JPS61222668A - 複合材料の製造法 - Google Patents
複合材料の製造法Info
- Publication number
- JPS61222668A JPS61222668A JP6518785A JP6518785A JPS61222668A JP S61222668 A JPS61222668 A JP S61222668A JP 6518785 A JP6518785 A JP 6518785A JP 6518785 A JP6518785 A JP 6518785A JP S61222668 A JPS61222668 A JP S61222668A
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- mold
- movable punch
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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】
本発明は高比弾性、高比強度、耐熱性、耐摩耗性等が要
求される構造用複合材料の製造法に関するものである。
求される構造用複合材料の製造法に関するものである。
（従来技術とその問題点）
現在、ポロン、炭素、アルミナ、シリカ、炭化ティ素等
よりなる強化材に溶融したアルミニウム、マグネシウム
等のマトリックス金属を浸透凝固させ、高強度化および
高弾性化を図った複合材料が脚光をあびている。
よりなる強化材に溶融したアルミニウム、マグネシウム
等のマトリックス金属を浸透凝固させ、高強度化および
高弾性化を図った複合材料が脚光をあびている。
この複合材料の製法として、金型内で溶融マトリックス
金属を高圧加圧してプリ成形された強化材内部に均一浸
透させる高圧鋳造法が採用されて゛いるが、強化材のプ
リ成形体（Ｗ）の中心軸に沿ってがスポロシティ−（Ｇ
）が残存しく第４図参照）、健全な複合材料が得がたい
問題点がある。
金属を高圧加圧してプリ成形された強化材内部に均一浸
透させる高圧鋳造法が採用されて゛いるが、強化材のプ
リ成形体（Ｗ）の中心軸に沿ってがスポロシティ−（Ｇ
）が残存しく第４図参照）、健全な複合材料が得がたい
問題点がある。
（本発明の要旨）
本発明者は斯るガスポロシティ−のない健全な複合材料
を得べく糧々の研究の結果、溶湯の加圧力を増大させて
も〃スポロシティーの残存を解消形状を工夫することに
より予期に反しガスポロシティ−の解消に効果的である
ことを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明の
要旨は、［強化材とマトリックス金属を加圧鋳造して複
合材料を製造するにあたり、 強化材を短辺又は直径が高さの２倍以上ある平板状成形
体に構成し、その平板面が可動ポンチ加圧面に対向する
ように金型内配置して金型底面又は可動ポンチ加圧面に
密着固定した後、金型内に給湯された溶融マ） ＩＪツ
ク入金金属上記密着面以外の全ての面から強化材内に加
圧含浸させることを特徴とする複合材料の製造法」にあ
る。
を得べく糧々の研究の結果、溶湯の加圧力を増大させて
も〃スポロシティーの残存を解消形状を工夫することに
より予期に反しガスポロシティ−の解消に効果的である
ことを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明の
要旨は、［強化材とマトリックス金属を加圧鋳造して複
合材料を製造するにあたり、 強化材を短辺又は直径が高さの２倍以上ある平板状成形
体に構成し、その平板面が可動ポンチ加圧面に対向する
ように金型内配置して金型底面又は可動ポンチ加圧面に
密着固定した後、金型内に給湯された溶融マ） ＩＪツ
ク入金金属上記密着面以外の全ての面から強化材内に加
圧含浸させることを特徴とする複合材料の製造法」にあ
る。
特に強化材の密着固定は、金型内に給湯された溶融マト
リックス金属上に短辺又は直径が高さの２倍以上ある平
板状強化材成形体を浮かべ、可動ポンチを降下させるこ
とにより可動ポンチ加圧面に成形体上面を密着固定する
のがよい。
リックス金属上に短辺又は直径が高さの２倍以上ある平
板状強化材成形体を浮かべ、可動ポンチを降下させるこ
とにより可動ポンチ加圧面に成形体上面を密着固定する
のがよい。
（本発明の構成）
本発明において、プリ成形体にはボロン、炭素。
アルミナ、シリカ、炭化ケイ素等の繊維、細線材。
粉末材、ホイスカ等の強化材が使用される。
マ） リックス金属としては、通常繊維強化金属材料と
して使用されているアルミニウムまたはマグネシウム等
の金属またはその合金が使用される。
して使用されているアルミニウムまたはマグネシウム等
の金属またはその合金が使用される。
強化材の形状は可動ポンチ加圧面に対向して配置される
面をなるたけ広く、高さを低くするのが加圧鋳造時の溶
湯の含浸にとって好ましく、対向面が矩形の場合はいず
れか短い辺又は巾、円形の場合は直径が高さの２倍以上
必要である。
面をなるたけ広く、高さを低くするのが加圧鋳造時の溶
湯の含浸にとって好ましく、対向面が矩形の場合はいず
れか短い辺又は巾、円形の場合は直径が高さの２倍以上
必要である。
強化材成形体は金型あるいは可動ポンチに固定するに際
し、接触面に隙間の出来ないように密着させるのが好ま
しく、金型あるいは可動ポンチと′接触する面は予め研
磨するのがよい。
し、接触面に隙間の出来ないように密着させるのが好ま
しく、金型あるいは可動ポンチと′接触する面は予め研
磨するのがよい。
鋳造装置としては、第１図に示すように、定盤（２）上
に設置された金型（１）の底面にノックアウト（３）を
配設し、金型上部開口から昇降可能な可動ポンチ（４）
にて充填された溶湯（Ｍ）に浮かべた成形体（Ｗ）を下
降押圧するようにした装置を使用することができる。
に設置された金型（１）の底面にノックアウト（３）を
配設し、金型上部開口から昇降可能な可動ポンチ（４）
にて充填された溶湯（Ｍ）に浮かべた成形体（Ｗ）を下
降押圧するようにした装置を使用することができる。
（実施例−１）
第１図に示す鋳造装置の金型（１）内にＡ１合金溶湯を
注湯し、その上にエメリー紙＃８００で研磨平滑化した
上面を有するカサ密度０．６ｇ／ａｓコ、形状寸法φ７
０Ｘ３５ｍａｅの円盤状ＳｉＣウィスカー成形体を浮か
べ、直ちに可動ポンチ（４）を降下さ水加圧力４００
Ｋｇｆ／ａｍ２の下で加圧鋳造した。その結果、〃スポ
ロシティーは作製された複合材の中心部の上部の極く表
面（深さ１醜論以下）のみで、他は健全であった。
注湯し、その上にエメリー紙＃８００で研磨平滑化した
上面を有するカサ密度０．６ｇ／ａｓコ、形状寸法φ７
０Ｘ３５ｍａｅの円盤状ＳｉＣウィスカー成形体を浮か
べ、直ちに可動ポンチ（４）を降下さ水加圧力４００
Ｋｇｆ／ａｍ２の下で加圧鋳造した。その結果、〃スポ
ロシティーは作製された複合材の中心部の上部の極く表
面（深さ１醜論以下）のみで、他は健全であった。
（比較例−１）
実施例と同一カサ密度のＳｉＣウィスカー成形体をφ４
０Ｘ１００ａｍに成形゛して金型底面に固定し、金型内
に注湯、した溶湯を可動ポンチにて１２５０Ｋｇｆ／ａ
ｍ２にて加圧鋳造したが、第２図に示すように複合材の
中心軸に沿って〃スポロシティーが残存していた。
０Ｘ１００ａｍに成形゛して金型底面に固定し、金型内
に注湯、した溶湯を可動ポンチにて１２５０Ｋｇｆ／ａ
ｍ２にて加圧鋳造したが、第２図に示すように複合材の
中心軸に沿って〃スポロシティーが残存していた。
（実施例−２）
第２図に示すように、内径１６０−の金型（１）の底部
に、５０Ｘ５０Ｘ２０ｍｍの６００℃以上にｈｎａＬａ
ｈＪ、＝ｓｉｃ ライ１ｈ ｌ１ｌＥ形体（Ｗ）を、
その５０Ｘ５０−輪の平面が接触するように置いた。そ
して、Ａ１合金注湯の際に成形体（Ｗ）が再び浮上及び
移動しないように、成形体（Ｗ）の上面から２０ａｍ離
れた所に、金網で作られた台（５）上に６００℃以上の
鋳鉄製の重しく６）をのせた、なお、成形体と重しを約
２０ｏｎ離したのは、成形体へ浸透する溶湯の流れを妨
害しないためである。
に、５０Ｘ５０Ｘ２０ｍｍの６００℃以上にｈｎａＬａ
ｈＪ、＝ｓｉｃ ライ１ｈ ｌ１ｌＥ形体（Ｗ）を、
その５０Ｘ５０−輪の平面が接触するように置いた。そ
して、Ａ１合金注湯の際に成形体（Ｗ）が再び浮上及び
移動しないように、成形体（Ｗ）の上面から２０ａｍ離
れた所に、金網で作られた台（５）上に６００℃以上の
鋳鉄製の重しく６）をのせた、なお、成形体と重しを約
２０ｏｎ離したのは、成形体へ浸透する溶湯の流れを妨
害しないためである。
成形体と重しとをセットした後、Ａ１合金を注湯し直ち
に可動ポンチ（４）を降下させ、加圧力約４００ Ｋｇ
ｆ／ａｍ２で加圧鋳造した。作製された複合材の内部は
、底部（厚さ１１以下）を除いてガスポロシティ−等の
ガスの欠陥は認められなかった。
に可動ポンチ（４）を降下させ、加圧力約４００ Ｋｇ
ｆ／ａｍ２で加圧鋳造した。作製された複合材の内部は
、底部（厚さ１１以下）を除いてガスポロシティ−等の
ガスの欠陥は認められなかった。
（比較例−２）
上側の比較例として、第３図に示すように、同一金型（
１）と成形体（Ｗ）を用いて、金型底部に設けられたガ
スベント（７）を介して、成形体（Ｗ）を吸引固定し、
同時に成形体内部のガスを吸引脱気しつつ、同一条件で
加圧鋳造した。
１）と成形体（Ｗ）を用いて、金型底部に設けられたガ
スベント（７）を介して、成形体（Ｗ）を吸引固定し、
同時に成形体内部のガスを吸引脱気しつつ、同一条件で
加圧鋳造した。
作製された複合材の内部には、ガス欠陥は全く認められ
なかった。又、複合材の強度を実施例−２のものと比較
したが、鋳放し材、熱処理材ともほとんど差は認められ
なかった。
なかった。又、複合材の強度を実施例−２のものと比較
したが、鋳放し材、熱処理材ともほとんど差は認められ
なかった。
（本発明の作用効果）
以上の説明で明らかなように、強化材成形体の形状を可
動ポンチの加圧面に対向する面の短辺又は直径を高さの
２倍以上に設定すると、型に接する面以外のすべての面
から均一に成形体内に溶湯が浸透するので、比較的鋳造
加圧力が小さくても成形体の接触面の中心部の、しかも
表面部のみがスポロシティ−が発生するだけであるから
、それを削除することにより全く健全な複合材を製造す
ることができる。
動ポンチの加圧面に対向する面の短辺又は直径を高さの
２倍以上に設定すると、型に接する面以外のすべての面
から均一に成形体内に溶湯が浸透するので、比較的鋳造
加圧力が小さくても成形体の接触面の中心部の、しかも
表面部のみがスポロシティ−が発生するだけであるから
、それを削除することにより全く健全な複合材を製造す
ることができる。
なお、本発明は炭化ケイ素−アルミニウム複合材料を例
にして説明したが、この種材料に限られるものでなく、
加圧債造法に広く適用できるものである。
にして説明したが、この種材料に限られるものでなく、
加圧債造法に広く適用できるものである。
第１図、第２図は本発明方法の好ましい鋳造状態を夫々
示す各概要図、第３図は第２図に示す実施例に対応した
比較例を示す同様の概要図、第４図は従来法によるガス
ポロシティ−の残留状態を示す断面図である。 （１）・・・金型、（３）・・・ノックアウト、（４）
・・・可動ポンチ、（Ｍ）・・・溶湯、（Ｗ）・・・成
形体。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理
人 弁理士 前出 葆ばか２名第１図 第４図 第２図
示す各概要図、第３図は第２図に示す実施例に対応した
比較例を示す同様の概要図、第４図は従来法によるガス
ポロシティ−の残留状態を示す断面図である。 （１）・・・金型、（３）・・・ノックアウト、（４）
・・・可動ポンチ、（Ｍ）・・・溶湯、（Ｗ）・・・成
形体。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理
人 弁理士 前出 葆ばか２名第１図 第４図 第２図
Claims (2)
- （１）強化材とマトリックス金属を加圧鋳造して複合材
料を製造するにあたり、 強化材を短辺又は直径が高さの２倍以上ある平板状成形
体に構成し、その平板面が可動ポンチ加圧面に対向する
ように金型内配置して金型底面又は可動ポンチ加圧面に
密着固定した後、金型内に給湯された溶融マトリックス
金属を上記密着面以外の全ての面から強化材内に加圧含
浸させることを特徴とする複合材料の製造法。 - （２）金型内に給湯された溶融マトリックス金属上に短
辺又は直径が高さの２倍以上ある平板状強化材成形体を
浮かべ、可動ポンチを降下させることにより可動ポンチ
加圧面に成形体上面を密着固定する前記第（１）項記載
の複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6518785A JPS61222668A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6518785A JPS61222668A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 複合材料の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61222668A true JPS61222668A (ja) | 1986-10-03 |
Family
ID=13279663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6518785A Pending JPS61222668A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61222668A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6123895A (en) * | 1998-02-24 | 2000-09-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aluminum base member for semiconductor device containing a nitrogen rich surface and method for producing the same |
| CN101912957A (zh) * | 2010-08-18 | 2010-12-15 | 西安交通大学 | 网络互穿型陶瓷-金属复合材料及其制备方法 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6518785A patent/JPS61222668A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6123895A (en) * | 1998-02-24 | 2000-09-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aluminum base member for semiconductor device containing a nitrogen rich surface and method for producing the same |
| US6507105B1 (en) | 1998-02-24 | 2003-01-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Member for semiconductor device and method for producing the same |
| CN101912957A (zh) * | 2010-08-18 | 2010-12-15 | 西安交通大学 | 网络互穿型陶瓷-金属复合材料及其制备方法 |
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