JPS6070147A - 合金の製造方法 - Google Patents
合金の製造方法Info
- Publication number
- JPS6070147A JPS6070147A JP17754183A JP17754183A JPS6070147A JP S6070147 A JPS6070147 A JP S6070147A JP 17754183 A JP17754183 A JP 17754183A JP 17754183 A JP17754183 A JP 17754183A JP S6070147 A JPS6070147 A JP S6070147A
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- Japan
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- metal
- alloy
- melt
- porous body
- mold
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- Pending
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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。
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、更に詳細には合金の製造方法に
係る。
係る。
従来技術
本願発明者等は、合金元素の溶湯に伯の合金元素の溶湯
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
点を有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
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、多孔質体内に第二の金属の溶湯を良好に浸
透させるためには、多孔質体が室温以上の温度に予熱さ
れることが望ましく、従って従来より一般に、電気抵抗
加熱炉の如き炉内に於て多孔質体を十分に予熱した後そ
れを鋳型内に配置することが行われている。
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
点を有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
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、多孔質体内に第二の金属の溶湯を良好に浸
透させるためには、多孔質体が室温以上の温度に予熱さ
れることが望ましく、従って従来より一般に、電気抵抗
加熱炉の如き炉内に於て多孔質体を十分に予熱した後そ
れを鋳型内に配置することが行われている。
しかしかかる従来の合金の製造方法に於ては、多孔質体
の予熱に際し雰囲気ガスの制御が行われない場合には、
多孔質体を構成する第一の金属の粉末等の表面が酸化さ
れて酸化層が形成され、該酸化層により第二の金属の溶
湯に対する多孔質体の濡れ性が低下され、また第一の金
属と第二の金属との相互拡散が明害されるので、特に第
一の金属が酸化され易い元素である場合には、第一の金
属と第二の金属とが良好に拡散した合金を製ｅすること
が困難であるという問題があり、かかる問題の発生を回
避するためには多孔黄体予熱■稈に於ける雰囲気として
非酸化性ガス雰囲気、即ち一酸化炭素や水素の如き還元
性ガス、アルゴンガスや窒素ガスの如き不活性ガス、又
は真空を使用しなければならないという問題ある。また
上述の如き従来の合金の製造方法に於ては、予熱された
多孔質体を鋳型内に配置する過程に於てその多孔質体が
外気に曝されて冷却され、せっかく予熱された多孔質体
の温度、特にその表面温度が低下してしまうので、多孔
質体に第二の金属の溶湯を良好に浸透させることが困難
であり、特に溶湯が加圧される場合には多孔質体の比較
的強麿の弱い部分より溶湯が優先的に浸透し易く、その
ため製造された合金に割れやマクロ偏析が生じたりする
ことがあるという問題がある。
の予熱に際し雰囲気ガスの制御が行われない場合には、
多孔質体を構成する第一の金属の粉末等の表面が酸化さ
れて酸化層が形成され、該酸化層により第二の金属の溶
湯に対する多孔質体の濡れ性が低下され、また第一の金
属と第二の金属との相互拡散が明害されるので、特に第
一の金属が酸化され易い元素である場合には、第一の金
属と第二の金属とが良好に拡散した合金を製ｅすること
が困難であるという問題があり、かかる問題の発生を回
避するためには多孔黄体予熱■稈に於ける雰囲気として
非酸化性ガス雰囲気、即ち一酸化炭素や水素の如き還元
性ガス、アルゴンガスや窒素ガスの如き不活性ガス、又
は真空を使用しなければならないという問題ある。また
上述の如き従来の合金の製造方法に於ては、予熱された
多孔質体を鋳型内に配置する過程に於てその多孔質体が
外気に曝されて冷却され、せっかく予熱された多孔質体
の温度、特にその表面温度が低下してしまうので、多孔
質体に第二の金属の溶湯を良好に浸透させることが困難
であり、特に溶湯が加圧される場合には多孔質体の比較
的強麿の弱い部分より溶湯が優先的に浸透し易く、その
ため製造された合金に割れやマクロ偏析が生じたりする
ことがあるという問題がある。
発明の目的
本発明は、多孔質体の予熱が行われる先の提案に係る合
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。
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有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体を
形成し、前記多孔質体を鋳型内に配置し、前記鋳型内に
前記第二の金属の溶湯を注渇し、前記多孔質体の温度が
実質的に前記溶湯の温度に等しくなった後前記溶湯を前
記鋳型内にて加圧し、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
る合金の製造方法によって達成される。
金属よりも低い融点を有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体を
形成し、前記多孔質体を鋳型内に配置し、前記鋳型内に
前記第二の金属の溶湯を注渇し、前記多孔質体の温度が
実質的に前記溶湯の温度に等しくなった後前記溶湯を前
記鋳型内にて加圧し、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
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、多孔質体は第二の金属の溶湯により大
気中の酸素より遮断された状態にて第二の金属の溶湯の
温度と実質的に等しい温度に加熱され、これにより多孔
質体を加熱する過程に於て多孔質体が酸化されることが
回避され、また多孔質体の第二の金属の溶湯に対する濡
れ性が向上され、その状態にて第二の金属の溶湯が加圧
されることによって多孔質体内に強制的に浸透せしめら
れるので、第二の金属の溶湯を多孔質体に良好に浸透さ
せまた第一の金属と第二の金属とを相互に良好に拡散さ
せることができ、これにより割れやマクロ偏析がなく第
一の金属と第二の金属とが良好に拡散した均一な組織及
び組成の合金を製造することができる。
気中の酸素より遮断された状態にて第二の金属の溶湯の
温度と実質的に等しい温度に加熱され、これにより多孔
質体を加熱する過程に於て多孔質体が酸化されることが
回避され、また多孔質体の第二の金属の溶湯に対する濡
れ性が向上され、その状態にて第二の金属の溶湯が加圧
されることによって多孔質体内に強制的に浸透せしめら
れるので、第二の金属の溶湯を多孔質体に良好に浸透さ
せまた第一の金属と第二の金属とを相互に良好に拡散さ
せることができ、これにより割れやマクロ偏析がなく第
一の金属と第二の金属とが良好に拡散した均一な組織及
び組成の合金を製造することができる。
本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、多孔
質体の熱害Ｉ Ｑ ＋に対する第二の金属の溶湯の熱容
量Ｑ２の比Ｑ２／Ｑｌが小さ過ぎる場合には、多孔質体
を十分に加熱することができず、５− 逆に比Ｑ２／Ｑｌが大き過ぎる場合には多量の第二の金
属の溶湯が必要とされるだけでなく、第二の金属の溶湯
の凝固に長時間を要し、そのため製造される合金の結晶
が粗大化するという問題があり、従って比Ｑ２／Ｑｌは
１．０〜２’Ｏ，Ｏ，更には１．５〜１０．０程度に設
定されることが好ましい。
質体の熱害Ｉ Ｑ ＋に対する第二の金属の溶湯の熱容
量Ｑ２の比Ｑ２／Ｑｌが小さ過ぎる場合には、多孔質体
を十分に加熱することができず、５− 逆に比Ｑ２／Ｑｌが大き過ぎる場合には多量の第二の金
属の溶湯が必要とされるだけでなく、第二の金属の溶湯
の凝固に長時間を要し、そのため製造される合金の結晶
が粗大化するという問題があり、従って比Ｑ２／Ｑｌは
１．０〜２’Ｏ，Ｏ，更には１．５〜１０．０程度に設
定されることが好ましい。
尚、本発明による合金の製造方法に於ける第一の金属よ
りなる多孔質体は、粉末、不連続繊維、切粉又はこれら
の混合物等の圧縮成形体、連続繊維の結束体、箔、薄板
等の積層体であってよい。
りなる多孔質体は、粉末、不連続繊維、切粉又はこれら
の混合物等の圧縮成形体、連続繊維の結束体、箔、薄板
等の積層体であってよい。
また第一の金属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い。
金のいずれであってもよい。
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。
詳細に説明する。
丸」九１
先ず第１図に示されている如く、長方形の孔１を有する
型本体２と、孔１に嵌合するアツパパンヂ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−６＝ ２とロアパンチ４とにより郭定される直方体の窪み内に
平均粒径が４０μｍである２３８ｇの純マンガン（比熱
０．１１６ｃａｌ ／ａ、ｄｅｇ） ノ粉末を充填し、
孔１にアッパパンチ３を嵌合させ、図には示されていな
いプレス装置によってアッパパンチ３をロアパンチ４に
近付く方向へ押圧することにより純マンガンの粉末を圧
縮し、これによりかさ密度が３．７２０／ｃｃｒある８
’Ｏｘ ４ ’Ｏｘ ２ ’Ｏｍｍの直方体状の圧縮
成形体５を形成した。
型本体２と、孔１に嵌合するアツパパンヂ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−６＝ ２とロアパンチ４とにより郭定される直方体の窪み内に
平均粒径が４０μｍである２３８ｇの純マンガン（比熱
０．１１６ｃａｌ ／ａ、ｄｅｇ） ノ粉末を充填し、
孔１にアッパパンチ３を嵌合させ、図には示されていな
いプレス装置によってアッパパンチ３をロアパンチ４に
近付く方向へ押圧することにより純マンガンの粉末を圧
縮し、これによりかさ密度が３．７２０／ｃｃｒある８
’Ｏｘ ４ ’Ｏｘ ２ ’Ｏｍｍの直方体状の圧縮
成形体５を形成した。
次いで第２図に示されている如く圧縮成形体５を２５
’Ｏ℃の鋳型７内に配置し、該鋳型内に１゜５Ｊｌ（５
５６ｃｃ）、湯温８ ’Ｏ’Ｏ℃の純アルミニウム（比
熱０．２１９ｃａｌ ／ａ、ｄｅｇ）の溶湯８を注湯し
、第２図の状態に７秒間保持した後、第３図に示されて
いる如く溶湯８をプランジャ９により１ ’Ｏ’Ｏ’Ｏ
ｋｇ／Ｃ１１’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１０によって鋳型内より凝固体を
取り出した。
’Ｏ℃の鋳型７内に配置し、該鋳型内に１゜５Ｊｌ（５
５６ｃｃ）、湯温８ ’Ｏ’Ｏ℃の純アルミニウム（比
熱０．２１９ｃａｌ ／ａ、ｄｅｇ）の溶湯８を注湯し
、第２図の状態に７秒間保持した後、第３図に示されて
いる如く溶湯８をプランジャ９により１ ’Ｏ’Ｏ’Ｏ
ｋｇ／Ｃ１１’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１０によって鋳型内より凝固体を
取り出した。
また比較の目的で、圧縮成形体が大気中にて８００℃に
加熱され、純アルミニウム溶湯の量が５Ｑ’Ｑｃｃに設
定され、アルミニウム溶湯が鋳型内に注湯された直後に
加圧された点を除き上述の実施例１の場合と同一の容量
及び同一の条件にて製造されたＭｎ−Ａｌ合金を含む凝
固体を形成した。
加熱され、純アルミニウム溶湯の量が５Ｑ’Ｑｃｃに設
定され、アルミニウム溶湯が鋳型内に注湯された直後に
加圧された点を除き上述の実施例１の場合と同一の容量
及び同一の条件にて製造されたＭｎ−Ａｌ合金を含む凝
固体を形成した。
これらの凝固体をその中央断面にて切断し、それらの断
面を光学顕微鏡にて観察したところ、比較例の合金に於
ては多数の割れやアルミニウム溶湯の浸透不良部が発生
していたのに対し、上述の実施例１に於て形成された凝
固体の合金部分には割れ等の不良は発生しておらず、こ
の合金は均一な［有していることが認められた。尚この
実施例１に於て製造された１ｙｌｎ−Ａ１合金のマクロ
の組成はＭｎ−２６，６％Ａ１であった。
面を光学顕微鏡にて観察したところ、比較例の合金に於
ては多数の割れやアルミニウム溶湯の浸透不良部が発生
していたのに対し、上述の実施例１に於て形成された凝
固体の合金部分には割れ等の不良は発生しておらず、こ
の合金は均一な［有していることが認められた。尚この
実施例１に於て製造された１ｙｌｎ−Ａ１合金のマクロ
の組成はＭｎ−２６，６％Ａ１であった。
実施例２
先ず上述の実施例１の場合と同一の要領にて、平均粒径
が２５μｍである２８４．８ｇの純ニッケル（比熱０
、１ ’０８ ｃａｌ １０．ｄｅｏ ） ’０）粉末
ヲカさ密度４．４５ｏ／ｃｃにＴ ８ ’Ｑｘ ｉ、
’Ｏｘ ２ ’Ｏｍｍの直方体状の圧縮成形体に形成し
た。次いでその圧縮成形体を２５０℃の鋳型内に配置し
、該鋳型内に３．’Ｏｋｍ１７２４ｃｃ） 、温湯７
’Ｏ’０℃の純マグネシウム（比熱０．２４８ｃａｌ
／ａ、ｄｅｇ）の溶湯を注湯し、圧縮成形体が純マグネ
シウムの溶湯中に浸漬された状態に７秒間保持した後、
溶湯を１ ’Ｏ’Ｏ’Ｏｋ（１／−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、ノックアウトビンによって鋳型
内より凝固体を取り出した。
が２５μｍである２８４．８ｇの純ニッケル（比熱０
、１ ’０８ ｃａｌ １０．ｄｅｏ ） ’０）粉末
ヲカさ密度４．４５ｏ／ｃｃにＴ ８ ’Ｑｘ ｉ、
’Ｏｘ ２ ’Ｏｍｍの直方体状の圧縮成形体に形成し
た。次いでその圧縮成形体を２５０℃の鋳型内に配置し
、該鋳型内に３．’Ｏｋｍ１７２４ｃｃ） 、温湯７
’Ｏ’０℃の純マグネシウム（比熱０．２４８ｃａｌ
／ａ、ｄｅｇ）の溶湯を注湯し、圧縮成形体が純マグネ
シウムの溶湯中に浸漬された状態に７秒間保持した後、
溶湯を１ ’Ｏ’Ｏ’Ｏｋ（１／−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、ノックアウトビンによって鋳型
内より凝固体を取り出した。
また比較の目的で、圧縮成形体が大気中にて７００℃に
加熱され、鋳型内に５ ’Ｏ’Ｏｃｃの純マグネシウム
の溶湯が注湯され、該溶湯が鋳型内に注湯された直後に
加圧された点を除き上述の実施例２の場合と同一の要領
及び同一の条件にて製造されたＮ１−Ｍ０合金を含む凝
固体を形成した。これらの凝固体をその中央断面にて切
断し、それらの断面を光学顕微鏡にて観察したところ、
比較例の合金に於ては多数の割れやマグネシウム溶湯の
浸透不良部が発生していたのに対し、上述の実施例２に
於て形成された凝固体の合金部分には割れ等９− の不良は発生しておらず、この合金は均一な組織を有し
ていることが認められた。尚この実施例２に於て製造さ
れたＮｉ−Ｍ（１合金のマクロの組成はＮｉ−１６，４
％Ｍｇであった。
加熱され、鋳型内に５ ’Ｏ’Ｏｃｃの純マグネシウム
の溶湯が注湯され、該溶湯が鋳型内に注湯された直後に
加圧された点を除き上述の実施例２の場合と同一の要領
及び同一の条件にて製造されたＮ１−Ｍ０合金を含む凝
固体を形成した。これらの凝固体をその中央断面にて切
断し、それらの断面を光学顕微鏡にて観察したところ、
比較例の合金に於ては多数の割れやマグネシウム溶湯の
浸透不良部が発生していたのに対し、上述の実施例２に
於て形成された凝固体の合金部分には割れ等９− の不良は発生しておらず、この合金は均一な組織を有し
ていることが認められた。尚この実施例２に於て製造さ
れたＮｉ−Ｍ（１合金のマクロの組成はＮｉ−１６，４
％Ｍｇであった。
以上に於ては本発明を二つ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。
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。
第１図乃至第３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説明図である。 １・・・孔、２・・・型本体、３・・・アッパパンチ、
４・・・ロアパンチ、５・・・圧縮成形体、７・・・鋳
型、８・・・溶湯、９・・・プランジャ、１０・・・ノ
ックアウトピン特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 明石 昌毅 １０−
の実施例の製造工程を示す説明図である。 １・・・孔、２・・・型本体、３・・・アッパパンチ、
４・・・ロアパンチ、５・・・圧縮成形体、７・・・鋳
型、８・・・溶湯、９・・・プランジャ、１０・・・ノ
ックアウトピン特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 明石 昌毅 １０−
Claims (1)
- 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体を形成し、前記多孔質体を鋳型内
に配置し、前記鋳型内に前記第二の金属の溶湯を注渇し
、前記多孔質体の温度が実質的に前記溶湯の温度に等し
くなった後前記溶湯を前記鋳型内にて加圧し、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る合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17754183A JPS6070147A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17754183A JPS6070147A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070147A true JPS6070147A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=16032744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17754183A Pending JPS6070147A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070147A (ja) |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17754183A patent/JPS6070147A/ja active Pending
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