JPS62205238A

JPS62205238A - アルミナ−シリカ短繊維強化アルミニウム合金

Info

Publication number: JPS62205238A
Application number: JP4649886A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kubo; 雅洋久保; Tadashi Donomoto; 堂ノ本　忠; Atsuo Tanaka; 淳夫田中; Hidetoshi Hirai; 秀敏平井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1987-09-09
Also published as: JPH0364581B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、繊組強化金属複合材料に係り、更に詳細には
アルミナ−シリカ短繊維を強化ｍ雑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、即ちアルミナ−
シリカ短繊維強化アルミニウム合金に係る。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点繊維強化
全屈複合材料のマトリックス金属を成すアルミニウム合
金としては、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ラ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％Ｑｕ。

１１．０〜１３．０％３ｉ　、０．７〜１．３％Ｍ（１
，０，８〜１．５％Ｎｉ、残部実質的にＡｌ）ＪＩＳ現
格八０へＢ　（２，０〜４．０％ＣＬＩ。

８．５〜１０．５％Ｓｉ　、０．５〜１．５％Ｍ（１，
０，１〜１％Ｎｉ、残部実質的にＡｌ）ＪＩＳ規格Ａ０
４Ｃ（０，２５％≧ｃｕ　、６゜５〜７．５％Ｓｉ　、
０．２５〜０３４５％Ｍ（Ｊ、残部実質的にＡｌ）ＡＡ規格Ａ２０１（４〜５％ＣＬＩ　、　０．２〜０゜
４％Ｍｎ、０．１５〜０．３５％Ｍ　’Ｊ　Ｎ　Ｏ−１
５〜０．３５％Ｔｉ、残部実質的にＡｌ）ＡＡ規格△３
５６　（６，５〜７．５％Ｓｉ　、０゜２５〜０．４５
％Ｍｕ　、０．２≧Ｆｅ　、０．２％≧ＣＩ」、残部実
質的にＡｌ＞Ａ１−２〜３％ｌ−ｉ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％Ｓｉ、０．１
５−０．．４％Ｃｕ、０．８〜１．２％Ｍリ　、０．０
４〜０．３５％Ｃｒ、残部実質的にＡｌ）ＪＩＳ規格５
０５６　（０，３％≧Ｓｉ　、Ｑ、４％≧Ｆｅ、０．１
％≧ＣＩ　　、０．０５〜０．２％Ｍｎ　　、４．　５
〜５．　６％Ｍ！Ｊ　　、０．０５〜０．　２％Ｃｒ、
０．１％≧Ｚｎ、残部実質的にＡｌ）、ノＩｓ規格７０
７５　（０，４％≧Ｓｉ、０．５％≧Ｆｅ　　、１．　
２−２゜０％Ｃｕ　　、０．３≧Ｍ０．２）１〜２．９
％Ｍリ　、０．１８へ−０，２８％Ｃｒ　、５．１〜６
．１％Ｚｎ　、０．２％７ｉ、残部実質的にＡｌ＞これらのアルミニウム合金を７トリツクス金民とする複
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灸
番よ、強化繊維との関連に於て必ずしも最適の組成を右
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＋Ａ料に於け
る上述の如き問題に鑑み、従来より繊維強化金属複合材
料の製造に使用されている種々の強化繊維の中でも比較
的低回であり高強度を有し高温安定性及び強度向上効果
に優れた比較的アルミナ含有量の高いアルミナ−シリカ
短繊維を強化繊維とする複合材料に於て、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、ＣＩ＋及びＭ（ｌ含有量がそれぞれ特定の範
囲にあり且３ｉ　、　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
得られた知見に基づき、比較的アルミナ含イｆｉｆｆｉ
の高いアルミナ−シリカ短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ｆｉ１であっ
て、曲げ強さの如き機械的性質に帰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、６５％を越え８０
％未満のＡｌ　２０ｇ　、２０％を越え３５％未満の５
ｉＯｐ、０〜１０％の他の成分なる組成を有するアルミ
ナ−シリカ短繊維を強化繊維とし、ＣＬｌｌ含有量２〜
６％でありＭｇ含有泄が０５〜３．５％であり残部が実
質的に八（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
％ぐあるアルミナルシリカ短繊維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、強化繊維として比較的低回であり高強
度を有し高温安定性及び強度向、Ｆ効果に浸れた比較的
アルミナ含有量の高いアルミナ−シリカ短繊維が使用さ
れ、マトリックス金属としでＣｕ含イｊＭが２〜６％で
ありＭ（ｌ含有量が０．５〜ご３．５％であり残部が実
質的に△１℃あるアルミニラム合金が使用され、アルミ
ナ−シリカ短繊維の体積率が５〜５０％に設定されるこ
とにより、後に説明する木ｗｎ′ｆｅ明者等が行った実
験的研究の結果より明確である如く、強度等の機械的性
質に優れた低廉な複合材料を（７ることができる。

また本発明によれば、従来のアルミナ−シリカ短繊維強
化アルミニウム合金と同等の強度が得られれば十分であ
る場合には、アルミナ−シリカ短繊維の体積率は従来に
比して低い値であってよく、従って使用されるアルミナ
−シリカ短繊維の使用層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Ａ１にＣＵが添加
されると、そのＡｌ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含有恐が２％未満ではその
効果が十分ではなく、逆にＣｕ含有ｍが６％を越えると
複合材料は極めて脆弱になり、中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含有間は２〜６％、好
ましくは２〜５．５％とされる。

また強化繊維としてのアルミナ−シリカ類ｍ　ｍの表面
には通常酸化物が存在しており、マトリックス金属の溶
湯中に酸化物形成傾向の大きいＭｇが含有されていれば
、Ｍｇが７ルミナ一シリカ知Ｉ４１帷表面の酸化物と反
応してアルミナ−シリカ短繊維の表面を還元させるため
、溶融マトリックス金属とアルミノ゛−シリカクＤ繊維
との！ｖ符性が向上し、Ｍｏ含有附が２〜３％程度まで
の範囲に於てはＭｇ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含有量が３．５％を越えると
複合材料の強度が急激に低下してしまう。従って本発明
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
Ｍａ含有酊は０．５〜３．５％、好ましくは１．５〜３
％とされる。

また上述の如き組成を有す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ては、アルミナ−シリカ
ｙＪＪ繊維の体積率が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Ｉζアルミナ−シリカ短繊維
の体積率が４０％、特に５０％を越えると、アルミナ−
シリカ短繊維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アルミ
ナ−シリカ短繊維の体積率の増大と共に向上するが、ア
ルミナ−シリカ￥ｎｌ！雑の体積率が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、Ｍｌ雑
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、アルミナ−シリカ短
繊維の体積率は５〜５０％、好ましくは５〜４０％とさ
れる。

また本発明の複合材料に於けるアルミナ−シリカ短繊維
は非晶質アルミナ−シリカｙｎｍ雑及び結晶質アルミナ
−シリカ短繊維（ムライト結晶（３Ａ１２０＋　　・２
ＳｉＯ２）を含むアルミナ−シリカ短繊維）の何れであ
ってもよく、アルミナ−シリカ短繊維として結晶質アル
ミナ−シリカ類１ｊＡＭが使用される場合に於ては、ア
ルミニウム合金が上述の組成を有していれば、結晶質ア
ルミナ−シリカ短ｗ４維のムライト結晶患の如何に拘ら
ず、他の組成のアルミニウム合金がマトリックス金属と
して使用される場合に比して、複合材料の強度を向上さ
せることができる。

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、アルミナ−シリカ類ｍｍが非晶質であると結晶質で
あるとを問わず、アルミナ−シリカ′Ｊｒｉ繊維の体積
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
ＣＬＩ含有量は２〜５５％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、アルミナ−
シリカ短繊維の体積率が３０〜４０％である場合には、
アルミニウム合金のＣｕ含有檄は２〜５．５％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含有間は比較的高い値であり、アル
ミニウム合金中のｃｕｍ＋ａにムラがある場合には、Ｃ
ＵＳ度が高い部分が脆弱になり、従って均質なマトリッ
クス金属を（りることができない。従って水元１１Ｊｉ
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０１８度が均一になるよう、Ｃｕ含有層が０．５
％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は、４８０〜５２０℃にて２〜
８時間に屋る溶体化処理が施され、好ましくは更に１５
０〜２００℃にて２〜８時間に亙る時効処理が施され、
またＣｕ含有層が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
は更に１５０〜２００℃にて２〜８時間に屋る時効処理
が施される。

更に本発明の複合材料に於ｃプるアルミナ−シリアＪ短
繊維又はアルミナ−シリカの不連続繊維はアルミナ−シ
リカの連ＭＩＭ維が所定の長さに切断された乙のの何れ
であってもよい。またアルミナ−シリカ短繊維の繊維長
は１０μ〜７ｃ■、特に１０μ〜５ｃｎ＋程度であるこ
とが好ましく、繊維径は１〜３０μ、特に１〜２５μ程
度であることが好まし・い。更にマトリックス金属の組
成が本発明に従って設定される場合にはアルミナ−シリ
カ繊維の配向に拘らず高強度の複合材料が１ｑられるの
で、繊維の配向は一方向配向、二次元ランダム配向、三
次元ランダム配向の如き任意の配向て・あってよいが、
ある特定の方向に高強度であることが要求される場合に
於て繊維の配向が一方向配向又は二次元ランダム配向で
あるｊ易合には、その特定の方向が一方向配向の方向又
は二次元ランダム配向の甲面に沿う方向に設定されるこ
とが好ましい。

尚本発明に関連す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号、同６０−１２０７８７号、同６０−１
２０７８８号、同６１−１９７９３号明ｍｉａに（よ、
それぞれ■炭化ケイ素短ｍ維を強化繊維とし、ＣＩＪ含
右階が２〜６％でありＭｏ含有ｍが２〜４％であり残部
が実質的にＡ１であるアルミニウム合金を７１ヘリツク
ス金属とし、前記炭化ケイ素短ｍ帷の体積率が５〜５０
％である炭化ケイ素短繊維強化アルミニウム合金、■ア
ルミナ短繊維を強化繊維とし、Ｃｕ含有層が２〜６％で
ありＭａ含含有が０．５〜４％であり残部が実質的にＡ
１であるアルミニウム合金をマトリックス金属とし、前
記アルミナ類繊維の体積率が５〜５０％であるアルミナ
短ｌｌＨ強化アルミニウム合金、■炭化ケイ素短繊維を
強化繊維とし、ＣＬＩ含有層が２〜６％でありＭｇ含有
屋が０〜２％であり残部が実質的にＡ１であるアルミニ
ウム合金をマトリックス金属とし、前記炭化ケイ素短繊
帷の体積率が５〜５０％である炭化ケイ素′ｆｒｉ繊維
強化アルミニウム合金、■３５〜６５％Ａｌｐ０３．６
５〜３５％Ｓｉ　０２．０〜１０％他の成分なる組成を
有す゛るアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とし、Ｃｕ
含有層が２〜６％でありＭｇ含有ｍが０．５〜３．５％
であり残部が実質的にＡ１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′ｊＢｍ帷強
化アルミニウム合金が開示されている。

本明細ｍに１Ａ４）るパーセンテージはｍ維の体積率の
表現の場合を除き全て用潰％であり、アルミニウム合金
の組成の表現に於ける［実質的にＡｌｌとはマトリック
ス金属としてのアルミニウム合金中に含まれるＡｌ、Ｃ
ｕ、Ｍｇ以外の３＋　、Ｆ（！　。

Ｚｎ、１ｙｌｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ（Ｆ）如キネＴｉＪ
避的な金属元素の合計が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
し、アルミナ−シリカ短！＆ｌＨの組成の表現に於ける
「実質的に５ｉ０２Ｊとはアルミナ−シリカ短繊維を構
成するＡｌ２Ｏ３及びＳｔＯ！以外の元素が不純物程度
にしか含まれていないことを意味する。更に本明ｔＩＪ
Ｊ虐に於ける組成や温度に１’３１Ｎするｒ以上Ｊ　「
以下」　「〜」による範囲の表示に於ては、それら自身
の値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。

実施例１結晶質アルミナ−シリカ短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
組成のものが適切であるかについての検討を行うべく、
結晶質アルミナ−シリカ類繊維（７２％Ａｌ２ｈａ、残
部実質的にＳｉＯ２）ムライト結晶Ｊ！１６０％、平均
繊維長１ｍｍ、平均ｍ組径３μｍ）を強化繊維とし、Ａ
ｌ　−Ｑｕ−Ｍｇ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（純度９９％以上）とＡ１−５０％Ｃｕ母合金
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Ｍａ含含有を有し残部が実質的にＡ１
であるアルミニウム合金Ａ１〜Ａ５６を形成した。次い
で結晶質アルミナ−シリカ知繊維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１４図
に示されている如く結晶質アルミナ−シリカ短繊維１よ
りなりｍ雌体積率が２０％、１０％、及び５％である３
８Ｘ１００Ｘ１６ｍｍの繊維成形体２を形成した。この
場合個々の結晶質アルミナ−シリカ類ｍ１１は第１４図
に示されている如く、３８Ｘ１００ｍａ＋の平面に平行
な平面内に於てはランダムに配向され、この平面に垂直
な方向に積重ねられた二次元ランダムに配向された。

次いで第１５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で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１９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７
００℃のアルミニウム合金の溶湯５を素早く注渇し、該
ｗＩ澗を約２００℃のプランジャ６により１０００ｋ（
１／ａ＊’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（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
ケースより結晶質アルミナ−シリカ類ｍ、ｔｏ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し繊維体
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ＩＶＨＩ含有量に拘らず、Ｃ
ｕ含有量が実質的に１．５％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、５３０℃
にて８時間に亙る溶体化処理と１６０℃にて８時間に屋
る人工時効処理を施し、Ｃｕ含有量が実質的に２〜３％
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含有量が実質的に４〜６．５％以下であるアルミニ
ウム合金を７トリツクス金属とする複合材料に対しては
、４８０℃にて８時間に亙る溶体化処理と１６０℃にて
８時間に厘る人工時効処理を施した。　　　　。

次いで上述の如く製造され熱処理が施された各複合材料
より、長さ５Ｑ＋ａ（幅１（Ｍ＋ｓ、厚さ２１１の曲げ
試験片をその５０ｘｂ向の二次元ランダム平面に平行になるよう切出し、各曲
げ試験片について支点間距離４０ｍ１にて３点曲げ試験
を行った。尚これらの曲げ試験に於ては、破断時に於け
る表面応力Ｍ／Ｚ　（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）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ｋ（１／１１２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含右階をパラメータとしてＭＯ含有ｍと複合
材料の曲げ強さくｋ（ｌ／１１２）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、結ＥＡ賀アルミナ−シ
リカ短繊維の体積率が２０％、１０％、５％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Ｍｇ含有量に拘らず比
較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭｇ含有
量が実質的に０％又は４％の場合にＣＬＩ含有間の如何
に拘らず比較的低い値であり、Ｍｇ含有噴が２〜３％の
範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍｉｌ含有磨がこ
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、特にＭＣＩ含有恐が３．５％を越える範囲に
於てはＭｇ含有量の増大につれて曲げ強さが急激に低下
し、Ｍ（ｌ含有量が４％の場合に於りる曲げ強さはＭ（
ｌ含有量が０％の場合と実質的に同等又はそれよりも低
い値になることが解る。

これらの曲げ試験の結果より、７２％Ａｌ　ｔ　Ｏ３、
残部実質的に＄１０？なる組成を有し、ｔａＭ体積率２
０％、１０％、５％の結晶質アルミナ−シリカ短ｕＡＮ
を強化繊維としＡｌ　−Ｃｕ−Ｍｇ系のアルミニウム合
金をマトリックス金属と１６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含有遣は２〜６％であり、Ｉｌｌ含有Φは０．
５〜３．５％、特に１．５〜３．５％であることが好ま
しいことが解る。。

実施例２結晶質アルミ犬−シリカ短繊維の体ｖ３率が４０％及び
３０％に設定された点を除き実施例１の場合と同一の要
領及び条件にてｌ！！潰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Ｆ記の表２）第４図及び第５５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↑ＳづきＣｕ含有間をパラメータとしてＭり含イ１
ｍと複合材料の曲げ強さくｋｇ／１ｍ２）との関係を表
わしている。

表２）第４図及び第５図より、結晶質アルミツー−シリ
カ短Ｉ！緒の体積率が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ＣＩＪ含有伝が１
．５％又は６．５％の場合にはＭり含有ｍに拘らず比較
的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭ（ｌ含有
量が実質的に０％又は４％の場合にＱ　ＩＪｌ含有量如
何に拘らず比較的低い値であり、Ｍｇ含有量が２〜３６
％の範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍｃ＋含有ｍ
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、特にＭｕ含有舒が３．５％を越える範囲
に於てはＭａ含有巾の増大につれて曲げ強さが急激に低
下し、Ｍり含有量が４％の場合に於ける曲げ強さはＭＯ
含何ｍが０％の場合と実質的に同等又はそれよりも低い
値になることが解る。

これらの曲げ試験の結果より、７２％Ａ！２０ａ１残部
実質的に５ｔｏｐなる組成を有し、繊維体積率４０％及
び３０％の結晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化繊維と
しＡｌ　−ＣＩＪ−ＭＯ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
有間は２〜６％、特ｉｃ２〜５．５％であり、Ｍｇ含有
ｆｆＨ１０゜５〜３．５％、特に１．５〜３．５％であ
ることが好ましいことが解る。

実施例３アルミナ−シリカ短繊維として７２％ＡｌｚＯ３、残部
実質的に８１０２なる組成を有する非晶質アルミナ−シ
リカ短繊維（平均繊Ｎ長２１１Ｌ平均繊紺径３μｌ）が
使用され、ｆｆｌＧｌ体債率が１０％に設定された点を
除き、実施ＰＡ１の場合と同一の要領及び条（１にで製
造された複合材ｒ１について、実施例１の曲げ試験と同
様の曲げ試験を打つＩζ。

この曲げ試験の結果を下記の表３及び第６図に示す。尚
表３に示された各複合材料の曲げ強さの中位はｋｇ／′
ｌ１ｌ１２である。

表３及び第６図より、接合材料の曲げ強さはＣｕ含有間
が１．５％又は６．５％の場合にはＭり含有量に拘らず
比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭ（ｌ
含有量が実質的に０％又番、表４％の場合にＣＬＩ含１
含量４量何に拘らず比較的低い値であり、Ｍり含有間が
２へ一３％の範囲に於Ｃ曲げ強さが最大値になり、Ｍｇ
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、特にＭｇ含有量が３．５％を越え
る範囲に於てはＭり含有量の増大につれて曲げ強さが急
激に低下し、Ｍｇ含有量が４％の場合に於Ｇ〕る曲げ強
さはＭｇ含有間が０％の場合よりも低い値になることが
解る。

この曲げ試験の結果より、７２％Ａｌｐｈ３、残部実質
的に５ｉ０２なる組成を有し、繊維体積率が１０％であ
る非晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化繊維としＡｌ　
−Ｃｕ−ＭＱ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場合にもそ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０
０含有量は２〜６％であり、Ｍｇ含有ｆｆｔは０．５〜
３．５％、１．５〜３．５％であることが好ましいこと
が解る。

実施例４非晶質アルミナ−シリカ短繊維の体積率及び平均繊維長
がそれぞれ３０％、０．８１に設定された点を除き、実
施例３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。この曲げ試験の結果を下記の表３及び第７図に
示す。

表３及び第７図より、複合材料の曲げ強さはＣＵ含有■
が１．５％又は６．５％の場合にはｌ’ＶＩＵ含有間に
拘らず比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さは
ＭＵ含右■が実質的に０％又は４％の場合にＣＬＩ含有
量の如何に拘らず比較的低い値であり、ＭＩ３含有ｍが
２〜３％の範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍ（Ｊ
含有量がこの範囲より増大し又は減少Ｊるにつれて曲げ
強さが徐々に減少し、特にＭｇ含有量が３．５％を越え
る範囲に於てはＭ（ｌ含有量の増大につれて曲げ強さが
急激に低下し、Ｍｇ含有量が４％の場合に於ける曲げ強
さはＭｇ含有量が０％の場合よりも低い値になることが
解る。

この曲げ試験の結果より、７７％Ａ１１Ｏａ−残部実質
的に８１０２なる組成を有し、繊維体積率が３０％であ
る非晶質アルミナ−シリカ短４ＩＮを強化繊維としＡｌ
　−Ｃｕ−Ｍｇ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場合にもそ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Ｃ
ｕ含自量は２〜６％、特に２〜５．５％であり、Ｍｇ含
有量は０．５〜３．５％、特に１．５〜３．５％である
ことが好ましいことが解る。

実施例５結晶質アルミナ−シリカ′Ｉｎ繊維として７７％Ａｌ！
ｏｔ、残部実質的に８１０２なる組成を有し、ムライト
結晶量が６０％である結晶質アルミナ−シリカ短編Ｎ（
平均ｍＮ長１．５１１１’ｌ平均繊維径３．２μｍ）が
使用され、繊維体積率が１０％に設定された点を除き、
実施例１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。この曲げ試験の結果を下記の表４のＩＩｇ及
び第８図に示す。尚表４に示された各複合材料の曲げ強
さの単位は向／ｌｌｍ２である。

表４及び第８図より、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ＭＯ含有潰に拘らず
比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭｇ含
有量が実質的に０％又は４％の場合にＣｕ含含有の如何
に拘らず比較的低い値であり、Ｍｇ含有量が２〜３％の
範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍａ金含有間この
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、特にＭｇ含有量が３．５％を越える範囲に於て
はＭｇ含有量の増大につれて曲げ強さが急激に低下し、
Ｍｇ含有量が４％の場合に於ける曲げ強さはＭＱ含有潰
が０％の場合と実質的に同等又はそれよりも低い値にな
ることが解る。

この曲げ試験の結果より、７７％Ａｌ２Ｏ！、残部実質
的に５ｈｏｔなる組成を有し、繊維体積率が１０％であ
る結晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化繊維としＡｌ　
−Ｃｕ−ＭＯ系のアルミニウム合金をマトリックス金属
とする複合材料の場合にもそ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
含有吊は２〜６％であり、Ｍ（ｌ含有量は０．５−３．
５％、特に１．５〜３．５％であることが好ましいこと
が解る。

実施例６アルミナ−シリカ短繊維として７７％Ａｌ２Ｏ３、残部
実質的にＳｔｏｗなる組成を有する非品質アルミナ−シ
リカ短繊維（平均繊ｍ長Ｑ、５ｍｍ。

平均繊維径３．２μｍ）が使用され、繊維体積率が３ｏ
％に設定された点を除き、実施例１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。この曲げ試験の結
果を下記の表４のｎ１ｆｌ及び第９図に示す。

表４及び第９図より、複合材料の曲げ強さはＣＵ含有陽
が１．５％又は６．５％の場合にはＭｏ含有量に拘らず
比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭＣＩ
含有覆が実質的に０％又は４％の場合にＣＬＩ含右含有
如何に拘らず比較的低い値であり、Ｍｇ含有量が２〜３
％の範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍｏ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、特にＭｌ）含有量が３．５％を越える範囲
に於てはＭｇ含イ１陽の増大につれて曲げ強さが急激に
低下し、ＭＣＩ含ｆｔＴｆｔｌが４％の場合に於ける曲
げ強さはＭＯ含有１が０％の場合よりも低い値になるこ
とが解る。

この曲げ試験の結果より、７７％Ａｌｌ！０３、残部実
質的に５ｔｏｐなる組成を有し、繊維体積率が３０％で
ある非晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化ｍｕとしΔｌ
　−ＧＯ−ＭＯ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場合にもその強度を向上させるため
には、７１−リックス金属としてのアルミニウム合金の
ＱＵ含有量は２〜６％、２・〜５．５％であり、Ｍｇ含
有量は０゜５〜３．５％、特に１．５〜３．５％である
ことが好ましいことが解る。

実施例７アルミＪ゛−シリカ短繊維として（３７％Ａｌ２Ｏ３、
残部実質的に５ｉＯｅなる組成を有し、ムライト結晶ｍ
が６０％である結晶質アルミナ−シリカ１１Ｎａｌｌｌ
　（平均１１１ｍ１％０．３ｍｍ、　平均ｍＮ径２゜６
μｍ）が使用され、ｍ雌体積率が３０％に設定された点
を除き、実施例１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。この曲げ試験の結果を下記の表４の
■欄及び第１０図に示す。

表４及び第１０図より、複合材料の曲げ強さはＱｕ含有
量が１．５％又は６．５％の場合にはＭす含有量に拘ら
ず比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭｇ
含有量が実質的に０％又は４％の場合にＣｕ含有盪の如
何に拘らず比較的低い値ひあり、Ｍｇ含有量が２〜３％
の範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍｇ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、特にＭｇ含有量が３．５％を越える範囲に於
てはＭ（Ｊ含有量の増大につれて曲げ強さが急激に低下
し、ＭＩＪ含有間が４％の場合に於ける曲げ強さはＭＯ
含有隋が０％の場合よりも低い値になることが解る。

この曲げ試験の結果より、６７％Ａｌ２Ｏ３、残部実質
的に５ｔｅｐなる組成を有し、ａｍ休体率が３０％であ
る結晶質アルミナ−シリカ知Ｉ！帷を強化繊維とし△ｌ
　−Ｇｕ−ＭＯ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場合にもそ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Ｃ
ＩＪ含有量は２〜６％、特に２〜５．５％であり、Ｍｏ
含有量は０．５〜３．５％、特に１．５〜３．５％であ
ることが好ましいことが解る。

実施例８アルミナ−シリカ短繊維として６７％Ａｌ　ｔ　Ｏり、
残部実質的に５ｉｎｔなる組成を有する非晶質アルミナ
−シリカ短繊維（平均ｍ帷長１．２１１１１１゜平均繊
維径２．６μｍ）が使用され、繊維体積率が１０％に設
定された点を除き、実施例１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。この曲げ試験の結果を下
記の表４のＩ欄及び第１１図に示プ。

表４及び第１１図より、複合材料の曲げ強さはＣＬＩ含
有量が１．５％又は６．５％の場合にはＭり含有量に拘
らず比較的低い値であり、また複合材料の曲げ強さはＭ
（Ｊ含有量が実質的に０％又は４％の場合にＣｕ金含有
の如何に拘らず比較的低い値であり、Ｍ（ＩＩ金含有が
１〜２％の範囲に於て曲げ強さが最大値になり、Ｍ（ｌ
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、特にＭｇ含有量が３．５％を越え
る範囲に於てはＭ（］含含有ｔの増大につれて曲げ強さ
が急激に低下し、Ｍ（ｌ含有層が４％の場合に於ける曲
げ強さはＭｇ含有量が０％の場合よりも低い値になるこ
とが解る。

この曲げ試験の結束より、６７％Ａｌｐｈ３、残部実質
的にＳｌ０ｇなる組成を有し、繊維体積率が１０％であ
る非晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とし△ｌ　
−Ｃｕ−Ｍｇ系のアルミニウム合金をマトリックス金属
とする複合材料の場合にもそ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
含含有線２〜６％であり、Ｍｇ含有量は０．５％〜３．
５％、特に１．５〜３．５％であることが好ましいこと
が解る。

実施例９上述の各実施例より、アルミナ−シリカ短繊維が結晶質
及び非晶質アルミナ−シリカ短繊維の何れの場合にも、
アルミニウム合金のＣｕ含含有灰びＭｇ含有量はそれぞ
れ２〜６％、０．５〜３゜５％であることが好ましいこ
とが解ったので、強化繊維であるアルミナ−シリカ短繊
維の体８！Ｉ率が如何なる値であることが適切であるか
の検討を行うべく、Ｃｕ含含有線４％でありＭｇ含有量
が２％であり残部が実質的にＡ１であるアルミニウム合
金をマトリックス金属とし、それぞれ上述の実施例１及
び３に於て使用された結晶質アルミナ−シリカ短繊維及
び非晶質アルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とし、繊維
体積率が５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０
％である複合材料８１〜Ｂ６及びＣ＋−Ｇｏ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Ｂ＋〜Ｂ６及びＣ＋
−Ｇｏ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ＭＩＪ含有闇が２％であ
り残部が実質的にＡｌ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Ｂｅ及びＣｏを切出し、それらの曲げ
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
にて曲げ試験を行った。これらの曲げ試験の結果を第１
５図に示す。

第１２図より、強化ｍ紐が結晶質アルミナ−シリカ知ｍ
ａであるか非晶質アルミナ−シリン短繊維であるかに拘
らず、繊維体積率が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上せず、
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、それぞれ繊維体積率が５〜３０％、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
て強化繊維としてアルミナ−シリカ短繊維の体積率は、
そのｔ’１類に拘らず、５〜５０％、特に５〜４０％で
あることが望ましいことが解る。

実施例１０アルミナ−シリカ短繊維として結晶質アルミナ−シリカ
短ｍｅｎが使用される場合に於て、ムライト結晶量が複
合材料の曲げ強さに対し如何なる影響を及ぼすかについ
ての検討を行うべく、ＣＬＩ含有ｍが４％でありＭｏ含
有層が２％であり残部が実質的にＡｌであるアルミニウ
ム合金をマトリックス金属として、６７％Ａｌ２Ｏ３、
残部実質的にＳｉｎｇなる組成を有し、ムライト結晶量
が０％、２０％、４０％、６０％、８０％であり、繊維
体積率が１０％及び３０％である結晶質アルミナ−シリ
カ短繊維（それぞれ平均繊維長Ｑ、Ｑｎ＋＋＋。

０．３ｒａｒｍ、平均８Ｍ径２．６μｍ　、２．６μｍ
　）を強化繊維とする複合材料Ｄｏ＝Ｄ４及びＥｏ〜Ｅ
４．７２％Ａｌ　ｔ　Ｏ◎、残部実質的に８１０゜なる
組成を有し、ムライト結晶量が０％、２０％、４０％、
６０％、８０％であり、繊維体積率が１０％及び３０％
である結品質アルミナ−シリカ短繊Ｍ（それぞれ平均繊
維長１．ＱＩＩＩ、平均繊維径３，０μＩＩ、３．０μ
ｌ１ｌ）を強化繊維とする複合材料Ｆｏ”−Ｆｚ及びＧ
ｏ　”（３４，７７％Ａｌ２Ｏ３、残部実質的に８１０
２なる組成を有し、ムライト結晶１１’ｏ％、２０％、
４０％、６０％、８０％であり、ｍＮ体積率が１０％及
び３０％である結晶質アルミナ−シリカ短繊維（それぞ
れ平均繊維長１．５１１１１１１．０．５ｍｍ、平均繊
Ｍ径３．２μｍ、３．２μｌ）を強化ＪＭＮとする複合
材料Ｈ。

〜Ｈ４及び［ａ＝Ｉ４を実施ｔ／Ａ１の場合と同一のａ
Ｓ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。

これらの曲げ試験の結果を第１３図に示ず。尚第１３図
に於て、横軸は強化繊維としての結晶質アルミナ−シリ
カ短繊維のムライト結晶ｆｆ１（％）を示している。

第１３図より、マトリックス金属として上述の組成のア
ルミニウム合金が使用される場合には、ムライト結晶学
が比較的小さい場合にも複合材ｖ１の曲げ強さは比較的
高い値であり、ムライト結晶ｍの如何による複合材料の
曲げ強さの変化性は小さく、従ってアルミナ−シリカ短
繊維として結晶質アルミナ−シリカ短繊維が使用される
Ｓ合にはムライト結晶Ｍは如何なる値であってもよいこ
とが解る。

以上に於ては、本発明を木Ｍ（発１１Ｈ％等が行った実
験的研究との関連に於て幾つかの実施例についで詳細に
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、本発明の馳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）合金Ｎｏ　　ＣＵ含有ｆｆ１（ｖｔ％　Ｍｇ含有ｆｉ（
ｗｔ％）Ａ１　　　　１．５４　　　　　０．０４Ａ２
　　　　１．５３　　　　　０．５１Ａ３　　　　１．
５１　　　　　１．０２Δ４　　　　１．５０　　　　
　２．００Ａ５　　　　１．４８　　　　　２．９８八
〇　　　　　１．４７　　　　　３．４６Ａ７　　　　
１．４７　　　　　３．９９Ａ８　　　　２．０２　　
　　　０．０３△９　　　　２．０２　　　　　０．５
２ＡｌＯ１，９９０，９６Ａ１１　　　１．９８　　　　　１．９８Δ１２　　　
１．９６　　　　　３．０１Ａ１３　　　１．９５　　
　　　３．４７△１４　　　１．９５　　　　　４．０
４△１５　　　３．０３　　　　　０．０３△１６　　
　３．０２　　　　　０．４８△１７　　　３．０１　
　　　　０．９７△１８　　　２，９９　　　　　１．
９８表　１（その２）合金Ｎｏ　　ＣＬＩ含イｊｆｆｉ（ｗｔ％　Ｍ　含有ｆ
ｆｉ（ｗｔ％△１９　　　２．９Ｂ　　　　　　３．０
１△２０　　　２．９８　　　　　３．５２八２１　　
　２．９６　　　　　４．０３△２２　　　４．０４　
　　　　０．０１Ａ２３　　４゜０３　　　　　０．５
１Ａ２４　　４゜０１　　　　　０．９８Ａ２５　　　
３．９８　　　　　１．９７Ａ２６　　　３．９７　　
　　　３．００Ａ２７　　　３．９７　　　　　３．５
１Ａ２８　　　３．９５　　　　　３．９９Δ２９　　
　５．０４　　　　　０．０４Ａ３０　　　５．０３　
　　　　０．５２Ａ３１　　　５．０２　　　　　０．
９６Ａ３２　　　５．０１　　　　　２．０１Ａ３３　
　　４．９６　　　　　３．０３Ａ３４　　　４．９５
　　　　　３．４９Δ３５　　　４．９５　　　　　３
．９７Ａ３６　　　５．５４　　　　　０．０２表　１
（その３）ＬＬ！Ｌ　Ｃｕ含有１ｉ（ｖｔ％　Ｍｌ）含有ＦＩｉ（
Ｗ【％）Ａ３７　　　５．５４　　　　　０．５３△３
８　　　５．５２　　　　　１．０１Ａ３９　　５．５
１　　　　　２．０２Ａ４０　　　５．４９　　　　　
２．９７Ａ４１　　　５．４７　　　　　３．０３Ａ４
２　　　５．４５　　　　　４．０１Ａ４３　　　６．
０３　　　　　０．０２Ａ４４　　　６．０３　　　　
　０．４７Ａ４５　　　６．０３　　　　　０．９９Ａ
４６　　　６．０１　　　　　２．００Ａ４７　　　６
．００　　　　　２．９８Ａ４Ｂ　　　　５．９６　　
　　　３．５１Ａ４９　　　５．９６　　　　　４．０
１Ａ５０　　　６．５２　　　　　０．０３Ａ５１　　
　６．５１　　　　　０．５１Ａ５２　　　６．４９　
　　　　０．９９Ａ５３　　　６．４７　　　　　２．
０３Ａ５４　　　６．４７　　　　　３．０４表　１（
その４）合金Ｎｏ　　Ｃｕ含　吊（ｗｔ％　Ｍ　含　ｆｆ１ｗ１
％）Ａ５５　　　６．４７　　　　　３．５２Ａ５６　
　　６．４５　　　　　３．９６表　２（その１）Ａｌ　　　３８　４１　４５　４８　５１Ａ２　　４３
　４６　４９　５０　５３△３　　４４　４７　５０　
５１　５４Ａ４　　４８　５２　５４　５７　５８△５
　　４９　５３　５５　５８　５９Ａ６　　４８　５０
　５２　５７　５７△７　　３９　４３　４４　５３　
５１Ａ８　　４０　４３　４７　５１　５５△９　　５
０　５３　５５　５９　６２Ａ１０　５１　５４　５６
　６０　６３△１１　５０　５８　６１　６８　７２Ａ
１２　５７　５９　６２　７１　７４Δ１３　５６　５
７　５７　６８　７２Ａ１４　４０　４５　４６　５７
　５２Δ１５　４４　４７　５１　６０　６３Ａ１６　
５２　５５　５８　６６　６８Ａ１７　５２　５５　５
９　６７　６９表　２（その２）Ａ１８　５９　６１　６６　７３　７５Ａ１９　５９　
６２　６７　７４　７６Ａ２０　５７　５９　６２　７
１　７２Ａ２１　３９　４４　４６　５７　５２Ａ２２
　４６　５０　５５　６６　６８Ａ２３　５４　５７　
６０　７０　７２Ａ２４　５４　５８　６２　７１　７
２Ａ２５　６１　６４　７０　７６　７９Ａ２６　６２
　６５　７１　７５　７８Ａ２７　５９　６１　６５　
７０　７２Ａ２８　３８　４５　４５　５６　５０Ａ２
９　５０　５３　５８　６５　６６Ａ３０　５５　５８
　６２　６９　７０Ａ３１　５６　５８　６３　７０　
７１Δ３２　６３　６５　７２　７４　７７Ａ３３　６
２　６５　７２　７４　７６Ａ３４　５８　６０　６６
　７１　７１表　２（その３）Ａ３５　３７　４４　４７　５６　５０Ａ３６　５１　
５４　５９　６２　６４△３７　５５　５７　６２　６
７　６９Ａ３８　５５　５７　６２　６８　６９Ａ３９
　６１　６３　６９　７４　７４Ａ４０　６０　６３　
６９　７３　７３Ａ４１　５８　５９　６３　６９　７
０Ａ４２　３８　４３　４６　５５　５１Ａ４３　５３
　５６　６０　６１　６３Ａ４４　５４　５７　６１　
６２　６４△４５　５４　５７　６１　６２　６４△４
６　５８　６１　６５　６５　６７Ａ４７　５７　６１
　６４　６４　６０Ａ４８　５６　５７　６２　６１　
６４△４９　３９　４８　４５　５５　５４Ａ５０　４
９　５３　５４　５８　６０Ａ５１　４９　５３　５４
　５８　６１表　２（その４）Ａ５２　４９　５３　５４．　５８　６１△５３　４８
　５２　５３　５９　６３Ａ５４　４６　５０　５１　
５８　６２Ａ５５　４４　４８　４９　５６　５９Ａ５
６　３７　４２　４８　５１　５２表　３（その１）Ａ１　　　　　　３９　　　　４５Ａ２　　　　　　４３　　　　４７ △３　　　　　　４４　　　　４８Ａ４　　　　　　４８　　　　５２Ａ　５　　　　　　４．９　　　　５３△６　　　　　
　４８　　　　５１へ７　　　　　　４０　　　　４４ △８　　　　　　４１　　　　４８ Δ９　　　　　　５１　　　　５７Ａ１０　　　　　５２　　　　５８ △１１　　　　　５７　　　　６４Ａ１２　　　　　５８　　　　６５Ａ１３　　　　　５５　　　　６３Ａ　１４　　　　　３９　　　　４５ △１５　　　　　４５　　　　５６ Δ１６　　　　　５３　　　　６２Ａｌ　７　　　　　５３　　　　６２表　３（その２）Ａ１８５９６８Ａ１９　　　　　　５９　　　　６８Ａ２０　　　　　　５６　　　　６４Ａ２１　　　　　　３８　　　　４７Ａ２２　　　　　　４７　　　　６１Ａ２３　　　　　　５５　　　　６５Ａ２４　　　　　　５５　　　　６６ Δ２５　　　　　　６２　　　　７１ △２６　　　　　　６１　　　　７１Ａ２７　　　　　　５７　　　　６５Ａ２８　　　　　　３９　　　　５ＯＡ２９　　　　　　５１　　　　６０Ａ３０　　　　　　５６　　　　６３Ａ３１　　　　　　５７　　　　６３ △３２　　　　　　６３　　　　７０Ａ３３　　　　　　６１　　　　６９ △３４　　　　　５６　　　６４表　３（その３）Ａ３５　　　　　　３８　　　　４６Ａ３６　　　　　　５２　　　　５７Ａ３７　　　　　　５６　　　　６２Ａ３８　　　　　　５６　　　　６３Ａ３９　　　　　　６２　　　　６８ Δ４０　　　　　　６０　　　　６７Ａ４１　　　　　　５５　　　　６３Ａ４２　　　　　　３８　　　　４８Ａ４３　　　　　　５２　　　　５６Ａ４４　　　　　　５５　　　　５８Ａ４５　　　　　　５５　　　　５８ △４６　　　　　　５８　　　　６２ △４７　　　　　　５７　　　　６０Ａ４８　　　　　　５４　　　　５６Ａ４９　　　　　　３８　　　　４５Ａ５０５１５５Ａ５１　　　　　　５１　　　　５５表　３（その４）Ａ５２　　　　　　　　５１　　　　　５５Ａ５３　　
　　　　５０　　　　５７Ａ５４　　　　　　　　４８　　　　　５４Ａ５５　　
　　　　４６　　　　５１Ａ５６　　　　　　３９　　　　４４表　４（その１）アルミナ−シリカ短繊維の体　串（％）ｔ　　　　ｎ　
　　　ｍ　　　　ｔｖ合金ＮＯ，１０江　　江　　１止Ａ１　　　　４２　　４６　　４７　　３８Ａ２　　　
　４６　　４８　　４９　　４２Ａ３　　　　４７　　
４８　　５０　　４３△４　　　　５２　　５２　　５
６　　４７Ａ５　　　、　　５３　　５３　　５７　　
４７△６　　　　５０　　５２　　５６　　４６Ａ７　
　　　４３　　４５　　５０　　３９Ａ８　　　　４２
　　４９　　５１　　４０Ａ９　　　　５２　　５８　
　５９　　５１△１０　　　５５　　５９　　６０　　
５２Ａ１１　　　５９　　６５　　６８　　５７Δ１２
　　　６０　　６５　　６９　　５７八１３　　　５９
　　６３　　６８　　５６Ａ１４　　　４７　　４７　
　５１　　３８Ａ１５　　　４７　　５６　　５９　　
４４八１６　　５５　　６２　　６Ｅｉ　　　５２表　
４（その２）アルミナ−シリカ短繊維の体積率（％）（ＩＩ　　　　
ＩＩＩ　　　　ＩＶ合金Ｎｏ、　　　　１０　　３０　　３０　　１０Ａ１
７　　　５５　　６３　　６６　　５３△１８　　　６
２　　６８　　７２　　５８Ａ１９　　　６２　　６８
　　７２　　５８Ａ２０　　　６０　　６４　　６９　
　５６Ａ２１　　　４６　　４６　　５１　　３７Ａ２
２　　　５１　　６１　　６５　　４６Ａ２３　　　５
７　　６５　　６８　　５４Ａ２４　　　５８　　６５
　　６８　　５４Ａ２５　　　６４　　７１　　７３　
　６２Ａ２６　　　６５　　７０　　７２　　５９Ａ２
７　　　６１　　６４　　６８　　５５Ａ２８　　　４
６　　４５　　４９　　４７Ａ２９　　　５３　　６０
　　６４　　５０Ａ３０　　　５８　　６３　　６７　
　５５Ａ３１　　　５９　　６３　　６８　　５５Ａ３
２　　　６６　　６９　　７１　　６１表　４（その３
）アルミナ−シリカ短繊維の体積率〈％）１　　　１　　
　１１ｆｆ　　　　ＪＶ合金Ｎｏ、　　　　１０　　２
０　　３０　　４０△３３　　　６５　　６８　　７１
　　５８Δ３４　　　６０　　６３　　６７　　５４△
３５　　　４５　　４４　　４９　　３６△３６　　　
５４　　５７　　６１　　５１△３７　　　５７　　６
２　　６５　　５４△３８　　　５７　　６３　　６５
　　５４△３９　　　６３　　６７　　７０　　５９Ａ
４０　　　６２　　６６　　６９　　５７△４１　　　
５９　　６２　　６６　　５４△４２　　　４４　　４
３　　４８　　３７Ａ４３　　　５６　　５６　　５９
　　５３△４４　　　５８　　５８　　６１　　５４Ａ
４５　　　５８　　５８　　６１　　５４Ａ４６　　　
６２　　６２　　６３　　５８△４７　　　６１　　６
１　　６３　　５７Ａ４８　　　５８　　５９　　６２
　　５４表　４（その４）アルミナ−シリカ短繊維の体積率（％）Ｉ　　　　ＨＩ
　　　　ＩＶ合金ＮＯ，１エ　　止止　１止　　１止Ａ４９　　　　
４４　　　４６　　　５０　　　３６Ａ５０　　　　５
３　　　５５　　　５７　　　５０Ａ５１　　　５３　
　５６　　５８　　５１Ａ５２　　　５３　　５６　　
５８　　５１Ａ５３　　　　５４　　　５７　　　５８
　　　５０Ａ５４　　　５１　　５５　　５７　　４７
△５５　　　　４８　　　５１　　　５４　　　４３Ａ
５６　　　４３　　４２　　４７　　３５

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はそれぞれ７２％Ａｌ２Ｏ３、残部実
質的に５ｉｆｔなる組成を有し、ムライト結晶量が６０
％ｒあり、体積率が２０％、１０％、５％、４０％、３
０％である結晶質アルミナ−シリカ短繊維にて強化され
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き、ＣＩＪ含右最をパラメータと
してＭす含有量と複合材料の曲げ強さとの関係を示すグ
ラフ、第６図及び第７図はそれぞれ７２％Ａｌ２Ｏ３、
残部実質的にＳ！０２なる組成を有し、ｖｔＮ積率が１
０％及び３０％である非晶質アルミツー−シリカ短繊維
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き、ＣＬＩ含有爵を
パラメータとしてＭｇ含有量と複合材料の曲げ強さとの
関係を承りグラフ、第８図ハフ　７　％Ａ　ｌ　ｔ　０
３　、残部実質的に：　Ｓ　ｔ　０２なる組成を有し、
ムライト結晶量が６０％であり、体積率が１０％である
結晶質アルミナ−シリカ短繊維にて強化されたアルミニ
ウ１１合金よりなる複合材料について行われた曲げ試験
の結果に基づき、ＣＩＪ含有量をパラメータとしてＭｇ
含有量と複合材料の曲げ強さどの関係を示すグラフ、第
９図は７７％、Ａ、ｌ　！　Ｏｘ　、残部実質的に５ｉ
ｆｔなる組成を有し、体積率が３０％である非晶質アル
ミナ−シリカ短繊維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
き、Ｃｕ含有川用パラメータとしてＭｇ含有量と複合材
料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、第１０図は６７％
Ａｌ　２０ａ　、残部実質的に５ｉｆ２なる組成を有し
、ムライト結晶量が６０％であり、体積率が３０％であ
る結晶質アルミナ−シリカ短繊維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
の結果に基づき、ＣＬＩ含有量をパラメータとしてＭ（
１含有滑と複合材料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、
第１１図は６７％Ａｌ２Ｏ３％残部実質的にＳｉＯ２な
る組成を有し、体積率が１０％である非晶質アルミナ−
シリカ短繊維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き、Ｃ
ＬＩ含有滑をパラメータとしてＭｇ含有ｍと複合材料の
曲げ強さとの関係を示すグラフ、第１２図はＣｕ含有市
が４％でありＭｇ含含有が２％であり残部が実質的にＡ
１であるアルミニウム合金をマトリックス金属とし、種
々の体積率の結晶質アルミナ−シリカ短繊維及び非晶質
アルミナ−シリカｙｒ１繊維を強化繊維とする複合材料
について行われた曲げ試験の結果に基づぎ、繊維体積率
と複合材料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、第１３図
はＣＬＪ含有量が４％でありＭｇ含有屋が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トリック
ス金属とし、ムライト結晶量が種々の値である結晶質ア
ルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とする複合材料につい
て行われた曲げ試験の結果に基づき、ムライト結晶量と
複合材料の曲げ強さとの関係を示すグラフ、第１４図は
昭々の結晶質アルミナ−シリカ短繊維が二次元ランダム
にて配向され１．：繊維成形体を示す斜視図、第１５図
は第１４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す斜視図、第１６図は第１
５図に示されたステンレス鋼製のケース内に充填された
繊維成形体を用いて行われる高圧鋳造による複合材料の
製造の鋳造工程を示す解図である。１・・・結晶質アルミナ−シリカ短繊維、２ａ・・・ケ
ース、２・・・繊維成形体、３・・・鋳型、４・・・モ
ールドキャビディ、５・・・アルミニウム合金の溶湯、
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＋’／、１第　２　図Ｍ９含有率！’／、）第　３　図Ｍ９含有率（％）第　４　図Ｍ９含有率（＠／、）第　５　図Ｍ９含有率（％）第　６　図Ｍ９含有率（％）第　７　図Ｍ９含有率（％）第　８　図Ｍ９會有率（％）第９図Ｍ９含有率（％）第１０　　図Ｍ９合−Ｗ：４（％）第　１１　　図３０トＭ９含有率ｆ’／、１第　１２　図体積＝（％）ムライト結晶量　（％）第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）６５％を越え８０％未満のＡｌ＿２Ｏ＿３、２０
％を越え３５％未満のＳｉＯ＿２、０〜１０％の他の成
分なる組成を有するアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維
とし、Ｃｕ含有量が２〜６％でありＭｇ含有量が０．５
〜３．５％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。
（２）特許請求の範囲第１項のアルミナ−シリカ短繊維
強化アルミニウム合金に於て、前記アルミナ−シリカ短
繊維の体積率は５〜４０％であることを特徴とするアル
ミナ−シリカ短繊維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項のアルミナ−シ
リカ短繊維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１．５〜３％であることを特徴
とするアルミナ−シリカ短繊維強化アルミニウム合金。
（４）特許請求の範囲第２項又は第３項のアルミナ−シ
リカ短繊維強化アルミニウム合金に於て、前記アルミナ
−シリカ短繊維の体積率は３０〜４０％であり、前記ア
ルミニウム合金のＣｕ含有量は２〜５．５％であること
を特徴とするアルミナ−シリカ短繊維強化アルミニウム
合金。