JPS62227568A - 繊維強化複合材と金属との結合体の製造方法 - Google Patents
繊維強化複合材と金属との結合体の製造方法Info
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- JPS62227568A JPS62227568A JP7223686A JP7223686A JPS62227568A JP S62227568 A JPS62227568 A JP S62227568A JP 7223686 A JP7223686 A JP 7223686A JP 7223686 A JP7223686 A JP 7223686A JP S62227568 A JPS62227568 A JP S62227568A
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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、アルミニウム合金又はマグネシウム合金を例
えばセラミック繊維で強化した繊維強化複合材と金属と
の結合体、例えば軽合金ピストンを製造する方法に関す
る。
えばセラミック繊維で強化した繊維強化複合材と金属と
の結合体、例えば軽合金ピストンを製造する方法に関す
る。
本発明は、軽合金ピストンのような繊維強化複合材と金
属との結合体を製造する方法において、上記繊維強化複
合材を鋳型成形する際に、この複合材と金属との接合面
になる面に、溶媒に可溶な塩の加圧焼成体を配し、この
加圧焼成体に上記複合材の母材金属を部分的に浸入させ
ることによって、上記接合面に多数の凹凸を形成し、こ
れにより、上記繊維強化複合材と金属との接合面積を大
きくして、高強度の結合体を得るようにしたものである
。
属との結合体を製造する方法において、上記繊維強化複
合材を鋳型成形する際に、この複合材と金属との接合面
になる面に、溶媒に可溶な塩の加圧焼成体を配し、この
加圧焼成体に上記複合材の母材金属を部分的に浸入させ
ることによって、上記接合面に多数の凹凸を形成し、こ
れにより、上記繊維強化複合材と金属との接合面積を大
きくして、高強度の結合体を得るようにしたものである
。
繊維強化複合材(以下、rFRMJと称す。)の製造方
法として次のような方法が公知である。
法として次のような方法が公知である。
先ず、セラミック繊維等の強化用繊維を所定形状に成形
し、この成形体を鋳型内に配置する。次いで、母材であ
る熔融金属を鋳型内に導入し、この溶融金属に所定の圧
力を強制的に負荷して凝固させ、これによりセラミック
繊維成形体の空隙部をこの母材金属で充填する。
し、この成形体を鋳型内に配置する。次いで、母材であ
る熔融金属を鋳型内に導入し、この溶融金属に所定の圧
力を強制的に負荷して凝固させ、これによりセラミック
繊維成形体の空隙部をこの母材金属で充填する。
このようにして得られたFRMは、高強度等の優れた特
性を有するセラミック繊維と母材金属との複合材であり
、母材金属以上の高強度特性を有する優れた材料である
。
性を有するセラミック繊維と母材金属との複合材であり
、母材金属以上の高強度特性を有する優れた材料である
。
一方、ピストンのように製品の形状が複雑なものでは、
上記のようにして成型したFRM部と、例えばこのF’
RM部の母材金属から成る別部材とをFRM成型後に互
いに結合する場合がある。
上記のようにして成型したFRM部と、例えばこのF’
RM部の母材金属から成る別部材とをFRM成型後に互
いに結合する場合がある。
即ち、先ず上記のようにしてFRM部を成型した後、こ
のFRM部を所定の鋳型内に配し、この上に、例えばF
RMの母材金属から成る溶融金属を導入して、所定加圧
負荷で両部材を結合する。
のFRM部を所定の鋳型内に配し、この上に、例えばF
RMの母材金属から成る溶融金属を導入して、所定加圧
負荷で両部材を結合する。
この時、ショツトブラスト等によってFRM部の結合表
面の粗度を粗くして結合表面積を大きくし、両部材の結
合強度を高めることが行われる。
面の粗度を粗くして結合表面積を大きくし、両部材の結
合強度を高めることが行われる。
しかし、ショツトブラスト等による方法では、FRM部
の表面に大きな凹凸を形成することが出来ず、この為、
それ程大きな結合強度を得ることは出来なかった。
の表面に大きな凹凸を形成することが出来ず、この為、
それ程大きな結合強度を得ることは出来なかった。
一方、機械加工によってFRM部の表面に凹凸を形成す
ることは、数多くの凹凸を形成しなければなら、ない為
に、非常に面倒であり、又コスト高にもなる。
ることは、数多くの凹凸を形成しなければなら、ない為
に、非常に面倒であり、又コスト高にもなる。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって・
第1図〜第3図に示すように、溶媒に可溶な塩の加圧焼
成体2を鋳型1内に配し、その上に強化用繊維の成形体
3を配する工程、 アルミニウム合金又はマグネシウム合金の溶融体4を上
記鋳型1内に導入し、高圧力下で上記繊維成形体3の空
隙部を上記溶融体4で充填すると共に、上記加圧焼成体
2の表面に上記熔融体4を部分的に浸入させる工程、 上記溶融体4を凝固させて繊維強化複合材6を形成した
後、この複合材6から上記塩の加圧焼成体2を溶媒によ
り溶解除去して、この複合材6の表面7に多数の凹凸部
を形成する工程、上記繊維強化複合材6の上記多数の凹
凸部が形成された表面7に金属の溶融体9を接触させ、
高圧鋳造法によりこれらを互いに結合する工程、を夫々
具備することを特徴とする繊維強化複合材と金属との結
合体を製造する方法に係るものである。
成体2を鋳型1内に配し、その上に強化用繊維の成形体
3を配する工程、 アルミニウム合金又はマグネシウム合金の溶融体4を上
記鋳型1内に導入し、高圧力下で上記繊維成形体3の空
隙部を上記溶融体4で充填すると共に、上記加圧焼成体
2の表面に上記熔融体4を部分的に浸入させる工程、 上記溶融体4を凝固させて繊維強化複合材6を形成した
後、この複合材6から上記塩の加圧焼成体2を溶媒によ
り溶解除去して、この複合材6の表面7に多数の凹凸部
を形成する工程、上記繊維強化複合材6の上記多数の凹
凸部が形成された表面7に金属の溶融体9を接触させ、
高圧鋳造法によりこれらを互いに結合する工程、を夫々
具備することを特徴とする繊維強化複合材と金属との結
合体を製造する方法に係るものである。
本発明に使用する溶媒は、水であるのがニス1〜的に最
も好ましいが、フルコールやアセトンのような有a溶媒
であっても良い。
も好ましいが、フルコールやアセトンのような有a溶媒
であっても良い。
又、塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
カルシウム等種々のものが使用可能である。
カルシウム等種々のものが使用可能である。
本発明によれば、繊維成形体3に母材金属4を充填する
際に、この母材金属4が塩の加圧焼成体2に部分的に浸
入する。従って、母材金属4の凝固後、溶媒によって塩
の加圧焼成体2を溶解除去すると、得られた繊維強化複
合材6の母材金属の表面7には多数の比較的大きな凹凸
が形成される。
際に、この母材金属4が塩の加圧焼成体2に部分的に浸
入する。従って、母材金属4の凝固後、溶媒によって塩
の加圧焼成体2を溶解除去すると、得られた繊維強化複
合材6の母材金属の表面7には多数の比較的大きな凹凸
が形成される。
以下、本発明をピストンの製造に適用した一実施例につ
き添付図面を参照して説明する。
き添付図面を参照して説明する。
先ず、第1図に示すように、円筒形をなす鋳型1の底部
に塩化ナトリウムから成る加圧焼成体2を配する。
に塩化ナトリウムから成る加圧焼成体2を配する。
この加圧焼成体2は、粒子状の塩化ナトリウムを加圧成
形した後、焼成した比較的堅固なものである・但し、通
常用いられる条件、例えば約2,000kg/cm2の
圧力及び約700℃、1時間の焼成条件では、加圧焼成
体2が固くなり過ぎて溶融金属がその表面に浸入し難く
なってしまう。そこで本例においては、加圧焼成体2の
取り扱い易さく取り扱い中に壊れない等)や、溶融金属
の浸入度合、高圧鋳造中の加圧焼成体2の大きな亀裂防
止等を考慮して、約1+OOO〜2,000 kg/
cm”の圧力で高圧鋳造を行う場合、塩粒子の加圧は約
500〜1 、000kg7cm”で行うのが好ましく
、約600〜800 kg/cm”で行うのが更に好ま
しい。又焼成温度は約300〜500℃の範囲であるの
が好ましく、約400〜500℃の範囲が更に好ましい
。
形した後、焼成した比較的堅固なものである・但し、通
常用いられる条件、例えば約2,000kg/cm2の
圧力及び約700℃、1時間の焼成条件では、加圧焼成
体2が固くなり過ぎて溶融金属がその表面に浸入し難く
なってしまう。そこで本例においては、加圧焼成体2の
取り扱い易さく取り扱い中に壊れない等)や、溶融金属
の浸入度合、高圧鋳造中の加圧焼成体2の大きな亀裂防
止等を考慮して、約1+OOO〜2,000 kg/
cm”の圧力で高圧鋳造を行う場合、塩粒子の加圧は約
500〜1 、000kg7cm”で行うのが好ましく
、約600〜800 kg/cm”で行うのが更に好ま
しい。又焼成温度は約300〜500℃の範囲であるの
が好ましく、約400〜500℃の範囲が更に好ましい
。
第1図に示すように、鋳型1内には、塩化ナトリウムの
加圧焼成体2の上に繊維成形体3が配される。この繊維
成形体3は、例えばA1□O:lや5iOzのようなセ
ラミック繊維(ホイスカー状のものも含む)を所定形状
の成形体に成形したものである。
加圧焼成体2の上に繊維成形体3が配される。この繊維
成形体3は、例えばA1□O:lや5iOzのようなセ
ラミック繊維(ホイスカー状のものも含む)を所定形状
の成形体に成形したものである。
次いでこの鋳型1内に、A1合金又はMg合金から成る
母材金属の溶融体4を導入し、押型5により加圧する。
母材金属の溶融体4を導入し、押型5により加圧する。
この時の加圧力は、約1 、000〜2,000kg/
cm2であるのが好ましい。
cm2であるのが好ましい。
圧力を負荷された溶融金属4は、繊維成形体3の空隙部
を充填すると共に、第2図に示すように、塩化ナトリウ
ムの加圧焼成体2の表面部に部分的に浸入する。
を充填すると共に、第2図に示すように、塩化ナトリウ
ムの加圧焼成体2の表面部に部分的に浸入する。
そしてこの溶融金属4が凝固した後、得られた繊維強化
複合材(FRM)6を鋳型1から取り出し、水によって
塩化ナトリウムの加圧焼成体2を溶解除去する。すると
このFRM6の表面7が、第2図に示すような多数の比
較的大きな凹凸が形成された状態に残る。
複合材(FRM)6を鋳型1から取り出し、水によって
塩化ナトリウムの加圧焼成体2を溶解除去する。すると
このFRM6の表面7が、第2図に示すような多数の比
較的大きな凹凸が形成された状態に残る。
次に、第3図に示すように、このFRM6を、凹凸が形
成された表面7を上にして別の鋳型8内に配置する。そ
してこのFRM6に結合すべき金属の溶融体9をこの鋳
型8内に導入し、押型10により高圧力を負荷させて両
部材を結合する。
成された表面7を上にして別の鋳型8内に配置する。そ
してこのFRM6に結合すべき金属の溶融体9をこの鋳
型8内に導入し、押型10により高圧力を負荷させて両
部材を結合する。
FRM6に結合する金属は、このFRM6の母材金属と
同種のA1合金又はMg合金であっても良く、又異種の
金属であっても良い。
同種のA1合金又はMg合金であっても良く、又異種の
金属であっても良い。
このようにして成型されたピストンでは、FRM6と金
属9との間の結合面に多数の比較的大きな凹凸が存在す
る為にその結合面積が大きくなり、従ってFRM6と金
属9との結合強度の大きなものが得られる。
属9との間の結合面に多数の比較的大きな凹凸が存在す
る為にその結合面積が大きくなり、従ってFRM6と金
属9との結合強度の大きなものが得られる。
本発明によれば、塩の加圧焼成体を溶媒により溶解除去
するだけで、比較的大きな凹凸を有する結合面を極めて
節単に形成することが出来る。従って、簡単且つ低コス
トな方法であるにもかかわらず、従来よりも繊維強化複
合材と金属との結合強度の大きい結合体を製造すること
が出来る。
するだけで、比較的大きな凹凸を有する結合面を極めて
節単に形成することが出来る。従って、簡単且つ低コス
トな方法であるにもかかわらず、従来よりも繊維強化複
合材と金属との結合強度の大きい結合体を製造すること
が出来る。
第1図は本発明の一実施例による製造方法の繊維強化複
合材成型工程を示す断面図、第2図は加圧焼成体の表面
部分の拡大断面図、第3図は結合工程を示す断面図であ
る。 なお図面に用いた符号において、 2−−−−一・・・・−−−−一・−・加圧焼成体3−
・−−−一−−−−・・−・−・−繊維成形体4−−−
・・・−・・〜・・・・・−・溶融金属6−−−−−−
・−・−・・−・−・−繊維強化複合材7−・−・・−
・・・−−−−−−・・表面9−・−・・−・−・・・
・−・・・・溶融金属である。
合材成型工程を示す断面図、第2図は加圧焼成体の表面
部分の拡大断面図、第3図は結合工程を示す断面図であ
る。 なお図面に用いた符号において、 2−−−−一・・・・−−−−一・−・加圧焼成体3−
・−−−一−−−−・・−・−・−繊維成形体4−−−
・・・−・・〜・・・・・−・溶融金属6−−−−−−
・−・−・・−・−・−繊維強化複合材7−・−・・−
・・・−−−−−−・・表面9−・−・・−・−・・・
・−・・・・溶融金属である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 溶媒に可溶な塩の加圧焼成体を鋳型内に配し、その上に
強化用繊維の成形体を配する工程、アルミニウム合金又
はマグネシウム合金の溶融体を上記鋳型内に導入し、高
圧力下で上記繊維成形体の空隙部を上記溶融体で充填す
ると共に、上記加圧焼成体の表面に上記溶融体を部分的
に浸入させる工程、 上記溶融体を凝固させて繊維強化複合材を形成した後、
この複合材から上記塩の加圧焼成体を溶媒により溶解除
去して、この複合材の表面に多数の凹凸部を形成する工
程、 上記繊維強化複合材の上記多数の凹凸部が形成された表
面に金属の溶融体を接触させ、高圧鋳造法によりこれら
を互いに結合する工程、 を夫々具備することを特徴とする繊維強化複合材と金属
との結合体を製造する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223686A JPH0636980B2 (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 繊維強化複合材と金属との結合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223686A JPH0636980B2 (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 繊維強化複合材と金属との結合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62227568A true JPS62227568A (ja) | 1987-10-06 |
JPH0636980B2 JPH0636980B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13483448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7223686A Expired - Lifetime JPH0636980B2 (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 繊維強化複合材と金属との結合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0636980B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150459A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Mazda Motor Corp | 繊維強化複合部材の製造方法 |
US5360634A (en) * | 1988-12-05 | 1994-11-01 | Adiabatics, Inc. | Composition and methods for densifying refractory oxide coatings |
-
1986
- 1986-03-29 JP JP7223686A patent/JPH0636980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150459A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Mazda Motor Corp | 繊維強化複合部材の製造方法 |
US5360634A (en) * | 1988-12-05 | 1994-11-01 | Adiabatics, Inc. | Composition and methods for densifying refractory oxide coatings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0636980B2 (ja) | 1994-05-18 |
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