JPS61136642A - 酸化還元反応を利用した合金の製造方法 - Google Patents
酸化還元反応を利用した合金の製造方法Info
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- JPS61136642A JPS61136642A JP25633884A JP25633884A JPS61136642A JP S61136642 A JPS61136642 A JP S61136642A JP 25633884 A JP25633884 A JP 25633884A JP 25633884 A JP25633884 A JP 25633884A JP S61136642 A JPS61136642 A JP S61136642A
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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、金属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。
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（ｌ！合材料）は、
従来より一般に、■金属酸化物の粉末とペース金属の粉
末とを混合し、該混合粉末を八ｓｍに加熱して焼結さき
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溶湯を浸透させる方
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。
従来より一般に、■金属酸化物の粉末とペース金属の粉
末とを混合し、該混合粉末を八ｓｍに加熱して焼結さき
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溶湯を浸透させる方
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廉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属酸化物と
の間の界面接着力が不十分になり易いため、他の部材と
摺動摩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、粉末間に存在していた空気
や雰囲気ガスが焼結工程俵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、密度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湿
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金属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。
散された合金を比較的低廉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属酸化物と
の間の界面接着力が不十分になり易いため、他の部材と
摺動摩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、粉末間に存在していた空気
や雰囲気ガスが焼結工程俵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、密度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湿
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金属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湯し、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ｆｆ１Ｍ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。
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湯し、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ｆｆ１Ｍ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、゛金属酸化物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鑑み、金属酸
化物が微細に分散された任意の組成の合金を低廉に且能
率よく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。
する従来の方法に於ける上述の如き問題に鑑み、金属酸
化物が微細に分散された任意の組成の合金を低廉に且能
率よく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
合物を準備し、前記第二の金属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。
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
合物を準備し、前記第二の金属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、第一の金属よりも酸化物形成傾向の高
い第二の金属が固体微細片として準備され、前記第一の
金属と酸素との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
良く低廉に製造することができる。
い第二の金属が固体微細片として準備され、前記第一の
金属と酸素との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
良く低廉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く、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。
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く、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、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
率良く且低廉に合金を製造することができる。
片は第二の金属よりなり、化合物は溶湯であり、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
率良く且低廉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、第二の金
属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。
属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、固体微細片の大きさや形状、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ｇａ化物が
分散された合金を製造することができる。
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、固体微細片の大きさや形状、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ｇａ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、室温以上の温度
、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。このことにより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。
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、室温以上の温度
、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。このことにより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。
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１ｏＯμ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。
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１ｏＯμ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。
詳細に説明する。
実施例１
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
ピテイ４を有している。溶ｓ３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。
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
ピテイ４を有している。溶ｓ３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３！＠置を用い、第一の金
属としてＢを選定し、第二の金属としてＡ１を選定して
Ａｌ２ｈａが微細に分散されたＦｅ−Ａｌ −８合金を
製造した。
属としてＢを選定し、第二の金属としてＡ１を選定して
Ａｌ２ｈａが微細に分散されたＦｅ−Ａｌ −８合金を
製造した。
平均粒径が２５μであり純度が９９．８ｗｔ％であるＡ
Ｉ粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．４ｗｔ
％であるｌ”ｅ粉末とを重量比にして５゜４ニア、９の
割合にて均一に混合し、該混合粉末を加圧力２１００μ
Ｍｉにて圧縮成形することにより、かさ密度２．７Ｑ
／ｃｃ、 １５ｘ １５Ｘ８０−一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［１６５０℃、純＊９９．５ｗｔ％
の８２ｏ３の溶′ａ３を注湯し、溶ｍ３をプランジャ５
により加圧力約１５００ｋｏ／ａＩにて加圧し、その加
圧状態を溶場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、Ａ１とＢｙ Ｏｓ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、ノックアウトピン
６により鋳型１より凝固体を取出し、該凝固体より８２
０３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 ｖ Ｏ３が微細に分散されたＰｅｌ −
ＡＩ −８合金よりなる直方体を切出した。
Ｉ粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．４ｗｔ
％であるｌ”ｅ粉末とを重量比にして５゜４ニア、９の
割合にて均一に混合し、該混合粉末を加圧力２１００μ
Ｍｉにて圧縮成形することにより、かさ密度２．７Ｑ
／ｃｃ、 １５ｘ １５Ｘ８０−一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［１６５０℃、純＊９９．５ｗｔ％
の８２ｏ３の溶′ａ３を注湯し、溶ｍ３をプランジャ５
により加圧力約１５００ｋｏ／ａＩにて加圧し、その加
圧状態を溶場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、Ａ１とＢｙ Ｏｓ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、ノックアウトピン
６により鋳型１より凝固体を取出し、該凝固体より８２
０３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 ｖ Ｏ３が微細に分散されたＰｅｌ −
ＡＩ −８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Ｆｅ −ＡＩ −８合金
の断面組織を１００倍にて示す光学顕微鏡写真である。
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、白っぽい部分にはＦｅの部分であり
、灰色の部分にはｌ”ｅ −ＡＩ −８合金相の部分で
あり、黒色の部分はＡｌ２Ｏ３と８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、比較的均−
且比較的微細な組織を有しＡｌ ｚ Ｏｓが微綱且均−
に分散されたＦｅ −ＡＩ−３合金（マクロの組成は４
６．ｌｔ％Ｆｅ、３１．９ｗｔ％Ａｔ 、６．８ｗｔ％
Ｂ、１４゜９ｗｔ％Ｏ，ＡＩ ２Ｑ、含有率は４８．７
ｗｔ％）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ＥＰ
Ｍ八分へ及びＸ線回折試験を行ったところ、溶湯を構成
するＢ２Ｏ３は多孔質体中のＡ１によって還元されてお
り、得られた合金組織中にはＦｅ −ＡＩ−３合金相部
分と、Ａ１が８２０３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相中に微細且均
−に分散されたＡ１２０３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。
、灰色の部分にはｌ”ｅ −ＡＩ −８合金相の部分で
あり、黒色の部分はＡｌ２Ｏ３と８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、比較的均−
且比較的微細な組織を有しＡｌ ｚ Ｏｓが微綱且均−
に分散されたＦｅ −ＡＩ−３合金（マクロの組成は４
６．ｌｔ％Ｆｅ、３１．９ｗｔ％Ａｔ 、６．８ｗｔ％
Ｂ、１４゜９ｗｔ％Ｏ，ＡＩ ２Ｑ、含有率は４８．７
ｗｔ％）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ＥＰ
Ｍ八分へ及びＸ線回折試験を行ったところ、溶湯を構成
するＢ２Ｏ３は多孔質体中のＡ１によって還元されてお
り、得られた合金組織中にはＦｅ −ＡＩ−３合金相部
分と、Ａ１が８２０３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相中に微細且均
−に分散されたＡ１２０３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、△１ｔ０３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。
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、△１ｔ０３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２
まず平均粒径が１０μであり純度が９９ｗｔ％であるＴ
ｉ粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．７ｗｔ
％であるＮｉ粉末とがｆｆ！量比にして９１：８．９の
割合にて均一に混合され、該混合粉末が加圧力１１００
ｋｇ／♂にて圧縮成形され、かくして待られたかさ密度
３．６ｇ／ｃｃの多孔質体が真空中にて４００℃に予熱
され、溶湯として湯？１８５０℃、純度９９．５ｗｔ％
＋７）Ｖｔ Ｏｓが使用され、溶湯に対する加圧力が１
１０００ｋノ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 Ｏｅが微細に分散されたＴ
ｉ −Ｎｉ −Ｖ合金を製造した。
ｉ粉末と、平均粒径が２５μであり純度が９９．７ｗｔ
％であるＮｉ粉末とがｆｆ！量比にして９１：８．９の
割合にて均一に混合され、該混合粉末が加圧力１１００
ｋｇ／♂にて圧縮成形され、かくして待られたかさ密度
３．６ｇ／ｃｃの多孔質体が真空中にて４００℃に予熱
され、溶湯として湯？１８５０℃、純度９９．５ｗｔ％
＋７）Ｖｔ Ｏｓが使用され、溶湯に対する加圧力が１
１０００ｋノ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 Ｏｅが微細に分散されたＴ
ｉ −Ｎｉ −Ｖ合金を製造した。
第３図は上述の如く製造されたＴｉ −Ｎｉ −Ｖ合金
の断面組織を１００倍にて示す光学顕微鏡写真である。
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３図に於て、白っぽい部分はＮ：の部分であり、
灰色及び黒色の部分はＴｔＯｘとＴｉ −Ｎｉ−Ｖとの
混合１１織の部分である。第３図より、比較的均−且比
較的微細な組織を有しＴｉ０ｐ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％Ｔｉ１３６．０ｗｔ％Ｎｉ 、 １５．２ｗｔ
％Ｖ、 １２． Ｏｗｔ％ｏ、ｒｔ ｏｔ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＠造された７ｉ −Ｎｉ −Ｖ合金について
ＥＰＭＡ分析及びＸ線回折試験を行ったところ、Ｖ２０
ｓはＴ１により還元されており、合金の組織中には７ｉ
がＶ２Ｏ５の酸素により酸化されることによって形成さ
れ微細且均−に分散されたＴｉＯ２とＮ１−Ｖ−Ｔｉ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。
灰色及び黒色の部分はＴｔＯｘとＴｉ −Ｎｉ−Ｖとの
混合１１織の部分である。第３図より、比較的均−且比
較的微細な組織を有しＴｉ０ｐ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％Ｔｉ１３６．０ｗｔ％Ｎｉ 、 １５．２ｗｔ
％Ｖ、 １２． Ｏｗｔ％ｏ、ｒｔ ｏｔ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＠造された７ｉ −Ｎｉ −Ｖ合金について
ＥＰＭＡ分析及びＸ線回折試験を行ったところ、Ｖ２０
ｓはＴ１により還元されており、合金の組織中には７ｉ
がＶ２Ｏ５の酸素により酸化されることによって形成さ
れ微細且均−に分散されたＴｉＯ２とＮ１−Ｖ−Ｔｉ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ＰｂＯ１１１００℃のＫＢＯｚ、１１００’
ｃのＮａ ８０２．９５０℃のＮａ２ＷＯ４，１１００
℃（７）Ｋ２ＳｉＯ３（７）各溶湯ヲ使用した場合にも
、これらの溶湯とＴ１との間に於て酸化還元反応が生じ
、ＴｉＯ２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、
優れた摺動特性を有することが認められた。
２００℃のＰｂＯ１１１００℃のＫＢＯｚ、１１００’
ｃのＮａ ８０２．９５０℃のＮａ２ＷＯ４，１１００
℃（７）Ｋ２ＳｉＯ３（７）各溶湯ヲ使用した場合にも
、これらの溶湯とＴ１との間に於て酸化還元反応が生じ
、ＴｉＯ２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、
優れた摺動特性を有することが認められた。
ｉ１１
第４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４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ヒティ１２を郭定するよ
うになっている。モールドキャビティ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４図で見て左右の方向に往復
動されるプランジャロッド１４の先端に固定されたプラ
ンジャ１５が嵌入されており、スリーブ９に設けられた
注入口１６より注入された溶湯１７がプランジャ１５に
よりモールドキャピテイ１２内へ射出され加圧されるよ
うになっている。
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４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ヒティ１２を郭定するよ
うになっている。モールドキャビティ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４図で見て左右の方向に往復
動されるプランジャロッド１４の先端に固定されたプラ
ンジャ１５が嵌入されており、スリーブ９に設けられた
注入口１６より注入された溶湯１７がプランジャ１５に
よりモールドキャピテイ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ｚｎ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ｚｎ−Ａ１合金を
製造した。
の金属としてｚｎ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ｚｎ−Ａ１合金を
製造した。
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２００向／ａｌＩ＋にて圧縮成形するこ
とにより、かさ密度が１．０８ａ／ｃｃであ、る１５Ｘ
１５ｘ８０ｍｍ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４図
にホされたダイカスト鋳造装置の５０℃の可動ダイス１
１のモールドキャビティ１２内に配置した。次いで湯温
５５０℃、純度９ｇ、３ｗｔ％の亜鉛溶湯中に平均粒径
が１．２μであり純度が９９ｗｔ％であるＺｎ０ＩＰ＞
末が混入されることにより形成されたＺｎＺｎ−１Ｑ％
ＺｎＯ溶瀉を注入口１６より鋳込み゛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 ｋｏ／
−にて加圧してモールドキャビティ１２内へ注入し、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、Ａ１と
ＺｎＯとの闇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。溶湯１７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−１０ｗｔ％ｚｎ
Ｏ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、ＡＩｙＯ３が微細に分散されたｚｎ−Ａ１合金よ
りなる直方体を切出した。
１粉末を加圧力２００向／ａｌＩ＋にて圧縮成形するこ
とにより、かさ密度が１．０８ａ／ｃｃであ、る１５Ｘ
１５ｘ８０ｍｍ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４図
にホされたダイカスト鋳造装置の５０℃の可動ダイス１
１のモールドキャビティ１２内に配置した。次いで湯温
５５０℃、純度９ｇ、３ｗｔ％の亜鉛溶湯中に平均粒径
が１．２μであり純度が９９ｗｔ％であるＺｎ０ＩＰ＞
末が混入されることにより形成されたＺｎＺｎ−１Ｑ％
ＺｎＯ溶瀉を注入口１６より鋳込み゛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 ｋｏ／
−にて加圧してモールドキャビティ１２内へ注入し、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、Ａ１と
ＺｎＯとの闇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。溶湯１７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−１０ｗｔ％ｚｎ
Ｏ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、ＡＩｙＯ３が微細に分散されたｚｎ−Ａ１合金よ
りなる直方体を切出した。
第５図は上述の如く製造された１ｎ−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５
図に於て、島状の白っぽい部分はＡｌ−Ｚｎ合金相の部
分であり、地の明灰色の部分は八；２０３と７ｎとの混
合組織の部分である。
織を４００倍にて示す光学顕微鏡写真である。この第５
図に於て、島状の白っぽい部分はＡｌ−Ｚｎ合金相の部
分であり、地の明灰色の部分は八；２０３と７ｎとの混
合組織の部分である。
１５図より、この実施例によれば、均−且微細な組織を
有しＡＩｇＯａが微柵且均−に分散された７ｎ−Ａ１合
金（マクロの組成は７３．１ｗｔ％２ｎ 、 ２０．５
ｗｔ％Ａｌ 、６．４ｗｔ％Ｏ，Ａｔ ｚ Ｏ３含有率
は１３．６ｗｔ％）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ｌｎ −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、ｌｎ−△１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Ｚｎ中に微細且均−に分散されたＡｌ２
Ｏ３とが存在していることが認められた。
有しＡＩｇＯａが微柵且均−に分散された７ｎ−Ａ１合
金（マクロの組成は７３．１ｗｔ％２ｎ 、 ２０．５
ｗｔ％Ａｌ 、６．４ｗｔ％Ｏ，Ａｔ ｚ Ｏ３含有率
は１３．６ｗｔ％）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ｌｎ −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、ｌｎ−△１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Ｚｎ中に微細且均−に分散されたＡｌ２
Ｏ３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、Ａ１粉末の
代りにＴｉ粉末及びＭＯ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Ｔｉ０ｐ及びＭＱ０２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贋動
特性を有していることが認められた。
代りにＴｉ粉末及びＭＯ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Ｔｉ０ｐ及びＭＱ０２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贋動
特性を有していることが認められた。
上述の実施例１〜実施例３より、多孔質体中に酸化物形
成傾向の高い金属固体微細片としてが存在し、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
る場合には、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、酸化物形成傾向の高い金属の酸化物が微細且均
−に分散された合金が得られることが解る。
成傾向の高い金属固体微細片としてが存在し、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
る場合には、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、酸化物形成傾向の高い金属の酸化物が微細且均
−に分散された合金が得られることが解る。
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。
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図は本発明の合金の製造方法に使用されるに好適な
一つの高圧鋳造装置を示す縦断面図、第２図及び第３図
はそれぞれ本発明に従って製造されたＦｅ −ＡＩ −
８合金及びＴｉ −Ｎｉ −Ｖ合金の断面組織を１００
倍にて示す光学顕微鏡写真、第４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
イカスト鋳造装ばを示す部分縦断面図、第５図は本発明
に従って製造されたＺｎ−Ａｌ合金の断面組織を４００
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・
・・モールドキャビティ、５・・・プランジャ、６・・
・ノックアウトビン、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・・・モールドキャピテイ、１３・・・
多孔質体、１４・・・プランジャロッド、１５・・・プ
ランジャ、１６・・・注入０．１７・・・溶湯 第４ 図 １１可動ダイス （自 発） 手続補正書 昭和６０年２月４日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２５６３３８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）トヨタ自！ｖｌＩ１１！株式会社代表者 松 本
清 ４、代理人 居 所 の１０４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５５１−４１７１６、補正の
対象 明細書 ７、補正の内容 別紙の通り （１）明ａｍ第１１頁第１８行のｒ４８．７ｗｔ％」を
ｒ３１．８ｗｔ％」と補正する。 （２）同第１２頁第６行の「及び８２ｏ３相Ｊを削除す
る。
一つの高圧鋳造装置を示す縦断面図、第２図及び第３図
はそれぞれ本発明に従って製造されたＦｅ −ＡＩ −
８合金及びＴｉ −Ｎｉ −Ｖ合金の断面組織を１００
倍にて示す光学顕微鏡写真、第４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
イカスト鋳造装ばを示す部分縦断面図、第５図は本発明
に従って製造されたＺｎ−Ａｌ合金の断面組織を４００
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・
・・モールドキャビティ、５・・・プランジャ、６・・
・ノックアウトビン、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・・・モールドキャピテイ、１３・・・
多孔質体、１４・・・プランジャロッド、１５・・・プ
ランジャ、１６・・・注入０．１７・・・溶湯 第４ 図 １１可動ダイス （自 発） 手続補正書 昭和６０年２月４日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２５６３３８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）トヨタ自！ｖｌＩ１１！株式会社代表者 松 本
清 ４、代理人 居 所 の１０４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５５１−４１７１６、補正の
対象 明細書 ７、補正の内容 別紙の通り （１）明ａｍ第１１頁第１８行のｒ４８．７ｗｔ％」を
ｒ３１．８ｗｔ％」と補正する。 （２）同第１２頁第６行の「及び８２ｏ３相Ｊを削除す
る。
Claims (5)
- （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を準備し、前記第二の金属
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）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）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）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、前記化合物は溶湯であることを特
徴とする合金の製造方法。 - （５）特許請求の範囲第４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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25633884A JPS61136642A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 酸化還元反応を利用した合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25633884A JPS61136642A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 酸化還元反応を利用した合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136642A true JPS61136642A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0551650B2 JPH0551650B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=17291280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25633884A Granted JPS61136642A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 酸化還元反応を利用した合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61136642A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266534A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ａｌ−Ｓｉ系の複合材とその製造方法 |
| JPS61266536A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101503707B1 (ko) * | 2014-12-31 | 2015-03-19 | (주)미주하이텍 | 에스컬레이터의 역주행 방지 장치 |
-
1984
- 1984-12-04 JP JP25633884A patent/JPS61136642A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266534A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ａｌ−Ｓｉ系の複合材とその製造方法 |
| JPS61266536A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材 |
| JPH0657859B2 (ja) * | 1985-05-21 | 1994-08-03 | 東芝セラミツクス株式会社 | Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551650B2 (ja) | 1993-08-03 |
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