JPH0330708B2 - - Google Patents
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- JPH0330708B2 JPH0330708B2 JP58092188A JP9218883A JPH0330708B2 JP H0330708 B2 JPH0330708 B2 JP H0330708B2 JP 58092188 A JP58092188 A JP 58092188A JP 9218883 A JP9218883 A JP 9218883A JP H0330708 B2 JPH0330708 B2 JP H0330708B2
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Classifications
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、ピストンリングのリング溝の耐久性
を改善してなるアルミニウム合金製ピストンに関
するものである。 （従来技術） 一般に、デイーゼルエンジン等のピストンは、
熱膨張が小さく、耐摩耗性に優れる高珪素アルミ
ニウム合金（JIS AC8A等）によつて製造されて
いるが、ピストンリングのリング溝部にはガス圧
に対応するピストンリングの繰返し荷重が作用
し、この部分においては高温硬度を向上して耐摩
耗性、耐ヘタリ性を改善することが要求されてい
る。 アルミニウム合金製ピストンのリング溝の強化
構造の一例として、リング溝部分にニレジスト鋳
鉄をアルフイン処理してアルミニウム合金に鋳ぐ
るみリング支持部材とする技術があるが、このア
ルフイン処理はニレジスト鋳鉄をアルミニウム合
金溶湯に浸漬した後に鋳ぐるみ両者の接合強度を
向上せんとするものであるが、その処理は面倒で
ありコストの上昇を招くとともに接合強度はまだ
不十分である。しかも、このアルフイン処理をし
たものに水焼入れ等の熱処理を施すと、アルフイ
ン処理層とアルミニウム合金との間に剥離が生じ
るため、アルミニウム合金の機械的性質を向上す
る溶体化処理（熱処理）の実施が困難であり、十
分な強度が得られない。さらに、ニレジスト鋳鉄
は熱伝導率が低いため、ピストンからシリンダへ
の熱伝達を阻害してピストンの冷却に悪影響を与
える問題を有する。 また、特開昭53−31014号公報に示されるアル
ミニウム合金製ピストンは、Ni−Cr系焼結材料
などの耐熱性多孔体によるリング支持部材を高圧
凝固鋳造法でアルミニウム合金に鋳ぐるみ、多孔
体の気孔内にまでアルミニウム合金を充填して両
者の接合強度を向上するようにしたものがある。
しかし、このものでは、アルミニウム合金と多孔
体との機械的接合強度が向上しているだけであつ
て、要求される接合強度としてはまだ不十分であ
り、しかも、金属間化合物が殆ど生成されていな
いことから、焼結材料だけでは高温硬度が低く耐
摩耗性、耐ヘタリ性の向上効果は小さいものであ
る。 （発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、金属多孔体とアルミ
ニウム合金との接合強度および良好な熱伝導率を
確保しつつ、ピストンリングのリング溝部の高温
硬度を高め、耐摩耗性、耐ヘタリ性を向上したア
ルミニウム合金製ピストンを提供することを目的
とするものである。 （発明の構成） 本発明のアルミニウム合金製ピストンは、ピス
トンリングのリング溝を構成するリング支持部材
が、気孔にピストン本体のアルミニウム合金が充
填されてピストン本体に鋳ぐるまれたニツケル、
銅、鉄系金属による体積率３〜50％の金属多孔体
と、この金属多孔体とアルミニウム合金との境界
に形成された体積率１〜80％のアルミニウムと金
属多孔体の金属との化合物層とから構成されてい
ることを特徴とするものである。 （発明の効果） 金属多孔体の気孔にピストン本体のアルミニウ
ム合金が充填されてピストン本体に鋳ぐるまれ、
かつ金属多孔体とアルミニウム合金との境界にア
ルミニウムと金属多孔体の金属との化合物層が形
成されていることにより、金属多孔体とアルミニ
ウム合金との接合強度が高く、しかも金属多孔体
の内部においてもその金属と気孔内に充填された
アルミニウム合金との境界に耐熱性および高温硬
度に優れた化合物層が形成されており、特に、体
積率３〜50％の金属多孔体を使用して補強効果が
十分に得られる化合物層を体積率１〜80％に生成
することができ、耐ヘタリ性、耐摩耗性のいずれ
も十分に得られ、ガス圧に伴う繰返し荷重による
強度低下の阻止を図ることができる。しかも、ア
ルミニウム合金の溶体化処理（T6，T7処理等）
が可能でピストン本体の機械的強度（耐熱衝撃
性、疲労強度）の向上が図れ、さらに、気孔内部
へのアルミニウム合金の充填により良好な熱伝導
性を得てピストンの冷却性を阻害することがな
く、ピストンの耐久性を向上し良好な寿命を得る
ことができる。 （実施例） 第１図は本発明の一実施例によるアルミニウム
合金製ピストン１を示し、ピストン本体２の外周
部には、トツプリングを嵌挿するトツプリング溝
３と、セカンダリリングを嵌挿するセカンダリリ
ング溝４と、オイルリングを嵌挿するオイルリン
グ溝５とがそれぞれ形成されている。 上記ピストン１のトツプリング溝３は、リング
支持部材６によつて設けられ、該リング支持部材
６以外のピストン本体２はアルミニウム合金によ
つて構成されている。なお、トツプリング溝３
は、リング支持部材６に対して後加工によつて機
械切削して形成するものである。 上記リング支持部材６は、第２図の拡大摸写断
面図に示されるように、ニツケル系金属、銅系金
属、もしくは鉄系金属よりなる金属多孔体８が、
その気孔にピストン本体２のアルミニウム合金９
が充填された状態でピストン本体２に鋳ぐるま
れ、さらに、上記金属多孔体８とアルミニウム合
金９との境界に、アルミニウムと金属多孔体８の
金属との化合物層１０が体積率で１〜80％形成さ
れてなるものである。 上記金属多孔体８は、ニツケル、銅もしくは鉄
系金属による発泡金属または金属繊維成形体によ
り連続気泡を有してなり、表面の気孔から内部の
空隙にまでアルミニウム合金９が充填可能なもの
が使用される。 この金属多孔体８は、トツプリング溝３が形成
されていない状態のリング支持部材６の形状に対
応する所定の形状に成形されたものが、高圧凝固
鋳造法によつてピストン本体２のアルミニウム合
金９に鋳ぐるまれる。高圧凝固鋳造法は、金属多
孔体８を装入した鋳型内にアルミニウム合金９の
溶湯を注入し、これを加圧力400Kg／cm2以上で加
圧した状態で凝固させ、金属多孔体８の内部気孔
にまでアルミニウム合金９を充填するものであ
る。この加圧力は400Kg／cm2未満ではアルミニウ
ム合金９鋳物自体の凝固組織および機械的性質に
及ぼす加圧の効果が小さく、ピストン本体２の品
質が保証され難く、また、金属多孔体８とアルミ
ニウム合金９との密着性が十分でない。 この金属多孔体８は、その体積率Vfが３〜50
％のもの、すなわち気孔率が50〜97％のものが好
適であり、特に体積率Vfが10〜30％のものを使
用する。上記金属多孔体８の体積率Vfは化合物
層１０の生成に伴つて減少するものであり、３％
未満では表層および内部に形成される金属間化合
物層１０の密度が低下し、また、体積率Vfが50
％を越えると金属間化合物層１０が80％以上とな
つて好ましくないものである。 また、金属多孔体８の気孔の孔径は0.05〜１mm
が好ましく、この孔径が0.05mm未満では気孔にア
ルミニウム合金が充填し難く、１mmを越えると金
属間化合物層１０の密度が低下し好ましくない。 一方、上記化合物層１０はピストン本体２のア
ルミニウム合金９におけるアルミニウムと金属多
孔体８の金属との金属間化合物であり、すなわち
ニツケル系金属多孔体の場合にはアルミニウムと
ニツケルの化合物層であり、銅系金属多孔体の場
合には銅とアルミニウムの化合物層であり、鉄系
金属多孔体の場合には鉄とアルミニウムの化合物
層が形成され、ピストン本体２に鋳ぐるまれた金
属多孔体８の金属間化合物生成処理（熱処理）に
よつてニツケル多孔体８のニツケルがアルミニウ
ム合金９に拡散して得るものである。 この金属間化合物層１０を形成するための熱処
理は、450〜550℃の温度で、１〜10時間加熱する
ものであり、アルミニウム合金９の溶体化処理を
兼ねるために、上記加熱の後に水焼入れを行い、
さらに、焼もどし処理（T6処理）もしくは安定
化処理（T7処理）を行うようにしてもよい。上
記加熱温度は、450℃未満では金属間化合物層１
０を形成するのに長時間を要し経済的でなく、
550℃を越えるとアルミニウム合金９鋳物自身の
強度が低下する。また、加熱時間は、１時間未満
では十分な金属間化合物層１０を形成することが
できず、10時間を越えると金属間化合物層１０の
生成がほぼ飽和し経済的でないものである。 上記リング支持部材６に対する化合物層１０の
体積率Vfは１〜80％とする。この体積率Vfが１
％未満の場合には高温強度、耐ヘタリ性に対して
十分な効果が得られず、また、80％を越えるとア
ルミニウム合金９のリング支持部材６への介在量
が少ないため、熱伝導性が悪く、また、熱応力等
が作用したときのピストン本体２との密着強度
（接合強度）が低下するとともに、硬さが増加す
るため機械加工を行うときの加工性が劣る。この
体積率Vfの最適範囲は５〜40％で、この範囲に
おいては高温硬度、耐ヘタリ性が著しく向上し、
熱伝導性にも優れる。さらに、上記金属間化合物
層１０の厚さは10μ以上ある方が高温強度、耐ヘ
タリ性を高める上で好ましい。 一方、リング支持部材６の厚さは、トツプリン
グ溝３を切削加工した後において0.1mm以上ある
方が好ましく、0.1mm未満であるとピストン本体
２のアルミニウム合金９にピストンリングからの
大きな荷重が直接作用してアルミニウム合金にヘ
タリが生じる。 次表には、本発明によるリング支持部材６の各
種条件を示し、本発明品５を除く本発明品１〜４
の耐久試験（耐ヘタリ試験）の結果を、アルミニ
ウム合金（AC8A）だけによるもの、およびニレ
ジスト鋳鉄によるものと比較して第３図に示し、
その試験装置を第４図に示す。さらに、本発明品
２および５のリング支持部材６の光学顕微鏡によ
る金属組織写真を第５図および第６図に示す。
を改善してなるアルミニウム合金製ピストンに関
するものである。 （従来技術） 一般に、デイーゼルエンジン等のピストンは、
熱膨張が小さく、耐摩耗性に優れる高珪素アルミ
ニウム合金（JIS AC8A等）によつて製造されて
いるが、ピストンリングのリング溝部にはガス圧
に対応するピストンリングの繰返し荷重が作用
し、この部分においては高温硬度を向上して耐摩
耗性、耐ヘタリ性を改善することが要求されてい
る。 アルミニウム合金製ピストンのリング溝の強化
構造の一例として、リング溝部分にニレジスト鋳
鉄をアルフイン処理してアルミニウム合金に鋳ぐ
るみリング支持部材とする技術があるが、このア
ルフイン処理はニレジスト鋳鉄をアルミニウム合
金溶湯に浸漬した後に鋳ぐるみ両者の接合強度を
向上せんとするものであるが、その処理は面倒で
ありコストの上昇を招くとともに接合強度はまだ
不十分である。しかも、このアルフイン処理をし
たものに水焼入れ等の熱処理を施すと、アルフイ
ン処理層とアルミニウム合金との間に剥離が生じ
るため、アルミニウム合金の機械的性質を向上す
る溶体化処理（熱処理）の実施が困難であり、十
分な強度が得られない。さらに、ニレジスト鋳鉄
は熱伝導率が低いため、ピストンからシリンダへ
の熱伝達を阻害してピストンの冷却に悪影響を与
える問題を有する。 また、特開昭53−31014号公報に示されるアル
ミニウム合金製ピストンは、Ni−Cr系焼結材料
などの耐熱性多孔体によるリング支持部材を高圧
凝固鋳造法でアルミニウム合金に鋳ぐるみ、多孔
体の気孔内にまでアルミニウム合金を充填して両
者の接合強度を向上するようにしたものがある。
しかし、このものでは、アルミニウム合金と多孔
体との機械的接合強度が向上しているだけであつ
て、要求される接合強度としてはまだ不十分であ
り、しかも、金属間化合物が殆ど生成されていな
いことから、焼結材料だけでは高温硬度が低く耐
摩耗性、耐ヘタリ性の向上効果は小さいものであ
る。 （発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、金属多孔体とアルミ
ニウム合金との接合強度および良好な熱伝導率を
確保しつつ、ピストンリングのリング溝部の高温
硬度を高め、耐摩耗性、耐ヘタリ性を向上したア
ルミニウム合金製ピストンを提供することを目的
とするものである。 （発明の構成） 本発明のアルミニウム合金製ピストンは、ピス
トンリングのリング溝を構成するリング支持部材
が、気孔にピストン本体のアルミニウム合金が充
填されてピストン本体に鋳ぐるまれたニツケル、
銅、鉄系金属による体積率３〜50％の金属多孔体
と、この金属多孔体とアルミニウム合金との境界
に形成された体積率１〜80％のアルミニウムと金
属多孔体の金属との化合物層とから構成されてい
ることを特徴とするものである。 （発明の効果） 金属多孔体の気孔にピストン本体のアルミニウ
ム合金が充填されてピストン本体に鋳ぐるまれ、
かつ金属多孔体とアルミニウム合金との境界にア
ルミニウムと金属多孔体の金属との化合物層が形
成されていることにより、金属多孔体とアルミニ
ウム合金との接合強度が高く、しかも金属多孔体
の内部においてもその金属と気孔内に充填された
アルミニウム合金との境界に耐熱性および高温硬
度に優れた化合物層が形成されており、特に、体
積率３〜50％の金属多孔体を使用して補強効果が
十分に得られる化合物層を体積率１〜80％に生成
することができ、耐ヘタリ性、耐摩耗性のいずれ
も十分に得られ、ガス圧に伴う繰返し荷重による
強度低下の阻止を図ることができる。しかも、ア
ルミニウム合金の溶体化処理（T6，T7処理等）
が可能でピストン本体の機械的強度（耐熱衝撃
性、疲労強度）の向上が図れ、さらに、気孔内部
へのアルミニウム合金の充填により良好な熱伝導
性を得てピストンの冷却性を阻害することがな
く、ピストンの耐久性を向上し良好な寿命を得る
ことができる。 （実施例） 第１図は本発明の一実施例によるアルミニウム
合金製ピストン１を示し、ピストン本体２の外周
部には、トツプリングを嵌挿するトツプリング溝
３と、セカンダリリングを嵌挿するセカンダリリ
ング溝４と、オイルリングを嵌挿するオイルリン
グ溝５とがそれぞれ形成されている。 上記ピストン１のトツプリング溝３は、リング
支持部材６によつて設けられ、該リング支持部材
６以外のピストン本体２はアルミニウム合金によ
つて構成されている。なお、トツプリング溝３
は、リング支持部材６に対して後加工によつて機
械切削して形成するものである。 上記リング支持部材６は、第２図の拡大摸写断
面図に示されるように、ニツケル系金属、銅系金
属、もしくは鉄系金属よりなる金属多孔体８が、
その気孔にピストン本体２のアルミニウム合金９
が充填された状態でピストン本体２に鋳ぐるま
れ、さらに、上記金属多孔体８とアルミニウム合
金９との境界に、アルミニウムと金属多孔体８の
金属との化合物層１０が体積率で１〜80％形成さ
れてなるものである。 上記金属多孔体８は、ニツケル、銅もしくは鉄
系金属による発泡金属または金属繊維成形体によ
り連続気泡を有してなり、表面の気孔から内部の
空隙にまでアルミニウム合金９が充填可能なもの
が使用される。 この金属多孔体８は、トツプリング溝３が形成
されていない状態のリング支持部材６の形状に対
応する所定の形状に成形されたものが、高圧凝固
鋳造法によつてピストン本体２のアルミニウム合
金９に鋳ぐるまれる。高圧凝固鋳造法は、金属多
孔体８を装入した鋳型内にアルミニウム合金９の
溶湯を注入し、これを加圧力400Kg／cm2以上で加
圧した状態で凝固させ、金属多孔体８の内部気孔
にまでアルミニウム合金９を充填するものであ
る。この加圧力は400Kg／cm2未満ではアルミニウ
ム合金９鋳物自体の凝固組織および機械的性質に
及ぼす加圧の効果が小さく、ピストン本体２の品
質が保証され難く、また、金属多孔体８とアルミ
ニウム合金９との密着性が十分でない。 この金属多孔体８は、その体積率Vfが３〜50
％のもの、すなわち気孔率が50〜97％のものが好
適であり、特に体積率Vfが10〜30％のものを使
用する。上記金属多孔体８の体積率Vfは化合物
層１０の生成に伴つて減少するものであり、３％
未満では表層および内部に形成される金属間化合
物層１０の密度が低下し、また、体積率Vfが50
％を越えると金属間化合物層１０が80％以上とな
つて好ましくないものである。 また、金属多孔体８の気孔の孔径は0.05〜１mm
が好ましく、この孔径が0.05mm未満では気孔にア
ルミニウム合金が充填し難く、１mmを越えると金
属間化合物層１０の密度が低下し好ましくない。 一方、上記化合物層１０はピストン本体２のア
ルミニウム合金９におけるアルミニウムと金属多
孔体８の金属との金属間化合物であり、すなわち
ニツケル系金属多孔体の場合にはアルミニウムと
ニツケルの化合物層であり、銅系金属多孔体の場
合には銅とアルミニウムの化合物層であり、鉄系
金属多孔体の場合には鉄とアルミニウムの化合物
層が形成され、ピストン本体２に鋳ぐるまれた金
属多孔体８の金属間化合物生成処理（熱処理）に
よつてニツケル多孔体８のニツケルがアルミニウ
ム合金９に拡散して得るものである。 この金属間化合物層１０を形成するための熱処
理は、450〜550℃の温度で、１〜10時間加熱する
ものであり、アルミニウム合金９の溶体化処理を
兼ねるために、上記加熱の後に水焼入れを行い、
さらに、焼もどし処理（T6処理）もしくは安定
化処理（T7処理）を行うようにしてもよい。上
記加熱温度は、450℃未満では金属間化合物層１
０を形成するのに長時間を要し経済的でなく、
550℃を越えるとアルミニウム合金９鋳物自身の
強度が低下する。また、加熱時間は、１時間未満
では十分な金属間化合物層１０を形成することが
できず、10時間を越えると金属間化合物層１０の
生成がほぼ飽和し経済的でないものである。 上記リング支持部材６に対する化合物層１０の
体積率Vfは１〜80％とする。この体積率Vfが１
％未満の場合には高温強度、耐ヘタリ性に対して
十分な効果が得られず、また、80％を越えるとア
ルミニウム合金９のリング支持部材６への介在量
が少ないため、熱伝導性が悪く、また、熱応力等
が作用したときのピストン本体２との密着強度
（接合強度）が低下するとともに、硬さが増加す
るため機械加工を行うときの加工性が劣る。この
体積率Vfの最適範囲は５〜40％で、この範囲に
おいては高温硬度、耐ヘタリ性が著しく向上し、
熱伝導性にも優れる。さらに、上記金属間化合物
層１０の厚さは10μ以上ある方が高温強度、耐ヘ
タリ性を高める上で好ましい。 一方、リング支持部材６の厚さは、トツプリン
グ溝３を切削加工した後において0.1mm以上ある
方が好ましく、0.1mm未満であるとピストン本体
２のアルミニウム合金９にピストンリングからの
大きな荷重が直接作用してアルミニウム合金にヘ
タリが生じる。 次表には、本発明によるリング支持部材６の各
種条件を示し、本発明品５を除く本発明品１〜４
の耐久試験（耐ヘタリ試験）の結果を、アルミニ
ウム合金（AC8A）だけによるもの、およびニレ
ジスト鋳鉄によるものと比較して第３図に示し、
その試験装置を第４図に示す。さらに、本発明品
２および５のリング支持部材６の光学顕微鏡によ
る金属組織写真を第５図および第６図に示す。
【表】
【表】
使用したアルミニウム合金（JIS AC8A）の組
成の重量％は、次の通りである。 Al Cu Si Mg Fe Ni 残部 1.0 12.2 1.1 0.17 1.3 また、本発明品５（第６図）におけるニツケル
多孔体への銅メツキの厚さは10μである。 第５図において、斑点を有する多面積のマトリ
ツクスがアルミニウム合金９、灰色層で縁取され
た中間の白色層が残留したニツケル金属多孔体
８、このニツケル金属多孔体８の外周に膜状に形
成されている灰色層（Niリツチ）および白色層
（Alリツチ）が化合物層１０であり、ニツケル多
孔体８の内部の黒色の部分は、ニツケル多孔体８
の製造過程でニツケル多孔体８に付着していた黒
鉛が現われたものである。また、第６図におい
て、斑点を有する多面積のマトリツクスアルミニ
ウム合金９、白色層がニツケル金属多孔体８、こ
の外周に境界線状に灰色に残留しているのが銅メ
ツキ層で、これの外周に形成されている薄い灰色
層（Cuリツチ）およびさらに薄い灰色層（Alリ
ツチ）が化合物層１０である。 上記のような本発明品１〜４およびアルミニウ
ム合金（JIS AC8A）もしくはニレジスト鋳鉄に
よつて円柱状（直径28mm、長さ15mm）の試料Ａを
作成し、これを第４図の試験装置の保温炉１１内
に設置されたホルダー１２に装着し、ガイド１３
に沿つて往復移動するプランジヤ１４の先端に固
着された押圧体１５の球状先端（直径10mm）で所
定サイクル押圧し、試料表面に形成された凹部の
ヘタリ直径（ヘタリ深さ）を計測したものであ
る。なお、試験サイクルは毎分1200回で50万サイ
クル繰返し、全体で約７時間の試験を行い、荷重
は片振20Kgでプリロードが５Kgである。 上記試験の結果を示す第３図のグラフから明ら
かなように、金属間化合物層１０の体積率Vf（上
記表に記載）が多いものほどヘタリ直径（ヘタリ
深さ）が小さく、耐ヘタリ性に優れる。 また、形成される金属間化合物の高温硬度およ
び熱伝導率は下表の通りである。
成の重量％は、次の通りである。 Al Cu Si Mg Fe Ni 残部 1.0 12.2 1.1 0.17 1.3 また、本発明品５（第６図）におけるニツケル
多孔体への銅メツキの厚さは10μである。 第５図において、斑点を有する多面積のマトリ
ツクスがアルミニウム合金９、灰色層で縁取され
た中間の白色層が残留したニツケル金属多孔体
８、このニツケル金属多孔体８の外周に膜状に形
成されている灰色層（Niリツチ）および白色層
（Alリツチ）が化合物層１０であり、ニツケル多
孔体８の内部の黒色の部分は、ニツケル多孔体８
の製造過程でニツケル多孔体８に付着していた黒
鉛が現われたものである。また、第６図におい
て、斑点を有する多面積のマトリツクスアルミニ
ウム合金９、白色層がニツケル金属多孔体８、こ
の外周に境界線状に灰色に残留しているのが銅メ
ツキ層で、これの外周に形成されている薄い灰色
層（Cuリツチ）およびさらに薄い灰色層（Alリ
ツチ）が化合物層１０である。 上記のような本発明品１〜４およびアルミニウ
ム合金（JIS AC8A）もしくはニレジスト鋳鉄に
よつて円柱状（直径28mm、長さ15mm）の試料Ａを
作成し、これを第４図の試験装置の保温炉１１内
に設置されたホルダー１２に装着し、ガイド１３
に沿つて往復移動するプランジヤ１４の先端に固
着された押圧体１５の球状先端（直径10mm）で所
定サイクル押圧し、試料表面に形成された凹部の
ヘタリ直径（ヘタリ深さ）を計測したものであ
る。なお、試験サイクルは毎分1200回で50万サイ
クル繰返し、全体で約７時間の試験を行い、荷重
は片振20Kgでプリロードが５Kgである。 上記試験の結果を示す第３図のグラフから明ら
かなように、金属間化合物層１０の体積率Vf（上
記表に記載）が多いものほどヘタリ直径（ヘタリ
深さ）が小さく、耐ヘタリ性に優れる。 また、形成される金属間化合物の高温硬度およ
び熱伝導率は下表の通りである。
【表】
上記事項から明らかなように、本発明によるピ
ストンのトツプリング溝３を構成するリング支持
部材６が、高温硬度、耐熱性に優れた金属間化合
物層をその表層および内部に高密度に有する結
果、耐熱性のある化合物がその骨格を形成して繰
返し荷重に対する耐ヘタリ性および耐摩耗性が改
善されている。
ストンのトツプリング溝３を構成するリング支持
部材６が、高温硬度、耐熱性に優れた金属間化合
物層をその表層および内部に高密度に有する結
果、耐熱性のある化合物がその骨格を形成して繰
返し荷重に対する耐ヘタリ性および耐摩耗性が改
善されている。
第１図は本発明の第１の実施例を示すアルミニ
ウム合金製ピストンの部分断面正面図、第２図は
壁部材の組織を拡大摸写した断面図、第３図は耐
ヘタリ試験の結果を示すグラフ、第４図は第３図
の試験装置の説明図、第５図および第６図は壁部
材の金属組織の一例を示す光学顕微鏡写真であ
る。 １…ピストン、２…ピストン本体、３…トツプ
リング溝、６…リング支持部材、８…金属多孔
体、９…アルミニウム合金、１０…化合物層。
ウム合金製ピストンの部分断面正面図、第２図は
壁部材の組織を拡大摸写した断面図、第３図は耐
ヘタリ試験の結果を示すグラフ、第４図は第３図
の試験装置の説明図、第５図および第６図は壁部
材の金属組織の一例を示す光学顕微鏡写真であ
る。 １…ピストン、２…ピストン本体、３…トツプ
リング溝、６…リング支持部材、８…金属多孔
体、９…アルミニウム合金、１０…化合物層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ピストンリングのリング溝を構成するリング
支持部材を備えたアルミニウム合金製ピストンに
おいて、上記リング支持部材が、気孔にピストン
本体のアルミニウム合金が充填されてピストン本
体に鋳ぐるまれた体積率３〜50％の金属多孔体
と、この金属多孔体とアルミニウム合金との境界
に形成された体積率１〜80％のアルミニウムと金
属多孔体の金属との化合物層とから構成されてい
ることを特徴とするアルミニウム合金製ピスト
ン。 ２ 上記金属多孔体がニツケル系金属であるとと
もに、化合物層がアルミニウムとニツケルの化合
物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアルミニウム合金製ピストン。 ３ 上記金属多孔体が銅系金属であるとともに、
化合物層がアルミニウムと銅の化合物であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルミ
ニウム合金製ピストン。 ４ 上記金属多孔体が鉄系金属であるとともに、
化合物層がアルミニウムと鉄の化合物であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルミ
ニウム合金製ピストン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218883A JPS59218341A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | アルミニウム合金製ピストン |
| DE19843418405 DE3418405A1 (de) | 1983-05-18 | 1984-05-17 | Verfahren zur herstellung von gussteilen aus aluminiumlegierung und aus einer aluminiumlegierung bestehender kolben |
| US06/867,597 US4966221A (en) | 1983-05-18 | 1986-05-27 | Method of producing aluminum alloy castings and piston made of aluminum alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218883A JPS59218341A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | アルミニウム合金製ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218341A JPS59218341A (ja) | 1984-12-08 |
| JPH0330708B2 true JPH0330708B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=14047459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9218883A Granted JPS59218341A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-25 | アルミニウム合金製ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218341A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272457U (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | ||
| AU615265B2 (en) * | 1988-03-09 | 1991-09-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Aluminum alloy composite material with intermetallic compound finely dispersed in matrix among reinforcing elements |
| JP2788448B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1998-08-20 | マツダ株式会社 | 繊維複合部材の製造方法 |
| DE102013215020A1 (de) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Mahle International Gmbh | Infiltrierbares Einlegeteil |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331014A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-23 | Mahle Gmbh | Internal combustion engine pressed aluminium piston having different insert and method of manufacturing |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP9218883A patent/JPS59218341A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331014A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-23 | Mahle Gmbh | Internal combustion engine pressed aluminium piston having different insert and method of manufacturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59218341A (ja) | 1984-12-08 |
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