JP2659341B2 - Method of manufacturing metal matrix composite with reinforcing material mixed by forced ventilation - Google Patents
Method of manufacturing metal matrix composite with reinforcing material mixed by forced ventilationInfo
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- JP2659341B2 JP2659341B2 JP6340370A JP34037094A JP2659341B2 JP 2659341 B2 JP2659341 B2 JP 2659341B2 JP 6340370 A JP6340370 A JP 6340370A JP 34037094 A JP34037094 A JP 34037094A JP 2659341 B2 JP2659341 B2 JP 2659341B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】「超微細な補強材料料およびそれ
の生成物によって補強された金属マトリクス組成物の製
造方法および装置」（特願平６−７６６４２号）と称す
る特許出願は、本願の発明者と同一の発明者であり、窒
素ガスを用いて超微細補強材料を含有する懸濁液体を溶
融金属マトリクス中にスプレーまたは微粉化することに
より金属−マトリクス複合物を製造する方法について記
載する。BACKGROUND OF THE INVENTION A patent application entitled "Method and Apparatus for Producing a Metal Matrix Composition Reinforced by Ultrafine Reinforcement Materials and Products Therefrom" (Japanese Patent Application No. 6-76642) The same inventor describes a method for producing a metal-matrix composite by spraying or micronizing a suspension containing an ultrafine reinforcing material into a molten metal matrix using nitrogen gas. .
【０００２】不活性な窒素ガスは、従来方法における下
記の状況下では大量に消費される： １．窒素ガスは、溶融金属に装入される前に、補強材料
を含有する懸濁液体の撹拌を助けるために使用される。[0002] Inert nitrogen gas is consumed in large quantities under the following circumstances in conventional processes: Nitrogen gas is used to help agitate the suspension containing the reinforcing material before it is charged to the molten metal.
【０００３】２．窒素ガスは、懸濁液体を溶融金属溶液
にスプレーまたは微粉化するためにノズルに連続的に適
用すべきである。[0003] 2. Nitrogen gas should be applied continuously to the nozzle to spray or micronize the suspension into the molten metal solution.
【０００４】３．その製造方法は、窒素で連続的に覆わ
れる。[0004] 3. The manufacturing method is continuously blanketed with nitrogen.
【０００５】従って、かかる従来の方法における大量の
窒素消費は、複合物の製造コストを押上、市販価格を増
加させてしまう。[0005] The large amount of nitrogen consumption in such conventional processes therefore increases the cost of manufacturing the composite and increases its commercial price.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来の問題点を解消し、均質な金属マトリクス複合物を
製造する方法を提供するとともに、製造の際に使用され
る不活性ガスの消費量を大幅に低減することが可能な方
法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems and to provide a method for producing a homogeneous metal matrix composite, and to provide an inert gas used in the production. It is an object of the present invention to provide a method capable of significantly reducing consumption.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、次の方
法が提供される：電気炉において溶融金属マトリクスで
充填された精製室を窒素等の不活性ガスでパージし；補
強材料、好ましくは粒状物を電気炉に充填された前記溶
融金属マトリクス上に吊り下げられたバケットに充填
し；バケットから補強材料をその後上方に引上げるため
にバケット中の補強材料に強制通風を適用し；さらに閉
鎖系で補強材料を用いて補強された金属−マトリクス複
合物を製造するために、均質に撹拌しながら、上方の補
強材料を溶融金属マトリクスへ均質に分散させるために
補強剤を強制的に下方に押しやる。その際、窒素ガスは
単に最初に系から空気を外にパージするためだけに使用
されて製造コストを大幅に減少させ、連続的に消費され
るのではない。According to the present invention, there is provided the following method: purging a refining chamber filled with a molten metal matrix in an electric furnace with an inert gas such as nitrogen; reinforcing material, preferably Filling the granules into a bucket suspended above the molten metal matrix filled in an electric furnace; applying forced draft to the reinforcing material in the bucket to subsequently pull the reinforcing material upward from the bucket; and To produce a metal-matrix composite reinforced with the reinforcing material in a closed system, the reinforcing agent is forced down to homogenously disperse the upper reinforcing material into the molten metal matrix with uniform stirring. Press it. In doing so, nitrogen gas is used merely to initially purge air out of the system, greatly reducing manufacturing costs and not being consumed continuously.
【０００８】また、ａ）溶融マトリクス（２）を形成す
るために閉鎖系加熱炉（１）で加熱しながら金属および
金属合金よりなる群から選ばれたマトリクスを再溶解
し；不活性ガス供給手段（４）から導かれた不活性ガス
によって該炉（１）をパージして該炉（１）内の溶融マ
トリクス（２）上に不活性ガス保護雰囲気を形成し； ｂ）補強材料（５）を補強材料装入装置（６）から供給
および撹拌手段（３）内のバケット（３１）、ここで該
バケット（３１）は充填された該補強材料（５）を予熱
するために該溶融マトリクス（２）上に吊り下げられて
いる、に供給し；そして ｃ）該供給および撹拌手段（３）を駆動させて、該溶融
マトリクス（２）に渦を形成させ、該バケット（３１）
から該炉（１）の上方に該補強材料（５）を引き上げ、
さらに補強金属−マトリクス複合物を得るために該溶融
マトリクス（２）を撹拌しながら該バケット（３１）か
ら上昇した該補強材料（５）が該溶融マトリクス（２）
に均質に分散するように該上昇した補強材料（５）を該
溶融マトリクス（２）に送ることを特徴とする金属−マ
トリクス複合物の製造方法が好ましい。A) re-dissolving a matrix selected from the group consisting of metals and metal alloys while heating in a closed heating furnace (1) to form a molten matrix (2); Purging the furnace (1) with an inert gas derived from (4) to form an inert gas protective atmosphere on the molten matrix (2) in the furnace (1); b) a reinforcing material (5) From a reinforcing material charging device (6) in a bucket (31) in a supply and agitating means (3), wherein the bucket (31) is used to preheat the filled reinforcing material (5) and the molten matrix ( 2) feeding suspended above; and c) driving the feeding and stirring means (3) to form a vortex in the molten matrix (2) and to feed the bucket (31).
The reinforcing material (5) from above from above the furnace (1),
The reinforcing material (5) lifted from the bucket (31) while stirring the molten matrix (2) to obtain a reinforcing metal-matrix composite is added to the molten matrix (2).
Preferably, a method for producing a metal-matrix composite, comprising sending the raised reinforcing material (5) to the molten matrix (2) so as to be homogeneously dispersed in the matrix.
【０００９】以下、本発明を図面に基づいて説明する。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】図１は、本発明に従って粒状物で補強され
た金属−マトリクス複合物を製造する方法及び合成装置
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method and a synthesis apparatus for producing a metal-matrix composite reinforced with a granular material according to the present invention.
【００１１】図２は、図１から取り付けフレーム機構を
除いた断面図である。FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1 excluding the mounting frame mechanism.
【００１２】図３は、供給装置および撹拌装置を部分斜
視図で示す本発明の合成装置を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a synthesizing apparatus of the present invention in which a supply apparatus and a stirring apparatus are shown in partial perspective views.
【００１３】図４は、走査型電子顕微鏡（２ｘ１０
４倍）による本発明の金属−マトリクス複合物である２
０１４ Ａｌ／０．３μｍＡｌ２Ｏ３（Ｐ）の拡大写真
である。図５は、光学顕微鏡（１００倍）による本発明
の金属−マトリクス複合物である６０６１ Ａｌ／１５
μｍＡｌ２Ｏ３（Ｐ）の写真である。FIG. 4 shows a scanning electron microscope (2 × 10
2 ) which is the metal-matrix composite of the present invention.
It is an enlarged photograph of 014 Al / 0.3 μm Al 2 O 3 (P). FIG. 5 shows a metal-matrix composite of the present invention, 6061 Al / 15, by an optical microscope (× 100).
It is a photograph of μmAl 2 O 3 (P).
【００１４】図６は、本発明の金属−マトリクス複合物
である２０１４ Ａｌ／０．３μｍＡｌ２Ｏ３（Ｐ）と
単一のマトリクス材料２０１４ Ａｌとの降伏強度を比
較した結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the results of a comparison of the yield strength between 2014 Al / 0.3 μm Al 2 O 3 (P), which is a metal-matrix composite of the present invention, and a single matrix material 2014 Al. .
【００１５】図７は、本発明の金属−マトリクス複合物
である６０６１ Ａｌ／１５μｍＡｌ２Ｏ３（Ｐ）１０
重量％含有物と単一のマトリクスである６０６１ Ａｌ
との降伏強度を比較した結果を示すグラフである。FIG. 7 shows the metal-matrix composite of the present invention, 6061 Al / 15 μm Al 2 O 3 (P) 10.
6061 Al as a single matrix with weight percent content
4 is a graph showing the results of comparing the yield strength with the above.
【００１６】図１〜３に示されるように、本発明の金属
−マトリクス複合物の合成用装置は次の構成要素から成
る：アルミニウム合金等の溶融マトリクス２で充填され
た加熱炉１；加熱炉１に設けられた供給および撹拌手段
３；不活性ガス供給手段４；補強材料５を供給および撹
拌手段３に供給する補強材料装入装置６；および本発明
の関連する構成要素を調節および脱着可能に取り付ける
取り付けフレーム７。加熱炉１には、次の要素が含まれ
る：精製室１１に充填された溶融金属マトリクス２を加
熱する電気加熱コイルまたはその他の加熱体である加熱
媒体１２により囲まれた精製室１１；後述のカバー１３
から下方に突出する円筒状の壁１３１並びに複数の締め
具１３１ｂおよび断熱性充填剤またはセラミックウール
１３１ｃでシールされた加熱炉１の精製室１１上部開口
部に脱着可能に固定された円筒状の壁１３１下端に形成
された底部フランジ１３１ａを有する断熱またはセラミ
ックカバー１３；窒素のような不活性ガス（Ｇ）を通気
弁４２を有する不活性ガスホース４１からカバー１３内
部に設けられたアーチ型状物１３３を介して精製室１１
に導くためにカバー１３に形成された不活性ガス供給手
段４の入口部４３；および通気弁１４２を有し、さらに
不活性ガスにより空気を外部に排出するためにカバー１
３に形成された排出部１４１と通じる通気パイプ１４。As shown in FIGS. 1 to 3, the apparatus for synthesizing the metal-matrix composite of the present invention comprises the following components: a heating furnace 1 filled with a molten matrix 2 such as an aluminum alloy; Supply and stirring means 3 provided in 1; inert gas supply means 4; reinforcing material charging device 6 for supplying reinforcing material 5 to supply and stirring means 3; and adjustable and detachable related components of the invention Mounting frame 7 to be attached to. The heating furnace 1 includes the following elements: a refining chamber 11 surrounded by a heating medium 12 which is an electric heating coil or other heating element for heating the molten metal matrix 2 filled in the refining chamber 11; Cover 13
And a cylindrical wall detachably fixed to the upper opening of the purification chamber 11 of the heating furnace 1 sealed with a plurality of fasteners 131b and a heat insulating filler or ceramic wool 131c. A heat insulating or ceramic cover 13 having a bottom flange 131a formed at the lower end of 131; an inert gas (G) such as nitrogen from an inert gas hose 41 having a vent valve 42 to an arch-shaped object 133 provided inside the cover 13; Through the purification chamber 11
The inlet 13 of the inert gas supply means 4 formed in the cover 13 to guide the air to the outside; and a vent valve 142, and the cover 1 for discharging air to the outside by the inert gas.
A ventilation pipe 14 communicating with the discharge portion 141 formed in the third section 3;
【００１７】供給および撹拌手段３には、次の要素が含
まれる：装入装置６で予熱された補強材料５を満たすよ
うに加熱炉１に取り付けられた吊り下がりバケット３
１；炉１内の溶融金属マトリクス２を撹拌するために精
製室１１のほぼ底に向かって突き出し、断熱カバー１３
上に回転自在に取り付けられ渦撹拌機３２；炉１に回転
自在に設けられ、粒状物、ホイスカーまたは単繊維、好
ましくは粒子の形態である補強材料５をバケット３１内
から上方に拡散的に引き上げる（Ｄ）ためにバケット３
１の中央部に位置する上方引き上げプロペラ３３；およ
びバケット３１から上昇した補強材料５を下方に押しや
って（Ｆ）精製室１１の溶融金属マトリクス２に均質分
配し、渦撹拌機３２により撹拌して補強材料５と金属マ
トリクスを混合するために、バケット３１上でかつカバ
ー１３に隣接して炉１に回転自在に取り付けられた下方
流プロペラ３４。The supply and stirring means 3 comprises the following elements: a hanging bucket 3 attached to the heating furnace 1 so as to fill the reinforcing material 5 preheated by the charging device 6.
1. Projection toward the bottom of the purification chamber 11 to stir the molten metal matrix 2 in the furnace 1
A vortex stirrer 32 rotatably mounted thereon; rotatably provided in the furnace 1 and diffusively pulling up the reinforcing material 5 in the form of granules, whiskers or single fibers, preferably particles, from within the bucket 31. (D) for bucket 3
And (F) uniformly dispersing the molten metal matrix 2 in the refining chamber 11 by pushing the reinforcing material 5 raised from the bucket 31 downward and stirring by the vortex stirrer 32. A downflow propeller 34 rotatably mounted on the furnace 1 on the bucket 31 and adjacent to the cover 13 for mixing the reinforcing material 5 and the metal matrix.
【００１８】渦撹拌機３２には、次の要素が含まれる：
カバー１３に取り付けられた撹拌モーター３２２から、
カバー１３に開けられた横穴１３４を通して、精製室１
１の底に向かって突き出した撹拌軸３２１末端に放射状
に固着された複数のプロペラ刃；および撹拌軸３２１を
ブシュ３２３に回転自在に取り付けるために、カバー１
３の円柱壁上に摺動可能に設けられた一対の半円筒状バ
ンドと組み合わされたブシュ３２３、その結果、渦撹拌
機３２が回転するや否や、渦２２が溶融金属マトリクス
２の水平レベル２１から形成され、かつ熱対流が補強材
料５と均質に混合するようにマトリクス２を有効に撹拌
するために形成される。The vortex stirrer 32 includes the following elements:
From the stirring motor 322 attached to the cover 13,
Through the side hole 134 opened in the cover 13,
A plurality of propeller blades radially fixed to the end of the stirring shaft 321 protruding toward the bottom of the cover 1; and a cover 1 for rotatably attaching the stirring shaft 321 to the bush 323.
Bush 323 in combination with a pair of semi-cylindrical bands slidably mounted on the cylindrical wall of the third metal plate 3 so that as soon as the vortex stirrer 32 rotates, the vortex 22 forms the horizontal level 21 of the molten metal matrix 2. And is formed to effectively agitate the matrix 2 so that thermal convection mixes homogeneously with the reinforcing material 5.
【００１９】吊り下がりバケット３１は、一般に円筒形
またはボール形であり、次の要素が含まれる：バケット
３１上部に形成され、複数の吸い上げ穴３１２を有する
環状肩部３１１；吸上げ穴３１２からバケット３１内に
不活性ガス流を吸引して補強材料５を不活性ガス流に乗
せて運搬し、さらに中央ダクト３１３を介して補強材料
５を運搬する不活性ガス流を上方に引き上げるために上
方引上げプロペラ３３を作動させた場合に、補強材料を
乗せた不活性ガス（窒素ガス）流を上方に（Ｄ）に導く
ために肩部３１１から上方へ突出する中央ダクト３１
３；および肩部３１１を固着した吊り下げブラケット３
０の下部ブラケット部およびカバー１３を介して上方に
突出し、さらに下方流プロペラ３４を作動させるために
伝導ベルト３４４を（障害なしに）通過させるようにカ
バー１３に固定する三つまたは分かれた支持部材である
固定ブラケット３０２によってカバー１３に固着された
吊り下がりスリーブ３０１に固着されたブラケット３０
の上部ブラケット部を有する吊り下げブラケット３０。The hanging bucket 31 is generally cylindrical or ball-shaped and includes the following elements: an annular shoulder 311 formed on top of the bucket 31 and having a plurality of suction holes 312; The inert gas flow is sucked into 31 and the reinforcing material 5 is carried on the inert gas flow and transported. Further, the inert gas flow for transporting the reinforcing material 5 via the central duct 313 is pulled upward to lift it upward. When the propeller 33 is operated, the central duct 31 projecting upward from the shoulder 311 to guide the inert gas (nitrogen gas) flow carrying the reinforcing material upward (D).
3; and a suspension bracket 3 to which a shoulder 311 is fixed.
Three or separate support members projecting upwardly through the lower bracket portion and the cover 13 of the cover 13 and further passing (without obstacles) the conduction belt 344 to operate the downflow propeller 34 Bracket 30 fixed to the hanging sleeve 301 fixed to the cover 13 by a fixed bracket 302
Hanging bracket 30 having an upper bracket portion.
【００２０】上方引上げプロペラ３３には、次の要素が
含まれる：吊り下げバケット３１の吊り下げスリーブ３
０１を介して縦方向に形成された中央スリーブ穴に回転
自由に取り付けられた中央中空軸３３１の軸底端に放射
状に固着され、吊り下げバケット３１と補強材料装入装
置６とを連絡させるために中央中空軸３３１縦方向に形
成された中央供給流路３３２を具備する上方に曲がった
複数のプロペラ刃；および中央中空軸３３１上部に固着
され、後述の中央従車プーリー３３３およびカバー１３
に取り付けられた中央軸駆動モーター３３５間に巻かれ
た軸伝導ベルト３３４により中央軸駆動モーター３３５
と結び付けられた中央従車プーリー３３３、それによっ
て中央軸駆動モーター３３５により駆動され上方引上げ
プロペラ３３が動くや否や補強材料５を運搬する不活性
ガス流が図１に示されるように上方（Ｄ）に引き上げら
れ、さらに下方流プロペラ３４によって下方に押し下げ
られる。The upper lifting propeller 33 includes the following elements: the suspension sleeve 3 of the suspension bucket 31
01 is radially fixed to the shaft bottom end of a central hollow shaft 331 rotatably attached to a central sleeve hole formed in the longitudinal direction via the first sleeve 01 to connect the hanging bucket 31 and the reinforcing material charging device 6. A plurality of upwardly curved propeller blades having a central supply passage 332 formed in the longitudinal direction of the central hollow shaft 331; and a central follower pulley 333 and a cover 13 fixed to the upper portion of the central hollow shaft 331 and described later.
The shaft conduction belt 334 wound between the central shaft drive motors 335 attached to the central shaft drive motor 335
A central follower pulley 333 associated therewith, whereby as soon as the upper lifting propeller 33 is driven by the central shaft drive motor 335 to move the inert gas flow carrying the reinforcing material 5 as shown in FIG. And further pushed down by the downward flow propeller 34.
【００２１】下方流プロペラ３４には、次の要素が含ま
れる：吊り下げバケット３１の吊り下げスリーブ３０１
と回転自由に組み合わされた内部貫通孔３４２を有し、
カバー１３に形成された中央穴１３２と回転自由に組み
合わされ外部スリーブを具備する中空スリーブ３４１に
放射状に固着され、さらに吊り下がりバケット３１の吊
り下げブラケット３０上部と回転自在に組み合わされた
底部スリーブ端３４０を備えた下方に曲がった複数のプ
ロペラ刃；および中空スリーブ３４１上部に固着され、
後述の従車プーリー３４３とカバー１３に取り付けられ
た中空スリーブ駆動モーター３４５間とに巻かれたスリ
ーブ伝導ベルト３４４により中空スリーブ駆動モーター
結合した従車プーリー３４３であって、中空軸駆動モー
ター３４５によって駆動するにつれて下方流プロペラ３
４が回転するや否やバケット３１から上昇する補強材料
５を運搬する不活性ガス流が下方（Ｆ）に押し下げられ
て補強材料を溶融金属マトリクス２中へ均質に分散また
は配分できる。Downstream propeller 34 includes the following elements: suspension sleeve 301 of suspension bucket 31
Has an internal through-hole 342 that is freely rotatable with the
A bottom sleeve end rotatably combined with a central hole 132 formed in the cover 13 and radially fixed to a hollow sleeve 341 having an outer sleeve, and further rotatably combined with the upper portion of the hanging bracket 30 of the hanging bucket 31. A plurality of downwardly curved propeller blades with 340; and secured to the top of the hollow sleeve 341;
A driven pulley 343 coupled to a hollow sleeve driving motor by a sleeve conductive belt 344 wound between a driven pulley 343 described below and a hollow sleeve driving motor 345 attached to the cover 13, and driven by the hollow shaft driving motor 345. Downstream propeller 3
As soon as 4 rotates, the inert gas stream carrying the reinforcing material 5 rising from the bucket 31 is pushed down (F) so that the reinforcing material can be homogeneously dispersed or distributed in the molten metal matrix 2.
【００２２】中空スリーブ３４１は、カバー１３に隣接
し、さらに下方流プロペラ３４の下方に曲がったプロペ
ラ刃上にある中空スリーブ３４１上部に緩衝盤（buffli
ng disk)１５が固着されており、補強材料５が精製室１
１からカバー１３の中央穴１３２を介して上方および外
部に漏洩することを妨げるために、不活性ガス供給手段
４入り口部１４３に隣接した不活性ガス室１５２に加圧
不活性ガス雰囲気を形成するように、上方に曲がった浅
い円筒状フランジ１５１を具備する。A hollow sleeve 341 is disposed adjacent to the cover 13 and above a hollow sleeve 341 on a propeller blade bent below the downstream propeller 34.
ng disk) 15 is fixed, and the reinforcing material 5 is
A pressurized inert gas atmosphere is formed in the inert gas chamber 152 adjacent to the inlet 143 of the inert gas supply means 4 in order to prevent leakage from above to the outside through the central hole 132 of the cover 13. Thus, it has a shallow cylindrical flange 151 bent upward.
【００２３】上方引上げプロペラ３３および下方流プロ
ペラ３４の両者は、プロペラ３３，３４を滑らかに回転
させるように吊り下げバケット３１の縦中心において縦
軸３００に対して、一直線に並びかつ同心的である。回
転部または要素の全てには、オーリングまたはパッキン
グが与えられており、本発明の閉鎖系からガスまたは材
料の漏洩を防止できる。Both the upward lifting propeller 33 and the downward flow propeller 34 are aligned and concentric with the longitudinal axis 300 at the longitudinal center of the hanging bucket 31 so as to rotate the propellers 33 and 34 smoothly. . All of the rotating parts or elements are provided with O-rings or packings to prevent gas or material leakage from the closed system of the present invention.
【００２４】駆動モーター３３５，３４５および３２２
は、取り付けフレーム７の上下移動用案内支柱７２に移
動可能または調整できるように固着された取り付けブラ
ケット７１に固着されたカバー１３に取り付けられてい
る。当然、その他のクレーンまたは取扱い装置は、炉１
上のカバー１３を取り外すために用意してもよい。本発
明の各バッチ精製方法が終了する際に、取り付け若しく
は設けられたカバー１３および全てのその他の装置は、
原材料を再充填させるために上昇させてもよいし、また
はその他の操作若しくは保守作業をしてもよい。上昇手
段７３は、電気的、水圧駆動式または手動で作動させる
等のいかなる従来の機構から選択しても良く、本発明に
おいては限定されない。図２に示されるように、カバー
１３およびリンク部材１３は、カバー１３上のモーター
および補強材料装入装置６を従来の機構および方法によ
って上下できるように、その他の取り付けフレーム（図
示せず）に固着してもよいが、本発明では何等限定され
ない。Drive motors 335, 345 and 322
Is attached to a cover 13 fixed to a mounting bracket 71 fixed so as to be movable or adjustable to a vertical supporting guide column 72 of the mounting frame 7. Of course, other cranes or handling equipment may be
It may be prepared to remove the upper cover 13. At the end of each batch purification method of the present invention, the attached or provided cover 13 and all other devices,
It may be raised to refill the raw materials, or other operations or maintenance operations may be performed. The lifting means 73 may be selected from any conventional mechanism, such as electrically, hydraulically or manually activated, and is not limited in the present invention. As shown in FIG. 2, the cover 13 and the link member 13 are attached to another mounting frame (not shown) so that the motor and the reinforcing material charging device 6 on the cover 13 can be moved up and down by conventional mechanisms and methods. It may be fixed, but the present invention is not limited at all.
【００２５】補強材料装入装置６には、次の要素が含ま
れる：補強材料５を貯蔵するために取り付けフレーム７
にリンク腕部材６０によって調整可能に設けられた容器
６１；容器６１に貯蔵された補強材料５を予熱するため
に容器６１周辺に設けられた予熱装置６２；供給パイプ
６３下端に固着されたノズル６４に接続するように容器
６１から下方に突出した供給パイプ６３；および上方引
上げプロペラ３３の中央中空軸３３１を自由に回転さ
せ、同様に、補強材料５の漏洩を防止し、さらに本発明
の閉鎖系において空気流入を防止し、中空軸３３１およ
び供給パイプ６３をシールするために上方引上げプロペ
ラ３３の中央中空軸３３１上端でノズル６４と回転自在
に組み合わせたシールカップラー（継手）６４１。The reinforcing material charging device 6 includes the following elements: a mounting frame 7 for storing the reinforcing material 5.
A container 61 provided to be adjustable by a link arm member 60; a preheating device 62 provided around the container 61 for preheating the reinforcing material 5 stored in the container 61; a nozzle 64 fixed to the lower end of a supply pipe 63 The supply pipe 63 projecting downward from the container 61 so as to be connected to the container 61; and the central hollow shaft 331 of the upper pull-up propeller 33 is freely rotated, likewise preventing the leakage of the reinforcing material 5, and furthermore, the closed system of the present invention. A seal coupler (joint) 641 rotatably combined with the nozzle 64 at the upper end of the central hollow shaft 331 of the upwardly-raising propeller 33 to prevent air inflow and seal the hollow shaft 331 and the supply pipe 63.
【００２６】微細補強材料５を中空軸３３１を介してバ
ケット３１に供給する際に、微細補強材料の塊状化を防
止するためにノズル６４および中空軸３３１間にアパー
チャーが設けられている。When the fine reinforcing material 5 is supplied to the bucket 31 via the hollow shaft 331, an aperture is provided between the nozzle 64 and the hollow shaft 331 to prevent the fine reinforcing material from agglomerating.
【００２７】補強材料装入装置６には、補強材料５をバ
ケット３１に供給することを補助するために増強または
加圧系を備えてもよい。The reinforcing material charging device 6 may be provided with a strengthening or pressurizing system to assist in supplying the reinforcing material 5 to the bucket 31.
【００２８】高温の溶融金属溶液と接触する部分は、熱
に十分耐えるようにアルミナ被覆物のような保護被覆物
で被覆してもよい。The portion in contact with the hot molten metal solution may be coated with a protective coating, such as an alumina coating, to withstand heat sufficiently.
【００２９】渦撹拌機３２は、２種のプロペラ３３，３
４の縦中央３００と直線的に系統的装置の中央部に取り
付けてもよく、本発明では限定されない。The vortex stirrer 32 includes two types of propellers 33, 3
4 may be attached to the central part of the systematic device in a straight line with the vertical center 300, and is not limited in the present invention.
【００３０】前記のように、閉鎖系系統装置を使用する
本発明の金属ーマトリクス複合物を製造する方法は、下
記に示される。As described above, a method for producing the metal-matrix composite of the present invention using a closed system device is shown below.
【００３１】本発明の金属−マトリクス複合物の製造方
法には、次のステップが含まれる： １．アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属また
は金属マトリクス２およびフラックスは、電気炉１に供
給される。不活性ガス供給手段４からの窒素ガス等の不
活性ガスは、通気弁１４２を閉鎖することによってその
後閉鎖される通気パイプ１４を介して外部に空気を排出
するように電気炉をパージするために電気炉に導かれ
る。その後、マトリクス２は、例えば電気炉１に供給さ
れたフラックスの助けによって再溶融される。The method for producing a metal-matrix composite of the present invention comprises the following steps: A metal or metal matrix 2 such as aluminum or an aluminum alloy and a flux are supplied to an electric furnace 1. An inert gas such as nitrogen gas from the inert gas supply means 4 is used to purge the electric furnace so as to discharge air to the outside through the vent pipe 14 which is subsequently closed by closing the vent valve 142. Guided to an electric furnace. Thereafter, the matrix 2 is re-melted, for example with the help of the flux supplied to the electric furnace 1.
【００３２】２．アルミナ、シリコンナイトライド、シ
リコンカーバイド、チタンカーバイド、酸化ジルコニウ
ム、炭化ホウ素、および炭化タンタルからなる粒状物、
短繊維およびホイスカーから選択され、平均粒子径が
０．０５μｍまたはそれ以下である補強材料５は、補強
材料装入装置６を介してバケット３１に供給される。バ
ケット３１に充填された補強材料５は、予熱するために
溶融金属マトリクス２上に配置させ、補強材料５に含ま
れる水分を蒸発させる。バケット３１の高さは、金属が
定常状態または渦撹拌状態に保持される際に溶融金属が
バケットに侵入することを妨げるために溶融金属上に調
整することが好ましい。2. Granules of alumina, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, zirconium oxide, boron carbide, and tantalum carbide,
The reinforcing material 5 selected from short fibers and whiskers and having an average particle size of 0.05 μm or less is supplied to the bucket 31 via the reinforcing material charging device 6. The reinforcing material 5 filled in the bucket 31 is disposed on the molten metal matrix 2 for preheating, and evaporates water contained in the reinforcing material 5. The height of the bucket 31 is preferably adjusted above the molten metal to prevent the molten metal from entering the bucket when the metal is held in a steady state or a vortexing state.
【００３３】３．撹拌モーター３２２は、渦撹拌機３２
を回転させて溶融金属マトリクス２の渦２２を起こさせ
電気炉１内における溶融流体の対流を強いるために、４
００〜６００ｒｐｍの回転スピードを維持するように始
動させる。3. The stirring motor 322 includes the vortex stirrer 32.
Is rotated to cause a vortex 22 of the molten metal matrix 2 to force convection of the molten fluid in the electric furnace 1.
Start so as to maintain a rotation speed of 00 to 600 rpm.
【００３４】４．中空スリーブ駆動モーター３４５は、
下方流プロペラ３４を回転させ、２０００〜６０００ｒ
ｐｍの回転スピードを維持して、不活性ガスを下方へ強
制的に押しやる；さらに中央軸駆動モーター３３５は、
上方引上げプロペラ３３を回転させ、３０００〜８００
０ｒｐｍの回転スピードを維持して、不活性ガスを上方
に引き上げ流（Ｄ）を発生させると伴に電気炉の熱対流
に起因する熱的な上昇を伴う。補強材料５を乗せた不活
性ガスの上方引上げ流は、下方流プロペラ３４によって
補強剤を溶融マトリクスに分配させるために強制的に下
方に押しやられる。補強材料５の重力は、同様に溶融マ
トリクス２に向かう降下を補助する。撹拌機３２で撹拌
されるので、その後補強材料５は溶融金属マトリクス２
中へ分散および混合されて本発明の補強材料５で補強さ
れた金属−マトリクス複合物を与えられる。4. The hollow sleeve drive motor 345 is
By rotating the downward flow propeller 34, 2000-6000r
pm, while forcing the inert gas downwards while maintaining a rotation speed of pm;
Rotate the upward pulling propeller 33 to 3000 to 800
While maintaining the rotation speed of 0 rpm, the inert gas is pulled upward to generate a flow (D), and accompanied by a thermal rise due to thermal convection of the electric furnace. The upward withdrawal flow of inert gas with the reinforcement material 5 is forced downward by a downward flow propeller 34 to distribute the reinforcement into the molten matrix. The gravitational force of the stiffening material 5 also assists the descent towards the molten matrix 2. After being stirred by the stirrer 32, the reinforcing material 5 is thereafter
Dispersed and mixed therein to provide a metal-matrix composite reinforced with the reinforcing material 5 of the present invention.
【００３５】５．精製が終了した後に、モーター３２
２，３３５および３４５のスイッチを切り、供給および
撹拌手段３を電気炉１から上に持ち上げて混合溶融溶液
の複合物の脱ガス操作を行う。複合物中に存在するガス
は、脱ガス操作中に真空吸引によって除去される。5. After the purification is completed, the motor 32
The switches 2,335 and 345 are turned off, and the supply and stirring means 3 is lifted up from the electric furnace 1 to perform the degassing operation of the composite of the mixed molten solution. Gases present in the composite are removed by vacuum suction during the degassing operation.
【００３６】６．複合物は、その後本発明の補強複合生
成物を得るためにアニールされる、インゴットに成形す
る。6. The composite is formed into an ingot, which is subsequently annealed to obtain the reinforced composite product of the present invention.
【００３７】もちろん、本発明は、本発明の精神および
範囲から逸脱することなく変形しても良い。Of course, the invention may be modified without departing from the spirit and scope of the invention.
【００３８】[0038]
【作用】本発明の強制通風による補強材料料を混合する
金属マトリクス複合物の製造方法において、閉鎖精製系
を利用し、上方引上げプロペラを用いて補強剤を空中に
舞い上げ、その後、かかる補強剤を下方流プロペラを用
いて溶融マトリクスに向けて強制的に散布することがで
き、均質な金属マトリクス複合物が製造できる。According to the method of the present invention for producing a metal matrix composite in which a reinforcing material is mixed by forced ventilation, a reinforcing agent is lifted up into the air using an upward pulling propeller using a closed refining system, and then the reinforcing agent is used. Can be forcibly sprayed onto the molten matrix using a downflow propeller, and a homogeneous metal matrix composite can be produced.
【００３９】[0039]
【実施例】以下本発明の実施例および添付の図面に基づ
き本発明をより詳細に説明する。実施例は本発明の方法
及び生成物を説明するためだけであり、本発明を限定す
ることを意図するものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. The examples are only to illustrate the methods and products of the present invention and are not intended to limit the present invention.
【００４０】実施例 １ アルミニウム合金２０１４ Ａ１は、フラックスを加え
て、図１に示されるように、保護窒素ガス雰囲気下で
（窒素ガス雰囲気が形成されるや否や、窒素ガスの供給
は生産コスト削減のため閉じてもよい）、電気炉１中に
おいて７００℃で再溶融された。１００〜７００℃で予
熱された補強剤５（アルファアルミナ粒子、平均粒子
径：０．３μｍ、マトリクス中で２重量％）をバケット
３１に供給した。 Example 1 An aluminum alloy 2014 A1 was added to a flux under a protective nitrogen gas atmosphere as shown in FIG. 1 (as soon as a nitrogen gas atmosphere was formed, the supply of nitrogen gas reduced production costs. And was re-melted at 700 ° C. in the electric furnace 1. The reinforcing agent 5 (alpha-alumina particles, average particle size: 0.3 μm, 2% by weight in the matrix) preheated at 100 to 700 ° C. was supplied to the bucket 31.
【００４１】撹拌機３２を回転させて４００ｒｐｍの回
転数とした。撹拌機軸３２１は、電気炉において高温の
溶融溶液から保護するためにアルミナで被覆してもよ
い。駆動モーター３４５，３３５は、その後、作動させ
て下方流プロペラ３４の回転数を２０００〜４０００ｒ
ｐｍに増加させ、さらに上方引上げプロペラ３３を回転
させて３０００〜５０００ｒｐｍとし、補強剤を溶融ア
ルミニウム合金へ強制的にまき散らした。The rotation speed of the stirrer 32 was set to 400 rpm. The stirrer shaft 321 may be coated with alumina to protect it from hot molten solution in an electric furnace. The drive motors 345 and 335 are then operated to increase the number of rotations of the downward propeller 34 to 2000 to 4000 r.
pm, and the upward pulling propeller 33 was further rotated to 3000-5000 rpm to force the reinforcing agent into the molten aluminum alloy.
【００４２】アルミナ粒子の全てを電気炉に供給した後
に、中央軸駆動モーター３３５を停止させ、撹拌機３２
のスピードを減速して８０ｒｐｍとして１０分間連続的
に撹拌した。その後、中空駆動モーター３４５のスイッ
チを切り、供給および撹拌手段３は、その後インゴット
にされる精製生成物を脱ガスするために、電気炉１から
取り除いた。得られたインゴットを３４０℃において２
時間アニールして、本発明の複合生成物を得た。After all of the alumina particles have been supplied to the electric furnace, the central shaft drive motor 335 is stopped and the stirrer 32
Was reduced to 80 rpm and continuously stirred for 10 minutes. Thereafter, the hollow drive motor 345 was switched off and the feeding and stirring means 3 were removed from the electric furnace 1 in order to degas the purified product which is subsequently ingot. The obtained ingot was heated at 340 ° C. for 2 hours.
After annealing for a time, the composite product of the present invention was obtained.
【００４３】この様にして得られた複合生成物の電子顕
微鏡写真を図４に表し、アルミナセラミック粒子がアル
ミニウム合金マトリクス中に均一に組み込まれているこ
とを示す。実施例１で得られた複合物の降伏強度（yiel
d strength) は、図６に示されるアルミニウム合金マト
リクスのそれよりも大きく、本発明による物理的な改良
結果を示す。An electron micrograph of the composite product thus obtained is shown in FIG. 4 and shows that the alumina ceramic particles are uniformly incorporated in the aluminum alloy matrix. The yield strength (yield) of the composite obtained in Example 1
d strength) is larger than that of the aluminum alloy matrix shown in FIG. 6 and indicates the result of the physical improvement according to the present invention.
【００４４】実施例 ２ マトリクスを６０６１ Ａ１で、補強剤を粒径１５μｍ
のアルミナ粒子で、その含有量をマトリクス中で１０重
量％に置き換えた以外は、実施例１の方法を繰り返し
た。上方引上げプロペラ３３の回転数を６０００〜８０
００ｒｐｍに調整し、一方、下方流プロペラ３４の回転
スピードを４０００〜６０００ｒｐｍに保持した。 Example 2 The matrix was 6061 A1, and the reinforcing agent was 15 μm in particle size.
The procedure of Example 1 was repeated except that the content of the alumina particles was changed to 10% by weight in the matrix. The rotation speed of the upward pulling propeller 33 is set to 6000 to 80
The rotation speed of the downward propeller 34 was maintained at 4000 to 6000 rpm.
【００４５】最終複合生成物は図５に示され、図５から
アルミナ粒子がアルミニウム合金マトリクス中に均一に
組み込まれていることが判る。図７に示されるように、
本発明の複合成生物に関する降伏強度の物理的な特性
は、アルミニウム合金マトリクスよりも優れており、本
発明の改良結果が示される。The final composite product is shown in FIG. 5, which shows that the alumina particles are uniformly incorporated in the aluminum alloy matrix. As shown in FIG.
The physical properties of yield strength for the composite products of the present invention are superior to the aluminum alloy matrix, indicating the improved results of the present invention.
【００４６】[0046]
【発明の効果】同様に、本発明は、本発明者による前記
特願平６−７６６４２号による方法よりも優れている。
なぜならば、不活性ガス（窒素ガス）は、電気炉１中の
閉鎖精製系において、不活性ガス保護雰囲気を形成する
ために電気炉１中の精製室１１をパージするためにだけ
使用し、不活性ガス雰囲気が形成されると、高価な不活
性ガスを連続的にかつ絶え間なく供給することなく、操
作中は不活性ガスの供給を停止することができるので、
生産コストを大幅に低減でき、本発明の経済的価値を高
めることができる。Similarly, the present invention is superior to the method according to Japanese Patent Application No. 6-76642 by the present inventor.
This is because the inert gas (nitrogen gas) is used only in the closed purification system in the electric furnace 1 to purge the purification chamber 11 in the electric furnace 1 to form an inert gas protective atmosphere. When the active gas atmosphere is formed, the supply of the inert gas can be stopped during the operation without continuously and continuously supplying the expensive inert gas,
The production cost can be greatly reduced, and the economic value of the present invention can be increased.
【図１】は、本発明の１実施例である金属マトリクス複
合物を製造する装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an apparatus for producing a metal matrix composite according to one embodiment of the present invention.
【図２】は、本発明の１実施例である金属マトリクス複
合物を製造する装置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an apparatus for producing a metal matrix composite according to one embodiment of the present invention.
【図３】は、本発明の１実施例である金属マトリクス複
合物を製造する装置の部分斜視部を有する説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory view of a device for producing a metal matrix composite according to one embodiment of the present invention, which has a partially perspective view.
【図４】は、本発明の方法で得られた１実施例である金
属マトリクス複合物の拡大電子顕微鏡写真である。FIG. 4 is an enlarged electron micrograph of a metal matrix composite as one example obtained by the method of the present invention.
【図５】は、本発明の方法で得られた１実施例である金
属マトリクス複合物の光学写真である。FIG. 5 is an optical photograph of a metal matrix composite as one example obtained by the method of the present invention.
【図６】は、本発明の方法で得られた金属マトリクス複
合物と従来品とについて降伏強度を比較した結果を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing the results of comparison of yield strength between a metal matrix composite obtained by the method of the present invention and a conventional product.
【図７】は、本発明の方法で得られたその他の実施例で
ある金属マトリクス複合物とその他の従来品とについて
降伏強度を比較した結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the results of comparison of yield strength between a metal matrix composite as another example obtained by the method of the present invention and another conventional product.
１…加熱炉 ２…溶融マトリクス ３…供給および撹拌手段 ４…不活性ガス ５…補強材料 ６…補強材料装入装置 ７…取り付けフレーム １１…精製室 １２…加熱媒体 １３…カバー １４…通気パイプ １５…緩衝盤 ２２…渦 ３０…吊り下げブラケット ３１…バケット ３２…渦撹拌機 ３３…上方引上げプロペラ ３４…下方流プロペラ １３１…壁 ３１２…吸い上げ穴 ３１３…中央ダクト ３３２…中央供給流路 ３３５…中央軸モーター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating furnace 2 ... Melting matrix 3 ... Supply and stirring means 4 ... Inert gas 5 ... Reinforcement material 6 ... Reinforcement material charging apparatus 7 ... Mounting frame 11 ... Refining room 12 ... Heating medium 13 ... Cover 14 ... Ventilation pipe 15 ... buffer plate 22 ... vortex 30 ... hanging bracket 31 ... bucket 32 ... vortex stirrer 33 ... uplift propeller 34 ... downflow propeller 131 ... wall 312 ... suction hole 313 ... central duct 332 ... central supply channel 335 ... central shaft motor
Claims (12)
めに閉鎖系加熱炉（１）で加熱しながら金属および金属
合金よりなる群から選ばれたマトリクスを再溶解し；不
活性ガス供給手段（４）から導かれた不活性ガスによっ
て該炉（１）をパージして該炉（１）内の溶融マトリク
ス（２）上に不活性ガス保護雰囲気を形成し； ｂ）補強材料（５）を補強材料装入装置（６）から供給
および撹拌手段（３）内のバケット（３１）、ここで該
バケット（３１）は充填された該補強材料（５）を予熱
するために該溶融マトリクス（２）上に吊り下げられて
いる、に供給し；そして ｃ）該供給および撹拌手段（３）を駆動させて、該溶融
マトリクス（２）に渦を形成させ、該バケット（３１）
から該炉（１）の上方に該補強材料（５）を引き上げ、
さらに補強金属−マトリクス複合物を得るために該溶融
マトリクス（２）を撹拌しながら該バケット（３１）か
ら上昇した該補強材料（５）が該溶融マトリクス（２）
に均質に分散するように該上昇した補強材料（５）を該
溶融マトリクス（２）に送ることを特徴とする金属−マ
トリクス複合物の製造方法。A) re-dissolving a matrix selected from the group consisting of metals and metal alloys while heating in a closed heating furnace (1) to form a molten matrix (2); Purging the furnace (1) with an inert gas derived from (4) to form an inert gas protective atmosphere on the molten matrix (2) in the furnace (1); b) a reinforcing material (5) From a reinforcing material charging device (6) in a bucket (31) in a supply and agitating means (3), wherein the bucket (31) is used to preheat the filled reinforcing material (5) and the molten matrix ( 2) feeding suspended above; and c) driving the feeding and stirring means (3) to form a vortex in the molten matrix (2) and to feed the bucket (31).
The reinforcing material (5) from above from above the furnace (1),
The reinforcing material (5) lifted from the bucket (31) while stirring the molten matrix (2) to obtain a reinforcing metal-matrix composite is added to the molten matrix (2).
Sending the raised reinforcing material (5) to the molten matrix (2) so as to be homogeneously dispersed in the metal-matrix composite.
クス（２）を加熱する加熱媒体（１２）に囲まれた精製
室（１１）、該精製室（１１）上部開口部に着脱自在に
固定され、下方に突出する円筒状壁（１３１）を有する
断熱カバー（１３）、該不活性ガスを該精製室（１１）
へ導入するために該カバー（１３）に形成された不活性
ガス供給手段（４）の入口部（４３）並びに通気弁（１
４２）および該不活性ガスによりパージされる空気を外
部へ排出するために該カバー（１３）に形成された排出
部（１４１）とを連通する通気パイプ（１４）を含む請
求項１に記載の方法。2. The furnace (1) is attached to and detached from a refining chamber (11) surrounded by a heating medium (12) for heating the filled molten matrix (2), and an upper opening of the refining chamber (11). A heat insulating cover (13) having a cylindrical wall (131) that is freely fixed and protrudes downward;
The inlet (43) of the inert gas supply means (4) formed in the cover (13) for introduction into the cover (13) and the ventilation valve (1).
42) The ventilation pipe (14) according to claim 1, further comprising a ventilation pipe (14) communicating with a discharge part (141) formed in the cover (13) for discharging air purged by the inert gas to the outside. Method.
装置（６）からの予熱された補強材料（５）を充填する
ために加熱炉（１）に設けられた該バケット（３１）、
該断熱カバー（１３）に回転自在に取り付けられ、該溶
融マトリクス（２）を撹拌するために該精製室（１１）
底に向かって突出する渦撹拌機（３２）、該炉（１）に
回転自在に取り付けられ、該バケット（３１）からの該
補強材料（５）を上方へ末広がりに引き上げるように該
バケット（３１）の中央部に配置された上方引上げプロ
ペラ（３３）、および該補強材料（５）と該金属マトリ
クス（２）を該渦撹拌機（３２）を用いて撹拌、混合す
るために該溶融マトリクス（２）へ均質に分配するよう
に該バケット（３１）から上昇した該補強材料（５）を
強制的に下方へ送るために該バケット（３１）上でかつ
該カバー（１３）に隣接して回転自在に設けられた下方
流プロペラ（３４）を含む請求項１に記載の方法。3. The bucket (31) provided in a heating furnace (1) for filling the preheated reinforcing material (5) from the charging device (6) with the supply and stirring means (3). ),
The purification chamber (11) is rotatably mounted on the heat insulating cover (13) and is used to stir the molten matrix (2).
A vortex stirrer (32) projecting toward the bottom is rotatably mounted on the furnace (1), and the bucket (31) is configured to lift the reinforcing material (5) from the bucket (31) upward and divergently. ), And the molten matrix (33) for stirring and mixing the reinforcing material (5) and the metal matrix (2) with the vortex stirrer (32). 2) rotating on the bucket (31) and adjacent to the cover (13) to force the stiffening material (5) raised from the bucket (31) downward to distribute homogeneously to the bucket (31); The method of any of the preceding claims, including a freely provided downflow propeller (34).
３）に取り付けられた撹拌モーター（３２２）から該カ
バー（１３）に開けられた横穴（１３４）を介して精製
室（１１）底に向かって突出する撹拌軸（３２１）下端
に放射状に固着された複数のプロペラ刃、および該撹拌
軸（３２１）をブシュ（３２３）に回転自在に取り付け
るように該カバー（１３）の円筒壁（１３１）に摺動的
に設けられ一対の半円筒状バンドと組み合わせた該ブシ
ュ（３２３）を含む請求項３に記載の方法。4. The vortex stirrer (32) is provided with the cover (1).
3) Radially fixed to the lower end of the stirring shaft (321) projecting toward the bottom of the purification chamber (11) from the stirring motor (322) attached to the cover (13) through the horizontal hole (134) opened in the cover (13). A plurality of propeller blades, and a pair of semi-cylindrical bands slidably provided on a cylindrical wall (131) of the cover (13) so as to rotatably mount the stirring shaft (321) on the bush (323). The method of claim 3 including the bushing (323) in combination.
あり、該バケット（３１）上部に形成され複数の吸い上
げ穴（３１２）を有する環状肩部（３１１）、該上方引
上げプロペラ（３３）が該補強材料（５）を不活性ガス
流に乗せるように各該吸い上げ穴（３１２）から該バケ
ット（３１）内へ不活性ガス流を吸引し、さらに該補強
材料（５）を運搬する不活性ガス流を上方へ引き上げる
ように駆動した場合に該補強材料（５）を運搬する不活
性ガス流を上方へ導くために該肩部（３１１）から上方
へ突出した中央ダクト（３１３）、並びに該カバー（１
３）に固定された固定ブラケット（３０２）を用いて該
カバー（１３）に固着され、該肩部（３１１）に固着さ
れた下部ブラケット部および該カバー（１３）を介して
上方へ突出する吊り下げスリーブ（３０１）に固着され
た上部ブラケット部を有する吊り下がりブラケット（３
０）を含む請求項３に記載の方法。5. The bucket (31) is generally cylindrical and has an annular shoulder (311) formed on the top of the bucket (31) and having a plurality of suction holes (312), and the upper pull-up propeller (33). Sucks the inert gas flow from each of the siphon holes (312) into the bucket (31) so as to put the reinforcing material (5) on the inert gas flow, and further transports the reinforcing material (5). A central duct (313) projecting upwardly from the shoulder (311) to guide upwardly the inert gas flow carrying the reinforcing material (5) when driven to pull the active gas flow upward; and The cover (1
3) A fixing bracket (302) fixed to the cover (13) using a fixing bracket (302), and a suspension projecting upward through the lower bracket part fixed to the shoulder (311) and the cover (13). Hanging bracket (3) having an upper bracket portion fixed to the lowering sleeve (301).
4. The method according to claim 3, comprising 0).
り下げスリーブ（３０１）を介して縦に形成された中央
スリーブ穴に回転自在に設けられた中央中空軸（３３
１）下端に放射状に固着され、該バケット（３１）と該
補強材料装入装置（６）とを連絡するように該中央中空
軸（３３１）を介して縦に設けられた中央供給流路（３
３２）を有する上方に曲がった複数のプロペラ刃、およ
び該中央中空軸（３３１）上部に固着され、軸伝導ベル
ト（３３４）によって該カバー（１３）に固定された中
央軸駆動モーター（３３５）と結び付けられた中央従属
プーリー（３３３）を含む請求項３に記載の方法。6. A central hollow shaft (33) rotatably provided in a vertically extending central sleeve hole through the suspension sleeve (301).
1) A central supply flow path () fixed radially to the lower end and provided vertically through the central hollow shaft (331) so as to connect the bucket (31) and the reinforcing material charging device (6). 3
A plurality of upwardly bent propeller blades having a central shaft drive motor (335) secured to the top of the central hollow shaft (331) and secured to the cover (13) by a shaft conduction belt (334); The method of claim 3 including an associated central slave pulley (333).
がりスリーブ（３０１）と回転自在に組み合わされた内
部貫通孔（３４２）を有する中空スリーブ（３４１）に
放射状に固着され、該カバー（１３）に形成された中央
穴（１３２）と回転自在に組み合わされた該中空スリー
ブ（３４１）外部スリーブ表面を有し、該吊り下がりブ
ラケット（３０）上部と回転自在に組み合わされたスリ
ーブ底端（３４０）を備える下方に曲がった複数のプロ
ペラ刃、および該中空スリーブ （３４１）上部に固着
され、スリーブ伝導ベルト（３４４）によって該カバー
（１３）に設けられた中空スリーブ駆動モーター（３
４５）と組み合わされた従属プーリー（３４３）を含む
請求項３に記載の方法。7. The downflow propeller (34) is radially secured to a hollow sleeve (341) having an internal through-hole (342) rotatably combined with the suspension sleeve (301) and the cover (34). 13) The hollow sleeve (341) having an outer sleeve surface rotatably combined with a central hole (132) formed in the lower end of the sleeve (30) rotatably combined with the upper part of the hanging bracket (30). A plurality of downwardly bent propeller blades with a hollow sleeve drive motor (3) secured to the top of the hollow sleeve (341) and provided on the cover (13) by a sleeve conduction belt (344).
A method according to claim 3, including a dependent pulley (343) in combination with (45).
に、該カバー（１３）に隣接して緩衝盤（１５）を有
し、さらに該補強材料（５）が該中央穴（１３２）を介
して上部および外部に漏洩することを妨げるために不活
性ガス室（１５２）における加圧された不活性ガス雰囲
気を形成するために該不活性ガス供給手段 （４）の入
口部（１４３）に隣接した該不活性ガス室（１５２）を
形成するように上方へ曲がった浅い円筒状フランジ（１
５１）を含む請求項７に記載の方法。8. The hollow sleeve (341) has a buffer plate (15) on its upper part adjacent to the cover (13), and the reinforcing material (5) has a central hole (132). The inlet (143) of the inert gas supply means (4) to form a pressurized inert gas atmosphere in the inert gas chamber (152) to prevent leakage to the top and outside through A shallow cylindrical flange (1) bent upward to form the adjacent inert gas chamber (152).
The method according to claim 7, comprising (51).
下方流プロペラ（３４）が直線状に並び、該バケット
（３１）の縦中心を規定する縦軸（３００）に同心的で
ある請求項３に記載の方法。9. The uplift propeller (33) and the downflow propeller (34) are arranged in a straight line and are concentric with a longitudinal axis (300) defining a longitudinal center of the bucket (31). The method described in.
該下方流プロペラ（３４）を回転自在に設けるための該
カバー（１３）が、取り付けフレーム（７）の上昇手段
（７３）の案内支柱（７２）へ移動可能に固着された取
り付けブラケット（７１）に固着されている請求項１に
記載の方法。10. The cover (13) for rotatably providing the upper pull-up propeller (33) and the lower-flow propeller (34) includes a guide post (72) of a lifting means (73) of a mounting frame (7). The method according to claim 1, wherein the mounting bracket (71) is movably secured to a mounting bracket (71).
材料（５）を貯蔵するために該取り付けフレーム（７）
のリンク腕部材（６０）によって調節可能に設けられた
容器（６１）、貯蔵された該補強材料（５）を予熱する
ために該容器（６１）周辺に設けられた予熱装置（６
２）、該容器（６１）からノズル（６４）に接触するよ
うに下方に延びる供給パイプ（６３）、および該上方引
上げプロペラ（３３）の中央中空軸（３３１）を自由に
回転させ、該中空軸（３３１）および該供給パイプ（６
３）をシールするために該中央中空軸（３３１）の上端
部を備えるノズル（６４）と回転自在に組み合わされた
シーリングカップラー（６４１）を含む請求項６に記載
の方法。11. The mounting frame (7) for storing the reinforcing material (5) by the reinforcing material charging device (6).
A container (61) provided to be adjustable by the link arm member (60) of the above, and a preheating device (6) provided around the container (61) for preheating the stored reinforcing material (5).
2) freely rotating the supply pipe (63) extending downward from the vessel (61) so as to contact the nozzle (64) and the central hollow shaft (331) of the upper pulling propeller (33); The shaft (331) and the supply pipe (6
7. The method according to claim 6, comprising a sealing coupler (641) rotatably associated with a nozzle (64) with an upper end of the central hollow shaft (331) to seal 3).
ウム−合金マトリクスであり；該補強材料がアルミナ、
窒化珪素、炭化珪素、炭化チタン、酸化ジルコニウム、
炭化硼素、および炭化タンタルからなる群より選ばれる
少なくとも１種よりなり、粒状物、単繊維およびホイス
カーよりなる群から選ばれる少なくとも１種である請求
項１に記載の方法。12. The metal-alloy matrix is an aluminum-alloy matrix; the reinforcing material is alumina,
Silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, zirconium oxide,
The method according to claim 1, wherein the method is at least one selected from the group consisting of boron carbide and tantalum carbide, and at least one selected from the group consisting of granules, single fibers, and whiskers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340370A JP2659341B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Method of manufacturing metal matrix composite with reinforcing material mixed by forced ventilation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340370A JP2659341B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Method of manufacturing metal matrix composite with reinforcing material mixed by forced ventilation |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH08188839A JPH08188839A (en) | 1996-07-23 |
| JP2659341B2 true JP2659341B2 (en) | 1997-09-30 |
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ID=18336301
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6340370A Expired - Fee Related JP2659341B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Method of manufacturing metal matrix composite with reinforcing material mixed by forced ventilation |
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-
1994
- 1994-12-28 JP JP6340370A patent/JP2659341B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08188839A (en) | 1996-07-23 |
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