JPS61136640A - 酸化還元反応を利用した合金の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金ｆｉ酸化物が微細に分散された合金に係り
、更に詳細には酸化還元反応を利用してかかる合金を製
造する方法に係る。

従来の技術 金属酸化物が微細に分散された合金（Ｉ！合材料）は、
従来より一般に、■金属酸化物の粉末とベース金属の粉
末とを混合し、該混合粉末を高温度に加熱して焼結させ
る所謂粉末冶金法、■金属酸化物の粉末にて多孔質体を
形成し、該多孔質体にベース金属のＷＩａｌｌを浸透さ
せる方法、■ベース金属と該ベース金属よりも酸化物形
成傾向の高い金属元素とよりなる固体金属を形成し、該
固体金属の表面より固体金属内に酸素を供給することに
より、固体金属内にて前記酸化物形成傾向の高い金属を
酸化させる所謂内部酸化法等にて製造されている。

発明が解決しようとする問題点 上述の■及び■の方法に於ては、金属酸化物が微細に分
散された合金を比較的低置に且能率良く製造し得るが、
ベース金属と金属酸化物との組合せが相互に化学的に安
定な組合せに限定されるため、任意の組成の合金を製造
することが困難であり、またベース金属と金ｆｉｌｅ！
化物との間の界面接着りが不十分になり易いため、他の
部材とｒａｓ擦されても金属酸化物が脱落したりするこ
とがない強力な合金を製造することができないという問
題がある。特に■の方法に於ては、勅末間に存在してい
た空気や雰囲気ガスが焼結工程後に合金中に残存するこ
とを完全に回避することが困難であるため、密［１００
％の合金を製造することが困難であり、焼結工程に於て
高温度への加熱及び雰囲気の制御等が必要であるという
問題がある。また上述の■の方法に於ては、ベース金属
と金属酸化物との間の界面接着力が高く、優れた特性を
有する合金を製造し得るが、固体金属をその融点近傍の
高温度に長時間加熱しなければならないため、合金の製
造コストが高く、また合金の体積が比較的大きい場合に
はその中心部まで良好に主伐酸化物が分散された状態に
することが困難であり、更には金属酸化物の大きさ、形
状、分散状態等を制御することが困難であるという問題
がある。

尚本願出願人は特願昭５８−１３８１０号に於て、第一
の金属と該第一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ＩＪ＊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湯し、前記ｓ
ｓ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。この方法によれば、従来の方法によっては製造する
ことができない合金をも製造することができるが、この
方法によっては金属酸化物が微細に分散された合金を製
造することはできない。

本発明は、金属酸化−が微細に分散された合金を製造す
る従来の方法に於ける上述の如き問題に厳み、金属酸化
物が微細に分数された任意の組成の合金を低置に且能率
よ（製造することのできる合金の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、第一の金属と該第
一の金属よりも酸化物形成傾向の高い第二の金属とを含
む合金の製造方法にして、前記第一の金属と酸素との化
合物及び前記第二の金属の少なくとも一方を固体微細片
として準備し、前記化合物と前記第二の金属とを混合し
て合金化させる過程に於て前記第二の金属を前記化合物
中の酸素にて酸化せしめることを特徴とする合金の製造
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、第一の金属と酸素との化合物及び該第
一の金属よりも酸化物形成傾向の高い第二の金属の少な
くとも一方が固体微細片として準備され、前記化合物と
前記第二の金属とが混合されて合金化される過程に於て
前記第二の金属が前記化合物中の酸素にて酸化せしめら
れ、これにより化合物と第二の金属との混合物中にて第
二の金属の酸化物が形成されると共に、第一及び第二の
金属及び第二の金属の酸化物が酸化還元反応に伴なう熱
によって加熱されるので、第二の金属の酸化物が微細に
分散され且第二の金属の酸化物とベース金属との界面接
着力が高く、しかも第一の金属と第二の金属との合金化
が良好に行われた合金を能率良く低置に製造することが
できる。

本発明の方法に於ては、前記化合物は前記第二の金属に
酸素を供給しこれを酸化させ得るものであれば如何なる
化合物であってもよ（、本発明の一つの詳細な特徴によ
れば、前記化合物は第一の金属の酸化物又は複合酸化物
（複塩を含む）である。

本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、化合物は第一
の金属の酸化物又は複合酸化物よりなり、第二の金属は
溶湯であり、該溶湯が保有する熱によって化合物と第二
の金属との間の酸化還元反応が惹起される。従ってこの
場合には化合物と第二の金属との混合物を高温度に長時
間加熱することは不要であり、従来の内部酸化法の場合
に比して遥かに能率良く且装置に合金を製造することが
できる。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、固体微細
片は第二の金属よりなり、化合物は溶湯であり、咳溶湯
が保有する熱によって化合物と第二の金属との間の酸化
還元反応が惹起される。従ってこの場合にも化合物と第
二の金属との混合物を高温度に長時間加熱することは不
要であり、従来の内部酸化法の場合に比して遥かに能率
良く且装置に合金を製造することができる。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、第一の金
属と酸素との化合物及び第二の金属のいずれかの固体微
細片を含む多孔質体が形成され、第一の金属と酸素との
化合物及び第二の金属の他方が溶湯として準備され、該
溶湯が多孔質体中に浸透せしめられる。従ってこの方法
によれば、ベース金属中に第二の金属の酸化物が微細に
且均−に分散された合金を容易に製造し得るだけでなく
、固体微綱片の大きさや形状、多孔質体中に於ける固体
微細片の体積率等を変化させることにより。

製造される合金中に於ける第二の金属の酸化物の大きさ
、形状、分散状態、ベース金属に対する比率等を任意に
制御することができ、また製造されるべき合金の体積が
比較的大きい場合にも内部まで良好に金属酸化物が分散
された合金を製造することができる。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、第一の金
属と酸素との化合物の固体微細片及び第二の金属の固体
微細片が準備され、これらの固体微細片を含む多孔質体
が形成され、該多孔質体中に第三の金属のＷＩＷＡが浸
透せしめられ、該第三の金属の溶湯が保有する熱によっ
て前記化合物と前記第二の金属との間の酸化還元反応が
惹起せしめられる。従ってこの方法に於ても、化合物の
固体微細片と第二の金属の固体微細片とを均一に混合す
ることにより、ベース金属中に第二の金属の酸化物が微
細に且均−に分散した合金を容易に製造することができ
、化合物及び第二の金属の固体微細片の大きさ、形状や
多孔質体中に於ける各固体微細片の体積率等を変化させ
ることにより、製造される合金中に於ける第二の金属の
酸化物の大きさ、形状、分散状態、ベース金属に対する
比率等を任意に制御することができ、また化合物と第二
の金属との混合物を高温度に長時間加熱することは不要
であるので、従来の内部酸化法の場合に比して遥かに能
率良く且装置に合金を製造することができ、更には製造
されるべき合金の体積が比較的大きい場合にも内部まで
良好に金屑酸化物が分散された合金を製造することがで
きる。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、第一の金
属と酸素との化合物の固体微細片及び／又は第二の金属
の固体微細片を含む多孔質体が形成され、該多孔質体中
に溶湯が浸透せしめられる場合に於て、多孔質体はそれ
に溶湯が浸透せしめられるに先立ち、１ｍ以上の温度、
好ましくは溶湯を構成する金属の融点以上の温度に予熱
される。

このことに工す溶湯が多孔質体中に浸透せしめられる際
に溶湯が多孔質体によって大きく冷却されることが回避
され、また多孔質体と溶湯との濡れ性が改善されるので
、溶湯を多孔質体内に良好且迅速に浸透させることがで
き、これにより密度が実質的に１００％である合金を能
率良く製造することができる。

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、溶湯を多
孔質体内に浸透させる場合に於ては、溶湯は加圧される
。このことにより溶湯が多孔質体°内へより一層良好且
迅速に浸透せしめられ、また合金の製造能率が更に一層
向上される。

尚本発明の方法に於ては、固体微細片は粉末、不連続繊
維、切粉、薄片等であってよく、特に固体微細片が粉末
である場合には製造される合金の組織を微細化するため
には、粒径が１００μ以下、特に５０μ以下であること
が好ましい。また溶湯を加圧してそれを多孔質体内に浸
透させる場合に於ては、溶湯に対する加圧は任意の方法
により行われてよいが、特に高圧鋳造法、ダイカスト鋳
造法、遠心鋳造法、減圧鋳造法、低圧鋳造法の如き所謂
加圧鋳造法を応用することにより行われることが好まし
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。

衷ＩＪＬＬ 第１図はこの実施例に於て使用された高圧鋳造装置を示
す縦断面図である。図に於て、１は鋳型を示しており、
該鋳型は多孔質体２及び溶湯３を受入れるモールドキャ
ビティ４を有している。溶湯３はプランジャ５により所
定の圧力に加圧されるようになっている。また図示の高
圧鋳造装置はモールドキャピテイ４内にて凝固した凝固
体を鋳型１より取出すためのノックアウトピン６を有し
ている。

上述の如く構成された高圧鋳造装置を用い、第一の金属
としてＭｏを選定し、第二の金属としてＡ１を選定して
Ａｌ２Ｏ３が微細に分散されたＭＯ−Ａ１合金を製造し
た。

まず平均粒径が４４μであり純度が９８ｗｔ％であるＭ
００３粉末を加圧力６００ｋａ／、ｊにて圧縮成形する
ことにより、かさ密度が２．３５９／ＣＣである１５Ｘ
１５ｘ８０Ｉ１ｍの多孔質体を形成した。

次いで多孔質体を大気中にて６００℃に予熱した後、第
１図に示されている如く２５０℃の鋳型１のモールドキ
ャピテイ４内に配置した。次いでモールドキャピテイ４
内に湯温８００℃、純度９９゜７ｗｔ％の純アルミニウ
ムの溶ｓ３を注渇し、溶湯３をプランジャ５により加圧
力約５００ｋＭ、ｍ！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、これにより溶湯３を多孔
質体２内に浸透させ、ＭＯＯ３とＡ１との間にて酸化還
元反応を行わ才ると共にこれらを合金化させた。溶湯３
が完全に凝固した後、ノックアウトビン６により鋳型１
より凝固体を取出し、該凝固体より純アルミニウムのみ
よりなる部分を機械加工によって除去することにより、
Ａ１２０ａが微細に分散されたＭｏ−Ａｌ合金よりなる
直方体を切出した。

第２図は上述の如く製造されたＭｏ−Ａｌ合金の断面組
織を１００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この第２
図に於て、白っぽい部分はＭｏ　−Ａ１合金相の部分で
あり、灰色の部分はＡｌ　ｌ！ＯａとＡ１との混合組織
の部分である。第２図より、この実施例によれば、均−
且微細な組織を有しＡｌ２Ｏ３が微細且均−に分散され
たＭｏ−Ａｔ合金（マクロの組成は４２ｗｔ％Ｍｏ、３
７ｗｔ％Ａ１．２１ｗｔ％０、Ａｌｘ０ａ含有率は４４
．６ｗｔ％）を製造することができることが解る。また
上述の如く製造されたＭＯ−Ａ１合金についてＥＰＭＡ
分析及びＸ線回折試験を行った。ＥＰＭＡ分析の結果を
第３図乃至第６図に示す。尚これらの図に於て、第３図
はＥＰＭＡ二次電子像であり、第４図乃至第６図はそれ
ぞれＭＯ面分析写真、Ａ１面分析写真、Ｏ面分析写真で
ある。第３図に於て、白っぽい部分はＭＯ−Ａ１合金相
の部分であり、黒い部分はＡ１とＡｌ２Ｏ３との混合組
織の部分である。また第４図乃至第６図に於て、白い部
分はそれぞれＭＯｌＡＩ、Ｏの存在している部分を示し
ている。これら第３図乃至第６図からも明らかである如
く、上述のＥＰＭＡ分析及びＸａ回折試験の結果より、
製造された合金の組織中には、Ｍｏ−Ａｌ合金相部分と
、溶湯成分であるＡ１がＭＯＯ３の酸素により酸化され
ることにより形成されＡｌ中に微細且均−に分散された
Ａｌ２Ｏ３とが存在していることが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、上述の実施
例の場合と同様の要領にてｖ２．Ｃ５、Ｗ２Ｏ、Ｆｅ　
Ｏ３、Ｍｎ　０２　、Ｃｏ　ＯｌＭｂ　２０ｓ、７ａ　
Ｏｓ　、Ｔ！　０２　、Ｃｒ　Ｏ３、Ｎｉ　Ｏにで多孔
質体を形成し、各多孔質体中に純アルミニウムの溶湯を
含浸させることにより種々の合金を製造したところ、こ
れらのいずれに於てもＶ−Ａ１合金相の如き合金相部分
の他に、前記金ｊｉＩ酸化物の酸素によりＡ１が酸化さ
れることにより形成されＡｌ中に微綱且均−に分散され
たＡｌ２Ｏ３が形成されていることが認められた。また
上述の実施例の合金を含むこれらの合金はいずれも強度
、耐熱性、耐摩耗性に優れていることが認められた。

１１えｌ 第７図はこの実施例に於て使用されたコールドチャンバ
式ダイカスト鋳造装置を示す部分縦断面図である。図に
於て、８はダイス取付板を示しており、該ダイス取付板
には鋳込みスリーブ９及び固定ダイス１０が固定されて
いる。固定ダイス１０は図には示されていないラム装置
により第７図で見て左右の方向へ往復動される可動ダイ
ス１１と共働してモールドキャピテイ１２を郭定するよ
うになっている。モールドキャピテイ１２内には第一の
金属よりなる多孔質体１３が配置されるようになってい
る。鋳込みスリーブ９には図には示されていないシリン
ダーピストン装置により第７図で見て左右の方向に往復
動されるプランジャミツド１４の先端に固定されたプラ
ンジャ１５が吹入されており、スリーブ９に設けられた
注入口１６より注入された溶！！１７がプランジャ１５
によりモールドキャビティ１２内へ射出され加圧される
ようになっている。

上述の如く構成されたダイカスト鋳造装置を用い、第一
の金属としてＣＯを選定し、第二の金属としてＡ１を選
定してＡＩ　２０ｓが微細に分散されたＧｏ　−７ｎ−
Ａ１合金を製造した。

まず平均粒径が１０μであり純度が９７ｗｔ％であるＣ
ｏｏ粉末を加圧カフ５０ｋＱ／ｃＩＰにて圧縮成形する
ことにより、かぎ密度が３．２９／ＧＯである１　５ｘ
１５ｘ８０ｍ−の多孔質体を形成した。次いで多孔質体
を大気中にて４００℃に予熱した後、多孔質体を第７図
に示されたダイカスト鋳造装置の２００℃の可動ダイス
１１のモールドキャビティ１２内に配置した。次いでプ
ランジャ５によりモールドキャビティ１２内へ温湯６０
０℃のｌｎｌｎ−３ｔ％Ａ１の溶湯１７を注入し、溶湯
１７を加圧力約５００　ｋｑ／ノにて加圧し、その加圧
状態を溶１１７が完全に凝固するまで保持し、これによ
り溶湯１７を多孔質体１３内に浸透させ、　Ｃ。

Ｏと１ｎ−Ａ１合金との間にて酸化還元反応を行わせる
と共にこれらを合金化させた。溶湯１７が完全に凝固し
た後、可動ダイス１１を固定ダイス１０より離型し１図
には示されていないノックアウトビンにより可動ダイス
１１より凝固体を取出し、該凝固体よりｚｎ−３Ｑｗｔ
％Ａ１のみよりなる部分を機械加工によって除去するこ
とにより、Ａｌ２Ｏ３が微細に分散されたＣ、ｏ　−Ｚ
ｎ　−Ａ１合金よりなる直方体を切出した。

第８図は上述の如く製造されたＣＯ−Ｚｎ　−Ａ１合金
の断面組構を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。

この第８図に於て、白っぽい部分はＧｏ−Ａ１合金相の
部分であり、灰色の部分はＡｌ２Ｏ３と７：ｎ−Ａｌ合
金との混合組織の部分である。第８図より、この実施例
によれば、均一旦微綱な組織を有しＡｌ２Ｏ３が微細且
均−に分散されたｃｏ　−２ｎ−Ａ１合金（マクロの組
成は４１ｗｔ％Ｑｏ、３３ｗｔ％Ｚｎ、１４ｗｔ％Ａｌ
、１２ｗｔ％Ｏ，ＡｌｐＯ３含有率は２５．５ｗｔ％）
！製造することができることが解る。また上述の如く製
造されたＧｏ　−Ｚｎ−Ａ１合金についてＥＰＭＡ分析
及びＸ線回折試験を行ったところ、Ｃ００はＡ１によっ
て還元されており、Ａ１の一部がＣ００の酸素により酸
化されることにより形成されたＡｌｘ０ｔが７−ｎ−Ａ
ｌ合金相中に微細且均−に分散されていることが認めら
れた。

尚具体的実施例としては示されていないが、この実施例
と同様の要領にてＶ２０ａ　、ＷｏＩＩ、Ｍｎｏ３．Ｎ
ｆＯ１Ｍｂ２０！、Ｔａ　Ｃ６、丁１０２　、Ｃｒ　２
０ｓ　、ｌ”ｅ　２０＋１　ｋ、ｒ多？を黄体音形成し
、各多孔質体にＺｎ−３０ｗｔ％Ａ１の溶湯を浸通させ
ることにより合金を製造したところ、いずれの合金に於
ても金属酸化物がＡＩにより還元されており、金属酸化
物の酸素によりＡ１の一部が酸化されることにより形成
されたＡｌ２Ｏ３がＺｎ−Ａｌｌ合金相如き合金相中に
微細且均−に分°散されていることが認められた。また
上述の実施例の合金を含むこれらの合金はいずれも強度
、耐熱性に優れていることが認められた。

１１九工 第９図はこの実施例に於て使用された横形遠心鋳造装置
を示す縦断面図である。図に於て、１９は端壁２０及び
２１により両端を閉じられた円筒形の鋳枠を示している
。鋳枠１９内には該鋳枠に対し＠脱自在に固定された円
筒形の鋳型２２が配置されている。鋳枠１９は二つのＯ
−ラ２３及び２４上に回転可能に載置されており、これ
らのａ−ラ２３及び２４を介して図には示されていない
電ａｍにより軸線２５の周りに高速度にて回転駆動され
るようになっている。鋳型２２内には多孔質体２６が配
置され、また端！！２０に設けられた孔に挿通された樋
２７を経て溶湯２８が導入されるようになっている。

上述の如く構成された遠心鋳造装置を用い第一の金属と
してＭｎを選定し、第二の金属としてＺｎを選定してＺ
ｎＯが微細に分散されたＭｎ−Ｚｎ合金を製造した。

まず平均粒径が１０μであり純度が９１ｗｔ％のＭｎＯ
！粉末を加圧力１５００ｋａ／♂にて圧縮成形すること
により、かざ密ａ２．　Ｏａ　／ｃｃノ１５Ｘ１５ｘ８
０ｍｍの多孔質体を形成した。次いで多孔質体に鋼製の
錘を取付けた模、多孔質体を大気中にて８００℃に予熱
し、第９図に示されている如く内径１００１ｍ、１００
℃の鋳型２２内に軸線２５に沿って配置した。次いで鋳
型２２内に湯温５５０℃、純ＩＩ！９９゜３ｗｔ％の純
亜鉛の溶湯２８を注入し、鋳枠１９及び鋳型２２を２０
０　ｒｐｍ＋にて回転させ、その状態を？ｌａ瀉２８が
完全に凝固するまで維持し、これにより溶場２８を多孔
質体２６内に浸透させ、ＭｎＯ２とｌｎとの間にて酸化
還元反応を行わせると共にこれらを合金化させた。

溶場２８が完全に凝固した侵、鋳型２２より円筒状の凝
固体を取出し、該凝固体より亜鉛のみよりなる部分を機
械加工によって除去することにより、ｚｎＯが微細に分
散されたＭｎ−Ｚｎ合金よりなる直方体を切出した。

第１０図は上述の如く製造されたＭｎ−Ｚｎ合金の断面
組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この第
１０図に於て、白っぽい部分はＭｎ−Ｚｎ合金相の部分
であり、灰色の部分はｚｎＯとｌｎとの混合＄１１織の
部分である。第１０図より、この実施例によれば、均−
且比較的微椙な組織を有しＺｎＯが微細且均−に分散さ
れたＭｎ　−Ｚｎ合金（マクロの組成は２　Ｑ、ｗｔ％
Ｍｎ、６８゜２ｗｔ％Ｚｎ％　１１　、８ｗｔ％０、Ｚ
ｎＯ含有率は６０ｗｔ％）を製造することができること
が解る。また上述の如く製造されたＭｎ−Ｚｎ合金につ
いてＥＰＭＡ分析及びＸＳ回折試験を行ったところ。

Ｍｎ　０２はＺｎによっテ還元され、Ｍｎ−Ｚｎ合金相
部分とｚｎの一部がＭｎ　ｏ２の酸素により還元される
ことにより形成されＺｎ中に微細且均−に分散されたＺ
ｎＯとが存在していることが認められた。またこの合金
は高い耐熱性及び摺動特性を有していることが認められ
た。

尚具体的実施例としては示されていないが、上述の実施
例に於けるＭｎＯ２粉末の代りにＰｂＯ粉末及びＣｕＯ
粉末を用いて合金を製造したところ、ｚｎの一部がＰｂ
Ｏ及びＣｕＯの酸素により酸化されることにより形成さ
れたＺｎＯがｌｎ中に微細に分散されていることが認め
られた。

ＭｎＯ２粉末を圧縮成形することにより１５×１５Ｘ８
０ｍｓの多孔質体を形成し、溶場としてＭす溶場を使用
し、第１図に示された高圧鋳造装置を用いて上述の実施
例１の場合と同様の要領にてＭＧＯが微細に分散された
Ｍｎ−Ｍｇ合金を製造した。尚この実施例に於ける＠造
条件は以下の如くであった。

Ｍ１１０２粉末の平均粒径：　　１．５７μＭｎ０ｉ粉
末の帽＊：　　ｇ５ｗｔ％ 粉、末に対する加圧カニ　　８００　ｋｇ／♂多孔質体
のかさ密僚：　２゜Ｏｇ／ＣＣ多孔質体多孔熱体度：　
２００℃ 鋳型のｆｆ１度：　　２００℃ Ｍａ溶溶湯純度：　　９９．８ｗｔ％ ＭＱ溶瀉の湯温溶湯７５０℃ 溶湯に対する加圧カニ　　１０００ｋｌ’ａｍ”第１１
図はこの実施例に於て製造されたＭｎ　−Ｍｇ合金の断
面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この
第１１図に於て、白っぽい部分はＭｎ−Ｍｇ合金相の部
分であり、灰色の部分はＭｇＯとＭＯとの混合組織の部
分である。第１１図より、この実施例によれば、均−且
微細な組織を有しＭｇＯが微細且均−に分散されたＭｎ
　−Ｍ９合金（マクロの組成は３５．６ｗｔ％Ｍ口、４
３．４ｗｔ％Ｍｇ、２１ｗｔ％Ｏ％ＭＱ　Ｏ含有率は５
２．５ｗｔ％）を製造することができることが解る。

また上述の如く製造されたＭｎ−ＭＱ合金についてＥＰ
ＭＡ分析及びｘ１ｓ回折試験を行ったところ、Ｍｎ　０
２がＭｇにより還元されており、Ｍｎ　−Ｍり合金相部
分とＭａの一部がＭｎ０１！の酸素により還元されるこ
とによって形成されＭｇ中に微細且均−に分散されたＭ
ｇＯとが存在していることが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、この実施例
と同様の方法によりＶｇ　Ｏｓ　、ＷＯＩ、ＭＯＯａ　
、Ｎｉ　Ｏ，Ｃｏｏ、ＮｂｔＯｓ、Ｔａ２０５　、Ｔｉ
　Ｏｔ　、　Ｃｒ　２０ｓ　、　ｌ”ｅ　２０３にて多
。

孔質体を形成し、各多孔質体にＭｇ溶湯を浸透させるこ
とにより合金を製造したところ、いずれの合金に於ても
金ｍ酸化物がＭｇにより還元されており、ＭＯ中にＭｇ
Ｏが微細且均−に分散していることが認められた。また
上述の実施例の合金を含むこれらの合金はいずれも強度
、耐熱性、耐摩耗性に優れていることが認められた。

１厘ｍ まず平均粒径が１０μでありｌｌ１１１度が９７．６ｗ
ｔ％である７ｉ粉末を大気中にて２５０℃に５分間加熱
することにより、粉末表面の酸素酸が３．５３ｗｔ％と
なるよう粉末の表面を酸化させた。次いでＴｉ粉末を加
圧力１２００ｋＯ／ａｃ’にて圧縮成形することにより
、かさ密度１，６ａ／ｃｃ、直径８０ＩＩ１ｍ、高さ１
０１ｍの円柱状の多孔質体を形成した。

次いで多孔質体を真空炉内にて６００℃に予熱し、該多
孔質体を第１図に示された高圧鋳造＠置の２００℃の鋳
型１のモールドキャピテイ４内に配置した。次いでモー
ルドキャピテイ４内に湯温８００℃、純［９９，７ｗｔ
％の純マグネシウムの溶湯３を注湯し、？１ｉ！１３を
プランジャ５により加圧力約１５００ｋＭｆｆｌｌにて
加圧し、その加圧状態を溶［３が完全に凝固するまで保
持し、これにより溶湯３を多孔質体２内に浸透させ、Ｔ
ｉｙＪ末表面のｒ；　ＯｆとＭ（Ｊとの間にて酸化還元
反応を行わせると共にこれらを合金化させた。溶湯３が
完全に凝固した後、ノックアウトビン６により鋳型１よ
り′ａ固体を取出し、該凝固体より純マグネシウムのみ
よりなる部分を機械加工によって除去することにより、
Ｔｉ−Ｍ（＋合金よりなる円柱体を切出した。

第１２図は上述の如く製造されたＴｉ−Ｍａ金合金断面
組繊を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この第
１２図に於て、白色の島状に点在する部分はＭＯであり
、灰色の粒状に点在する部分は７ｉであり、地の灰色の
部分は７ｉ−Ｍｇ合金相の部分である。第１２図より、
この実施例によれば、均−且微細な組織のＴｉ　−Ｍａ
金合金（マクロの組成は３７．３ｗｔ％Ｔｉ　、３９．
４ｗｔ％Ｍ（Ｊ、２３．３ｖｔ％０、ＭｇＯ含有率は５
８．３ｗｔ％）を製造することができることが解る。ま
た上述の如く製造された丁ｒ　−Ｍｇ合金についてＥＰ
ＭＡ分析及びＸ１ｍ回折試験を行ったところ、ＴｉＯ２
の量が少缶であり、従ってＴｉ０ｚとＭｇとの間の反応
が僅かであるため、形成された筈のＭｇＯを確認するこ
とはできなかりたが、表面が酸化されていないＴｉ粉末
を用いて上述の実施例と同様に製造されたＴｉ−Ｍａ金
合金場合よりも良好に合金化が進行していることが認め
られた。また上述の合金の３５０℃に於ける引張り強さ
は４Ｑ　Ｑ　ｋｇ／　＋ｕｉ”であり、優れたａ湿強度
を有することが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、Ｆｅ、Ｎｉ
、Ｃｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｂ、丁ａＷＩ）Ｔｌｊ末ｆ）表面を
強ＩＩＩ酸化させて上述の実施例と同様の合金化を行っ
たところ、これらの合金に於ても表面が強制酸化されて
いない粉末が使用された場合に比して良好に合金化が進
行していることが認められた。またこれらの合金はいず
れも高い強度及び耐摩耗性を有するものであることが認
められた。

この実施例より、多孔質体を構成する金属は完全な金ｆ
ｉ酸化物である必要はなく、多孔質体を構成する金属の
微細片の表面部のみが酸化されたものであっても良く、
この場合にも金属酸化物と溶湯との間に於て酸化還元反
応が生じ、その際発生する熱により合金化が促進される
ことが解る。

！ まず平均粒径が４４μであり純度が９８ｗｔ％であるＦ
ｅｅ’ｓ粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．
７ｗｔ％であるＮｉ粉末とを重量比にして５．１　：４
４．５の割合にて均一に混合し、該混合粉末を加圧力１
１００ｋａ／、ｊにて圧縮成形することにより、かさ密
度５．０ｇ／ｃｃ、　１５ｘ１５ｘ８０ｗ＋ｍの多孔質
体を形成した。次いで多孔質体に鋼製の錘を取付けた後
、多孔質体を真空中にて６００℃に予熱し、該多孔質体
を第１図に示された高圧鋳造装置の３００℃の鋳型１の
モールドキャピテイ４内に配置した。次いでモールドキ
ャビティ４内に湯温８００℃、純度９９．７ｗｔ％の純
アルミニウムの溶湯３を注湯し、溶湯３をプランジ？５
により加圧力約１０００１０００ｋにて加圧し、その加
圧状態を溶湯３が完全に凝固するまで保持し、これによ
り溶ｓ３を多孔質体２内に浸透させ、ｌ”ｅ！ｏｓとＡ
１との間にて酸化還元反応を行わせると共にこれらとＮ
１とを合金化させた。溶湯３が完全に凝固した後、ノッ
クアウトビン６により鋳型１より凝固体を取出し、該凝
固体より純アルミニウムのみよりなる部分を機械加工に
よって除去することにより、Ａ１ｇＯ３が微細に分散さ
れたＮｉ　−Ｆｅ−Ａ１合金よりなる直方体を切出した
。

第１３図は上述の如く製造されたＮｉ　−１”ｅ　−Ａ
１合金の断面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真で
ある。この第１３図に於て、白い部分はＮｉであり、明
灰色の部分はＮｉ　−Ｆｅ−Ａ１合金相の部分であり、
暗灰色の部分はＡｌｌ！０３とＡ１との混合組織の部分
である。第１３図より、この実施例によれば、均−且比
較的微細な粗織を有しＡｌ２Ｏ３が微細且均−に分散さ
れたＮｉ　−Ｆｅ−Ａ１合金（マク０（７）組成Ｌｔ６
９．４ｗｔ％Ｎｉ、９．４ｗｔ％Ｆｅ　、１７．　Ｏｗ
ｔ％Ａ＋、４．２Ｗ（％０、Ａｔ　ｔ　０３含有率は９
．Ｑｗｔ％）を製造することができることが解る。また
上述の如く製造されたＮｉ　−Ｆｅ−Ａ１合金について
、ＥＰＭＡ分析及びＸ線回折試験を行ったところ、Ｆｅ
２Ｏ３はＡＩによって還元されており、合金の組織中に
はＮ１のみの部分と、Ｆｅ−Ａｌ合金相部分と、Ｎｉ　
−Ｆｅ−Ａ１合金相部分と、ＦｅｔＯ＋の酸素によりＡ
１の一部が酸化されることにより形成されＡｌ中に微細
且均−に分散されたＡｌ２Ｏ３とが存在していることが
認められた。またこの合金について硬さ試験を行ったと
ころ、下記の表に示されている如き結果が得られた。

１１１良　マイクロビッカース１さくＨＶ堅温　　　　
　　　　６４８ ３５０℃　　　　　　　６０９ ５５０℃　　　　　　　５４２ ６５０℃　　　　　　　４８９ 尚具体的実施例としては示されていないが、Ｎ１粉末の
代りＧＣＴｉ　、Ｆｅ　、Ｃｏ　１Ｎｂ　、７ａ　。

Ｗ、Ｍｏ　、Ｍｎの粉末を用いた場合にも同様に合金化
されることが認められた。また金属酸化物としてＦｅｖ
Ｏ９の代りにＴｉ　Ｏ＋　、Ｎｂ　２０ｓ、ＷＯ３、Ｎ
’ｉ　０．Ｍｎ０１！、ＭＯＯ＊　、Ｃｒ’ｇ　Ｏａ　
、Ｖｌ！　Ｏ５を使用した場合にも同様の合金化が生じ
ることが認められた。またこれらの合金はいずれも優れ
た強度、耐熱性、耐摩耗性を有することが認められた。

この実施例より、金属酸化物の微細片と他の合金元素の
微細片とよりなる多孔質体が使用される場合にも金属酸
化物と溶湯との間に於て酸化還元反応が生じ、溶湯を構
成する金属の酸化物が微細に分散された所望の組成の合
金を製造し得ることが解る。

大！ｆｆｆ７ 平均粒径が５μであり純度が９９．２ｗｔ％であるＣＯ
Ｉ！Ｓ！Ｏｔ粉末を加圧力１４００ｋｌｊ／ａ？にて圧
縮成形することにより、かさ密［２，３ａ　／ｃｃ、直
径Ｂ□ａｓ、高さ１０ＩＩｌｌの円柱状の多孔質体を形
成し、該多孔質体を４００℃に予熱した点を除き、上述
の実施例１の場合と同様の要領にて５ｉＱ２及びＡｌ２
０ａが微細に分散されたＱｏ　−８ｉ−Ａ１合金を製造
した。尚この実施例に於ける製造条件は以下の如くであ
った。

鋳型の温度＝　２００℃ Ａ１溶濶の純度：９９．７ｗｔ％ Ａ（溶湯の湯温：　８００℃ Ｐａｌ１．：対する加圧力＋　　１０００ｋ（Ｊ／Ｊ第
１４図はこの実施例に於て製造されたＱｏ　−３ｉ−Ａ
１合金の断面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真で
ある。この第１４図に於て、白っぽい部分はｃｏ−Ａ１
合金相の部分であり、灰色の部分はＡＩｙＯ虐及び５ｉ
ｎｓとＡ１との混合組織の部分である。第１４図より、
この実施例によれば、均−且微細な組織を有し５ＩＯｐ
及びＡｌ２Ｏ３が微細且均−に分散されたＧｏ　−３ｉ
　−Ａ１合金（マクロの組成は３４．８ｗｔ％Ｃ０１８
゜３ｗｔ％ｓ；　１３６．ｓｗｔ％Ａｌ　、２０．１ｗ
ｔ％０．５ｉｎ２及びＡｌ２Ｏ３含有率はそれぞれ２７
゜２ｗｔ％、１ｏ、ｓｗｔ％）を製造することができる
ことが解る。また上述の如く製造されたＧｏ−８ｉ−Ａ
１合金についてＥ　ｒ’ＭＡ分析及びＸ線回折試験を行
ったところ、ＧＯ２ＳｉＯ４はＡ１によって還元されて
おり、Ｃｏ　２　Ｓｌ　０４が還元されることにより発
生した５ｉＯｉとＡ１の一部がＣ０ｇ５！Ｏａの酸素に
より酸化されることによって形成されたＡｌ２Ｏ３とが
Ａｌ中に微細且均−に分散していることが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、Ｆｅ２Ｏ３
・Ｔｉ　Ｏｘ　、Ｚｎ　０−８ｉ　０２　、Ｍｎ　Ｓ！
　０４　、ＰｂＭＯＯ４、Ｎａ５ＶＯｔ　、Ｎｉ　ｌ”
ｅｔ　０４　、Ｎａ　Ｉ！　ＷＯ４の如き他の複合酸化
物にて多孔質体を形成し上述の実施例と同様に合金化を
行ったところ、これらの複合酸化物もＡＩによって還元
され、Ａｌ２Ｏ３とＳｉｎｇ等がＡｌ中に微細且均−に
分散されることが認められた。またこれらの合金は高い
強度及び耐熱性を有することが認められた。

この実施例より、第一の金属と１１素との化合物、即ち
酸化還元反応のための酸化剤は金属酸化物に限定されず
、ケイＭ塩、バナジン酸塩、銑１ｉ！塩、タングステン
酸塩の如き複合酸化物であってもよいことが解る。

哀１」しし 平均粒径が２５μであり純度が９９．８ｗｔ％であるＡ
１粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．４ｗｔ
％ＦあるＦｅ粉末、！：　ヲｒｔｘｍ比に−しＴ５゜４
ニア、９の割合にて均一に混合し、該混合粉末を加圧力
２１００ｋａ／／にて圧縮成形することにより、かざ密
度２．７！ＩＩ　／Ｃｏ、　１５Ｘ　１５Ｘ８０ＩＩＩ
の多孔質体を形成した。次いでこの多孔質体を真空中に
て３００℃に予熱した後、第１図に示された高圧鋳造装
置の２００℃の鋳型１のモールドキャビティ４内に配置
した。次いでモールドキャビティ４内にＳ温６５０℃、
純度９９．５ｗｔ％のＢ２Ｏ３の溶湯３を注濁し、Ｆ８
ＦＩＡ３をプランジャ５により加圧力約１５００ｋＯ／
ａｍ’にて加圧し、その加圧状態を溶湯承完全に凝固す
るまで保持し、これにより溶湯３を多孔質体２内に浸透
させ、Ａ１とＢｚＯ３との間にて酸化還元反応を行わせ
ると共にこれらを合金化させた。溶湯３が完全に凝固し
た後、ノックアウトビン６により鋳型１より凝固体を取
出し、該凝固体よりＢｌ！Ｏｓのみよりなる部分を機械
加工によって除去することにより、Ａｌｌ！０３が微細
に分散されたＦｅ　−ＡＩ　−８合金よりなる直方体を
切出した。

第１５図は上述の如く製造されたｌ：ｅ　−ＡＩ　−Ｂ
合金の断°面組織を１００倍にて示す光学顕微鏡写真で
ある。この第１５図に於て、白っぽい部分はＦｅの部分
であり、灰色の部分はＦｃ−ＡＩ−８合金相の部分であ
り、黒色の部分はＡ、１ｇ○ａとＢとの混合組織の部分
である。第１５図より、この実施例によれば、比較的均
−且比較的微細な組織を有しＡＩｔｏ３が微細且均−に
分散されたＦｅ　−ＡＩ−Ｂ合金（マクロの組成は４６
．４ｗｔ％Ｆｅ　１３１，９＊ｔ％ＡＩ　、　５．８ｗ
ｔ％Ｂ、１４゜ｇｗｔ％０、Ａｌ２Ｏ３含有率は４８．
７ｗｔ％）を製造することができることが解る。また上
述の如く製造されたＦｅ　−ＡＩ　−８合金についてＥ
ＰＭ八分へ及び×！１回折試験を行ったところ、溶湯を
構成する８２０３は多孔質体中のＡ１によりて還元され
ており、得られた合金組織中にはＦｅ　−ＡＩ−３合金
相部分と、Ａ１がＢｙ　Ｏ３の酸素により酸化されるこ
とにより形成され前記合金相部分及びＢ２Ｏ３相中に微
綱且均−に分散されたＡｌｔＯａ　とが存在しているこ
とが認められた。またこの合金は高い耐熱性又は耐摩耗
性を有することが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、Ｔｉ粉末を
含む多孔質体が使用された場合にもＴｉとＢ２０ａとの
間に於て酸化還元反応が生じ、Ａｌ２Ｏ３が微細に分散
された合金が得られ、この合金も高い耐熱性及び耐摩耗
性を有することが認められた。

実施例９ 平均粒径が１０μでありＮ度が９９ｗｔ％であるＴｉ粉
末と、平均粒径が２５μであり純度が９９゜７１℃％で
あるＮｉｌ末とが重量化にして９．に８．９の割合にて
均一に混合され、該混合粉末が加圧力１ｌ１００ｋノに
て圧縮成形され、かくして得られたかさ密度３．６ａ／
ｃｃの多孔質体が真空中にて４００℃に予熱され、溶湯
として１ｍ８５０℃、純度９９．５ｗｔ％のＶｚ　Ｏｓ
が使用され、溶湯に対する加圧力が１０００ｋａ／♂に
設定された点を除き、上述の実施例８の場合と同様の要
領にてＴｉ　Ｏｔが微細に分散されたＴｔ　−Ｎ＋　−
ｖ合金を製造した。

第１６図は上述の如く製造されたＴｉ　−Ｎｉ　−■合
金の断面組織を１００倍にて示す光学顕微鏡写真である
。この第１６図に於て、白っぽい部分はＮｉの部分であ
り、灰色及び黒色の部分は丁１０２とｖｔ　−Ｎ＋　−
ｖとの混合組織の部分である。

第１６図より、比較的均−且比較的微細な組織を有しＴ
ｉ０ｇが比較的微細且均−に分散されたＴｉ　−Ｎｉ−
Ｖ合金（マクロの組成は３６．８ｗｔ％Ｔｉ　　、　　
３６．　０ｗｔ％Ｎｉ　　、　　１　５．　２ｗｔ％Ｖ
、　　１　２゜ｏ　ｗｔ％ｏ、ｖｔ　０２含有率は３０
．０ｗｔ％）を製造することができることが解る。また
上述の如く製造されたＴｉ　−Ｎｉ　−Ｖ合金について
ＥＰＭＡ分析及びｘｓｍ回折試験を行ったところ、Ｖｐ
ＯｓはＴｔにより還元されており、合金の組織中にはＴ
ｉがｖｔ　Ｏａの酸素により還元されることによって形
成され微細巨均−に分散されたＴｉＯｘとＮ＋−ｖ−ｖ
＋合金相部分とが存在していることが認められた。また
この合金は高い耐熱性を有することが認められた。

尚具体的実施例とては示されていないが、溶湯として１
２００℃のＰｂ０，１１００℃のＫＢＯ２，１１００℃
のＮａ　８０２．９５０℃のＮａｇＷＯａ　、１１００
℃のに２ＳｔＯａ１７）各溶湯ヲ使用した場合にも、こ
れらの溶湯と７ｉとの間に於て酸化還元反応が生じ、Ｔ
ｌＯ２が微細に分散された合金を得ることができ、これ
らの合金は高い強度及び耐摩耗性を有すると共に、優れ
た唐動特性を有することが認められた。

工１」１口と 平均粒径が２５μであり純度が９９．８ｗｔ％であるＡ
１粉末を加圧力２００ｋＱ／１ｌｌｌｊにて圧縮成形す
ることにより、かぎ密度が１．０８（＋・／ＣＣである
１５Ｘ１５Ｘ８０１１１の多孔質体を形成した。次いで
多孔質体を真空中にて３００℃に予熱した後、多孔質体
を第７図に示されたダイカスト鋳造装置の５０℃の可動
ダイス１１のモールドキャピテイ１２内に配置した。次
いで瀾１ｉｉ！５５０℃、純度９９．３ｗｔ％の亜鉛溶
湯中に平均粒径が１．２μであり純度が９９ｗ【％であ
るＺｎＯ粉末が混入されることにより形成されたＺｎ−
１０ｗｔ％ｚｎＯ溶瀾を注入口１溶湯り鋳込みスリーブ
９内に注湯し、該溶湯をプランジャ１５により約５００
　ｋ（＋／♂にて加圧してモールドキャピテイ１２内へ
注入し。

その加圧状態を溶湯１７が完全に凝固するｉで保持し、
これにより溶１１７を多孔質体１３内に浸透させ、Ａ１
とＺｎＯとの間にて酸化還元反応を行わせると共にＡＩ
とｚｎとを合金化させた。溶１１７が完全に凝固した後
、可動ダイス１１を固定ダイス１５より離型し、図には
示されていないノックアウトビンにより可動ダイス１１
より凝固体を取出し、該凝固体よりｚｎ−１ｎｗｔ％Ｚ
ｎＯのみよりなる部分を機械加工によって除去すること
により、Ａｌ　２０３が微細に分散されたｌｎ　−Ａ１
合金よりなる直方体を切出した。

第１８図は上述の如く製造された７ｎ−Ａ１合金の断面
組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この第
１８図に於て、島状の白っぽい部分はＡｌ−７ｎの合金
相の部分であり、地の明灰色の部分はＡ１１０３とｚｎ
との混合組織の部分である。第１８図より、この実施例
によれば、均−且微綱な組織を有しＡ１１ａｓが微綱且
均−に分散された１ｎ−Ａ１合金（マクロの組成は７３
゜１ｗｔ％Ｚｎ　、２０．５ｗｔ％Ａ＋　、５．４ｗｔ
％０１Ａｌｌ！０３含有率は１３．６ｗｔ％）を製造ス
ルーとができることが解る。また上述の如く製造された
ｚｎ−Ａ１合金についてＥＰＭＡ分析及びＸ線回折試験
を行ったところ、溶湯中のＺｎＯはＡ１により還元され
ており、ｚｎ−Ａ１合金相部分と、Ａ１がＺｎＯの酸素
により酸化されることによって形成されｌｎ中に微細且
均−に分散されたＡｌ２Ｏりとが存在していることが認
められたつ尚具体的実施例としては示されていないが、
Ａ１粉末の代りにＴｉ粉末及びＭＱ粉末を使用した場合
にも溶湯中のＺｎＯとの間に於て酸化還元反応が生じ、
これによりそれぞれＴｉｏ１！及びＭＯ０２が微細且均
−に分散された合金を製造し得ることが認められた。ま
た上述の実施例の合金を含むこれらの合金は優れた耐摩
耗性及び摺動特性を有していることが認められた。

上述の実施例８〜実施例１０より、多孔質体中に酸化物
形成傾向の高い金属が固体微細片として存在し、溶湯が
金属酸化物の溶湯であり又は溶湯中に金属酸化物が存在
する場合にも、これらの間に於て酸化還元反応が生じ、
その反応により生じる熱によって合金化が良好に行われ
ると共に、酸化物形成傾向のれい金属の酸化物が微細巨
均−に分散された合金が得られることがわかる。

ＬＬＬＬ工 まず平均粒径が２５μであり純度が９９．８ｗｔ％であ
るＡ１粉末を加圧力５００ｋＭｃｌＩにて圧縮成形する
ことにより、かさ密度が１．４６ｏ／ｃｃである１５Ｘ
１５Ｘ８０Ｉｍの多孔質体を形成した。

次いで多孔質体を真空中にて２００℃に予熱した後、第
１図に示されている如く５０℃の鋳型１のモールドキャ
ピテイ４内に配置した。次いでモールドキャピテイ４内
に湯温３５０℃、純度９９Ｗ【％の純スズの溶湯３を波
瀾し、溶湯３をプランジャ５により加圧力約５００ｋ（
１／ａｉ”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、これにより溶ｓ３を多孔質体２内に
浸透させ、Ｖ２Ｏ５とＡＩとの間にて酸化還元反応を行
わせると共にこれらを合金化させた。溶湯３が完全に凝
固した後、ノックアウトビン６により鋳型１より凝固体
を取出し、該凝固体より純スズのみよりなる部分を機械
加工によって除去することにより、Ａｌ２Ｏ３が微細に
分散されたＡＩ−Ｖ−８ｎ合金よりなる直方体を切出し
た。

第１８図は上述の如く製造されたＡＩ　−Ｖ−８ｎ合金
の断面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。

この第１８図に於て、灰色の粒状の部分はＡＩ−Ｖ合金
相の部分であり、黒色の粒状の部分はＡＩ　！　Ｏｓと
ＡＩ　−Ｖ合金との混合組織の部分であり、地の明灰色
の部分はＡｌ１０ａと３ｎとの混合組織の部分である。

第１８図より、この実施例によれば、均−且微細な組織
を有しＡｌ２Ｏ３が微細且均−に分散されたＡＩ　−Ｖ
−３ｎ合金（マクロの組成は１７．６ｗｔ％Ａ＋　、６
゜２１１１ｔ％Ｖ、７１．４ｗｔ％３ｎ　、４．８ｗｔ
％０、Ａｌ２Ｏ３含有率は１０．２ｗｔ％）を製造する
ことができることが解る。また上述の如く製造されたＡ
Ｉ　−Ｖ−８ｎ合金についｒＥＰＭＡ分析及ヒＸ線回折
試験を行ったところ、製造された合金の組織中には、Ａ
Ｉ−Ｖ−８ｎ合金相部分と、ＡＩがＶ２Ｏ６の酸素によ
り酸化されることにより形成されＡＩ−Ｖ合金及びＳｎ
中に微細且均−に分散されたＡｌ２Ｏ３とが形成されて
いることが認められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、上述の実施
例の場合と同様の要領にてＷＯ３、ＦｅＯｓ、Ｍｎ０ｔ
、Ｃｏｏ、Ｍｂ２０ｓ、ＴａＯ５、Ｔ！Ｏｇ、Ｇｌ’０
３、Ｎｉ○の各粉末トＡＩ　粉末との混合粉末にて多孔
質体を形成し、各多孔質体中に純スズの溶湯を含浸させ
ることにより種々の合金を製造したところ、これらのい
ずれに於てもＷ−ＡＩ−８ｎ合金相部分の如き合金相部
分の他に、前記金ａｍ化物の酸素によりＡ１が酸化され
ることにより形成され３ｎ中に微細且均−に分散された
Ａｌ２０ａが形成されていることが認められた。また上
述の実施例の合金を含むこれらの合金はいずれも強度、
耐熱性、耐摩耗性に優れていることが認められた。

実施例１２ 平均粒径が２５μであり純度が９９．８ｗｔ％であるＡ
１粉末と、平均粒径が５μであり純度が９９．２ｗｔ％
であるＭｎ３ｉ０ａとをｌｆｆ１比にして２．７：３．
５の割合にて均二に混合し、該混合粉末を加圧力５００
ｋＭ、ｘ２にて圧縮成形することにより、かさ密度が１
．５５＋１／ｃｃである１５×１５Ｘ８０１１１０１の
多孔質体を形成した。次いで多孔質体を真空中にて３０
０℃に予熱した後、多孔質体を第７図に示されたダイカ
スト鋳造装置の２００℃の可動ダイス１１のモールドキ
ャピテイ１２内に配置した。次いでプランジャ１５によ
りモールドキャビティ１２内へ［温５５０℃、純８９９
゜３ｗｔ％の純亜鉛の溶湯１７を注入し、該溶湯をプラ
ンジャにより加圧力５００ｋｇ／ＩＸ＋！にて加圧し、
その加圧状態を溶湯１７が完全に凝固するまで保持し、
これにより溶湯１７を多孔質体１３内に浸透させ、ＡＩ
　とＭｎＳｉＯ３との間にて酸化還元反応を行わせると
共にこれらとｚｎとを合金化させた。溶ｍ１７が完全に
凝固した後、可動ダイス１１を固定ダイス１０より離型
し、図には示されていないノックアウトピンにより可動
ダイス１１より凝固体を取出し、該凝固体より純亜鉛の
みよりなる部分を機械加工によって除去することにより
、Ａｌ　ｚ　Ｏａ及び５ｔｏ２が微細に分散されたＭｎ
　−ＡＩ−Ｚｎ合金よりなる直方体を切出した。

第１９図は上述の如（製造されたＭｎ　−ＡＩ　−２ｎ
合金の断面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真であ
る。この第１９図に於て１粒状の白っぽい部分はＭｎ−
Ａｌ合金相の部分であり、地の灰色及び黒色の部分はＡ
ｌ２Ｏ＋１及び５ｉＯｚと７ｎ−Ａ１合金との混合組織
の部分である。第１９図より、この実施例によれば、均
−且微細な組繊を有しＡｌｔｏｓ及び５ｈｏ２が微細且
均−に分散されたＭｎ　−ＡＩ　−Ｚｎ合金（マクロの
組成は７．２ｗｔ％Ｍｎ　、　１３．２ｗｔ％Ａｌ　、
　３．７ｗｔ％Ｓｉ　　、　　６９．　７ｗｔ％Ｚｎ　
　、　　６．　３ｗｔ％Ｏ，Ａｌ２Ｏ３及び５ｆＯｉ含
有率はそれぞれ４，５ｗｔ％、７．８ｗｔ％）を製造す
ることができることが解る。

また上述の如く製造されたＭｎ　−ＡＩ　−Ｚｎ合金に
ついてＥＰＭＡ分析及びｘｍ回折試験を行ったところ、
ＭｎＳｉＯ３はＡ１により還元されてＪ３す、合金の組
織中にはＭｎ−Ａｌ合金相部分及びＺｎ−Ａｌ合金相部
分と、Ｍｎ３ｉＱ３と八１との間の酸化還元反応により
形成され１ｎ−Ａ１合金相部分中に微細且均−に分散さ
れたＡｌｐＯ＊及び５Ｉ０２とが存在していることが認
められた。

尚具体的実施例としては示されていないが、Ｍｎ５ｔｏ
３の代りにＦｅ　２０３　　・７　ｉ　Ｑ２　、　ｐｂ
ＭＯＯ４、Ｎａ３ＶＯ４、Ｎｉ　Ｆｅ２Ｏ４，Ｎａ２Ｗ
ＯＡが使用された場合にも上述の実施例の場合と同様の
酸化還元反応が生じ、製造された合金中にはＡｌ２ｈａ
及びＴｌＯ２等が微細且均−に分散されていることが認
められた。

１１」ＬＬと まず平均粒径が１０μであり純度が９７．６ｗｔ％であ
るＴ１粉末と、平均粒径が３μであり純度が９９．９ｗ
ｔ％のＷ　Ｏａ　とを重量比にして４．５＝７．２の割
合にて均一に混合し、該混合粉末を加圧力１２００ｋ＜
１／ａｍ’にて圧縮成形することにより、かさ密度５．
８５り／ＣＣＣＣ１１５Ｘ１５Ｘ８０の多孔質体を形成
した。次いで多孔１１体を真空中にて４００℃に予熱し
、該多孔質体を第９図に示されている如く内径１０ＯＩ
Ｉｌ■、１００℃の鋳型２２内に軸ｓ！２５に沿って配
置した。次いで鋳型２２内に濡湿５５０℃、純度９９．
３ｗｔ％の純亜鉛の溶湯２８を注入し、鋳枠１９及び鋳
型２２を２０Ｑ　ｒｐｍにて回転させ、その状態を溶１
２８が完全に凝固するまで帷持し、これにより溶湯２８
を多孔質体２６内に浸透させ、ＴｉとＷ　Ｏ３との間に
て酸化還元反応を行わせると共にこれらとｚｎとを合金
化させた。溶１２８が完全に凝固した後、鋳型２２より
円筒状の凝固体を取出し、該凝固体より亜鉛のみよりな
る部分を機械加工によって除去することにより、Ｔｉ０
ｐが微細に分散されたｗ−ｖ；　−Ｚｎ合金よりなる直
方体を切出した。

第２０図は上述の如く製造されたＷ−Ｔｉ−Ｚｎ合金の
断面組織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。こ
の第２０図に於て、粒状の白っぽい部分はＷ−Ｔｉ合金
相の部分であり、黒色の部分は丁１０ｉの部分であり、
地の灰色の部分はＴｉＯ２とｚｎとの混合組織の部分で
ある。第２０図より、この実施例によ糺ば、均−且微細
な組織を有しＴｉ０ｇが微細且均−に分散されたＷ−Ｔ
ｉ−Ｚｎ合金（マクロの組成は２２．Ｏｗｔ％Ｗ、ｉ７
．５ｗｔ％Ｔｉ　、５４．　８ｗｔ％ｚｎ　　１５．７
ｗｔ％０、Ｔｉ０１！含有率は１４．１ｗｔ％）を製造
することができることが解る。また上述の如く製造され
たＷ−Ｔｉ　−Ｚｎ合金についてＥＰＭＡ分析及びＸ線
回折試験を行ったところ、Ｗ　Ｏ３はＴｉによって還元
されており、合金の組織中にはＷ−Ｔｉ−Ｚｎ合金相部
分と７ｉがＷ　Ｏａの酸素により酸化されることによっ
て形成されＷ−Ｔｉ−Ｚｎ合金相部分中に微細且均−に
分散されたＴｉＯ２とが存在していることが認められた
。

尚具体的実施例としては示されていないが、Ｍｏ　Ｏ３
，１ｙｌｎ　Ｏｔ　、　Ｃｏ　ＯｌＦｅｗ　Ｏ３，Ｎｉ
　Ｑ、Ｃｒ２Ｏ３の各粉末にＴｉ粉末を混合して該混合
粉末にて多孔質体を形成し、上述の実施例の場合と同様
の要領にて合金を製造したところ、その場合にも−「ｉ
と各金属酸化物との間に於て酸化還元反応が生じており
、得られた合金の組織中には］−１０ｉが微細且均−に
分散していることが認められた。また上述の実施例の合
金を含むこれらの合金はいずれも耐熱性及び耐摩耗性に
優れていることが認められた。

上述の実施例１１〜１３より、金属酸化物又は複合酸化
物とこれらの金ａｍ化物又は複合酸化物を構成する金属
よりも酸化物形成傾向の高い金属とよりなる多孔質体中
に他の金属溶湯が浸透されると、金属溶湯が保有する熱
によって金ａ波化吻又は複合酸化物と酸化物形成傾向の
高い金属との間に於て酸化還元反応が生じ、この反応に
より生じる熱によって良好な合金化が一行われると共に
、酸化還元反応により生じた酸化物形成傾向の高い金属
の酸化物が合金の組織中に微細に分散されることが解る
。またこの場合金属溶湯は上述の如き酸化還元反応を促
進させるに足る熱を保有するものであれば如何なる種類
のものであっても良いことが解る。

以上に於ては本発明を種々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。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の合金め製造方法に使用されるに好適な
一つの高圧＄［ｉ装置を示す縦断面図、第２図は本発明
に従って製造され、たＦｅ−Ａｌ合金の断面組織をｉ、
ｏｏ倍にて示す光学顕微鏡写真、第３図乃至第゛、６図
は皐れぞれ本発明に従って製造された°Ｆｅ−へ１合本
のＥ　Ｐ　Ｍ−Ａ　ニよる１０００倍の二次電子像、Ｍ
Ｏ面分析写真、Ａ１面分析写真、０面分析写真、第７図
は本発明の合金の製造方法に於て使用されるに好適なコ
ールドチャンバ式ダイカスト鋳造装置を示す部分縦断面
図、第８図は本発明に従って製造されたＣｏ　−Ｚｎ　
−Ａ１合金の断面組織を１００倍にて示す光学顕微鏡写
真、第９図は本発明の合金の製造方法に於て使用される
に好適な横形遠心鋳造装置を示す縦断面図、第１０図乃
至第２０図はそれぞれ本発明に従って製造されたＭｎ−
ｚ’ｎａ、金、Ｍｌｌ−Ｍ（＋合金、゛「ｒ−Ａ１合金
、Ｎｊ’　−Ｆ　ｅ、　−ＡＩ、合金、ＣＯづ１−Ａ１
合金、Ｆｅ、−Ａｌ−’３合金、Ｔｉ　−Ｎｉ−■合金
、ｚｎ−Ａ１合金、ＡＩ−Ｖ−８ｒ１合金、Ｍｎ　−Ａ
Ｉ−Ｚｎ合金、Ｗ−Ｔｉ−Ｚｎ合金の断面組織を４００
倍（第１５図及び第１６図は１００倍）にて示す光学顕
微鏡写真である。 １・・・鋳型、２・・・多孔質体、３・・・溶湯、４・
・・モールドキャピテイ、５・・・プランジャ、６・・
・ノックアウトピン、８・・・ダイス取付板、９・・・
鋳込みスリーブ、１０・・・固定ダイス、１１・・・可
動ダイス、１２・・・モールドキャビティ、１３・・・
多孔質体、１４・・・プランジャロッド、１５・・・プ
ランジャ、１６・・・注入口、１７・・・Ｗｉ瀾、１９
・・・鋳枠、２０．２１・・・端壁、２２・・・鋳型、
２３．２４・・・ローラ、２５・・・軸線、２６・・・
多孔質体、２７・・・樋、２８・・・溶湯特　許　出　
願　人　　トヨタ自動車株式会社代　　　理　　　人　
　弁理士　　明石　昌毅第１図 第２図 第３図 〜 第　４　図 ｘｔｏｏ。 第　５　図 第　６　父 、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｘｔｏｏ。 （自　発） 手続補正層 昭和６０年２月４日 特許庁長官　志　賀　　学　　殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第２５６３３６号２
）発明の名称 酸化還元反応を利用した合金の製造方法３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　愛知県豊田布トヨタ町１番地名　称　　（３
２０）　ｔ”ヨタ自動車株式会社代表者　松　本　　清 ４、代理人 居　所　　ｅ１０４東京都中央区新川１丁目５番１９号
茅場町長岡ピル３階　電話５５１−４１７１（１）明細
書第１５頁第３行乃至４行のｒ　Ｍ　ｂ　ｔＯ！、丁ａ
　Ｏｓ　、Ｔｉ　Ｏｘ　、Ｑｒ　ＯｇＪをｒＮｂｇｏｓ
、ＴａｘＯｉ、ＴｉＯｘ、Ｃｒ２０ａＪと補正する。 （２）同第１８頁第１７行乃至第１８行のｒＭｎＯｘ　
Ｎ　Ｎ　Ｉ　ＯｌＭｔｌｔＯｓ、Ｔａ０ｓＪをｒＭｎＯ
ｘ　、Ｎｉ　Ｏ，Ｎｂ　！　ＯＢ　、Ｔａ　ｔ　Ｏｓ　
Ｊと補正する。 〈３）同第２６頁ｗｉＧ行乃至第７行のｒ３７．３Ｗ【
％Ｔｉ　、３９．４ｗｔ％ＭＱ　、２３，３ｗｔ％０、
Ｍｈｏ含有率は５８．、ｌｔＪをｒ４６．７ｗｔ％Ｔｉ
、５１．６ｗｔ％ＭＱ　、１．６ｗｔ％０、Ｍ９０含有
率は４．２ＷｔＪと補正する。 （４）同第２６頁第１７行乃至第１８行の「４００ｋｇ
／ＩＩＩ”　Ｊをｒ４０ｋＱ／ａｍ”　Ｊと補正する。 （５）同第３２頁第１７行乃至第１８行のｒＭｎＳｉＯ
４ＪをｒＭｎ　Ｓｉ　Ｏａ　Ｊと補正する。 （６）同第３５頁第４行のｒ４８．７ｗｔ％」をｒ３１
．８ｗｔ％」と補正する。 （７）同第３５頁第１２行の「及びＢｔＯａ相」を削除
する。 （８）同第４１頁第４１行のｒＡｌ粉末」の後に「と、
平均粒径が１０μであり純度が９８．５ｗｔ％であるＶ
！　Ｏｓ粉末とをＩＩＩ比にして２：１の割合にて均一
に混合し、該混合粉末ｊを挿入する。 （９）同第４３頁第３行乃至第５行のｒＦｅ　Ｏａ、Ｍ
ｎ　Ｏｔ　、Ｑｏ　Ｏ，Ｍｌ）ｔ　Ｏｓ　、丁ａ　Ｏ５
、Ｔｉ０ｔ　、　Ｃｒ　Ｏｓ　ＪをｒＦｅｔ　Ｏｓ　、
Ｍｎ　Ｏｔ　、　Ｃ００、Ｎｂ　ｔ　Ｏｓ　、　Ｔａ’
ｇ　Ｏｓ　、Ｔｉ　ＯｔＮ　Ｑｒ！０８ｊと補正する。 （１０）同４３頁第１９行のｒＭｎ　Ｓｉ　Ｏｓ　Ｊを
ｊＭｎ３ｉ０ａｌｌ）末」・と補正する。 （１１）同第４６真第１３行の［のＷＯ＠Ｊを「である
Ｗ　Ｏｓ粉末ｊと補正する。 （１２）同第５０頁第４行及び第７行のｒＦｅ　−Ａ１
合合金金それぞれｒＭＯ−ＡＩ合合金上補正する。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）第一の金属と該第一の金属よりも酸化物形成傾向
   の高い第二の金属とを含む合金の製造方法にして、前記
   第一の金属と酸素との化合物及び前記第二の金属の少な
   くとも一方を固体微細片として準備し、前記化合物と前
   記第二の金属とを混合して合金化させる過程に於て前記
   第二の金属を前記化合物中の酸素にて酸化せしめること
   を特徴とする合金の製造方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項の合金の製造方法に於て、
   前記化合物は前記第一の金属の酸化物であることを特徴
   とする合金の製造方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項の合金の製造方法に於て、
   前記化合物は前記第一の金属の複合酸化物であることを
   特徴とする合金の製造方法。
4. （４）特許請求の範囲１項乃至第３項のいずれかの合金
   の製造方法に於て、前記固体微細片は前記化合物よりな
   り、前記第二の金属は溶湯であることを特徴とする合金
   の製造方法。
5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの合
   金の製造方法に於て、前記固体微細片は前記第二の金属
   よりなり、前記化合物は溶湯であることを特徴とする合
   金の製造方法。
6. （６）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの合
   金の製造方法に於て、前記化合物及び前記第二の金属が
   固体微細片として準備されることを特徴とする合金の製
   造方法。
7. （７）特許請求の範囲第４項又は第５項の合金の製造方
   法に於て、前記固体微細片を含む多孔質体が形成され、
   該多孔質体中に前記溶湯が浸透せしめられることを特徴
   とする合金の製造方法。
8. （８）特許請求の範囲第６項の合金の製造方法に於て、
   前記化合物の固体微細片と前記第二の金属の固体微細片
   との混合物を含む多孔質体が形成され、該多孔質体中に
   、第三の金属の溶湯が浸透せしめられることを特徴とす
   る合金の製造方法。