JPS6267135A - 金属基複合素材および製造方法 - Google Patents
金属基複合素材および製造方法Info
- Publication number
- JPS6267135A JPS6267135A JP20740885A JP20740885A JPS6267135A JP S6267135 A JPS6267135 A JP S6267135A JP 20740885 A JP20740885 A JP 20740885A JP 20740885 A JP20740885 A JP 20740885A JP S6267135 A JPS6267135 A JP S6267135A
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- Japan
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- surface layer
- composite material
- stock
- metal
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- Pending
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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】
〔産業上の利用分骨〕
本発明は、金属とセラミックス短繊維、粒子、ウィスカ
ー等との複合材料製品を製造するための金属基複合素材
、特に表層部に母材金属層のみをコーティングした金属
基複合素材ならびその製造方法に関するものである。
ー等との複合材料製品を製造するための金属基複合素材
、特に表層部に母材金属層のみをコーティングした金属
基複合素材ならびその製造方法に関するものである。
異なった複数の素材を複合化し、より優れた材料を作ろ
うという目的から、最近複合材料の開発が活発となって
いる。
うという目的から、最近複合材料の開発が活発となって
いる。
特にセラミックスは高強度、耐摩耗性、耐熱性等に優れ
ているため強化材として注目され、このセラミックス繊
維を強化材とし、マトリックスに溶融金属を配した各種
金属基複合素材の利用が進みつつある。
ているため強化材として注目され、このセラミックス繊
維を強化材とし、マトリックスに溶融金属を配した各種
金属基複合素材の利用が進みつつある。
然しこれらのセラミックスを強化材とした金属基複合材
は、その母材金属のみに比べ強度は出るが延性が乏しい
欠点を有する。このため、これら複合素材を圧延、鍛造
、押出し等の加工を加える際には、表層割れ等の欠陥が
発生し易い。
は、その母材金属のみに比べ強度は出るが延性が乏しい
欠点を有する。このため、これら複合素材を圧延、鍛造
、押出し等の加工を加える際には、表層割れ等の欠陥が
発生し易い。
また強化材がロール、金型、ダイス等の加工工具に直接
液するため、母材金属のみの加工に比ベニ具が摩耗し易
い等の欠点を有する。
液するため、母材金属のみの加工に比ベニ具が摩耗し易
い等の欠点を有する。
本発明は叙上の如き金属基複合材の欠点、即ち母材金属
と同等程度の延性を有する金属基複合素材ならびにその
製造方法を提供することを目的とする。
と同等程度の延性を有する金属基複合素材ならびにその
製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、セラミックスの短繊維、ウィスカー。
粒子などで強化された金属基複合素材において、該複合
素材の表層部１−以上が母材金属のみからなる金属基複
合素材である。
素材の表層部１−以上が母材金属のみからなる金属基複
合素材である。
更に、本発明はセラミックスの短繊維、ウィスカー、粒
子などで強化されｔコ金属基複合素材の製造方法におい
て、前記セラミックスの短繊維、ウィスカー、粒子の予
成形体を鋳型内に装入し、該鋳型と予成形体間に１′ｍ
１以上の間隙を設け、該間隙ならびに予成形体−Ｆ面に
母材金属溶湯を注湯し、加圧含浸し凝固せしめ、表層部
１′″１以上が母材金属のみよりなる押出し用ビレット
、圧延用スラブ等の金属基複合素材を製造する方法であ
る。
子などで強化されｔコ金属基複合素材の製造方法におい
て、前記セラミックスの短繊維、ウィスカー、粒子の予
成形体を鋳型内に装入し、該鋳型と予成形体間に１′ｍ
１以上の間隙を設け、該間隙ならびに予成形体−Ｆ面に
母材金属溶湯を注湯し、加圧含浸し凝固せしめ、表層部
１′″１以上が母材金属のみよりなる押出し用ビレット
、圧延用スラブ等の金属基複合素材を製造する方法であ
る。
本発明は第１図及び第２図に示す如き押出し用ビレット
及び圧延用スラブ等の金属基複合素材である。即ち図に
おいて１は押出し用レット、２は圧延用スラブの金属基
複合素材である。
及び圧延用スラブ等の金属基複合素材である。即ち図に
おいて１は押出し用レット、２は圧延用スラブの金属基
複合素材である。
これら押出し用ビレット１及び圧延用スラブ２の金属基
複合素材の表層部３は１′″１以上がこれら複合素材の
母材金属層のみからなり、内部の４はセラミックスの短
繊維、ウィスカー、粒子が強化材として作用するもので
ある。なお、表層部の厚み１ｍｍ未満では本発明の目的
を達成しないので１ｍｍ以上が望ましい。
複合素材の表層部３は１′″１以上がこれら複合素材の
母材金属層のみからなり、内部の４はセラミックスの短
繊維、ウィスカー、粒子が強化材として作用するもので
ある。なお、表層部の厚み１ｍｍ未満では本発明の目的
を達成しないので１ｍｍ以上が望ましい。
本発明の金属基複合素材の表層部が、１′″１以上の厚
みに亙って母材金属層にて被覆されているため、これら
複合素材の圧延、鍛造、押出し等の加工に際して、ロー
ル、金型、ダイス等の加工工具に、複合素材中のセラミ
ック強化材が直接接触しないので摩耗を生じない。
みに亙って母材金属層にて被覆されているため、これら
複合素材の圧延、鍛造、押出し等の加工に際して、ロー
ル、金型、ダイス等の加工工具に、複合素材中のセラミ
ック強化材が直接接触しないので摩耗を生じない。
また、本発明の複合素材は上述の如く構成したことによ
り表層部の延性が高くなり、最も生じ易い表層割れが防
止できろ作用をなすものである。
り表層部の延性が高くなり、最も生じ易い表層割れが防
止できろ作用をなすものである。
また、厚み１ｍｍ以上母材金属のみの金属層で被覆して
なる金属基複合素材の製造に当たっては、セラミックス
の短繊維、ウィスカー、粒子の予成形体を鋳型内に装入
し、鋳型と予成形体間に１−以上の間隙を設け、該間隔
ならびに予成形体上面に母材金属を注湯し加圧含浸し凝
固せしめ、押出し用ビレットまたは、圧延用スラグを製
造するものであり、前記間隔を１１′″以上適宜に設定
することにより、その表層部の厚みを任意に変更でき、
その製造方法は、簡単かつ能率的である。なお、表層部
厚み１′″１以上を母材金属より延性の高い金属層に置
換えると更に有効な金属基複合素材が得られるものであ
る。
なる金属基複合素材の製造に当たっては、セラミックス
の短繊維、ウィスカー、粒子の予成形体を鋳型内に装入
し、鋳型と予成形体間に１−以上の間隙を設け、該間隔
ならびに予成形体上面に母材金属を注湯し加圧含浸し凝
固せしめ、押出し用ビレットまたは、圧延用スラグを製
造するものであり、前記間隔を１１′″以上適宜に設定
することにより、その表層部の厚みを任意に変更でき、
その製造方法は、簡単かつ能率的である。なお、表層部
厚み１′″１以上を母材金属より延性の高い金属層に置
換えると更に有効な金属基複合素材が得られるものであ
る。
例えば後述する実施例の如く母材金属に６０６１＾１゜
あるいは１１００（純Ａｌｌを被覆してもよいことは勿
論である。然しこの場合の製造法は母材金属のみを注湯
し加圧含浸し、得られた複合素材を更に本発明法と同じ
方法で上記被覆金属を注湯し被覆する２ステツプの方法
を採ることが出来る。
あるいは１１００（純Ａｌｌを被覆してもよいことは勿
論である。然しこの場合の製造法は母材金属のみを注湯
し加圧含浸し、得られた複合素材を更に本発明法と同じ
方法で上記被覆金属を注湯し被覆する２ステツプの方法
を採ることが出来る。
例１．押出し用金属基複合素材の側
温３図は押出し用ビレットの金属複合素材を成形する場
合の本発明方法の説明図である。
合の本発明方法の説明図である。
第３図に示す如く、セラミック強化材としてＳｉＣウィ
スカー４の体積賽積率Ｖｆ２０％の予成形体（７６”φ
）５を鋳型６内に装入する。装入に当たって予成形体５
と鋳型６間に２−の間隙７を設け、次いで予成形体５上
ならびに間ｐＨ７に６０６１月を矢視する如く注湯し、
プランジャーにて加圧含浸し第１図に示す如き押出し用
ビレット（８０′″′φ）を製詐した。
スカー４の体積賽積率Ｖｆ２０％の予成形体（７６”φ
）５を鋳型６内に装入する。装入に当たって予成形体５
と鋳型６間に２−の間隙７を設け、次いで予成形体５上
ならびに間ｐＨ７に６０６１月を矢視する如く注湯し、
プランジャーにて加圧含浸し第１図に示す如き押出し用
ビレット（８０′″′φ）を製詐した。
この押出し用ビレット１を温度４３０℃、押出し速度６
０′″”７ＳｅＱの条件にて押出し成形し第４図に示す
如き２０φの金属基複合材製品８を得た。
０′″”７ＳｅＱの条件にて押出し成形し第４図に示す
如き２０φの金属基複合材製品８を得た。
一方、比較例として前述の本発明品と同じ組成の表層部
無被覆の複合素材ビレット（８０φ）を用いて同条件で
押出し、第５図に示す如き２０φの複合材製品９を得た
。この製品９には長手方向に疵１０ならび円周方向の割
れ１１が発生しており、ダイス面にも引掻き疵が発生し
た。
無被覆の複合素材ビレット（８０φ）を用いて同条件で
押出し、第５図に示す如き２０φの複合材製品９を得た
。この製品９には長手方向に疵１０ならび円周方向の割
れ１１が発生しており、ダイス面にも引掻き疵が発生し
た。
例２．圧圧延用金属基金素材の例
強化材としてＡＩ、Ｏ，短繊維、体積容積率Ｖｆ２０％
の１８ｘ７０ｘ３００’の予成形体５を用いて、前述の
実施例１と同様に鋳型内に装入（７、その予成形体５と
鋳型６間の間隙を第６図に示す寸法の如くし、第２図に
示す如き金属基複合素材、圧延用スラブの金属基複合素
材２ （２０ｘ８０ｘ３００’）を作製した。
の１８ｘ７０ｘ３００’の予成形体５を用いて、前述の
実施例１と同様に鋳型内に装入（７、その予成形体５と
鋳型６間の間隙を第６図に示す寸法の如くし、第２図に
示す如き金属基複合素材、圧延用スラブの金属基複合素
材２ （２０ｘ８０ｘ３００’）を作製した。
この場合の表層の厚みは短辺部で５１長辺部で１１１１
１″である。この圧延用スラブ２をロール２００φを用
い圧延温度４３０℃、ロールスピード２０””の条件で
圧延し第７図に示す如き厚み５１１１″の圧延製品１２
を得た。
１″である。この圧延用スラブ２をロール２００φを用
い圧延温度４３０℃、ロールスピード２０””の条件で
圧延し第７図に示す如き厚み５１１１″の圧延製品１２
を得た。
この本発明の複合素材を用いた場合、圧延製品１２ばエ
ツジ割れもロール肌荒れもない良好な製品であった。
ツジ割れもロール肌荒れもない良好な製品であった。
なお、比較例として本発明と同じ組成の２０ｘ８０ｘ３
００の表層部を設けない圧延素材を同様な加圧含浸法に
より作成し、同じ圧延条件にて圧延を行った結采、第７
図に示す如くエツジ割れ１３が発生し、圧延ロールの肌
荒れを生じ、本発明品が優れていることは明らかである
。
００の表層部を設けない圧延素材を同様な加圧含浸法に
より作成し、同じ圧延条件にて圧延を行った結采、第７
図に示す如くエツジ割れ１３が発生し、圧延ロールの肌
荒れを生じ、本発明品が優れていることは明らかである
。
本発明の金属基複合素材は、母材金属と同じ延性であり
、圧延、鍛造、押出し等の加工に際して、表層割れ、疵
を発生せしめず、更に加工工具も摩耗せずに寿命延長を
可能とする複合素材である。
、圧延、鍛造、押出し等の加工に際して、表層割れ、疵
を発生せしめず、更に加工工具も摩耗せずに寿命延長を
可能とする複合素材である。
更にその製造方法も特別の設備等を必要としない有用な
方法である。
方法である。
し用ビレットの製造法の説明図、第４図は本発明の押出
し用複合素材による押出し加工製品説明図、第５図は従
来複合素材による押出し加工製品説明図、第６図は本発
明の圧延用スラブの製造法説明図、第７図は従来複合素
材による圧延製品説明図である。 図において、１：本発明品（押出しビレット）２：本発
明品（圧延スラグ）３：表層部、４：セラミックス繊維
、５：予成形体、６：鋳型、７：間隙、８：本発明押出
し製品、９：従来法による押出し製品、１０：疵、１１
：割れ、１２：従来法による圧延製品、１３： エツジ
割れ。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第 １ 図 第 ２ 図 柔 ４図 第 ５図 第３図 第 ６ 図 第 ７ 図 １、事件の表示 ！ｒ１１＆１１１８６０−２０７４０８２、発明の名称 金属基複合素材および製造方法 ３、袖１トをする者 事ｆ１との関係 特 許 出願人 名 称 □（４１２）日本鋼管株式会社 ４、代理人 方法」と訂正する。
し用複合素材による押出し加工製品説明図、第５図は従
来複合素材による押出し加工製品説明図、第６図は本発
明の圧延用スラブの製造法説明図、第７図は従来複合素
材による圧延製品説明図である。 図において、１：本発明品（押出しビレット）２：本発
明品（圧延スラグ）３：表層部、４：セラミックス繊維
、５：予成形体、６：鋳型、７：間隙、８：本発明押出
し製品、９：従来法による押出し製品、１０：疵、１１
：割れ、１２：従来法による圧延製品、１３： エツジ
割れ。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第 １ 図 第 ２ 図 柔 ４図 第 ５図 第３図 第 ６ 図 第 ７ 図 １、事件の表示 ！ｒ１１＆１１１８６０−２０７４０８２、発明の名称 金属基複合素材および製造方法 ３、袖１トをする者 事ｆ１との関係 特 許 出願人 名 称 □（４１２）日本鋼管株式会社 ４、代理人 方法」と訂正する。
Claims (2)
- （１）セラミックスの短繊維、ウィスカー、粒子などで
強化された金属基複合素材において、該複合素材の表層
部１＾ｍ＾ｍ以上が母材金属層のみからなることを特徴
とする金属基複合素材。 - （２）セラミックスの短繊維、ウィスカー、粒子などで
強化された金属基複合素材の製造方法において、前記セ
ラミックスの短繊維、ウィスカー、粒子の予成形体を鋳
型内に装入し、該鋳型と予成形体間に１＾ｍ＾ｍ以上の
間隙を設け、該間隙ならびに予成形体上面に注湯し、加
圧含浸し凝固せしめることを特徴とする表層部１＾ｍ＾
ｍ以上が母材金属のみよりなる金属基複合素材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20740885A JPS6267135A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 金属基複合素材および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20740885A JPS6267135A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 金属基複合素材および製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267135A true JPS6267135A (ja) | 1987-03-26 |
Family
ID=16539242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20740885A Pending JPS6267135A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 金属基複合素材および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6267135A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007224355A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Taiheiyo Cement Corp | ローラー及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970736A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Toyota Motor Corp | 複合材料の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20740885A patent/JPS6267135A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970736A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Toyota Motor Corp | 複合材料の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007224355A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Taiheiyo Cement Corp | ローラー及びその製造方法 |
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