JPS6247448A - 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 - Google Patents
耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法Info
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- JPS6247448A JPS6247448A JP60188124A JP18812485A JPS6247448A JP S6247448 A JPS6247448 A JP S6247448A JP 60188124 A JP60188124 A JP 60188124A JP 18812485 A JP18812485 A JP 18812485A JP S6247448 A JPS6247448 A JP S6247448A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、耐熱アルミニウム粉末冶金合金に関する。本
発明による合金製品は、高温におりる長時間使用後にも
強度及び伸びの低下が少ないので、航空機部材、自動車
用エンジン部品、電気機器部品、油圧及び空気圧機器部
品、さらには高温用構造材料としても有用である。
発明による合金製品は、高温におりる長時間使用後にも
強度及び伸びの低下が少ないので、航空機部材、自動車
用エンジン部品、電気機器部品、油圧及び空気圧機器部
品、さらには高温用構造材料としても有用である。
従来技術及びその問題点
アルミニウム及びその合金は、一般に高温での強度が低
く、特に室温での強度が高い、いわゆる高力アルミニウ
ム合金の高温における強度低下は、甚だしい。又、一般
に耐熱用とされているアルミニウム合金（ＡＡ２０１８
．２２１Ｂ、２６１８．４０３２等）においても、２０
０’Ｃを越える場合には、その強度は著しく低下する。
く、特に室温での強度が高い、いわゆる高力アルミニウ
ム合金の高温における強度低下は、甚だしい。又、一般
に耐熱用とされているアルミニウム合金（ＡＡ２０１８
．２２１Ｂ、２６１８．４０３２等）においても、２０
０’Ｃを越える場合には、その強度は著しく低下する。
熱安定性についても、例えば１５０℃以上の温度に艮時
聞暴露した後には、室温での強度が大巾に低下すること
は避（プ難い。
聞暴露した後には、室温での強度が大巾に低下すること
は避（プ難い。
アルミニウム中にアルミニウム酸化物を均一に分散させ
たＳＡＰの場合にも、耐焼鈍軟化性には優れてはいるも
のの、強度、じん性等の点で満足すべきものとは言い難
く、実用性にとぼしい。
たＳＡＰの場合にも、耐焼鈍軟化性には優れてはいるも
のの、強度、じん性等の点で満足すべきものとは言い難
く、実用性にとぼしい。
近年アルミニウム中に種々の遷移元素を固溶限を上回る
最添加し、溶湯を冷却速度１０５℃／秒以上で超急速凝
固させ、１ワられる粉末又はリボン状薄帯を粉末冶金法
により成形してアルミニウム合金とする方法が提案され
ている（米国特許第４３４７０７６号及び４４６４１９
９号）。この様にして得られたアルミニウム粉末冶金合
金は、たしかに高温にお（）る強度及び熱安定性には優
れているが、伸びが低く、延性に欠【プるのが大ぎな欠
点である。
最添加し、溶湯を冷却速度１０５℃／秒以上で超急速凝
固させ、１ワられる粉末又はリボン状薄帯を粉末冶金法
により成形してアルミニウム合金とする方法が提案され
ている（米国特許第４３４７０７６号及び４４６４１９
９号）。この様にして得られたアルミニウム粉末冶金合
金は、たしかに高温にお（）る強度及び熱安定性には優
れているが、伸びが低く、延性に欠【プるのが大ぎな欠
点である。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々研究を重
ねた結果、鉄を主な添加元素とするアル。
ねた結果、鉄を主な添加元素とするアル。
ミニラム合金に更に特定の添加元素を配合し、且つ溶湯
の冷却を特定の条件下に行なって得たアルミニウム粉末
冶金合金が、高温にお（）る強度に優れているのみなら
ず、高′ａ１暴露後にお【ノる強度及び伸びの低下が（
かめで小さいという特異な性質を備えていることを見出
した。即ら、本発明は、下記の合金及びその製造方法を
提供するものである。
の冷却を特定の条件下に行なって得たアルミニウム粉末
冶金合金が、高温にお（）る強度に優れているのみなら
ず、高′ａ１暴露後にお【ノる強度及び伸びの低下が（
かめで小さいという特異な性質を備えていることを見出
した。即ら、本発明は、下記の合金及びその製造方法を
提供するものである。
■（ｉ）第１添加元素としてＦｅ５〜１７重但％、（１
１〉第２添加元素としてＴｉ１〜７重量％、及び （ｉｉｉ ＞第３添加元素としてＭＯ，Ｃｒ、Ｗ、Ｃｏ
及びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含み、残部は
Ａｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有
量は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大で
あり、引張強度が４０ ｋＭ ｍｍ２以上で且つ伸びが
５％以上であることを特徴とする耐熱アルミニウム粉末
冶金合金。
１〉第２添加元素としてＴｉ１〜７重量％、及び （ｉｉｉ ＞第３添加元素としてＭＯ，Ｃｒ、Ｗ、Ｃｏ
及びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含み、残部は
Ａｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有
量は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大で
あり、引張強度が４０ ｋＭ ｍｍ２以上で且つ伸びが
５％以上であることを特徴とする耐熱アルミニウム粉末
冶金合金。
［２］（ｉ）第１添加元素としてＦｅ５〜１７重量％、
（１１）第２添加元素としてＴｉｌ〜７重伍％、及び （ｉｉｉ ）第３添加元素としてＭＯ，Ｃｒ、Ｗ、ＣＯ
及びＮｉの少なくとも１種１〜７重但％を含み、残部は
Ａｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有
量は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大で
あるＡ９合金溶湯から、実質的に１０”°Ｃ／ ｓｅｃ
未満の冷却速度で粒子状物、フレーク状物、細線状物又
はリボン状薄帯状物を形成し、これをそのまま又は必要
に応じてさらに細片化したものを成形加工することを特
徴とする耐熱アルミニウム粉末冶金合金の製造方法。
（１１）第２添加元素としてＴｉｌ〜７重伍％、及び （ｉｉｉ ）第３添加元素としてＭＯ，Ｃｒ、Ｗ、ＣＯ
及びＮｉの少なくとも１種１〜７重但％を含み、残部は
Ａｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有
量は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大で
あるＡ９合金溶湯から、実質的に１０”°Ｃ／ ｓｅｃ
未満の冷却速度で粒子状物、フレーク状物、細線状物又
はリボン状薄帯状物を形成し、これをそのまま又は必要
に応じてさらに細片化したものを成形加工することを特
徴とする耐熱アルミニウム粉末冶金合金の製造方法。
本発明においては、アルミニウム中に第１添加元素とし
てのＦｅ ５〜１７重量％、第２添加元素としてのＴｉ
１〜７重量％及び第３添加元素としてのＭｏ、Ｃｒ、Ｗ
、ｃ○及びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含有さ
せること及び第１添加元素の含有量を第２及び第３の添
加元素の夫々の含有量よりも大とすることを必須とする
。若しこれ等の条件のいずれかが充足されない場合には
、後記実施例及び比較例からも明らかな如く、所望の効
果は得られない。
てのＦｅ ５〜１７重量％、第２添加元素としてのＴｉ
１〜７重量％及び第３添加元素としてのＭｏ、Ｃｒ、Ｗ
、ｃ○及びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含有さ
せること及び第１添加元素の含有量を第２及び第３の添
加元素の夫々の含有量よりも大とすることを必須とする
。若しこれ等の条件のいずれかが充足されない場合には
、後記実施例及び比較例からも明らかな如く、所望の効
果は得られない。
本発明のアルミニウム粉末冶金合金は、例えば、以下の
様にして製造される。第１、第２及び第３添加元素を所
定の割合で含むアルミニウム合金溶湯を１０”°Ｃ／秒
未満の冷却速度で凝固させて得た材料を常法に従って冷
間予備成形した後、熱間加工することにより、密度はぼ
１００％の製品とする。冷却速度は、１０２°Ｃ／秒を
下限とすることが好ましい。溶湯の冷却方法は、特に限
定されないが、アトマイズ法が代表的なものとして例示
される。又、超急冷凝固法に属するメルトスピニング法
、メルトエキストラクション法等によっても、形成され
るリボン状薄帯物、細線状物又はフレーク状物の厚さ又
は径を大きくする条件を採用することにより、１０５℃
／秒未満の冷却速度とし、所望の特性を有する材料を１
ｑることが可能である。この場合には必要ならば、引続
く成形加工に先立ち、リボン状薄帯物等の生成物を破砕
する。
様にして製造される。第１、第２及び第３添加元素を所
定の割合で含むアルミニウム合金溶湯を１０”°Ｃ／秒
未満の冷却速度で凝固させて得た材料を常法に従って冷
間予備成形した後、熱間加工することにより、密度はぼ
１００％の製品とする。冷却速度は、１０２°Ｃ／秒を
下限とすることが好ましい。溶湯の冷却方法は、特に限
定されないが、アトマイズ法が代表的なものとして例示
される。又、超急冷凝固法に属するメルトスピニング法
、メルトエキストラクション法等によっても、形成され
るリボン状薄帯物、細線状物又はフレーク状物の厚さ又
は径を大きくする条件を採用することにより、１０５℃
／秒未満の冷却速度とし、所望の特性を有する材料を１
ｑることが可能である。この場合には必要ならば、引続
く成形加工に先立ち、リボン状薄帯物等の生成物を破砕
する。
更に、双ロール法或いは回転するドラムにアトマイズ粒
子を衝突させて急冷凝固材を得る噴霧ロール法において
も、ロールやドラムの材質、ロール間距離、アトマイズ
粒子の大きさ等を調整することにより、所定の冷却速度
として所望の特性を有するフレーク状物を得ることがで
きる。尚、これ等の製法により得られた材料中には極微
細な粒子も含まれており、これ等の極微細粒子の冷却速
度は１０５℃／秒以上となっている場合もあり得る。
子を衝突させて急冷凝固材を得る噴霧ロール法において
も、ロールやドラムの材質、ロール間距離、アトマイズ
粒子の大きさ等を調整することにより、所定の冷却速度
として所望の特性を有するフレーク状物を得ることがで
きる。尚、これ等の製法により得られた材料中には極微
細な粒子も含まれており、これ等の極微細粒子の冷却速
度は１０５℃／秒以上となっている場合もあり得る。
しかしながら、本発明においては、この様な粒子が多少
含まれていても所期の効果を奏することが出来る。
含まれていても所期の効果を奏することが出来る。
成形加工に際しての冷間予備成形及び熱間加工条件は、
特に限定されないが、通常粒度４０メツシュ以下程度の
材料を７００ ｋ（］／ ｃｍ２ ・Ｇ以上で成形し
た後、温度２００’Ｃ程度で熱間加工すれば良い。冷間
予備成形は、引続く熱間加工工程に移行する際にハンド
リング可能な成形体が得られる方法であれば良く、例え
ば、機械的プレス、静水圧プレス等により、行なわれる
。熱間加工法としては、熱間押出し、熱間圧延、熱間鍛
造、ホットプレス、熱間静水圧プレス等の方法が例示さ
れる。
特に限定されないが、通常粒度４０メツシュ以下程度の
材料を７００ ｋ（］／ ｃｍ２ ・Ｇ以上で成形し
た後、温度２００’Ｃ程度で熱間加工すれば良い。冷間
予備成形は、引続く熱間加工工程に移行する際にハンド
リング可能な成形体が得られる方法であれば良く、例え
ば、機械的プレス、静水圧プレス等により、行なわれる
。熱間加工法としては、熱間押出し、熱間圧延、熱間鍛
造、ホットプレス、熱間静水圧プレス等の方法が例示さ
れる。
又、成形加工は、冷間予備成形工程を経ることなく直接
押出しを行なうコンフォーム法によっても良く、この場
合にも、密度はぼ１００％の成形体を得ることが可能で
必る。
押出しを行なうコンフォーム法によっても良く、この場
合にも、密度はぼ１００％の成形体を得ることが可能で
必る。
発明の効果
本発明のアルミニウム粉末冶金合金は、常温においての
みならず高温においても強度、伸び等の各種の特性に優
れてａ３す、又長時間高温に別置した後にもその優れた
特性をほとんど損うことなく維持することができる。
みならず高温においても強度、伸び等の各種の特性に優
れてａ３す、又長時間高温に別置した後にもその優れた
特性をほとんど損うことなく維持することができる。
実 施 例
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。
ころをより一層明らかにする。
実施例１
第１表に示す添加元素を含む溶湯をアトマイズ法により
噴霧して、冷却速度約１０４°Ｃ／秒で１００メツシユ
程度以下の粉体を得た。
噴霧して、冷却速度約１０４°Ｃ／秒で１００メツシユ
程度以下の粉体を得た。
第 １ 表
■
■
［
注：試料Ｎｏ、３．７．１１及び１３は、本発明の範囲
外の組成を有するものであり、Ｎｏ。
外の組成を有するものであり、Ｎｏ。
１２は、Ｎｏ、６と同一組成を有するが冷却速度１０”
〜１０７℃／秒のメルトスピニング法により得られたも
のである。
〜１０７℃／秒のメルトスピニング法により得られたも
のである。
上記で得られた粉体を圧力２８３０ｋＭｃｍ”で冷間予
備成形して直径３ ｃｍｘ高さ７．５ｃｍの成形体とし
た後、押出比９で４００’Ｃで圧力０．６×１０’ 〜
１．２Ｘ１０’ ｋＭｃｍ２で押出材ヲ得り。
備成形して直径３ ｃｍｘ高さ７．５ｃｍの成形体とし
た後、押出比９で４００’Ｃで圧力０．６×１０’ 〜
１．２Ｘ１０’ ｋＭｃｍ２で押出材ヲ得り。
第２表に該押出材並びに該押出材を３５０’Ｃで１００
時間及び４００ ’Ｃで６４時間焼鈍した場合の室温に
おける引張強度及び伸びを示す。尚、試料Ｎ０．１３に
ついては、直径３ ｃｍｘ高ざ７．６ｃｍの鋳塊を押出
した。
時間及び４００ ’Ｃで６４時間焼鈍した場合の室温に
おける引張強度及び伸びを示す。尚、試料Ｎ０．１３に
ついては、直径３ ｃｍｘ高ざ７．６ｃｍの鋳塊を押出
した。
第 ２ 表
第２表に示す結果から明らかな如く、本発明の範囲外の
組成を有する合金は、伸びが小さく、熱間押出しが困難
であり、利用分野が限定される。
組成を有する合金は、伸びが小さく、熱間押出しが困難
であり、利用分野が限定される。
又、合金の融点が非常に高くなるので、アトマイズ法に
よる粉体の調製も困難となる。
よる粉体の調製も困難となる。
更に、試料Ｎ０９６と１２との対比からも明らかな如く
、本発明の組成範囲内にあっても粉体製造時の冷却速度
が１０５°Ｃ／秒を上回る場合には、押出材の伸びが小
さい。
、本発明の組成範囲内にあっても粉体製造時の冷却速度
が１０５°Ｃ／秒を上回る場合には、押出材の伸びが小
さい。
これに対し、本発明のアルミニウム粉末冶金合金は、ア
トマイズ法による原お１粉体の調製も容易で、熱間押出
し等による加工も容易に行なうことか出来、更に高温に
長時間暴露後にも優れた強度及び伸び特性を維持し続（
プる。
トマイズ法による原お１粉体の調製も容易で、熱間押出
し等による加工も容易に行なうことか出来、更に高温に
長時間暴露後にも優れた強度及び伸び特性を維持し続（
プる。
（以 上）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］（ｉ）第１添加元素としてＦｅ５〜１７重量％、
（ｉｉ）第２添加元素としてＴｉ１〜７重量％、及び （ｉｉｉ）第３添加元素としてＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｏ及
びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含み、残部はＡ
ｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有量
は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大であ
り、引張強度が４０ｋｇ／ｍｍ＾２以上で且つ伸びが５
％以上であることを特徴とする耐熱アルミニウム粉末冶
金合金。 ［２］（ｉ）第１添加元素としてＦｅ５〜１７重量％、
（ｉｉ）第２添加元素としてＴｉ１〜７重量％、及び （ｉｉｉ）第３添加元素としてＭｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｏ及
びＮｉの少なくとも１種１〜７重量％を含み、残部はＡ
ｌ及び不可避的不純物からなり、第１添加元素の含有量
は、第２及び第３添加元素の夫々の含有量よりも大であ
るＡｌ合金溶湯から、実質的に１０＾５℃／ｓｅｃ未満
の冷却速度で粒子状物、フレーク状物、細線状物又はリ
ボン状薄帯状物を形成し、これをそのまま又は必要に応
じてさらに細片化したものを成形加工することを特徴と
する耐熱アルミニウム粉末冶金合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188124A JPS6247448A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188124A JPS6247448A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247448A true JPS6247448A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16218132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188124A Pending JPS6247448A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 耐熱アルミニウム粉末冶金合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247448A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106119618A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 江苏华企铝业科技股份有限公司 | 一种铬合金及其粉末冶金成型方法 |
| JP2022517058A (ja) * | 2018-11-02 | 2022-03-04 | エーエム・メタルス・ゲーエムベーハー | 三次元体の積層造形用高強度アルミニウム合金 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248860A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-12-09 | アライド・コ−ポレ−シヨン | 高温で高い強度をもつアルミニウム−遷移金属合金 |
| JPS6152343A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 高温強度に優れたアルミニウム合金成形材 |
| JPS6223952A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-31 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 靭性の高いＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系耐熱合金およびその製造法 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60188124A patent/JPS6247448A/ja active Pending
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