JPS63266005A - 耐熱耐摩耗性高力アルミニウム合金粉末 - Google Patents

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、常温から高温までの強度が優れた高Ｓｉアル
ミニュム合金粉末に関するものて、特に内燃機関のシリ
ンダーライナーのような熱負荷か高く、また耐摩耗性耐
焼付性か要求される部品に最適のものである。

［従来の技術］ 最近、自動車の軽量化やフロントエンジン・フロントド
ライブ（ＦＦ）方式のため、エンジンの軽量化か必要と
なっており、そのためシリンダーブロックは鋳鉄からＡ
ｌ合金か使用されるように変わってきている。

その場合、鋳鉄性シリンダーライナーか鋳ぐるまれて使
用されている。このシリンターライナーをＡｌ合金にす
ると、軽量化のほかに熱伝導率か鋳鉄よりもはるかに良
いことと、鋳鉄よりも熱膨張係数か大きくシリンダーブ
ロックのＡｌ合金に近いのて昇温時でもライナーとブロ
ックの密着性か良いことから放熱性の良いエンジンとな
り、ライナーの内壁温度が低く出来ることから、潤滑油
の寿命を長く出来たり、低粘度の潤滑油の使用が可能と
なり、燃費の向上か可能になるとされている。又、熱膨
張係数がピストン材料のアルミニュウム合金のそれと同
程度であるのて、ピストンとの間のクリアランスを小さ
く設定てきるために潤滑油の消費ｅを押え燃費の向−Ｌ
も期待される。

又、高ＳｉのＡｌ合金は摩擦係数か低いため、シリンタ
ーライナーとして使用すればピストンリングとの間のフ
リクションロスが低減することから、燃費の向上が期待
される。

このようにシリンダーライナーにＡｌ合金を使用するこ
とによる効果は多いか、従来の公知のＡｌ合金ては、＃
−Ｓぐるみ用シリンダーライナー材としては高温特性が
不十分である。

例えば、ＡＡ規格のＡ３９０．０（Ｓｉ＝１６〜１８％
、Ｃｕｍ１ｌ〜５％、Ｍｇ−０，５０〜０．６５％、　
Ｆｅ−０，５％、　Ｔｉ−０，２％。

Ｚｎ＝０．１％、残Ａｌ）のような鋳造材は固液共存域
か広いため、健全な鋳物を得るためには、大きな押湯な
必要とするので歩留まりか悪くコストの高い物となり、
微細化処理や金型鋳造法によっても初晶Ｓｉはなお粗大
であるために被削性か悪い。さらに致命的欠点は、シリ
ンダーブロックに鋳ぐるむ時に熱によって材料か軟化す
る為に、対摩耗性が著しく低下したり、被削面にビビリ
やムシレか生しやすく、またホーニング加工を困難にし
ている。また近年、粉末冶金法によりＡ３９０．０に近
い組成の合金を粉末にして、これを熱間押出して、中空
体とする技術が提案されている（特開昭５２−１０９４
１５）。これは高Ｓｉのアルミニュウム合金溶湯をアト
マイズ法または遠心鋳造法による微細化手段により急冷
された微粒または粉末とし、これを熱間押出しすること
により中空体を得る方法であって、鋳造法に依り得られ
る中空体よりもはるかに歩留まりの優れた方法である。

また、この方法によると初晶Ｓｉか２０μｍ以下の大き
さとなるために延性や機械加工性に優れ、更には高Ｓ＋
アルミニュウム合金特有の低摩擦係数の性質をも備えて
いる。

また、コノ製造法により１５〜２０ＸＳｉ、　１〜５＄
Ｃｕ。

０．５〜１．！４Ｍｇ、０．５〜１．５ＸＮｉ、残部Ａ
ｌ＋７）合金や、或はこれにＳｉＣ，Ｓｎ、黒鉛を混合
して押出した中空体か提案されている（特開昭５２−１
０９４１５参照）。

［発明が解決すべき問題点］ 本発明者らはこれらのトレース実験をした結果２０．０
３ｉ−４，０Ｃｕ−０，８１ｇ−０，５Ｎｉ−Ａｌ残の
組成とした粉末押出材をシリンターライナー（外径７：
１ｍｍ、内径６５■、高さ＋０５ＩＩｍ）として使用し
、ＡＤＣ−１２合金のシリンターブロック（重量３．４
ｋｇ）に溶湯温度６７５°Ｃてダイキャスト法て鋳ぐる
むテストをおこなった結果、鋳ぐるみ前にＴ６処理によ
り硬さかＨＲＢ＝８０であったものか、鋳ぐるみ後は硬
さがＨＲＢ＝　４０程度に軟化してしまうことか判明し
た。従ってこの中空体もアルミニュウム合金製シリンダ
ーブロックに鋳ぐるむ時には軟化してしまい、鋳ぐるみ
用シリンダーライナーとしての使用は不可能である。

また、鋳ぐるみはタイキャスト法や低圧鋳造法によるか
、ライナーはコスト面からもてきるたけ薄肉とすること
か望ましく、薄肉化していくと鋳ぐるみ時のライナー搬
送工程や位置決め時に加わる機械的応力により変形しや
すくなるために、高剛性（高硬度）であることが必要で
ある。

本発明はこれら欠点を全て解消し、鋳ぐるみ時の熱負荷
に対しても軟化することかなく、更に使用時に負荷され
る温度域においても軟化せず、耐摩耗性、耐焼付き性に
優れたアルミニュウム合金材料を経済的にも安価に提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はＡｌ−Ｓｉ合金にＦｅまたはＭｎを添加するこ
とにより、粗大な初晶Ｓｉの晶出を抑制するとともに、
高温に３ける強度と耐摩耗性を著しく改善せんとするも
のである。

本発明のアルミニュウム合金粉末の一つのグループは、
重量比てＳｉ　１５．０〜２５．０％と、　Ｆｅまたは
Ｍｎのうち１種または２種以上の重金属を含み、さらに
必要に応じてＣｕ　０．５〜５．０＄ｇよびＫｇ　０．
２〜３、Ｏｚを含み、Ｓｉ結晶粒の大きさが１５μｍ以
下である耐熱耐摩耗性高カアルミニュウム合金粉末であ
る。

本発明のもう一つのグループのアルミニュウム合金粉末
ハ１重量比テＳｉ　１５．０〜２５．０％　トＮｉ　３
．０〜１０．ＨとＦｅまたはＭｎのうち少なくとも１種
を含み、さらに必要に応してＣｕ　０．５〜５．０２お
よびｘｇ０．２〜３．０名を含み、Ｓｒ結晶粒の大きさ
が１５μｍ以下に微細化したことを要旨とし、Ｎｉを３
．０〜１０％含むことにより、高温強度改善に有効なＮ
ｉを含む金属間化合物か析出していることを特徴として
いる。

以下にこの発明を更に詳細に説明する。

一般に過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金はＡｌよりも小さな熱膨張
係数を有し、耐熱性耐摩耗性に優れていることは広く知
られている。過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金鋳造材ではＳｉか初
晶或は共晶としてマトリックス中に分散することにより
、高温強度や耐摩耗性、耐焼付き性に優れた効果を発揮
する。しかしながら初晶Ｓ１はしばしば粗大結晶として
晶出するため、延性や衝撃値を低下かさせ、被削性を悪
くする。また、シリンダーライナー材などに使用する場
合に相手材を傷付けるので適当ではない。

これらの問題点を解決するため、過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金
を急冷凝固させて初晶Ｓｉを微細化した合金粉末を作り
、押出し成形により部材に加工して耐熱性、耐摩耗性に
優れた材料を得ることか提案されている（特開昭５２−
１０９４１５）、　Ｌ／かじながら耐熱性、特に高温強
度に関してはなお十分ではない。

そこで本発明ではＡｌ−Ｓｉ合金にＦｅまたはＩｎを添
加することにより、粗大な初晶Ｓｉの晶出を抑制すると
ともに、高温における強度と耐摩耗性を著しく改善する
ようにした。

また、本発明てはＡｌ−Ｓｉ合金にＮｉと、　Ｆｅまた
はＭｎを添加して初晶Ｓｉの粗大化を阻止して微細に分
散品出させ、同時に微細な金属間化合物を析出させるこ
とにより、高温における強度と耐摩耗性を改善し、さら
に耐焼き付性を著しく改善せんとするものである。

次に本発明による合金粉末中の各成分の限定理由を説明
する。

Ｓｉは１５ｚ以下では分散量が少なく、耐熱性ｌｉｔ摩
耗性に及ぼす効果か不十分である。Ｓｉ　１０％近傍の
亜共晶域では初晶Ｓｉは晶出せず、微細な共晶組織を有
するものとなる。Ｓｉの添加量が増すとともにＳｉ初品
か晶出するようになり、耐熱性耐摩耗性も向上してくる
。

しかしながらＳｉが２５％を越えると分散急冷凝固法に
よって粉末としても粗大なＳｉ初品が消失しなくなる。

粗大なＳｉ初晶組織を有するアルミニュウム合金粉末は
押出成形加工して使用するに粉体の圧縮性を著しく悪化
させ、圧粉体をつくりにくくするほか、熱間押出におい
ても変形抵抗か大きくなり、大きな押し出し力を必要と
し、押出ダイスを摩耗させて寿命を著ｌノく短縮させる
等の難点がある。このような製造上の問題の他に、材質
特性においても鋳造材の場合と同様な難点があるのでシ
リンダーライナー材としては不適当なものとなるから、
粗大な初晶Ｓｉは避けなければならない。

また、アルミニュウム合金製シリンダーブロック材に鋳
ぐるまれてシリンダーライナーとして使用する場合Ｓｉ
の添加量とともに熱１１１張係数は小さくなりＳｉが２
５Ｘを越えるとシリンダーブロック材との密着状況か悪
くなり、ピストンとのクリアランスを大きくする必要性
か生じてくる。

したかってＳｉの添加量は１５．０〜２５．Ｈとするの
か良い。

Ｆｅおよび訃は本発明においては重要な成分てあり　Ａ
ｌ中への溶解度が低くかつ拡散速度が遅いことを利用し
て微細な化合物として分散させ、高温強度を高める目的
で添加する。ざらに固溶限度を越えてＦｅまたはＭｎを
添加するとＡｌ−（Ｆｅ、Ｍｎ）−３ｉ系の化合物とし
て析出し、その形状は添加量が多いほど、又冷却速度が
遅いほど粗大となる。

これらの金属間化合物は本発明の製造方法の骨子である
分散急冷凝固法による合金粉末においては棒状の組織と
して存在して、後の熱間押出工程によって分断され、基
地中に微細に分散する。これらの化合物は高温において
も安定でかつ成長し難く、長時間高温に保持しても強度
の低下は起こらない、従って鋳ぐるみ用シリンダーライ
ナーのように高温にさらされた後も硬度の低下はなく、
耐摩耗性を保持することが可能である。

過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金中にＦｅまたはＭｎを添加してい
くと初晶Ｓｊは少なくなるか、代わって析出するＡｌ−
（Ｆｅ、Ｍｎ）−３ｉ系金属間化合物によって耐熱性。

耐摩耗性を維持し改善するものである。このようにＦｅ
とＭｎは同様の作用効果を有しているので、Ｆｅまたは
Ｍｎのうちいずれか１種または２種を使用することかて
きる。ＦｅまたはＭｎの添加量はＦｅ単独の場合は５．
９〜１５．０％、　Ｍｎ単独の場合は７．１〜１５．０
％、　Ｆｅ及びＭｎを併せて使用する場合はＦｅか４．
５％以上でＦｅ、Ｍｎ　２種合計で１５．０％以下の範
囲とするのが適当である。添加量が上記範囲より少ない
場合は高温強度を維持向上させるための金属間化合物の
析出量が不足するので効果が上がらない。また添加量が
上記範囲を越えた場合は硬さや耐摩耗性がかえって低下
するのてライナー材としては好ましくない、又、アルミ
ニュウム合金の有する軽量性も失わせ、粉末な押出加工
する場合は圧縮性を悪くし、押出変形抵抗を大きくし加
工を困難にするので好ましくない、従ってＦｅまたはＭ
ｎの添加量の上限は１５％とした。

さらに本発明合金粉末ではＮｉを併せて使用することが
できる。Ｎｉの添加効果はＦｅまたはＭｎの添加によっ
て減少した初晶Ｓｉを回復させ、高温強度や耐摩耗性を
向上させると同時に、耐焼付性を改善できる点にある。

即ち、過共晶Ａｌ−Ｓｉ合金中にＮｉ、Ｆｅ、Ｍｎを併
せて添加すると、微細な初晶Ｓｉと、Ａｌ−Ｎｉ系金属
間化合物、およびＡｌ−（Ｆｅ、Ｍｎ）−３ｉ系金属間
化合物が同時に析出する。この結果合金の高温強度や耐
摩耗性を向上させ、さらに耐焼付性を著しく改善すると
いう新たな効果が表われる。

Ｎｉの添加量はＳｉ初晶と金属間化合物相の析出を考慮
すると３．０〜ｌ０１０％が適当である。Ｎｉの添加に
よりＡｌ合金中でのＳｉ溶解度が減少し、過剰のＳｉが
初晶として晶出する。これにＦｅ５．９〜１５．０％ま
たはＭｎ７．１〜１５．０％のうち１種または２種を添
加するのか良い、ただしくＮｉ÷Ｆｅ＋Ｍｎ）合量で５
．０〜１５．０％の範囲にとどめるべきである。添加量
が上記範囲より少ない場合は高温強度を向上させるため
の金属間化合物の析出が不足するので効果が上がらない
、また添加量が上記範囲を越えた場合は、硬さや耐摩耗
性がかえって低下するのでライナー材としては好ましく
ない、さらには合金粉末な押出成形加工する場合は圧縮
性を悪くし、押出変形抵抗を大きくして加工を困難とす
るので好ましくない。

本発明による合金粉末は必要に応じて０．５〜５．０１
のＣｕまたは０．２〜３．０％のＭｇを添加することか
できる。　Ｃｕや財はアルミニュウム合金に時効効果を
付与して材質を強化する成分として知られている０本発
明においても溶体化処理温度での固溶限度以下の前記範
囲内でＣｕまたはＭｇを添加することは材質強化にも有
効である。

本発明の合金粉末においては、さらに必要に応じてさら
にＴｉ　、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｇｏ等を添加して高
温強度を改善することも可能である。しかしながら添加
量があまり多くなると成分管理、溶解温度の上昇などの
製造上の困難が生じてくる。

Ｓｉ結晶粒の大きさを１５ｐＬｍ以下としたのは、主と
して初晶Ｓｉの大きさが１５μｍ以上になると、後続の
合金粉末の成形加工性が悪くなり、また、材料特性とし
ても悪化するからである。もちろんＳｉか共晶として晶
出する場合は微細結晶となるので問題は起こらない。

本発明の合金粉末は上記合金組成を有する溶湯をアトマ
イズ法、遠心力による微細化法等の通常用いられている
金属溶湯からの微粉末製造手段を使用して急冷分散凝固
させることによって得ることかできる。このようにして
得られた合金粉末は大きさが１５μｍ以下のＳｉ結晶粒
と成長を抑えられたＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ等を含む金属間化
合物の棒状晶を有しており、従来の高Ｓｉ系Ａｌ合金粉
末には見られなかった新規な合金粉末である。またこの
ような組織を有する合金を鋳造法で得ることは困難であ
る。参考まテニ２：１．４％５ｉ−４，８％Ｃｕ−１，
２Ｍｇ−８，７％Ｆｅ−残Ａｌの組成を有する本発明に
よるＡｌ合金粉末の顕微鏡組織写真を第１図に示す。第
２図は２０．６Ｓｉ−２，７Ｃｕ−１，１Ｍｇ−７，８
Ｍｎ−残Ａｌの組成を有する本発明によるアルミニュウ
ム合金粉末の顕ＩＩｋ鏡組織写真である。なお比較のた
め、第１図と同一組成を有する鋳造材の組織写真を第３
図に、第２図と同一組成を有する鋳造材の組織写真を第
４図に示した。また第５図には従来知られている２１．
ｌ５ｉ−３，ｌＣｕ−１，０Ｍｇ−残Ａｌの組成を有す
る高Ｓｉアルミニュウム合金粉末の顕微鏡組織写真を示
した。第１図、および第２図において塊状を呈している
のか初晶Ｓｉで、棒状を呈しているのがＡｌ−（Ｆｅ、
Ｍｎ）−３ｉ系金金属化合物である。第３図、第４図で
は粗大な多角形をした初晶Ｓｉが見られ、大きな棒状の
金属間化合物が認められる。第５図では粒状の初晶Ｓｉ
と共晶組織を呈している。

本発明の合金粉末は熱間押出し加工に適したものであり
、特に耐熱耐摩耗性を有する高力Ａｌ合金成形体用とし
て適したものである。

次に実施例をあげて本発明を説明する。

実施例 表−１に示す組成の高Ｓｉアルミニュウム合金溶湯をガ
スてアトマイズして、　−４８ｍｅｓｈの粉末を得た０
次いで２５０℃の温度に予熱したこれらの粉末を、同じ
温度に加熱保持した金型中に充填し１．５ｔｏｎ／ｃ■
２の圧力で圧縮成形して直径１００■１．長さ２００■
の圧粉体を得た０次に圧粉体を４５０°Ｃに加熱し、同
じ温度に加熱保持された内径１０４ｍ５のコンテナー中
に挿入し、直１３０ｍ５＋のダイスで間接押出法により
押出比１２により押出して、供試材Ｎｏ、ｌ〜Ｎｏ、１
７の成形体を得た。

押出のまま（Ｆ）またはＴ６処理や３００℃×１０００
ｒ（０）処理を施こしたのち、評点間距離５［１ｇ麿、
平行部直径６ｍｍ引っ張り試験片に加工して常温から２
５０°Ｃ迄の間て引張試験を行った。なお、引張試験は
各試験温度で、１００Ｈｒ保持後におこなった。また、
硬さを各温度での引張試験の試験片のチャキング部の端
部について測定した。なお、供試材Ｎｏ、ｌ”Ｎｏ、Ｉ
ｉは比較例であり、Ｎ０．７〜Ｎ０．１７が本発明例で
ある。さらに鋳造との比較のためＡ、１９０．０合金の
金型鋳造材を比較材（鋳造）としてＳＯＯ’ＣＸ　１０
１−１ｒ　　保持後水冷し、　１７５℃Ｘ　１０Ｈｒの
時効処理を行ったものについて同様の３験を行った。こ
れらの結果を表−１に示す。表−１中熱処理区分の記号
Ｆは押出のまま、記号Ｔ６は４８０℃Ｘ　　２Ｈｒ保持
後水冷し１７５℃Ｘ　ｌ０Ｈｒの時効処理、記号Ｏは３
００”ＣＸ　ｌ００Ｈｒ保持”　処理ｔｉ’　示ｔ　。

（以下余白） 表−１から明らかなとおり比較材（Ｍ造）やＮｏ、Ｉ〜
６までのものと比べて、本発明によるＮｏ、７〜１７の
成形体は、高温強度および高温に保持後の硬度か高い０
次に前記熱間押出成形体を切断し、熱間＃を造により直
径７０−■、厚さｌＯ■ｌの素材を作り、機械加工によ
り試験片とした後、対焼付性試験、対摩耗性試験、摩擦
係数の測定を行なった。

○対焼付性試験 試験装置は第９図及び第１Ｏ図に概要を図解的に示すも
のであって、ステータ（１）に取外し可能に取付けられ
た直径７０膳−の円板（２）の中央には、裏側から中油
孔（３）を通じて潤滑油が注油される。ステータ（１）
には油圧装置（図示せず）によって右方に向けて所定圧
力Ｐが作用するようにしである０円板（２）に相対して
ロータ（４）かあり、駆動装置（図示せず）によりて所
定速度で回転するようにしである。ロータ（４）の円板
（２）に対する端面に取付けられた試料支持具（４ａ）
には、５ｍｍＸ　５ｍｍｘ　１［１ｍｍの角柱状試験片
（相手材）（５）が同心円状に等間隔に３個取外し可能
にかつ正方形端面が円板（２）に対して摺動自在に取付
けである。このような装置においてステータ（１）に所
定の圧力Ｐをかけ所定の面圧で円板（２）と試験片（相
手材）（５）とか接触するようにしておいて、注油孔（
３）から摺動面に所定給油速度で給油しながらロータ（
４）を回転させる。

一定吟間ごとにステータ（１）に作用する圧力を段階的
に増加してゆき、ロータ（４）の回転によって相手の試
験片（５）と円板Ｂ（２）との摩擦によって、ステータ
（１）に生ずるトルク（摩擦力によって生ずるトルク）
Ｔをスピンドル（６）を介してロードセル（７）に作用
せしめ、その変化を動歪計（８）で読み、記録計（９）
に記録させる。トルクＴか急激に上昇するときに焼付が
生じたものとして、その時の接触面圧をもって焼付面圧
としこの大小をもって耐焼付性の良否を判断する。

試験に供した円板状試験片（２）は、３００℃×１０ｈ
ｒの熱処理後研磨仕上げをしたものを使用し、相手の試
験片（５）は球状黒鉛鋳鉄て摺動面に硬質クロムメッキ
を施したものと、平均粒径０．８μｍのＳｉＣを面積率
て１５〜２０％基地中に分散させた鉄メッキの２種類を
使用し、研磨仕上げを行なった。　比較材としては、シ
リンダーライナー用として使用されている片状黒鉛鋳鉄
についてもおこなった。試験条件は、速度８　ｍ１ｓｅ
ｃ、潤滑油はエンジンオイル（ＳＡＥ　２０．ベースオ
イル）て温度　９０℃、油量３００ｍ１／ｓｉｎ　　と
し、接触圧力は２０ｋｇ／ｃｍ２で２０分間の馴らし運
転後、３０　ｋｇ／ｃｍ２で３分間、その後３分経過毎
に１０ｋｇ／ｃｍＺずつ上昇させていく。結果を表−２
に示す。

結果から明らかなように、現在多くのガソリンエンジン
での組合わせに見られる片状黒鉛鋳鉄（シリンダーライ
ナー材）とＣｒメッキ（ピストンリング表面）の組合わ
せよりも、本発明によるものは優れた耐焼付性を示して
いる。

（以下余白） 表−２ また、比較材（鋳造）や、Ｎｏ、１．Ｎｏ、２に見られ
るようにＳｉＣ分散鉄メッキに比べ、硬質クロムメッキ
との組合わせの場合は、焼付発生面圧が大幅に低くなっ
ているが１本発明による場合は、相手表面処理の違いに
よる差が小さくなる結果となっている点が注目される。

さらに比較材（鋳造）やＮｏ、１．Ｎｏ、２に比べ本発
明の実施例の成形体の焼付発生面圧が高いが、これはＡ
ｌ基地中に分散する硬質相の量が多く微小な凹凸となっ
て油膜の保持作用として働くほかに。

基地が分散強化されているので摩擦表面が塑性流動によ
って相手材に凝着しようとするのを防ぐためと考えられ
る。

◎摩耗試験及び摩擦係数の測定 耐焼付試験に使用したのと同じ試験機により研磨仕上げ
を行なった円板状の試験片（２）に、球状黒鉛鋳鉄の摺
動面に硬質Ｃ「メッキを施したものと、平均粒径０．８
μｍのＳｉＣを面積率で１５〜２０％施したものを、各
々研磨仕上げして相手材試験片（５）として、次の条件
でテストした。

結果を表−３に示す。

（条　　　件） 速度は　３　ｍ１ｓｅｃ　、　５　ｍ１ｓｅｃ　、　８
　ｍ１ｓｅｃの３水準とし、潤滑油としてエンジンオイ
ル（ＳＡＥ　２０．ベースオイル）を使用し、油温９０
°Ｃ１油量５００ｍ１／ｓｉｎ。

面圧１００ｋｇ／ｃｍ２で、摺動距離はＳＯＯｋｍとし
た。

（摩耗量の測定） 円板状の試験片の摩耗量は表面粗さ計にて９０＠ずつず
れた位置で４カ所摺動方向と直角となるように指針を走
らせ、摩耗痕の状況をチャート上に記録する。然る後、
摩耗痕の凹部の面積を求め、材料間の相対比較を行なう
６表−３では摩耗量は片状黒鉛鋳鉄の円板の速度５ｍ／
ｓｅｅ時の摩耗痕の断面積を１としたときの相対比て表
わした。

相手材試験片の摩耗量は試料保持具（４ａ）に取付けら
れた４本の角状試験片（５）の高さ寸法をテスト前後に
マイクロメーターで測定し、その平均の差を求める方法
によった。

摩擦係数の測定は、　２００に１走行後にトルクを記録
計（９）より読取り算出した０表３に示した結果から、
片状黒鉛鋳鉄（シリンダーライナー材）と、Ｃｒメッキ
の組合わせの場合よりも、著しく摩擦係数の低いことが
明らかである。さらに、比較例１のように鋳ぐるみ時の
熱負荷に相当する３００℃ｘ　ｌ００Ｈｒの熱処理を行
ったものは円板の摩耗量が著しく多いが、本発明の特許
請求の範囲である例Ｎｏ、８〜Ｎｏ、　１７の摩耗量は
、片状黒鉛鋳鉄と比較しても同等以下である。また、相
手の表面処理が硬質Ｃｒメッキであっても、またＳｉＣ
分散メッキてあっても、その差はない。

［発明の効果］ 以上のように本発明合金粉末は、アルミニウム合金製シ
リンダーブロックに鋳ぐるまれて、かつ使用時に比較的
高い温度域で使用されるシリンダーライナーのような用
途に適するものである。

なお、本発明合金粉末は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒ
等を含んでも急冷凝固による粉末を出発原料としている
ため、耐熱性に寄与するものと考えられる。

また、２「をＣｕ、Ｍｇ、の代わりに用いて　時効硬化
性の向上を計ることも可能である 従って、本発明合金は従来鋳造用または展伸用合金とし
ては、脆い化合物をつくるために使用できなかったよう
なＦｅやＮｉ、Ｍｎを多量に含む低級スクラップの使用
も可能となるため、経済的効果も大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる２：１．４Ｓｉ−４，８Ｃｕ−１
，２Ｍｇ−８，７Ｆｅ−残Ａｌの組成を有するＡｌ合金
粉末の金属組織写真（倍率７４０倍）である。 第２図は本発明になる２０．６Ｓｉ−２，７Ｃｕ−１，
１Ｍｇ−７，８Ｍｎ−残Ａｌの組成を有するＡｌ合金粉
末の金属組織写真（倍率７４０倍）である。 第３図は第１図と同一組成の鋳造材料の金属組織写真で
ある（倍率９７倍）。 第４図は第２図と同一組成の鋳造材料の金属組織写真で
ある（倍率９７倍）。 第５図は２１．ｌ５ｉ−３，ｌＣｕ−１，０Ｍｇ−残Ａ
ｌの組成を有する公知の合金粉末の金属組織写真である
。 第６図、第７図は本発明による合金粉末成形体の押出方
向に平行な断面の顕微鏡組織写真（倍率７４０倍）であ
って、第６図は第１図と、第７図は第２図と、それぞれ
同一組成のものである。 第８図は、第５図と同一組成を有する公知のアルミニュ
ウム合金粉末を使用した成形体の、押出方向に平行な断
面の金属組織写真（倍率７４０倍）である。 第９図、第１Ｏ図は対焼付性試験装置のｌ！要を示す図
て、第１０図は第９図のｆｆ−ｒＶ矢視側面図である。 特許出願人　　昭和電工株式会社 株式会社　リケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）重量比でＳｉ１５．０〜２５．０％と、Ｆｅ５．
   ９〜１５．０％またはＭｎ７．１〜１５．０％のうち１
   種または２種（ただし２種の場合はＦｅ４．１％以上で
   Ｆｅ＋Ｍｎの合計が１５．０％以下）の重金属を含み、
   残部が不可避的不純物を含むＡｌからなり、Ｓｉ結晶粒
   の大きさが１５μｍ以下であることを特徴とする耐熱耐
   摩耗性高力アルミニュウム合金粉末。 （２）重量比でＳｉ１５．０〜２５．０％と、Ｆｅ５．
   ９〜１５．０％またはＭｎ７．１〜１５．０％のうち１
   種または２種（ただし２種の場合はＦｅ４．１％以上で
   Ｆｅ＋Ｍｎの合計が１５．０％以下）の重金属と、Ｃｕ
   ０．５〜５．０％およびＭｇ０．２〜３．０％を含み、
   残部が不可避的不純物を含むＡｌからなり、Ｓｉ結晶粒
   の大きさが１５μｍ以下であることを特徴とする耐熱耐
   摩耗性高力アルミニュウム合金粉末。 ３）重量比でＳｉ１５．０〜２５．０％と、Ｎｉ３．０
   〜１０．０％と、Ｆｅ５．９〜１５．０％またはＭｎ７
   ．１〜１５．０％のうち１種または２種（ただし２種の
   場合はＦｅ４．１％以上でＮｉ＋Ｆｅ＋Ｍｎの合計が６
   ．０％以上、１５．０％以下）の重金属を含み、残部が
   不可避的不純物を含むＡｌからなり、Ｓｉ結晶粒の大き
   さが１５μｍ以下であることを特徴とする耐熱耐摩耗性
   高力アルミニュウム合金粉末。 （４）重量比でＳｉ１５．０〜２５．０％と、Ｎｉ３．
   ０〜１０．０％と、Ｆｅ５．９〜１５．０％またはＭｎ
   ７．１〜１５．０％のうち１種または２種（ただし２種
   の場合はＦｅ４．１％以上でＮｉ＋Ｆｅ＋Ｍｎの合計が
   ５．０％以上、１５．０％以下）の重金属と、Ｃｕ０．
   ５〜５．０％およびＭｇ０．２〜３．０％を含み、残部
   が不可避的不純物を含むＡｌからなり、Ｓｉ結晶粒の大
   きさが１５μｍ以下であることを特徴とする、耐熱耐摩
   耗性高力アルミニュウム合金粉末。