JPS61194132A - Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiber - Google Patents
Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiberInfo
- Publication number
- JPS61194132A JPS61194132A JP3417285A JP3417285A JPS61194132A JP S61194132 A JPS61194132 A JP S61194132A JP 3417285 A JP3417285 A JP 3417285A JP 3417285 A JP3417285 A JP 3417285A JP S61194132 A JPS61194132 A JP S61194132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- silica
- fiber
- composite material
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
PL業上の利用分野
本発明は、繊維強化金m複合材料に係り、更に詳細に番
、↓ムライト結晶を含むアルミナ−シリカ繊維を強化繊
組とし、アルミニラlい、マグネシウム、銅、亜鉛、鉛
、スズ及びこれらを主成分とする含分をマトリックス金
属とする複合材料に係る。[Detailed description of the invention] Field of application in the PL industry The present invention relates to a fiber-reinforced gold composite material. It relates to composite materials whose matrix metals are magnesium, copper, zinc, lead, tin, and components containing these as main components.
従来の技術
アルミニウム、マグネシウム、銅、iIf! 鉛、鉛、
スズ及びこれらを主成分とりる合金の如く比較的+tt
融ノ二、電のニジ屈は、相r= M fi+との馴染み
の良さがら摺動材料としτ多用されている。しかし高性
能化に対する要求からこれらの材料の使用条f1が益々
厳しくなって来Cおり、摩耗や焼付きの如き所謂トライ
ボ【1ジ一的問題がしばしば発生している。Conventional technology Aluminum, magnesium, copper, iIf! lead, lead;
Relatively +tt such as tin and alloys containing these as main components
Funoji and Den's Nijiku are often used as sliding materials due to their good compatibility with the phase r=M fi+. However, due to demands for higher performance, the usage conditions f1 of these materials have become increasingly strict, and so-called tribo problems such as wear and seizure often occur.
例えばディービルエンジンのアルミニウム合金製ピスト
ンに於ては、エンジンが過酷な条件にて運転されると、
そのリング溝の異常摩耗ウビストンとシリンダとの焼付
きの如き問題が生じることがある。かかるトライポロジ
ー的問題を解決する一つの有効な手段として、例えば特
開昭58−93948号、特開昭58−93948号、
特開昭58−93837号、特開昭58−93841号
、特開昭59 70736 >’iに開示されている如
く、・?ルミニウム合金の如き急属を高硬度C−強靭な
強化繊維にて強化する技術が知られている。For example, in the aluminum alloy piston of the Deville engine, when the engine is operated under harsh conditions,
Abnormal wear of the ring groove may cause problems such as seizure between the Ubistone and the cylinder. As one effective means for solving such tribological problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-93948, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-93948,
As disclosed in JP-A-58-93837, JP-A-58-93841, and JP-A-59-70736>'i,... Techniques are known for reinforcing acute metals such as aluminum alloys with high hardness C-tough reinforcing fibers.
発明が解決しようどする問題点
かかる複合材料用の強化繊維としては炭化ケイ素繊維、
窒化クイ素繊緒、アルミナmM、アルミナ−シリカII
M、炭M繊維、チタン酸カリウム繊随、鉱物繊維等があ
るが、耐IIj粍性向上効果に侵れ且比較的低廉である
点に於てアルミナ−シリカ系繊維、即らアルミナ繊維及
びアルミナ−シリカ繊81がtIT ;i: Lい(1
,1間昭58−93837号、特開昭5F1−930/
11シ1.、l、、かしアルミナ繊@1を強化繊維とづ
る複合材料に於ては、浸れた耐摩耗111がPJられる
が、アルミノ−繊維が非常に高価なしのぐあるため、複
合材料も非常に高価なものにイ(るという問題がある。Problems to be Solved by the Invention Examples of reinforcing fibers for such composite materials include silicon carbide fibers,
Nitride fiber, alumina mM, alumina-silica II
There are M, carbon M fibers, potassium titanate fibers, mineral fibers, etc., but alumina-silica fibers, i.e. alumina fibers and alumina - The silica fiber 81 is tIT ;i: L (1
, 1985-93837, Japanese Patent Application Publication No. 1987-5F1-930/
11shi1. , l, Composite materials made of oak alumina fibers @1 as reinforcing fibers have a soaked wear resistance of 111, but since alumina fibers are very expensive, composite materials are also very expensive. There is a problem with being able to like things.
これに対しアル繊維−シリノコ繊維(よ従来より断熱材
料として多+71 [使用されており、特にハンドリン
グ性を考慮して一般に非晶質状態にて使用されCいる。On the other hand, aluminum fibers and silinoco fibers have traditionally been used as heat insulating materials, and are generally used in an amorphous state, especially in consideration of handling properties.
このアルミナ−シリカ繊維を強化繊維とする複合材料に
於ては、アルミナ繊維を強化繊維とする場合に比して複
合材料のニ1スl−を低減することができるが、アルミ
ナ−シリカ繊維は7/ルミナ繊轄に比して硬さが低いた
め、複合材料の耐摩耗性が不十分になり易いという問題
がある。In a composite material using alumina-silica fibers as reinforcing fibers, the Ni1- of the composite material can be reduced compared to the case where alumina fibers are used as reinforcing fibers, but alumina-silica fibers 7/ Since the hardness is lower than that of Lumina fibers, there is a problem that the wear resistance of the composite material tends to be insufficient.
また前述の金属に於ては、繊維強化による高強度化の要
請6大きい。アルミナには種々の結晶構造のものがあり
、高強度の結晶構造としてはδ相、γ相、α相などがあ
り、これらの結晶構造を含むアルミナ繊維としてはそれ
ぞれIC1株式会社製の[リフィル(登録商標)RFJ
、it友化学1ffi株式会社製の1住化アルミブ繊緒
」、デュポン社製の[)、・イバーFP(登録商標)J
(100%αアルミナ)がある。これらのアルミナ繊維
によればマトリックス金属の強度を大幅に向1−させる
ことができるが、これらの繊維は硬質であるためかかる
複合材料が摺仙材料として使用される場合には相f材料
の摩耗≠が増大するという問題がある。これに対しαア
ルミナ含4−1’!−が5〜60wt%ぐあるアルミナ
繊維を強化繊維とする複合材料(特開昭5 F3−、9
384.1号)は、でれ自身の耐1?耗性及び相手材に
対する摩擦1〒耗特性に1畳れているが、前述のアルミ
ナ繊維紺を強化繊維とする複合材料に比して強度の点で
不十分である。従って強1復及び耐摩耗性の両りに躇れ
た複合材料を形成し得る結晶構造のアルミナ繊維を選定
づること番、1非常に困難である。またアルミナ−シリ
カ帽り特に非晶質状態のアルミツー−シリカ繊維は機造
的に不安定であるため、マグネシウム合金の如き酸化物
形成傾向の高いマトリックス金属の溶湯との間にhりで
灰応を生じ(劣化し、これにより繊緒自C本の強+aが
低゛Fするlζめ、アルミナ−シリカmr4を強化繊維
と)る複合材料に於ては強度が不十分くiものになり易
いという問題がある。Furthermore, in the metals mentioned above, there is a strong demand6 for increasing the strength by reinforcing fibers. Alumina has various crystal structures, and high-strength crystal structures include δ phase, γ phase, α phase, etc. Alumina fibers containing these crystal structures include [Refill (manufactured by IC1 Corporation)]. Registered trademark) RFJ
, IT Yukagaku 1ffi Co., Ltd.'s Sumika Aluminum Bamboo Co., Ltd.', DuPont Co., Ltd.'s [), ・Ibar FP (registered trademark) J
(100% alpha alumina). These alumina fibers can significantly increase the strength of the matrix metal, but since these fibers are hard, wear of the phase f material can occur when such composite materials are used as a finishing material. There is a problem that ≠ increases. On the other hand, α-alumina content is 4-1'! Composite material using alumina fibers as reinforcing fibers containing 5 to 60 wt% of
384.1) is Dere's own resistance to 1? Although it has better abrasion resistance and friction against the mating material, it is insufficient in terms of strength compared to the above-mentioned composite material using navy blue alumina fibers as reinforcing fibers. Therefore, it is extremely difficult to select an alumina fiber with a crystalline structure that can form a composite material that is both strong and wear resistant. In addition, since alumina-silica fibers, especially amorphous aluminum-silica fibers, are mechanically unstable, they react with ash due to heating when mixed with molten matrix metals such as magnesium alloys, which have a high tendency to form oxides. Composite materials that use alumina-silica mr4 as reinforcing fibers tend to have insufficient strength and become weak. There is a problem.
本願発明各等は、従来の繊麓強化金am合材料、特にア
ルミツー−シリカ系U&紺を強化材とする複合材料に於
ける。F述の如き問題に鑑み、種々の実験的Jtl+究
を行った結果、非晶質のアルミナ−シリカ繊維を熱処理
して所定階以上のムライト結晶を析出させ、かかる所定
m以上のムライト結晶を含むノフルミナーシリカmlf
fを強化繊維として使用すれば、−1述の如き種々の問
題を解決し得ることを見出した、。Each of the present inventions relates to a conventional fiber-reinforced gold/am composite material, particularly a composite material using aluminum-silica-based U and navy blue as reinforcing materials. In view of the problems mentioned in F, various experimental JTL+ studies have been carried out, and it has been found that amorphous alumina-silica fibers are heat treated to precipitate mullite crystals of a predetermined size or more, and that mullite crystals of a predetermined size or more are included. noluminar silica mlf
It has been found that the various problems mentioned in -1 can be solved by using f as a reinforcing fiber.
本発明は、木l1rI発明者等が行った種々の実験的研
究の結IJ!得られた知見に基づき、強度、耐摩耗性の
如き機械的性質に濁れており、しかム相千月に対するr
* m摩耗特性にも優れた低廉な複合材料を提供するこ
とを目的としている。The present invention is the result of various experimental studies conducted by the inventors of IJ! Based on the obtained knowledge, the mechanical properties such as strength and abrasion resistance are affected, and the r
*The aim is to provide an inexpensive composite material with excellent wear characteristics.
問題点を解決するための手段
一ト述の如さ目的は、本発明によれば、35〜65wt
%A+203 、65〜3 F) W1%S i
02 、 0〜l□wt%他の成分イする組成を有し
、ムライt・結晶量が15wt%以−Iぐあるアルミノ
−シリカ繊維であって、その集合体中に含まれる粒径1
50μ以FのJt m雑化粒子含右fitが5wt%以
下であるアルミナ−シリカ系繊維を強化綴紐とし、アル
ミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、鉛、スズ及びこれ
らを主成分とする合金よりなる群より選択された金属を
マトリックス金属どし、前記アルミ−ノーンり力繊維の
体積率が0.55%以上であるフル、ミナーシリカ繊維
強化金属少合材料によって達成される。According to the present invention, the purpose of solving the problem is as follows:
%A+203, 65~3F) W1%S i
02, an alumino-silica fiber having a composition of 0 to 1□wt% other components and having a mullite/crystal content of 15wt% or more, the particle size contained in the aggregate being 1
The reinforced string is made of alumina-silica fibers with a Jtm of 50 μF or less and a content of coarse particles of 5 wt% or less, and is made of aluminum, magnesium, copper, zinc, lead, tin, and alloys containing these as main components. This is achieved by using a metal selected from the group as a matrix metal, and a full-minor silica fiber reinforced metal-polymerized material in which the volume fraction of the aluminum-non-resilient fibers is 0.55% or more.
発明の作用及び効果
、]−述の如き本発明による複合材料によれば、アルミ
ナ繊維等に比して遥かにイに廉であり硬くて安定なムラ
イト結晶を含むアルミノ−シリカm雑にて71−リツク
ス金属が強化されるので、耐摩耗性や強麻の如き機械的
性質に優れた極めて低廉な複合材料が得られ、また粒径
が150μ以上の巨大で硬い非繊維化粒子の含有量が5
wt%以下に維持されるのぐ、強電及び槻械加[t#i
に優れ粒子の脱落に起因で16相手材の′I′I常厚耗
を、へ起こすことのない優れた複合材r]が1!Iられ
る。[Operations and effects of the invention] - According to the composite material according to the present invention as described above, it is made of alumino-silica material containing mullite crystals, which is much cheaper, harder and more stable than alumina fibers etc. - Since the lithium metal is reinforced, an extremely inexpensive composite material with excellent abrasion resistance and mechanical properties similar to strong hemp can be obtained, and the content of large, hard, non-fibrous particles with a particle size of 150μ or more can be obtained. 5
Nogu, strong electric power and tsuki maika [t#i
1! An excellent composite material that has excellent properties and does not cause normal wear and tear of the mating material due to particle shedding. I get caught.
般にアルミナ−シリカ系繊維はその組成及び製法の点か
らアルミノ−ul紺とアルミナ−シリカ繊肩1に人別さ
れる。Al2O3含有量が70wt%以上であり810
2含有f%が30wt%以トのjフ1謂アルミノ1銭帷
は、6機の語調な溶液とアルミニウムの無機Inとの混
合物にC繊組化し、これをLH”;、温に(/lll化
焙焼づることにより製jへされるので、強化繊維として
の性能には漬れているが、非常に高価T:ある。一方A
I 20z含fIIj1が;35〜65wt%Cあり5
i02含自準が35〜65wt%ぐあるいわゆる7ルミ
ナーシリカ繊Ifは、アルミナとシリカの混合物がアル
ミナに比して低融点であるため、アルミナとシリカの混
合物を電気炉などにC溶融し、その−液をI[1−イン
ク法やスピニング法にて繊組化することにより比較的低
廉に[1大間に生産され(いる。特にAl2O3含有1
−が65W[%以上でありS!Op含4iが35wt%
以下のIEJoにはアルミナとシリカとの混合物の融点
が高くなり過ぎまた融液の粘性が低く、一方Al2O3
含有11が35wt%以下でありSiO2含有量が65
wt%以上のJA合には、70−イングやスピニングに
必要な適正な粘性が得られない等の理由から、これらの
gJ(廉な製造法を適用し難い。またアルミナとシリカ
との混合物の融点や粘性を調整したり、U&紺に特殊な
性能を伺与1Jる目的から、アルミノ−とシリカとの混
合物にCaO1M(10、Na2O、Fe203 、C
r20a 、7rOp 、−rt 02)PbO13n
O2,Zn 05M0O*、Ni01K20、Mll
OH、B20a 、V!! 05 、 CII 01
CO* 04などの金ki1Pli化物が添加されるこ
とがある。本願発明者等が11なった実験的すl究の結
果によれば、これらの成分は10wt%以下に抑えられ
ることが好ましいことが認められIC0従って本発明の
複合材料に於kjる強化繊維としてのアルミノ−シリカ
Mli#llの組成は35〜65wt%A+ 20a
、65〜35wt%Si O= 、 O〜10wt%他
の成分に設定される。In general, alumina-silica fibers are classified into alumina-UL navy blue and alumina-silica fibers in terms of their composition and manufacturing method. Al2O3 content is 70wt% or more and 810
The so-called alumino 1 coin with a 2 content of 30 wt% or more is made into a mixture of a 6-tone solution and an inorganic In of aluminum, and then heated to a temperature of 30 wt%. Since it is made by roasting and roasting, it has excellent performance as a reinforcing fiber, but it is very expensive.On the other hand, A
I 20z containing fIIj1; 35 to 65 wt% C 5
The so-called 7-luminar silica fiber If, which has an i02 content of 35 to 65 wt%, is produced by C-melting a mixture of alumina and silica in an electric furnace or the like, since the mixture of alumina and silica has a lower melting point than that of alumina. By making the liquid into fibers using the I[1-ink method or the spinning method, it can be produced at a relatively low cost (in particular, Al2O3-containing
- is 65W [% or more and S! Op-4i is 35wt%
In the following IEJo, the melting point of the mixture of alumina and silica is too high and the viscosity of the melt is low, while Al2O3
The content of 11 is 35 wt% or less and the SiO2 content is 65
For JA of more than wt%, it is difficult to apply these gJ (inexpensive manufacturing methods) for reasons such as not being able to obtain the appropriate viscosity required for 70-ing and spinning. For the purpose of adjusting the melting point and viscosity, and giving special performance to U&Navy, 1M of CaO (10, Na2O, Fe203, C) was added to the mixture of alumino and silica.
r20a, 7rOp, -rt 02) PbO13n
O2, Zn 05M0O*, Ni01K20, Mll
OH, B20a, V! ! 05, CII 01
Gold ki1Pli compounds such as CO*04 may be added. According to the results of an experimental study carried out by the inventors of the present invention, it is recognized that it is preferable to suppress these components to 10 wt% or less, and therefore, it is found that it is preferable to suppress these components to below 10 wt%. The composition of alumino-silica Mli#ll is 35-65wt% A+ 20a
, 65-35 wt% SiO=, O-10 wt% other components.
ブローインク法やスピニング法にて製造され1.:)l
ルミノー シリアJ繊Itよ非晶質の繊維て゛あり、繊
41Fの1」ざはl−1v700程度Cある。かかる非
晶質状態の)′ルミナーシリカ繊維を950℃1ストの
;8瓜に加熱4−るとムライ1−結晶が析出し、繊維の
硬さが17?する。本願発明者苦1jつた実験的ω1究
の結果によればムライト結晶間が15wt%程度に於【
繊維の硬さが急激に増大し、ムライト結晶量が19wt
%に於ては繊維の硬さがト1viOOOPi1度どイ(
す、ムライト結晶量がこれ以上に増大されてし繊維の硬
さはそれ程増大しないことが認めI5れIζ1.かかる
ムライト結晶を含むアルミナ−シリカ繊維に(強化され
た金属の耐摩耗性や強lαはアルミナ シリカ繊11自
身の硬さとよく対応しており、ムライト結晶間が15w
t%以l−1特に19wt%以1−の1g合に耐1?耗
竹や強麻に優れた複合l1;1を1!lることが(・き
る。従−)C本発明の複合+A11に於て番、lアルミ
ナ−シリカ繊維のムライト結晶h1は15W」%以[−
1IR、I L <は19wt%以1とされる。Manufactured by blow ink method or spinning method.1. :)l
There is an amorphous fiber like Lumino Syria J Fiber It, and the fiber 41F 1" is about l-1v700C. When the luminar silica fiber in such an amorphous state is heated to 950°C for 1 stroke, Murai crystals precipitate and the hardness of the fiber is 17°C. do. According to the results of an experimental ω1 study carried out by the inventor of the present application, when the mullite crystal spacing is about 15 wt% [
The hardness of the fiber increases rapidly, and the amount of mullite crystals increases to 19wt.
%, the hardness of the fiber is 1viOOOOPi1 degree (
It was found that even if the amount of mullite crystals was increased further, the hardness of the fibers did not increase significantly.I5 and Iζ1. In the alumina-silica fiber containing such mullite crystals (the abrasion resistance and strength lα of the reinforced metal correspond well to the hardness of the alumina-silica fiber 11 itself,
Is it resistant to 1g when t% or more l-1, especially 19wt% or more 1-1? Composite l1 excellent for worn bamboo and strong hemp; 1 in 1! In the composite +A11 of the present invention, the mullite crystal h1 of the alumina-silica fiber is 15W% or more [-
1IR, I L < is 19 wt% or more.
また1(−1−インク法等によるアルミノ−−シリカ繊
維の製造に於ては、繊維と同1F、)にJ1°繊イ1化
粒子が不+il避的に多ωに生成し、促−)でフルミブ
ーシリカ繊維の集合体中には比較的多品の非繊楕化粒子
lバ含」、れている。、?ルミブーシリカ1栽靴の特性
を向1さじるべく繊維を熱処理してムライト結晶の析出
を行うと、ル繊維化粒子c)ムライト結晶化1ノで硬化
する。本願発明と等がt′jっだ実験的1IIl究の結
果に、よれば、特に粒径が150μを越える巨人<N粒
子は複合+Aわ1の機械的性゛t゛1及び加重r]を悪
化させ、複合材料の強度を低下せしめる原因となり、史
にG、1粒子の1悦落に起因して組型Hに対し異常II
7耗の如きイ・4合をf生さUる0ハ囚ともなる。In addition, in the production of alumino-silica fibers by the -1-ink method, etc., J1° fibers are inevitably produced in large numbers on the same 1F as the fibers, promoting ), the aggregate of Flumibou silica fibers contains a relatively large number of non-fibrillated particles. ,? In order to improve the properties of Lumibo Silica 1, the fibers are heat treated to precipitate mullite crystals, and the fibers are hardened with mullite crystallization. According to the results of experimental research carried out by the present invention and others, it has been found that especially giant <N particles with a particle size exceeding 150μ have the mechanical properties ゛t゛1 and weight r] of composite + A1. This causes the deterioration of the strength of the composite material.
It also becomes a prisoner of 0 and 4, which produces 7 and 4.
従って本発明の複合材料に於(は、アルミノ−シリカ繊
維の集合体中に含まれる粒1’7150μ以上のJl
、l紺化粒子の含t1■は5wt%以下、特に2wt%
以下、史には1wt%以1・に抑えられる。。Therefore, in the composite material of the present invention, the particles contained in the aggregate of alumino-silica fibers are
, the content t1 of the dark blue particles is 5 wt% or less, especially 2 wt%
From now on, it can be suppressed to 1 wt% or more. .
更に本願発明名等が1jっだ実験的研究の結果にJ:れ
ば、上述の如き優れた性質を右するムラ1′]・結晶を
含むアルミノ−一−シリ)J4R随を強化繊維どし、ア
ルミニウム、ングネシウム、銅、亜鉛、鉛、スズ及びC
FLらを主成分とする合金を7トリツクス’5t I+
バと(Jる複合441Mに於ては、アルミツー−〜シリ
カ繊維の体積率が0.5%稈1αであ−)でも複合材料
の釧1?耗竹が著しく向−1し、これ以上アルミナ−シ
リカ繊維の体積率が高くされても相手材の摩耗を−はイ
れ程増人しイにい。従って本発明の複合4Aわ1に於て
は、アルミナ−シリカ繊維の体積率は0゜5%以上、特
に1%以上、更には2%以上とされる。Furthermore, as a result of an experimental study in which the title of the present invention etc. is 1j, it is found that the unevenness that determines the above-mentioned excellent properties is 1']・Alumino-1-silicon containing crystals) , aluminum, ngnesium, copper, zinc, lead, tin and C
7trix'5t I+ is an alloy whose main components are FL and others.
(In Juru Composite 441M, the volume fraction of aluminum to silica fiber is 0.5% culm 1α), but is the composite material 1? Abrasion of the mating material is significantly increased, and even if the volume ratio of the alumina-silica fiber is increased further, the abrasion of the mating material will be significantly increased. Therefore, in the composite 4A fiber 1 of the present invention, the volume fraction of alumina-silica fibers is set to 0.5% or more, particularly 1% or more, and even 2% or more.
尚強度、耐摩耗性の如き機械的性V〔に侵れ、しかム相
手材に対する摩擦摩耗特性に帰れた複合材料を得るため
には、ムライト結晶を含むアルミツー−シリカ繊維は、
本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、知m
雑の場合には1.15〜5゜0μの甲均繊輔径及び20
μ〜3III11の平均繊維長を41し、長繊維の場合
には3〜30μの繊tIIt径を有することが好ましい
ことが認められた。In order to obtain a composite material that is not affected by mechanical properties such as strength and abrasion resistance, but has good friction and wear characteristics against the mating material, aluminum-silica fibers containing mullite crystals are
According to the results of experimental research conducted by the inventors, knowledge
In the case of miscellaneous, the instep diameter is 1.15~5゜0μ and 20
It was found that it is preferable to have an average fiber length of μ~3III11 of 41, and a fiber tIIt diameter of 3~30μ in the case of long fibers.
以ト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。The invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawings.
実施例1
イソライ]−・バブコック耐火株式会社製アルミノ−シ
リカ繊組(商品名[カオウールJ、51wt%Al =
Oa 、49wt%Si 02 ) ニ対し、182
粒処理を行い、繊維集合体中に含まれる粒径150μ以
、1−の粒子含有量を0.3wt%とじた後、イれらの
繊維東合体を神々の高温度にC熱処理することにより、
下記のに1に示されている如き種々のムライト結晶量を
有η6繊維を形成した。Example 1 Isolai] - Alumino-silica fiber manufactured by Babcock Fireproof Co., Ltd. (Product name: Kao Wool J, 51 wt% Al =
Oa, 49wt%Si02) vs. 182
After performing grain processing and reducing the content of particles with a particle diameter of 150μ or more and 1-1 contained in the fiber aggregate to 0.3 wt%, we heat-process the fibers of our fibers to a divinely high temperature. ,
η6 fibers were formed with various amounts of mullite crystals as shown in 1 below.
次いで1:述の各)アルミブーシリカ繊維をそれぞれコ
ロイダルシリカ中に分散させ、そのシロイグルシリノ」
を攪拌し、かくしてアルミナ−シリカ繊維が均一に分散
されたコロイダルシリカより貞空成形d1により第1図
に示されている如<80x80x20ffimの繊維形
成体1を形成し、更にそれを600℃にて焼成すること
により個々のノアルミブーシリカ繊維2をシリカにて結
合させた。この場合、第1図に示されている如く、個々
のアルミナ−シリアJ繊維2はx−y平面内に於てはラ
ンダムに配向され、7方向に積重ねられた状態に配向さ
れた。Next, 1: Disperse each of the above-mentioned aluminum-booth silica fibers in colloidal silica,
The colloidal silica in which the alumina-silica fibers were uniformly dispersed was formed into a fiber formed body 1 of <80x80x20ffim as shown in FIG. By firing, the individual aluminum-boiled silica fibers 2 were bonded together with silica. In this case, as shown in FIG. 1, the individual alumina-Syria J fibers 2 were randomly oriented in the xy plane and stacked in seven directions.
次いて・第2図に示されている如く、繊維成形体1を鋳
型3のモールドキャビティ4内に配置し、WS [−ル
ドキ1シピティ内に730℃のアルミニウム合金〈JI
sAI格AC8A)の温潤5を注渇し、該溶湯を鋳型3
に嵌合するプランジャ6により1500 k!ll/
、+1”の圧力に加圧し、その加圧状態を溶3!5)が
完全に凝固するまで保持し、かくして第3図に示されて
いる如く外径110ffll、高さ50111mの円柱
状の凝固体7を16造し、更に該凝固体に対し熱処理T
rを施し、各凝固体よりアルミナ−シリカmHを強化繊
維としアルミニウム合金をマトリックスとする複合材料
1′を切出し、それらの複合材料より硬さ試験片、摩耗
試験用のブL」ツタ試験片、曲げ試験片を機械加工によ
って作成した。Next, as shown in FIG.
sAI rating AC8A) and pour the molten metal into mold 3.
1500 k! by the plunger 6 that fits into the ll/
, and pressurized to a pressure of +1" and maintained the pressurized state until the melt 3!5) is completely solidified, thus solidifying into a cylindrical shape with an outer diameter of 110 ffll and a height of 50111 m as shown in Figure 3. 16 bodies 7 were made, and the solidified bodies were further heat-treated T.
r, and cut out composite materials 1' having alumina-silica mH as reinforcing fibers and aluminum alloy as a matrix from each solidified body, and from these composite materials, hardness test pieces, abrasion test specimens, A bending test piece was prepared by machining.
かくして形成された硬さ試験片の被試験面を研磨した後
、アルミナ−シリカ繊維のビッカース硬さを測定した。After polishing the test surface of the hardness test piece thus formed, the Vickers hardness of the alumina-silica fiber was measured.
但し繊維自体の大きさは平均繊維径が2.9μと非常に
小さいため、硬さの測定が角能な比較的粒径の大ぎい非
繊維化粒子の硬さを測定し、その値を以Cアルミナーシ
リカ繊維の硬さとした。その測定結果をアルミナ−シリ
カ繊維中のムライト結晶量を横軸としアルミナ−シリカ
繊維の硬さを縦軸とづる第4図に承り。この第4図より
、アルミナ−シリカ繊維の硬さは約10wt%以下の範
囲に於ては低いが、ムライト結晶含有量が約15wt%
以上になると著しく増大し、ムライト結晶間が約2ow
t%以上に於てはほぼ一定の値となることが解る。However, since the size of the fiber itself is very small with an average fiber diameter of 2.9μ, the hardness of non-fibrous particles with a relatively large particle size is measured, and the value is calculated as follows. C hardness of alumina silica fiber. The measurement results are shown in Figure 4, where the horizontal axis represents the amount of mullite crystals in the alumina-silica fibers and the vertical axis represents the hardness of the alumina-silica fibers. From this Figure 4, the hardness of alumina-silica fiber is low in the range of about 10 wt% or less, but the mullite crystal content is about 15 wt%.
If it is above, it will increase significantly, and the distance between mullite crystals will be about 2ow
It can be seen that the value becomes almost constant above t%.
次に上述のブロック試験片を順次摩擦摩耗試験機にセッ
トし、相手部材である軸受鋼(J I S規MSLJJ
2)の焼入れ焼戻し材(硬さHV 630)製の円筒試
験片の外周面と接触さヒ、それらの試験片の接触部に常
温(20℃)のra潤滑油キャッスルモータオイル5W
−30)を供給しつつ、接触面圧20に9/l1a12
)滑り速度0.3 t*/ secにて1峙間円筒試験
片を回転させる摩耗試験を行なった。また球状黒鉛鋳鉄
(FCD70)製の円筒試験片を相手部材とする摩耗試
験を上述のrlp耗試験と同一の条件にて行った。尚こ
れらの摩耗試験に於GJる1【」ツク試験片の被試験面
は第1図に示されたx−y平面に手直な平面であった。Next, the above-mentioned block test pieces were sequentially set in a friction and wear tester, and the bearing steel (JIS standard MSLJJ
2) was brought into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical test piece made of the quenched and tempered material (hardness HV 630), and RA lubricant castle motor oil 5W at room temperature (20°C) was applied to the contact area of the test piece.
-30) while supplying contact surface pressure 20 to 9/l1a12
) A wear test was conducted in which a cylindrical test piece was rotated for one direction at a sliding speed of 0.3 t*/sec. Further, a wear test using a cylindrical test piece made of spheroidal graphite cast iron (FCD70) as a mating member was conducted under the same conditions as the RLP wear test described above. In these wear tests, the test surface of the GJ1 test piece was a plane parallel to the xy plane shown in FIG.
これらの摩耗試験の結果を第5図及び第6図に示す。尚
第5図及び第6図はそれぞれ軸受w4製の円筒試験ハ及
び球状黒鉛鋳鉄製の円IFti試験J1を相手部材とす
る摩耗試験の結果を示しており、これら第5図及び第6
図に於て、上半分はブロック試験片の摩耗量(摩耗痕深
さμ)を表わしており、下半分は相手部材ぐある円筒試
験片の摩耗量(陛耗減fttu)を表わしている。The results of these wear tests are shown in FIGS. 5 and 6. Furthermore, Fig. 5 and Fig. 6 respectively show the results of wear tests using a cylindrical test C made of bearing W4 and a cylindrical test J1 made of spheroidal graphite cast iron as the mating members.
In the figure, the upper half represents the wear amount (wear scar depth μ) of the block test piece, and the lower half represents the wear amount (wear loss fttu) of the cylindrical test piece with the mating member.
第5図より、軸受鋼を相手部材とする場合には、ブロッ
ク試験片の摩耗量は、アルミナ−シリカ繊維中のムライ
ト結晶間が0〜11wt%までの範囲に於ては実質的に
変化せず、ムライト結晶量が11〜19wt%の範囲に
於てはムライト結晶量の増大につれて著しく減少し、ム
ライト結晶量が19W(%以上に於ては実質的に一定の
M+になるのに対し、円筒試験片の摩耗量はアルミナ−
シリカ繊維中のムライト結晶間の1を口こ拘らず実質的
に一定の値であることが解る。また第6図より、球状黒
鉛鋳鉄を相手部材と16場合に番よ、11コック試験片
の摩耗量は軸受鋼を相手部材とする場合と全く同様の傾
向を示ずのに対し、円筒試験片の磨耗h1はムライト結
晶量が15w【%以上の範囲に於て僅かに大きい値にな
ることが解る。From Figure 5, when bearing steel is used as the mating member, the wear amount of the block test piece does not substantially change in the range of 0 to 11 wt% of mullite crystals in the alumina-silica fibers. First, in the range where the amount of mullite crystals is 11 to 19 wt%, it decreases significantly as the amount of mullite crystals increases, and when the amount of mullite crystals is 19 W (% or more), M+ is substantially constant. The amount of wear on the cylindrical test piece is that of alumina.
It can be seen that the value of 1 between the mullite crystals in the silica fibers is a substantially constant value regardless of the size. Furthermore, from Figure 6, when spheroidal graphite cast iron is used as the mating member, the wear amount of the 11 cock test piece does not show the same tendency as when bearing steel is used as the mating member, whereas the cylindrical test piece It can be seen that the wear h1 becomes a slightly larger value in the range where the amount of mullite crystals is 15w% or more.
これら第5図及び第6図のムライト結晶量とブロック試
験片の摩耗量との関係は第4図に示されたアルミブーシ
リカ繊維の硬さとムライ(−結晶量との関係に一致して
おり、これら第5図及び第6図より、アルミフーシリh
l&緒を強化繊組としアルミニウム合金を7トリツクス
とする複合材料の摩耗量及びこれと摩擦IPI vJq
る相手部材の摩耗量の両刃を低減するためには、フルミ
ナーシリカ繊卸中の11ライト結晶ポは15wt%以上
、特に19wt%以−Lであることが好ましいことが解
る。The relationship between the amount of mullite crystals and the wear amount of the block test piece shown in Figures 5 and 6 corresponds to the relationship between the hardness of the aluminum boot silica fiber and the amount of mullite crystals shown in Figure 4. , From these figures 5 and 6, aluminum fushiri h
Amount of wear and friction IPI vJq of a composite material with reinforced fiber braided fibers and aluminum alloy with 7 trix
It can be seen that in order to reduce the amount of wear on the mating member, it is preferable that the 11-lite crystal content in the Fluminar silica fiber is 15 wt% or more, particularly 19 wt% or more.
次に1述の曲げ試験片(50x 10x 2mm>を用
い、室温及び250℃に於て支点間距離391Illに
て3へ曲げ試験を1jつだ。尚試験片の50×1011
1mのqz面が第1図のx−y平面に平行であり、試験
片の破断時に於ける表面応力M/7 (M−破断時に於
ける曲げモーメント、2−曲げ試験片の断面係数)曲げ
強さとして測定した。この曲げ試験のM東を第7図及び
第8図に示す。尚第7図及び第8図はぞれぞれ常温及び
250 ’Cに於(プる曲げ強さを示している。Next, using the bending test piece (50 x 10 x 2 mm) described in 1 above, a bending test was performed at room temperature and 250°C with a distance between fulcrums of 391 Ill.
The qz plane of 1 m is parallel to the x-y plane in Figure 1, and the surface stress at the time of fracture of the test piece is M/7 (M - bending moment at time of break, 2 - section modulus of the bending test piece). Measured as strength. The M east of this bending test is shown in FIGS. 7 and 8. Furthermore, Figures 7 and 8 show the bending strength at room temperature and 250'C, respectively.
この第7図及び第8図より複合材料の曲げ強さはアルミ
シー−シリカ繊維中のムライト結晶間が〇−11w+%
の範囲に於ては比較的小さくロ実質的←ニ一定の1直ぐ
あるが、ムライト結晶間が11〜1gwt%の節回に於
ては、特にムライト結晶間が15wt%前後の領域に於
て輻しく増大し、ムライト結晶間が19wt%以上に於
ては実質的に一定の値であることが解る。また第7図及
び第8図に於て破線はマトリックス金属としての)lル
ミニウム合金(JIS規格AC8A)に対しTr熱処理
を施した曲げ試験片につい【測定された値であり、この
アルミニウム合金の曲げ強さとの対比より解る如く、ム
ライト結晶間が15wt%以上の場合には常温及び高温
の何れに於てもアルミニウム合金よりも高強度であるこ
とが解る。尚常温に於てはムライト結晶量が約15wt
%以下の場合に、250℃の場合にはムライト結晶量が
約14wj%以下の場合に複合材料の曲げ強さがアルミ
ニウム合金の曲げ強さよりも低い値になる理由は、ムラ
イト結晶量が比較的小さい場合にはアルミナ−シリカ繊
維とアルミニウム合金との間に於て化学反応が生じ、こ
れにより繊維が反応することによるものと推測される。From these figures 7 and 8, the bending strength of the composite material is 0-11w+% between the mullite crystals in the aluminum seam and silica fibers.
In the range of , it is relatively small and substantially constant, but in the range where the mullite crystal spacing is 11 to 1 gwt%, especially in the region where the mullite crystal spacing is around 15 wt%. It can be seen that the value increases sharply and remains substantially constant when the mullite crystal spacing is 19 wt% or more. In addition, the broken lines in Figures 7 and 8 are the values measured for a bending test piece that was subjected to Tr heat treatment on aluminum alloy (JIS standard AC8A) as a matrix metal. As can be seen from the comparison with the strength, when the mullite intercrystal content is 15 wt% or more, it is found that the strength is higher than that of the aluminum alloy at both room temperature and high temperature. Furthermore, at room temperature, the amount of mullite crystals is approximately 15wt.
% or less, the reason why the flexural strength of the composite material is lower than that of the aluminum alloy when the mullite crystal content is approximately 14wj% or less at 250°C is that the mullite crystal content is relatively low. If it is small, it is presumed that a chemical reaction occurs between the alumina-silica fiber and the aluminum alloy, which causes the fiber to react.
これら第7図及び第8図より、アルミナ−シリカ繊維を
強化繊維としアルミニウム合金を7トリツクス金属とす
る複合材料に於−【十分な強鳴を確保づるためには、ア
ルミナ−シリカ繊組中のムライ]・結晶量は15wt%
以上、特に19wt%以にぐあることが好ましいことが
解る。From these Figures 7 and 8, it is clear that in a composite material using alumina-silica fibers as reinforcing fibers and aluminum alloy as a 7-trix metal, Murai]・Crystal amount is 15wt%
From the above, it can be seen that it is particularly preferable that the content be 19 wt% or more.
実施例2
上記の表2に示された三種類のアルミナ−シリカ繊維に
対し脱粒処理を行い、繊維集合体中に含まれるfl/径
150μ以十の粒子量を0.15wt%以下とし、これ
らのアルミナ−シリカlleに対し種々の温度にて熱処
理をflうことにより、ムライト結晶量を表2に示され
ている如く28.31゜F−3/I wt%に調整した
。次いで上述の実施例1の場合と同様の要領にて真空成
形法によりアルミナ−シリカ繊維の体積率が約9%の繊
組繊維成形体(80X80X20IJun)を形成した
。Example 2 The three types of alumina-silica fibers shown in Table 2 above were subjected to degranulation treatment to reduce the amount of particles with fl/diameter of 150 μm or more contained in the fiber aggregate to 0.15 wt% or less. The amount of mullite crystals was adjusted to 28.31°F-3/I wt% as shown in Table 2 by heat treating the alumina-silica lle at various temperatures. Next, a woven fiber molded article (80×80×20IJun) having a volume percentage of alumina-silica fibers of about 9% was formed by vacuum forming in the same manner as in Example 1 above.
次い’(−1述の各場刊1成形体をltlい−(、−[
一連の実施例1と同様の要領にCI?′li f〔鋳造
法(溶湯温1α7:t o ”c 、溶湯にλ・1・J
る加)f力1500にり/’ Ill” )に(、/フ
ルミ・シム合金(JIS規格AC8A>をン1−リック
ス金属とりる複合材11を製造し、ぞねらの11J合H
料に対しT7熱処理を施した。こ1しらの19合材TY
I J、す1f耗試験用のブロック試験片を切り出し、
軸受鋼(JISpA格5UJ2)の焼入れ焼さ戻し4]
〈硬さ1lv710)!FJの円筒試験片を相手部材と
して、実施例1の場合と同一の条肖にて摩耗試験を行っ
た。、この摩耗試験の結果(ブロック試験片の摩耗痕深
さ)を第9図に承り。Next, place the molded bodies in each place mentioned in '(-1)-(,-[
CI? in the same manner as in Example 1. 'li f [Casting method (molten metal temperature 1α7:t o ”c, molten metal λ・1・J
We manufactured a composite material 11 using Fulmi-Shim alloy (JIS standard AC8A>) with a f-force of 1500/'Ill'',
The material was subjected to T7 heat treatment. Ko1 Shirano 19 composite material TY
I J, cut out a block test piece for the 1f wear test,
Quenching and tempering of bearing steel (JISpA grade 5UJ2) 4]
(Hardness 1lv710)! A wear test was conducted under the same conditions as in Example 1 using a cylindrical test piece of FJ as a mating member. The results of this wear test (wear scar depth on the block test piece) are shown in Figure 9.
第9図より、アルミナ−シリカ繊維の組成に拘らず、1
1う([・結晶を含むアルミナ−シリカ8M雑にて強化
された複合44v1のj〒耗量番ユ、ムライト結晶f
Q J: %いアルミナ−シリカIIMにて強化された
複合44亨1の摩耗tt!J−リt))1.かに小さい
ことが解る1、また第9図より、アルミナ−シリカ繊維
の組成に拘らり“、ン′ルミJ゛−シリカ繊維にムライ
ト結晶をIi出さ仕ることにより、複合材料のh(摩耗
性を著しく向上させることができることが解る。From Figure 9, regardless of the composition of the alumina-silica fiber, 1
1 ([・Composite 44v1 reinforced with alumina-silica 8M miscellaneous containing crystals, mullite crystal f
Q J: Wear of composite 44 x 1 reinforced with % alumina-silica IIM! J-rit))1. It can be seen from Figure 9 that regardless of the composition of the alumina-silica fibers, by introducing mullite crystals into the alumina-silica fibers, the It turns out that it can significantly improve sex.
実施例3
上述の実施例1に於て使用されたアルミナ−シリカ繊維
と同一のアルミノ−シリカIMHに対し脱粒処理を行う
ことにより、&l轄集合体中に含まれる粒径150μ以
上の粒子量をQ、3wt%とした後、粒径150μ以上
の粒子中がイれぞれ10.7.0.5.0、l、Qwt
%となるよう再び繊維集合体に粒径150μ以上の粒子
を加え、これにより表3に示されている如き5種類のア
ルミナ−シリカ繊維の集合体を形成した。次いでこれら
の繊維集合体に対し熱処理を行ってムライト結晶間を3
6wt%とした後、−[述の実施例1の場合と同一の要
領にて真空成形法により80X80X201mの繊維形
成体を形成した。Example 3 The amount of particles with a particle size of 150μ or more contained in the &l aggregate was reduced by performing a granulation treatment on alumina-silica IMH, which is the same as the alumina-silica fiber used in Example 1 above. After Q, 3wt%, the particles with a particle size of 150 μ or more are 10.7, 0.5.0, l, Qwt, respectively.
Particles having a particle size of 150 μm or more were added to the fiber aggregate again so that the fiber aggregate had a particle size of 150 μm or more, thereby forming aggregates of five types of alumina-silica fibers as shown in Table 3. Next, these fiber aggregates are heat-treated to reduce the gap between the mullite crystals.
After adjusting the concentration to 6 wt %, a fiber formed body of 80 x 80 x 201 m was formed by vacuum forming in the same manner as in Example 1 described above.
次いで上述の実施例1の場合と同様の要領にて^nuI
漬法(溶湯4麿730℃、溶湯に対する加圧〕J150
0kMtm’)にてアルミニウム合金(JIs規格AC
8八)をマトリックス金属とする複合材料をwJ3S!
!シ、各複合材料に対しTI熱処理を施した。次いでか
くして処理された複合材r1についで超硬バイトを用い
て切削速度15011/1llin、送りmo、03m
5/回転、クーラント水にて一定準の切削を行い、その
場合の超硬バイトの摩耗量を測定した。この切削試験の
結果を第10図に示す。Next, in the same manner as in Example 1 above, ^nuI
Immersion method (molten metal 730℃, pressure applied to the molten metal) J150
Aluminum alloy (JIs standard AC
88) as the matrix metal is wJ3S!
! TI heat treatment was applied to each composite material. Then, the thus treated composite material r1 was cut using a carbide cutting tool at a cutting speed of 15011/1llin, feed mo, 03m.
Cutting was performed at a certain level using coolant water at 5/revolutions, and the wear amount of the carbide cutting tool was measured. The results of this cutting test are shown in FIG.
第!0図より、アルミナ−シリカ繊維の集合体中に含ま
れる粒径150μ以−Lの粒子量が5.0wt%以下の
場合にバイトの逃げ面の摩耗…が比較的小さく、また粒
径150μ以上の粒子量が少なくくにれぽなるほどバイ
ト逃げ面の摩耗けが小さくなることが解る。No.! From Figure 0, when the amount of particles with a particle size of 150μ or more contained in the alumina-silica fiber aggregate is 5.0wt% or less, wear on the flank of the cutting tool is relatively small, and when the particle size is 150μ or more It can be seen that the smaller the amount of particles, the smaller the wear on the flank of the cutting tool.
次に上述の如く形成された複合材料より機械加]二によ
り曲げ試験片を形成し、上述の実施例1の場合と同一の
要領にて曲げ試験を行った。この曲げ試験の結果を第1
1図に示す。Next, a bending test piece was formed from the composite material formed as described above by mechanical processing, and a bending test was conducted in the same manner as in Example 1 above. The results of this bending test are
Shown in Figure 1.
第11図より、アルミナ−シリカ[1の集合体中に含ま
れる粒径150μ以上の粒子量が5wt%以上になると
投合材料の曲げ強さが急激に低下し、粒径150μ以上
の粒子量が5wt%以下、特に3wt%以下の場合に複
合材料の曲げ強さが比較的高い値に維持されることが解
る。From Figure 11, when the amount of particles with a particle size of 150μ or more contained in the aggregate of alumina-silica [1] exceeds 5wt%, the bending strength of the composite material decreases rapidly; It can be seen that the bending strength of the composite material is maintained at a relatively high value when the content is 5 wt% or less, especially 3 wt% or less.
これらの切削試験及び曲げ試験の結果より、アルミナ−
シリカ繊維の集合体中に含まれる粒径150μ以上の粒
子量は、複合材料の被削性や強度確保づるためには5w
t%以下、特に3wt%以下、史には1wt%以下であ
ることが好ましいことが解る。From the results of these cutting tests and bending tests, alumina
The amount of particles with a particle size of 150μ or more contained in an aggregate of silica fibers is 5W to ensure machinability and strength of the composite material.
It can be seen that the content is preferably t% or less, particularly 3wt% or less, and preferably 1wt% or less.
実施例4
下記の表4に示されている如く、47wt%△120a
、52wt%Si Ot 、残部Feze3の如き酸
化物よりなるアルミナ−シリカ繊維に対し脱粒処理を行
って、繊紹集合体中に含まれる粒径150μ以上の粒子
量をQ、1wt%とじ、熱処理によりムライト結晶量を
36wt%とした。かくして処理されたアルミナ−シリ
カ繊維を用いて、[1についでは肖空成形J1により、
E2及びF3についCは自空成形Pi後に金型を用いて
圧縮成形することにより、F4については、コロイダル
シリカをバインダーとして金型を用いて圧縮成形するこ
とにより、それぞれ下記の表4に示されている如キ4H
MflK積41(1)80 X 80 X 20ms+
(7)mitt成形体を形成した。Example 4 As shown in Table 4 below, 47wt%△120a
, 52 wt% SiOt, the remainder being oxides such as Feze3. The amount of mullite crystals was set to 36 wt%. Using the alumina-silica fibers treated in this way, [1]
For E2 and F3, C was compression molded using a mold after air forming Pi, and F4 was compression molded using a mold with colloidal silica as a binder, as shown in Table 4 below. 4H
MflK product 41(1) 80 x 80 x 20ms+
(7) A mitt molded body was formed.
次いでかくして形成された繊維成形体を用いて、E述の
実施例1の場合と同一の高圧鋳造法(溶腸温僚740℃
、溶湯に対する加圧力1500kMIllQ)に【アル
ミニウム合金(AI −4,5wt%Ct1−0,4w
t%M□ )をマトリックス金属とする複合材料を製造
した。但しアルミナ−シリカ繊維の体積率が25%及び
34%である複合材料については繊維成形体中にアルミ
ニウム合金の溶湯が良好に浸透するよう繊維成形体は6
00℃に予熱されたー高圧vI造が実施された。Next, using the thus formed fiber molded body, the same high-pressure casting method as in Example 1 described in E (melting temperature at 740°C) was carried out.
, pressure applied to the molten metal 1500 kMIllQ) [Aluminum alloy (AI -4,5wt%Ct1-0,4w
A composite material using t%M□) as a matrix metal was manufactured. However, for composite materials in which the volume percentage of alumina-silica fibers is 25% and 34%, the fiber molded body is made of 6 ml to ensure that the molten aluminum alloy penetrates well into the fiber molded body.
Preheated to 00°C - high pressure vI construction was carried out.
かくして形成された複合材料に対しTo熱処理を施した
後、各複合材料より全長52mm、平行部良さ25m+
a、平行部直径51I1m1両端のチャック部良さ10
曙鴎、ヂャツク部直径8mmの引張り試験片を機械加工
によって形成した。この場合各引張り試験片の、@線が
第1図のX−V平面に111行になるよ−)形成された
。かくして形成された引張り試験片を用いて、歪み速度
1m餉/mainにて引張り試験を行った。尚比較の[
1的で、アルミナ−シリカ繊維にて強化されていないア
ルミニウム合金(Al−4,5wt%Cu−0,4wt
%M(+ )のみよりなり丁。熱処理が行われた試験片
(Eo)に゛ついても引張り試験を行った。この引張り
試験の結果を第12図に示す。After performing To heat treatment on the composite materials thus formed, each composite material has a total length of 52 mm and a parallel part height of 25 m+.
a, Parallel part diameter 51I1m1 Chuck part quality at both ends 10
A tensile test piece with a jack part diameter of 8 mm was formed by machining. In this case, the @ lines of each tensile test piece were formed in 111 lines on the X-V plane in FIG. Using the tensile test piece thus formed, a tensile test was conducted at a strain rate of 1 m/main. Furthermore, for comparison [
Aluminum alloy (Al-4,5wt%Cu-0,4wt
%M(+) only. A tensile test was also conducted on the heat-treated test piece (Eo). The results of this tensile test are shown in FIG.
第12図より、ムライト結晶を含むアルミツー−シリカ
繊維にCアルミニウム合金を強化することにより、?1
−リックス金属としてのアルミニウム合金の引張り強さ
が増大し、特にアルミナ−シリカ繊維の体積率が増大す
るにつれC複合材料の引張り強さが線形的に増大し、ア
ルミt−シリtJ繊組の体積率が比較的高い場合には、
鋼種みの引張り強さが得られることが解る。From Figure 12, by reinforcing aluminum-silica fiber containing mullite crystals with C aluminum alloy, ? 1
- The tensile strength of aluminum alloy as a lix metal increases, especially as the volume fraction of alumina-silica fiber increases, the tensile strength of C composite increases linearly, and the volume of aluminum t-silica tJ fiber increases. If the rate is relatively high,
It can be seen that tensile strength comparable to that of steel can be obtained.
実施例5
ブローイング法によって製造された49wt%Δl t
O3,51wt%5iftなる組成を有するアルミナ
−シリカ繊維を熱処理してそのムライト結晶量を44w
t%とじた。これらのアルミナ−シリjJ u&帷より
長さ60mm以上の繊維を選び出し、非繊維化粒子を完
全に除去した後60amの長さに切断し、それらの繊維
を蒸溜水が付着した状態にて−li向にFld向して金
11°Jにより圧縮成形した。尚アルミナーシリカm帷
の平均繊維径は9.3μであった。かくしてIf縮成形
されたjフルミナ〜シリカ繊維の繊Mt東を金型ごと一
30℃の冷凍庫に入れ、繊麗束に含浸された蒸溜水を凍
結さけた後、その繊維束を金型より取出して第13図に
示され【いる如<60X20X101111のxJ法を
何し各アルミナーシリカ繊M8が長手方向に沿って一方
向に配向された体積率が46%と58%の二種類のU&
帷成形体9を得た。Example 5 49wt%Δlt produced by blowing method
Alumina-silica fibers having a composition of O3, 51wt%5ift were heat treated to reduce the amount of mullite crystals to 44w.
It was closed by t%. Fibers with a length of 60 mm or more were selected from these alumina-silicon fibers, and after completely removing non-fibrillated particles, they were cut into lengths of 60 mm, and these fibers were soaked in distilled water and then washed with -li. Compression molding was performed using gold 11°J with the direction of Fld. The average fiber diameter of the alumina-silica strip was 9.3μ. The thus shrink-molded Flumina-silica fiber Mt East was placed together with the mold in a freezer at 30°C, and after the distilled water impregnated into the fiber bundle was prevented from freezing, the fiber bundle was taken out from the mold. As shown in FIG. 13, the xJ method of <60
A cloth molded body 9 was obtained.
これらの繊維成形体を内1法60X20X10IDIm
であり板厚1mIRのステンレス鋼製のケース内に納め
、ケースごと繊維形成体を700 ’Cに加熱して水分
を蒸発によって完全に除去し、しかる侵第2図に示され
ている如き高圧鋳造装置の鋳型内に配置し、上述の実施
例1場合と同一の要領の高辻鋳光法(溶湯温a740℃
、溶湯に対する加圧力1500k(1/am’)にて一
方向に配向されたアルミノ−シリカ繊維を強化繊維とし
アルミニウム合金をマトリックス金属とする複合材料を
製造した。These fibrous molded bodies were manufactured using one method: 60 x 20 x 10 IDIm.
It was placed in a stainless steel case with a plate thickness of 1 mIR, and the fiber formed body together with the case was heated to 700'C to completely remove moisture by evaporation, followed by high-pressure casting as shown in Figure 2. Place it in the mold of the device, and use the Takatsuji casting method (molten metal temperature a 740°C) in the same manner as in Example 1 above.
A composite material was manufactured using unidirectionally oriented alumino-silica fibers as reinforcing fibers and an aluminum alloy as a matrix metal under a pressure of 1500 k (1/am') against the molten metal.
かくして製造された複合材料に対しT6熱処理を施した
侵、上述の実施例4のW合と同一のη法及び形状の繊維
配向0゛方向の引張り試験片を機械加工によって形成し
、それぞれの試験片について繊維配向O°方向の引張り
試験を行った。この引張り試験の結果、繊維の体積率が
46%、58%の複合材料の繊維配向O°力方向引張り
強さはそれぞれ58 kO/ 11112.66 k(
1/ al12であることが認められた。これらの値は
上述の実施例4に於て示された1−モ熱処理が施された
アルミニウム合金(AI −4,りvt%CLI −0
,4wt%M(1)の引張り強さ33 ko/ ll1
m2に比して約218の値であつ lこ 。The thus produced composite material was subjected to T6 heat treatment, and a tensile test piece with the same η method and shape as the W case of Example 4 with the fiber orientation in the 0° direction was formed by machining, and each test was performed. A tensile test was conducted on the piece in the direction of fiber orientation O°. As a result of this tensile test, the fiber orientation O° force direction tensile strength of composite materials with fiber volume fractions of 46% and 58% was 58 kO/11112.66 k (
1/al12. These values are based on the aluminum alloy (AI-4, vt% CLI -0) subjected to the 1-mo heat treatment shown in Example 4 above.
,4wt%M(1) tensile strength 33 ko/ll1
The value is about 218 compared to m2.
この実施例より、ムライト結晶を含むアルミ上−シリカ
繊維が長繊維であり、一方向に配向された場合にも、ま
た強化U&緒が短繊維である場合に達成することが困難
な40%以上の繊維体積率の場合にも、ムライト結晶を
含むアルミナ−シリカ繊維にて強化された複合材料によ
れば高強度が得られることが解る。This example shows that 40% or more, which is difficult to achieve even when the silica fibers on aluminum containing mullite crystals are long fibers and are oriented in one direction, and when the reinforcing U & cord is short fibers. It can be seen that high strength can be obtained with a composite material reinforced with alumina-silica fibers containing mullite crystals even when the fiber volume fraction is .
実施例6
55wt%八l 2へ03.45wt%S!02なる肩
1成を有するアルミナ−シリカ繊維に対し脱粒処理を?
jうことにより、粒径150μ以−りの粒子量を0.2
%とした後、熱処理によりムライト結晶量を62wt%
とじた。次いで繊維の体積率が一ト記の表5に示されて
いる如き種々の値となる−よう、上述の如く処理された
アルミナ−シリカ繊維と銅合金(Cu−10wt%Sn
)粉末とを秤量し、これに少B1o)−1タノールを添
加してスターツーにて約30分m1混合した。か(して
得られた混合物を80℃にC5時間乾燥した後、横断面
の寸法が15゜02x6.5:2+mのキャビティを有
する金型内に所定岸の混合物を充填し、イの混合物をバ
ッチにて4000 k(]/−yp’の圧力にて圧縮す
ることにより板状に成形した。次いで分解アンモニアガ
ス(露点−30’C)雰囲気に設定されたバッチ型焼結
炉にて各板状体を770℃にて30分間加熱することに
より焼結し、焼結炉内の冷却ゾーンにて徐冷りることに
より複合◆4利を製′)′Xiシた。Example 6 55wt%8l 03.45wt%S to 2! Should alumina-silica fibers with a shoulder composition of 02 be subjected to grain removal treatment?
By reducing the amount of particles with a particle size of 150μ or more by 0.2
%, then heat treatment to reduce the amount of mullite crystals to 62wt%.
Closed. Next, the alumina-silica fibers and copper alloy (Cu-10wt%Sn
) powder was weighed, a small amount of B1o)-1 ethanol was added thereto, and the mixture was mixed in a Star Two for about 30 minutes. After drying the resulting mixture at 80°C for 5 hours, the mixture of the specified size was filled into a mold having a cavity with cross-sectional dimensions of 15°02x6.5:2+m, and the mixture of It was molded into a plate by batch compression at a pressure of 4000 k(]/-yp'.Then, each plate was molded in a batch type sintering furnace set in an atmosphere of decomposed ammonia gas (dew point -30'C). The shaped body was sintered by heating at 770° C. for 30 minutes, and then slowly cooled in a cooling zone in a sintering furnace to produce a composite ◆4-1')'Xi.
かくしてiqらhたlly O+A tl J、り摩擦
1テ托試験用の71−J yり試験1tを形成し、−[
述の実施例1の場合と同一の条flにて軸受鋼(JIS
〕52格S U J 2)映さ1lV710)装の円筒
試験j1を相f部材と寸イI摩耗試験を1−1つだ1、
この摩耗試験の結果を第14図に示J0第14図に於て
」−半分はブIIツ試験ハの摩耗量+(摩耗痕深さμ)
を表しており、−ト半分は+IJL部材Cある円筒試験
片の摩耗量(摩耗減早靭)を表している。Thus, iq et al h tally O+A tl J, form 71-J y ri test 1t for the ri friction 1 test, and -[
Bearing steel (JIS
] 52 grade S U J 2) The cylindrical test j1 of the 1lV710) was compared with the phase f member and the wear test was 1-1.
The results of this wear test are shown in Figure 14.
, and the -t half represents the amount of wear (wear reduction toughness) of a cylindrical test piece of +IJL member C.
第14図より、ムライト結晶を合むアルミ1−シリカ繊
維にて強化された複合材料の摩耗♀はアルミノ シリカ
繊維の体積率が0.5%程度であ一ノでち苫しく減少し
、複合材料の耐摩耗i!lを確保りるためにはアルミナ
−シリカ繊維の体積率が0゜5%以上、特に1.0%以
、[−1更には2.0%以L−であることが好ましいこ
とが解る。また相下部祠の11耗植はアルミノ−シリカ
繊維の体積率が0゜5%以」、に増大されてb実y1的
(J増大することは無いことが解る。。From Figure 14, the wear of the composite material reinforced with aluminum-1-silica fibers containing mullite crystals decreases dramatically when the volume fraction of the alumino-silica fibers is about 0.5%, and Wear resistance of materials i! It can be seen that in order to ensure L-, the volume fraction of the alumina-silica fiber is preferably 0.5% or more, particularly 1.0% or more, [-1, and even 2.0% or more L-. Furthermore, it can be seen that when the volume fraction of the alumino-silica fiber is increased to 0.5% or more, there is no actual increase in the volume fraction of the alumino-silica fiber.
実施例7
55wt%Al t O3,45wt%S!Otなる組
成を有し平均繊維径及び平均U&紺艮がそれぞれ2゜5
μ、2.011111であり、ムライト結晶量が0)w
t%であり、繊維集合体中に含まれる粒径150μ以上
の粒子量がQ、11t%ぐあるアルミナ−シリカ繊維に
て真空成形法により繊維の体積率が7゜8%の繊維成形
体(80X80X201−〉を形成した。この繊組成形
体を用いて上述の実施例1の場合と同様の要領の高圧鋳
造法(等温温度690℃溶湯に対りる加圧力1500
k(+/’ C11’ )にてアルミナ−シリカ繊維を
強化繊維としマグネシウム合金(ASTM規格A791
)をマトリックス金属とJる複合材料を製造した。Example 7 55wt%Al t O3, 45wt%S! It has a composition of
μ, 2.011111, and the amount of mullite crystals is 0)w
t%, and the amount of particles with a particle size of 150μ or more contained in the fiber aggregate is Q, 11t%. A fiber molded product (with a fiber volume ratio of 7.8%) is made by vacuum forming using alumina-silica fibers with a volume ratio of 7.8%. 80 x 80
Magnesium alloy (ASTM standard A791
) was used as a matrix metal to produce a composite material.
上述の如く形成された複合材料より摩耗試験用のブロッ
ク試験片を形成し、上述の実施例1の場合と同一の条件
にて軸受鋼(Jts規格S U J 2)硬ざHv71
0)製の円筒試験片を相手部材として摩耗試験を行った
。この摩耗試験の結果上述の複合材料(ブロック試験片
)の摩耗量は25μであり、この複合材料は優れた耐摩
耗性を右することが認められた。比較の目的で上述の複
合材料の7トリツクス金居であるマグネシウム合金(A
srM規格ΔZ91)のみよりなる10ツク試験片につ
いでも同様の摩耗試験を行ったところ、試験開始後数分
経過した時点に於て10ツク試験片が茗しく摩耗し、イ
れ以上の試験の続行が不可能であった。またムライト結
晶が析出していない非晶質である点を除き上述の実施例
と同一の諸元のアルミナ−シリカmMiにて強化された
マグネシウム合金(ΔSTM規格AZ91)の複合材料
を高圧鋳造法にてy7 Bしたところ、アルミナ−シリ
カ繊維とマグネシウム合金の溶湯との反応に起因する繊
維の劣化が茗しく、またこの複合材料の耐摩耗性は上述
の実施例に比して通かに低いものであることが認められ
た。A block specimen for a wear test was formed from the composite material formed as described above, and a bearing steel (JTS standard S U J 2) hardness Hv71 was prepared under the same conditions as in Example 1 described above.
A wear test was conducted using a cylindrical test piece manufactured by 0.0) as a mating member. As a result of this wear test, the amount of wear of the above-mentioned composite material (block test piece) was 25μ, and it was recognized that this composite material has excellent wear resistance. For comparison purposes, a magnesium alloy (A
When a similar wear test was conducted on a 10-piece test piece made only of srM standard ΔZ91), the 10-piece test piece wore out slowly several minutes after the start of the test, and the test could not be continued beyond wear. was not possible. In addition, a composite material of magnesium alloy (ΔSTM standard AZ91) reinforced with alumina-silica mmi with the same specifications as the above-mentioned example except that it is amorphous with no precipitated mullite crystals was cast using a high-pressure casting method. As a result, the fibers deteriorated slowly due to the reaction between the alumina-silica fibers and the molten magnesium alloy, and the wear resistance of this composite material was significantly lower than that of the above-mentioned examples. It was recognized that
ご挑らの実施例及び比較例より、ムライト結晶が析出し
たアルミナ−シリカ繊維は化学的に安定ぐあり、マグネ
シウム及びその合金の如く酸化物形成傾向の強い金属を
マトリックス金属とする場合にも劣化りることがなく、
強化繊維としての機能を十分に果たすことが解る。From your working examples and comparative examples, we found that alumina-silica fibers with precipitated mullite crystals are chemically stable, and deteriorate even when the matrix metal is a metal with a strong tendency to form oxides, such as magnesium and its alloys. There will be no loss,
It can be seen that it fully functions as a reinforcing fiber.
実施例8
上述の実施例7の場合と同一の要領及び同一の条件にて
繊維の体積率7.8%の繊維成形体(80x80X20
mm)を形成し、これらの繊維成形体を用いて上述の実
施例1の場合と同様の要領の高圧鋳造法(溶湯に対りる
加圧力500 kg/ cs’ >にて亜鉛合金(JI
S規格ZDCI)、純鉛(純度99.8%〉、スズ合金
(JIS規格WJ2)をマトリックス金属とする複合材
料を製造した。Example 8 A fiber molded body (80 x 80 x 20
mm), and using these fiber molded bodies, zinc alloy (JI
A composite material was manufactured in which matrix metals were S standard ZDCI), pure lead (purity 99.8%), and tin alloy (JIS standard WJ2).
尚亜鉛合金、純鉛、スズ合金の各溶湯の温度はそれぞれ
500℃、410℃、330℃であった。The temperatures of the molten zinc alloy, pure lead, and tin alloy were 500°C, 410°C, and 330°C, respectively.
かくして製造された複合材料より摩耗試験用のブロック
試験片を切出し、それらのブロック試験片について上述
の実施例1の場合と同一の条件(1f4し接触面圧5
kQ/ mn+2 )にて軸受鋼(J■S規格SUJ
2)硬さ)lv710)製の円筒試験片を相手部材とす
る摩耗試験を30分間行ったところ、各複合材料の摩耗
量はそれぞれマトリックス金属としての亜鉛合金、純鉛
、スズ合金のみよりなるブト1ツク試験片の摩耗けに比
しくそれぞれ3%、0.1%、2%にあり、従−)て!
lト鉛合金、純鉛、スズ合金をマ(へリックス金属とす
る場合にもムラ、イト結晶を含むアルミナ−シリカm緒
を彊化繊維とすれば複合材料の耐席耗性が著しく改善さ
れることが認められた。Block specimens for wear tests were cut from the composite material thus produced, and the block specimens were subjected to the same conditions as in Example 1 (1f4, contact surface pressure 5
kQ/mn+2) bearing steel (J■S standard SUJ
2) When a wear test was conducted for 30 minutes using a cylindrical test piece made of lv710 (hardness) as a mating member, the wear amount of each composite material was the same as that of a buttress made only of zinc alloy, pure lead, and tin alloy as matrix metals. Compared to the wear of the 1-piece test piece, they are 3%, 0.1%, and 2%, respectively.
The wear resistance of composite materials can be significantly improved if alumina-silica fibers containing lead alloys, pure lead, and tin alloys are used as helical metals. It was recognized that
L′1.七に於Cは本reIllを比較例との対比に於
て幾つかの実施例について詳細に説明したが1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。例えばムライト結晶を含むアルミツ
ー−シリカ繊維が長繊維である場合には、複合材料に要
求される性質に応じて、アルミナ−シリカ繊維は前述の
実施例5に於ける如き一方向配向以外の任意の配向にて
使用されでもよい。L'1. In Section 7, C described the present invention in detail with respect to several examples in comparison with comparative examples; however, the present invention is not limited to these examples, and within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments are possible. For example, when the alumina-silica fibers containing mullite crystals are long fibers, the alumina-silica fibers may be oriented in any direction other than the unidirectional orientation as in Example 5 above, depending on the properties required for the composite material. It may be used in any orientation.
第1図はMltIlt成形体の繊維配向状態を示FIM
図、第2図は高圧鋳造法による複合材料の製造工程を示
IL解図、第3図は第2図の高圧#に進法により形成さ
れた凝固体を示す斜視図、第4図はアルミナ−シリカ繊
維中のムライ1−結晶量とアルミナ−シリカ繊維の硬さ
との関係を示寸グラフ、第5図及び第6図はそれぞれ軸
受鋼及び球状黒鉛鋳鉄を相手部材とする摩耗試験の結果
をムライト結晶量を横軸に取って示すグラフ、第7図及
び第8図はそれぞれ常温及び250℃に於ける複合材料
の曲げ強さとムライト結晶量との関係を示すグう)、第
9図は種々の組成及びムライト結晶量のアルミナ−シリ
カ繊維を強化繊組としアルミニウム合金をマトリックス
金属とする複合材4′31について軸受鋼を相手部材と
して行われた摩耗試験の結果を示すグラフ、第10図は
粒径150μ以上の粒子量が異なる種々の複合材料を超
硬バイトにて切削した場合に於けるバイト逃げ面の摩耗
量を示すグラフ、第11図は粒径150μ以上の粒子量
が責なる種々の複合材料についての曲げ強さを示寸グラ
フ、第12図はアルミナ−シリカ繊維の体積率と複合材
料の引張り強さとの関係を示すグラフ、第13図はアル
ミナ−シリカ繊維が一方向に配向された繊維成形体を示
す斜視図、第14図は種々の体積率のアルミナ−シリカ
繊維にて強化された銅合金よりなる複合材料についで軸
受鋼を相手部材として行われた摩耗試験の結果を示1グ
ラフである。
1・・・1iAN成形体、1′・・・11合材料、2・
・・アルミナ−シリカ繊維、3・・・鋳型、4・・・七
−ルド−F IIピティ、5・・・溶湯、6・・・プラ
ンジャ、7・・・凝固体、8・・・アルミツー−シリカ
繊維、9・・・繊維成形体特 許 出 願 人 イン
ライト・バブコック耐火株式会社
代 理 人 弁理士 明 石
昌 毅第17 第3図
第2図
トさrrt + −、%コ々=;C鵞η子第5図
第6図
第8図
ムライトN晶ff1l鱈川
第9図
むム惑IC営==E
第11図
粒径150/、L以上の初子G (wt%)第12図
第13図Figure 1 shows the fiber orientation state of the MltIlt molded body.FIM
Fig. 2 is an IL illustration showing the manufacturing process of composite material by high pressure casting method, Fig. 3 is a perspective view showing the solidified body formed by the high pressure # in Fig. 2, and Fig. 4 is an alumina - Murai in silica fibers 1 - A graph showing the relationship between the amount of crystals and the hardness of alumina-silica fibers. Figures 5 and 6 show the results of wear tests using bearing steel and spheroidal graphite cast iron as mating members, respectively. Graphs showing the amount of mullite crystals on the horizontal axis, Figures 7 and 8 show the relationship between the bending strength of the composite material and the amount of mullite crystals at room temperature and 250°C, respectively. FIG. 10 is a graph showing the results of wear tests conducted using bearing steel as a mating member for composite material 4'31, in which alumina-silica fibers of various compositions and amounts of mullite crystals are reinforced and aluminum alloy is used as a matrix metal. Figure 11 is a graph showing the amount of wear on the flank of the cutting tool when various composite materials containing different amounts of particles with a particle size of 150 μm or more are cut with a carbide cutting tool. A graph showing the bending strength of various composite materials. Figure 12 is a graph showing the relationship between the volume fraction of alumina-silica fibers and the tensile strength of the composite material. Figure 13 is a graph showing the relationship between the volume fraction of alumina-silica fibers and the tensile strength of the composite material. A perspective view showing an oriented fiber molded body, and FIG. 14 shows the results of wear tests conducted on composite materials made of copper alloys reinforced with alumina-silica fibers of various volume fractions, using bearing steel as a mating member. This is a graph showing 1...1 iAN molded body, 1'...11 composite material, 2...
... Alumina-silica fiber, 3... Mold, 4... Seventh-F II Pity, 5... Molten metal, 6... Plunger, 7... Solidified body, 8... Aluminum two- Silica fiber, 9...Fiber molded product patent Applicant: Inrite Babcock Refractory Co., Ltd. Representative: Patent attorney Masaaki Akaishi No. 17 Figure 3 Figure 2 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 8 Mullite N crystal ff1l Cod River Fig. 9 Mud IC operation ==E Fig. 11 First-born G with grain size 150/L or more (wt%) Fig. 12 Figure 13
Claims (3)
t%SiO_2、0〜10wt%他の成分なる組成を有
し、ムライト結晶量が15wt%以上であるアルミナ−
シリカ繊維であって、その集合体中に含まれる粒径15
0μ以上の非繊維化粒子含有量が5wt%以下であるア
ルミナ−シリカ繊維を強化繊維とし、アルミニウム、マ
グネシウム、銅、亜鉛、鉛、スズ及びこれらを主成分と
する合金よりなる群より選択された金属をマトリックス
金属とし、前記アルミナ−シリカ繊維の体積率が0.5
%以上であるアルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料。(1) 35-65wt% Al_2O_3, 65-35w
Alumina having a composition of t%SiO_2, 0 to 10wt% other components, and the amount of mullite crystals is 15wt% or more
Silica fibers with a particle size of 15 contained in the aggregate
The reinforcing fiber is an alumina-silica fiber with a non-fibrous particle content of 0 μ or more and 5 wt% or less, and is selected from the group consisting of aluminum, magnesium, copper, zinc, lead, tin, and alloys containing these as main components. The metal is a matrix metal, and the volume fraction of the alumina-silica fiber is 0.5.
% or more of alumina-silica fiber reinforced metal composite material.
化金属複合材料に於て、前記アルミナ−シリカ繊維のム
ライト結晶量は19wt%以上であることを特徴とする
アルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料。(2) The alumina-silica fiber reinforced metal composite material according to claim 1, wherein the alumina-silica fiber has a mullite crystal content of 19 wt% or more. material.
リカ繊維強化金属複合材料に於て、アルミナ−シリカ繊
維の集合体中に含まれる粒径150μ以下の非繊維化粒
子含有量は1wt%以下であることを特徴とするアルミ
ナ−シリカ繊維強化金属複合材料。(3) In the alumina-silica fiber reinforced metal composite material according to claim 1 or 2, the content of non-fibrous particles with a particle size of 150μ or less contained in the alumina-silica fiber aggregate is An alumina-silica fiber reinforced metal composite material characterized by having an alumina-silica fiber reinforced metal composite material of 1 wt% or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3417285A JPS61194132A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3417285A JPS61194132A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61194132A true JPS61194132A (en) | 1986-08-28 |
JPH0362776B2 JPH0362776B2 (en) | 1991-09-27 |
Family
ID=12406786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3417285A Granted JPS61194132A (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61194132A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62139840A (en) * | 1985-12-12 | 1987-06-23 | Toyota Motor Corp | Metallic composite material reinforced with continuous alumina fiber containing mullite crystal |
US6358628B1 (en) | 1993-05-13 | 2002-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slide member made of an aluminum alloy |
WO2004003276A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Inorganic staple fiber accumulation for holding material, process for producing the same and holding material |
JP2005008462A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Kyocera Corp | Compound sintered compact, compound structure and method of manufacturing them |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5522092A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-16 | Carborundum Co | Shrinkage resistant and fire retarded fiber and method |
JPS5848648A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | Composite metallic material containing ceramic fiber |
JPS5893843A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toyota Motor Corp | Fiber reinforced metal type composite material and its manufacture |
JPS59111970A (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacture of reinforcing material formed body for manufacture of composite material |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3417285A patent/JPS61194132A/en active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5522092A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-16 | Carborundum Co | Shrinkage resistant and fire retarded fiber and method |
JPS5848648A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | Composite metallic material containing ceramic fiber |
JPS5893843A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toyota Motor Corp | Fiber reinforced metal type composite material and its manufacture |
JPS59111970A (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacture of reinforcing material formed body for manufacture of composite material |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62139840A (en) * | 1985-12-12 | 1987-06-23 | Toyota Motor Corp | Metallic composite material reinforced with continuous alumina fiber containing mullite crystal |
US6358628B1 (en) | 1993-05-13 | 2002-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slide member made of an aluminum alloy |
WO2004003276A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Inorganic staple fiber accumulation for holding material, process for producing the same and holding material |
US7182999B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-02-27 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Inorganic staple fiber accumulation for holding material, process for producing the same and holding material |
CN100359071C (en) * | 2002-06-28 | 2008-01-02 | 电气化学工业株式会社 | Inorganic staple fiber accumulation for holding material, process for producing the same and holding material |
JP2005008462A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Kyocera Corp | Compound sintered compact, compound structure and method of manufacturing them |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0362776B2 (en) | 1991-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920008955B1 (en) | Composite material reinforced with alumina-silica fibers including mullite crystalline form | |
US4452865A (en) | Process for producing fiber-reinforced metal composite material | |
JPS6150131B2 (en) | ||
JPS61253334A (en) | Alumina fiber-and mineral fiber-reinforced metallic composite material | |
US4664704A (en) | Composite material made from matrix metal reinforced with mixed crystalline alumina-silica fibers and mineral fibers | |
US4601956A (en) | Composite material made from matrix metal reinforced with mixed amorphous alumina-silica fibers and mineral fibers | |
JPS6199655A (en) | Mineral fiber reinforced metallic composite material | |
JPS61194132A (en) | Metallic composite material reinforced with crystalline alumina-silica fiber | |
JPS60194039A (en) | Fiber-reinforced aluminum alloy composite material and its production | |
KR0122468B1 (en) | A ceramic fiber preform and its fabrication method for metal matrix composite | |
JPS6367535B2 (en) | ||
JPS62139841A (en) | Metallic composite material reinforced with alumina short fiber containing mullite crystal | |
JPH0635626B2 (en) | Alumina fiber / alumina-silica fiber reinforced metal composite material | |
KR0165171B1 (en) | Lubricant-containing al203-si02-zro2 fabre reinforcing metal complex material | |
JPH01177340A (en) | Thermo-mechanical treatment of high-strength and wear-resistant al powder alloy | |
JPH0472893B2 (en) | ||
JPS61194133A (en) | Combination of member | |
JPH0472892B2 (en) | ||
JPS61207536A (en) | Combination of members | |
JPS61207537A (en) | Combination of members | |
JPH0447016B2 (en) | ||
JPH0790420A (en) | Fiber reinforced al alloy | |
JPH0533295B2 (en) | ||
JPS61207532A (en) | Combination of members | |
JPS61207533A (en) | Combination of members |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |