JPS63268531A - Ｗｒｍの鍛造成形法 - Google Patents
Ｗｒｍの鍛造成形法Info
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- JPS63268531A JPS63268531A JP10207287A JP10207287A JPS63268531A JP S63268531 A JPS63268531 A JP S63268531A JP 10207287 A JP10207287 A JP 10207287A JP 10207287 A JP10207287 A JP 10207287A JP S63268531 A JPS63268531 A JP S63268531A
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Landscapes
- Forging (AREA)
- 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、ＳｉＣウィスカーにより複合強化された１１
基金属を所望形状に成形するための鍛造成形法に関する
。
基金属を所望形状に成形するための鍛造成形法に関する
。
近時、高機能性の複合材料としてウィスカー強化金属（
ＷＲＭ）が注目されているが、とくにＳｉＣウィスカー
でＡＱ基金属のマトリックスを強化したＷｒｌＭは軽量
なうえに著しく高い強度、剛性、弾性などの複合化特性
を備えるため、広汎な用途が期待されている。
ＷＲＭ）が注目されているが、とくにＳｉＣウィスカー
でＡＱ基金属のマトリックスを強化したＷｒｌＭは軽量
なうえに著しく高い強度、剛性、弾性などの複合化特性
を備えるため、広汎な用途が期待されている。
このＳｉＣウィスカー強化Ａσ基金属複合材は、例えば
ＳｉＣウィスカーの集合体プリフォームにＡ（あるいは
ｌ）合金のマトリックス溶湯を加圧しながら含浸する加
圧鋳造法によって効果的に形成することができる。とこ
ろが、加圧鋳造法を含むこれまでの複合化手段では得ら
れる形状に著しい制約を受けるため、複雑形状体が要求
される場合には後加工によるインゴットの成形化が必要
となる。
ＳｉＣウィスカーの集合体プリフォームにＡ（あるいは
ｌ）合金のマトリックス溶湯を加圧しながら含浸する加
圧鋳造法によって効果的に形成することができる。とこ
ろが、加圧鋳造法を含むこれまでの複合化手段では得ら
れる形状に著しい制約を受けるため、複雑形状体が要求
される場合には後加工によるインゴットの成形化が必要
となる。
従来、この種Ｗ ＲＭの後加工による成形法として、機
械的に切削加工する方法と、塑性変形を利用する型鍛造
法が知られている。このうち前者の切削加工法は、強化
材が炭素繊維あるいはガラス繊維のような比較的切削が
容易な物質である場合には有効であるか、ＳｉＣウィス
カーはそれ自体が超硬質の物性を有するためＷ ＲＭと
した際の切削加工は註だ困難で実用性に乏しい。一方、
型鍛造による加工は、ＷＲＭのインゴットが変形抵抗か
大きいうえに高弾性であるため適正条件で鍛造しない限
り亀裂、割れなどの現象を避けることがてさない問題点
がある。
械的に切削加工する方法と、塑性変形を利用する型鍛造
法が知られている。このうち前者の切削加工法は、強化
材が炭素繊維あるいはガラス繊維のような比較的切削が
容易な物質である場合には有効であるか、ＳｉＣウィス
カーはそれ自体が超硬質の物性を有するためＷ ＲＭと
した際の切削加工は註だ困難で実用性に乏しい。一方、
型鍛造による加工は、ＷＲＭのインゴットが変形抵抗か
大きいうえに高弾性であるため適正条件で鍛造しない限
り亀裂、割れなどの現象を避けることがてさない問題点
がある。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
発明者等は、鋭意研究を重ねた結果短時間で組織欠陥の
ない鍛造加工が可能な適正条件を見出して本発明に至っ
たものである。
ない鍛造加工が可能な適正条件を見出して本発明に至っ
たものである。
すなわち、本発明によるＷＲＭの鍛造成形法は、ＳｉＣ
ウィスカー強化Ａ１２基金属複合材のインゴットを３０
０〜６００℃に加熱して予め２００〜４００°Ｃ〉 に保持された鍛造金型に収め、■０００〜３０００に９
／ｃｍ２の圧力下に鍛造することを構造上の特徴とする
。
ウィスカー強化Ａ１２基金属複合材のインゴットを３０
０〜６００℃に加熱して予め２００〜４００°Ｃ〉 に保持された鍛造金型に収め、■０００〜３０００に９
／ｃｍ２の圧力下に鍛造することを構造上の特徴とする
。
鍛造成形の対象となるＳｉＣウィスカー強化ＡＣ基金属
複合材のインゴットは、ＳｉＣウィスカーの集合体プリ
フォームに、ＪあるいはＡｇを主体とする合金のマトリ
ックス溶湯を加圧下に含浸する加圧鋳造法により形成さ
れるが、上記鍛造条件に適合させるためにはＷ ＲＭに
占めるＳｉＣウィスカーの体積含有率（Ｖｆ）を５．０
〜３０％の範囲に設定することが望ましい。
複合材のインゴットは、ＳｉＣウィスカーの集合体プリ
フォームに、ＪあるいはＡｇを主体とする合金のマトリ
ックス溶湯を加圧下に含浸する加圧鋳造法により形成さ
れるが、上記鍛造条件に適合させるためにはＷ ＲＭに
占めるＳｉＣウィスカーの体積含有率（Ｖｆ）を５．０
〜３０％の範囲に設定することが望ましい。
本発明の鍛造条件のうち、ＳｉＣウィスカー強化ＡＱ基
金属複合材のインゴットを３００〜６００°Ｃに加熱す
ることは、インゴットの塑性変形を容易にして金型中に
空隙なく鍛造成形するための要件となる。鍛造金型を２
００〜４００℃に予熱する手段は、鍛造時に金型が局部
的な温度低下を起して組織欠陥を生じる事態を防止する
ための要件となる。
金属複合材のインゴットを３００〜６００°Ｃに加熱す
ることは、インゴットの塑性変形を容易にして金型中に
空隙なく鍛造成形するための要件となる。鍛造金型を２
００〜４００℃に予熱する手段は、鍛造時に金型が局部
的な温度低下を起して組織欠陥を生じる事態を防止する
ための要件となる。
上記の加熱条件と併せて圧力条件を１０００〜３０００
ｋｇ７ａｙ’に設定することにより、目的とする好適
な鍛造成形が可能となる。
ｋｇ７ａｙ’に設定することにより、目的とする好適
な鍛造成形が可能となる。
なお、鍛造過程における塑性変形の速度は、インゴット
の形態および塑性変形度合、鍛造上り品の形状などに応
じて適宜調整することが望ましく、このためには適用圧
力を塑性変形率と塑性変形速度とが逆比例する状態にな
るよう設定する。
の形態および塑性変形度合、鍛造上り品の形状などに応
じて適宜調整することが望ましく、このためには適用圧
力を塑性変形率と塑性変形速度とが逆比例する状態にな
るよう設定する。
本発明で特定した。Ｓ間鍛造条件を満足させることによ
りＳｉＣウィスカー強化Ａσ基金属複合材インゴットの
塑性変形が極めて円滑に進行し、亀裂、割れ等の組織欠
陥のない複雑形状の鍛造品を成形性よく得ることができ
る。
りＳｉＣウィスカー強化Ａσ基金属複合材インゴットの
塑性変形が極めて円滑に進行し、亀裂、割れ等の組織欠
陥のない複雑形状の鍛造品を成形性よく得ることができ
る。
直径０．１−１．０μｍ、長さ１０〜１００μｍのβ型
単結晶性状を有するＳｉＣウィスカーを水に均質分散し
たのち加圧濾過し、得られた湿潤ケーキを乾燥処理して
直径４０ｎｘ、高さ１１０ｉｆｆの円柱状プリフォーム
を成形した。ついでプリフォームを鋳型内にセットし、
これにＡＩ２合金（６０６１）のマトリックス溶湯を注
入しプランジャーにより１０００ ｋｇ／ｃｔｎ’の加
圧力を適用して加圧鋳造した。
単結晶性状を有するＳｉＣウィスカーを水に均質分散し
たのち加圧濾過し、得られた湿潤ケーキを乾燥処理して
直径４０ｎｘ、高さ１１０ｉｆｆの円柱状プリフォーム
を成形した。ついでプリフォームを鋳型内にセットし、
これにＡＩ２合金（６０６１）のマトリックス溶湯を注
入しプランジャーにより１０００ ｋｇ／ｃｔｎ’の加
圧力を適用して加圧鋳造した。
得られたＷ ＲＭに占めるＳｉＣウィスカーの体積含有
率（Ｖｆ）は１５％であった。
率（Ｖｆ）は１５％であった。
このようにして作成したＳｉＣウィスカー強化ＡＱ基金
属複合材のインゴットを鍛造条件を変えてピストンのコ
ネクティングロッド形状に型鍛造し、鍛造品の外観およ
び組織内部検査をおこなった。外観検査は目視観察によ
る成形ならびに表面状態の良否定性判定により、また、
組織内部検査は超音波（５ＭＨｚ）探傷試験による検知
ピークの高さによった（２５％以下：良、２６〜３５％
：不良、３６％以上：可）。
属複合材のインゴットを鍛造条件を変えてピストンのコ
ネクティングロッド形状に型鍛造し、鍛造品の外観およ
び組織内部検査をおこなった。外観検査は目視観察によ
る成形ならびに表面状態の良否定性判定により、また、
組織内部検査は超音波（５ＭＨｚ）探傷試験による検知
ピークの高さによった（２５％以下：良、２６〜３５％
：不良、３６％以上：可）。
結果を適用した鍛造条件と対比して表Ｉに示した。なお
、表中、本発明の鍛造条件を満たす例を発明例、この条
件を外れる例を比較例として区別した。
、表中、本発明の鍛造条件を満たす例を発明例、この条
件を外れる例を比較例として区別した。
表■
本発明の鍛造条件を満たす発明例の鍛造品は比較例のそ
れに比べ、いずれも外観、組織に優れており、成形不良
、亀裂あるいは割れ等の性状欠陥は全く認められなかっ
た。
れに比べ、いずれも外観、組織に優れており、成形不良
、亀裂あるいは割れ等の性状欠陥は全く認められなかっ
た。
以上のとおり、本発明に係るＷＲＭの鍛造成形法によれ
ば常に組織欠陥のないＳｉＣウィスカー強化Ａｌ基金属
複合材の鍛造成形が保証され、そのうえ短時間内の円滑
成形が可能となるから量産化の効果もある。
ば常に組織欠陥のないＳｉＣウィスカー強化Ａｌ基金属
複合材の鍛造成形が保証され、そのうえ短時間内の円滑
成形が可能となるから量産化の効果もある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＳｉＣウイスカー強化Ａｌ基金属複合材のインゴッ
トを３００〜６００℃に加熱して予め２００〜４００℃
に保持された鍛造金型に収め、１０００〜３０００ｋｇ
／ｍ＾２の圧力下に鍛造することを特徴とするＷＲＭの
鍛造成形法。 ２、ＳｉＣウイスカーの体積含有率（Ｖｆ）が５．０〜
３０％のＳｉＣウイスカー強化Ａｌ基金属複合材を用い
る特許請求の範囲第１項記載の ＷＲＭの鍛造成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207287A JPS63268531A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Ｗｒｍの鍛造成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207287A JPS63268531A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Ｗｒｍの鍛造成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268531A true JPS63268531A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=14317563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207287A Pending JPS63268531A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Ｗｒｍの鍛造成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268531A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394944A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 強化アルミニウム合金の成形方法 |
| GB2364663A (en) * | 2000-05-10 | 2002-02-06 | Honda Motor Co Ltd | Press forming metal matrix composites |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132263A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 複合部材の製造方法 |
| JPS61137638A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 型鍛造装置 |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP10207287A patent/JPS63268531A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132263A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 複合部材の製造方法 |
| JPS61137638A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 型鍛造装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394944A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 強化アルミニウム合金の成形方法 |
| GB2364663A (en) * | 2000-05-10 | 2002-02-06 | Honda Motor Co Ltd | Press forming metal matrix composites |
| US6609286B2 (en) | 2000-05-10 | 2003-08-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing a part of a metal matrix composite material |
| GB2364663B (en) * | 2000-05-10 | 2004-06-16 | Honda Motor Co Ltd | Process for manufacturing a part of a metal matrix composite material |
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