JPH01201450A - 耐摩耗性アルミニウム合金の加工方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は耐摩耗性アルミニウム合金の製造に係り、特に
高耐摩耗性を必要とする摺動部材１機械部品等々に使用
可能なアルミニウム合金の加工方法に関するものである
。 （従来の技術） ここ数年、金属溶湯の急冷凝固法の急激な発達に伴い、
多量のＳｉを添加した高力耐摩耗性アルミニウム合金が
開発されている。また、この急冷凝固アルミニウム合金
粉末にＳｉＣ等のセラミックス粒子を添加し、耐摩耗性
特性のより一層の向上を図った複合材料の研究開発も盛
んに行われている（特開昭５２〜１０９４１５号参照）
。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、アルミニウムにセラミックス粒子を添加する
方法としては、アルミニウム溶湯中にＳｉＣ等のセラミ
ックス粒子を添加し、耐摩耗性の向上を狙った研究開発
も行われている。しかし、溶湯中にセラミックス粒子を
均一に添加するにはアルミニウムとセラミックス粒子と
の比重差等により非常に難しい技術を必要とする。 一方、アルミニウムの急冷凝固粉末を用いた場合は、セ
ラミックス粒子との複合化は比較的容易であるが、製造
された材料を摺動部材として使用する際、セラミックス
粒子は金属材料に比べ非常に硬い材料であるため、相手
材の金属を疵つけるといった問題がある。 また、急冷凝固アルミニウム粉末を用いる場合には、そ
の緻密化のための手段として熱間押出し法が一般的に採
用されているが、材料歩留が悪く、加工工程も複雑であ
る。しかも、固体ｎｍ剤、特に黒鉛粉末等をアルミニウ
ム合金に添加し、熱間押出しを行うと、固体潤滑剤が押
出し方向に薄く流れるため、高潤滑特性が得られなかっ
たり、潤滑剤の介在する部分から剥離したりする等の問
題がある。 また、セラミックス粒子を分散させたアルミニウム合金
は、切削性が悪化するので、機械部品等への成形加工に
は適さず、用途が限定されるという欠点があった。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、相手材を疵つけることなく、しかも
高耐摩耗性を有するアルミニウム合金を材料歩留良く、
安価に製造できる方法を提供することを目的とするもの
である。 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は、前記従来技術の問題点を解決するために
鋭意研究、開発を行った。その結果、アルミニウム合金
粉末に固体潤滑剤又は固体潤滑剤とセラミックス粒子を
特定量で添加して混合粉末とし、まず最終形状に近い金
型に充填して真密度比７０〜９５％のプリフォームを作
成した後、不活性雰囲気中で焼結し、その後、直ちに最
終形状に近い鍛造型内で熱間鍛造を行えば、最終製品に
近い形状のものが得られ、切削加工等の後加工を殆ど必
要とせず、したがって、材料歩留良く安価に高耐摩耗性
アルミニウム合金が製造可能であることが判明した。し
かも、固体潤滑剤の作用により相手材を疵つけることの
ない高耐摩耗性を有するアルミニウム合金成形体が得ら
れることが明らかとなった。 そこで、更にそれらのためのプロセス条件を詳細に検討
して、ここに本発明をなすに至ったものである。 すなわち、本発明は、アルミニウム合金粉末に固体潤滑
剤を２〜２０ｗｔ％添加混合する添加酸いは固体潤滑剤
２〜２０ｗｔ％と硬質粒子２〜２０νｔ％を添加混合し
た混合粉末を、常温〜３００℃の温度で成形して真密度
比７０〜９５％のプリフォームを製造し、次いで該プリ
フォームを４５０〜６００℃の真空又は不活性ガス雰囲
気中で焼結した後、２００〜５５０℃の温度で鍛造して
真密度比９５％以上の成形体を得ることを特徴とするも
のである。これにより、該固体潤滑剤又は該固体潤滑剤
と硬質粒子が該基地に均一に分散している組織を得るこ
とができる。特に、硬質粒子のみを添加した場合に比べ
、固体潤滑剤と硬質粒子を共に添加すると、相手材を疵
つけることなく耐摩耗性、強度を一層向上させることが
できる。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 アルミニウム合金は、その軽量という特性を活かし、自
動車用部品のピストン、コンロッド、リテーナ−等の用
途が期待されている。これらの用途では強度以外に耐摩
耗性も必要とされているため、前述の如く、従来よりア
ルミニウム合金に耐摩耗性を与える研究、開発が多く試
みられてきたのである。 すなわち、一つの方法として、アルミニウム合金と固体
潤滑剤とを複合化し、相手材とアルミニウム合金との摩
擦係数を小さくすることにより、耐摩耗性を向上するこ
とが試みられている。アルミニウム合金の粉末冶金はそ
の粉末表面の酸化皮膜のために通常の圧粉成形〜焼結で
は強固な粉末間の結合が得られない。そのため、−量的
に、アルミニウム合金の粉末冶金には熱間押出し法が用
いられている。しかし、この手法では、熱間押出し時の
大きな剪断力により固体潤滑剤が引き伸ばされてアルミ
ニウム合金中に存在するため、そこでのアルミニウム粉
末同志の結合が十分に起こらず、その影響が大きくなる
とそこから割れが入るという問題が起こる。 そこで、本発明者等は、焼結鍛造法の適用を検討するた
めに、まず基礎実験として、大気アトマイズ法により得
られた１００メツシユ以下のＡｌ−１６，０％５ｉ−３
，０％Ｃｕ−１，０％Ｍｇ合金粉末に固体潤滑剤を５ｗ
ｔ％添加し、混合した後、冷間成形により３５Ｘ９５Ｘ
３０ｍｍで密度比７５％のプリフォームを作成し、５０
０　’ＣＸ　３０ｍ１ｎの条件でＮ、雰囲気中で焼結し
た。その後直ちに４００℃に加熱した金型内にて面圧８
　ｔｏｎ　／　ｃｍ２にて大気中で鍛造した。 これらの焼結鍛造材から摩耗試験片を切り出し、大館式
摩耗試験機により摩耗特性を調べた。その結果を第１図
に示す。同図より、いずれの摩耗速度においても比摩耗
量が１０−’ｍｍ／　ｋｇオーダーと非常に高い耐摩耗
特性を示すことが明らかとなった。 以上の基礎実験の好結果に基づき、更に各種条件につい
て詳細に研究を重ねた結果、アルミニウム合金粉末に固
体潤滑剤を添加して耐摩耗性アルミニウム合金を加工す
る方法を見い出したものである。 また、本発明者等は、耐摩耗性を向上させる別の方法と
してセラミックス粒子との複合化があるので、上記方法
にこれを適用する手法についても研究を重ねた。すなわ
ち、この複合化の方法は鋳造法によるものより粉末冶金
的手法の方が均一分散性の意味からは有利であるが、セ
ラミックス粒子は非常に硬いために、摺動部材として用
いた場合、相手材を逆に傷つけ削りとるような現象が起
こるという問題がある。そこで、上記加工方法において
、固体潤滑剤と併用するならば、摩耗係数を下げること
により相手材を保護できることが判明した。 しかし、この場合も単に熱間押出ししたのでは市記と同
様の理由により結合が十分に進まず、割れが入り易いと
いう欠点は避は得す、また成形後の切削加工時にも割れ
が発生し易い。 そこで、以下に説明するように１本発明においては、ア
ルミニウム合金粉末に固体潤滑剤又は固体潤滑剤と硬質
粒子を適量混合した混合粉末を、や＼高温で予備成形し
て焼結した後に熱間鍛造加工することにより、割れの発
生もなく、切削加工を省いて歩留り良く成形体を得るこ
とが可能となったのである。 次に本発明の限定理由について説明する。 本発明で使用するアルミニウム合金粉末は、組成上特に
制限されるものではないが、一般に高強度（常温強度、
高温強度）、高耐摩耗性、高剛性、低熱膨張等のうちの
少なくとも１つの特性を要求される部材に使用される組
成のものが多用され、例えば、Ａｌ−高Ｓｉ系、Ａｎ−
Ｆｅ−Ｍｏ系、Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ２〜３１−Ｍｇ系、
Ａｌ２〜Ｚｎ　−Ｍｇ系等々を挙げることができる。 具体的に例示するならば、Ａｌ−１０〜３０％Ｓｉ系又
はこれにＣｕ：０．５〜５．０％及び／又はＭｇ：０．
２〜３．０％を含む組成の場合には、特に１５０℃位ま
で、の高温強度に優れるほか、耐摩耗性にも優れ、高剛
性、低熱膨張であるので、コンロッドやロッカーアーム
などの自動車部品に適している。またＡΩ−１０〜３０
％５ｉ−１〜１５％（Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉのうちの少な
くとも１種）系の場合には、特に２００℃位までの高温
強度に優れるほか、耐摩耗性にも優れ、高剛性、低熱膨
張であるので、ピストン、コンロッド、バルブリテーナ
−などの自動車部品に適している。 また、Ａｌ−６〜１０％Ｆｅ−１〜４％Ｍｏ系の場合に
は、特に２００〜３５０℃の範囲での高温強度に優れて
いると共に高剛性で優れ、低熱膨張でもあるので、コン
ロッドなどの機械構造部品に適している。 また、Ａ　Ｑ−１，５〜６．０％Ｃｕの２０００番系（
ＡＡ規格合金名、以下同じ）の場合には、高剛性で優れ
、常温で高強度であるので、ネジ等の機械部品に適して
いる。更にＡｌ−０，３〜１．８％５ｉ−０，４〜１．
６％Ｍｇ（７）　６０００番系の場合には、高剛性で優
れ、高強度でもあるので、機械部品、車両部品などに適
している。同様にＡｌ−３゜５〜８．０％Ｚｎ−０，５
〜３．５％Ｍｇの７０００番系の場合には、高剛性で優
れ、高強度でもあるので、機械部品、車両部品、航空機
材、高速回転体などに適している。 なお、アルミニウム合金粉末は１００メツシユ以下のも
のが望ましい。 本発明では、このようなアルミニウム合金粉末に固体潤
滑剤を０．５〜２０ｗｔ％混合した混合粉末、或いはこ
の固体潤滑剤の他に更に硬質粒子を２〜２０ｗｔ％混合
した混合粉末を準備し、これに以後の加工処理を施すこ
とにより、アルミニウム合金基地中に固体潤滑剤或いは
固体潤滑剤と高硬度である硬質粒子とを均一に分散させ
るのである。 固体潤滑剤の添加量は０．５〜２０ｗｔ％が適当である
。添加量が０．５ｗｔ％未満であると耐摩耗性が改善さ
れず、固体潤滑剤を添加するメリットがない、また２０
ｗｔ％を超えて添加すると粉末成形が困難になるので好
ましくない、固体潤滑剤としてはＢＮ、黒鉛粉末、黒鉛
チョップ、Ｍｏ８２等々、高温で分解ルないものが使用
でき、これらの１種又は２種以上を使用する。なお、２
種以上添加の場合は合計で２〜２０νｔ％とするのが望
ましい。サイズは５〜５０μ■の粉末でも良いし、５０
〜５００μ道程度のチョップ状のものでも支障はない。 また、固体潤滑剤と共に硬質粒子を添加する場合には、
硬質粒子の添加量は２〜２０ｗｔ％が適当である。添加
量が２ｗｔ％未満であると固体潤滑剤のみの効果しか得
られず、添加のメリットがない。 また２０ｗｔ％を超えると、硬質粒子単独添加であれば
成形は可能であるが、固体潤滑剤が同時に入ることによ
り、成形性の点で問題となるので、好ましくない。 硬質粒子の粒子径は５〜５０μ朧の範囲が望ましく、５
〜３０μｍが好ましい、５μ鳳以下では粒子表面の活性
化エネルギーが増大し、粒子同志が凝集して基地中に分
散しにくくなり、混合手段として高エネルギーボールミ
ル等のコスト高の方法が必要となるので、好ましくない
。また５０μ■を超えると分散強化が期待できなくなる
だけでなく、硬質粒子がＡｌ合金粉末の接触を妨げるよ
うになり、結果としてプリフォームの成形性を悪くする
。 このような硬質粒子としては、Ｓ　ｘ　Ｃ、３１３Ｎ　
４、Ａｊｌ、Ｏ，などを−例とする高強度の各種炭化物
、窒化物、酸化物の粒子を用いることができ、それらの
１種又は２種以上を上記添加量で添加することができる
。なお、２種以上を添加するときは合計で２〜２０ｗｔ
％の範囲とするのが望ましい、硬質粒子を均一に分散さ
せるには、Ｖ型混合機等を用いて充分撹拌すれば良い。 次いで、上記のように調整した混合粉末を常温〜３００
℃の温度で予備成形して真密度比７０〜９５％のプリフ
ォームを製造する。真密度比が７０％未満であるとプリ
フォームのコーナ一部が欠ける等、ハンドリング上の問
題が生じる。真密度比が７０％以上になれば、ハンドリ
ング上のこのような問題は生じない。 しかし、真密度比を９５％以上にするためには成形圧を
高める必要があり、大きなプレスを必要とするため、設
備費が高価になる。この傾向は、高合金粉のような硬質
粉末の場合に顕著である。 また、圧粉成形後の真密度比を９５％以上とすることは
、その後の焼結工程における脱ガスを阻害するという問
題がある。真密度比が９５％以上になると、成形体中に
存在する空孔の多くは閉塞空孔（Ｃ１ｏｓｅｄ　　Ｐ　
ｏｒｅ）となるため、Ａｆ１合金粉末表面に形成されて
いる酸化皮膜ＡＩ２．０．・３Ｈ，Ｏの結晶水或いは付
着、吸着水が加熱によって分解、発生する水素を主とす
るガスの成形体外への逸脱が阻害され、焼結後の成形体
は多量のガスを含有していたり、或いはブリスターと呼
ばれる成形体表面のふくれが発生したりする問題がある
。これを防ぐには、真密度比９５％以下で真空脱気処理
等を施し、吸着水や結晶水を除去しておくのが効果があ
る。 プリフォームの成形には金型成形や冷間又は熱間静水圧
成形を用いるが、材質に応じ、常温或いは３００℃まで
の高温で成形することが可能であす、特に高温成形によ
れば低い成形圧で高真密度比が実現される０例えば、２
０００番系〜７０００番系のアルミニウム合金粉末に固
体潤滑剤又は固体潤滑剤と共に硬質粒子を混合した場合
には、常温で成形することができ、成形圧力は３ｔｏｎ
ｆ／ｃｍ”程度でよい、一方、ＡＭ−高Ｓｉ系のアルミ
ニウム合金粉末に固体潤滑剤又は固体潤滑剤と共に硬質
粒子を混合した場合には、常温で成形するときは６　ｔ
ｏｎｆ　／　ｃｍ”程度の成形圧であるが、２００℃程
度の高温で成形するときは２　ｔｏｎｆ　／　ｃ＋ａ２
位の成形圧で容易に予備成形することができるので、高
温成形が好ましい。 予備成形後は、プリフォームは４５０〜６００℃の真空
又は不活性雰囲気中で焼結される。大気中で焼結した場
合には脱ガスが十分に進行しない。 成形体のガス量は５ｃｃ／　１００ｇ−Ａ　ｎ混合物以
下が好ましい。このため、真空又は不活性雰囲気中で焼
結することが必要である。真空の場合、真空度は０．Ｉ
Ｔｏｒｒ以下、望ましくは０．０ＩＴｏｒｒ以下にする
のがよい。Ａｒ、Ｎ２のような不活性雰囲気では露点が
一１０℃以下、望ましくは一２０℃以下になるように不
活性雰囲気をコントロールするとよい。焼結温度が４５
０℃より低いと焼結の進行が遅く、また、アルミニウム
酸化物表面に吸着した水分や結晶水を完全に除去するこ
とができない、６００℃より高いと焼結は進行するもの
の組織の粗大化が生じ、機械的特性の劣化が生ずるので
好ましくない、焼結温度は材質に応じて決めることがで
き、Ａｌ−高Ｓｉ系のアルミニウム合金を用いたときは
４５０〜５５０℃でよいが、２０００番〜７０００番系
のアルミニウム合金を用いたときは母相の融点が高いの
で４５０〜６００℃の範囲で焼結する。なお、焼結時間
は、プリフォームの大きさに応じて適宜決定し、均一加
熱を図る。 鍛造は、２００〜５５０℃の温度にて行い、熱間鍛造後
の成形体の真密度比を９５％以上にする。 鍛造によってＡ２合金粉末に十分な塑性変形を与え、そ
の表面に形成されている酸化皮膜を破壊して新生活性表
面を現出させるためには、Ａｌ合合金金粉末を２００℃
以上に加熱し軟化させておくのが好ましい、このために
は、プリフォームを２００℃以上に保持するだけでなく
、鍛造用金型も２００”Ｃ以上に加熱保持しておくとよ
い、温度が５５０℃を超えると、組織の粗大化が生じ機
械的性質の劣化が生ずるので好ましくない、鍛造温度は
材質に応じて決定し、２０００番〜７０００番系のＡ２
合金粉末を用いたものは低目の温度でよいが、Ａｌ−高
Ｓｉ系のＡ２合金粉末を用いたものは高目の温度を選択
するのがよい。なお、プリフォームの加熱は焼結時の加
熱と兼ねるのが望ましく、プリフォームの温度降下及び
大気中にさらされることによるガス量の増加を少なくす
るため、焼結炉から取り出した後、直ちに鍛造すること
が望ましい、もし、鍛造前のプリフォームの加熱を焼結
時の加熱とは別途に行うのであるならば、真空或いは不
活性雰囲気中で４５０〜５５０℃に加熱することが必要
であり、炉から取り出した後の配慮は前記と同じである
。鍛造後の成形体の真密度比が９５％より低いと、機械
的性質に劣るので好ましくない。 なお、鍛造後は必要に応じて再焼結（調質焼鈍）を行う
ことができる。再焼結は４５０〜５５０℃で行うのが好
ましい、再焼結の目的は、鍛造時に生じた新生活性面の
焼結を十分に行うためであり、このためには４５０℃以
上で行う必要がある。 ５５０℃より温度が高いと組織の粗大化が生じ、引張強
度等の機械的性質が劣化するので、好ましくない。再焼
結は大気中で行っても支障ないが、望ましくは真空或い
は不活性雰囲気が良い、再焼結の際、鍛造後の成形体の
ガス量が５　ｃｃ／　（１００ｇ・Ａｌ混合物）より多
いと、ブリスターが発生したり或いは機械的性質の劣化
が生ずるため、再焼結の本来の目的を達成することがで
き難くなる。

【以下余白】

（実施例） 次に本発明の実施例を示す。 実施例１ 大気アトマイズ法によって製造したＡｌ−３ｉ系合金粉
末及びＡｌ−８ｉ系にＦｅを添加したＡｌ合金粉末に、
第１表及び第２表に示す材料組合せ及び添加量にて、固
体潤滑剤としてＢＮ、黒鉛粉末、黒鉛チョップ及びＭｏ
Ｓ２を、また硬質粒子としてＳＩＣ、Ｓｉ、Ｎい及びＡ
ｆｌ、０３のセラミックス粉を使用し、固体潤滑剤の単
独添加の場合は０゜５〜１０ｗｔ％、固体潤滑剤及びセ
ラミックス粉の複合添加の場合はそれぞれ２ｗｔ％又は
５ｗｔ％添加し、面圧６ｔｏｎ／ｃｍ”で３５Ｘ９５Ｘ
３０ｍｍのプリフォームを冷間成形にて作成した。得ら
れたプリフォームの真密度比は７３〜７８％であった。 次いで、これらのプリフォームを露点−２０℃以下のＮ
２雰囲気中で５００’Ｃ１３Ｃ１３Ｏの条件で焼結した
。焼結後便内からプリフォームを取出し、４００℃に加
熱した金型にて大気中、８　ｔｏｎ　／　ｃｔｓ”で鍛
造した。得られた焼結鍛造材の真密度比はいずれも９９
％以上であった。 このようにして得られた焼結鍛造材から摩耗試験片を切
り出し、大館式摩耗試験機により摩耗試験を実施して比
摩耗量を測定し、耐摩耗性を評価した。その結果を第１
図〜第９図に示す、なお、試験条件としては、相手材に
Ｆｅ１２を用い、摩耗距離６００ｍ、最終荷重２　、１
　ｋｇとした。各図中、Ｎａは第１表中の試料恥に対応
している。 また、焼結鍛造材について機械的性質（引張強さ、伸び
）、硬さ及びガス量を調べた。その結果を第３表〜第１
１表に示す、なお、ガス分析は真空溶融抽出法（ステン
レスパイプ使用）により行なった・ 第１図〜第９図より、本発明によれば、アルミニウム合
金単独の場合（Ｎα１、Ｎα１８）に比べ、高耐摩耗性
のアルミニウム合金焼結鍛造材が得られることが明らか
である。また機械的性質、硬さとも良好である。

【以下余白】

去】１」炎 大気アトマイズ法によって製造したＡｌ−１２％５ｉ−
３％Ｃｕ−１５％Ｍｇ−３％Ｆｅ合金粉末に黒鉛チョッ
プを１０ｗｔ％、１５ｗｔ％、２０ｗｔ％添加した混合
粉末、並びに上記Ａｌ合金粉末に黒鉛チョップ２０ｗｔ
％とセラミックス粉（Ｓｉ、ＮいＡｌ２０３．５ｉＣ）
を３ｔｉｔ％添加した混合粉末を、それぞれ面圧６　ｔ
ｏｎ　／　ｃｙ＋”で冷間成形して３５×９５Ｘ３０ｍ
ｍのプリフォームを作成した。得られたプリフォームの
真密度比は７５〜８０％であった。 次いで、これらのプリフォームを実施例１の場合と同様
の条件にて焼結し、鍛造した。得られた焼結鍛造材の真
密度比はいずれも９９％以上であった・ このようにして得られた焼結鍛造材について、実施例１
の場合と同様に摩耗試験を実施して耐摩耗性を評価した
。その結果を第１０図及び第１１図に示す。 第１０図より、固体潤滑剤（黒鉛チョップ）を添加しな
い場合に比べ、１５ｗｔ％、２０νｔ％と多く添加する
ことにより耐摩耗性が更に改善されることがわかる。ま
た、第１１図より、固体潤滑剤を２Ｑｗｔ％添加しても
セラミックス粉を添加することにより特に摩耗速度が大
きいときの耐摩耗性が改善されることがわかる。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、アルミニウム合
金粉末に固体潤滑剤又は固体潤滑剤と硬質粒子を適量で
添加混合した混合粉末につき、特定のプロセス条件で焼
結鍛造法を適用するので、耐摩耗性に優れたアルミニウ
ム合金を歩留よく製造できる。特に固体潤滑剤の作用に
より相手材をも摩耗させることがない。したがって、高
耐摩耗性を必要とする各種の部材に高品質で安価に提供
することができ、その効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図は各種添加材質、添加量のもとでの比
摩耗量と摩耗速度の関係（耐摩耗性）を示す図であって
、 第１図は黒鉛チョップ添加のＡｌ−１６％５ｉ−３％Ｃ
ｕ−１％Ｍｇ合金の場合であり、第２図は黒鉛粉末添加
のＡｌ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ合金の場合で
あり、 第３図はＢＮ添加のＡｌ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％
Ｍｇ合金の場合であり、 第４図はＭｏＳ２添加のＡｎ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−
１％Ｍｇ合金の場合であり、 第５図は５ｗｔ％固体潤滑剤添加のＡ１１ｌ−１６％５
ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ−６％Ｆｅ合金の場合であり、 第６図は２ｗｔ％固体潤滑剤＋５ｗｔ％Ａｆ１．Ｏ，添
加のＡｆｌ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ合金の場
合であり、 第７図は２ｗｔ％固体潤滑剤＋５ｗｔ％ＳｉＣ添加のＡ
ｌ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ合金の場合であり
、 第８図は２νｔ％固体潤滑剤＋５％＋１％Ｓｉ、Ｎ４添
加のＡｌ２〜１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ合金の場
合であり、 第９図は２ｗｔ％黒鉛チョップ＋５ｗｔ％セラミックス
添加のＡｆｌ−１６％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ−６％
Ｆｅ合金の場合であり、 第１０図は１０〜２０ｗｔ％黒鉛チョップ添加のＡｌ−
１２％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ−３％Ｆｅ合金の場合
であり、 第１１図は２０ｗｔ％黒鉛チョップ＋３ｗｔ％セラミッ
クス粉添加のＡｌ２〜１２％５ｉ−３％Ｃｕ−１％Ｍｇ
−３％Ｆｅ合金の場合である。 特許出願人　　　昭和電工株式会社 代理人弁理士　　中　　村　　　尚 第１図 １７攪遺＆（鵬１５） 第２図 厚攪Ｌ／ｉ＜−／ｓ） 第３図 ４攪Ｉｉ及う／ｓ） 第４図 ｆＩ拷ｉＬ及（ｍ／ｓ） 第５図 摩挽還展（づ幻 第６図 Ｒ？？　　Ｌ　／ｌ　　（側／Ｓ〕 第７図 摩挽ｉｔ屋（網／ｓ） 第８図 、ｆ　　　１緊　　　ｄ−展　　（網／Ｓ）第９図 、！ｉＦ　ｉ’！！、　Ｌｔｉ’Ｌ　Ｉ＃／ｓ）第１０
図 摩捏ｉｔ濱Ｃ→ン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　アルミニウム合金粉末に固体潤滑剤を０．５〜
   ２０ｗｔ％添加した混合粉末を、常温〜３００℃の温度
   で成形して真密度比７０〜９５％のプリフォームを製造
   し、次いで該プリフォームを４５０〜６００℃の真空又
   は不活性雰囲気中で焼結した後、２００〜５５０℃の温
   度で鍛造して真密度比９５％以上の成形体を得ることを
   特徴とする耐摩耗性アルミニウム合金の加工方法。
2. （２）　アルミニウム合金粉末に固体潤滑剤を０．５〜
   ２０ｗｔ％、更に硬質粒子を２〜２０ｗｔ％添加した混
   合粉末を、常温〜３００℃の温度で成形して真密度比７
   ０〜９５％のプリフォームを製造し、次いで該プリフォ
   ームを４５０〜６００℃の真空又は不活性雰囲気中で焼
   結した後、２００〜５５０℃の温度で鍛造して真密度比
   ９５％以上の成形体を得ることを特徴とする耐摩耗性ア
   ルミニウム合金の加工方法。
3. （３）　前記アルミニウム合金粉末は、重量％で（以下
   、同じ）、Ｓｉ：１０〜３０％を含み、更に必要に応じ
   てＣｕ：０．５〜５．０％及びＭｇ：０．２〜３．０％
   の１種又は２種を含み、残部が実質的にＡｌからなる組
   成の合金溶湯をアトマイズしたものである請求項１又は
   ２に記載の方法。
4. （４）　前記アルミニウム合金粉末は、Ｓｉ：１０〜３
   ０％と、Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉのうちの少なくとも１種を
   １〜１５％含み、更に必要に応じてＣｕ：０．５〜５．
   ０％及びＭｇ：０．２〜３．０％の１種又は２種を含み
   、残部が実質的にＡｌからなる組成の合金溶湯をアトマ
   イズしたものである請求項１又は２に記載の方法。
5. （５）　前記固体潤滑剤は、ＢＮ、黒鉛粉末、黒鉛チョ
   ップ及びＭｏＳ＿２のうちの１種又は２種以上の粒子又
   はチョップからなる請求項１又は２に記載の方法。
6. （６）　前記硬質粒子は、ＳＩＣ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４及び
   Ａｌ＿２Ｏ＿３のうちの１種又は２種以上の粒子からな
   り、かつ粒径が５〜５０μｍのものである請求項２に記
   載の方法。