JPS61163249A - 耐摩耗性アルミニウム複合材料およびその製造方法 - Google Patents
耐摩耗性アルミニウム複合材料およびその製造方法Info
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- JPS61163249A JPS61163249A JP386085A JP386085A JPS61163249A JP S61163249 A JPS61163249 A JP S61163249A JP 386085 A JP386085 A JP 386085A JP 386085 A JP386085 A JP 386085A JP S61163249 A JPS61163249 A JP S61163249A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、アルミニウムを主成分とする軽量の耐摩耗
性複合材料およびその製造方法の改良に関する。
性複合材料およびその製造方法の改良に関する。
［従来の技術］
アルミニウムは、軽量であるが、硬度が比較的低いため
、梗々の元素を添加することにより、強度を向上し、そ
れによって軽量性を生かした耐摩耗性アルミニウム材料
が種々提案されている。この種の耐摩耗性アルミニウム
材料としては、３ｉ゛を共晶や過共晶組成の状態で多量
に添加されているアルミニウム合金や、ＣＩおよびＭｇ
などが添加されたアルミニウム合金が公知である。これ
らのアルミニウム合金は、たとえば「へ見−ある」（１
９８４年７月号、第２５頁）に開示されている。
、梗々の元素を添加することにより、強度を向上し、そ
れによって軽量性を生かした耐摩耗性アルミニウム材料
が種々提案されている。この種の耐摩耗性アルミニウム
材料としては、３ｉ゛を共晶や過共晶組成の状態で多量
に添加されているアルミニウム合金や、ＣＩおよびＭｇ
などが添加されたアルミニウム合金が公知である。これ
らのアルミニウム合金は、たとえば「へ見−ある」（１
９８４年７月号、第２５頁）に開示されている。
他方、ＳｉＣなどの炭化物を複合させたアルミニウム複
合月利も、「自動車技術−１（第３７巻。
合月利も、「自動車技術−１（第３７巻。
第８号、１９８３年、第８８４頁）に開示されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、前者”Ｊ’ ＜’にわち３ｉ、Ｃｕある
いはＭ（Ｉなどを添加したアルミニウム合金では、耐摩
耗性の向上が十分でないという問題があった。
いはＭ（Ｉなどを添加したアルミニウム合金では、耐摩
耗性の向上が十分でないという問題があった。
また、ＳｉＣなとの炭化物Ｉ＃Ｉｌを複合さ眩たアルミ
ニウム複合材料では、該ｌＡ１１ｌｃとアルミニウムど
の間の濡れ性が良好でないため、予め沢入されるＩＡ！
ｉ紺の表面を前処理しておかな（Ｊればならない。
ニウム複合材料では、該ｌＡ１１ｌｃとアルミニウムど
の間の濡れ性が良好でないため、予め沢入されるＩＡ！
ｉ紺の表面を前処理しておかな（Ｊればならない。
また、この種の強化繊組は比較的高価格でもあり、その
ためＳｉＣなとの炭化物１組を複合させてなるアルミニ
ウム複合月利も、Ｔ業的な利用はほどんど進んでいない
。
ためＳｉＣなとの炭化物１組を複合させてなるアルミニ
ウム複合月利も、Ｔ業的な利用はほどんど進んでいない
。
それゆえに、この発明の目的は、Ｌ述の問題点を解消し
、十分な耐ＩＹ耗性を有し、かつ安価に製造することが
可能なＮ４ ＩＩ！耗性アルミニウム複合材料およびイ
の￥Ｊ造方法を提供づることにある。
、十分な耐ＩＹ耗性を有し、かつ安価に製造することが
可能なＮ４ ＩＩ！耗性アルミニウム複合材料およびイ
の￥Ｊ造方法を提供づることにある。
［問題点を解決づるための手段Ｊ
本願発明者は、上述の問題点を鋭意横路１した結果、Ｎ
ｉをゴ；成分とする粒子もしく ＋、；ｉ Ｉｌｉ維を
アルミニウムもしくはアルミニウム合金中に分散さけか
つ分散粒子らしくは分散されたＩｌｉ維の表面にＡｎど
の金属間化合物を形成すれば、十分な耐摩耗性を有し、
かつ軽量のアルミニウム複合材料を得ることを見出した
。すなわら、本願発明のうち第１の発明は゛、Ａｎもし
くは△ｐ−を生成分とする合金中にＮｉを主成分とする
粒子もしくは４１１１１が分散されており、かつ該粒子
もしくは繊維の少なくども一部が／ｌとＮｉとを主成分
とする金属間化合物とされている耐摩耗性アルミニウム
複合材料であり、第２の発明は、溶融アルミニウムもし
くは溶融アルミニウム合金にＮｉを主成分とする粒子も
しくはｍ１ｌｌを混合し、凝固さけ、しかる後熱処理を
行なうことを特徴とする、上記耐摩耗性アルミニウム複
合材料の製造方法である。
ｉをゴ；成分とする粒子もしく ＋、；ｉ Ｉｌｉ維を
アルミニウムもしくはアルミニウム合金中に分散さけか
つ分散粒子らしくは分散されたＩｌｉ維の表面にＡｎど
の金属間化合物を形成すれば、十分な耐摩耗性を有し、
かつ軽量のアルミニウム複合材料を得ることを見出した
。すなわら、本願発明のうち第１の発明は゛、Ａｎもし
くは△ｐ−を生成分とする合金中にＮｉを主成分とする
粒子もしくは４１１１１が分散されており、かつ該粒子
もしくは繊維の少なくども一部が／ｌとＮｉとを主成分
とする金属間化合物とされている耐摩耗性アルミニウム
複合材料であり、第２の発明は、溶融アルミニウムもし
くは溶融アルミニウム合金にＮｉを主成分とする粒子も
しくはｍ１ｌｌを混合し、凝固さけ、しかる後熱処理を
行なうことを特徴とする、上記耐摩耗性アルミニウム複
合材料の製造方法である。
本願発明の！１１！造方法において、溶融アルミニウノ
＼合金に、Ｎｉを主成分°とする粒子もしくは繊維を混
合させ−１凝固さゼるに際しては、該Ｎ＋を主成分とす
る粒子もしくは繊維の分散状態は、ＡｒＬ合金の固相と
液相とが共存し１５する領域で決定され得る。
＼合金に、Ｎｉを主成分°とする粒子もしくは繊維を混
合させ−１凝固さゼるに際しては、該Ｎ＋を主成分とす
る粒子もしくは繊維の分散状態は、ＡｒＬ合金の固相と
液相とが共存し１５する領域で決定され得る。
なお、第１図は、この発明により１ｑられる耐摩耗性ア
ルミニウム複合月利の拡大断面図を示し、１がＡｆ１合
金７１〜リックス、２がＮｉ粒子、３は金属間化合物を
示づ。
ルミニウム複合月利の拡大断面図を示し、１がＡｆ１合
金７１〜リックス、２がＮｉ粒子、３は金属間化合物を
示づ。
［作用１
この発明では、アルミニウム７１〜リクス中に分散され
ているＮｉ粒子もしくはｌｉＭＩＩｌの表面にＡｍとの
間で金属間化合物が形成されるので、Ｎｉ粒子もしくは
ｌｌｉ維は前処理を施さずともＡｌｌと強固に接合され
ている。
ているＮｉ粒子もしくはｌｉＭＩＩｌの表面にＡｍとの
間で金属間化合物が形成されるので、Ｎｉ粒子もしくは
ｌｌｉ維は前処理を施さずともＡｌｌと強固に接合され
ている。
［実施例の説明］
実施例 Ｌ
第２図に示すように、底面に貫通孔１０．１０・・・が
形成された容器１１内に、粒径Ｑ、２ｍｍのＮｉ粒子を
入れ、しかる後Ｅ Ｃアルミニウムの溶湯を該容器１１
内に注ぎ込んだ。次に、加圧プレート１２を矢印Ｘ方向
に移動させることにより、加圧１．、凝固させた。得ら
れた板状体１３では、第２図から明らかなＪ：うに、下
方部分にＮｉ粒子１４が分布されていた。
形成された容器１１内に、粒径Ｑ、２ｍｍのＮｉ粒子を
入れ、しかる後Ｅ Ｃアルミニウムの溶湯を該容器１１
内に注ぎ込んだ。次に、加圧プレート１２を矢印Ｘ方向
に移動させることにより、加圧１．、凝固させた。得ら
れた板状体１３では、第２図から明らかなＪ：うに、下
方部分にＮｉ粒子１４が分布されていた。
１３ｆｌｉのＪ：うにして冑られた板状体１３を５２０
℃の温度に２時間加熱した後、水焼入れを行ない、さら
に１７０℃の温度で８時間焼鈍した。このようにし−Ｃ
得られたアルミニウム複合材料をＩＩＩ察したところ、
ＡｍとＮｉとの反応による金属間化合物が、Ｎｉ粒子の
表面に形成されているのが認められた。この金属間化合
物は、上述した加熱処理により生じるものであると考え
られる。
℃の温度に２時間加熱した後、水焼入れを行ない、さら
に１７０℃の温度で８時間焼鈍した。このようにし−Ｃ
得られたアルミニウム複合材料をＩＩＩ察したところ、
ＡｍとＮｉとの反応による金属間化合物が、Ｎｉ粒子の
表面に形成されているのが認められた。この金属間化合
物は、上述した加熱処理により生じるものであると考え
られる。
上記板状体１３中に形成されていた金属間化合物層の硬
度を試験したところ、マイクロビッカース硬度は５００
〜７００の値を示した。したがって、この金属間化合物
層の硬度はかなり高いことがわかる。
度を試験したところ、マイクロビッカース硬度は５００
〜７００の値を示した。したがって、この金属間化合物
層の硬度はかなり高いことがわかる。
−Ｆ）ホのようにして１ｎられたアルミニウム複合材料
の下面ＪなわちＮｉ粒子が多く分布した側の面を、大越
式摩耗試験機で試験したところ、従来の−〇− ＥＣアルミニウム鋳物と比べて、摩耗！四は約１／１５
であることが確められた。また、熱伝導す１および電気
伝導性についても試験したところ、この実施例のアルミ
ニウム複合＋４利は、従来の［Ｏアルミニウム鋳物に比
べてかなり高い熱伝導性および電気伝導性を示１ことが
わか−）た。
の下面ＪなわちＮｉ粒子が多く分布した側の面を、大越
式摩耗試験機で試験したところ、従来の−〇− ＥＣアルミニウム鋳物と比べて、摩耗！四は約１／１５
であることが確められた。また、熱伝導す１および電気
伝導性についても試験したところ、この実施例のアルミ
ニウム複合＋４利は、従来の［Ｏアルミニウム鋳物に比
べてかなり高い熱伝導性および電気伝導性を示１ことが
わか−）た。
火菫１−と
△Ｑ−５．６％ＣＩ＋合金の溶湯中に、直径約０゜１ｍ
ｍ、艮ざ約３ｍｍのＮｉ−３０％Ｃｒ合金の単繊維を５
体積％投入し、攪拌し、△麩合金の固相ど液相とが共存
する状態まで攪拌を続＋′Ｊた。しかる後、Ｎｉ−３０
％Ｃｒ合金の知ＩｆＦが均一に分布した状態で凝固を完
了さＵた。このＪ：うにして得られた部材を、５４０
’Ｃの測度にて２時間保持した４殺、水焼入れし、しか
る後′１８０℃の渇庶で１０時間加熱処理を施した。
ｍ、艮ざ約３ｍｍのＮｉ−３０％Ｃｒ合金の単繊維を５
体積％投入し、攪拌し、△麩合金の固相ど液相とが共存
する状態まで攪拌を続＋′Ｊた。しかる後、Ｎｉ−３０
％Ｃｒ合金の知ＩｆＦが均一に分布した状態で凝固を完
了さＵた。このＪ：うにして得られた部材を、５４０
’Ｃの測度にて２時間保持した４殺、水焼入れし、しか
る後′１８０℃の渇庶で１０時間加熱処理を施した。
上述のＪζうにして得られたこの実施例のアルミニウム
複合材料を用いて、実施例１と同様に摩耗試験を行なつ
ｔ、：。比較のために、同一組成のアルミニウム合金？
ｌ−’Ｊわち△艶−５．６％Ｃｕ合金についても摩耗試
験を行なった。その結束、この実施例のアルミニウム複
合材料の摩耗量は比較例に比べて約１ ／ １０であっ
た。
複合材料を用いて、実施例１と同様に摩耗試験を行なつ
ｔ、：。比較のために、同一組成のアルミニウム合金？
ｌ−’Ｊわち△艶−５．６％Ｃｕ合金についても摩耗試
験を行なった。その結束、この実施例のアルミニウム複
合材料の摩耗量は比較例に比べて約１ ／ １０であっ
た。
次に、この実施例のアルミニウム複合材料を切断加Ｉ
して、］ンプレッナのベーン材として使用したどころ、
軽量であり、かつ耐摩耗性が良好であるため耐久性に優
れたベーン材であることが確められた。
して、］ンプレッナのベーン材として使用したどころ、
軽量であり、かつ耐摩耗性が良好であるため耐久性に優
れたベーン材であることが確められた。
１発明の効果］
この発明によれば、Ａｆｌ中もしくは△鉦を主成分とり
−る合金中に、Ｎｉを主成分とする粒子もしくはｔＭＮ
が分散されており、かつ該粒子もしくはｌ１ｉｔａの少
なくとも一部が△麩とＮｉとを主成分とする金属間化合
物とされており、該金属間化合物はイれ自身硬度が高く
、また７１〜リツクス金属であるＡＤと強固に接合して
いるものであるため、１分な耐摩耗性を有するアルミニ
ウム複合材料を１ｑることか可能どなる。また、へ〇、
合金マトリックスに、少量のＮｉを添加することにより
耐摩耗性を大幅に改善し得るものであるため、Ｎｉ１１
度の高い合金とＵずども耐摩耗性を向上さＶることがで
き、しＩ、二がって良好な電気伝導性および熱伝導性を
も兼備えた耐゛摩耗シ１アルミニウム複合材料を行るこ
とができる。また、この発明の製造方法では、Ｎｉ と
Ａｕとの金属間化合物（ま熱処理により形成されるもの
であるため、強化物質たるＮｉ粒子もしくは繊郭に特別
な前処理は必要としない。
−る合金中に、Ｎｉを主成分とする粒子もしくはｔＭＮ
が分散されており、かつ該粒子もしくはｌ１ｉｔａの少
なくとも一部が△麩とＮｉとを主成分とする金属間化合
物とされており、該金属間化合物はイれ自身硬度が高く
、また７１〜リツクス金属であるＡＤと強固に接合して
いるものであるため、１分な耐摩耗性を有するアルミニ
ウム複合材料を１ｑることか可能どなる。また、へ〇、
合金マトリックスに、少量のＮｉを添加することにより
耐摩耗性を大幅に改善し得るものであるため、Ｎｉ１１
度の高い合金とＵずども耐摩耗性を向上さＶることがで
き、しＩ、二がって良好な電気伝導性および熱伝導性を
も兼備えた耐゛摩耗シ１アルミニウム複合材料を行るこ
とができる。また、この発明の製造方法では、Ｎｉ と
Ａｕとの金属間化合物（ま熱処理により形成されるもの
であるため、強化物質たるＮｉ粒子もしくは繊郭に特別
な前処理は必要としない。
よって、十分な耐摩耗性を有するアルミニウム複合材料
を安価に製造し１ｑることも可能と４ｊる。
を安価に製造し１ｑることも可能と４ｊる。
この発明（Ｊ１実施例の項で例示した軸受およびコンプ
レッサのベーンに限らず、回転摺動部材および歯車等の
様々な耐摩耗性の要求される部材一般に利用し１！する
ものであることを指摘しておく。
レッサのベーンに限らず、回転摺動部材および歯車等の
様々な耐摩耗性の要求される部材一般に利用し１！する
ものであることを指摘しておく。
第１図は、この発明にお１〕る金属間化合物の形成状態
を説明するための拡大断面図である。第２図は、この発
明の一実施例を説明するための断面図であり、△庭溶潟
を加圧成型Ｊる仮定を示す図である。 図において、１はＡｕ台金７１〜リツクス、２は一〇− Ｎｉ粒子、３は金属間化合物を示す。
を説明するための拡大断面図である。第２図は、この発
明の一実施例を説明するための断面図であり、△庭溶潟
を加圧成型Ｊる仮定を示す図である。 図において、１はＡｕ台金７１〜リツクス、２は一〇− Ｎｉ粒子、３は金属間化合物を示す。
Claims (3)
- （１） ＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金中に、Ｎ
ｉを主成分とする粒子もしくは繊維が分散されており、
かつ前記粒子もしくは繊維の少なくとも一部が、Ａｌと
Ｎｉとを主成分とする金属間化合物とされている、耐摩
耗性アルミニウム複合材料。 - （２） 溶融アルミニウムもしくは溶融アルミニウム台
金にＮｉを主成分とする粒子もしくは繊維を混合し凝固
させ、しかる後熱処理を行なうことにより、Ａｌもしく
はＡｌを主成分とする合金中に、Ｎｉを主成分とする粒
子もしくは繊維が分散されており、かつ前記粒子もしく
は繊維の少なくとも一部がＡｌとＮｉとを主成分とする
金属間化合物とされている、耐摩耗性アルミニウム複合
材料の製造方法。 - （３） アルミニウム合金の固相と液相とが共存する状
態で、前記Ｎｉを主成分とする粒子もしくは繊維の分散
状態が決定される、特許請求の範囲第２項記載の耐磨耗
性アルミニウム複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP386085A JPH0623416B2 (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 耐摩耗性アルミニウム複合材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP386085A JPH0623416B2 (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 耐摩耗性アルミニウム複合材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163249A true JPS61163249A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0623416B2 JPH0623416B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=11568944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP386085A Expired - Fee Related JPH0623416B2 (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 耐摩耗性アルミニウム複合材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623416B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63227736A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-09-22 | Ryobi Ltd | 金属間化合物粒子分散強化型ダイカスト複合材及びその製造方法 |
| JPH01230739A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Toyota Motor Corp | 複合材料部を有するアルミニウム合金鋳物の製造方法 |
| JPH01230735A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-14 | Mazda Motor Corp | 繊維複合部材の製造方法 |
| JPH01230738A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Toyota Motor Corp | アルミニウム合金系複合材料の製造方法 |
| JPH01246341A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Ryobi Ltd | 粒子分散型合金とその製造方法 |
| JPH01246340A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Ryobi Ltd | 粒子分散型合金とその製造方法 |
| JPH0335206U (ja) * | 1989-08-11 | 1991-04-05 | ||
| JPH0681056A (ja) * | 1991-03-25 | 1994-03-22 | Hiroshima Pref Gov | アルミニウム及びアルミニウム合金と二酸化チタンとの反応によって得られるアルミナ分散アルミニウム−チタン金属間化合物複合材料とその製法 |
| JPH0920940A (ja) * | 1994-12-19 | 1997-01-21 | Inco Ltd | 不溶相を含む合金およびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08289649A (ja) * | 1995-04-25 | 1996-11-05 | Honda Motor Co Ltd | 芝草刈機の刈芝草放出用遠心送風機 |
-
1985
- 1985-01-12 JP JP386085A patent/JPH0623416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63227736A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-09-22 | Ryobi Ltd | 金属間化合物粒子分散強化型ダイカスト複合材及びその製造方法 |
| JPH01230739A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Toyota Motor Corp | 複合材料部を有するアルミニウム合金鋳物の製造方法 |
| JPH01230738A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-14 | Toyota Motor Corp | アルミニウム合金系複合材料の製造方法 |
| JPH01230735A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-14 | Mazda Motor Corp | 繊維複合部材の製造方法 |
| JPH01246341A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Ryobi Ltd | 粒子分散型合金とその製造方法 |
| JPH01246340A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Ryobi Ltd | 粒子分散型合金とその製造方法 |
| JPH0335206U (ja) * | 1989-08-11 | 1991-04-05 | ||
| JPH0681056A (ja) * | 1991-03-25 | 1994-03-22 | Hiroshima Pref Gov | アルミニウム及びアルミニウム合金と二酸化チタンとの反応によって得られるアルミナ分散アルミニウム−チタン金属間化合物複合材料とその製法 |
| JPH0920940A (ja) * | 1994-12-19 | 1997-01-21 | Inco Ltd | 不溶相を含む合金およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623416B2 (ja) | 1994-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |