JPS62182235A - 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金 - Google Patents
窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金Info
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- JPS62182235A JPS62182235A JP2453986A JP2453986A JPS62182235A JP S62182235 A JPS62182235 A JP S62182235A JP 2453986 A JP2453986 A JP 2453986A JP 2453986 A JP2453986 A JP 2453986A JP S62182235 A JPS62182235 A JP S62182235A
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Classifications
-
- 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
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/04—Light metals
- C22C49/06—Aluminium
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、繊維強化金属複合材料に係り、更に詳細には
窒化ケイ素ホイスカ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、即ち窒化ケイ素ホイ
スカ強化アルミニウム合金に係る。
窒化ケイ素ホイスカ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、即ち窒化ケイ素ホイ
スカ強化アルミニウム合金に係る。
従来の技術及び光用が解決しようどする問題点繊維強化
金属複合材料の７１へワックス金属を成すアルミニウム
合金として（よ、従来より一般に下記の如き鋳造用アル
ミニウム合金又は展伸用アルミニウム合金が使用されて
いる。
金属複合材料の７１へワックス金属を成すアルミニウム
合金として（よ、従来より一般に下記の如き鋳造用アル
ミニウム合金又は展伸用アルミニウム合金が使用されて
いる。
鋳造用アルミニウム合金
ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ （０，８〜１．３％ＣＬＩ、１１
．０〜１３．０％ｓ１．ｏ、７〜１．３％Ｍ（１，０，
８〜１．５％Ｎｉ、残部実質的にＡＩ）Ｊ Ｉ Ｓ
規格へ〇８１３ （２，０〜４．０％Ｃｕ 、８、
５〜１０．５％Ｓｉ 、０． ５〜１ 、５％Ｍｇ
、０．１〜１％Ｎｉ、残部実質的にＡＩ）、ノ Ｉ Ｓ
規格Δ Ｃ４Ｇ（０，２５％ ≧ Ｃｕ 、 ６゜
５〜７．５％３ｉ 、０．２５〜０．４５％ＭＧ。
．０〜１３．０％ｓ１．ｏ、７〜１．３％Ｍ（１，０，
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規格Δ Ｃ４Ｇ（０，２５％ ≧ Ｃｕ 、 ６゜
５〜７．５％３ｉ 、０．２５〜０．４５％ＭＧ。
残部実質的にＡＩ＞
△△規格△２０１（４〜５％Ｃｕ、０．２〜０゜４％Ｍ
ｎ、０．１５〜０．３５％Ｍり、０．１５〜０．３５％
Ｔｉ、残部実質的にＡＩ ’）△△規格Ａ３５６ （６
，５〜７．５％Ｓｉ 、０゜２５〜０．４５％Ｍｇ、０
．２≧Ｆｅ、０．２％≧Ｃｕ、残部実質的に△１） Δ１−２〜３％Ｌｉ合金（デュポン社）展伸用アルミニ
ウム合金 ＪＩＳ規格６０６１（０，４〜０．８％Ｓ１．０．１５
〜０．４％ＣＬＩ 、０．８〜１．２％Ｍ９．０．０４
〜０．３５％Ｃｒ、残部実質的ニＡＩ ’）ＪＩＳ規格
５０５６ （０，３％≧Ｓｉ 、０．４％８ＦＯ１０，
１％≧Ｃ１１０，０５〜０．２％Ｍｎ 、 ４． ５
〜５． ６％Ｍｇ 、０． ０５〜０． ２％Ｃｒ 、
０．１％≧Ｚｎ、残部実質的に△１）ＪＩＳ現格２０２
４ （０，５％Ｓｉ 、０，５％Ｆｅ 、３． ８〜
４．． ９％Ｃ１１，０，３〜、０． ９％Ｍ１１
、１． ２〜１． ８％Ｍｇ 、 ０．１ ％≧Ｑｒ
、０．２５％≧Ｚｎ、０．１５％≧Ｔｉ、残部実質
的に△１ ） ＪＩＳＭ２格７０７５ （０，４％≧Ｓｉ 、 ０．５
％≧Ｆｅ 、１．２〜２．０％Ｃｕ 、０．３≧Ｍｎ、
２．１〜２．９％Ｍｇ、０．１８〜０．２８％Ｃｒ、５
．１〜６．１％Ｚｎ 、０．２％Ｔｉ、残部実質的にＡ
Ｉ ＞ これらのアルミニウム合金をマトリックス金属とする複
合材料に関する従来の研究は、これら在来のアルミニウ
ム合金の組成を変えずにそれらの強度等を繊維強化によ
り向上させる目的で行われており、従って複合材料の製
造に従来より使用されているこれらのアルミニウム合金
は、強化繊維との関連に於て必ずしも最適の組成を有す
るものではなく、そのため上述の如き従来より使用され
ているアルミニウム合金によっては、アルミニウム合金
をマトリックス金属とする複合材料の機械的性質、特に
強度を最適化することはできない。
ｎ、０．１５〜０．３５％Ｍり、０．１５〜０．３５％
Ｔｉ、残部実質的にＡＩ ’）△△規格Ａ３５６ （６
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ウム合金 ＪＩＳ規格６０６１（０，４〜０．８％Ｓ１．０．１５
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〜０．３５％Ｃｒ、残部実質的ニＡＩ ’）ＪＩＳ規格
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的に△１ ） ＪＩＳＭ２格７０７５ （０，４％≧Ｓｉ 、 ０．５
％≧Ｆｅ 、１．２〜２．０％Ｃｕ 、０．３≧Ｍｎ、
２．１〜２．９％Ｍｇ、０．１８〜０．２８％Ｃｒ、５
．１〜６．１％Ｚｎ 、０．２％Ｔｉ、残部実質的にＡ
Ｉ ＞ これらのアルミニウム合金をマトリックス金属とする複
合材料に関する従来の研究は、これら在来のアルミニウ
ム合金の組成を変えずにそれらの強度等を繊維強化によ
り向上させる目的で行われており、従って複合材料の製
造に従来より使用されているこれらのアルミニウム合金
は、強化繊維との関連に於て必ずしも最適の組成を有す
るものではなく、そのため上述の如き従来より使用され
ているアルミニウム合金によっては、アルミニウム合金
をマトリックス金属とする複合材料の機械的性質、特に
強度を最適化することはできない。
本願発明者等は、従来より一般に使用されているアルミ
ニウム合金をマトリックス金属とする複合材料に於ｔプ
る上述の（４）さ問題に鑑み、従来より！Ｍ帷強化金属
複合材料の製造に使用されている種々の強化繊維の中で
も高強度を有し高温安定性及び強度向上効果に浸れた窒
化ケイ素ホイスカを強化繊維とする複合ｖＩ料に於て、
そのマトリックス金属としてのアルミニウム合金が如何
なる組成を有するものが最適であるかについて種々の実
験的研究を行った結果、ＣＩＪ及びＭｇ含有量がそれぞ
れ特定の範囲にあり且Ｓｉ 、Ｎｉ 、 Ｚｎ等の元素
を実質的に含有しないアルミニウム合金がマトリックス
金属として最適であることを見出した。
ニウム合金をマトリックス金属とする複合材料に於ｔプ
る上述の（４）さ問題に鑑み、従来より！Ｍ帷強化金属
複合材料の製造に使用されている種々の強化繊維の中で
も高強度を有し高温安定性及び強度向上効果に浸れた窒
化ケイ素ホイスカを強化繊維とする複合ｖＩ料に於て、
そのマトリックス金属としてのアルミニウム合金が如何
なる組成を有するものが最適であるかについて種々の実
験的研究を行った結果、ＣＩＪ及びＭｇ含有量がそれぞ
れ特定の範囲にあり且Ｓｉ 、Ｎｉ 、 Ｚｎ等の元素
を実質的に含有しないアルミニウム合金がマトリックス
金属として最適であることを見出した。
本発明（よ本願発明者等が行った種々の実験的研究の結
果１ｑられた知見に基づぎ、窒化ケイ素ホイスカを強化
繊維としアルミニウム合金を７１−リックス金属とする
複合材料であって、曲げ強さの如き機械的性質に優れた
複合材料を提供することを目的としている。
果１ｑられた知見に基づぎ、窒化ケイ素ホイスカを強化
繊維としアルミニウム合金を７１−リックス金属とする
複合材料であって、曲げ強さの如き機械的性質に優れた
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、窒化ケイ素ホイス
カを強化繊維とし、ＣＬＩ含有φが２〜６％でありＭｇ
含右厨が０．５〜３％であり残部が実質的に△１である
アルミニウム合金をマトリックス金属とし、前記窒化ケ
イ素ホイスカの体積率が５〜５０％である窒化ケイ素ホ
イスカ強化アルミニウム合金によって達成される。
カを強化繊維とし、ＣＬＩ含有φが２〜６％でありＭｇ
含右厨が０．５〜３％であり残部が実質的に△１である
アルミニウム合金をマトリックス金属とし、前記窒化ケ
イ素ホイスカの体積率が５〜５０％である窒化ケイ素ホ
イスカ強化アルミニウム合金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、強化繊維として高強度を有し高温安定
性及び強度向上効果に優れた窒化ケイ素ホイスカが使用
され、マトリックス金属としてＣＵ含有聞が２〜６％で
ありＭＱ含有量が０．５〜３％であり残部が実質的にＡ
Ｉであるアルミニウム合金が使用され、窒化ケイ素ホイ
スカの体積率が５〜５０％に設定されることにより、（
股に説明する本願発明者等が行っｌζ実験的研究の結果
より明確である如く、強度等の殺械的性質に優れた低廉
な複合ＩＡ料を４ｒ／ることができる。
性及び強度向上効果に優れた窒化ケイ素ホイスカが使用
され、マトリックス金属としてＣＵ含有聞が２〜６％で
ありＭＱ含有量が０．５〜３％であり残部が実質的にＡ
Ｉであるアルミニウム合金が使用され、窒化ケイ素ホイ
スカの体積率が５〜５０％に設定されることにより、（
股に説明する本願発明者等が行っｌζ実験的研究の結果
より明確である如く、強度等の殺械的性質に優れた低廉
な複合ＩＡ料を４ｒ／ることができる。
また本発明によれば、従来の窒化ケイ索車イス力強化ア
ルミニウム合金と同等の強度が１１られれば十分である
場合には、窒化ケイ素ホイスカの体積率は従来に比して
低い値であってよく、従って使用される窒化ケイ索車イ
ス力の使用量を低減することができるので、複合材料の
被剛性や生産性を向上させることができ、また複合材料
のコストを低減することができる。
ルミニウム合金と同等の強度が１１られれば十分である
場合には、窒化ケイ素ホイスカの体積率は従来に比して
低い値であってよく、従って使用される窒化ケイ索車イ
ス力の使用量を低減することができるので、複合材料の
被剛性や生産性を向上させることができ、また複合材料
のコストを低減することができる。
複合材料のマトリックス金属としてのＡＩにＣＵが添加
されると、その△１の強度が向上し、これにより複合材
料の強度が向上するが、Ｃｕ含有量が２％未１ｎではそ
の効果が十分ではなく、逆にＣｕ含有量が６％を越える
と複合材料は極めて脆弱になり、早期に破壊するように
なる。従って本発明の複合材料に於けるマトリックス金
属としてのアルミニウム合金のＣｕ含有量は２〜６％９
．好・ましくは２〜５％とされる。
されると、その△１の強度が向上し、これにより複合材
料の強度が向上するが、Ｃｕ含有量が２％未１ｎではそ
の効果が十分ではなく、逆にＣｕ含有量が６％を越える
と複合材料は極めて脆弱になり、早期に破壊するように
なる。従って本発明の複合材料に於けるマトリックス金
属としてのアルミニウム合金のＣｕ含有量は２〜６％９
．好・ましくは２〜５％とされる。
また強化繊維としての窒化ケイ素ホイスカの表面には通
常０塁が存在しており、マトリックス金属の溶場中に酸
化物形成傾向の強いＭＣＩが含有されていれば、ＭＵが
窒化ケイ索車イス力表面のＯ阜と反応して窒化ケイ索車
イス力の表面を還元させるため、溶融７１−リツクス金
属と窒化ケイ索車イス力との密着性が向−ヒし、Ｍ（］
含イ１吊が２％程度までの範囲に於てはＭ（＋含有量の
増大につれて複合材料の強度が増大する。しかしＭｇ含
ｔ１ｆｉｔが０．５％未満の場合にはこの効果は十分で
はなく、逆にＭ（＋含有量が３％を越えると複合材ｒ１
の強度が却って低下してしまう。従って本発明に於レノ
るマトリックス金属としてのアルミニウム合金のＭＯ含
有醋は０．５〜３％、好ましくは０．５〜２゜５％、更
に好ましくは０．５〜２％とされる。
常０塁が存在しており、マトリックス金属の溶場中に酸
化物形成傾向の強いＭＣＩが含有されていれば、ＭＵが
窒化ケイ索車イス力表面のＯ阜と反応して窒化ケイ索車
イス力の表面を還元させるため、溶融７１−リツクス金
属と窒化ケイ索車イス力との密着性が向−ヒし、Ｍ（］
含イ１吊が２％程度までの範囲に於てはＭ（＋含有量の
増大につれて複合材料の強度が増大する。しかしＭｇ含
ｔ１ｆｉｔが０．５％未満の場合にはこの効果は十分で
はなく、逆にＭ（＋含有量が３％を越えると複合材ｒ１
の強度が却って低下してしまう。従って本発明に於レノ
るマトリックス金属としてのアルミニウム合金のＭＯ含
有醋は０．５〜３％、好ましくは０．５〜２゜５％、更
に好ましくは０．５〜２％とされる。
また上述の如ぎ組成を右プるアルミニウム合金をマトリ
ックス金属とする複合材料に放ては、窒化ケイ素ホイス
カの体積率が５％未満の場合には十分な強度を確保する
ことができず、また窒化ケイ素ホイスカの体積率が５〜
４０％の範囲に於ては複合材料の強度はホイスカの体積
率の増大と共に実質的に線形的に大幅に向上するが、窒
化ケイ索車イス力の体積率が４０％、特に５０％を越え
るとホイスカの体積率が増大されても複合材料の強度は
それほど増大しない。また複合材料の耐摩耗性は窒化ケ
イ素ホイスカの体積率の増大と共に向上づるが、窒化ケ
イ素ホイスカの体積率がＯ〜５％程度の範囲に於て繊維
体積率の増大と共に急激に増大し、繊維体積率が約５％
以上の領域に於ては、繊維体積率が増大されても複合材
料の耐摩耗性はそれほど向上しない。従って本発明の一
つの特徴によれば、窒化ケイ素ホイスカの体積率は５〜
５０％、好ましくは５〜４０％とされる。
ックス金属とする複合材料に放ては、窒化ケイ素ホイス
カの体積率が５％未満の場合には十分な強度を確保する
ことができず、また窒化ケイ素ホイスカの体積率が５〜
４０％の範囲に於ては複合材料の強度はホイスカの体積
率の増大と共に実質的に線形的に大幅に向上するが、窒
化ケイ索車イス力の体積率が４０％、特に５０％を越え
るとホイスカの体積率が増大されても複合材料の強度は
それほど増大しない。また複合材料の耐摩耗性は窒化ケ
イ素ホイスカの体積率の増大と共に向上づるが、窒化ケ
イ素ホイスカの体積率がＯ〜５％程度の範囲に於て繊維
体積率の増大と共に急激に増大し、繊維体積率が約５％
以上の領域に於ては、繊維体積率が増大されても複合材
料の耐摩耗性はそれほど向上しない。従って本発明の一
つの特徴によれば、窒化ケイ素ホイスカの体積率は５〜
５０％、好ましくは５〜４０％とされる。
また本願発明者等が行った他の実験的研究の結果によれ
ば、窒化ケイ素ホイスカの体積率が上述の好ましい範囲
の比較的高い領域にある場合、即ち３０〜４０％である
場合には、アルミニウム合金のＣｕ含有量は２〜５％で
あることが好ましい。
ば、窒化ケイ素ホイスカの体積率が上述の好ましい範囲
の比較的高い領域にある場合、即ち３０〜４０％である
場合には、アルミニウム合金のＣｕ含有量は２〜５％で
あることが好ましい。
従って本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、窒化ケ
イ索車イス力の体積率が３０〜４０％である場合には、
アルミニウム合金のＣＩＪ含右吊は２〜５％とされる。
イ索車イス力の体積率が３０〜４０％である場合には、
アルミニウム合金のＣＩＪ含右吊は２〜５％とされる。
また本発明の複合材料のマトリックス金属としてのアル
ミニウム合金のＣｕ含有量は比較的高い値であり、アル
ミニウム合金中のＣｔＪｌ１度にムラがある場合には、
Ｃｕ１１度が高い部分が脆弱になり、従って均質なマ（
−リックス金属を得ることができない。従って本発明の
更に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミニウム合金
中のＣｕｌｌＪ度が均一になるよう、Ｃｕ含有量が０％
以上３．５％未満であるアルミニウム合金を７トリツク
ス金凡とする複合材料は、４８０〜５２０℃にて２〜８
時間に亙る溶体化処理が施され、好ましくは更に１５０
〜２００℃にて２〜８萌間にＢる時効処理が施され、ま
たＣＬＩ含有量が３．５〜６％であるアルミニウム合金
をマトリックス金属とする複合材料は、４６０〜５１０
℃にて２〜８時間に亙る溶体化処理が施され、好ましく
（よ更に１５０〜２００ ’Ｃにて２〜８時間に亙る時
効処理が施される。
ミニウム合金のＣｕ含有量は比較的高い値であり、アル
ミニウム合金中のＣｔＪｌ１度にムラがある場合には、
Ｃｕ１１度が高い部分が脆弱になり、従って均質なマ（
−リックス金属を得ることができない。従って本発明の
更に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミニウム合金
中のＣｕｌｌＪ度が均一になるよう、Ｃｕ含有量が０％
以上３．５％未満であるアルミニウム合金を７トリツク
ス金凡とする複合材料は、４８０〜５２０℃にて２〜８
時間に亙る溶体化処理が施され、好ましくは更に１５０
〜２００℃にて２〜８萌間にＢる時効処理が施され、ま
たＣＬＩ含有量が３．５〜６％であるアルミニウム合金
をマトリックス金属とする複合材料は、４６０〜５１０
℃にて２〜８時間に亙る溶体化処理が施され、好ましく
（よ更に１５０〜２００ ’Ｃにて２〜８時間に亙る時
効処理が施される。
更に本発明の複合材料に於ける窒化ケイ索車イス力のｗ
Ａ雑艮は１０μｍ〜５ｃｍ、特に５０μｍ〜２ｃｍ程度
であることが好ましく、繊維径は０．１〜２５μｍ、特
（、：０．１〜２０ｕＩＩｌ程度であルコとがりｆまし
い。
Ａ雑艮は１０μｍ〜５ｃｍ、特に５０μｍ〜２ｃｍ程度
であることが好ましく、繊維径は０．１〜２５μｍ、特
（、：０．１〜２０ｕＩＩｌ程度であルコとがりｆまし
い。
尚本発明に関連りる繊維強化アルミニウム合金として、
本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭６０−
１２０７８６弓、同６０−１２０７８７号、同６０−１
２０７８８＠、同６１−号明ｍ…には、それぞれ■炭化
ケイ素 短繊維を強化繊維どし、Ｃ１ｌ含有量が２〜６％であり
Ｍ９含何潰が２〜４％であり残部が実質的にＡＩで（釣
るアルミニウム合金をマトリックス金属とし、前記炭化
ケイ素短繊維の体積率が５〜５０％である炭化ケーイ素
短繊帷強化アルミニウム合金、■アルミナ短ｕ＆Ｍを強
化繊維とし、Ｃｕ含＋ＴｆＲが２〜６％でありＭｇ含有
澁が０．５〜４％であり残部が実質的にＡＩであるアル
ミニウム合金を７１−リックス金属とし、前記アルミナ
短繊維の体積率が５〜５０％であるアルミナλＨＭ維強
化アルミニウム合金、■炭化ケイ素短５ｕｉｔを強化繊
維とし、ＣＬＪ含有量が２〜６％でありＭｇ含有量が０
〜２％であり残部が実質的にＡｌであるアルミニウム合
金をマ］へリツクス金腐とし、前記炭化ケイ素短繊紺の
体積率が５〜５０％である炭化ケイ素短繊維強化アルミ
ニウム合金、■３５〜６５％ＡＩ＝Ｏａ、６５〜３５％
Ｓ！０２．０〜１０％他の成分なる組成を有１′るアル
ミナ−シリカ短繊維を強化繊維とし、ＣＬＩ含有量が２
〜６％でありＭす含有量が０．５〜３．５％であり残部
が実質的にＡｌであるアルミニウム合金をマトリックス
金属とし、前記アルミナ−シリカ短繊維の体積率が５〜
５０％であるアルミナ−シリカ短繊維強化アルミニウム
合金が開示されている。
本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭６０−
１２０７８６弓、同６０−１２０７８７号、同６０−１
２０７８８＠、同６１−号明ｍ…には、それぞれ■炭化
ケイ素 短繊維を強化繊維どし、Ｃ１ｌ含有量が２〜６％であり
Ｍ９含何潰が２〜４％であり残部が実質的にＡＩで（釣
るアルミニウム合金をマトリックス金属とし、前記炭化
ケイ素短繊維の体積率が５〜５０％である炭化ケーイ素
短繊帷強化アルミニウム合金、■アルミナ短ｕ＆Ｍを強
化繊維とし、Ｃｕ含＋ＴｆＲが２〜６％でありＭｇ含有
澁が０．５〜４％であり残部が実質的にＡＩであるアル
ミニウム合金を７１−リックス金属とし、前記アルミナ
短繊維の体積率が５〜５０％であるアルミナλＨＭ維強
化アルミニウム合金、■炭化ケイ素短５ｕｉｔを強化繊
維とし、ＣＬＪ含有量が２〜６％でありＭｇ含有量が０
〜２％であり残部が実質的にＡｌであるアルミニウム合
金をマ］へリツクス金腐とし、前記炭化ケイ素短繊紺の
体積率が５〜５０％である炭化ケイ素短繊維強化アルミ
ニウム合金、■３５〜６５％ＡＩ＝Ｏａ、６５〜３５％
Ｓ！０２．０〜１０％他の成分なる組成を有１′るアル
ミナ−シリカ短繊維を強化繊維とし、ＣＬＩ含有量が２
〜６％でありＭす含有量が０．５〜３．５％であり残部
が実質的にＡｌであるアルミニウム合金をマトリックス
金属とし、前記アルミナ−シリカ短繊維の体積率が５〜
５０％であるアルミナ−シリカ短繊維強化アルミニウム
合金が開示されている。
本明細偶に於けるパーセンテージは繊維の体積率の表現
の場合を除き全てａｍ％であり、アルミニウム合金の組
成の表現に於（）る［実質的にＡｌｌとはマトリックス
金属どしてのアルミニウム合金中に含まれるＡＩ 、Ｃ
ｕ 、Ｍｇ以外のＳ： 、ＦＯｌＺｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ｃｒ（７）如き不可避的な金属元素の金目が１％以
下であり、如何なる不純物元素も単独で０．５％以上含
まれていないことを意味する。また水明ｍ遍に於（プる
組成や温度に関する「以上」 「以下」 １〜」による
範囲の表示に於ては、それら自身の１１がその範囲に含
まれているものとする。
の場合を除き全てａｍ％であり、アルミニウム合金の組
成の表現に於（）る［実質的にＡｌｌとはマトリックス
金属どしてのアルミニウム合金中に含まれるＡＩ 、Ｃ
ｕ 、Ｍｇ以外のＳ： 、ＦＯｌＺｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ｃｒ（７）如き不可避的な金属元素の金目が１％以
下であり、如何なる不純物元素も単独で０．５％以上含
まれていないことを意味する。また水明ｍ遍に於（プる
組成や温度に関する「以上」 「以下」 １〜」による
範囲の表示に於ては、それら自身の１１がその範囲に含
まれているものとする。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例１
窒化ケイ素ホイスカ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に於てその強度を向上
させるためにはアルミニウム合金が如何なる組成の６の
が適切であるかについての検討を行うべく、窒化ケイ素
ホイスカ（タテホ化学株式会社製、平均繊維長１５０μ
ｍ、平均繊維径１μｍ、９９％以上（Ｚ−３ｉ３Ｎｓ）
を強化繊組とし、八ｌ −Ｃ１ｌ−Ｍ！＋系の種々の組
成のアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合材
料を高圧鋳造法により製造し、各複合材料について曲げ
強さの評価を行った。
マトリックス金属とする複合材料に於てその強度を向上
させるためにはアルミニウム合金が如何なる組成の６の
が適切であるかについての検討を行うべく、窒化ケイ素
ホイスカ（タテホ化学株式会社製、平均繊維長１５０μ
ｍ、平均繊維径１μｍ、９９％以上（Ｚ−３ｉ３Ｎｓ）
を強化繊組とし、八ｌ −Ｃ１ｌ−Ｍ！＋系の種々の組
成のアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合材
料を高圧鋳造法により製造し、各複合材料について曲げ
強さの評価を行った。
まず純アルミニウムの地金（純度９９％以上）と純マグ
ネシウム（細石９９％以上）とＡｌ−５０％ｃｕｍ合金
とを配合することにより、下記の表１に示されている如
く種々のＣｕ及びＭｇ含有層を有し残部が実質的にＡＩ
であるアルミニウム合金Ａｌ〜Ａ４２を形成した。次い
で窒化ケイ素ホイスカの集合体に対しバインダを使用し
ないで圧縮成形を行うことにより、第７図に示されてい
る如く実質的に三次元ランダムにて配向された窒化ケイ
素ホイスカ１よりなり繊維体積率が２０％、１０％、及
び５％である３８Ｘ １００Ｘ １６ｍｍの繊組成形体
２を形成した。
ネシウム（細石９９％以上）とＡｌ−５０％ｃｕｍ合金
とを配合することにより、下記の表１に示されている如
く種々のＣｕ及びＭｇ含有層を有し残部が実質的にＡＩ
であるアルミニウム合金Ａｌ〜Ａ４２を形成した。次い
で窒化ケイ素ホイスカの集合体に対しバインダを使用し
ないで圧縮成形を行うことにより、第７図に示されてい
る如く実質的に三次元ランダムにて配向された窒化ケイ
素ホイスカ１よりなり繊維体積率が２０％、１０％、及
び５％である３８Ｘ １００Ｘ １６ｍｍの繊組成形体
２を形成した。
次いで第８図に示されている如く、繊維成形体２をステ
ンレス鋼製の両端にて開口した四角柱状のケース２ａ内
に充填し、繊維成形体２をケースごと６００℃に加熱し
、しかる後第９図に示されている如く２５０℃の鋳型３
のモールドキャビティ４内に配置し、該鋳型内に７００
℃のアルミニウム合金の溶湯５を素早く注渇し、該溶湯
を約２００℃のプランジャ６により１０００ｋｇ／□２
の圧力にて加圧し、その加圧状態をアルミニウム合金の
溶湯が完全に凝固するまで保持した。かくして鋳型３内
の溶湯が完全に凝固した後、その凝固体を鋳型より取出
し、凝固体のケースの周りに存在するｊアルミニウム合
金のみよりなる部分を切削により除去し、更にケースＪ
：り窒化ケイ素ホイスカを強化繊維としアルミニウム合
金を７１−リツクス金属とじ繊維体積率が２０％、１０
％、５％である複合材料を取出した。
ンレス鋼製の両端にて開口した四角柱状のケース２ａ内
に充填し、繊維成形体２をケースごと６００℃に加熱し
、しかる後第９図に示されている如く２５０℃の鋳型３
のモールドキャビティ４内に配置し、該鋳型内に７００
℃のアルミニウム合金の溶湯５を素早く注渇し、該溶湯
を約２００℃のプランジャ６により１０００ｋｇ／□２
の圧力にて加圧し、その加圧状態をアルミニウム合金の
溶湯が完全に凝固するまで保持した。かくして鋳型３内
の溶湯が完全に凝固した後、その凝固体を鋳型より取出
し、凝固体のケースの周りに存在するｊアルミニウム合
金のみよりなる部分を切削により除去し、更にケースＪ
：り窒化ケイ素ホイスカを強化繊維としアルミニウム合
金を７１−リツクス金属とじ繊維体積率が２０％、１０
％、５％である複合材料を取出した。
次いでアルミニウム合金のＭ（＋含有量に拘らず、Ｃｕ
含有量が２％未満であるアルミニウム合金をマ［−リッ
クス金属とする複合材料に対しては、５３０”Ｃにて８
時間にｎる溶体化処理と１６０℃にて８時間にＥる人工
時効処理を施し、ＣＩＪ含有量が２％以上３．５％未満
であるアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合
材料に対しては、５００℃にて８時間に亙る溶体化処理
と１６０℃にて８時間に亙る人工時効処理を施し、Ｃｕ
含有量が３．５％以上６．５％以下であるアルミニウム
合金をマトリックス金属どする複合材料に対しては、４
８０℃にて８時間に亙る溶体化処理と１６０℃にて８時
間に亙る人工時効処理を施した。
含有量が２％未満であるアルミニウム合金をマ［−リッ
クス金属とする複合材料に対しては、５３０”Ｃにて８
時間にｎる溶体化処理と１６０℃にて８時間にＥる人工
時効処理を施し、ＣＩＪ含有量が２％以上３．５％未満
であるアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合
材料に対しては、５００℃にて８時間に亙る溶体化処理
と１６０℃にて８時間に亙る人工時効処理を施し、Ｃｕ
含有量が３．５％以上６．５％以下であるアルミニウム
合金をマトリックス金属どする複合材料に対しては、４
８０℃にて８時間に亙る溶体化処理と１６０℃にて８時
間に亙る人工時効処理を施した。
次いで上）本の如く製造され熱処理が施された各複合材
料より良ざ５０ｍ、ｍ、幅ｉＱｍｍ、厚さ２ＩＩ１ｍの
曲げ試験；Ｖを切出し、各曲げ試験片について支点間距
離４Ｑｍｍにて３ ｔ１曲げ試験を行った。尚これらの
曲げ試験に於ては、破断時に於（）る表面応力Ｍ／Ｚ
（Ｍ−破断時に於ける曲げし一メント、７−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。
料より良ざ５０ｍ、ｍ、幅ｉＱｍｍ、厚さ２ＩＩ１ｍの
曲げ試験；Ｖを切出し、各曲げ試験片について支点間距
離４Ｑｍｍにて３ ｔ１曲げ試験を行った。尚これらの
曲げ試験に於ては、破断時に於（）る表面応力Ｍ／Ｚ
（Ｍ−破断時に於ける曲げし一メント、７−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末を下記の表２）第１図乃至第３
図に示す。尚表２に示された各複合材料の曲げ強さの単
位はｋｇ／ｌｌ１ｍ２であり、第１図乃至第３図はそれ
ぞれ繊維体積率が２０％、１０％、５％である複合材料
について、表２に示されたデータに基づきＣｕ含有量を
パラメータとしてＭ（１含有量と複合材料の曲げ強さく
ｋ（＋／ ＋ｎｍ２ ＞との関係を表わしている。
図に示す。尚表２に示された各複合材料の曲げ強さの単
位はｋｇ／ｌｌ１ｍ２であり、第１図乃至第３図はそれ
ぞれ繊維体積率が２０％、１０％、５％である複合材料
について、表２に示されたデータに基づきＣｕ含有量を
パラメータとしてＭ（１含有量と複合材料の曲げ強さく
ｋ（＋／ ＋ｎｍ２ ＞との関係を表わしている。
表２及び第１図乃至第３図より、窒化ケイ素ホイスカの
体積率が２０％、１０％、５％の何れの複合材料につい
てｂ１複合材料の曲げ強さはＣｕ含有量が１．５％又は
６．５％の場合にはＭａ含有吊に拘らず比較的低い埴で
あり、また複合材料の曲げ強さはＭＯ含有ｍが実質的に
０％又は４％の場合にＣｕ含有量の如何に拘らず比較的
低い値であり、ＭＣＩ含有弔が１〜２％の範囲に於て曲
げ強さが最大値になり、Ｍ（＋含有量がこの範囲より増
大し又は減少するにつれて曲げ強さが徐々に減少し、Ｍ
Ｏ含有聞が０．５％未満の範囲に於てはＭ（＋含有量の
減少につれて曲げ強さが急激に低下し、Ｍ（Ｊ含有量が
３％を越える範囲に於てはＭ９含右爵の増大につれて曲
げ強さが比較的急激に低下し、ｆｖｌｏ含有攪が４％の
場合に於ける曲げ強さはＭｇ含有ｍが０％の場合と実質
的に同等若しくはそれ以下の値になることが解る。
体積率が２０％、１０％、５％の何れの複合材料につい
てｂ１複合材料の曲げ強さはＣｕ含有量が１．５％又は
６．５％の場合にはＭａ含有吊に拘らず比較的低い埴で
あり、また複合材料の曲げ強さはＭＯ含有ｍが実質的に
０％又は４％の場合にＣｕ含有量の如何に拘らず比較的
低い値であり、ＭＣＩ含有弔が１〜２％の範囲に於て曲
げ強さが最大値になり、Ｍ（＋含有量がこの範囲より増
大し又は減少するにつれて曲げ強さが徐々に減少し、Ｍ
Ｏ含有聞が０．５％未満の範囲に於てはＭ（＋含有量の
減少につれて曲げ強さが急激に低下し、Ｍ（Ｊ含有量が
３％を越える範囲に於てはＭ９含右爵の増大につれて曲
げ強さが比較的急激に低下し、ｆｖｌｏ含有攪が４％の
場合に於ける曲げ強さはＭｇ含有ｍが０％の場合と実質
的に同等若しくはそれ以下の値になることが解る。
これらの曲げ試験の結果より、繊維体積率２０％、１０
％、５％の窒化ケイ索車イス力を強化繊維とし△ｌ −
ＣＵ−Ｍ（＋系のアルミニウム合金を７１−リツクス金
属とする複合材料の強度を向上させるためには、マトリ
ックス金属としＣのアルミニウム合金のＣＩＪ含有暴は
２〜６％であり、Ｍ（１含有吊は０．５〜３％、特に０
．５〜２．５％、更には０．５〜２％であることが好ま
しいことが解る。
％、５％の窒化ケイ索車イス力を強化繊維とし△ｌ −
ＣＵ−Ｍ（＋系のアルミニウム合金を７１−リツクス金
属とする複合材料の強度を向上させるためには、マトリ
ックス金属としＣのアルミニウム合金のＣＩＪ含有暴は
２〜６％であり、Ｍ（１含有吊は０．５〜３％、特に０
．５〜２．５％、更には０．５〜２％であることが好ま
しいことが解る。
実施例２
窒化ケイ素ホイスカの体積率が４０％及び３０％に設定
された点を除き実／１１１の場合と同一の要領及び条件
にて製造された複合材料について、実施例１の曲げ試験
と同様・の曲げ試験を行った。
された点を除き実／１１１の場合と同一の要領及び条件
にて製造された複合材料について、実施例１の曲げ試験
と同様・の曲げ試験を行った。
これらの曲げ試験の結果を下記の表２）第４図及び第５
図に示す。尚第４図及び第５図はそれぞれ繊維体積率が
４０％及び３０％である複合材料について、表２に示さ
れたデータに基づきＣｕ含有量をパラメータとしてＭ（
＋含有量と複合材料の曲げ強さくｋｇ／ｍｍ２）との関
係を表わしている。
図に示す。尚第４図及び第５図はそれぞれ繊維体積率が
４０％及び３０％である複合材料について、表２に示さ
れたデータに基づきＣｕ含有量をパラメータとしてＭ（
＋含有量と複合材料の曲げ強さくｋｇ／ｍｍ２）との関
係を表わしている。
表２）第４図及び第５図より、窒化ケイ素ホイスカの体
積率が４０％及び３０％の何れの複合材料についても、
複合材料の曲げ強さはＣｕ含有量が１．５％又は６．５
％の場合にはＭｉｌｌ含右吊含有ｌうず比較的低い値で
あり、また複合材料の曲げ強さはＭ（］含有囁が実質的
に０％又は４％の場合にＣＬＩ含有量の（ｌ［］ｆｌｉ
ｌに拘らず比較的低い値であり、Ｍり含有１１Ｉｆｉ０
．５〜２％の範囲に於て曲げ強さが最大１１ｆｆになり
、Ｍ９含有量がこの範囲より増大し又は減少するにつれ
て曲げ強さが徐々に減少し、Ｍ９含イ１吊か０．５％未
満の範囲に於てはＭ（Ｉ含イ１吊の減少につれて曲げ試
験の強さが急激に低下し、Ｍり布間睦が３％を越える範
囲に）にてはＩＶＨＩ含イ１ｉｔの増大につれて曲げ強
さが比較的急激に低下し、Ｍ９含布間が４％の場合に於
ける曲げ強さはＭ９含イｊ川が０％の場合と実質的に同
等若しくはそれ以下の値になることが解る。
積率が４０％及び３０％の何れの複合材料についても、
複合材料の曲げ強さはＣｕ含有量が１．５％又は６．５
％の場合にはＭｉｌｌ含右吊含有ｌうず比較的低い値で
あり、また複合材料の曲げ強さはＭ（］含有囁が実質的
に０％又は４％の場合にＣＬＩ含有量の（ｌ［］ｆｌｉ
ｌに拘らず比較的低い値であり、Ｍり含有１１Ｉｆｉ０
．５〜２％の範囲に於て曲げ強さが最大１１ｆｆになり
、Ｍ９含有量がこの範囲より増大し又は減少するにつれ
て曲げ強さが徐々に減少し、Ｍ９含イ１吊か０．５％未
満の範囲に於てはＭ（Ｉ含イ１吊の減少につれて曲げ試
験の強さが急激に低下し、Ｍり布間睦が３％を越える範
囲に）にてはＩＶＨＩ含イ１ｉｔの増大につれて曲げ強
さが比較的急激に低下し、Ｍ９含布間が４％の場合に於
ける曲げ強さはＭ９含イｊ川が０％の場合と実質的に同
等若しくはそれ以下の値になることが解る。
これらの曲げ試験の結果より、繊組体積：＄４０％及び
３０％の窒化ケイ素ホイスカを強化繊維とし△ｌ −Ｃ
ＬＩ−ＭＶ系のアルミニウム合金をマトリックス金属と
する複合材料の強度を向上させるためには、マトリック
ス金属としてのアルミニウム合金のＣＵ含有量は２〜６
％、特に２〜５％であり、ＭＯ含有量は０．５％〜３％
、特に０．５〜２．５％、更には０．５〜２％であるこ
とが好ましいことが解る。
３０％の窒化ケイ素ホイスカを強化繊維とし△ｌ −Ｃ
ＬＩ−ＭＶ系のアルミニウム合金をマトリックス金属と
する複合材料の強度を向上させるためには、マトリック
ス金属としてのアルミニウム合金のＣＵ含有量は２〜６
％、特に２〜５％であり、ＭＯ含有量は０．５％〜３％
、特に０．５〜２．５％、更には０．５〜２％であるこ
とが好ましいことが解る。
実施例７
上述の二つの実施例より、アルミニウム合金のＣＩＪ含
Ｇ市及びＭ（Ｉ＋含イ１吊はそれぞれ２〜６％、０．５
〜３％であることが好ましいことが解ったので、強化繊
維である窒化ケイ素ホイスカの体積率が如何なるｆ＋ｉ
Ｊ ′ｃあることが適切であるかの検８４を行うべく、
Ｃｕ含有…が４％でありＭ９含イ了ｍが１％であり残部
が実質的にＡＩであるアルミニウム合金をマトリックス
金属とし、上述の実施例１及び２に於て使用された窒化
ケイ索車イス力を強化繊維とし、繊維体積率が５％、１
０％、２０％、３０％、４０％、５０％である複合材料
３＋〜Ｂ６を実施例１の場合と同一の要領及び条件にて
製造し、各複合材料に対し実施例１の場合と同一の条件
にて溶体化処理及び人工時効処理を施し、各複合材料よ
り実施例１の場合と同一の要領にて同一寸法の曲げ試験
片１３１〜Ｂｅを切出し、各曲げ試験片について実施例
１の場合と同一の要領及び条件にて曲げ試験を行った。
Ｇ市及びＭ（Ｉ＋含イ１吊はそれぞれ２〜６％、０．５
〜３％であることが好ましいことが解ったので、強化繊
維である窒化ケイ素ホイスカの体積率が如何なるｆ＋ｉ
Ｊ ′ｃあることが適切であるかの検８４を行うべく、
Ｃｕ含有…が４％でありＭ９含イ了ｍが１％であり残部
が実質的にＡＩであるアルミニウム合金をマトリックス
金属とし、上述の実施例１及び２に於て使用された窒化
ケイ索車イス力を強化繊維とし、繊維体積率が５％、１
０％、２０％、３０％、４０％、５０％である複合材料
３＋〜Ｂ６を実施例１の場合と同一の要領及び条件にて
製造し、各複合材料に対し実施例１の場合と同一の条件
にて溶体化処理及び人工時効処理を施し、各複合材料よ
り実施例１の場合と同一の要領にて同一寸法の曲げ試験
片１３１〜Ｂｅを切出し、各曲げ試験片について実施例
１の場合と同一の要領及び条件にて曲げ試験を行った。
またＣＬＩ含有量が４％でありＭｆＪ含有損が１％であ
り残部が実質的にＡＩであるアルミニウム合金の鋳物に
対し実施例１の場合と同一の条件にて溶体化処理及び人
工時効処理を施し、該鋳物より実施例１の場合と同一の
寸法の曲げ試験片Ｂｏを切出し、この曲げ試験片につい
ても実施例１の場合と同一の要領及び条件に０曲げ試験
を行った。
り残部が実質的にＡＩであるアルミニウム合金の鋳物に
対し実施例１の場合と同一の条件にて溶体化処理及び人
工時効処理を施し、該鋳物より実施例１の場合と同一の
寸法の曲げ試験片Ｂｏを切出し、この曲げ試験片につい
ても実施例１の場合と同一の要領及び条件に０曲げ試験
を行った。
これらの曲げ試験の結果を第６図に示す。
第６図より、繊射１体積率が０〜５％の範囲に於ては、
繊維体積率が増大されても複合材料の曲げ強さは殆ど向
」ニせず、マトリックス金属であるアルミニウム合金の
曲げ強さと同等の値であり、繊維体積率が５〜４０％の
範囲に於ては、繊維体積率の増大に伴ない曲げ強さが実
質的に線形的に大幅に増大し、繊維体積率が４０％以上
、特に５０％以上の範囲に於ては、曲げ強さは繊維体積
率が増大されても殆ど向上しないことが解る。従って強
化繊維として窒化ケイ素ホイスカの体積率は５〜５０％
、特に５〜４０％であることが好ましいことが解る。
繊維体積率が増大されても複合材料の曲げ強さは殆ど向
」ニせず、マトリックス金属であるアルミニウム合金の
曲げ強さと同等の値であり、繊維体積率が５〜４０％の
範囲に於ては、繊維体積率の増大に伴ない曲げ強さが実
質的に線形的に大幅に増大し、繊維体積率が４０％以上
、特に５０％以上の範囲に於ては、曲げ強さは繊維体積
率が増大されても殆ど向上しないことが解る。従って強
化繊維として窒化ケイ素ホイスカの体積率は５〜５０％
、特に５〜４０％であることが好ましいことが解る。
以上に於ては、本発明を本願発明６笠が行った実験的研
究との関連にＪρで幾つかの実流例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の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。
究との関連にＪρで幾つかの実流例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の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。
表 １ （その１）
合６７ Ｎ Ｏ，Ｃ１１含ｆａ （％） Ｍｑ含有巾
（％）Δ １ １． ５２
０． ０３△ ２ １．５２
０．４７△３ １． ５１
１． ０１Ａノ１． １．４９
１．９９△５ １．
４７ ２． ９８Ａ６ １
． ４６ ４． ０２Δ７
１．９９ ０．０４△８
１．９９ ０．５２△９
１．９７ １．０３△１０
１．９６ ２．００△１１ １
．９６ ２．９６Ａｌ２ １．９
５ ３．９５△１３ ３．０４
０．０３Δ１４ ３．０２
０．５１△１５ ３．０２
０゜９９Ａｌ６ ３．００
１．９６△１７ ２．９８
２．９８△１８ ２．９７
４．０１表 １（−での２〉 合金Ｎｏ、 Ｃｕ 含量ｆｆｉ ＜％） Ｍｒｌ
含ｊｒｔＦｔ Ｍ％）△１９ ４．．０３
０．０２Ａ２０ ４． ０２
０． ５２△２１ ４．０１
１．０１Ａ２２ ３．９８
２．０３Ａ２３ ３．９６
３．００△２４ ３．９５
３．９７△２５ ５．０３
０．０３Ａ２６ ５．０２ ０
．５２△２７ ５．０２ １．０４
△２８ ５．００ ２．０１Ａ
２９ ４．９９ ２．９９Ａ３
０ ４．９６ ３．９６△３１
６．０３ ０．０３△３２
６．０２ ０．４９Ａ３３
６．００ ０．’９８Ａ３４．
５．９８ ２．０２△３５
５．９６ ３．０１Ａ３６ ５．
９５ ４．０４表 １ 〈その３
） 合金Ｎｏ、 ＣＩＪ含有量（％） Ｍ（Ｊ含有徹（％
Ａ３７ ６．５１ ０．０３
△３８ ６．５０ ０．５１△
３９ ６．５０ １．０２△
４０ ６．４９ １．９９Δ４
１ ６．４７ ２．９８△４
２ ６．４７ ４．００表
２（その１） 窒化ケイ索車イス力の体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５ １０ ２０ ３０ ４０Ａｌ
４１ ４８ ６０ ６３ ７３△２ ４４ ５
３ ６４ ６７ ７８Ａ３ ４６ ５５ ６７ ６
９ ８０Ａ４ ４８ ５５ ６８ ７０ ８１Ａ５
４７ ５３ ６巳５ ６８ ７９Ａ６ ４０
４７ ５９ ６１ ７４Ａ７ ４．２ ５０ ６
１ ６５ ７５Ａ８ ５１ ５９ ７０ ７６ ９
２Ａ９ ５３ ６２ ７３ ７９ ９４Ａｌ０
５４ Ｇ３ ７４ ８０ ９５Δ１１ ５０ ５８
６９ ７５ ８８△１２ ４３ ４９ ６０ ６５
７７Ａｌ３ ４４ ５１ ６２ ６７ ７６Δ１４
５３ ６１ ７２ ７８ ９４Ａｌ５ ５６ ６
３ ７５ ８１ ９６△１６ ５７ ６４ ７６ ８
１ ９６Ａｌ７ ５１ ５８ ７０ ７４ ８８表
２（その２） 窒１ヒケイ素ホイスカの体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５ １０ ２０ ３０ ４０△１８
４３ ４８ ６０ ６４ ７６Δ１９ ４５ ５
３ ６３ ６８ ７８Δ２０ ５５ ６３ ７４ ８
１ ９６Δ２１ ５９ ６５ ７７ ８５ ９７△２
２ ５９ ６５ ７７ ８２ ９６△２３ ５１
５９ ７１ ７３ ８７△２４ ４２ ４８ ６１
６３ ７５△２５ ４６ ５４ ６５ ７０ ８０△
２６ ５７ ６５ ７６ ８５ ９８Δ２７ ６０
６７ ７８ ８３ ９８△２８ ５９ ６５ ７７
７９ ９７Ａ２９ ５０ ５７ ７０ ７３ ８７
△３０ ４１ ４７ ５９ ６３ ７５△３１ ４
８ ５５ ６７ ７１ ８２Ａ３２ ６０ ６７ ７
７ ７４ ８９Δ３３ ６１ ６８ ７８ ７４ ８
８△３４ ５９ ６４ ７６ ７３ ８６表 ２（
その３〉 窒化ケイ素ホイスカの体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５−１止 ユ エエ ニ△３５
４９ ５７ ６８ ７２ ８３△３６ ４０ ４６
５８ ６２ ７３Ａ３７ ４３ ５２ ６２ ６６
７９Ａ３８ ４９ ５７ ６７ ７１ ８３Ａ３９
４９ ５６ ６６ ７０ ８２△４０ ４８ ５４
６４ ６８ ８０△４１ ４６ ５１ ６２ ６６
７７Ａ４２ ３９ ４６ ５８ ６２ ７０
（％）Δ １ １． ５２
０． ０３△ ２ １．５２
０．４７△３ １． ５１
１． ０１Ａノ１． １．４９
１．９９△５ １．
４７ ２． ９８Ａ６ １
． ４６ ４． ０２Δ７
１．９９ ０．０４△８
１．９９ ０．５２△９
１．９７ １．０３△１０
１．９６ ２．００△１１ １
．９６ ２．９６Ａｌ２ １．９
５ ３．９５△１３ ３．０４
０．０３Δ１４ ３．０２
０．５１△１５ ３．０２
０゜９９Ａｌ６ ３．００
１．９６△１７ ２．９８
２．９８△１８ ２．９７
４．０１表 １（−での２〉 合金Ｎｏ、 Ｃｕ 含量ｆｆｉ ＜％） Ｍｒｌ
含ｊｒｔＦｔ Ｍ％）△１９ ４．．０３
０．０２Ａ２０ ４． ０２
０． ５２△２１ ４．０１
１．０１Ａ２２ ３．９８
２．０３Ａ２３ ３．９６
３．００△２４ ３．９５
３．９７△２５ ５．０３
０．０３Ａ２６ ５．０２ ０
．５２△２７ ５．０２ １．０４
△２８ ５．００ ２．０１Ａ
２９ ４．９９ ２．９９Ａ３
０ ４．９６ ３．９６△３１
６．０３ ０．０３△３２
６．０２ ０．４９Ａ３３
６．００ ０．’９８Ａ３４．
５．９８ ２．０２△３５
５．９６ ３．０１Ａ３６ ５．
９５ ４．０４表 １ 〈その３
） 合金Ｎｏ、 ＣＩＪ含有量（％） Ｍ（Ｊ含有徹（％
Ａ３７ ６．５１ ０．０３
△３８ ６．５０ ０．５１△
３９ ６．５０ １．０２△
４０ ６．４９ １．９９Δ４
１ ６．４７ ２．９８△４
２ ６．４７ ４．００表
２（その１） 窒化ケイ索車イス力の体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５ １０ ２０ ３０ ４０Ａｌ
４１ ４８ ６０ ６３ ７３△２ ４４ ５
３ ６４ ６７ ７８Ａ３ ４６ ５５ ６７ ６
９ ８０Ａ４ ４８ ５５ ６８ ７０ ８１Ａ５
４７ ５３ ６巳５ ６８ ７９Ａ６ ４０
４７ ５９ ６１ ７４Ａ７ ４．２ ５０ ６
１ ６５ ７５Ａ８ ５１ ５９ ７０ ７６ ９
２Ａ９ ５３ ６２ ７３ ７９ ９４Ａｌ０
５４ Ｇ３ ７４ ８０ ９５Δ１１ ５０ ５８
６９ ７５ ８８△１２ ４３ ４９ ６０ ６５
７７Ａｌ３ ４４ ５１ ６２ ６７ ７６Δ１４
５３ ６１ ７２ ７８ ９４Ａｌ５ ５６ ６
３ ７５ ８１ ９６△１６ ５７ ６４ ７６ ８
１ ９６Ａｌ７ ５１ ５８ ７０ ７４ ８８表
２（その２） 窒１ヒケイ素ホイスカの体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５ １０ ２０ ３０ ４０△１８
４３ ４８ ６０ ６４ ７６Δ１９ ４５ ５
３ ６３ ６８ ７８Δ２０ ５５ ６３ ７４ ８
１ ９６Δ２１ ５９ ６５ ７７ ８５ ９７△２
２ ５９ ６５ ７７ ８２ ９６△２３ ５１
５９ ７１ ７３ ８７△２４ ４２ ４８ ６１
６３ ７５△２５ ４６ ５４ ６５ ７０ ８０△
２６ ５７ ６５ ７６ ８５ ９８Δ２７ ６０
６７ ７８ ８３ ９８△２８ ５９ ６５ ７７
７９ ９７Ａ２９ ５０ ５７ ７０ ７３ ８７
△３０ ４１ ４７ ５９ ６３ ７５△３１ ４
８ ５５ ６７ ７１ ８２Ａ３２ ６０ ６７ ７
７ ７４ ８９Δ３３ ６１ ６８ ７８ ７４ ８
８△３４ ５９ ６４ ７６ ７３ ８６表 ２（
その３〉 窒化ケイ素ホイスカの体積率（％） 合金Ｎｏ、 ５−１止 ユ エエ ニ△３５
４９ ５７ ６８ ７２ ８３△３６ ４０ ４６
５８ ６２ ７３Ａ３７ ４３ ５２ ６２ ６６
７９Ａ３８ ４９ ５７ ６７ ７１ ８３Ａ３９
４９ ５６ ６６ ７０ ８２△４０ ４８ ５４
６４ ６８ ８０△４１ ４６ ５１ ６２ ６６
７７Ａ４２ ３９ ４６ ５８ ６２ ７０
第１図乃至第５図はそれぞれ体積率が２０％、１０％、
５％、４０％、３０％である窒化ケイ素ホイスカにて強
化されたアルミニウム合金よりなる複合材料について行
われた曲げ試験の結果に基づさ、ＣＬＩ含右含量パラメ
ータとしてＭ（Ｉ含有量と複合材料の曲げ強さどの関係
を示すグラフ、第６図はＣ１１含有弔が４％でありＭＩ
Ｊ含有量が１％であり残部が実質的にＡＩであるアルミ
ニウム合金をマトリックス金属とし、種々の体積率の窒
化ケイ索車イス力を強化繊維とする；立合材料について
行われた曲げ試験の結果に基づき、ｍ雄体積率と複合材
料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、第７図は周々の窒
化ケイ素ホイスカが三次元ランダムにて配向された繊維
成形体を示す斜視図、第８図は第７図に示された繊維成
形体がステンレス鋼製のケース内に充填された状態を示
プ斜祝図、第９図は第８図に示されたステンレス４Ｊ４
製のケース内に充填された繊組成形体を用いて行われる
高圧鋳造による複合材料の製造の鋳造工程を承り解図で
ある。 １・・・窒化ケイ素ホイスカ、 ２ａ・・・ケース、２
・・・Ａｌ帷成形体、３・・・鋳型、４・・・モールド
キャビティ。 ５・・・アルミニウム合金の溶場、６・・・プランジャ
特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
毅第 １ 図 Ｍ９含有率（％） 第 ２ 図 ０Ｆ Ｍ９含有＄ ｆ’／、１ ｖ＝３ 図 Ｍ９含有率（〃） 第 ４ 図 Ｍ９含有率（％） 第 ５７ Ｍ９含有＄Ｉ〃） 集 ７ 図 第 ８ 図 １窒化ケイ素ボイスヵ 〈自 発） 手続補正書 昭和６１年３月５日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４５３９号２）
発明の名称 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金３、補正をす
る者 事件どの関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田市トヨタ町１番地名 称 （３
２０） Ｉ−ヨタ自動車株式会社４、代理人
５％、４０％、３０％である窒化ケイ素ホイスカにて強
化されたアルミニウム合金よりなる複合材料について行
われた曲げ試験の結果に基づさ、ＣＬＩ含右含量パラメ
ータとしてＭ（Ｉ含有量と複合材料の曲げ強さどの関係
を示すグラフ、第６図はＣ１１含有弔が４％でありＭＩ
Ｊ含有量が１％であり残部が実質的にＡＩであるアルミ
ニウム合金をマトリックス金属とし、種々の体積率の窒
化ケイ索車イス力を強化繊維とする；立合材料について
行われた曲げ試験の結果に基づき、ｍ雄体積率と複合材
料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、第７図は周々の窒
化ケイ素ホイスカが三次元ランダムにて配向された繊維
成形体を示す斜視図、第８図は第７図に示された繊維成
形体がステンレス鋼製のケース内に充填された状態を示
プ斜祝図、第９図は第８図に示されたステンレス４Ｊ４
製のケース内に充填された繊組成形体を用いて行われる
高圧鋳造による複合材料の製造の鋳造工程を承り解図で
ある。 １・・・窒化ケイ素ホイスカ、 ２ａ・・・ケース、２
・・・Ａｌ帷成形体、３・・・鋳型、４・・・モールド
キャビティ。 ５・・・アルミニウム合金の溶場、６・・・プランジャ
特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
毅第 １ 図 Ｍ９含有率（％） 第 ２ 図 ０Ｆ Ｍ９含有＄ ｆ’／、１ ｖ＝３ 図 Ｍ９含有率（〃） 第 ４ 図 Ｍ９含有率（％） 第 ５７ Ｍ９含有＄Ｉ〃） 集 ７ 図 第 ８ 図 １窒化ケイ素ボイスヵ 〈自 発） 手続補正書 昭和６１年３月５日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４５３９号２）
発明の名称 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金３、補正をす
る者 事件どの関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田市トヨタ町１番地名 称 （３
２０） Ｉ−ヨタ自動車株式会社４、代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 窒化ケイ素ホイスカを強化繊維とし、Ｃｕ含有
量が２〜６％でありＭｇ含有量が０．５〜３％であり残
部が実質的にＡｌであるアルミニウム合金をマトリック
ス金属とし、前記窒化ケイ素ホイスカの体積率が５〜５
０％である窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金。 （２） 特許請求の範囲第１項の窒化ケイ素ホイスカ強
化アルミニウム合金に於て、前記窒化ケイ素ホイスカの
体積率は５〜４０％であることを特徴とする窒化ケイ素
ホイスカ強化アルミニウム合金。（３） 特許請求の範
囲第１項又は第２項の窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニ
ウム合金に於て、前記アルミニウム合金のＭｇ含有量は
０．５〜２．５％であることを特徴とする窒化ケイ素ホ
イスカ強化アルミニウム合金。 （４） 特許請求の範囲第３項の窒化ケイ素ホイスカ強
化アルミニウム合金に於て、前記窒化ケイ素ホイスカの
体積率は３０〜４０％であり、前記アルミニウム合金の
Ｃｕ含有量は２〜５％であることを特徴とする窒化ケイ
素ホイスカ強化アルミニウム合金。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2453986A JPS62182235A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金 |
| EP87101468A EP0236729B1 (en) | 1986-02-06 | 1987-02-04 | Composite material including silicon nitride whisker type short fiber reinforcing material and aluminum alloy matrix metal with moderate copper and magnesium contents |
| DE19873787904 DE3787904T2 (de) | 1986-02-06 | 1987-02-04 | Verbundwerkstoff mit kurzen Siliziumnitridfasern des Typs der versetzungsfreien Einkristalle als Verstärkungselement und eine Matrix, bestehend aus einer Aluminiumlegierung mit geringem Kupfer- und Magnesiumgehalt. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2453986A JPS62182235A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182235A true JPS62182235A (ja) | 1987-08-10 |
Family
ID=12140955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2453986A Pending JPS62182235A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 窒化ケイ素ホイスカ強化アルミニウム合金 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0236729B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62182235A (ja) |
| DE (1) | DE3787904T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU619576B2 (en) * | 1988-08-04 | 1992-01-30 | Advanced Composite Materials Corporation | Reinforced aluminum matrix composite |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2639360B1 (fr) * | 1988-11-21 | 1991-03-15 | Peugeot | Procede de fabrication d'un materiau composite a matrice metallique, et materiau obtenu par ce procede |
| CA2054018A1 (en) * | 1991-02-25 | 1992-08-26 | Thomas Wesley Gustafson | Metal matrix composite composition and method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251922A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-12 | Kobe Steel Ltd | ウイスカ−と金属粉末の均一混合法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1719503A1 (de) * | 1968-02-27 | 1971-05-27 | Gen Technologies Corp | Whiskerhaltige Legierungen bzw. Gegenstaende und Verfahren zu deren Herstellung |
| US3833697A (en) * | 1969-02-14 | 1974-09-03 | Melpar Inc | Process for consolidation and extrusion of fiber-reinforced composites |
| US4152149A (en) * | 1974-02-08 | 1979-05-01 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Composite material comprising reinforced aluminum or aluminum-base alloy |
| US4463058A (en) * | 1981-06-16 | 1984-07-31 | Atlantic Richfield Company | Silicon carbide whisker composites |
| JPS619537A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 無機短繊維強化金属複合材の製造法 |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP2453986A patent/JPS62182235A/ja active Pending
-
1987
- 1987-02-04 DE DE19873787904 patent/DE3787904T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-04 EP EP87101468A patent/EP0236729B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251922A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-12 | Kobe Steel Ltd | ウイスカ−と金属粉末の均一混合法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU619576B2 (en) * | 1988-08-04 | 1992-01-30 | Advanced Composite Materials Corporation | Reinforced aluminum matrix composite |
| US5106702A (en) * | 1988-08-04 | 1992-04-21 | Advanced Composite Materials Corporation | Reinforced aluminum matrix composite |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3787904D1 (de) | 1993-12-02 |
| EP0236729A2 (en) | 1987-09-16 |
| EP0236729B1 (en) | 1993-10-27 |
| DE3787904T2 (de) | 1994-03-17 |
| EP0236729A3 (en) | 1989-07-05 |
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