JP3503162B2 - 軽合金製複合部材の製造方法 - Google Patents
軽合金製複合部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、アルミ合金
溶湯と同時に鋳込んで形成されるシリンダブロックのシ
リンダライナのような軽合金製複合部材の製造方法に関
する。
溶湯と同時に鋳込んで形成されるシリンダブロックのシ
リンダライナのような軽合金製複合部材の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述例の軽合金製複合部材の製造
方法としては、例えば、特開昭６１−１０４１４７号公
報に記載の方法がある。 すなわち、図９に示すように
円筒状に加工させたＮｉ（ニッケル）またはＮｉ−Ｃｒ
（ニッケル・クロム）合金の三次元網状構造体（ニッケ
ル金属発泡体）９１を鋳型内に挿入し、アルミ合金溶湯
と同時に鋳込んで、空冷エンジンのシリンダ９２にシリ
ンダライナを製造する方法である。
方法としては、例えば、特開昭６１−１０４１４７号公
報に記載の方法がある。 すなわち、図９に示すように
円筒状に加工させたＮｉ（ニッケル）またはＮｉ−Ｃｒ
（ニッケル・クロム）合金の三次元網状構造体（ニッケ
ル金属発泡体）９１を鋳型内に挿入し、アルミ合金溶湯
と同時に鋳込んで、空冷エンジンのシリンダ９２にシリ
ンダライナを製造する方法である。
【０００３】この従来方法によれば、シリンダ９２の軽
量化およびシリンダライナとシリンダ９２との充分な密
着性向上を図ることができるうえ、上述のニッケル合金
三次元網状構造体９１を鋳型内に挿入し、アルミ合金溶
湯と同時に鋳込んで溶体化処理を施すことにより、硬度
の高いニッケルとアルミニウムとの金属間化合物を形成
し、耐摩耗性の向上を図ることができる利点がある。
量化およびシリンダライナとシリンダ９２との充分な密
着性向上を図ることができるうえ、上述のニッケル合金
三次元網状構造体９１を鋳型内に挿入し、アルミ合金溶
湯と同時に鋳込んで溶体化処理を施すことにより、硬度
の高いニッケルとアルミニウムとの金属間化合物を形成
し、耐摩耗性の向上を図ることができる利点がある。
【０００４】しかし、上述の金属間化合物の組成は不均
質で、硬度にばらつきが生じ、かつ硬度の高い部位でも
ビッカース硬さＨｖ＝７００程度であって、エンジンの
シリンダライナに適用した場合、耐摩耗性に寄与する硬
化層の割合が少なく、充分な硬度向上、耐摩耗性向上が
得られない問題点があった。
質で、硬度にばらつきが生じ、かつ硬度の高い部位でも
ビッカース硬さＨｖ＝７００程度であって、エンジンの
シリンダライナに適用した場合、耐摩耗性に寄与する硬
化層の割合が少なく、充分な硬度向上、耐摩耗性向上が
得られない問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、金属多孔
質体の表面に、炭化ケイ素粒子が分散された金属合金層
を形成した成形体を鋳ぐるむことで、金属合金と溶湯の
アルミニウムとの金属間化合物形成部において、硬質粒
子としての炭化ケイ素粒子が均一に分散されることによ
り、硬度の向上を図ることができる軽合金製複合部材の
製造方法の提供を目的とする。
質体の表面に、炭化ケイ素粒子が分散された金属合金層
を形成した成形体を鋳ぐるむことで、金属合金と溶湯の
アルミニウムとの金属間化合物形成部において、硬質粒
子としての炭化ケイ素粒子が均一に分散されることによ
り、硬度の向上を図ることができる軽合金製複合部材の
製造方法の提供を目的とする。
【０００６】この発明の一実施態様においては、上記金
属合金層をニッケル・リンまたはニッケル・ホウ素とす
ることで、ニッケル合金層のＰ（リン）またはＢ（ホウ
素）の析出により、ニッケル基地の硬度を向上させるこ
とができる軽合金製複合部材の製造方法の提供を目的と
する。
属合金層をニッケル・リンまたはニッケル・ホウ素とす
ることで、ニッケル合金層のＰ（リン）またはＢ（ホウ
素）の析出により、ニッケル基地の硬度を向上させるこ
とができる軽合金製複合部材の製造方法の提供を目的と
する。
【０００７】この発明の一実施態様においては、炭化ケ
イ素粒子のニッケル合金層に対する含有量を特定範囲と
することで、耐摩耗性をより一層向上させることができ
る軽合金製複合部材の製造方法の提供を目的とする。
イ素粒子のニッケル合金層に対する含有量を特定範囲と
することで、耐摩耗性をより一層向上させることができ
る軽合金製複合部材の製造方法の提供を目的とする。
【０００８】この発明の一実施態様においては、金属多
孔質体と、炭化ケイ素粒子が分散されたニッケル合金の
外層との間に、固体潤滑材が分散されたニッケル合金の
中間層を形成することで、固体潤滑材による潤滑性の向
上を図ることができる軽合金製複合部材の製造方法の提
供を目的とする。
孔質体と、炭化ケイ素粒子が分散されたニッケル合金の
外層との間に、固体潤滑材が分散されたニッケル合金の
中間層を形成することで、固体潤滑材による潤滑性の向
上を図ることができる軽合金製複合部材の製造方法の提
供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の軽合金製複合
部材の製造方法は、金属多孔質体の表面に、炭化ケイ素
粒子が分散された金属合金層を形成して、成形体を構成
し、上記成形体を鋳型内に設置して、アルミ合金溶湯と
同時に鋳込むものである。
部材の製造方法は、金属多孔質体の表面に、炭化ケイ素
粒子が分散された金属合金層を形成して、成形体を構成
し、上記成形体を鋳型内に設置して、アルミ合金溶湯と
同時に鋳込むものである。
【００１０】この発明の一実施態様においては、上記金
属合金層をニッケル・リンおよびニッケル・ホウ素のう
ちの一方のニッケル合金層としたものである。
属合金層をニッケル・リンおよびニッケル・ホウ素のう
ちの一方のニッケル合金層としたものである。
【００１１】この発明の一実施態様においては、上記炭
化ケイ素粒子の上記ニッケル合金層に対する含有量を５
〜３５ｖｏｌ％に設定したものである。
化ケイ素粒子の上記ニッケル合金層に対する含有量を５
〜３５ｖｏｌ％に設定したものである。
【００１２】この発明の一実施態様においては、上記金
属多孔質体をニッケル多孔質体およびニッケル合金多孔
質体の一方とし、上記金属多孔質体の表面に固体潤滑材
が分散されたニッケル合金の中間層を形成し、このニッ
ケル合金の中間層の表面に炭化ケイ素粒子が分散された
ニッケル合金の外層を形成したものである。
属多孔質体をニッケル多孔質体およびニッケル合金多孔
質体の一方とし、上記金属多孔質体の表面に固体潤滑材
が分散されたニッケル合金の中間層を形成し、このニッ
ケル合金の中間層の表面に炭化ケイ素粒子が分散された
ニッケル合金の外層を形成したものである。
【００１３】
【発明の効果】この発明の軽合金製複合部材の製造方法
によれば、金属多孔質体の表面に、ＳｉＣ粒子（炭化ケ
イ素粒子）が分散された金属合金層を形成して、成形体
を構成し、この成形体を鋳ぐるむ方法であるから、金属
合金と溶湯のアルミニウムとの金属間化合物形成部にお
いて、硬質粒子としての炭化ケイ素粒子が均一に分散さ
れることにより、硬度の向上を図ることができる効果が
ある。
によれば、金属多孔質体の表面に、ＳｉＣ粒子（炭化ケ
イ素粒子）が分散された金属合金層を形成して、成形体
を構成し、この成形体を鋳ぐるむ方法であるから、金属
合金と溶湯のアルミニウムとの金属間化合物形成部にお
いて、硬質粒子としての炭化ケイ素粒子が均一に分散さ
れることにより、硬度の向上を図ることができる効果が
ある。
【００１４】この発明の一実施態様によれば、上記金属
合金層をＮｉＰ（ニッケル・リン）またはＮｉＢ（ニッ
ケル・ホウ素）のニッケル合金層としたので、鋳込み時
の温度により、ニッケル合金層のＰ（リン）またはＢ
（ホウ素）の析出により、ニッケル基地の硬度を向上さ
せることができる効果がある。
合金層をＮｉＰ（ニッケル・リン）またはＮｉＢ（ニッ
ケル・ホウ素）のニッケル合金層としたので、鋳込み時
の温度により、ニッケル合金層のＰ（リン）またはＢ
（ホウ素）の析出により、ニッケル基地の硬度を向上さ
せることができる効果がある。
【００１５】この発明の一実施態様によれば、上記炭化
ケイ素粒子のニッケル合金層（つまりＮｉＰ層またはＮ
ｉＢ層）に対する含有量を５〜３５ｖｏｌ％に設定した
ので、耐摩耗性をより一層向上させることができる効果
がある。
ケイ素粒子のニッケル合金層（つまりＮｉＰ層またはＮ
ｉＢ層）に対する含有量を５〜３５ｖｏｌ％に設定した
ので、耐摩耗性をより一層向上させることができる効果
がある。
【００１６】すなわち、ＳｉＣ粒子の含有量が５ｖｏｌ
％未満の過少な場合には、硬度の向上が望めず、ＳｉＣ
粒子の含有量が３５ｖｏｌ％を超過する場合には、Ｓｉ
Ｃ粒子の過多により逆に研削性が現れて、摩耗量が大と
なるが、上記特定範囲とすることで、耐摩耗性のより一
層の向上を図ることができる。
％未満の過少な場合には、硬度の向上が望めず、ＳｉＣ
粒子の含有量が３５ｖｏｌ％を超過する場合には、Ｓｉ
Ｃ粒子の過多により逆に研削性が現れて、摩耗量が大と
なるが、上記特定範囲とすることで、耐摩耗性のより一
層の向上を図ることができる。
【００１７】この発明の一実施態様によれば、上述の金
属多孔質体の表面に固体潤滑材が分散されたニッケル合
金の中間層を形成した後に、このニッケル合金の中間層
の表面に炭化ケイ素粒子が分散されたニッケル合金の外
層を形成する方法であるから、上述の固体潤滑材により
潤滑性の向上を図ることができる効果がある。
属多孔質体の表面に固体潤滑材が分散されたニッケル合
金の中間層を形成した後に、このニッケル合金の中間層
の表面に炭化ケイ素粒子が分散されたニッケル合金の外
層を形成する方法であるから、上述の固体潤滑材により
潤滑性の向上を図ることができる効果がある。
【００１８】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。 図面は軽合金製複合部材の製造方法を示し、
図１に示す製造工程図の第１工程Ｓ１で、シリンダライ
ナに相当する円筒状の発泡体（具体的にはスポンジ）を
成形する。
述する。 図面は軽合金製複合部材の製造方法を示し、
図１に示す製造工程図の第１工程Ｓ１で、シリンダライ
ナに相当する円筒状の発泡体（具体的にはスポンジ）を
成形する。
【００１９】次に、第２工程Ｓ２で、上述の発泡体にカ
ーボンを付着させて導電処理した後に、次の第３工程Ｓ
３で、このカーボン付着発泡体を電気メッキする。ここ
で、上述の電気メッキとしてはＮｉメッキまたはＮｉＣ
ｒメッキを施す。
ーボンを付着させて導電処理した後に、次の第３工程Ｓ
３で、このカーボン付着発泡体を電気メッキする。ここ
で、上述の電気メッキとしてはＮｉメッキまたはＮｉＣ
ｒメッキを施す。
【００２０】次に図１の第４工程Ｓ４で、電気メッキ完
了後の発泡体を高温炉内にて焼成し、上述の発泡体を除
去すると、ＮｉまたはＮｉＣｒのシリンダライナに相当
する円筒状の金属多孔質体Ａつまり内層１（図２参照）
が形成される。
了後の発泡体を高温炉内にて焼成し、上述の発泡体を除
去すると、ＮｉまたはＮｉＣｒのシリンダライナに相当
する円筒状の金属多孔質体Ａつまり内層１（図２参照）
が形成される。
【００２１】次に第５工程Ｓ５で、図３に示す複合メッ
キ装置２を用いて上述の内層１の表面にＳｉＣ粒子が分
散された金属合金層としてのＮｉＰまたはＮｉＢのニッ
ケル合金層３つまり外層を形成する。
キ装置２を用いて上述の内層１の表面にＳｉＣ粒子が分
散された金属合金層としてのＮｉＰまたはＮｉＢのニッ
ケル合金層３つまり外層を形成する。
【００２２】上述の複合メッキ装置２は図３に示すよう
に、メインメッキタンク４とサブメッキタンク５とを備
え、上述のメインメッキタンク４内にはメッキ液６を加
熱するヒータ等の加熱手段７と、メッキ液６を撹拌する
撹拌翼等の撹拌手段８とを取付けている。
に、メインメッキタンク４とサブメッキタンク５とを備
え、上述のメインメッキタンク４内にはメッキ液６を加
熱するヒータ等の加熱手段７と、メッキ液６を撹拌する
撹拌翼等の撹拌手段８とを取付けている。
【００２３】また上述のサブメッキタンク５はメッキ液
６のインレットポート９と、アウトレットポート１０と
を備える一方、水平な隔壁１１に搭載したメッキ液循環
用の送液ポンプ１２により、メインメッキタンク４内の
メッキ液６をサブメッキタンク５を介して再びメインメ
ッキタンク４内に循環するメッキ液循環路１３を形成し
ている。
６のインレットポート９と、アウトレットポート１０と
を備える一方、水平な隔壁１１に搭載したメッキ液循環
用の送液ポンプ１２により、メインメッキタンク４内の
メッキ液６をサブメッキタンク５を介して再びメインメ
ッキタンク４内に循環するメッキ液循環路１３を形成し
ている。
【００２４】すなわち、送液ポンプ１２の吸込側に設け
たサクションパイプ１４をメインメッキタンク４内のメ
ッキ液６中に浸漬する一方、送液ポンプ１２の吐出側と
サブメッキタンク５のインレットポート９との間には開
閉弁１５を介設した吐出ライン１６を接続し、さらにサ
ブメッキタンク５のアウトレットポート１０とメインメ
ッキタンク４との間をリターンライン１７で接続するこ
とにより上述のメッキ液循環路１３を構成している。
たサクションパイプ１４をメインメッキタンク４内のメ
ッキ液６中に浸漬する一方、送液ポンプ１２の吐出側と
サブメッキタンク５のインレットポート９との間には開
閉弁１５を介設した吐出ライン１６を接続し、さらにサ
ブメッキタンク５のアウトレットポート１０とメインメ
ッキタンク４との間をリターンライン１７で接続するこ
とにより上述のメッキ液循環路１３を構成している。
【００２５】一方、上述のサブメッキタンク５側におい
て、インレットポート９形成部位よりも若干上方位置に
は、仕切板１８および盲状のスペーサ１９を介して金属
多孔質体Ａを配設し、この金属多孔質体Ａの上端開口部
に設ける盲板２０を締付治具２１により上述の金属多孔
質体Ａに取付けている。
て、インレットポート９形成部位よりも若干上方位置に
は、仕切板１８および盲状のスペーサ１９を介して金属
多孔質体Ａを配設し、この金属多孔質体Ａの上端開口部
に設ける盲板２０を締付治具２１により上述の金属多孔
質体Ａに取付けている。
【００２６】さらに上述の盲板２０の中央部に軸受部材
２２を介して回転軸２３を配設し、この回転軸２３を金
属多孔質体Ａの軸芯線に沿って同金属多孔質体Ａ内に延
設して、この延設部に複数の撹拌翼２４…を取付けるこ
とで、撹拌手段２５を構成している。
２２を介して回転軸２３を配設し、この回転軸２３を金
属多孔質体Ａの軸芯線に沿って同金属多孔質体Ａ内に延
設して、この延設部に複数の撹拌翼２４…を取付けるこ
とで、撹拌手段２５を構成している。
【００２７】そして、上述の送液ポンプ１２および撹拌
手段８，２５の駆動により、メッキ液６を撹拌しつつ、
このメッキ液６を金属多孔質体Ａの軸芯側から外周部側
へ向けて図３の矢印の如く送液循環すべく構成してい
る。
手段８，２５の駆動により、メッキ液６を撹拌しつつ、
このメッキ液６を金属多孔質体Ａの軸芯側から外周部側
へ向けて図３の矢印の如く送液循環すべく構成してい
る。
【００２８】このように構成した複合メッキ装置２を用
いて、上述の第５工程Ｓ５においてＳｉＣ粒子が分散さ
れたＮｉＰまたはＮｉＢの複合メッキ層としてのニッケ
ル合金層３を形成する場合、上述のメッキ液６に平均粒
子径０．１〜１０μｍφのＳｉＣ粒子を懸濁させ、この
懸濁メッキ液を用いてＮｉＰまたはＮｉＢの複合電気メ
ッキを施して、最終的にＳｉＣ粒子の上述のニッケル合
金層３に対する含有量が５〜３５ｖｏｌ％となるように
調整する。
いて、上述の第５工程Ｓ５においてＳｉＣ粒子が分散さ
れたＮｉＰまたはＮｉＢの複合メッキ層としてのニッケ
ル合金層３を形成する場合、上述のメッキ液６に平均粒
子径０．１〜１０μｍφのＳｉＣ粒子を懸濁させ、この
懸濁メッキ液を用いてＮｉＰまたはＮｉＢの複合電気メ
ッキを施して、最終的にＳｉＣ粒子の上述のニッケル合
金層３に対する含有量が５〜３５ｖｏｌ％となるように
調整する。
【００２９】この第５工程Ｓ５完了後においては、Ｎｉ
またはＮｉＣｒの金属多孔質体Ａ（内層）の表面に、Ｓ
ｉＣ粒子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合
金層３（外層）を形成してなる成形体２６（図４参照）
が構成される。ここで、上述のＳｉＣ粒子分散ニッケル
合金層３はメッキ液６の送液循環により金属多孔質体Ａ
の網状体の内部まで均一に形成される。
またはＮｉＣｒの金属多孔質体Ａ（内層）の表面に、Ｓ
ｉＣ粒子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合
金層３（外層）を形成してなる成形体２６（図４参照）
が構成される。ここで、上述のＳｉＣ粒子分散ニッケル
合金層３はメッキ液６の送液循環により金属多孔質体Ａ
の網状体の内部まで均一に形成される。
【００３０】次に図１の第６工程Ｓ６で、上述の成形体
２６を鋳型内に設置し、次に第７工程Ｓ７で、アルミ合
金溶湯と同時に鋳込むと、図４に示す如くシリンダブロ
ック２７のシリンダボア部にシリンダライナが鋳ぐるま
れた軽合金製複合部材としての鋳造品を製造することが
できる。
２６を鋳型内に設置し、次に第７工程Ｓ７で、アルミ合
金溶湯と同時に鋳込むと、図４に示す如くシリンダブロ
ック２７のシリンダボア部にシリンダライナが鋳ぐるま
れた軽合金製複合部材としての鋳造品を製造することが
できる。
【００３１】ここで、上述の第７工程Ｓ７でのアルミ合
金溶湯の注湯により上述のニッケル合金層３がアルミ合
金溶湯と接触する界面部分には、図２に示すようにＮｉ
（ニッケル）とＡｌ（アルミニウム）との反応により金
属間化合物の層２８が形成される（第８工程Ｓ８参
照）。
金溶湯の注湯により上述のニッケル合金層３がアルミ合
金溶湯と接触する界面部分には、図２に示すようにＮｉ
（ニッケル）とＡｌ（アルミニウム）との反応により金
属間化合物の層２８が形成される（第８工程Ｓ８参
照）。
【００３２】この実施例の方法により製造したシリンダ
ライナと、従来例および比較例とを対比するために、Ｓ
ｉＣ粒子を一切分散しないシリンダライナ（従来例）
と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を１０ｖｏｌ％分散さ
せたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実施例
１）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を２０ｖｏｌ％分
散させたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実施
例２）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を３０ｖｏｌ％
分散させたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実
施例３）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を４０ｖｏｌ
％分散させたＮｉＰ合金層を有するシリンダライナ（比
較例）とをそれぞれ製造し、面圧０．４ＭＰａ、周速
０．１ｍ／sec 、相手材の材質を硬質クロムメッキ、相
手材のビッカース硬さＨｖ＝７００以上の条件下におい
て摩耗試験を行なった結果を図５に示す。
ライナと、従来例および比較例とを対比するために、Ｓ
ｉＣ粒子を一切分散しないシリンダライナ（従来例）
と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を１０ｖｏｌ％分散さ
せたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実施例
１）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を２０ｖｏｌ％分
散させたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実施
例２）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を３０ｖｏｌ％
分散させたＮｉＰ合金層３を有するシリンダライナ（実
施例３）と、粒径０．４μｍのＳｉＣ粒子を４０ｖｏｌ
％分散させたＮｉＰ合金層を有するシリンダライナ（比
較例）とをそれぞれ製造し、面圧０．４ＭＰａ、周速
０．１ｍ／sec 、相手材の材質を硬質クロムメッキ、相
手材のビッカース硬さＨｖ＝７００以上の条件下におい
て摩耗試験を行なった結果を図５に示す。
【００３３】図５から明らかなように、この実施例１、
２、３のものは複合材（シリンダライナ）摩耗量および
相手材摩耗量の何れにおいても、従来例および比較例の
ものに対して極めて優れた耐摩耗性を発揮する。
２、３のものは複合材（シリンダライナ）摩耗量および
相手材摩耗量の何れにおいても、従来例および比較例の
ものに対して極めて優れた耐摩耗性を発揮する。
【００３４】要するに、金属多孔質体Ａの表面に、炭化
ケイ素粒子が分散されたニッケル合金層３を形成した成
形体２６を鋳ぐるむことで、Ｎｉ合金と溶湯のアルミニ
ウムとの金属間化合物形成部において、硬質粒子として
の炭化ケイ素粒子が均一に分散され、硬度の向上を図る
ことができる効果がある。
ケイ素粒子が分散されたニッケル合金層３を形成した成
形体２６を鋳ぐるむことで、Ｎｉ合金と溶湯のアルミニ
ウムとの金属間化合物形成部において、硬質粒子として
の炭化ケイ素粒子が均一に分散され、硬度の向上を図る
ことができる効果がある。
【００３５】加えて、上記金属合金層をニッケル・リン
またはニッケル・ホウ素としたので、ニッケル合金層３
のＰ（リン）またはＢ（ホウ素）の析出により、ニッケ
ル基地の硬度を向上させることができる効果がある。
またはニッケル・ホウ素としたので、ニッケル合金層３
のＰ（リン）またはＢ（ホウ素）の析出により、ニッケ
ル基地の硬度を向上させることができる効果がある。
【００３６】さらに、炭化ケイ素粒子のニッケル合金層
３に対する含有量を５〜３５ｖｏｌ％の特定範囲とした
ので、耐摩耗性をより一層向上させることができる効果
がある。
３に対する含有量を５〜３５ｖｏｌ％の特定範囲とした
ので、耐摩耗性をより一層向上させることができる効果
がある。
【００３７】図６、図７は軽合金製複合部材の製造方法
の他の実施例を示し、この実施例では、上記金属多孔質
体Ａをニッケル多孔質体およびニッケル合金多孔質体の
一方とし、上記金属多孔質体Ａの表面にＰＴＦＥなどの
固体潤滑材が分散されたニッケル合金の中間層２９を形
成し、このニッケル合金の中間層２９の表面に炭化ケイ
素粒子が分散された上記ニッケル合金の外層３を形成す
るように構成した軽合金製複合部材の製造方法である。
の他の実施例を示し、この実施例では、上記金属多孔質
体Ａをニッケル多孔質体およびニッケル合金多孔質体の
一方とし、上記金属多孔質体Ａの表面にＰＴＦＥなどの
固体潤滑材が分散されたニッケル合金の中間層２９を形
成し、このニッケル合金の中間層２９の表面に炭化ケイ
素粒子が分散された上記ニッケル合金の外層３を形成す
るように構成した軽合金製複合部材の製造方法である。
【００３８】以下、図６、図７に基づいて、この実施例
について詳述すると、まず、図６に示す製造工程図の第
１工程Ｓ１１で、シリンダライナに相当する円筒状の発
泡体（具体的にはスポンジ）を成形する。
について詳述すると、まず、図６に示す製造工程図の第
１工程Ｓ１１で、シリンダライナに相当する円筒状の発
泡体（具体的にはスポンジ）を成形する。
【００３９】次に、第２工程Ｓ１２で、上述の発泡体に
カーボンを付着させて導電処理した後に、次の第３工程
Ｓ１３で、このカーボン付着発泡体を電気メッキする。
ここで、上述の電気メッキとしてはＮｉメッキまたはＮ
ｉＣｒメッキを施す。
カーボンを付着させて導電処理した後に、次の第３工程
Ｓ１３で、このカーボン付着発泡体を電気メッキする。
ここで、上述の電気メッキとしてはＮｉメッキまたはＮ
ｉＣｒメッキを施す。
【００４０】次に図６の第４工程Ｓ１４で、電気メッキ
完了後の発泡体を高温炉内にて焼成し、上述の発泡体を
除去すると、ＮｉまたはＮｉＣｒのシリンダライナに相
当する円筒状の金属多孔質体Ａつまり内層１（図７参
照）が形成される。
完了後の発泡体を高温炉内にて焼成し、上述の発泡体を
除去すると、ＮｉまたはＮｉＣｒのシリンダライナに相
当する円筒状の金属多孔質体Ａつまり内層１（図７参
照）が形成される。
【００４１】次に第５工程Ｓ１５で、上述の金属多孔質
体Ａ（内層）の表面に、固体潤滑材が分散されたニッケ
ル合金の中間層２９を形成する。すなわち、固体潤滑材
として、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、四フッ化エチレン樹脂）を選定し、図３に示す複合
メッキ装置２を用いて、複合メッキ層としての上述のニ
ッケル合金層２９を形成する。この場合には、上述のメ
ッキ液６にＰＴＦＥを懸濁させて複合電気メッキを施す
と、ＰＴＦＥが分散されたＮｉ，ＮｉＰまたはＮｉＢの
ニッケルの合金中間層２９を形成することができる。
体Ａ（内層）の表面に、固体潤滑材が分散されたニッケ
ル合金の中間層２９を形成する。すなわち、固体潤滑材
として、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、四フッ化エチレン樹脂）を選定し、図３に示す複合
メッキ装置２を用いて、複合メッキ層としての上述のニ
ッケル合金層２９を形成する。この場合には、上述のメ
ッキ液６にＰＴＦＥを懸濁させて複合電気メッキを施す
と、ＰＴＦＥが分散されたＮｉ，ＮｉＰまたはＮｉＢの
ニッケルの合金中間層２９を形成することができる。
【００４２】次に第６工程Ｓ１６で、図３に示す上述同
様の複合メッキ装置２を用いて上述のＰＴＦＥが分散さ
れたニッケル合金の中間層２９（中間層）の表面に、Ｓ
ｉＣ粒子が分散された金属合金層としてのＮｉＰまたは
ＮｉＢの複合メッキ層としてのニッケル合金の外層３を
形成する。
様の複合メッキ装置２を用いて上述のＰＴＦＥが分散さ
れたニッケル合金の中間層２９（中間層）の表面に、Ｓ
ｉＣ粒子が分散された金属合金層としてのＮｉＰまたは
ＮｉＢの複合メッキ層としてのニッケル合金の外層３を
形成する。
【００４３】上述の第６工程Ｓ１６において、ＳｉＣ粒
子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金の外
層３を形成する場合、上述のメッキ液６に平均粒子径
０．１〜１０μｍφのＳｉＣ粒子を懸濁させ、この懸濁
メッキ液を用いてＮｉＰまたはＮｉＢの複合電気メッキ
を施して、最終的にＳｉＣ粒子の上述のニッケル合金の
外層３に対する含有量が５〜３５ｖｏｌ％となるように
調整する。
子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金の外
層３を形成する場合、上述のメッキ液６に平均粒子径
０．１〜１０μｍφのＳｉＣ粒子を懸濁させ、この懸濁
メッキ液を用いてＮｉＰまたはＮｉＢの複合電気メッキ
を施して、最終的にＳｉＣ粒子の上述のニッケル合金の
外層３に対する含有量が５〜３５ｖｏｌ％となるように
調整する。
【００４４】この第６工程Ｓ１６完了後においては、Ｎ
ｉまたはＮｉＣｒの金属多孔質体Ａの表面に、ＰＴＦＥ
が分散されたニッケル合金の中間層２９を介して、Ｓｉ
Ｃ粒子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金
の外層３を形成してなる成形体２６（図４参照）が構成
される。ここで、上述のＰＴＦＥ分散ニッケル合金層２
９およびＳｉＣ粒子分散ニッケル合金層３は、メッキ液
６の送液循環により金属多孔質体Ａの網状構造体内部ま
で均一に形成される。
ｉまたはＮｉＣｒの金属多孔質体Ａの表面に、ＰＴＦＥ
が分散されたニッケル合金の中間層２９を介して、Ｓｉ
Ｃ粒子が分散されたＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金
の外層３を形成してなる成形体２６（図４参照）が構成
される。ここで、上述のＰＴＦＥ分散ニッケル合金層２
９およびＳｉＣ粒子分散ニッケル合金層３は、メッキ液
６の送液循環により金属多孔質体Ａの網状構造体内部ま
で均一に形成される。
【００４５】次に図６の第７工程Ｓ１７で、上述の成形
体２６（図４参照）を鋳型内に設置し、次に第８工程Ｓ
１８で、アルミ合金溶湯と同時に鋳込むと、図４に示す
如くシリンダブロック２７のシリンダボア部にシリンダ
ライナが鋳ぐるまれた軽合金製複合部材としての鋳造品
を製造することができる。
体２６（図４参照）を鋳型内に設置し、次に第８工程Ｓ
１８で、アルミ合金溶湯と同時に鋳込むと、図４に示す
如くシリンダブロック２７のシリンダボア部にシリンダ
ライナが鋳ぐるまれた軽合金製複合部材としての鋳造品
を製造することができる。
【００４６】ここで、上述の第８工程Ｓ１８でのアルミ
合金溶湯の注湯により上述のニッケル合金の外層３がア
ルミ合金溶湯と接触する界面部分には、図７に示すよう
にＮｉ（ニッケル）とＡｌ（アルミニウム）との反応に
より金属間化合物の層２８が形成される（第９工程Ｓ１
９参照）。
合金溶湯の注湯により上述のニッケル合金の外層３がア
ルミ合金溶湯と接触する界面部分には、図７に示すよう
にＮｉ（ニッケル）とＡｌ（アルミニウム）との反応に
より金属間化合物の層２８が形成される（第９工程Ｓ１
９参照）。
【００４７】この図６、図７に示す実施例によれば、図
１、図２を参照して述べた先の実施例の効果と併せて、
金属多孔質体Ａと、炭化ケイ素粒子が分散されたニッケ
ル合金の外層３との間に、固体潤滑材としてのＰＴＦＥ
が分散されたニッケル合金の中間層２９を形成するの
で、固体潤滑材による潤滑性の向上を図ることができる
効果がある。
１、図２を参照して述べた先の実施例の効果と併せて、
金属多孔質体Ａと、炭化ケイ素粒子が分散されたニッケ
ル合金の外層３との間に、固体潤滑材としてのＰＴＦＥ
が分散されたニッケル合金の中間層２９を形成するの
で、固体潤滑材による潤滑性の向上を図ることができる
効果がある。
【００４８】図８は軽合金製複合部材の製造方法に用い
る複合メッキ装置２の他の実施例を示し、この製造方法
により製造される軽合金製複合部材は、先のシリンダラ
イナのような円筒状ではなく、板状もしくは円盤状の軽
合金製複合部材を製造する場合に用いられる。
る複合メッキ装置２の他の実施例を示し、この製造方法
により製造される軽合金製複合部材は、先のシリンダラ
イナのような円筒状ではなく、板状もしくは円盤状の軽
合金製複合部材を製造する場合に用いられる。
【００４９】すなわち、上述の板状もしくは円盤状の金
属多孔質体Ｄをサブメッキタンク５内に複数の支持部材
３０，３０を介して取付け、上述の送液ポンプ１２およ
び各撹拌手段８，２５の駆動により、メッキ液６を撹拌
しつつ、このメッキ液６を金属多孔質体Ｄの下側から上
側に向けて図８の矢印の如く送液循環すべく構成してい
る。
属多孔質体Ｄをサブメッキタンク５内に複数の支持部材
３０，３０を介して取付け、上述の送液ポンプ１２およ
び各撹拌手段８，２５の駆動により、メッキ液６を撹拌
しつつ、このメッキ液６を金属多孔質体Ｄの下側から上
側に向けて図８の矢印の如く送液循環すべく構成してい
る。
【００５０】このように構成しても、複合電気メッキの
形成については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏
するので、図８において図３と同一の部分には同一符号
を付して、その詳しい説明を省略する。
形成については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏
するので、図８において図３と同一の部分には同一符号
を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５１】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の軽合金製複合部材は、シリンダラ
イナに対応し、以下同様に、金属多孔質体は、Ｎｉまた
はＮｉＣｒの金属多孔質体Ａに対応し、炭化ケイ素粒子
が分散された金属合金層は、ＮｉＰまたはＮｉＢのニッ
ケル合金の外層３に対応し、固体潤滑材は、ＰＴＦＥに
対応し、固体潤滑材が分散されたニッケル合金層は、Ｎ
ｉ，ＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金の中間層２９に
対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限
定されるものではない。 例えば、上述の固体潤滑材と
してはＰＴＦＥの他に、ＭｏＳ２ （二硫化モリブデ
ン）やグラファイト（graphite、炭素の同素体の１つ）
を用いてもよい。
において、この発明の軽合金製複合部材は、シリンダラ
イナに対応し、以下同様に、金属多孔質体は、Ｎｉまた
はＮｉＣｒの金属多孔質体Ａに対応し、炭化ケイ素粒子
が分散された金属合金層は、ＮｉＰまたはＮｉＢのニッ
ケル合金の外層３に対応し、固体潤滑材は、ＰＴＦＥに
対応し、固体潤滑材が分散されたニッケル合金層は、Ｎ
ｉ，ＮｉＰまたはＮｉＢのニッケル合金の中間層２９に
対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限
定されるものではない。 例えば、上述の固体潤滑材と
してはＰＴＦＥの他に、ＭｏＳ２ （二硫化モリブデ
ン）やグラファイト（graphite、炭素の同素体の１つ）
を用いてもよい。
【図１】本発明の軽合金製複合部材の製造方法を示す工
程図。
程図。
【図２】同製造方法により製造された軽合金製複合部材
の一部を拡大断面して示す模式図。
の一部を拡大断面して示す模式図。
【図３】同製造方法に用いる複合メッキ装置の説明図。
【図４】軽合金製複合部材の一例を示す断面図。
【図５】摩耗試験結果を示す説明図。
【図６】本発明の軽合金製複合部材の製造方法の他の実
施例を示す工程図。
施例を示す工程図。
【図７】同製造方法により製造された軽合金製複合部材
の一部を拡大断面して示す模式図。
の一部を拡大断面して示す模式図。
【図８】複合メッキ装置の他の実施例を示す説明図。
【図９】従来の軽合金製複合部材の製造方法を示す説明
図。
図。
Ａ，Ｄ…金属多孔質体
３…ニッケル合金層（ニッケル合金の外層）
２６…成形体
２９…ニッケル合金層（ニッケル合金の中間層）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｆ 1/08 Ｆ０２Ｆ 1/08 Ａ
(56)参考文献 特開 昭62−93058（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−104663（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−106329（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−224071（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−104147（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−299899（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 19/00
B22D 19/08
B22D 25/02
C22C 1/10
F02F 1/08
Claims (4)
- 【請求項１】金属多孔質体の表面に、炭化ケイ素粒子が
分散された金属合金層を形成して、成形体を構成し、 上記成形体を鋳型内に設置して、アルミ合金溶湯と同時
に鋳込む軽合金製複合部材の製造方法。 - 【請求項２】上記金属合金層をニッケル・リンおよびニ
ッケル・ホウ素のうちの一方のニッケル合金層とした請
求項１記載の軽合金製複合部材の製造方法。 - 【請求項３】上記炭化ケイ素粒子の上記ニッケル合金層
に対する含有量を５〜３５ｖｏｌ％に設定した請求項２
記載の軽合金製複合部材の製造方法。 - 【請求項４】上記金属多孔質体をニッケル多孔質体およ
びニッケル合金多孔質体の一方とし、 上記金属多孔質体の表面に固体潤滑材が分散されたニッ
ケル合金の中間層を形成し、 このニッケル合金の中間層の表面に炭化ケイ素粒子が分
散されたニッケル合金の外層を形成した請求項３記載の
軽合金製複合部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917293A JP3503162B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917293A JP3503162B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102330A JPH07102330A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3503162B2 true JP3503162B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17869070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29917293A Expired - Fee Related JP3503162B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 軽合金製複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3503162B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8025064B2 (en) | 2000-04-14 | 2011-09-27 | Kevin G Connors | Methods for attenuating pressure waves in a patient's eye |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8480783B2 (en) | 2009-07-22 | 2013-07-09 | Hitachi, Ltd. | Sintered porous metal body and a method of manufacturing the same |
| CN111992694B (zh) * | 2020-08-24 | 2021-11-05 | 西安工业大学 | 一种可构造SiCp/Al铝基复合材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP29917293A patent/JP3503162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8025064B2 (en) | 2000-04-14 | 2011-09-27 | Kevin G Connors | Methods for attenuating pressure waves in a patient's eye |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102330A (ja) | 1995-04-18 |
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