JPS59208039A - 分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金 - Google Patents
分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金Info
- Publication number
- JPS59208039A JPS59208039A JP8467283A JP8467283A JPS59208039A JP S59208039 A JPS59208039 A JP S59208039A JP 8467283 A JP8467283 A JP 8467283A JP 8467283 A JP8467283 A JP 8467283A JP S59208039 A JPS59208039 A JP S59208039A
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- Japan
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- alloy
- strengthening
- size
- dispersion
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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】
本発明は分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金に関
する。
する。
金属マトリックス中に高温でも安定な硬く微細な粒子を
分散、複合させた分散強化型合金は公知である。例えば
、アルミニウムをマトリックスとするものではＳ Ａ
Ｐ （Ｓ １ｎｔｅｒｅｄ Ａ ＩｕｍｉｎｕｍＰ
ｏｉｙｄｅｒ ）がよく知られている。この分散型強化
合金は分散微粒子の量が多いほど、また粒子間隔が狭い
ほど強度が向上する。
分散、複合させた分散強化型合金は公知である。例えば
、アルミニウムをマトリックスとするものではＳ Ａ
Ｐ （Ｓ １ｎｔｅｒｅｄ Ａ ＩｕｍｉｎｕｍＰ
ｏｉｙｄｅｒ ）がよく知られている。この分散型強化
合金は分散微粒子の量が多いほど、また粒子間隔が狭い
ほど強度が向上する。
一方、過共晶アルミ−シリコン系合金（以下、過共晶Ａ
ｌ−３ｉ系合金と略す）は、初晶シリコン（以下、初晶
Ｓｔ系合金と略す）により強度、耐摩耗性を向上できる
ことがよく知られている。
ｌ−３ｉ系合金と略す）は、初晶シリコン（以下、初晶
Ｓｔ系合金と略す）により強度、耐摩耗性を向上できる
ことがよく知られている。
しかしながら、従来の分散強化型合金は一般に強化用の
微粒子の粒径が大きく、十分な強度、耐摩耗性を得るに
は至っていない。また、過共晶Ａｌ−３ｉ系合金の初晶
Ｓｉも大径のものがほとんどで、十分な耐摩耗性、強度
が得られていない。
微粒子の粒径が大きく、十分な強度、耐摩耗性を得るに
は至っていない。また、過共晶Ａｌ−３ｉ系合金の初晶
Ｓｉも大径のものがほとんどで、十分な耐摩耗性、強度
が得られていない。
特に、過共晶Ａｌ −Ｓｔ系合金を強化用の微粒子を分
散させることにより強化する場合には、微粒子は初晶Ｓ
ｉとアルミニウムマトリックスの界面に分散され、初晶
Ｓｉの中に□は入っていなかったため十分な強度および
耐久性を得ることは困難であった。
散させることにより強化する場合には、微粒子は初晶Ｓ
ｉとアルミニウムマトリックスの界面に分散され、初晶
Ｓｉの中に□は入っていなかったため十分な強度および
耐久性を得ることは困難であった。
本発明は上記従来技術の不具合を解消するためになされ
たもので、耐摩耗性および強度に優れた分散強化型過共
晶Ａｌ −Ｓｉ系合金を提供することを目１均とする。
たもので、耐摩耗性および強度に優れた分散強化型過共
晶Ａｌ −Ｓｉ系合金を提供することを目１均とする。
かかる目的は、本発明の過共晶Ａｌ −Ｓｉ系合金によ
れば、アルミニウムのマトリックス中に強化用の微粒子
を分散させ、この微粒子を微細な初晶Ｓｉの中にも分散
させることによって達成される。ここで、初晶Ｓｔの大
きさは２０μ以下とし、強化用の微粒子はその粒径が０
．５μ以下、粒子間距離３０μ以下、体積比２０％以下
とする必要がある。このよ・うに、初晶Ｓｉが微細化さ
れると共に、強化用の微粒子が微細とされ、かつ初晶Ｓ
ｉ内にも分散していることにより、初晶Ｓｉによる強化
と強化用微粒子の分散強化が有効に機能し、転移の移動
が妨げられることによって過共晶Ａｌ−３ｔ系合金の強
度、耐摩耗性が大幅に向上する。
れば、アルミニウムのマトリックス中に強化用の微粒子
を分散させ、この微粒子を微細な初晶Ｓｉの中にも分散
させることによって達成される。ここで、初晶Ｓｔの大
きさは２０μ以下とし、強化用の微粒子はその粒径が０
．５μ以下、粒子間距離３０μ以下、体積比２０％以下
とする必要がある。このよ・うに、初晶Ｓｉが微細化さ
れると共に、強化用の微粒子が微細とされ、かつ初晶Ｓ
ｉ内にも分散していることにより、初晶Ｓｉによる強化
と強化用微粒子の分散強化が有効に機能し、転移の移動
が妨げられることによって過共晶Ａｌ−３ｔ系合金の強
度、耐摩耗性が大幅に向上する。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明において、初晶Ｓｉの大きさは小さい程望ましく
、２０μ以下であることが望ましい。また、１８μ以下
であれば更に望ましい。
、２０μ以下であることが望ましい。また、１８μ以下
であれば更に望ましい。
強化用の微粒子としては、高温でアルミニウムマトリッ
クス中に安定に存在し、強度低下の原因となる成長や粗
大化が生じないことが必要である。
クス中に安定に存在し、強度低下の原因となる成長や粗
大化が生じないことが必要である。
この条件を備える微粒子としては酸化物、炭化物、窒化
物等がある。具体的には、ＳｉＣ，ＴｉＣ２ＺｒＣ−Ｗ
ＣｌＮｂＣｌ”ｒ＋ Ｎ−ＢＮ−Ｓｉｘ Ｎａ、Ａ１２
０１、ＭｇＯ，，５ｉ０２、ＺｒＯ２、Ｆｅ ２０．、
ＣｕＯ１黒鉛等を使用することができる。
物等がある。具体的には、ＳｉＣ，ＴｉＣ２ＺｒＣ−Ｗ
ＣｌＮｂＣｌ”ｒ＋ Ｎ−ＢＮ−Ｓｉｘ Ｎａ、Ａ１２
０１、ＭｇＯ，，５ｉ０２、ＺｒＯ２、Ｆｅ ２０．、
ＣｕＯ１黒鉛等を使用することができる。
この微粒子の粒径は、十分な分散強化を得るためには０
．５μ以下であることが必要であり、０゜０５μ以下で
あればよりに望ましい。
．５μ以下であることが必要であり、０゜０５μ以下で
あればよりに望ましい。
微粒子の粒子間距離は小さい程よい。本発明においては
３０μ以下であることが必要であり、１０μ以下であれ
ば更に望ましい。
３０μ以下であることが必要であり、１０μ以下であれ
ば更に望ましい。
この微粒子の量は多い程よい。体積比で２０％までは十
分な分散強化が期待できるが、２０％を越えるとそれ以
上の効果は期待できず、またアルミ熔湯中に２０％以上
混合分散させることは難しいので、上限を２０％とした
。
分な分散強化が期待できるが、２０％を越えるとそれ以
上の効果は期待できず、またアルミ熔湯中に２０％以上
混合分散させることは難しいので、上限を２０％とした
。
本発明の分散強化型過共晶Ａｌ −Ｓｉ系合金を製造す
るには、強化用微粒子を過共晶Ａｌ −Ｓｔ系合金熔溶
湯撹拌等の適宜手段により均一に分散させた後、急冷か
つ加圧することが必要である。
るには、強化用微粒子を過共晶Ａｌ −Ｓｔ系合金熔溶
湯撹拌等の適宜手段により均一に分散させた後、急冷か
つ加圧することが必要である。
ここで、冷却速度としては２５〜ｂ
が望ましい。
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
実施例
本実施例においては、マトリックス合金としてハイパー
シルミン（重量％でＣｕ：１．５％、Ｓｉ：１８．０％
、Ｍｇ：１．０％、Ｃｒ：０．４％、Ｎｉ：］、８８％
Ａ１：残部）を用い、分散強化用の微粒子として平均粒
径０．０５μのＳｉＣを使用してロッカーアームを製造
した。このとき、鋳造法として、溶湯の急冷が可能で、
溶湯への圧力伝達のよい竪型加圧鋳造法を用いた。
シルミン（重量％でＣｕ：１．５％、Ｓｉ：１８．０％
、Ｍｇ：１．０％、Ｃｒ：０．４％、Ｎｉ：］、８８％
Ａ１：残部）を用い、分散強化用の微粒子として平均粒
径０．０５μのＳｉＣを使用してロッカーアームを製造
した。このとき、鋳造法として、溶湯の急冷が可能で、
溶湯への圧力伝達のよい竪型加圧鋳造法を用いた。
最初に、ハイパーシルミン原料を溶解炉に投入して溶融
させた後、溶湯を攪拌しつつＳｉ微粒子を不活性ガスを
キャリヤとして溶湯中に混入した。
させた後、溶湯を攪拌しつつＳｉ微粒子を不活性ガスを
キャリヤとして溶湯中に混入した。
このようにして調整した溶湯を、図面に示す竪型加圧鋳
造装置に注ぎロッカ−アームを製造した。
造装置に注ぎロッカ−アームを製造した。
図は、竪型加圧鋳造装置の要部断面図であり、■は上型
、２は下型である。この上型１と下型２によりロッカー
アーム形状の製品キャビティ３が郭定される。型ｌ、２
の中央にはプランジャスリーブ４が設けられており、こ
のプランジャスリーブ４内には加圧プランジャ５とカウ
ンタプランジャ６が慴動自在に嵌挿されている。この両
方のプランジャ５．６の先端には、それぞれ加圧チップ
７とカウンタチップ８が装着されている。また、製品キ
ャビティ３とプランジャスリーブ４はゲート９を介して
連通されている。なお、１０は注湯口であり、１１は押
出しピンである。
、２は下型である。この上型１と下型２によりロッカー
アーム形状の製品キャビティ３が郭定される。型ｌ、２
の中央にはプランジャスリーブ４が設けられており、こ
のプランジャスリーブ４内には加圧プランジャ５とカウ
ンタプランジャ６が慴動自在に嵌挿されている。この両
方のプランジャ５．６の先端には、それぞれ加圧チップ
７とカウンタチップ８が装着されている。また、製品キ
ャビティ３とプランジャスリーブ４はゲート９を介して
連通されている。なお、１０は注湯口であり、１１は押
出しピンである。
次に作動を説明する。
型締めを行い、カウンタチップ８によりゲート９を閉じ
、加圧プランジャ５を引き上げて図に示す状態とした。
、加圧プランジャ５を引き上げて図に示す状態とした。
次いで、注湯口ＩＯからＳｊＣ微粒子を混入したハイパ
ーシルミン溶湯１２を注いだ。その後、カウンタチップ
８を除々に下げ、静かに溶湯１２を製品キャビティ３に
導入した。製品キャヒティ内に１／４〜１／３熔湯が導
入されたとき、加圧プランジャ５により溶湯１２を加圧
し、急速に溶湯１２を製品キャビティ３に充填した。凝
固後、型を開き、押出しビン１１により製品を取り出し
た。
ーシルミン溶湯１２を注いだ。その後、カウンタチップ
８を除々に下げ、静かに溶湯１２を製品キャビティ３に
導入した。製品キャヒティ内に１／４〜１／３熔湯が導
入されたとき、加圧プランジャ５により溶湯１２を加圧
し、急速に溶湯１２を製品キャビティ３に充填した。凝
固後、型を開き、押出しビン１１により製品を取り出し
た。
このロッカーアームの製造をＳｉＣの分散量をかえて行
った。
った。
この結果、ロッカーアームの裏面部近傍の初晶Ｓｉの大
きさは３μ、中心部で１２μ程度であった。また、Ｓｉ
Ｃ微粒子が初晶Ｓｉ内に混在しているのが確かめられた
。
きさは３μ、中心部で１２μ程度であった。また、Ｓｉ
Ｃ微粒子が初晶Ｓｉ内に混在しているのが確かめられた
。
本実施例において、強度、耐摩耗性を調べるために、引
張り試験と回転摩耗試験を行った。この結果を第１表に
示す。
張り試験と回転摩耗試験を行った。この結果を第１表に
示す。
第１表
第１表より、本発明の分散強化型過共晶Ａｌ−３ｉ系合
金は強度、耐摩耗性が著しく向上しているのが判る。
金は強度、耐摩耗性が著しく向上しているのが判る。
以上述べた如く、本発明の分散強化型過共晶Ａ１−３ｉ
系合金は、従来の過共晶Ａｌ −Ｓｔ系合金に比べ強度
、耐摩耗性が格段に向上するため、軽量で強度、耐摩耗
性を要求される部品、例えばロッカーアーム、プーリ、
歯車、カムシャフト、シフトフォーク等の自動車部品に
適用することができる。
系合金は、従来の過共晶Ａｌ −Ｓｔ系合金に比べ強度
、耐摩耗性が格段に向上するため、軽量で強度、耐摩耗
性を要求される部品、例えばロッカーアーム、プーリ、
歯車、カムシャフト、シフトフォーク等の自動車部品に
適用することができる。
図面ば本発明の実施例に使用した竪型加圧鋳造装置の要
部断面図である。 １−一一一上型 ２−−ｍ−下型 ３−−−一製品キャビティ ４−−−−プランジャスリーブ ５−−一加圧プランジャ ６−−−−一カウンタプランジャ ７−−−一加圧チツブ ８−−−−一カウンタチソブ ９−−−−ゲート １０−−−一注湯口 １１−押出しピン １２−−−−熔湯
部断面図である。 １−一一一上型 ２−−ｍ−下型 ３−−−一製品キャビティ ４−−−−プランジャスリーブ ５−−一加圧プランジャ ６−−−−一カウンタプランジャ ７−−−一加圧チツブ ８−−−−一カウンタチソブ ９−−−−ゲート １０−−−一注湯口 １１−押出しピン １２−−−−熔湯
Claims (1)
- （１）アルミニウムのマトリックス中に強化用の微粒子
が分散され、かつ初晶シリコンが微細である分散強化型
過共晶アルミ−シリコン系合金であって、 前記微粒子は粒径０．５μ以下で粒子間距離３０μ以下
であり、体積比で２０％以下分散されており、かつ初晶
シリコンの大きさは２０μ以下であり、この初晶シリコ
ンの中にも前記微粒子が分散していることを特徴とする
分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8467283A JPS59208039A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8467283A JPS59208039A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208039A true JPS59208039A (ja) | 1984-11-26 |
| JPH0471980B2 JPH0471980B2 (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=13837198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8467283A Granted JPS59208039A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 分散強化型過共晶アルミ−シリコン系合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208039A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103290244A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-09-11 | 重庆理工大学 | 一种制备变形铝合金球形晶的简易方法 |
| CN104593628A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-05-06 | 上海交通大学 | 一种低热裂倾向性铝基复合材料的制备方法 |
| CN112746200A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 中南大学 | 一种弥散强化高硅铝合金及其制备方法 |
| CN115961184A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-14 | 湖南星盛新材料科技有限公司 | 一种纳米颗粒增强铝合金及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5320244A (en) * | 1976-08-05 | 1978-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic transmission for light vehicle |
| JPS548325A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-22 | Kobe Steel Ltd | Device for operating car clutch |
| JPS56116851A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder liner material for internal combustion engine |
| JPS5727161A (en) * | 1980-05-30 | 1982-02-13 | Oreal | Cap for dispenser |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP8467283A patent/JPS59208039A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5320244A (en) * | 1976-08-05 | 1978-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic transmission for light vehicle |
| JPS548325A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-22 | Kobe Steel Ltd | Device for operating car clutch |
| JPS56116851A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder liner material for internal combustion engine |
| JPS5727161A (en) * | 1980-05-30 | 1982-02-13 | Oreal | Cap for dispenser |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103290244A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-09-11 | 重庆理工大学 | 一种制备变形铝合金球形晶的简易方法 |
| CN104593628A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-05-06 | 上海交通大学 | 一种低热裂倾向性铝基复合材料的制备方法 |
| CN112746200A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 中南大学 | 一种弥散强化高硅铝合金及其制备方法 |
| CN115961184A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-14 | 湖南星盛新材料科技有限公司 | 一种纳米颗粒增强铝合金及其制备方法 |
| CN115961184B (zh) * | 2023-03-16 | 2023-05-16 | 湖南星盛新材料科技有限公司 | 一种纳米颗粒增强铝合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471980B2 (ja) | 1992-11-17 |
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