JPS6199655A - 鉱物繊維強化金属複合材料 - Google Patents
鉱物繊維強化金属複合材料Info
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- JPS6199655A JPS6199655A JP59219091A JP21909184A JPS6199655A JP S6199655 A JPS6199655 A JP S6199655A JP 59219091 A JP59219091 A JP 59219091A JP 21909184 A JP21909184 A JP 21909184A JP S6199655 A JPS6199655 A JP S6199655A
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- fiber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/02—Pretreatment of the fibres or filaments
- C22C47/06—Pretreatment of the fibres or filaments by forming the fibres or filaments into a preformed structure, e.g. using a temporary binder to form a mat-like element
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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、繊維強化金１ｉ！！複合材利に係り、更に詳
細にはｕＩ：物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
る合金をマトリックスとする鉱物１１維強化金属複合材
料に係る。
細にはｕＩ：物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
る合金をマトリックスとする鉱物１１維強化金属複合材
料に係る。
従来の技（＋１
種々の金属部材の軽重化及び強度、耐摩耗性、耐焼付き
性などを向」−させる目的で、アルミナ繊雌、アルミナ
−シリカ繊維、結晶化ガラス繊維、炭化ケイ素ｍ雑、窒
化ケイ素繊維の如き無機質繊維を強化！１Ｉ１１とし、
アルミニウム合金などをマトリックスとする繊維強化金
属複合材料にて種々の部材を構成する試みがなされてお
り、かかる複合材料の幾つかの例が本願出願人と同一の
出願人の出願にかかる特開昭５８−９３９４８号、同５
８−９３８３７号、同５８−９３８４１号、同５９−７
０７３６号などに開示されている。
性などを向」−させる目的で、アルミナ繊雌、アルミナ
−シリカ繊維、結晶化ガラス繊維、炭化ケイ素ｍ雑、窒
化ケイ素繊維の如き無機質繊維を強化！１Ｉ１１とし、
アルミニウム合金などをマトリックスとする繊維強化金
属複合材料にて種々の部材を構成する試みがなされてお
り、かかる複合材料の幾つかの例が本願出願人と同一の
出願人の出願にかかる特開昭５８−９３９４８号、同５
８−９３８３７号、同５８−９３８４１号、同５９−７
０７３６号などに開示されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし上述の如き無機質繊維はマトリックスとしてのア
ルミニウム合金等に比して遥かに硬いため、それらを強
化繊維とする複合材料に於ては、切削等の加工が非常に
困難であり、またそれに当接して相対的に摺動する他の
部材の摩耗量を増大させることがあるなどの問題がある
。また上述の如き無機質繊維は非常にａｌｉｌｊであり
、このことが上述の如き複合材料を実際の部材に適用す
る上で一つの最大の阻害要因となっている。更に上述の
如き無ｉ質Ｉ！雑に於ては、マトリックス金属の溶湯に
対づる濡れ性が悪いか、又は溶湯に濡れても溶湯との反
応によって繊維が劣化するなどの問題がある。
ルミニウム合金等に比して遥かに硬いため、それらを強
化繊維とする複合材料に於ては、切削等の加工が非常に
困難であり、またそれに当接して相対的に摺動する他の
部材の摩耗量を増大させることがあるなどの問題がある
。また上述の如き無機質繊維は非常にａｌｉｌｊであり
、このことが上述の如き複合材料を実際の部材に適用す
る上で一つの最大の阻害要因となっている。更に上述の
如き無ｉ質Ｉ！雑に於ては、マトリックス金属の溶湯に
対づる濡れ性が悪いか、又は溶湯に濡れても溶湯との反
応によって繊維が劣化するなどの問題がある。
これに対しＳｉ ０１！ 、Ｃａ ０ＳＡｔ ｚ Ｏｓ
を主成分とする鉱物繊維は上述の無癲ＩＲ繊維に比して
遥かに紙庫であり、従って鉱物１４Ｍを強化ｍＭとして
使用ずれば複合材料のコストを大幅に低減することがで
き、またｔｌｌｌ繊物はマトリックス金属の溶湯との濡
れ性がＪ、く、また溶湯との反応による劣化が少ないた
め、溶湯との濡れ性が悪いが又番よ溶湯との反応による
劣化が生じる繊維を強化繊維とする場合に比して、強度
の如き機械的性質に優れた複合材料を得ることができる
。しかし鉱物繊維の集合体はその製法工種々の大きさの
非ＩＪＪ維化粒子を５０ｗｔ％稈度０んでおり、これら
の非繊維化粒子は鉱物繊維の直径に比して著しく大きい
粒径を有し旦非常に硬いので、これらを含む複合Ｕ Ｊ
’ｉｌに於ては加工が非常に困難であり、相手材に異常
摩耗を発生させ！こり、複合材料の強度を十分に向上さ
せることができないなど種々の問題がある。
を主成分とする鉱物繊維は上述の無癲ＩＲ繊維に比して
遥かに紙庫であり、従って鉱物１４Ｍを強化ｍＭとして
使用ずれば複合材料のコストを大幅に低減することがで
き、またｔｌｌｌ繊物はマトリックス金属の溶湯との濡
れ性がＪ、く、また溶湯との反応による劣化が少ないた
め、溶湯との濡れ性が悪いが又番よ溶湯との反応による
劣化が生じる繊維を強化繊維とする場合に比して、強度
の如き機械的性質に優れた複合材料を得ることができる
。しかし鉱物繊維の集合体はその製法工種々の大きさの
非ＩＪＪ維化粒子を５０ｗｔ％稈度０んでおり、これら
の非繊維化粒子は鉱物繊維の直径に比して著しく大きい
粒径を有し旦非常に硬いので、これらを含む複合Ｕ Ｊ
’ｉｌに於ては加工が非常に困難であり、相手材に異常
摩耗を発生させ！こり、複合材料の強度を十分に向上さ
せることができないなど種々の問題がある。
本願発明者等は、鉱物繊維を強化繊維とする複合材料に
於ける上述の如き問題に鑑み、種々の実験的研究を行っ
た結果、鉱物ｌ！雑の集合体中に含まれる非繊維化粒子
の総は及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有量がそ
れぞれ所定の値以下に抑制され、また鉱物繊維の体積率
が所定の範囲に維持される必要のあることを見出した。
於ける上述の如き問題に鑑み、種々の実験的研究を行っ
た結果、鉱物ｌ！雑の集合体中に含まれる非繊維化粒子
の総は及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有量がそ
れぞれ所定の値以下に抑制され、また鉱物繊維の体積率
が所定の範囲に維持される必要のあることを見出した。
本発明は、本願発明者等が行った種々の実験的研究の結
果得られた知見に基き、鉱物ｍｉを強化繊維とする複合
材料であって、耐摩耗性や高温強度の如き機械的性質に
優れ、しかも相手材に対する＃擦摩耗特性にも優れた紙
庫な複合材料を提供することを目的としている。
果得られた知見に基き、鉱物ｍｉを強化繊維とする複合
材料であって、耐摩耗性や高温強度の如き機械的性質に
優れ、しかも相手材に対する＃擦摩耗特性にも優れた紙
庫な複合材料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、ＳｉＯ２）Ｃａ
０１Ａｌ ！ Ｏｓを主成分とし、ＭｏＯ含有量が１０
Ｗ【％以下であり、Ｆ１３２０＋１含有債が５ｗｔ％以
下であり、その他の無機物含有司が１Ｑｗｔ％以下であ
る鉱物繊維であって、その繊維集合体中に含まれる非４
ＨＭ（化粒子のｌａｍ及び粒径１５０μ以上の非ｎｉＭ
ｔ化粒子含イｉ酌がそれぞれ２０ｗｔ％以下、７ｗｔ％
以下である鉱物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７トリツクス
とし、前記鉱物繊維の体積率が４〜２５％である鉱物ａ
！維強化金屈複合材料によって達成される。
０１Ａｌ ！ Ｏｓを主成分とし、ＭｏＯ含有量が１０
Ｗ【％以下であり、Ｆ１３２０＋１含有債が５ｗｔ％以
下であり、その他の無機物含有司が１Ｑｗｔ％以下であ
る鉱物繊維であって、その繊維集合体中に含まれる非４
ＨＭ（化粒子のｌａｍ及び粒径１５０μ以上の非ｎｉＭ
ｔ化粒子含イｉ酌がそれぞれ２０ｗｔ％以下、７ｗｔ％
以下である鉱物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７トリツクス
とし、前記鉱物繊維の体積率が４〜２５％である鉱物ａ
！維強化金屈複合材料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、アルミナＩＩＮ等に比して遥かに紙庫
でありマトリックス金属の溶湯との間れ性がよく溶）９
との反応による劣化が少ない鉱物４Ｍ雑により体積ｓ′
−４〜２５％にてマトリックス金属が強化され、ｊ：た
鉱ｖＩＪ繊維の集合体中に含まれる非繊維化粒子の総量
及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含’（Ｔｆｆｉが
それぞれ２ｏｗｔ％以下、７ｗｔ％以下にν１限される
ので、耐摩耗性やａ湿強度の如き機械的性質に侵れ、し
かも相手材に対する１１１１１！ＩＩ耗特性にｂ侵れた
紙庫な複合材料を得ることができる。
でありマトリックス金属の溶湯との間れ性がよく溶）９
との反応による劣化が少ない鉱物４Ｍ雑により体積ｓ′
−４〜２５％にてマトリックス金属が強化され、ｊ：た
鉱ｖＩＪ繊維の集合体中に含まれる非繊維化粒子の総量
及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含’（Ｔｆｆｉが
それぞれ２ｏｗｔ％以下、７ｗｔ％以下にν１限される
ので、耐摩耗性やａ湿強度の如き機械的性質に侵れ、し
かも相手材に対する１１１１１！ＩＩ耗特性にｂ侵れた
紙庫な複合材料を得ることができる。
鉱物ＪＩＮは岩石を溶融して繊維化することにより形成
されるロックウール（ロックファイバー）、製鉄スラブ
を繊維化することにより形成されるスラグウール（スラ
グファイバー）、岩石とスラグとの混合物を溶融してＩ
！維化することにより形成されるミネラルウール（ミネ
ラルファイバー）なとの人工繊維を総称したものであり
、一般に３５〜５０ｗｔ％Ｓ Ｉ Ｏ！ Ｎ ２０〜４
０ Ｗｊ％Ｃａ Ｏｚ １０〜２０ｗｔ％Ａ１ ！ ０
３．３〜７ｗｔ％Ｍｇ ０，１〜５ ｗｔ％Ｆｅ ｔ
Ｏｓ 、Ｏ〜１０ｗｔ％その他の無機物なる組成を有し
ている。
されるロックウール（ロックファイバー）、製鉄スラブ
を繊維化することにより形成されるスラグウール（スラ
グファイバー）、岩石とスラグとの混合物を溶融してＩ
！維化することにより形成されるミネラルウール（ミネ
ラルファイバー）なとの人工繊維を総称したものであり
、一般に３５〜５０ｗｔ％Ｓ Ｉ Ｏ！ Ｎ ２０〜４
０ Ｗｊ％Ｃａ Ｏｚ １０〜２０ｗｔ％Ａ１ ！ ０
３．３〜７ｗｔ％Ｍｇ ０，１〜５ ｗｔ％Ｆｅ ｔ
Ｏｓ 、Ｏ〜１０ｗｔ％その他の無機物なる組成を有し
ている。
かかる鉱物繊維は一般にスピニング法の如き方法にて製
造されており、かかる方法による鉱物繊維の製造に於て
は繊維と共に不可避的に非繊維化粒子が生成する。上述
の如くかかる非繊維化粒子は非常に硬く且繊維径に比し
て遥かに大ぎく、そのため複合材料の加工性を悪化し、
複合材料の強度向上を阻害し、複合材料に当接して相対
的に摺動する相手部材を過剰に摩耗したり、更には非繊
維化粒子がマトリックスより脱落することにより相手部
１（にスカッフ、ｆング等の弊害を発止させる要因と＜
ヱる。本願１５１１石等が行った実験的研究の結果によ
れば、上述の如き弊害は非繊維化粒子の粒径が１５０μ
以上の場合に特に顕苔であり、鉱物繊維の集合体中に含
まれる非繊維化粒子の総■は２Ｑｗｔ％以下、好ましく
はｌＱｗｔ％以下に抑えられなければならず、また粒径
１５０μ以上の非繊維化粒子の３右Ｆ１ＢＬ７ｗｔ％以
下、好ましくは２Ｗ１％以下に抑えられ４ｄ）ればなら
ない。
造されており、かかる方法による鉱物繊維の製造に於て
は繊維と共に不可避的に非繊維化粒子が生成する。上述
の如くかかる非繊維化粒子は非常に硬く且繊維径に比し
て遥かに大ぎく、そのため複合材料の加工性を悪化し、
複合材料の強度向上を阻害し、複合材料に当接して相対
的に摺動する相手部材を過剰に摩耗したり、更には非繊
維化粒子がマトリックスより脱落することにより相手部
１（にスカッフ、ｆング等の弊害を発止させる要因と＜
ヱる。本願１５１１石等が行った実験的研究の結果によ
れば、上述の如き弊害は非繊維化粒子の粒径が１５０μ
以上の場合に特に顕苔であり、鉱物繊維の集合体中に含
まれる非繊維化粒子の総■は２Ｑｗｔ％以下、好ましく
はｌＱｗｔ％以下に抑えられなければならず、また粒径
１５０μ以上の非繊維化粒子の３右Ｆ１ＢＬ７ｗｔ％以
下、好ましくは２Ｗ１％以下に抑えられ４ｄ）ればなら
ない。
またアルミナ繊維等を強化繊維とする複合材料の場合に
は、強化繊維の体積率が０．５％程度であってら十分な
耐摩耗性を確保することができるが、繊維白身の強度及
び硬度がアルミナ楳ｍ等に比して低い鉱物繊維を強化繊
維とする場合には、本願発明者等が行った実験的研究の
結果によれば、鉱物繊維の休ぜｉ率が４％以り、好まし
くは５％以上にされなければ、複合材料の強度、耐摩耗
性、相手部材に対する摩擦摩耗特性を良好にすることが
困難である。またアルミナ繊維等を強化繊維と１８複合
材料に於ては、強化Ｕ＆維の体積率が増大するにつれて
複合材料の強度が向上する。しかし鉱物繊維を強化繊維
とする複合材料に於て番よ、本願発明者等が行った実験
的研究の結果によれば、鉱物繊維の体積率が２０％以上
、特に２５％以上になると鉱物繊維の体積率の増大につ
れて複合材料の強度が急激に低下する。従って鉱物繊維
の体積率は４〜２５％の範囲に、好ましくは５〜２０％
の範囲に維持されなければならない。
は、強化繊維の体積率が０．５％程度であってら十分な
耐摩耗性を確保することができるが、繊維白身の強度及
び硬度がアルミナ楳ｍ等に比して低い鉱物繊維を強化繊
維とする場合には、本願発明者等が行った実験的研究の
結果によれば、鉱物繊維の休ぜｉ率が４％以り、好まし
くは５％以上にされなければ、複合材料の強度、耐摩耗
性、相手部材に対する摩擦摩耗特性を良好にすることが
困難である。またアルミナ繊維等を強化繊維と１８複合
材料に於ては、強化Ｕ＆維の体積率が増大するにつれて
複合材料の強度が向上する。しかし鉱物繊維を強化繊維
とする複合材料に於て番よ、本願発明者等が行った実験
的研究の結果によれば、鉱物繊維の体積率が２０％以上
、特に２５％以上になると鉱物繊維の体積率の増大につ
れて複合材料の強度が急激に低下する。従って鉱物繊維
の体積率は４〜２５％の範囲に、好ましくは５〜２０％
の範囲に維持されなければならない。
更に鉱物ａｉｍの構成材料たる鉱物の溶融状態に於ける
粘性が比較的小さく、また鉱物繊維がアルミナ繊維等に
比して比較的脆弱であることから、ＫｖｌＪ！Ｉ！維は
繊維径１〜１０μ、繊維長１０μ〜約１０ｃ＋ａ１度の
短繊維（不連続繊維）の形態にて製造されている。従っ
て紙庫な鉱物繊維の入手性を考慮すれば、本発明の複合
材料に於て使用される鉱１カ繊維の平均繊維径は２〜８
μ程度であり、平均繊維長は２０μ〜５０１ｆｉ！度で
あることが好ましい。また複合材料の製造方法に考慮す
ると、鉱物繊維の平均繊維長は加圧鋳造法の場合には１
００μ〜５ｃｍ程度、粉末冶金法の場合には２０μ〜２
＋＋＋ｍ程度であることがＱ「ましい。
粘性が比較的小さく、また鉱物繊維がアルミナ繊維等に
比して比較的脆弱であることから、ＫｖｌＪ！Ｉ！維は
繊維径１〜１０μ、繊維長１０μ〜約１０ｃ＋ａ１度の
短繊維（不連続繊維）の形態にて製造されている。従っ
て紙庫な鉱物繊維の入手性を考慮すれば、本発明の複合
材料に於て使用される鉱１カ繊維の平均繊維径は２〜８
μ程度であり、平均繊維長は２０μ〜５０１ｆｉ！度で
あることが好ましい。また複合材料の製造方法に考慮す
ると、鉱物繊維の平均繊維長は加圧鋳造法の場合には１
００μ〜５ｃｍ程度、粉末冶金法の場合には２０μ〜２
＋＋＋ｍ程度であることがＱ「ましい。
以下に添付の図をり照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明りる。
詳細に説明りる。
実施例１（粒子量と被削性との
４０〜５０ｗｔ％Ｓｉ Ｏ！ 、３４〜４２ｗｔ％Ｃａ
Ｏ１４〜１５ｗｔ％Ａｌ ｚ Ｏｓ 、 ３〜１０ｗｔ
％ＭｙＯ，０〜３ｖｔ％Ｆｃ ｆｆｉ Ｏｘ 、 ０〜
７ｗｔ％その他の烈槻物なる公称組成を右するＪｉｍ
Ｗａｌｔｅｒ ＲｃｓｏｕｒｃＯ５？Ｅ！ｊの鉱物
繊維（商品名ＰＭ Ｆ （Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｍ
１ｎａｒａｌ Ｆ １ｂｅｒ） 、平均Ｉ！雑径５μ
、平均繊ｔＩ４ｉ長２１ｍ＞を水中に分散させ、その分
散液を１００メツシユのスｊンレス鋼製の網にて６遇す
ることにより、非繊維化粒子を除去し、かくして処理さ
れた鉱物ＩＩＭと非繊維化粒子とを混合して、下記の表
１に示′！ＪＫ物繊維の成形体Ａ１−八６を作成した。
Ｏ１４〜１５ｗｔ％Ａｌ ｚ Ｏｓ 、 ３〜１０ｗｔ
％ＭｙＯ，０〜３ｖｔ％Ｆｃ ｆｆｉ Ｏｘ 、 ０〜
７ｗｔ％その他の烈槻物なる公称組成を右するＪｉｍ
Ｗａｌｔｅｒ ＲｃｓｏｕｒｃＯ５？Ｅ！ｊの鉱物
繊維（商品名ＰＭ Ｆ （Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｍ
１ｎａｒａｌ Ｆ １ｂｅｒ） 、平均Ｉ！雑径５μ
、平均繊ｔＩ４ｉ長２１ｍ＞を水中に分散させ、その分
散液を１００メツシユのスｊンレス鋼製の網にて６遇す
ることにより、非繊維化粒子を除去し、かくして処理さ
れた鉱物ＩＩＭと非繊維化粒子とを混合して、下記の表
１に示′！ＪＫ物繊維の成形体Ａ１−八６を作成した。
表 １
尚この場合、鉱物繊維の集合体をそれぞｔしコロイダル
シリカ中に分散させ、そのコロイダルシリカを攪拌し、
かくして鉱物Ｉｉ雑が均一に分散されたコロイダルシリ
カより真空成形法により第１図に示されている如＜８０
Ｘ８０Ｘ２０１１の鉱物繊維の成形体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鉱物ｍ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、個々の鉱物繊１１２はＸ−ｙ平面的に於て
はランダムに配向され、１方向に積み重ね、られた状態
に配向された。
シリカ中に分散させ、そのコロイダルシリカを攪拌し、
かくして鉱物Ｉｉ雑が均一に分散されたコロイダルシリ
カより真空成形法により第１図に示されている如＜８０
Ｘ８０Ｘ２０１１の鉱物繊維の成形体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鉱物ｍ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、個々の鉱物繊１１２はＸ−ｙ平面的に於て
はランダムに配向され、１方向に積み重ね、られた状態
に配向された。
次いで第２図に示されている如く、鉱物繊維の成形体１
を鋳型３のモールドキャビティ４内に配置し、該モール
ドキャビティ内に７４０℃のアルミニウム合金（ＪＩＳ
規格ＡＣ８Ａ＞の溶湯５を江渇し、咳溶湯を鋳型３に１
叙合するプランジャ６にＪ：す１５００ ｋｏ／ ＋１
１２の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯５が完全に凝
固するまで保持し、かくして直径１１０１ｍ、＾さ５０
Ｉｌｌの円柱状の凝固体を鋳造し、更に該凝固体に対し
熱処理Ｔ？を施して、第３図に示されている如く局部的
に鉱物ｔｉｔ維２にで複合強化された複合材料７を製造
した。
を鋳型３のモールドキャビティ４内に配置し、該モール
ドキャビティ内に７４０℃のアルミニウム合金（ＪＩＳ
規格ＡＣ８Ａ＞の溶湯５を江渇し、咳溶湯を鋳型３に１
叙合するプランジャ６にＪ：す１５００ ｋｏ／ ＋１
１２の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯５が完全に凝
固するまで保持し、かくして直径１１０１ｍ、＾さ５０
Ｉｌｌの円柱状の凝固体を鋳造し、更に該凝固体に対し
熱処理Ｔ？を施して、第３図に示されている如く局部的
に鉱物ｔｉｔ維２にで複合強化された複合材料７を製造
した。
この複合材料７より鉱物繊維にて強化された部分よりな
る８０ＸＯＯｘ２０１ｍの切削試験片を作成した。かく
して作成された各切削試験片を超硬バイトを用いて切削
速Ｉｍ１５０ ｍ＋／ｓ＋ｉｎ 、送り速１１０．０３
ｍ５／回転、クーラント水にて一定量の切削を行ない、
その場合の超硬バイトの逃げ面の摩耗ｆｆ１（１１１１
＞を測定した。その測定結果を第４図に示す。尚第４図
に於て、試験片の記号Ａ１〜Ａ６はそれぞれ上掲の表１
の繊維成形体Ａ＋−，−Ａｓに対応している。
る８０ＸＯＯｘ２０１ｍの切削試験片を作成した。かく
して作成された各切削試験片を超硬バイトを用いて切削
速Ｉｍ１５０ ｍ＋／ｓ＋ｉｎ 、送り速１１０．０３
ｍ５／回転、クーラント水にて一定量の切削を行ない、
その場合の超硬バイトの逃げ面の摩耗ｆｆ１（１１１１
＞を測定した。その測定結果を第４図に示す。尚第４図
に於て、試験片の記号Ａ１〜Ａ６はそれぞれ上掲の表１
の繊維成形体Ａ＋−，−Ａｓに対応している。
この第４図より、粒径１５０μ以上の非繊維化粒子が比
較的多機に含まれている鉱物繊維の成形体Ａ＋及びＡ２
を強化材とする複合材料は、他の複合材料に比して被耐
性が著しく悪く、従って被削性に優れた複合材料とする
ためには、非繊維化粒子の総組が２０ｗｔ％以下、好ま
しくは１０ｗｔ％程度以下に抑制され、直径１５０μ以
上の非繊維化粒子の曇が７ｗｔ％以下、好ましくは２ｗ
ｔ％以下に抑制される必要のあることが解る。
較的多機に含まれている鉱物繊維の成形体Ａ＋及びＡ２
を強化材とする複合材料は、他の複合材料に比して被耐
性が著しく悪く、従って被削性に優れた複合材料とする
ためには、非繊維化粒子の総組が２０ｗｔ％以下、好ま
しくは１０ｗｔ％程度以下に抑制され、直径１５０μ以
上の非繊維化粒子の曇が７ｗｔ％以下、好ましくは２ｗ
ｔ％以下に抑制される必要のあることが解る。
邑と げ さとの関係）
上述の実施例１の場合と同様の要領にて下記の表２に示
ず鉱物繊維の成形体Ｂ＋−ＢＩＩを作成し、これらの鉱
物繊維成形体を強化材としアルミニウム合金ＬＩＩＳ規
格ＡＣ８Ａ＞をマトリックス金属とする複合材料を高圧
鋳造法（溶湯湯度７４０℃、溶湯に対する加圧力１５０
０ｋＭ））にて製造した。尚使用された鉱物ｍＭは平均
１Ｍｌ１ｔ径５μ平均１１１ｆ ｌ、Ｔ ２００ μの
鉱物繊維（Ｊ ｉｍ ｗａｌｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｃ
ｓ社製「Ｐ〜１［」であった。
ず鉱物繊維の成形体Ｂ＋−ＢＩＩを作成し、これらの鉱
物繊維成形体を強化材としアルミニウム合金ＬＩＩＳ規
格ＡＣ８Ａ＞をマトリックス金属とする複合材料を高圧
鋳造法（溶湯湯度７４０℃、溶湯に対する加圧力１５０
０ｋＭ））にて製造した。尚使用された鉱物ｍＭは平均
１Ｍｌ１ｔ径５μ平均１１１ｆ ｌ、Ｔ ２００ μの
鉱物繊維（Ｊ ｉｍ ｗａｌｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｃ
ｓ社製「Ｐ〜１［」であった。
表 ２
次いでこれらの複合ｌ１より長さ５０ＩｌｌＭ、幅１Ｑ
ｍ（厚さ２１＠の板状の曲げ試験片（５０Ｘ１０Ｉｌ
ｌＩ１１の面が第１図のｘ−ｙ平面に平行）を切出し、
それぞれの曲げ試験片について２５０℃に於て支点間圧
ｌｌｌ１１３９．５１１Ｉ１１、クロスヘッドスピード
１１１１Ｉｌｌ／ ｓｉｎの条件にて３点曲げ試験を行
なった。また比較の目的で、非繊維化粒子の総位及び粒
径１５０μ以上の非ｍ維七粒子含′＃量が実質的にＯに
なるよう脱粒処理された鉱物ａ！雑の成形体を強化材と
し、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ＞をマトリ
ックス金属とする同一寸法の曲げ試験片を作成し、同一
の条件にて曲げ試験を行なった。
ｍ（厚さ２１＠の板状の曲げ試験片（５０Ｘ１０Ｉｌ
ｌＩ１１の面が第１図のｘ−ｙ平面に平行）を切出し、
それぞれの曲げ試験片について２５０℃に於て支点間圧
ｌｌｌ１１３９．５１１Ｉ１１、クロスヘッドスピード
１１１１Ｉｌｌ／ ｓｉｎの条件にて３点曲げ試験を行
なった。また比較の目的で、非繊維化粒子の総位及び粒
径１５０μ以上の非ｍ維七粒子含′＃量が実質的にＯに
なるよう脱粒処理された鉱物ａ！雑の成形体を強化材と
し、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ＞をマトリ
ックス金属とする同一寸法の曲げ試験片を作成し、同一
の条件にて曲げ試験を行なった。
尚この曲げ試験に於ては、破断時に於ける表面応力Ｍ／
Ｚ （Ｍ−破断時に於番〕る曲げモーメント、２−曲げ
試験片の断面係数）を複合材料の曲げ強さとして測定し
た。これらの曲げ試験の結果を第５図及び第６図に示す
。尚第５図に於て横軸及び縦軸はそれぞれ非ｍ雑七粒子
のａｍ（ｗｔ％）及び曲げ強さく ｋａ／ ＊ｉ’ ）
を表わしており、第６図に於て横軸及び縦軸はそれぞれ
粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有！１（ｗｔ％）及
び曲げ強さく ｋａ／ｙａｍ” ）を表わしている。
Ｚ （Ｍ−破断時に於番〕る曲げモーメント、２−曲げ
試験片の断面係数）を複合材料の曲げ強さとして測定し
た。これらの曲げ試験の結果を第５図及び第６図に示す
。尚第５図に於て横軸及び縦軸はそれぞれ非ｍ雑七粒子
のａｍ（ｗｔ％）及び曲げ強さく ｋａ／ ＊ｉ’ ）
を表わしており、第６図に於て横軸及び縦軸はそれぞれ
粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有！１（ｗｔ％）及
び曲げ強さく ｋａ／ｙａｍ” ）を表わしている。
この１５図及び第６図より、非繊維化粒子を比較的多量
に含む鉱物ａｍの成形体を強化材とする複合材料は、他
の複合材料に比して高温強度が低く、従ってａ澗強度に
優れた複合材料とするためには、非臓維化粒Ｉの総悉が
２０ｗｔ％以下、好ましくは１０ｗｔ％程Ｌσ以下し抑
制され、また粒径１５０μ以上の非繊維化粒子の最が７
ｗｔ％以下、好ましくは２Ｗ【％以トに抑ｆｉｌｌされ
る必要のあることが解る。
に含む鉱物ａｍの成形体を強化材とする複合材料は、他
の複合材料に比して高温強度が低く、従ってａ澗強度に
優れた複合材料とするためには、非臓維化粒Ｉの総悉が
２０ｗｔ％以下、好ましくは１０ｗｔ％程Ｌσ以下し抑
制され、また粒径１５０μ以上の非繊維化粒子の最が７
ｗｔ％以下、好ましくは２Ｗ【％以トに抑ｆｉｌｌされ
る必要のあることが解る。
実施例３（体積率ど摩耗ｍ 曲げ さとの上述の実施例
１と同様の要領にて下記の表３に示ザ鉱物槻雑の成形体
Ｃ＋−Ｏｒを作成し、それらの鉱物繊維成形体を強化材
としアルミニウム合金ＬＪｒＳＷ格ＡＣ８Ａ）をマトリ
ックス金属とする複合材料をＢ辻鋳造法（溶湯温度７４
０℃、ＷＪ層に対づる加圧力１５００ｋＭ、ｊ＞にて製
造した。尚使用された鉱物繊維は平均繊維径５μの鉱物
ｍｌ（Ｊｉｍ Ｗａ日ｃｒ Ｒｅ５ｏｕｒｃｃｓ社
製ｒＰＭＦＪ）であり、繊維成形体ＣＩ及びＣ！ 、Ｃ
ａ−Ｃ１１１Ｃ６及びＯｒの繊維の平均ｔｌＮ艮はそれ
ぞれ２１１ｍ、２００μ、１００μであった。
１と同様の要領にて下記の表３に示ザ鉱物槻雑の成形体
Ｃ＋−Ｏｒを作成し、それらの鉱物繊維成形体を強化材
としアルミニウム合金ＬＪｒＳＷ格ＡＣ８Ａ）をマトリ
ックス金属とする複合材料をＢ辻鋳造法（溶湯温度７４
０℃、ＷＪ層に対づる加圧力１５００ｋＭ、ｊ＞にて製
造した。尚使用された鉱物繊維は平均繊維径５μの鉱物
ｍｌ（Ｊｉｍ Ｗａ日ｃｒ Ｒｅ５ｏｕｒｃｃｓ社
製ｒＰＭＦＪ）であり、繊維成形体ＣＩ及びＣ！ 、Ｃ
ａ−Ｃ１１１Ｃ６及びＯｒの繊維の平均ｔｌＮ艮はそれ
ぞれ２１１ｍ、２００μ、１００μであった。
表 ３
注：カッコ内は粒子！”１５０μｍ以上の非繊維化粒子
含有量 次いでか（して製造された各複合材料より大きさが１５
．７Ｘ６．３５Ｘ１０，１６ｇｇであり、その一つの１
（１５，７Ｘ６．３５ｍｍ）を試験面とするブロック試
験片Ｃ＋−Ｏｒを作成した。また比較の目的でアルミニ
ウム合金（ＪＩＳ、Ｗ格ＡＣ８Ａ＞のみよりなる同一寸
法のブロック試験片Ｃｏを作成した。
含有量 次いでか（して製造された各複合材料より大きさが１５
．７Ｘ６．３５Ｘ１０，１６ｇｇであり、その一つの１
（１５，７Ｘ６．３５ｍｍ）を試験面とするブロック試
験片Ｃ＋−Ｏｒを作成した。また比較の目的でアルミニ
ウム合金（ＪＩＳ、Ｗ格ＡＣ８Ａ＞のみよりなる同一寸
法のブロック試験片Ｃｏを作成した。
これらのブロック試験片を順次Ｌ ＦＷ摩１１［１１−
試Ｓ礪にセットし、相手部材である外径３５５ｍ、内径
３０１、幅１０１１Ｉの球状黒鉛鋳鉄（ＪＩ８規格ＦＣ
Ｏ７０）製の円筒試験片の外周面と接触させ、それらの
試験片の接触部に常温（２５℃〉の！１滑油（キｔ？ツ
スルモーターオイル５Ｗ−３０＞を供給しつつ、接触面
圧２０ｋｇ／ｌＩｌ＋２、滑り速度Ｑ、３１／５ＣＩＣ
にて円筒試験片を１時間回転させる摩耗試験を行なった
。この摩耗試験の結果を第７図に示ジ゛。尚第７図に於
て、上半分はブロック試験片の摩耗ｆｉ（ｔ？！耗痕深
さμ）を表しており、下半分は相手部材である円筒試験
片の摩耗量（ＩＩ耗減ＩｆＪｔ靭）を表してＪノリ、横
軸は鉱物ｌｌｉｔｍの体積率（％）を表している。
試Ｓ礪にセットし、相手部材である外径３５５ｍ、内径
３０１、幅１０１１Ｉの球状黒鉛鋳鉄（ＪＩ８規格ＦＣ
Ｏ７０）製の円筒試験片の外周面と接触させ、それらの
試験片の接触部に常温（２５℃〉の！１滑油（キｔ？ツ
スルモーターオイル５Ｗ−３０＞を供給しつつ、接触面
圧２０ｋｇ／ｌＩｌ＋２、滑り速度Ｑ、３１／５ＣＩＣ
にて円筒試験片を１時間回転させる摩耗試験を行なった
。この摩耗試験の結果を第７図に示ジ゛。尚第７図に於
て、上半分はブロック試験片の摩耗ｆｉ（ｔ？！耗痕深
さμ）を表しており、下半分は相手部材である円筒試験
片の摩耗量（ＩＩ耗減ＩｆＪｔ靭）を表してＪノリ、横
軸は鉱物ｌｌｉｔｍの体積率（％）を表している。
この第７図より、鉱物ｍ維の体積率がＯ〜約４％の範囲
に於ては、＆ｌｔ、物謀帷の体積率の増大と共にブロッ
ク試験片及び円筒試験片の摩耗ｍが著しく低下し、鉱物
ｍｌＪ、の体ｆ＋率が約５％以上に於てはブロック試験
片及び円筒試験片の摩耗量は鉱物繊維の体積率の値に拘
らず実質的に一定であることが解る。このことから鉱物
ｍ維の体積率は４％以上、好ましくは５％以上であるこ
とが望ましいことが解る。
に於ては、＆ｌｔ、物謀帷の体積率の増大と共にブロッ
ク試験片及び円筒試験片の摩耗ｍが著しく低下し、鉱物
ｍｌＪ、の体ｆ＋率が約５％以上に於てはブロック試験
片及び円筒試験片の摩耗量は鉱物繊維の体積率の値に拘
らず実質的に一定であることが解る。このことから鉱物
ｍ維の体積率は４％以上、好ましくは５％以上であるこ
とが望ましいことが解る。
尚この実施例の摩耗試験と同様の摩耗試験をステンレス
鋼（ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２）硬度ト１ｖ （１
０ｋｇ＞−５００＞よりなる円筒試験片を相手部材とし
て、またマトリックスが銅合金、スズ合金、鉛合金、亜
鉛合金である点を除き上述の実施例と同様に形成された
複合材料より切出されたブロック試験片についても行な
ったところ、第７図に示す結果と実質的に同様の傾向を
示す結果を得た。
鋼（ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２）硬度ト１ｖ （１
０ｋｇ＞−５００＞よりなる円筒試験片を相手部材とし
て、またマトリックスが銅合金、スズ合金、鉛合金、亜
鉛合金である点を除き上述の実施例と同様に形成された
複合材料より切出されたブロック試験片についても行な
ったところ、第７図に示す結果と実質的に同様の傾向を
示す結果を得た。
また上述の摩耗試験に供されたアルミニウム合金及び鉱
物！＆ｌｉ維を強化ＩＩＮ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より１０Ｘ２ｘ５０！ｌｌ
ＩＭの大きさを有し１０Ｘ５０１１１の面が第１図のｘ
−ｙ平面に平行な曲げ試験片Ｇｏ’〜Ｃｒを形成した。
物！＆ｌｉ維を強化ＩＩＮ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より１０Ｘ２ｘ５０！ｌｌ
ＩＭの大きさを有し１０Ｘ５０１１１の面が第１図のｘ
−ｙ平面に平行な曲げ試験片Ｇｏ’〜Ｃｒを形成した。
これらの曲げ試験片を順次３点曲げ試験機にセットし、
３５０℃に於て支点間距１１１３９゜５１ＩＩｌ１１り
Ｏスヘッドスピードｌｌｌ／Ｗｉｎの条件にて曲げ試験
を行った。この曲げ試験の結果を第８図に示ず。尚第８
図に於て、横軸は鉱物繊維の体積率（％）を表わしてＪ
７す、縦軸は複合材料の曲げ強さくｋＭ鴎１）を：ＩＸ
ｂしている。
３５０℃に於て支点間距１１１３９゜５１ＩＩｌ１１り
Ｏスヘッドスピードｌｌｌ／Ｗｉｎの条件にて曲げ試験
を行った。この曲げ試験の結果を第８図に示ず。尚第８
図に於て、横軸は鉱物繊維の体積率（％）を表わしてＪ
７す、縦軸は複合材料の曲げ強さくｋＭ鴎１）を：ＩＸ
ｂしている。
第８図より、鉱物繊維の体積率が４％以下の如く比較的
小さい範囲に於ては複合材料の曲げ強さが不十分であり
、逆に鉱物繊維の体積率が２０％以」−１特に２５％以
上になると複合材料の曲げ強さが著しく低下す′ること
が解る。従って複合材料について十分な強度を確保する
ためには、鉱物繊維の体積率は２５％以下、好ましくは
２０％以下に抑輌される必要があることが解る。
小さい範囲に於ては複合材料の曲げ強さが不十分であり
、逆に鉱物繊維の体積率が２０％以」−１特に２５％以
上になると複合材料の曲げ強さが著しく低下す′ること
が解る。従って複合材料について十分な強度を確保する
ためには、鉱物繊維の体積率は２５％以下、好ましくは
２０％以下に抑輌される必要があることが解る。
上述の摩耗試験の結果及び曲げ試験の結果より、Ｋ物繊
維の体積率は４〜２５％、好ましくは５〜２０％に制限
される心間があることが解る。
維の体積率は４〜２５％、好ましくは５〜２０％に制限
される心間があることが解る。
実ｍ例４
３８〜４２ｗｔ％Ｓ ｌ ０２．３６〜４２ｗｔ％Ｃａ
Ｏ１１２〜１８ｗ【％△’ ！ Ｏｓ Ｎ ４〜８ｗｔ
％Ｍ（１０，０〜１ｗＬ％ｌ”ｅ ！ Ｏｓなる組成を
有する日東紡績株式会社製の鉱物繊維（商品名ミクロフ
ァイバー、平均１１雑径５μ、平均ＩＩ帷長３０μ）の
集合体を用意し、該集合体に対し脱粒処゛理を行うこと
によりＩＩ稚集合体中に含まれる非繊維化粒子の総量及
び粒径１５０μ以上の非Ｉ！雑化粒子含有量をそれぞれ
９．７ｗｔ％、１，６１１％とした。
Ｏ１１２〜１８ｗ【％△’ ！ Ｏｓ Ｎ ４〜８ｗｔ
％Ｍ（１０，０〜１ｗＬ％ｌ”ｅ ！ Ｏｓなる組成を
有する日東紡績株式会社製の鉱物繊維（商品名ミクロフ
ァイバー、平均１１雑径５μ、平均ＩＩ帷長３０μ）の
集合体を用意し、該集合体に対し脱粒処゛理を行うこと
によりＩＩ稚集合体中に含まれる非繊維化粒子の総量及
び粒径１５０μ以上の非Ｉ！雑化粒子含有量をそれぞれ
９．７ｗｔ％、１，６１１％とした。
次いでかくして処理された１１１１合体にエタノールを
添加してスターラーにて約５分間鉱物！ｌＨをほぐした
。しかる後平均粒径２０μの青銅（１０ｗｔ％３ｎ、残
部実質的にＣｕ ）を鉱物繊維の体積率がそれぞれ下記
の表４の値になるよう鉱物繊維の集合体に添加し、その
混合物を攪拌虐漬機にて約３０分間部合攪拌した。次い
でその混合物を８０℃にて５時間乾燥させた後、横断面
の寸法が１５．０２ｘ６．５２ｍ５のキャビティを有す
る金型内に所定瓜の混合物を充填し、その混合物をパン
チにて４０００ ｋＭ−の圧力にて圧縮することにより
ブロック状に成形した。次いで分解アンモニアガス（露
点−３０℃）雰囲気に設定されたバッチ型焼結炉にて各
成形体を７７０℃にて３０分間加ＰｊＡすることににり
焼結し、焼結路内の冷却ゾーンにて徐冷することにより
複合材料Ｄ１及びＤ２を製造した。
添加してスターラーにて約５分間鉱物！ｌＨをほぐした
。しかる後平均粒径２０μの青銅（１０ｗｔ％３ｎ、残
部実質的にＣｕ ）を鉱物繊維の体積率がそれぞれ下記
の表４の値になるよう鉱物繊維の集合体に添加し、その
混合物を攪拌虐漬機にて約３０分間部合攪拌した。次い
でその混合物を８０℃にて５時間乾燥させた後、横断面
の寸法が１５．０２ｘ６．５２ｍ５のキャビティを有す
る金型内に所定瓜の混合物を充填し、その混合物をパン
チにて４０００ ｋＭ−の圧力にて圧縮することにより
ブロック状に成形した。次いで分解アンモニアガス（露
点−３０℃）雰囲気に設定されたバッチ型焼結炉にて各
成形体を７７０℃にて３０分間加ＰｊＡすることににり
焼結し、焼結路内の冷却ゾーンにて徐冷することにより
複合材料Ｄ１及びＤ２を製造した。
表 ４
かくして製造された複合材料より１１！擦摩耗試験用の
ブロック試験片を作成し、軸受鋼（ＪｒＳＭ格５ＵＪ２
）硬さｌ−１ｖ７１０）製の円筒試験片を相手部材とし
て、上述の実施例の場合と同一の条イ′１にて摩耗試験
を行った。また比較の目的で、７１−リックス金属と同
一の組成の青銅のみよりなるブロックｉ、ＩＣ験片Ｄｏ
を作成し、該ブロック試験片についても同様の摩耗試験
を行った。この摩耗試験の結果を第９図に示す。尚第９
図に於て記号り直及びＤ！は表４に於ける記号Ｄ＋及び
Ｄ２に対応しており、上半分はブロック試験片の＃耗最
（摩耗痕深さμ）を示しており、下半分は円筒試験片の
摩耗量（摩耗域ｆｉｌ！Ｉｔ）を表している。
ブロック試験片を作成し、軸受鋼（ＪｒＳＭ格５ＵＪ２
）硬さｌ−１ｖ７１０）製の円筒試験片を相手部材とし
て、上述の実施例の場合と同一の条イ′１にて摩耗試験
を行った。また比較の目的で、７１−リックス金属と同
一の組成の青銅のみよりなるブロックｉ、ＩＣ験片Ｄｏ
を作成し、該ブロック試験片についても同様の摩耗試験
を行った。この摩耗試験の結果を第９図に示す。尚第９
図に於て記号り直及びＤ！は表４に於ける記号Ｄ＋及び
Ｄ２に対応しており、上半分はブロック試験片の＃耗最
（摩耗痕深さμ）を示しており、下半分は円筒試験片の
摩耗量（摩耗域ｆｉｌ！Ｉｔ）を表している。
第９図より、マトリックス金属が銅合金の場合にも、複
合材料自身の耐摩耗性及び相手部材に対するＩ＆Ｉ擦摩
耗特性に優れていることが解る。
合材料自身の耐摩耗性及び相手部材に対するＩ＆Ｉ擦摩
耗特性に優れていることが解る。
３５〜４５ｗｔ％Ｓｉ Ｏｘ 、 ３０〜４０ｗｔ％Ｑ
ａＯ１１０〜２０ｗｔ％Ａ＋！０１．０〜１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯなる組成を有する日本セメント株式会社製の鉱物繊
ｌ１１（商品名アサノミネラルファイバー、平均繊維径
４μ、平均繊維長５ｃｍ）の集合体を用意し、ｖＡ集合
体に対し脱粒処理を行うことにより、ＪＰｔｌＡ Ｍ化
粒子の総量及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有量
をそれぞれ５．４ｗｔ％、Ｑ、２ｗｔ％とした。
ａＯ１１０〜２０ｗｔ％Ａ＋！０１．０〜１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯなる組成を有する日本セメント株式会社製の鉱物繊
ｌ１１（商品名アサノミネラルファイバー、平均繊維径
４μ、平均繊維長５ｃｍ）の集合体を用意し、ｖＡ集合
体に対し脱粒処理を行うことにより、ＪＰｔｌＡ Ｍ化
粒子の総量及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有量
をそれぞれ５．４ｗｔ％、Ｑ、２ｗｔ％とした。
次いでかくして処理された鉱物繊維の集合体を用いて上
述の実施ＦＡＩの場合と同様の要領にて８０Ｘ８０Ｘ２
０ｍｓの繊維成形体を形成した。このＤＡ雑成形体を＾
圧鋳″ｌＸｉ装置の鋳型内に配置し、該Ｄ’ＪＩ内に７
００℃のマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規１１ＳＡＺ９１
）の溶湯を注湯し、賎溶湯をプランジＶにより１５００
にり／ａｌの圧力にて加圧し、その加圧状態を浴温が完
全に凝固するまで保持した。
述の実施ＦＡＩの場合と同様の要領にて８０Ｘ８０Ｘ２
０ｍｓの繊維成形体を形成した。このＤＡ雑成形体を＾
圧鋳″ｌＸｉ装置の鋳型内に配置し、該Ｄ’ＪＩ内に７
００℃のマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規１１ＳＡＺ９１
）の溶湯を注湯し、賎溶湯をプランジＶにより１５００
にり／ａｌの圧力にて加圧し、その加圧状態を浴温が完
全に凝固するまで保持した。
かくして１！１られた凝固体より鉱物ａＩ維にて強化さ
れたマグネシウム白金よりなる複合材料を切出し、該複
合材料について球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ屑格ＦＣＤ７０）
製の円筒試験片を相手部材として上述の実施例３の」９
合と同一の条件にて摩耗試験を行ったところ、上述の複
合材料はマトリックス金属としてのマグネシウム合金の
みに比して道かに優れた耐摩耗性及び相手部材に対する
ＩＩＩ療摩耗特性を有していることが認められた。
れたマグネシウム白金よりなる複合材料を切出し、該複
合材料について球状黒鉛鋳鉄（ＪＩＳ屑格ＦＣＤ７０）
製の円筒試験片を相手部材として上述の実施例３の」９
合と同一の条件にて摩耗試験を行ったところ、上述の複
合材料はマトリックス金属としてのマグネシウム合金の
みに比して道かに優れた耐摩耗性及び相手部材に対する
ＩＩＩ療摩耗特性を有していることが認められた。
以上に於ては本発明を本願発明者等が行った実験的研究
の一部とのＩ！Ｉｉに於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。
の一部とのＩ！Ｉｉに於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。
第１図は繊維成形体の繊維の配向状態を示す斜視図、第
２図は高圧鋳造法による複合材料の製造工程の鋳造過程
を示す解図、第３図は第２図に示された鋳造過程に於て
形成された凝固体を示す斜視図、第４図は複合材料を超
硬バイトにて一定最切削した場合に於けるバイトの逃げ
面の摩耗量を示すグラフ、第５図は非ｍ帷化粒子の総量
と２５０℃に於ける複合材料の曲げ強さとの関係を示す
グラフ、第６図は粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有
量と２５０℃に於ける複合材料の曲げ強さとの関係を示
すグラフ、第７図は複合材料の体積率と複合材料及び相
手部材のｊＩ耗段との関係を示・すグラフ、第８図は鉱
物繊維の体積率と３５０℃に於ける複合材料の曲げ強さ
との関係を示すグラフ、第９図はマグネシウム合金及び
鉱物ｌ！維を強化１ａｓａとしマグネシウム合金をマト
リックス金属とする複合材料の摩耗量及び相手部材の摩
耗量を示すグラフである。 １・・・繊維成形体、２・・・鉱物繊維、３・・・鋳型
、４・・・モールドキャピデｒ、５・・・浴温、６・・
・プランジｔ・、７・・・凝固体 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
印 人 弁理士 明 石 ａ
毅第、、、 ＄３［ｇ ■ 第２図 第４図 第５図 イユ子の４量 （ｗｔ％）
２図は高圧鋳造法による複合材料の製造工程の鋳造過程
を示す解図、第３図は第２図に示された鋳造過程に於て
形成された凝固体を示す斜視図、第４図は複合材料を超
硬バイトにて一定最切削した場合に於けるバイトの逃げ
面の摩耗量を示すグラフ、第５図は非ｍ帷化粒子の総量
と２５０℃に於ける複合材料の曲げ強さとの関係を示す
グラフ、第６図は粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有
量と２５０℃に於ける複合材料の曲げ強さとの関係を示
すグラフ、第７図は複合材料の体積率と複合材料及び相
手部材のｊＩ耗段との関係を示・すグラフ、第８図は鉱
物繊維の体積率と３５０℃に於ける複合材料の曲げ強さ
との関係を示すグラフ、第９図はマグネシウム合金及び
鉱物ｌ！維を強化１ａｓａとしマグネシウム合金をマト
リックス金属とする複合材料の摩耗量及び相手部材の摩
耗量を示すグラフである。 １・・・繊維成形体、２・・・鉱物繊維、３・・・鋳型
、４・・・モールドキャピデｒ、５・・・浴温、６・・
・プランジｔ・、７・・・凝固体 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
印 人 弁理士 明 石 ａ
毅第、、、 ＄３［ｇ ■ 第２図 第４図 第５図 イユ子の４量 （ｗｔ％）
Claims (4)
- （１）ＳｉＯ＿２、ＣａＯ、Ａｌ＿２Ｏ＿３を主成分と
し、ＭｇＯ含有量が１０ｗｔ％以下であり、Ｆｅ＿２Ｏ
＿３含有量が５ｗｔ％以下であり、その他の無機物含有
量が１０ｗｔ％以下である鉱物繊維であって、その繊維
集合体中に含まれる非繊維化粒子の総量及び粒径１５０
μ以上の非繊維化粒子含有量がそれぞれ２０ｗｔ％以下
、７ｗｔ％以下である鉱物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
トリックスとし、前記鉱物繊維の体積率が４〜２５％で
ある鉱物繊維強化金属複合材料。 - （２）特許請求の範囲第１項の鉱物繊維強化金属複合材
料に於て、前記繊維集合体中に含まれる非繊維化粒子の
総量及び粒径１５０μ以上の非繊維化粒子含有量はそれ
ぞれ１０ｗｔ％以下、２ｗｔ％以下であることを特徴と
する鉱物繊維強化金属複合材料。 - （３）特許請求の範囲第１項又は第２項の何れかの鉱物
繊維強化金属複合材料に於て、前記鉱物繊維の体積率は
５〜２０％であることを特徴とする鉱物繊維強化金属複
合材料。 - （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの鉱
物繊維強化金属複合材料に於て、前記鉱物繊維の平均繊
維径は２〜８μであることを特徴とする鉱物繊維強化金
属複合材料。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219091A JPS6199655A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 鉱物繊維強化金属複合材料 |
| US06/719,247 US4615733A (en) | 1984-10-18 | 1985-04-02 | Composite material including reinforcing mineral fibers embedded in matrix metal |
| CA000479119A CA1237918A (en) | 1984-10-18 | 1985-04-15 | Composite material including reinforcing mineral fibers embedded in matrix metal |
| AU41254/85A AU568202B2 (en) | 1984-10-18 | 1985-04-15 | Metal-oxide-fibre composite |
| DE8585104620T DE3578873D1 (de) | 1984-10-18 | 1985-04-17 | Verbundwerkstoff mit in einer metallischen matrix eingebetteten mineralischen verstaerkungsfasern. |
| EP85104620A EP0181996B1 (en) | 1984-10-18 | 1985-04-17 | Composite material including reinforcing mineral fibers embedded in matrix metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219091A JPS6199655A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 鉱物繊維強化金属複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199655A true JPS6199655A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH0359969B2 JPH0359969B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=16730111
Family Applications (1)
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