JP2609107B2 - 金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法 - Google Patents
金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2609107B2 JP2609107B2 JP62128622A JP12862287A JP2609107B2 JP 2609107 B2 JP2609107 B2 JP 2609107B2 JP 62128622 A JP62128622 A JP 62128622A JP 12862287 A JP12862287 A JP 12862287A JP 2609107 B2 JP2609107 B2 JP 2609107B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- intermetallic compound
- particle dispersion
- matrix
- dispersion strengthened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製
造方法に関する。
造方法に関する。
AlMn系金属間化合物粉末は高硬度の粉末であり、同系
のAl−Mn−Mg系マトリックスとは濡れ性がよく、しかも
安定性に優れている。尚、前記金属間化合物粉末は、Al
−Si系合金等の従来のアルミ合金溶湯中へ直接添加する
と短時間で溶解してしまうため従来、金属粒子及び金属
間化合物粒子分散強化型合金は焼結法によって製造して
いる。
のAl−Mn−Mg系マトリックスとは濡れ性がよく、しかも
安定性に優れている。尚、前記金属間化合物粉末は、Al
−Si系合金等の従来のアルミ合金溶湯中へ直接添加する
と短時間で溶解してしまうため従来、金属粒子及び金属
間化合物粒子分散強化型合金は焼結法によって製造して
いる。
従来の焼結法は、微細な母合金粉末に、金属粉末又は
金属間化合物粉末を添加して機械的に撹拌混合を行い、
これをプレス成形し、加熱焼結して金属粒子又は金属間
化合物粒子分散強化型合金を製造するもので、加熱焼結
したものを押出機、圧延機により目的とする製品を製造
する方法である。しかしながら従来の焼結法では金属粉
末又は金属間化合物粉末と母合金粉末を機械的に撹拌混
合するのであるがマトリックスである母合金粉末に金属
粉末又は金属間化合物粉末を均一に分散混合することは
粒子間の凝集、比重差等の為に困難であった。
金属間化合物粉末を添加して機械的に撹拌混合を行い、
これをプレス成形し、加熱焼結して金属粒子又は金属間
化合物粒子分散強化型合金を製造するもので、加熱焼結
したものを押出機、圧延機により目的とする製品を製造
する方法である。しかしながら従来の焼結法では金属粉
末又は金属間化合物粉末と母合金粉末を機械的に撹拌混
合するのであるがマトリックスである母合金粉末に金属
粉末又は金属間化合物粉末を均一に分散混合することは
粒子間の凝集、比重差等の為に困難であった。
又、プレス成形、加熱焼結に際して参加が伴なう為
に、加熱焼結する過程で酸化防止法及び装置が必要であ
り、それ故に寸法精度の高い製品、又強度的にも制約が
あり経費の点でもかなりの問題を有している為、安価に
粒子分散型合金を大量生産することは困難であるなどの
問題点がある。このため容易な方法により母合金中に金
属間化合物粒子を十分に均一分散させた機械的特性、特
に耐摩耗性あるいは耐食性に優れた金属間化合物粒子分
散強化型合金が望まれていた。尚、耐摩耗性ダイカスト
用アルミニウム合金としては一般に過共晶Al−Si系合金
が知られており、390合金がASTMに規格化されている。
に、加熱焼結する過程で酸化防止法及び装置が必要であ
り、それ故に寸法精度の高い製品、又強度的にも制約が
あり経費の点でもかなりの問題を有している為、安価に
粒子分散型合金を大量生産することは困難であるなどの
問題点がある。このため容易な方法により母合金中に金
属間化合物粒子を十分に均一分散させた機械的特性、特
に耐摩耗性あるいは耐食性に優れた金属間化合物粒子分
散強化型合金が望まれていた。尚、耐摩耗性ダイカスト
用アルミニウム合金としては一般に過共晶Al−Si系合金
が知られており、390合金がASTMに規格化されている。
本発明は、上記問題点を解消しようとしたもので、従
来、金属間化合物粉末を母合金溶湯中に添加すると溶解
する為に直接溶湯中に添加することは不可能とされてい
たものを、ダイカストマシンを使用することによって、
直接溶湯中に添加できて短時間の機械的撹拌により溶解
させずに、金属間化合物粒子を均一にマトリックスに分
散させることができ、このことによって延性を減じるこ
となく優れた機械的特性を有し、更にマトリックスに耐
蝕性ダイカスト用アルミニウム合金を用いることによ
り、優れた耐蝕性をも有する金属間化合物粒子分散強化
型合金と、その製造方法を提供しようとするのが、その
目的である。
来、金属間化合物粉末を母合金溶湯中に添加すると溶解
する為に直接溶湯中に添加することは不可能とされてい
たものを、ダイカストマシンを使用することによって、
直接溶湯中に添加できて短時間の機械的撹拌により溶解
させずに、金属間化合物粒子を均一にマトリックスに分
散させることができ、このことによって延性を減じるこ
となく優れた機械的特性を有し、更にマトリックスに耐
蝕性ダイカスト用アルミニウム合金を用いることによ
り、優れた耐蝕性をも有する金属間化合物粒子分散強化
型合金と、その製造方法を提供しようとするのが、その
目的である。
即ち本発明は、Al−Mn−Mg系合金をマトリックスと
し、このマトリックスにAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al6Mnの
うち１種類以上の金属間化合物粉末を分散させ、又上記
Al−Mn−Mg系合金の溶湯中へ、上記金属間化合物粉末を
直接添加し、撹拌混合した後、ダイカスト成形すること
により当該粉末を均一にマトリックスに分散させるよう
にして、上記問題点を解決したのである。
し、このマトリックスにAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al6Mnの
うち１種類以上の金属間化合物粉末を分散させ、又上記
Al−Mn−Mg系合金の溶湯中へ、上記金属間化合物粉末を
直接添加し、撹拌混合した後、ダイカスト成形すること
により当該粉末を均一にマトリックスに分散させるよう
にして、上記問題点を解決したのである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
本発明に用いられるAl−Mn−Mg系合金はマトリックス
となるものであって、具体的にはAl−0.5〜4.0wt％Mn−
4.0〜8.0wt％Mg合金である。
となるものであって、具体的にはAl−0.5〜4.0wt％Mn−
4.0〜8.0wt％Mg合金である。
この理由は、低MnのAl−Mn−Mg合金が優れた機械的性
質と耐蝕性を持ち、かつ価格的にもマトリックス材とし
て好適だからである。またMnの含有率が0.5wt％以下で
は耐蝕性が不十分であり4.0wt％以上だと機械的性質が
劣下する。Mgの含有率が4.0wt％以下では十分な強度が
得られず、8wt％以上だとMgの偏析が激しくなり機械的
性質が劣下する。
質と耐蝕性を持ち、かつ価格的にもマトリックス材とし
て好適だからである。またMnの含有率が0.5wt％以下で
は耐蝕性が不十分であり4.0wt％以上だと機械的性質が
劣下する。Mgの含有率が4.0wt％以下では十分な強度が
得られず、8wt％以上だとMgの偏析が激しくなり機械的
性質が劣下する。
本発明において、前記マトリックスに混入分散させる
粒子（以下分散粒子という）はAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al
6Mnのうちより選ばれた１種以上の金属間化合物粉末で
あることが好ましい。
粒子（以下分散粒子という）はAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al
6Mnのうちより選ばれた１種以上の金属間化合物粉末で
あることが好ましい。
この理由は前記Al−Mn−Mg系のマトリックス材とは同
系であるため第２図のAl−Mn平衡状態に示すように、濡
れ性がよく、しかも安定性に優れているからである。
系であるため第２図のAl−Mn平衡状態に示すように、濡
れ性がよく、しかも安定性に優れているからである。
更に表−１にAl−Mn系金属間化合物の硬度（ビッカー
ス硬さ:Hv）を示すが、いずれも500（Hv）以上の硬さが
あるので、これらの高硬度粒子を母合金溶湯中に添加す
ることによって、いずれも優れた耐摩耗性を有する合金
を得ることができる。
ス硬さ:Hv）を示すが、いずれも500（Hv）以上の硬さが
あるので、これらの高硬度粒子を母合金溶湯中に添加す
ることによって、いずれも優れた耐摩耗性を有する合金
を得ることができる。
前記分散粒子の添加量は３〜30wt％であることが好ま
しく、より好ましくは５〜20wt％で更により好ましくは
10〜20wt％である。その理由は、前記添加量が３％未満
では耐摩耗性の向上効果がなく、30wt％超では撹拌段階
で急激に母合金溶湯が凝固するために本発明の製造方法
により製造することは困難であるからである。
しく、より好ましくは５〜20wt％で更により好ましくは
10〜20wt％である。その理由は、前記添加量が３％未満
では耐摩耗性の向上効果がなく、30wt％超では撹拌段階
で急激に母合金溶湯が凝固するために本発明の製造方法
により製造することは困難であるからである。
又、分散粒子の粒子径は100μ以下が好ましく、より
好ましくは50μ以下がよい。この理由は前記粒子径が10
0μ超では前記マトリックスへの分散性が悪く、機械的
特性を劣下させるからである。
好ましくは50μ以下がよい。この理由は前記粒子径が10
0μ超では前記マトリックスへの分散性が悪く、機械的
特性を劣下させるからである。
即ち、前記マトリックスへの前記分散粒子の分散が均
一であることにより延性を失わずに、耐摩耗性をはじめ
とする機械的特性に優れた金属粒子及び金属間化合物粒
子分散強化型合金となる。
一であることにより延性を失わずに、耐摩耗性をはじめ
とする機械的特性に優れた金属粒子及び金属間化合物粒
子分散強化型合金となる。
本発明に係る金属間化合物粒子分散強化型合金は基本
的には以上のように構成されるものであり、以下にその
製造方法を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
的には以上のように構成されるものであり、以下にその
製造方法を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
第１図は本発明に係る金属間化合物粒子分散強化型合
金の製造方法に用いられる撹拌混合装置の一構成例の一
部断面図である。
金の製造方法に用いられる撹拌混合装置の一構成例の一
部断面図である。
まず、マトリックスとなるAl−Mn−Mg系合金（母合
金）溶湯を撹拌混合装置の撹拌混合槽２内に所定量注湯
した後、該溶湯に前記分散粒子を所定量投入添加し撹拌
羽根３をモーター４で回転させ短時間撹拌混合し、分散
粒子混合合金溶湯１を得ることができる。
金）溶湯を撹拌混合装置の撹拌混合槽２内に所定量注湯
した後、該溶湯に前記分散粒子を所定量投入添加し撹拌
羽根３をモーター４で回転させ短時間撹拌混合し、分散
粒子混合合金溶湯１を得ることができる。
Al−Mn−Mg系合金溶湯の温度は第２図に示すように、
650〜850℃が好ましく、より好ましくは730〜800℃がよ
く、特に750〜780℃が好ましい。この理由は、650℃未
満では前記Al−Mn−Mg合金溶湯がただちに凝固してしま
い、850℃超では鋳造時金型への焼付き等の鋳造上の問
題が生じるためである。
650〜850℃が好ましく、より好ましくは730〜800℃がよ
く、特に750〜780℃が好ましい。この理由は、650℃未
満では前記Al−Mn−Mg合金溶湯がただちに凝固してしま
い、850℃超では鋳造時金型への焼付き等の鋳造上の問
題が生じるためである。
撹拌混合に要する時間は前記分散粒子の凝集が起こら
ず、後述するダイカストマシンによって前記分散粒子が
前記マトリックスに均一に分散させることができる程度
に撹拌混合できる時間であればよく、５分以下が好まし
い。より好ましくは３〜60秒がよく、特に好ましくは５
〜10秒である。この理由は５分超では前記分散粒子が溶
解してしまい、前記マトリックスの母合金と一体となっ
てしまい、耐摩耗性の向上が見られないからである。
ず、後述するダイカストマシンによって前記分散粒子が
前記マトリックスに均一に分散させることができる程度
に撹拌混合できる時間であればよく、５分以下が好まし
い。より好ましくは３〜60秒がよく、特に好ましくは５
〜10秒である。この理由は５分超では前記分散粒子が溶
解してしまい、前記マトリックスの母合金と一体となっ
てしまい、耐摩耗性の向上が見られないからである。
撹拌混合後、前記分散粒子混合溶湯１はダイカストマ
シンに給湯され所望の形状に成形される。この時、該ダ
イカストマシン内にても前記分散粒子は前記マトリック
ス内に分散し、さらに均一化される。
シンに給湯され所望の形状に成形される。この時、該ダ
イカストマシン内にても前記分散粒子は前記マトリック
ス内に分散し、さらに均一化される。
このようにして前記分散粒子が均一に前記マトリック
スに分散した耐摩耗性及び延性などの機械的特性に優
れ、更に耐蝕性に優れた金属間化合物粒子分散強化型合
金は製造される。従って従来の焼結粉末冶金法のように
コスト高な表面処理方法や酸化防止法及び装置を必要と
せず、複雑な形状の製品を容易にかつ安価に製造でき
る。
スに分散した耐摩耗性及び延性などの機械的特性に優
れ、更に耐蝕性に優れた金属間化合物粒子分散強化型合
金は製造される。従って従来の焼結粉末冶金法のように
コスト高な表面処理方法や酸化防止法及び装置を必要と
せず、複雑な形状の製品を容易にかつ安価に製造でき
る。
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
〔実施例１〕 マトリックス（母合金）であるAl−2wt％Mn−5wt％Mg
溶湯中に平均粒子径が約40μのAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al
6Mn金属間化合物粉末を10wt％添加し、第１図に示す撹
拌混合装置により撹拌混合後、金型にダイカストマシン
で注湯し、本発明の金属間化合物粒子分散強化型合金の
試験片を得た。添加前のAlMn金属間化合物粉末の顕微鏡
写真を第３図ａに、この第３図ａに示すAlMn金属間化合
物を添加した時の金型の先端部及び湯口部で得られた試
験片の拡大倍率50倍の顕微鏡写真を夫々第３図ｂおよび
第３図ｃに示す。更に、分散粒子としてAl3Mn、Al4Mn、
Al6Mn金属間化合物粉末を用いた場合の金型の湯口部で
得られた試験片の拡大倍率50倍の顕微鏡写真を夫々第３
図ｄ、第３図ｅ、第３図ｆに示す。
溶湯中に平均粒子径が約40μのAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al
6Mn金属間化合物粉末を10wt％添加し、第１図に示す撹
拌混合装置により撹拌混合後、金型にダイカストマシン
で注湯し、本発明の金属間化合物粒子分散強化型合金の
試験片を得た。添加前のAlMn金属間化合物粉末の顕微鏡
写真を第３図ａに、この第３図ａに示すAlMn金属間化合
物を添加した時の金型の先端部及び湯口部で得られた試
験片の拡大倍率50倍の顕微鏡写真を夫々第３図ｂおよび
第３図ｃに示す。更に、分散粒子としてAl3Mn、Al4Mn、
Al6Mn金属間化合物粉末を用いた場合の金型の湯口部で
得られた試験片の拡大倍率50倍の顕微鏡写真を夫々第３
図ｄ、第３図ｅ、第３図ｆに示す。
第３図ｂ〜第３図ｆから明らかなようにAlMn、Al3M
n、Al4Mn、Al6Mn金属間化合物粒子が母合金に均一に分
散していることがわかる。
n、Al4Mn、Al6Mn金属間化合物粒子が母合金に均一に分
散していることがわかる。
また、第３図ａと第３図ｂおよび第３図ｃを比較して
AlMn金属間化合物粉末は母合金溶湯中で少し溶解するけ
れども、均一に完全に分散したまま残存していることが
わかる。
AlMn金属間化合物粉末は母合金溶湯中で少し溶解するけ
れども、均一に完全に分散したまま残存していることが
わかる。
即ち、AlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al6Mn金属間化合物粉末
はいずれも表−１に示すように極めて高硬度であり、Al
−Mn−Mg合金マトリックスとの結合力、又濡れ性が非常
に優れていてしかも安定性があるため混合が容易であ
り、又均一な分散が可能であることがわかる。
はいずれも表−１に示すように極めて高硬度であり、Al
−Mn−Mg合金マトリックスとの結合力、又濡れ性が非常
に優れていてしかも安定性があるため混合が容易であ
り、又均一な分散が可能であることがわかる。
この結果、母合金であるAl−Mn−Mg合金の優れた機械
的性質を失うことなく、優れた耐摩耗性を得ることがで
きることがわかる。
的性質を失うことなく、優れた耐摩耗性を得ることがで
きることがわかる。
〔実施例２〕 上記の金属間化合物粉末を母合金溶湯中に投入添加し
て撹拌混合後、ダイカストマシンに給湯して本発明の金
属間化合物粒子分散強化型合金の引張試験用試験片及び
磨耗試験片を鋳造した。
て撹拌混合後、ダイカストマシンに給湯して本発明の金
属間化合物粒子分散強化型合金の引張試験用試験片及び
磨耗試験片を鋳造した。
こゝで、本発明例では母合金として、Al−2wt％Mn−5
wt％Mg合金を用い、又分散粒子としてAlMn金属間化合物
粉末を用い、その含有量は３、５、10、15、30wt％とし
た。
wt％Mg合金を用い、又分散粒子としてAlMn金属間化合物
粉末を用い、その含有量は３、５、10、15、30wt％とし
た。
比較例としては分散粒子を含有しない母合金のみのAl
−2wt％Mn−5wt％Mg合金とその母合金溶湯に分散粒子と
してAlMn金属間化合物粉末を2wt％含有した金属間化合
物粒子分散強化型合金と390合金と10wt％Si3N4/ADC10を
用い、ダイカスト法により引張用試験片及び磨耗試験片
を鋳造した。
−2wt％Mn−5wt％Mg合金とその母合金溶湯に分散粒子と
してAlMn金属間化合物粉末を2wt％含有した金属間化合
物粒子分散強化型合金と390合金と10wt％Si3N4/ADC10を
用い、ダイカスト法により引張用試験片及び磨耗試験片
を鋳造した。
尚、上記本発明および比較例に用いられているAl系母
合金の化合成分を表−２に示す。
合金の化合成分を表−２に示す。
得られたこれらの試験片を以下に示す夫々の試験を行
った。
った。
尚、摩擦試験は大越式摩耗試験装置により相手材とし
てFC25の標準回転円板材料を用いて無潤滑条件下で最終
荷重2.1kg、滑り距離100mを一定とし、滑り速度を0.9
4、1.96、2.86、4.36m/sの４段に変化させて行い、摩耗
痕幅より比摩耗量を測定した。
てFC25の標準回転円板材料を用いて無潤滑条件下で最終
荷重2.1kg、滑り距離100mを一定とし、滑り速度を0.9
4、1.96、2.86、4.36m/sの４段に変化させて行い、摩耗
痕幅より比摩耗量を測定した。
この試験結果を表−３、表−４、表−５、表−６及び
第４図、第５図、第６図、第７図に示す。
第４図、第５図、第６図、第７図に示す。
第４図は表−３から比較例と本発明例であるマトリッ
クスとしてAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金を用いてAlMn金属
間化合物粒子分散強化型合金で分散粒子の含有率が３、
５、10、15、30wt％の場合について横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
クスとしてAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金を用いてAlMn金属
間化合物粒子分散強化型合金で分散粒子の含有率が３、
５、10、15、30wt％の場合について横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
表−３及び第４図により10、15、30wt％AlMn金属間化
合物粒子分散強化型合金は、ほぼ同じ耐摩耗性を有し、
比較例である母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金に
比べ優れた耐摩耗性を示すことがわかる。又、3.5wt％A
lMn金属間化合物粒子分散強化型合金も比較例である前
記Al−2wt％Mn−5wt％Mg合金より高い耐摩耗性を示すこ
とがわかる。尚、2wt％AlMn/Al−2wt％Mn−5wt％Mgにつ
いても比較例である前記Al−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
も高い耐摩耗性を示しているが著しい耐摩耗性向上はな
いことがわかる。
合物粒子分散強化型合金は、ほぼ同じ耐摩耗性を有し、
比較例である母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金に
比べ優れた耐摩耗性を示すことがわかる。又、3.5wt％A
lMn金属間化合物粒子分散強化型合金も比較例である前
記Al−2wt％Mn−5wt％Mg合金より高い耐摩耗性を示すこ
とがわかる。尚、2wt％AlMn/Al−2wt％Mn−5wt％Mgにつ
いても比較例である前記Al−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
も高い耐摩耗性を示しているが著しい耐摩耗性向上はな
いことがわかる。
又、30wt％超の分散粒子を添加すると撹拌段階で急激
に母合金溶湯が凝固するために本発明の製造方法で製造
することは困難である。
に母合金溶湯が凝固するために本発明の製造方法で製造
することは困難である。
第５図は表−４の本発明例であるAl3Mn/Al−2wt％Mn
−5wt％Mgについて分散粒子の含有率２、３、５、10、1
5、30wt％の場合の摩耗試験結果を横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
−5wt％Mgについて分散粒子の含有率２、３、５、10、1
5、30wt％の場合の摩耗試験結果を横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
表−４及び第５図より２、３、５、10、15、30wt％Al
3Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第４
図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
高い耐摩耗性を示すことがわかる。尚、2wt％の場合に
は、3wt％の場合と同程度の高い耐摩耗性を示すが、比
摩耗量についてはより大きい。
3Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第４
図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
高い耐摩耗性を示すことがわかる。尚、2wt％の場合に
は、3wt％の場合と同程度の高い耐摩耗性を示すが、比
摩耗量についてはより大きい。
第６図は、表−５の本発明例であるAl4Mn/Al−2wt％M
n−5wt％Mgについて分散粒子の含有率２、３、５、10、
15、30wt％の場合の摩耗試験結果を横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
n−5wt％Mgについて分散粒子の含有率２、３、５、10、
15、30wt％の場合の摩耗試験結果を横軸を滑り速度、縦
軸を比摩耗量としてプロットしたグラフである。
表−５及び第６図より２、３、５、10、15、30wt％Al
4Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第４
図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
高い耐摩耗性を示すことがわかる。第７図は、表−６の
本発明例であるAl6Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mgについて分
散粒子の含有率２、３、５、10、15、30wt％の場合の摩
耗試験結果を横軸を滑り速度、縦軸を比摩耗量としてプ
ロットしたグラフである。
4Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第４
図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金より
高い耐摩耗性を示すことがわかる。第７図は、表−６の
本発明例であるAl6Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mgについて分
散粒子の含有率２、３、５、10、15、30wt％の場合の摩
耗試験結果を横軸を滑り速度、縦軸を比摩耗量としてプ
ロットしたグラフである。
表−６及び第７図より、２、３、５、10、15、30wt％
Al6Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第
４図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金よ
り高い耐摩耗性を示すことがわかる。
Al6Mn金属間化合物粒子分散強化型合金は表−３及び第
４図に示した母合金のみのAl−2wt％Mn−5wt％Mg合金よ
り高い耐摩耗性を示すことがわかる。
更に、表−７にAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al6Mn金属間化
合物粒子分散強化型合金である本発明例４種と比較例３
種の機械的性質を示す。
合物粒子分散強化型合金である本発明例４種と比較例３
種の機械的性質を示す。
本発明例の延性（伸び）は、いずれも同種のSi3N4あ
るいはSiC粒子分散強化型合金の伸び又は390合金の伸び
がわずか0.7〜0.8％であるのに対し3.9〜4.3％と極めて
優れていることがわかる。
るいはSiC粒子分散強化型合金の伸び又は390合金の伸び
がわずか0.7〜0.8％であるのに対し3.9〜4.3％と極めて
優れていることがわかる。
又、表−８にAlMn、Al3Mn、Al4Mn、Al6Mn金属間化合
物粒子分散強化型合金である本発明例４種と比較例３種
の腐蝕促進試験結果を示す。腐蝕試験は連続塩水噴霧に
よって行ない、腐蝕状態をレィティングナンバー（ASTM
規格）で判定した。
物粒子分散強化型合金である本発明例４種と比較例３種
の腐蝕促進試験結果を示す。腐蝕試験は連続塩水噴霧に
よって行ない、腐蝕状態をレィティングナンバー（ASTM
規格）で判定した。
表−８に示す結果から塩水噴霧試験の16時間における
レイティングナンバーはADC10、10wt％Si3N4/ADC10、39
0が2.0であるのに対し、本発明合金は何れも9.3以上を
示し、耐蝕性が極めて優れていることがわかる。
レイティングナンバーはADC10、10wt％Si3N4/ADC10、39
0が2.0であるのに対し、本発明合金は何れも9.3以上を
示し、耐蝕性が極めて優れていることがわかる。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明に係る金属間化合物粒子分
散強化型合金によれば、Al−Mn系金属間化合物粉末が母
合金、即ちAl−Mn−Mg系合金マトリックス中に均一に分
散されていることによって延性を減じることなく優れた
機械的特性と耐蝕性を発現させる効果がある。
散強化型合金によれば、Al−Mn系金属間化合物粉末が母
合金、即ちAl−Mn−Mg系合金マトリックス中に均一に分
散されていることによって延性を減じることなく優れた
機械的特性と耐蝕性を発現させる効果がある。
又、本発明の製造方法によれば、上記Al−Mn系金属間
化合物粉末を上記母合金溶湯中に直接添加し、撹拌混合
した後、ダイカスト成形することにより均一にマトリッ
クスに分散させるようにしたので、溶解等の問題が起こ
ることなく短時間の機械的撹拌により均一にマトリック
スに分散できて優れた機械的特性と耐蝕性を有する粒子
分散強化型合金が得られ、更に本発明の製造方法によれ
ば、ダイカスト法を利用するので、従来の焼結、粉末冶
金法のように、コスト高な表面処理法や酸化防止法及び
装置を必要としないので、複雑な形状の製品を容易に、
かつ安価に製造できる効果がある。
化合物粉末を上記母合金溶湯中に直接添加し、撹拌混合
した後、ダイカスト成形することにより均一にマトリッ
クスに分散させるようにしたので、溶解等の問題が起こ
ることなく短時間の機械的撹拌により均一にマトリック
スに分散できて優れた機械的特性と耐蝕性を有する粒子
分散強化型合金が得られ、更に本発明の製造方法によれ
ば、ダイカスト法を利用するので、従来の焼結、粉末冶
金法のように、コスト高な表面処理法や酸化防止法及び
装置を必要としないので、複雑な形状の製品を容易に、
かつ安価に製造できる効果がある。
第１図は本発明に係る金属間化合物粒子分散強化型合金
の製造方法に用いられる撹拌混合装置の一例を一部断面
して示した側面図、第２図はAl−Mn平衡状態図、第３図
ａは添加前のAlMn金属間化合物粉末の顕微鏡写真、第３
図ｂは金型先端部において得られた本発明に係るAlMn/A
l−2wt％Mn−5wt％Mg金属間化合物粒子分散強化型合金
の顕微鏡写真、第３図ｃ、第３図ｄ、第３図ｅ、第３図
ｆは夫々湯口部において得られた本発明に係るAlMn/Al
−2wt％Mn−5wt％Mg、Al3Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mg、Al
4Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mg、Al6Mn/Al−2wt％Mn−5wt％
Mg各金属間化合物粒子分散強化型合金の各顕微鏡写真、
第４図、第５図、第６図、第７図は夫々各試験片の相手
材に対する滑り速度と比摩耗量との関係を示す各グラフ
である。
の製造方法に用いられる撹拌混合装置の一例を一部断面
して示した側面図、第２図はAl−Mn平衡状態図、第３図
ａは添加前のAlMn金属間化合物粉末の顕微鏡写真、第３
図ｂは金型先端部において得られた本発明に係るAlMn/A
l−2wt％Mn−5wt％Mg金属間化合物粒子分散強化型合金
の顕微鏡写真、第３図ｃ、第３図ｄ、第３図ｅ、第３図
ｆは夫々湯口部において得られた本発明に係るAlMn/Al
−2wt％Mn−5wt％Mg、Al3Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mg、Al
4Mn/Al−2wt％Mn−5wt％Mg、Al6Mn/Al−2wt％Mn−5wt％
Mg各金属間化合物粒子分散強化型合金の各顕微鏡写真、
第４図、第５図、第６図、第７図は夫々各試験片の相手
材に対する滑り速度と比摩耗量との関係を示す各グラフ
である。
Claims (2)
- 【請求項１】Al−0.5〜4.0wt％Mn−4.0〜8.0wt％Mg合金
をマトリックスとし、このマトリックスにAlMn、Al3M
n、Al4Mn及びAl6Mnのうちより選ばれた１種以上の金属
間化合物粉末が添加粉末として分散され、かつ前記添加
粉末の含有量が３〜30wt％の範囲であることを特徴とす
る金属間化合物粒子分散強化型合金。 - 【請求項２】Al−0.5〜4.0wt％Mn−4.0〜8.0wt％Mg合金
の溶湯中にAlMn、Al3Mn、Al4Mn及びAl6Mnのうちより選
ばれた１種以上の金属間化合物粉末を３〜30wt％直接添
加し、撹拌混合した後、ダイカスト成形することにより
上記金属間化合物粉末を均一にマトリックスに分散させ
ることを特徴とする金属間化合物粒子分散強化型合金の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128622A JP2609107B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128622A JP2609107B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293138A JPS63293138A (ja) | 1988-11-30 |
| JP2609107B2 true JP2609107B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=14989347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128622A Expired - Lifetime JP2609107B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609107B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114985745A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-09-02 | 安徽工业大学 | 一种铝锰金属间化合物、制备方法及其应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127759A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-06 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Preparation of aluminum alloy foil for cathode of aluminum electrolytic condenser |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62128622A patent/JP2609107B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293138A (ja) | 1988-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110129640B (zh) | 一种增材制造用7000系铝合金线材及其制备方法 | |
| US11273489B2 (en) | Aluminum alloy powder formulations with silicon additions for mechanical property improvements | |
| JP4764094B2 (ja) | 耐熱性Ａｌ基合金 | |
| JP3548709B2 (ja) | 輸送機器用Ａｌ合金の半溶融ビレットの製造方法 | |
| JPH07224304A (ja) | ホウ素含有アルミニウム合金の製造方法 | |
| Zhao et al. | A novel method for improving the microstructure and the properties of Al-Si-Cu alloys prepared using rapid solidification/powder metallurgy | |
| JP2609107B2 (ja) | 金属間化合物粒子分散強化型合金及びその製造方法 | |
| US4906531A (en) | Alloys strengthened by dispersion of particles of a metal and an intermetallic compound and a process for producing such alloys | |
| JP4008597B2 (ja) | アルミニウム基複合材およびその製造方法 | |
| JP2646212B2 (ja) | 金属間化合物粒子分散強化型合金並びにその製造方法 | |
| JP4121733B2 (ja) | 黒鉛含有アルミニウム合金の製造方法及び摺動部材 | |
| JP2554066B2 (ja) | 金属間化合物粒子分散強化型ダイカスト複合材及びその製造方法 | |
| JPH029099B2 (ja) | ||
| JP4704720B2 (ja) | 高温疲労特性に優れた耐熱性Ａｌ基合金 | |
| JPH0320453B2 (ja) | ||
| JPH1150172A (ja) | 炭化物分散強化銅合金材 | |
| JPH01246341A (ja) | 粒子分散型合金とその製造方法 | |
| JPH01246340A (ja) | 粒子分散型合金とその製造方法 | |
| CN115927932B (zh) | 一种高强度压铸铝合金及其制备方法 | |
| JPH01247545A (ja) | 粒子分散型合金とその製造方法 | |
| JPS61257450A (ja) | 耐熱アルミニウム合金 | |
| JP2005068469A (ja) | マグネシウム基複合材料の製造方法およびマグネシウム基複合材料 | |
| KR930010044B1 (ko) | 내마모성 알루미늄(Al)합금 및 그 제조방법 | |
| JP4699787B2 (ja) | 耐磨耗性と剛性とに優れた耐熱性Ａｌ基合金 | |
| JPH10324940A (ja) | 耐摩耗アルミニウム合金及びこれを用いた摺動部材の製造方法 |