジン用ピストンは燃料の燻発圧力をその頭
部に直接うけることから、上記要求が一層強い。加えて
高速運動を行うため１、 できるだけ軽量に設計するこ
とが望まれる。
そこで従来、特殊なエンジン用ピストンを除き、ピスト
ンの材質として一般にアルミニウム合金の金型鋳物、あ
るいはダイカスト品が多く用いられている。即ち、強度
、鋳造性、耐圧性に優れたΔρ−８ｉ−ＣＬＩ系合金鋳
物や、強度、耐摩耗性に侵れたＡρ−８ｉ −Ｃｕ−Ｍ
ｇ系アルミニウム合金鋳物等が多く用いられていた。
ンの材質として一般にアルミニウム合金の金型鋳物、あ
るいはダイカスト品が多く用いられている。即ち、強度
、鋳造性、耐圧性に優れたΔρ−８ｉ−ＣＬＩ系合金鋳
物や、強度、耐摩耗性に侵れたＡρ−８ｉ −Ｃｕ−Ｍ
ｇ系アルミニウム合金鋳物等が多く用いられていた。
（従来技術の問題点）
しかしながら、従来の断るアルミニウム合金製ピストン
は、アルミニウム合金鋳物あるいはダイカスト品である
ために、概してアルミニウムマトリックス中に粗大な初
晶及び共晶Ｓｉ粒子が分散し、強度、耐摩耗性のばらつ
きが大きいという欠点があった。また、もとよりピスト
ンとして充分満足すべき機械的強度、耐摩耗性を保有す
るものではなかったため、肉厚を厚くしたり補強リブを
設けたりして強度を確保せざるを得ず、さらには潤滑オ
イルの供給不良等の悪条件下においてはシリンダとの摺
動摩擦による摩耗量が増大し、耐久性が著しく損われる
というような問題点もあった。
は、アルミニウム合金鋳物あるいはダイカスト品である
ために、概してアルミニウムマトリックス中に粗大な初
晶及び共晶Ｓｉ粒子が分散し、強度、耐摩耗性のばらつ
きが大きいという欠点があった。また、もとよりピスト
ンとして充分満足すべき機械的強度、耐摩耗性を保有す
るものではなかったため、肉厚を厚くしたり補強リブを
設けたりして強度を確保せざるを得ず、さらには潤滑オ
イルの供給不良等の悪条件下においてはシリンダとの摺
動摩擦による摩耗量が増大し、耐久性が著しく損われる
というような問題点もあった。
（発明の目的）
この発明は、上記のような問題点を解決することを目的
とするものである。即ち、アルミニウム合金の成分とそ
の合金組織による材質改善により、それ自体できわめて
優れた耐摩耗性を有し、かつ強度にも優れていて耐荷重
性が良く、しかも延性、切削加工性の改善によって製造
を簡易とするアルミニウム合金製ピストンを提供するこ
とを目的とするものである。
とするものである。即ち、アルミニウム合金の成分とそ
の合金組織による材質改善により、それ自体できわめて
優れた耐摩耗性を有し、かつ強度にも優れていて耐荷重
性が良く、しかも延性、切削加工性の改善によって製造
を簡易とするアルミニウム合金製ピストンを提供するこ
とを目的とするものである。
（発明の構成）
この発明は、ピストンの材質として、過共晶領域に３ｉ
を含有する高シリコンアルミニウム合金であって、しか
もそのアルミニウムマトリックス中の初晶Ｓｉ粒子及び
共晶Ｓｉ粒子の粒径と分布状態を特定の範囲に制御した
ものを用いることを゛概要とするものであり、更に具体
的には、Ｓｉを１６−３０ｗｔ％、ＣｕをＯ，’３〜７
、Ｑｗｔ％含み、あるいは更にＭｇを０．３〜２、Ｑｗ
ｔ％を含み、残部が実質的にアルミニウムであるアルミ
ニウム合金であって、該合金のアルミニウムマトリック
ス中に、粒径４０〜８０μｍの初晶Ｓ１粒子が全初晶Ｓ
ｉ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均一に分布し、
かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓ１粒子が全共晶３ｉ粒子
面積中の６０％以上の面積を占めて均一に分布している
材料をもって形成されているアルミニウム合金製ピスト
ンを提供するものである。
を含有する高シリコンアルミニウム合金であって、しか
もそのアルミニウムマトリックス中の初晶Ｓｉ粒子及び
共晶Ｓｉ粒子の粒径と分布状態を特定の範囲に制御した
ものを用いることを゛概要とするものであり、更に具体
的には、Ｓｉを１６−３０ｗｔ％、ＣｕをＯ，’３〜７
、Ｑｗｔ％含み、あるいは更にＭｇを０．３〜２、Ｑｗ
ｔ％を含み、残部が実質的にアルミニウムであるアルミ
ニウム合金であって、該合金のアルミニウムマトリック
ス中に、粒径４０〜８０μｍの初晶Ｓ１粒子が全初晶Ｓ
ｉ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均一に分布し、
かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓ１粒子が全共晶３ｉ粒子
面積中の６０％以上の面積を占めて均一に分布している
材料をもって形成されているアルミニウム合金製ピスト
ンを提供するものである。
（構成の具体的な説明と作用）
この発明のピストンに用いられる上記のようなアルミニ
ウム合金は、一般的には既知の鋳造法によって鋳造され
る鋳塊を、更に熱間にて押出すことにＪ：り組織を特定
の範囲に制御して製造されるものである。
ウム合金は、一般的には既知の鋳造法によって鋳造され
る鋳塊を、更に熱間にて押出すことにＪ：り組織を特定
の範囲に制御して製造されるものである。
止ぜ ｉ小ム岨１− ＩＴＩ ｌ＼ス八へ＾々虐ムの銘
■限定について、その理由を説明すれば次のとおりであ
る。
■限定について、その理由を説明すれば次のとおりであ
る。
主要な添加元素である３ｉは、いうまでもなく合金の耐
摩耗性を向上するのに有効なものである。従って、一般
的には３ｉの含有量が増えるに従って耐摩耗性が向上せ
られるが、この発明に用いるへΩ−３ｉ系合金は、過共
晶領域にＳｉを多量に含んで、アルミニウムマトリック
ス中に比較的多くの初晶Ｓｉ粒子を分散せしめるものと
することが必要である。従って、Ｓｉの含有量は少なく
とも１６ｗｔ％以上であることを要し、１６Ｗ【％未満
では、ピストンに必要な耐摩耗性をその材料自体によっ
て得ることができない。３ｉの含有量は、合金材料の製
造条件を特殊な範囲に選ぶことによって、相当多くの量
にまで増大しうるが、３Ｑｗｔ％をこえて含有せしめる
ときは、鋳造が著しく困難なものとなるため、それ未満
が許容範囲であり、最も好適には１８〜２Ｑｗｔ％程度
含有せしめるのが良い。
摩耗性を向上するのに有効なものである。従って、一般
的には３ｉの含有量が増えるに従って耐摩耗性が向上せ
られるが、この発明に用いるへΩ−３ｉ系合金は、過共
晶領域にＳｉを多量に含んで、アルミニウムマトリック
ス中に比較的多くの初晶Ｓｉ粒子を分散せしめるものと
することが必要である。従って、Ｓｉの含有量は少なく
とも１６ｗｔ％以上であることを要し、１６Ｗ【％未満
では、ピストンに必要な耐摩耗性をその材料自体によっ
て得ることができない。３ｉの含有量は、合金材料の製
造条件を特殊な範囲に選ぶことによって、相当多くの量
にまで増大しうるが、３Ｑｗｔ％をこえて含有せしめる
ときは、鋳造が著しく困難なものとなるため、それ未満
が許容範囲であり、最も好適には１８〜２Ｑｗｔ％程度
含有せしめるのが良い。
Ｃｕ及びＭｇは、合金の強度の向上に寄与するものであ
り、Ｑ、３ｗｔ％未満では、ピストンに所要の機械的強
度を付与することができなり。
り、Ｑ、３ｗｔ％未満では、ピストンに所要の機械的強
度を付与することができなり。
しかしＣｕが７ｗｔ％をこえるときは、耐食性が著しく
悪くなる。またＭ（］が２２ｗｔをこえる場合は、上記
の効果を格別増大せず、むしろ粗大な晶出物を生成して
機械的性質を劣化する。実験結果から得られた最も好適
なＣｕの含有量は、概ね３〜５ｗｔ％程度であり、また
Ｍｇの含有量は０．４５〜０．６５ｗｔ％程ｆｊ［テア
ル。
悪くなる。またＭ（］が２２ｗｔをこえる場合は、上記
の効果を格別増大せず、むしろ粗大な晶出物を生成して
機械的性質を劣化する。実験結果から得られた最も好適
なＣｕの含有量は、概ね３〜５ｗｔ％程度であり、また
Ｍｇの含有量は０．４５〜０．６５ｗｔ％程ｆｊ［テア
ル。
その他の任意的添加元素として、好ましくは例えば３ｒ
、および（または）Ｐが添加されうる。
、および（または）Ｐが添加されうる。
これらの元素はいずれも鋳造時に初晶３ｉ粒子を微細化
する微細化剤として作用するものである点で均等物であ
り、いずれか少なくとも一方を含有すれば足るが、それ
ぞれ０．００５ｗｔ％未満では上記効果に乏しく、Ｑ、
１ｗｔ％をこえても格別効果の増大を望めない。
する微細化剤として作用するものである点で均等物であ
り、いずれか少なくとも一方を含有すれば足るが、それ
ぞれ０．００５ｗｔ％未満では上記効果に乏しく、Ｑ、
１ｗｔ％をこえても格別効果の増大を望めない。
更に他の任意的添加元素として用いうるちのとしてＮｉ
、Ｆｅ、１ｙｌｎを挙げることができる。
、Ｆｅ、１ｙｌｎを挙げることができる。
これらの元素は、いず名も合金の耐熱性の向上に有効に
寄与するものであり、この作用の面からいずれも均等物
であって、少なくとも１種または２種以上を含有すれば
足りるが、各成分が０．５ｗｔ％未満では上記の効果の
実現性に乏しく、逆に３ｗｔ％をこえると切削性が著し
く悪くなる欠点を派生する。
寄与するものであり、この作用の面からいずれも均等物
であって、少なくとも１種または２種以上を含有すれば
足りるが、各成分が０．５ｗｔ％未満では上記の効果の
実現性に乏しく、逆に３ｗｔ％をこえると切削性が著し
く悪くなる欠点を派生する。
上記のような成分範囲をもつこの発明に係る合金材料は
、その組織を特定範囲に制御するために、鋳造後押出し
工程とを経て製造されるものである。即ち、先ず、上記
のアルミニウム合金を従来の常法に従う溶解鋳造により
アルミニウム合金鋳塊に製作する。この鋳造工程によっ
て得られる鋳塊に含まれる初晶Ｓｉ粒子は、上記３ｒお
よび（または）Ｐの添加によりある程度微細化したもの
となしうるが、それでもなおその粒径は、１００μｍに
も達するものを含んで全体として未だ相当に大きいもの
である。また、共晶Ｓｉ粒子も、粒径３０μｍ程度のも
のを含む全体としてかなり大きいものであり、かつその
形態も針状を呈するものである。
、その組織を特定範囲に制御するために、鋳造後押出し
工程とを経て製造されるものである。即ち、先ず、上記
のアルミニウム合金を従来の常法に従う溶解鋳造により
アルミニウム合金鋳塊に製作する。この鋳造工程によっ
て得られる鋳塊に含まれる初晶Ｓｉ粒子は、上記３ｒお
よび（または）Ｐの添加によりある程度微細化したもの
となしうるが、それでもなおその粒径は、１００μｍに
も達するものを含んで全体として未だ相当に大きいもの
である。また、共晶Ｓｉ粒子も、粒径３０μｍ程度のも
のを含む全体としてかなり大きいものであり、かつその
形態も針状を呈するものである。
そこで、これらの比較的粗大な初晶及び共晶Ｓｉ粒子を
含む鋳塊を更に３５０〜４２０℃程度の熱間にて押出し
加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に含
む粗大な初晶３ｉ粒子の一部を破壊し、そのほとんどす
べての粒径が１０〜８０μ扉の範囲で、かつ４０μｍ以
上の粒子が全初晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積
比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化せし
めると共に、共晶３ｉ粒子も、針状結晶を長さ方向に分
断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべてが粒
径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μ准以下の粒子が全
共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を占める範
囲に微細化せしめたものとする。上記に、はとんどすべ
てというのは、極めて稀に上記粒径範囲を逸脱するもの
を含むことを許容する趣旨であるが、好ましい製造条件
が採用される場合には、上記粒径範囲を逸脱するような
初晶Ｓｉ粒子及び共晶３ｉ粒子は実際上全く含まないも
のとすることができる。
含む鋳塊を更に３５０〜４２０℃程度の熱間にて押出し
加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に含
む粗大な初晶３ｉ粒子の一部を破壊し、そのほとんどす
べての粒径が１０〜８０μ扉の範囲で、かつ４０μｍ以
上の粒子が全初晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積
比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化せし
めると共に、共晶３ｉ粒子も、針状結晶を長さ方向に分
断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべてが粒
径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μ准以下の粒子が全
共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を占める範
囲に微細化せしめたものとする。上記に、はとんどすべ
てというのは、極めて稀に上記粒径範囲を逸脱するもの
を含むことを許容する趣旨であるが、好ましい製造条件
が採用される場合には、上記粒径範囲を逸脱するような
初晶Ｓｉ粒子及び共晶３ｉ粒子は実際上全く含まないも
のとすることができる。
このような好ましい製造条件は、殊に押出し条件として
、ビレット温度＝３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３〜０．２ｍ ／ｍｉｎ 、押出：１０〜４０に設定
することであり、さらに好ましくは押出ダイスにベアリ
ング長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げられ
る。
、ビレット温度＝３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３〜０．２ｍ ／ｍｉｎ 、押出：１０〜４０に設定
することであり、さらに好ましくは押出ダイスにベアリ
ング長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げられ
る。
ところで、合金組織中における初晶Ｓ１粒子の粒径が上
記のように４０〜８０μｍの範囲において６０％以上の
面積比を占めることが限定されるのは、４０μｍ未満の
ものを多く含む場合には所期する優れた耐摩耗性が得ら
れず、逆に８０μｍをこえる粗大なものを多く含む場合
には、その分布が不均一かつ粗いものとなって耐摩耗性
のばらつきを太き（シ１．かつ切削性を低下させること
になるためである。また、共晶５ｉ粒子が粒径１５μｍ
以下でかつ１０μｍ以。
記のように４０〜８０μｍの範囲において６０％以上の
面積比を占めることが限定されるのは、４０μｍ未満の
ものを多く含む場合には所期する優れた耐摩耗性が得ら
れず、逆に８０μｍをこえる粗大なものを多く含む場合
には、その分布が不均一かつ粗いものとなって耐摩耗性
のばらつきを太き（シ１．かつ切削性を低下させること
になるためである。また、共晶５ｉ粒子が粒径１５μｍ
以下でかつ１０μｍ以。
下のものを面積比６０％以上含むことに限定されるのは
、初晶Ｓｉ粒子の粒径を上記のような範囲にコントロー
ルすることによって必然的に上記範囲に微細化されるこ
とになるためであり、あえてその効果を挙げるとすれば
、少なくとも共晶Ｓｉ粒子が１５μｍをこえる粗大なも
のとして多（残存するときは、少なくとも切削性に欠陥
が派生してくるものと予想され、従ってその反面効果と
して、切削性向上の効果を挙げることができる。
、初晶Ｓｉ粒子の粒径を上記のような範囲にコントロー
ルすることによって必然的に上記範囲に微細化されるこ
とになるためであり、あえてその効果を挙げるとすれば
、少なくとも共晶Ｓｉ粒子が１５μｍをこえる粗大なも
のとして多（残存するときは、少なくとも切削性に欠陥
が派生してくるものと予想され、従ってその反面効果と
して、切削性向上の効果を挙げることができる。
（発明の効果）
この発明によるピストンは、前記のような成分と組織に
なる高シリコンアルミニウム合金材料をもって形成され
たものであることにより、それ自身が材質的に極めて優
れた耐摩耗性を有すると共に機械的強度にも極めて優れ
たものであるから、ピストンとして要求される充分な強
度、耐荷重性、耐摩耗性を保有するのはもとより、従来
品のように肉厚を厚くしたり、補強リブを設ける必要が
なくさらに軽量なものとなし得る。しかも潤滑オイルの
供給不良等の悪条件下においてもピストンの摩耗量が抑
制され、ピストンひいてはエンジンや圧縮機等の耐久性
を著しく向上し得るものである。
なる高シリコンアルミニウム合金材料をもって形成され
たものであることにより、それ自身が材質的に極めて優
れた耐摩耗性を有すると共に機械的強度にも極めて優れ
たものであるから、ピストンとして要求される充分な強
度、耐荷重性、耐摩耗性を保有するのはもとより、従来
品のように肉厚を厚くしたり、補強リブを設ける必要が
なくさらに軽量なものとなし得る。しかも潤滑オイルの
供給不良等の悪条件下においてもピストンの摩耗量が抑
制され、ピストンひいてはエンジンや圧縮機等の耐久性
を著しく向上し得るものである。
（実施例）
以下、この発明の実施例を示す。
第１表
上記第１表に示す組成のアルミニウム基合金について、
本発明材では、該合金を先ず溶解半連続鋳造によって直
径１２０ｍのビレットに製し、次いでこのビレットを押
出温度４１５℃、押出しラム速度Ｑ、１ｍ／ｍｉｎの条
件で直径３０ＩＩＩＩｎの丸棒に押出したものにＴ６熱
処理を施してピストン材の供試片とした。
本発明材では、該合金を先ず溶解半連続鋳造によって直
径１２０ｍのビレットに製し、次いでこのビレットを押
出温度４１５℃、押出しラム速度Ｑ、１ｍ／ｍｉｎの条
件で直径３０ＩＩＩＩｎの丸棒に押出したものにＴ６熱
処理を施してピストン材の供試片とした。
本発明材における供試片においては、それに含む初晶３
ｉ粒子はすべてが１０〜８０μ辺の粒径範囲に属し、し
かも４０〜８０μｍの範囲のものが明らかに全初晶Ｓｉ
粒子面積に対し６０％以上の面積比を占めているもので
あった。
ｉ粒子はすべてが１０〜８０μ辺の粒径範囲に属し、し
かも４０〜８０μｍの範囲のものが明らかに全初晶Ｓｉ
粒子面積に対し６０％以上の面積比を占めているもので
あった。
かつ共晶Ｓｉ粒子も微細化され、そのすべてが少なくと
も１５μｍ以下の粒径範囲で、全共晶３ｉ粒子面積中６
０％以上の面積比を１０μｍ以下のもので占めているも
のであった。
も１５μｍ以下の粒径範囲で、全共晶３ｉ粒子面積中６
０％以上の面積比を１０μｍ以下のもので占めているも
のであった。
一方、比較材Ｎ０１５は、耐摩耗性に・優れたアルミニ
ウム合金として既知のＡＣ８Ａ合金であり、その市販物
を供試片とした。
ウム合金として既知のＡＣ８Ａ合金であり、その市販物
を供試片とした。
上記の各種アルミニウム合金材につき、本発明材と同様
の組成で鋳造したままのビレットとも比較して、それら
の耐摩耗性及び切削性を調べたところ、結果は下記第２
表に示すとおりであった。
の組成で鋳造したままのビレットとも比較して、それら
の耐摩耗性及び切削性を調べたところ、結果は下記第２
表に示すとおりであった。
［以下余白］
第２表
（注１）：耐摩耗性試験は、回転円板による入超式耐摩
耗試験機を用いて、摩 ；、擦距１１１：ｅｏｏｍ、摩擦速度：２ｍ／ｍｉｎ
、相手材：ＦＣ−３０ （ＪＩＳ）の試験条件で実施した。
耗試験機を用いて、摩 ；、擦距１１１：ｅｏｏｍ、摩擦速度：２ｍ／ｍｉｎ
、相手材：ＦＣ−３０ （ＪＩＳ）の試験条件で実施した。
（注２）：切削工具寿命は、前すくい角二〇度、横すく
い角：１０度、前逃げ 角ニア度、横逃げ角ニア度、前切 刃角：８度、横切刃角：０度、ノ ーズ半径：０度、の諸元を有する 超硬バイトを使用し、切込み深、さ： ０．１ｍｍ１送り速度０．０５ｍｍ。
い角：１０度、前逃げ 角ニア度、横逃げ角ニア度、前切 刃角：８度、横切刃角：０度、ノ ーズ半径：０度、の諸元を有する 超硬バイトを使用し、切込み深、さ： ０．１ｍｍ１送り速度０．０５ｍｍ。
回転数：５００ｒｐＩｌｌ、潤滑剤二石油の切削条件で
、切削距Ｉｌｌ’：２００ＴｒＬの切削を行ったのち、
バイト の逃げ面の摩耗幅を測定した。
、切削距Ｉｌｌ’：２００ＴｒＬの切削を行ったのち、
バイト の逃げ面の摩耗幅を測定した。
上表の耐摩耗性の試験結果から分るように、この発明に
係るピストン材は、同じ合金成分をもちながらも、アル
ミニウムマトリックス中のＳｉ晶の粒径や分布状態の異
なる鋳造したままの材料に較べて、明らかに優れた耐摩
耗性を保有しつつ、そのばらつきの減少の効果が認めら
れるものであり、また比較材に較べて顕著に耐摩耗性に
優れたものであった。
係るピストン材は、同じ合金成分をもちながらも、アル
ミニウムマトリックス中のＳｉ晶の粒径や分布状態の異
なる鋳造したままの材料に較べて、明らかに優れた耐摩
耗性を保有しつつ、そのばらつきの減少の効果が認めら
れるものであり、また比較材に較べて顕著に耐摩耗性に
優れたものであった。
一方、切削工具寿命の比較においても、本発明材は、鋳
造したままのものに較べて顕著な改善効果があられれ、
比較材に較べても僅かに劣るが略同等ないしそれ以上の
優れた切削性を示すものであった口 また、本発明材は、いずれも引張強度において４０に９
／ｍｔＡ以上の値を示し、比較材の引張強度３３ Ｋｇ
／ ｍＡよりも優れており、伸びも３％以上の値を示し
て比較材の伸び０．５％よりもはるかに優れているもの
であった。
造したままのものに較べて顕著な改善効果があられれ、
比較材に較べても僅かに劣るが略同等ないしそれ以上の
優れた切削性を示すものであった口 また、本発明材は、いずれも引張強度において４０に９
／ｍｔＡ以上の値を示し、比較材の引張強度３３ Ｋｇ
／ ｍＡよりも優れており、伸びも３％以上の値を示し
て比較材の伸び０．５％よりもはるかに優れているもの
であった。
従って、本発明材を用いて、図面に示すように例えばエ
ンジン用ピストンく１）を製作した場合には、シリンダ
（２）との摺動摩擦に対する高度な耐摩耗性は勿論のこ
と、ピストンピンく３）を介してうけるコネクティング
ロッド（４）の引張、押上等の荷重に対する充分な耐荷
重性を保育し、かつクランク軸（５）に有効に機械的エ
ネルギーを付与し得る軽量なものに製作することができ
るものであった。また、切−削性、鍛造性等に優れてい
ることから、加工精度の高い各種形状のエンジン用ピス
トンを容易に柵られるものであった、
ンジン用ピストンく１）を製作した場合には、シリンダ
（２）との摺動摩擦に対する高度な耐摩耗性は勿論のこ
と、ピストンピンく３）を介してうけるコネクティング
ロッド（４）の引張、押上等の荷重に対する充分な耐荷
重性を保育し、かつクランク軸（５）に有効に機械的エ
ネルギーを付与し得る軽量なものに製作することができ
るものであった。また、切−削性、鍛造性等に優れてい
ることから、加工精度の高い各種形状のエンジン用ピス
トンを容易に柵られるものであった、
図面はこの発明の実施例を示すもので、ガソリンエンジ
ンの概略構成を示す正面断面図である。 （１）・・・ピストン、（２）・・・シリンダ、（３）
・・・ピストンピン、（４）・・・コネクティングロッ
ド、（５）・・・クランク軸。 以上
ンの概略構成を示す正面断面図である。 （１）・・・ピストン、（２）・・・シリンダ、（３）
・・・ピストンピン、（４）・・・コネクティングロッ
ド、（５）・・・クランク軸。 以上
Claims (2)
- （１） Ｓｉを１６〜３０ｗｔ％、Ｑｕを０．３〜７、
Ｑｗｔ％含み、残部が実質的にアルミニウムであるアル
ミニウム合金であって、該合金のアルミニウムマトリッ
クス中に、粒径４０〜８０μｍの初晶Ｓｉ粒子が全初晶
Ｓｉ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均一に分布し
、かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓｉ粒子が全共晶３ｉ粒
子面積中の６０％以上の面積を占めて均一に分布してい
る材料をもって形成されていることを特徴とするアルミ
ニウム合金製ビ刀トン。 - （２） Ｓｉを１６〜３０ｗｔ％、ＣＵを０．３〜７、
Ｑｗｔ％、及びＭｇを０．３〜２．０ｗｔ％含み、残部
が実質的にアルミニウムであるアルミニウム合金であっ
て、該合金のアルミニｒ’ｙ／、、−）、ＩＩＱ７ｈ７
ｄ：Ｉ’（＊ζＩｔｇＡｎ〜Ｑｎ／／ｍの初晶Ｓｉ粒子
が全初晶Ｓｉ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均一
に分布し、かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓｉ粒子が全共
晶３ｉ粒子面積中の６０％以上の面積を占めて均一に分
布している材料をもって形成されていることを特徴とす
るアルミニウム合金製ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349284A JPS60215162A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | アルミニウム合金製ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349284A JPS60215162A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | アルミニウム合金製ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215162A true JPS60215162A (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=13519818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7349284A Pending JPS60215162A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | アルミニウム合金製ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215162A (ja) |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7349284A patent/JPS60215162A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112004001160B4 (de) | Aluminiumlegierung für einen Gussmotorblock, Gusszylinderblock für einen Verbrennungsmotor sowie Verwendung der Aluminiumlegierung | |
| US3885959A (en) | Composite metal bodies | |
| US4737206A (en) | Extruded aluminum alloys having improved wear resistance and process for preparing same | |
| EP1943039B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer verschleissbeständigen aluminiumlegierung, nach dem verfahren erhaltene aluminiumlegierung und deren verwendung | |
| JPS61291941A (ja) | Ｓｉ含有量が高いＡｌ鋳造合金 | |
| US4537167A (en) | Engine cylinder liners based on aluminum alloys and intermetallic compounds, and methods of obtaining them | |
| US5494540A (en) | Abrasion-resistant aluminum alloy and method of preparing the same | |
| JP2738999B2 (ja) | 高耐摩耗性アルミニウム青銅鋳造合金、該合金を用いた摺動部材 | |
| US4650644A (en) | Engine liners having a base of aluminum alloys and of silicon grains graded in size and processes for obtaining them | |
| US5853508A (en) | Wear resistant extruded aluminium alloy with a high resistance to corrosion | |
| Jorstad | Influence of aluminum casting alloy metallurgical factors on machinability | |
| JP2858838B2 (ja) | アルミニウム鋳造合金及びその製造方法 | |
| JP2709663B2 (ja) | 耐摩耗性に優れたアルミニウム鋳造合金 | |
| JPH0434621B2 (ja) | ||
| JPS60215162A (ja) | アルミニウム合金製ピストン | |
| JPS5959855A (ja) | 潤滑性に優れた耐熱耐摩耗性高力アルミニウム合金粉末成形体およびその製造方法 | |
| JPS5966918A (ja) | アルミニウム合金製複層構造中空部材 | |
| JPS6056057A (ja) | 切削性にすぐれた耐摩耗性アルミニウム合金材料の製造方法 | |
| JPS60208444A (ja) | 斜板式コンプレツサ | |
| JPH02107738A (ja) | 靭性に優れた耐摩耗性加工用アルミニウム合金材 | |
| JPS60204854A (ja) | アルミニウム合金製プ−リ− | |
| JPS60215733A (ja) | アルミニウム合金製ベ−ン | |
| JPH01152235A (ja) | 高強度、耐摩耗性アルミニウム合金連続鋳造材 | |
| JPS60218448A (ja) | すべり軸受装置 | |
| JPS63266004A (ja) | 耐熱耐摩耗性高力アルミニウム合金粉末 |