JPH01108326A - 粒子分散合金の製造方法 - Google Patents
粒子分散合金の製造方法Info
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- JPH01108326A JPH01108326A JP26682287A JP26682287A JPH01108326A JP H01108326 A JPH01108326 A JP H01108326A JP 26682287 A JP26682287 A JP 26682287A JP 26682287 A JP26682287 A JP 26682287A JP H01108326 A JPH01108326 A JP H01108326A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、アルミニウム合金基体中に粒子径が０．１乃
至１００μｍのセラミックス粒子が０．１乃至３０体積
％の含有量で均一に分散した粒子分散合金の製造に好適
の粒子分散合金の製造方法に関する。
至１００μｍのセラミックス粒子が０．１乃至３０体積
％の含有量で均一に分散した粒子分散合金の製造に好適
の粒子分散合金の製造方法に関する。
し従来の技術］
アルミニウム合金中にセラミックスの粒子を均一に分散
させることによって、耐熱性及び耐摩耗性が優れた材料
が得られる。この粒子分散合金の従来の製造方法は、粉
末冶金法と溶解鋳造法とに分類される。
させることによって、耐熱性及び耐摩耗性が優れた材料
が得られる。この粒子分散合金の従来の製造方法は、粉
末冶金法と溶解鋳造法とに分類される。
１友丸九え
■表面酸化法（ＳＡＰ）
アルミニウム粉末を酸化性雰囲隼で粉砕し、表面に酸化
アルミニウム皮膜を形成し、その後、プレス成型、焼結
及び押出しを行うことにより、酸化アルミニウム粒子が
分散したアルミニウム合金が製造される。しかし、この
方法においては、分散粒子量を多くすることができない
と共に、作業工程が複雑であるという欠点がある。
アルミニウム皮膜を形成し、その後、プレス成型、焼結
及び押出しを行うことにより、酸化アルミニウム粒子が
分散したアルミニウム合金が製造される。しかし、この
方法においては、分散粒子量を多くすることができない
と共に、作業工程が複雑であるという欠点がある。
■機械的合金法
高エネルギーボールミルによって、マトリックス粒子と
分散粒子粉末との冷間接合を積極的に進め、粒子をマト
リックスに埋め込み、その後、成型、焼結及び押出しを
行うことにより、粒子分散合金を製造する。この方法に
より、試作段階では高温強度が優れたニッケル基耐熱合
金が製造された例があるが、この方法は工程が複雑であ
るため大量生産には適さない。
分散粒子粉末との冷間接合を積極的に進め、粒子をマト
リックスに埋め込み、その後、成型、焼結及び押出しを
行うことにより、粒子分散合金を製造する。この方法に
より、試作段階では高温強度が優れたニッケル基耐熱合
金が製造された例があるが、この方法は工程が複雑であ
るため大量生産には適さない。
１４１１え
■コンポキャスティング法
合金溶湯を固液共存状態に保持し、機械的に攪拌しつつ
分散粒子を添加し、溶湯中に粒子を分散させて複合材料
を得る方法である。この方法の長所は、種類を選ばず種
々の添加物を前処理なしに多量に添加して複合化させる
ことができる点にある。しかしながら、この方法におい
ては、添加粒子径が１０μｍ以下になると添加粒子が溶
湯から分離しやすいと共に、添加粒子の凝集が発生しや
すい等の問題点がある。
分散粒子を添加し、溶湯中に粒子を分散させて複合材料
を得る方法である。この方法の長所は、種類を選ばず種
々の添加物を前処理なしに多量に添加して複合化させる
ことができる点にある。しかしながら、この方法におい
ては、添加粒子径が１０μｍ以下になると添加粒子が溶
湯から分離しやすいと共に、添加粒子の凝集が発生しや
すい等の問題点がある。
■噴射分散法
金型に鋳込まれる溶湯表面に、Ａｒガスを搬送ガスとし
て、粒径が約１０００人の酸化物又は硫化物粒子を吹込
んで強制的に分散させることにより、粒子分散複合材料
を製造する。しかしながら、この方法は分散粒子を多量
に安定して分散させることが難しいという問題点がある
。
て、粒径が約１０００人の酸化物又は硫化物粒子を吹込
んで強制的に分散させることにより、粒子分散複合材料
を製造する。しかしながら、この方法は分散粒子を多量
に安定して分散させることが難しいという問題点がある
。
■渦流（Ｖｏｒｔｅｘ）法
溶湯中でインペラーを回転させ、渦流を発生させた状態
で溶湯に粒子を添加すると、粒子は溶湯中に引き込まれ
て分散する。しかしながら、添加粒子径が小さくなると
、添加歩留が悪化して粒径が数μｍ以下の場合には複合
化が困難である。
で溶湯に粒子を添加すると、粒子は溶湯中に引き込まれ
て分散する。しかしながら、添加粒子径が小さくなると
、添加歩留が悪化して粒径が数μｍ以下の場合には複合
化が困難である。
［発明が解決しようとする問題点］
このように従来の粒子分散合金の製造方法においては、
例えば、粒子径が０．１乃至１００μｍと広範囲である
セラミックス粒子を、含有量が帆１乃至３０体積％の広
範囲に亘ってアルミニウム合金中に添加し、しかもそれ
を均一に分散させると共に、この粒子分散合金を低コス
トで大量に製造するということはできない。
例えば、粒子径が０．１乃至１００μｍと広範囲である
セラミックス粒子を、含有量が帆１乃至３０体積％の広
範囲に亘ってアルミニウム合金中に添加し、しかもそれ
を均一に分散させると共に、この粒子分散合金を低コス
トで大量に製造するということはできない。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
粒子径が０．１乃至１００μｍのセラミックス粒子を０
．１乃至３０体積％の含有量でアルミニウム合金溶湯中
に低コストで均一に分散させることができる粒子分散合
金の製造方法を提供することを目的とする。
粒子径が０．１乃至１００μｍのセラミックス粒子を０
．１乃至３０体積％の含有量でアルミニウム合金溶湯中
に低コストで均一に分散させることができる粒子分散合
金の製造方法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る粒子分散合金の製造方法は、セラミックス
粉末とアルミニウム粉末、アルミニウム合金粉末又は両
者の混合粉末とを体積比で１：５乃至４：１の範囲で混
合する工程と、その混合粉末を比重が真比重の５５乃至
７０％となるように圧縮してペレットを得る工程と、を
有する。
粉末とアルミニウム粉末、アルミニウム合金粉末又は両
者の混合粉末とを体積比で１：５乃至４：１の範囲で混
合する工程と、その混合粉末を比重が真比重の５５乃至
７０％となるように圧縮してペレットを得る工程と、を
有する。
そして、本願第１発明においては、更にこのペレットを
固液共存温度域に保持したアルミニウム合金溶湯に添加
して攪拌する工程を有する。
固液共存温度域に保持したアルミニウム合金溶湯に添加
して攪拌する工程を有する。
一方、本願第２発明においては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｔ
ｉ及びＺｒから選択された少なくとも１種の元素を０．
１乃至４．０原子％添加したアルミニウム合金溶湯を固
液共存温度乃至液相線上１５０℃の温度域に保持してこ
のアルミニウム合金溶湯に前記ペレットを添加し攪拌す
る工程を有する。
ｉ及びＺｒから選択された少なくとも１種の元素を０．
１乃至４．０原子％添加したアルミニウム合金溶湯を固
液共存温度乃至液相線上１５０℃の温度域に保持してこ
のアルミニウム合金溶湯に前記ペレットを添加し攪拌す
る工程を有する。
この場合に、前記セラミックス粉末は、好ましくは、Ａ
ｆｆ１２Ｏ３ 、Ｚｒｏ２、Ｃｒ２Ｏ３ 、Ｙ２Ｏ３、
ＭｇＯ，Ｓ ｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＮｂＣ１ＡＪＮ、Ｓ
ｉ３ Ｎ４ 、ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選択され
た少なくとも１種の粉末を含有する。
ｆｆ１２Ｏ３ 、Ｚｒｏ２、Ｃｒ２Ｏ３ 、Ｙ２Ｏ３、
ＭｇＯ，Ｓ ｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＮｂＣ１ＡＪＮ、Ｓ
ｉ３ Ｎ４ 、ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選択され
た少なくとも１種の粉末を含有する。
［作用］
本発明においては、先ず、セラミックス粉末と、アルミ
ニウム、アルミニウム合金粉末又は両者の混合粉末とを
体積比で１：５乃至４：１の範囲で混合する。これによ
り、後述する工程にて、セラミックス粉末がアルミニウ
ム合金溶湯中に迅速に添加されると共に、アルミニウム
合金溶湯中でセラミックス粉末の凝集が発生することが
防止される。
ニウム、アルミニウム合金粉末又は両者の混合粉末とを
体積比で１：５乃至４：１の範囲で混合する。これによ
り、後述する工程にて、セラミックス粉末がアルミニウ
ム合金溶湯中に迅速に添加されると共に、アルミニウム
合金溶湯中でセラミックス粉末の凝集が発生することが
防止される。
次いで、この混合粉末を真比重の５５乃至７０％となる
ように圧縮してペレット状にした後、アルミニウム合金
溶湯に添加する。このように、混合粉末をペレット状に
圧縮成型した後溶湯に添加する、ことにより、セラミッ
クス粉末が高歩留で溶湯に添加されると共に、ガスの巻
き込み及びセラミックス粒子の凝集が抑制される。
ように圧縮してペレット状にした後、アルミニウム合金
溶湯に添加する。このように、混合粉末をペレット状に
圧縮成型した後溶湯に添加する、ことにより、セラミッ
クス粉末が高歩留で溶湯に添加されると共に、ガスの巻
き込み及びセラミックス粒子の凝集が抑制される。
そして、本願第１発明においては、このペレットを固液
共存温度域に保持したアルミニウム合金溶湯に添加し、
攪拌する。このように固液共存温度域にてペレットを添
加することにより、セラミックス粒子の添加歩留を高め
ることができる。
共存温度域に保持したアルミニウム合金溶湯に添加し、
攪拌する。このように固液共存温度域にてペレットを添
加することにより、セラミックス粒子の添加歩留を高め
ることができる。
一方、本願第２発明においては、アルミニウム合金溶湯
に、セラミックス粒子とアルミニウム合金溶湯との濡れ
性を向上させるＣａ等の元素を添加しているので、固液
共存温度と液相線上１５０℃との間の温度域においてペ
レットを添加しても、高歩留でセラミックス粒子をアル
ミニウム合金溶湯に添加することができる。
に、セラミックス粒子とアルミニウム合金溶湯との濡れ
性を向上させるＣａ等の元素を添加しているので、固液
共存温度と液相線上１５０℃との間の温度域においてペ
レットを添加しても、高歩留でセラミックス粒子をアル
ミニウム合金溶湯に添加することができる。
［実施例］
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
先ず、ＡＪ２ＯＢ 、ＺｎＯ２、Ｃｒ２Ｏｇ 、Ｙ、ｏ
、 、ＭｇＯ１Ｓ ｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＮｂＣ１Ａｊ
ｌＮ、Ｓｉ３ Ｎａ 、ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選
択された少なくとも１種のセラミックス粉末とアルミニ
ウム粉末、アルミニウム合金粉末又は両者の混合粉末と
を、体積比で１＝５乃至４：１の範囲で混合する。この
ように、セラミックス粉末に、アルミニウム粉末、アル
ミニウム合金粉末又は両者の混合粉末を混合させるのは
、アルミニウム合金溶湯中でセラミックス粒子が凝集す
ることなく均一に分散して添加されるようにするためで
ある。この場合に、セラミックス粉末の配合量が体積比
で１：５より少なくても、セラミックス粒子の均一分散
は可能であるが、所定の量のセラミックス粒子を分散さ
せるのに必要なペレット添加量が増大し、添加処理に長
時間を要して生産性を悪化させるため、セラミックス粉
末の配合量は体積比で１＝５以上にする必要がある。一
方、セラミックス粉末の配合量が体積比で４：１より大
きくなると、ペレットをアルミニウム合金の溶湯中に添
加して攪拌する際にセラミックス粉末の凝集が発生し、
所期の目的である耐熱性及び耐摩耗性が優れた粒子分散
合金を製造することができなくなるため、セラミックス
粉末の配合量は体積比で４：１以下にする必要がある。
、 、ＭｇＯ１Ｓ ｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＮｂＣ１Ａｊ
ｌＮ、Ｓｉ３ Ｎａ 、ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選
択された少なくとも１種のセラミックス粉末とアルミニ
ウム粉末、アルミニウム合金粉末又は両者の混合粉末と
を、体積比で１＝５乃至４：１の範囲で混合する。この
ように、セラミックス粉末に、アルミニウム粉末、アル
ミニウム合金粉末又は両者の混合粉末を混合させるのは
、アルミニウム合金溶湯中でセラミックス粒子が凝集す
ることなく均一に分散して添加されるようにするためで
ある。この場合に、セラミックス粉末の配合量が体積比
で１：５より少なくても、セラミックス粒子の均一分散
は可能であるが、所定の量のセラミックス粒子を分散さ
せるのに必要なペレット添加量が増大し、添加処理に長
時間を要して生産性を悪化させるため、セラミックス粉
末の配合量は体積比で１＝５以上にする必要がある。一
方、セラミックス粉末の配合量が体積比で４：１より大
きくなると、ペレットをアルミニウム合金の溶湯中に添
加して攪拌する際にセラミックス粉末の凝集が発生し、
所期の目的である耐熱性及び耐摩耗性が優れた粒子分散
合金を製造することができなくなるため、セラミックス
粉末の配合量は体積比で４：１以下にする必要がある。
次いで、この混合粉末を比重が真比重の５５乃至７０％
になるように圧縮してペレットを得る。混合粉末は、ア
ルミニウム合金溶湯に粒子状で添加すると、歩留の低下
、ガスの巻き込み及びセラミックス粒子の凝集を招来す
る。しかしながら、混合粉末をペレット状に圧縮成型し
て添加することにより、これらの問題点を解消すること
ができる。
になるように圧縮してペレットを得る。混合粉末は、ア
ルミニウム合金溶湯に粒子状で添加すると、歩留の低下
、ガスの巻き込み及びセラミックス粒子の凝集を招来す
る。しかしながら、混合粉末をペレット状に圧縮成型し
て添加することにより、これらの問題点を解消すること
ができる。
ペレットの比重が真比重の５５％より小さいと、ペレッ
ト添加時にペレットが溶湯面に到達する前に粒子状に分
解してしまうため、添加歩留の低下。
ト添加時にペレットが溶湯面に到達する前に粒子状に分
解してしまうため、添加歩留の低下。
ガスの巻き込み及びセラミックス粒子の凝集が発生する
一方、７０％より大きいと、溶湯中でペレットの分解が
生じないため、セラミックス粒子が溶湯中に均一に分散
しない。従って、ペレットは比重が真比重の５５乃至７
０％になるように圧縮成型することが必要である。
一方、７０％より大きいと、溶湯中でペレットの分解が
生じないため、セラミックス粒子が溶湯中に均一に分散
しない。従って、ペレットは比重が真比重の５５乃至７
０％になるように圧縮成型することが必要である。
このようにして得られたペレットは、固液共存温度域に
保持されたアルミニウム合金溶湯中に添加されて混合さ
れる。添加温度が液相線温度より高くなると、セラミッ
クス粒子の添加歩留が低下するため、アルミニウム合金
を固液共存区間の温度域に保持してペレットを添加する
必要がある。
保持されたアルミニウム合金溶湯中に添加されて混合さ
れる。添加温度が液相線温度より高くなると、セラミッ
クス粒子の添加歩留が低下するため、アルミニウム合金
を固液共存区間の温度域に保持してペレットを添加する
必要がある。
一方、アルミニウム合金溶湯中に濡れ性改善元素を添加
したときは、固液共存温度から液相線上１５０℃の温度
までは、高歩留でペレットを添加することができる。こ
のようにセラミックス粒子とアルミニウム合金溶湯との
間の濡れ性を改善する元素としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ
、Ｔｉ又はＺｒがある。これらの元素の添加量が０．１
原子％未満の場合には、その改善効果が十分でなく、一
方、４原子％を超えて添加しても、その効果が飽和して
しまうため、これらの濡れ性改善元素の添加量は０．１
乃至４原子％にする。添加温度が液相線上１５０℃の温
度より高くなると、添加元素のＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｔｉ
又はＺｒの酸化が激しくなり、溶湯中のこれらの元素の
濃度が減少するため、添加したセラミックス粒子の歩留
が悪化する。従って、ペレットの添加温度は固液共存温
度乃至液相線上１５０℃の温度範囲にする。
したときは、固液共存温度から液相線上１５０℃の温度
までは、高歩留でペレットを添加することができる。こ
のようにセラミックス粒子とアルミニウム合金溶湯との
間の濡れ性を改善する元素としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ
、Ｔｉ又はＺｒがある。これらの元素の添加量が０．１
原子％未満の場合には、その改善効果が十分でなく、一
方、４原子％を超えて添加しても、その効果が飽和して
しまうため、これらの濡れ性改善元素の添加量は０．１
乃至４原子％にする。添加温度が液相線上１５０℃の温
度より高くなると、添加元素のＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｔｉ
又はＺｒの酸化が激しくなり、溶湯中のこれらの元素の
濃度が減少するため、添加したセラミックス粒子の歩留
が悪化する。従って、ペレットの添加温度は固液共存温
度乃至液相線上１５０℃の温度範囲にする。
次に、本発明方法により、実際に粒子分散合金を製造し
た結果について説明する。
た結果について説明する。
及１匠り
平均粒径が５．ｃｚｍのαＡ、ｆｆ２Ｏ３を１０００℃
で１０時間加熱した後、このＡＪ１２Ｏ３粉末と一３５
０メツシュの６０６１合金粉末とを体積比でＡ、Ｒ２Ｏ
３：Ａρ＝１＝３となるように混合し、比重が真比重の
約５８％となるように加圧して直径が２Ｏｍｍ、高さが
１５＋ｍの円柱状ペレットを作製した。
で１０時間加熱した後、このＡＪ１２Ｏ３粉末と一３５
０メツシュの６０６１合金粉末とを体積比でＡ、Ｒ２Ｏ
３：Ａρ＝１＝３となるように混合し、比重が真比重の
約５８％となるように加圧して直径が２Ｏｍｍ、高さが
１５＋ｍの円柱状ペレットを作製した。
一方、内径が９０１１ｍのアルミするつぼを使用し、大
気中で１ｋｇの６０６１合金を溶解して固液共存状態に
保持し、直径が約８０ｍｍの羽根を４枚備えたインペラ
ーを約５００ｒｐｍで回転させて溶湯を攪拌しつつ、Ａ
ｊ１２Ｏ．が１０体積％となるようにペレットを添加し
て複合化させた。なお、比較例として、下記第１表に示
すように、前述のペレットの替りに、ＡＪａＯｓ粉末（
比較例１）、混合粉末（比較例２）及び体積比が異なる
ペレット（比較例３）を添加した。
気中で１ｋｇの６０６１合金を溶解して固液共存状態に
保持し、直径が約８０ｍｍの羽根を４枚備えたインペラ
ーを約５００ｒｐｍで回転させて溶湯を攪拌しつつ、Ａ
ｊ１２Ｏ．が１０体積％となるようにペレットを添加し
て複合化させた。なお、比較例として、下記第１表に示
すように、前述のペレットの替りに、ＡＪａＯｓ粉末（
比較例１）、混合粉末（比較例２）及び体積比が異なる
ペレット（比較例３）を添加した。
第１表
添加終了後、溶湯を７２Ｏ℃に加熱し、インペラーで攪
拌した後、厚さが２Ｏｍｍ、幅が４０ｍｍ、長さが２Ｏ
０ ｍ■の鋳型に鋳造した。
拌した後、厚さが２Ｏｍｍ、幅が４０ｍｍ、長さが２Ｏ
０ ｍ■の鋳型に鋳造した。
下記第２表はＡ １２Ｏ３粒子の添加歩留、鋳塊の健全
性、粒子の分散性及び比重について調査した結果を示す
。
性、粒子の分散性及び比重について調査した結果を示す
。
第２表
第２表に示すように、実施例１により製造された粒子分
散合金は、Ａ １１２Ｏ３粒子が均一に分散していると
共に、鋳塊の健全性も良好であり、Ａ１２Ｏ３粒子の歩
留も高い、これに対し、比較例１．２．３の場合は、こ
れらの歩留、粒子分散性及び鋳塊健全性のうち２つ以上
の特性が著しく劣る。また、第１図は実施例１方法によ
り製造しな鋳塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
散合金は、Ａ １１２Ｏ３粒子が均一に分散していると
共に、鋳塊の健全性も良好であり、Ａ１２Ｏ３粒子の歩
留も高い、これに対し、比較例１．２．３の場合は、こ
れらの歩留、粒子分散性及び鋳塊健全性のうち２つ以上
の特性が著しく劣る。また、第１図は実施例１方法によ
り製造しな鋳塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
この第１図に示すように、実施例１の鋳塊はＡｇ３゜３
粒子が均一に分散している。
粒子が均一に分散している。
及克昨ｌ
平均粒径が４μｍのＳｉＣ粉末を８００℃で１０時間加
熱した後、このＳｉＣ粉末と、−３５０メツシユの６０
６１合金粉末とを体積比でＳｉＣ：Ａρ＝１＝３となる
ように混合し、この混合粉末を比重が真比重の約５８％
となるように加圧して、直径が２Ｏ＋ｎｍ、高さが１５
！Ｉ■のペレットに成形した。
熱した後、このＳｉＣ粉末と、−３５０メツシユの６０
６１合金粉末とを体積比でＳｉＣ：Ａρ＝１＝３となる
ように混合し、この混合粉末を比重が真比重の約５８％
となるように加圧して、直径が２Ｏ＋ｎｍ、高さが１５
！Ｉ■のペレットに成形した。
そして、内径が９０ｍｔａのアルミするつぼを使用し、
大気中で、１原子％のＣａを含む１ｋｇの６０６１合金
を溶解して７２Ｏ℃に保持し、直径が約８０ｍｍの４枚
羽根のインペラーを約５００ｒｐｎ＋で回転させて溶湯
を攪拌しつつ、ＳｉＣが１０体積％となるようにペレッ
トを添加して複合させた。なお、比較例として、下記第
３表に示すように、前述のペレットの替りに、ＳｉＣ粉
末（比較例４）及び混合粉末（比較例５）を添加した。
大気中で、１原子％のＣａを含む１ｋｇの６０６１合金
を溶解して７２Ｏ℃に保持し、直径が約８０ｍｍの４枚
羽根のインペラーを約５００ｒｐｎ＋で回転させて溶湯
を攪拌しつつ、ＳｉＣが１０体積％となるようにペレッ
トを添加して複合させた。なお、比較例として、下記第
３表に示すように、前述のペレットの替りに、ＳｉＣ粉
末（比較例４）及び混合粉末（比較例５）を添加した。
第３表
添加終了後、溶湯温度を７２Ｏ℃とし、インペラーで攪
拌した後、厚さが２Ｏ龍、幅が４０ｍｍ、長さが２Ｏ０
ｍｍの鋳型に鋳造しな、ＳｉＣ粒子歩留、鋳塊第４表 の健全性、粒子の分散性及び比重を調査した結果を第４
表に示す。また、第２図は実施例方法により製造した鋳
塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
拌した後、厚さが２Ｏ龍、幅が４０ｍｍ、長さが２Ｏ０
ｍｍの鋳型に鋳造しな、ＳｉＣ粒子歩留、鋳塊第４表 の健全性、粒子の分散性及び比重を調査した結果を第４
表に示す。また、第２図は実施例方法により製造した鋳
塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
このように、本発明によると、粒子が均一に分散すると
共に、鋳塊健全性が優れた粒子分散複合材を製造するこ
とができる。
共に、鋳塊健全性が優れた粒子分散複合材を製造するこ
とができる。
［発明の効果］
本発明によれば、アルミニウム合金中に粒径が０．１乃
至１００μｍのセラミックス粒子を０．１乃至３０体積
％の含有量で均一に分散させることができると共に、健
全性が優れた鋳塊を一般的な鋳造手段を使用して低コス
トで大量生産することができる。
至１００μｍのセラミックス粒子を０．１乃至３０体積
％の含有量で均一に分散させることができると共に、健
全性が優れた鋳塊を一般的な鋳造手段を使用して低コス
トで大量生産することができる。
第１図は６０６１合金中に粒子径５μｍのＡρ２Ｏ３が
１０体積％均一に分散した鋳塊のミクロ組織を示す閉微
鏡写真、第２図は１重量％のＣａを含有する６０６１合
金中に粒子径４μｍのＳｉＣが１０体積％均一に分散し
た鋳塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
１０体積％均一に分散した鋳塊のミクロ組織を示す閉微
鏡写真、第２図は１重量％のＣａを含有する６０６１合
金中に粒子径４μｍのＳｉＣが１０体積％均一に分散し
た鋳塊のミクロ組織を示す顕微鏡写真である。
Claims (4)
- （１）セラミックス粉末とアルミニウム粉末、アルミニ
ウム合金粉末又は両者の混合粉末とを体積比で１：５乃
至４：１の範囲で混合する工程と、その混合粉末を比重
が真比重の５５乃至７０％となるように圧縮してペレッ
トを得る工程と、このペレットを固液共存温度域に保持
したアルミニウム合金溶湯に添加して攪拌する工程と、
を有することを特徴とする粒子分散合金の製造方法。 - （２）前記セラミックス粉末は、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｚｒ
Ｏ＿２、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｙ＿２Ｏ＿３、ＭｇＯ、Ｓｉ
Ｃ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、
ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選択された少なくとも１種
の粉末を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の粒子分散合金の製造方法。 - （３）セラミックス粉末とアルミニウム粉末、アルミニ
ウム合金粉末又は両者の混合粉末とを体積比で１：５乃
至４：１の範囲で混合する工程と、その混合粉末を比重
が真比重の５５乃至７０％となるように圧縮してペレッ
トを得る工程と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｔｉ及びＺｒから
選択された少なくとも１種の元素を０．１乃至４．０原
子％添加したアルミニウム合金溶湯を固液共存温度乃至
液相線上１５０℃の温度域に保持してこのアルミニウム
合金溶湯に前記ペレットを添加して攪拌する工程と、を
有することを特徴とする粒子分散合金の製造方法。 - （４）前記セラミックス粉末は、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｚｒ
Ｏ＿２、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｙ＿２Ｏ＿３、ＭｇＯ、Ｓｉ
Ｃ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＮｂＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、
ＺｒＮ、ＢＮ及びＴｉＮから選択された少なくとも１種
の粉末を含有することを特徴とする特許請求の範囲第３
項に記載の粒子分散合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26682287A JPH01108326A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 粒子分散合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26682287A JPH01108326A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 粒子分散合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108326A true JPH01108326A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17436144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26682287A Pending JPH01108326A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 粒子分散合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108326A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007044565A1 (de) * | 2007-09-07 | 2009-04-02 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoffes, Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoff und seine Anwendung |
| WO2014121384A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | National Research Counsil Of Canada | Metal matrix composite and method of forming |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26682287A patent/JPH01108326A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007044565A1 (de) * | 2007-09-07 | 2009-04-02 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoffes, Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoff und seine Anwendung |
| DE102007044565B4 (de) * | 2007-09-07 | 2011-07-14 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 14109 | Verfahren zur Herstellung eines Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoffes, Metallmatrix-Nanoverbundwerkstoff und seine Anwendung |
| WO2014121384A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | National Research Counsil Of Canada | Metal matrix composite and method of forming |
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