JPS6070148A - 合金の製造方法 - Google Patents
合金の製造方法Info
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- JPS6070148A JPS6070148A JP17754283A JP17754283A JPS6070148A JP S6070148 A JPS6070148 A JP S6070148A JP 17754283 A JP17754283 A JP 17754283A JP 17754283 A JP17754283 A JP 17754283A JP S6070148 A JPS6070148 A JP S6070148A
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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
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
融点を有する第二の金属とよりなる合金のＩＮ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ＩＮ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、電気抵抗
加熱炉による多孔質体の予熱に比較的長時間を要するた
め、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
金属との拡散が阻害されるので、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造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
多孔黄体予熱工程に於ける雰囲気として非酸化性のガス
、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度の弱い部分よ
り溶湯が優先的に侵入し易く、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。
加熱炉による多孔質体の予熱に比較的長時間を要するた
め、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
金属との拡散が阻害されるので、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造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
多孔黄体予熱工程に於ける雰囲気として非酸化性のガス
、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度の弱い部分よ
り溶湯が優先的に侵入し易く、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ｌｌｌｌｌ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ｌｌｌｌｌ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、断熱性を有する耐火物にて形成され
前記第一の金属よりなる多孔質体を受入れる本体と該本
体の内部を外気より実質的に遮断する蓋とよりなる容器
を用意し、前記容器の前記本体内に前記多孔質体を装入
し、前記蓋にて前記容器を実質的に密封し、前記多孔質
体を加熱し、前記容器を鋳型内に配置すると共に前記蓋
を除去し、前記鋳型内に前記第二の金属の溶湯を導入し
、前記溶湯を加圧してこれ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、断熱性を有する耐火物にて形成され
前記第一の金属よりなる多孔質体を受入れる本体と該本
体の内部を外気より実質的に遮断する蓋とよりなる容器
を用意し、前記容器の前記本体内に前記多孔質体を装入
し、前記蓋にて前記容器を実質的に密封し、前記多孔質
体を加熱し、前記容器を鋳型内に配置すると共に前記蓋
を除去し、前記鋳型内に前記第二の金属の溶湯を導入し
、前記溶湯を加圧してこれ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、多孔質体は断熱性を有する耐火物にて
形成された容器内に実質的に密封された状態にて加熱さ
れるので、多孔質体を加熱する過程に於て多孔質体が酸
化されることを抑制することができ、また多孔質体は容
器内に収容された状態にて鋳型内に配置され鋳型内に第
二の金属の溶湯が導入される直前に蓋が除去されるので
、多孔質体が加熱されてから第二の金属の溶湯が鋳型内
に導入されるまでの間に於て多孔質体の温度が大５− きく低下することを回避することができ、これにより第
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。
形成された容器内に実質的に密封された状態にて加熱さ
れるので、多孔質体を加熱する過程に於て多孔質体が酸
化されることを抑制することができ、また多孔質体は容
器内に収容された状態にて鋳型内に配置され鋳型内に第
二の金属の溶湯が導入される直前に蓋が除去されるので
、多孔質体が加熱されてから第二の金属の溶湯が鋳型内
に導入されるまでの間に於て多孔質体の温度が大５− きく低下することを回避することができ、これにより第
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。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、多孔質体を加熱す
ることは高周波誘導加熱法により行われる。かかる加熱
法によれば、多孔質体の加熱を電気抵抗炉等にて行う場
合に比して迅速に行うことができるので、多孔質体の予
熱を能率よ〈実施することができるだけでなく、多孔質
体の酸化を実質的に完全に回避することができ、またこ
の場合耐火物製の容器は加熱されないので、第二の金属
の溶湯は容器の小孔内にはほとんど浸透けず、従って合
金化工程後に容器を容易に破砕して容器内にて形成され
た合金を容易に取り出すことができる。
ることは高周波誘導加熱法により行われる。かかる加熱
法によれば、多孔質体の加熱を電気抵抗炉等にて行う場
合に比して迅速に行うことができるので、多孔質体の予
熱を能率よ〈実施することができるだけでなく、多孔質
体の酸化を実質的に完全に回避することができ、またこ
の場合耐火物製の容器は加熱されないので、第二の金属
の溶湯は容器の小孔内にはほとんど浸透けず、従って合
金化工程後に容器を容易に破砕して容器内にて形成され
た合金を容易に取り出すことができる。
本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、容器６−
を密に受入れる第一の部分と第二の金属の溶湯を加圧す
るための第二の部分とよりなるモールドキャビティを有
する鋳型が使用される。かかる鋳型が使用される場合に
は、モールドキャビティの第一の部分の壁面と多孔質体
との間にて凝固する第二の金属の溶湯は実質的に存在し
ないので、第二の金属の溶湯の量は少なくてよく、従っ
て合金製造上の歩留を向上させることができ、またモー
ルドキャビティの第一の部分の壁面と容器の外１８１面
との間にて凝固する第二の金属の溶湯は実質的に存在し
ないので、合金化工程後に容器を鋳型より取り出ずこと
を容易に行うことができる。
るための第二の部分とよりなるモールドキャビティを有
する鋳型が使用される。かかる鋳型が使用される場合に
は、モールドキャビティの第一の部分の壁面と多孔質体
との間にて凝固する第二の金属の溶湯は実質的に存在し
ないので、第二の金属の溶湯の量は少なくてよく、従っ
て合金製造上の歩留を向上させることができ、またモー
ルドキャビティの第一の部分の壁面と容器の外１８１面
との間にて凝固する第二の金属の溶湯は実質的に存在し
ないので、合金化工程後に容器を鋳型より取り出ずこと
を容易に行うことができる。
尚本発明の合金の製造方法に於ける多孔質体は、第一の
金属の粉末、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
あってよく、第−及び第二の金属は単一の金属元素又は
合金のいずれかであってよい。また容器を構成する耐火
物は、各種の耐火レンガ、アルミナ、窒化珪素、黒鉛、
各種のモルタルセメント等であってよい。更に、多孔質
体は容器の本体内に密に充填されてもよいが、第二の金
属の溶湯がより一層良好に浸透するよう、多孔質体は容
器の本体内に遊嵌状態にて装入されることが好ましい。
金属の粉末、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
あってよく、第−及び第二の金属は単一の金属元素又は
合金のいずれかであってよい。また容器を構成する耐火
物は、各種の耐火レンガ、アルミナ、窒化珪素、黒鉛、
各種のモルタルセメント等であってよい。更に、多孔質
体は容器の本体内に密に充填されてもよいが、第二の金
属の溶湯がより一層良好に浸透するよう、多孔質体は容
器の本体内に遊嵌状態にて装入さ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。
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外径７’Ｑｍｍ、長さ９
０１１ＩＩ１１肉厚１１０ｌｌ１の一端のみ開口した円
筒状の本体１と、該本体の開口端に嵌合し本体１と共働
して実質的に密閉された円柱状の空間を郭定する蓋２と
よりなる耐火レンガ製の容器３を容易した。次いで平均
粒径が２５μｍである６９９ｇの純ニツケル粉末をかさ
密度４，４５ｏ／ｃｃにて直径５’０ｍｍ１長さ８０ｎ
＋ｍの円柱体４に圧縮成形し、該圧縮成形体を本体１内
に配置した後蓋１を被せることにより容器３内に封入し
た。次いで第２図に示されている如く、容器３内に収容
された円柱体４を高周波加熱装置の誘導コイル５により
それが６００ＡＣとなるよう１０秒間加熱した。
０１１ＩＩ１１肉厚１１０ｌｌ１の一端のみ開口した円
筒状の本体１と、該本体の開口端に嵌合し本体１と共働
して実質的に密閉された円柱状の空間を郭定する蓋２と
よりなる耐火レンガ製の容器３を容易した。次いで平均
粒径が２５μｍである６９９ｇの純ニツケル粉末をかさ
密度４，４５ｏ／ｃｃにて直径５’０ｍｍ１長さ８０ｎ
＋ｍの円柱体４に圧縮成形し、該圧縮成形体を本体１内
に配置した後蓋１を被せることにより容器３内に封入し
た。次いで第２図に示されている如く、容器３内に収容
された円柱体４を高周波加熱装置の誘導コイル５により
それが６００ＡＣとなるよう１０秒間加熱した。
次いで第３図に示されている如く、容器４を密に受入れ
る第一の部分６と、該第−の部分と連通しプランジャ７
を受入れる第二の部分８とよりなるモールドキャビティ
９を有する２ ５ ’Ｏ℃の鋳型１０の第一の部分６内
に、内部に円柱体４を密封状態にて収容する容器３を配
置した。次いで第４図に示されている如く、容器３の蓋
２を本体１より除去し、しかる俊速やかに第二の部分８
内に１０ ’０ ’（ｌｃｃ、湯温８００℃の純アルミ
ニウム（純度９９．７％）の溶湯１１を導入し、プラン
ジャ７゛により溶湯１１を１ ’Ｏ’０ ’Ｏｋｇ／♂
の圧力にて加圧し、その加圧状態を溶湯１１が完全に凝
固するまで保持した。溶湯１１が完全に凝固した後、モ
ールドキャビティ９内にて凝固した凝固体をノックアウ
トビン１２により鋳型１０より取り出し、モールドキャ
ビティ９の第二の部分８内にて凝固した部分をのこ切断
によって除去し、ケース３の本体１を破砕してその内部
に於て形成されたＮｉ−Ａ１合金を取り出した。
る第一の部分６と、該第−の部分と連通しプランジャ７
を受入れる第二の部分８とよりなるモールドキャビティ
９を有する２ ５ ’Ｏ℃の鋳型１０の第一の部分６内
に、内部に円柱体４を密封状態にて収容する容器３を配
置した。次いで第４図に示されている如く、容器３の蓋
２を本体１より除去し、しかる俊速やかに第二の部分８
内に１０ ’０ ’（ｌｃｃ、湯温８００℃の純アルミ
ニウム（純度９９．７％）の溶湯１１を導入し、プラン
ジャ７゛により溶湯１１を１ ’Ｏ’０ ’Ｏｋｇ／♂
の圧力にて加圧し、その加圧状態を溶湯１１が完全に凝
固するまで保持した。溶湯１１が完全に凝固した後、モ
ールドキャビティ９内にて凝固した凝固体をノックアウ
トビン１２により鋳型１０より取り出し、モールドキャ
ビティ９の第二の部分８内にて凝固した部分をのこ切断
によって除去し、ケース３の本体１を破砕してその内部
に於て形成されたＮｉ−Ａ１合金を取り出した。
かくして形成されたＮｉ−Ａｌ合金の断面を光９−
学顕微鏡にて観察したところ、この合金は割れやマクロ
偏析のない均一な組織を有しており、またニッケルとア
ルミニウムとが良好に相互に拡散していることが認めら
れた。尚上述の如く製造されたＮｉ−Ａｌ合金のマクロ
の組成はＮｉ −２３゜３％Ａ１であった。
偏析のない均一な組織を有しており、またニッケルとア
ルミニウムとが良好に相互に拡散していることが認めら
れた。尚上述の如く製造されたＮｉ−Ａｌ合金のマクロ
の組成はＮｉ −２３゜３％Ａ１であった。
実施例２
平均粒径が２μｍである５ ６ ’Ｏ（Ｊの純クロム粉
末をかさ密［３，６’Ｏｑ ／ｃｃにて直径５’０Ｉｌ
ｌｌＩｌ１％さ８’Ｏｍｍの円柱体に圧縮成形し、第二
の金属の溶湯として１’Ｏ＜）’ＯＣＣ，Ｉ温７ ’Ｏ
’Ｏ℃の純マグネシウム（純ｒ！１９９．８％）の溶湯
が使用され、プランジャ７による溶湯の加圧力が７５’
Ｏｋｏ／♂に設定された点を除き、上述の実施例１の場
合と同一の要領及び同一の条件にてＣｒ−Ｍ（＋合金を
製造した。
末をかさ密［３，６’Ｏｑ ／ｃｃにて直径５’０Ｉｌ
ｌｌＩｌ１％さ８’Ｏｍｍの円柱体に圧縮成形し、第二
の金属の溶湯として１’Ｏ＜）’ＯＣＣ，Ｉ温７ ’Ｏ
’Ｏ℃の純マグネシウム（純ｒ！１９９．８％）の溶湯
が使用され、プランジャ７による溶湯の加圧力が７５’
Ｏｋｏ／♂に設定された点を除き、上述の実施例１の場
合と同一の要領及び同一の条件にてＣｒ−Ｍ（＋合金を
製造した。
このＣｒ−Ｍｇ合金についても光学顕微鏡によりその断
面を観察したところ、この合金も割れやマクロ偏析のな
い均一な組織を有し、クロムとマグネシウムとが良好に
相互に拡散していることが１０− 認めらだ。またこのＣｒ−Ｍ（］合金のマクロの組成は
Ｃｒ−１９，６％Ｍ（ｌであった。
面を観察したところ、この合金も割れやマクロ偏析のな
い均一な組織を有し、クロムとマグネシウムとが良好に
相互に拡散していることが１０− 認めらだ。またこのＣｒ−Ｍ（］合金のマクロの組成は
Ｃｒ−１９，６％Ｍ（ｌ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４図は本発明による合金の製造方法の一つ
の実施例に於ける製造過程を示す説明図である。 １・・・本体、２・・・蓋、３・・・容器、４・・・円
柱体、５・・・誘導コイル、６・・・第一の部分、７・
・・プランジャ。 ８・・・第二の部分、９・・・モールドキャビティ、１
０・・・鋳型、１１・・・純アルミニウムの溶湯、１２
・・・ノックアウトビン 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 １１− 第１図 第２図
の実施例に於ける製造過程を示す説明図である。 １・・・本体、２・・・蓋、３・・・容器、４・・・円
柱体、５・・・誘導コイル、６・・・第一の部分、７・
・・プランジャ。 ８・・・第二の部分、９・・・モールドキャビティ、１
０・・・鋳型、１１・・・純アルミニウムの溶湯、１２
・・・ノックアウトビン 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 １１− 第１図 第２図
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、断熱性を有す
る耐火物にて形成され前記第一の金属よりなる多孔質体
を受入れる本体と該本体の内部を外気より実質的にａＩ
′ｉする蓋とよりなる容器を用意し、前記容器の前記本
体内に前記多孔質体を装入し、前記蓋にて前記容器を実
質的に密封し、前記多孔質体を加熱し、前記容器を鋳型
内に配置すると共に前記蓋を除去し、前記鋳型内に前記
第二の金属の溶湯を導入し、前記溶湯を加圧してこれを
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る合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17754283A JPS6070148A (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 |
|---|---|---|---|
| JP17754283A JPS6070148A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070148A true JPS6070148A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=16032763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17754283A Pending JPS6070148A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070148A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983973A (en) * | 1993-05-10 | 1999-11-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for high throughput pressure casting |
| US6148899A (en) * | 1998-01-29 | 2000-11-21 | Metal Matrix Cast Composites, Inc. | Methods of high throughput pressure infiltration casting |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17754283A patent/JPS6070148A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983973A (en) * | 1993-05-10 | 1999-11-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for high throughput pressure casting |
| US6318442B1 (en) | 1993-05-10 | 2001-11-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of high throughput pressure casting |
| US6148899A (en) * | 1998-01-29 | 2000-11-21 | Metal Matrix Cast Composites, Inc. | Methods of high throughput pressure infiltration casting |
| US6360809B1 (en) | 1998-01-29 | 2002-03-26 | Metal Matrix Cast Composites, Inc. | Methods and apparatus for high throughput pressure infiltration casting |
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