JPS6128006B2 - - Google Patents
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- JPS6128006B2 JPS6128006B2 JP16803982A JP16803982A JPS6128006B2 JP S6128006 B2 JPS6128006 B2 JP S6128006B2 JP 16803982 A JP16803982 A JP 16803982A JP 16803982 A JP16803982 A JP 16803982A JP S6128006 B2 JPS6128006 B2 JP S6128006B2
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- fiber
- matrix
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- fiber molded
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- Expired
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Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化複合部材の製造方法に関す
る。
る。
本出願人は、先にステンレス鋼繊維等の無機質
繊維相互間を銅系ろう材により、または焼成処理
することにより部分的に拡散接着して繊維成形体
を成形し、それにマトリツクスとしての軽合金を
高圧凝固鋳造法により充填複合させて部材の鋳造
と同時にその所定箇所を繊維強化した複合部材の
製造方法を提案した。上記高圧凝固鋳造法によれ
ば、マトリツクスを繊維成形体に十分に充填複合
させることができ、この種繊維強化複合部材を製
造する上に有効である。
繊維相互間を銅系ろう材により、または焼成処理
することにより部分的に拡散接着して繊維成形体
を成形し、それにマトリツクスとしての軽合金を
高圧凝固鋳造法により充填複合させて部材の鋳造
と同時にその所定箇所を繊維強化した複合部材の
製造方法を提案した。上記高圧凝固鋳造法によれ
ば、マトリツクスを繊維成形体に十分に充填複合
させることができ、この種繊維強化複合部材を製
造する上に有効である。
本発明者等は上記複合部材の物性について種々
検討を加えた結果、前記繊維はろう接および焼成
の際に高温加熱されるため繊維自体が焼なまされ
てその強度が低下する傾向にあり、複合部材の強
度に影響を与えることを究明した。
検討を加えた結果、前記繊維はろう接および焼成
の際に高温加熱されるため繊維自体が焼なまされ
てその強度が低下する傾向にあり、複合部材の強
度に影響を与えることを究明した。
本発明は上記に鑑み、強化用繊維として析出硬
化形ステンレス鋼繊維を用い、この繊維および部
材自体に特定の熱処理を施すことにより強度を向
上させた繊維強化複合部材を得ることのできる前
記製造方法を提供することも目的とし、析出硬化
形ステンレス鋼繊維を用いて高温下で繊維成形体
を成形する工程と、該繊維成形体を冷却すること
によりそれに対する溶体化処理を完結する工程
と、前記繊維成形体にマトリツクスとしてのアル
ミニウム合金を高圧凝固鋳造法により充填複合さ
せると同時に部材を製造する工程と、該部材を加
熱後冷却して前記繊維成形体に析出硬化処理を施
すと同時に前記マトリツクスに溶体化処理を施す
工程と、前記部材を再び加熱後冷却して前記マト
リツクスに人工時効処理を施す工程と、を用いる
ことを特徴とする。
化形ステンレス鋼繊維を用い、この繊維および部
材自体に特定の熱処理を施すことにより強度を向
上させた繊維強化複合部材を得ることのできる前
記製造方法を提供することも目的とし、析出硬化
形ステンレス鋼繊維を用いて高温下で繊維成形体
を成形する工程と、該繊維成形体を冷却すること
によりそれに対する溶体化処理を完結する工程
と、前記繊維成形体にマトリツクスとしてのアル
ミニウム合金を高圧凝固鋳造法により充填複合さ
せると同時に部材を製造する工程と、該部材を加
熱後冷却して前記繊維成形体に析出硬化処理を施
すと同時に前記マトリツクスに溶体化処理を施す
工程と、前記部材を再び加熱後冷却して前記マト
リツクスに人工時効処理を施す工程と、を用いる
ことを特徴とする。
以下、本発明を内燃機関用コンロツドの製造に
適用した一実施例について説明した。
適用した一実施例について説明した。
実施例
第１、第２図はアルミニウム合金製コンロツド
を示し、１は桿部で、その両端にそれぞれ環状小
端部２および半環状大端部半体３が一体に設けら
れている。桿部１はその軸線方向に配設された析
出硬化形ステンレス鋼繊維成形体Ｆにより繊維強
化されている。
を示し、１は桿部で、その両端にそれぞれ環状小
端部２および半環状大端部半体３が一体に設けら
れている。桿部１はその軸線方向に配設された析
出硬化形ステンレス鋼繊維成形体Ｆにより繊維強
化されている。
上記コンロツドは以下に述べる方法により製造
される。
される。
先ず、JIS SUS 631J1で表わされる直径80μの
析出硬化形ステンレス鋼繊維（以下PH鋼繊維と
称する。）を耐熱性ガラス管内に銅系ろう材と共
に挿入し、これを1120℃に15分間保持してろう材
を溶融し、これにより繊維相互間を部分的に拡散
接着して繊維成形体Ｆを成形し、次いで繊維成形
体Ｆを10℃／秒の冷却速度で冷却する。
析出硬化形ステンレス鋼繊維（以下PH鋼繊維と
称する。）を耐熱性ガラス管内に銅系ろう材と共
に挿入し、これを1120℃に15分間保持してろう材
を溶融し、これにより繊維相互間を部分的に拡散
接着して繊維成形体Ｆを成形し、次いで繊維成形
体Ｆを10℃／秒の冷却速度で冷却する。
上記温度1120℃は銅系ろう材の融点であると共
にPH鋼繊維の溶体化温度であり、したがつてこ
の温度から前記速度で冷却することにより繊維成
形体Ｆは溶体化処理を施される。この繊維成形体
Ｆのかさ密度は2.65ｇ/c.c.で良好な保形性を有す
る。
にPH鋼繊維の溶体化温度であり、したがつてこ
の温度から前記速度で冷却することにより繊維成
形体Ｆは溶体化処理を施される。この繊維成形体
Ｆのかさ密度は2.65ｇ/c.c.で良好な保形性を有す
る。
次いで、繊維成形体Ｆを金型の桿部形成用キヤ
ビテイ内に配設し、マトリツクスＭとしてアルミ
ニウム合金（JIS AC8B材）を用い高圧凝固鋳造
法を適用してコンロツドを鋳造すると同時にその
桿部１において繊維成形体Ｆにマトリツクス１を
充填複合させて桿部１を繊維強化する。
ビテイ内に配設し、マトリツクスＭとしてアルミ
ニウム合金（JIS AC8B材）を用い高圧凝固鋳造
法を適用してコンロツドを鋳造すると同時にその
桿部１において繊維成形体Ｆにマトリツクス１を
充填複合させて桿部１を繊維強化する。
その後コンロツドを500℃で５時間加熱し、次
いで60℃以上の湯を用いて冷却する。この熱処理
によりマトリツクスＭとしてのアルミニウム合金
は溶体化処理を施される。同時に繊維成形体Ｆを
構成するPH鋼繊維は析出硬化処理を施されるの
でその強度の向上が図られる。
いで60℃以上の湯を用いて冷却する。この熱処理
によりマトリツクスＭとしてのアルミニウム合金
は溶体化処理を施される。同時に繊維成形体Ｆを
構成するPH鋼繊維は析出硬化処理を施されるの
でその強度の向上が図られる。
上記溶体化および析出硬化処理の温度は450〜
510℃が適当であり、450℃を下回るとPH鋼繊維
の析出硬化処理が不可能となり、一方510℃を上
回るとアルミニウム合金とPH鋼繊維が反応する
おそれがある。
510℃が適当であり、450℃を下回るとPH鋼繊維
の析出硬化処理が不可能となり、一方510℃を上
回るとアルミニウム合金とPH鋼繊維が反応する
おそれがある。
上記処理後コンロツドを170℃で10時間加熱し
た後空冷してマトリツクスＭとしてのアルミニウ
ム合金に人工時効処理を施し、アルミニウム合金
の強度を向上させる。
た後空冷してマトリツクスＭとしてのアルミニウ
ム合金に人工時効処理を施し、アルミニウム合金
の強度を向上させる。
第３図はPH鋼繊維と、JIS SUS 27で表わさ
れるステンレス鋼繊維の弾性比例限界を示すも
ので、Ａは各繊維の熱処理前、Ｂは溶体化処理
後、Ｃは析出硬化処理後である。第３図から明ら
かなようにPH鋼繊維は前記熱処理によりその
強度がステンレス鋼繊維に比べて大幅に向上す
る。
れるステンレス鋼繊維の弾性比例限界を示すも
ので、Ａは各繊維の熱処理前、Ｂは溶体化処理
後、Ｃは析出硬化処理後である。第３図から明ら
かなようにPH鋼繊維は前記熱処理によりその
強度がステンレス鋼繊維に比べて大幅に向上す
る。
本発明においては、前記各工程を経て、上記の
ようにPH鋼繊維の強度向上を図ると共にアルミ
ニウム合金には溶体化および人工時効処理を施し
てその強度を向上させるもので、これによりコン
ロツド桿部１の耐力はPH鋼繊維を用いた場合
38.5Kg/mm2となる。これに対しステンレス鋼繊維
を用いた場合には桿部１の耐力は29.0Kg/mm2と
なるもので、本発明により得られたコンロツドの
桿部においてはその耐力がステンレス鋼繊維を用
いたものに比べて飛躍的に増大することが確認さ
れた。
ようにPH鋼繊維の強度向上を図ると共にアルミ
ニウム合金には溶体化および人工時効処理を施し
てその強度を向上させるもので、これによりコン
ロツド桿部１の耐力はPH鋼繊維を用いた場合
38.5Kg/mm2となる。これに対しステンレス鋼繊維
を用いた場合には桿部１の耐力は29.0Kg/mm2と
なるもので、本発明により得られたコンロツドの
桿部においてはその耐力がステンレス鋼繊維を用
いたものに比べて飛躍的に増大することが確認さ
れた。
なお、前記耐力は繊維成形体の体積含有率
Vf、桿部の横断面積および各繊維の析出硬化処
理後の弾性比例限界に基づいて求められたもので
ある。
Vf、桿部の横断面積および各繊維の析出硬化処
理後の弾性比例限界に基づいて求められたもので
ある。
以上のように本発明によれば、軽量で、且つ高
強度な繊維強化複合部材を得ることができ、この
種複合部材はコンロツド等自動車用部品として有
効である。また析出硬化形ステンレス鋼繊維成形
体とアルミニウム合金マトリツクスを組合せて繊
維成形体の析出硬化処理とマトリツクスの溶体化
処理を一工程で行うので、製造工数およびコスト
を低減することができ、量産性に優れている。
強度な繊維強化複合部材を得ることができ、この
種複合部材はコンロツド等自動車用部品として有
効である。また析出硬化形ステンレス鋼繊維成形
体とアルミニウム合金マトリツクスを組合せて繊
維成形体の析出硬化処理とマトリツクスの溶体化
処理を一工程で行うので、製造工数およびコスト
を低減することができ、量産性に優れている。
第１図は本発明により得られた内燃機関用コン
ロツドの縦断正面図、第２図は第１図−線断
面図、第３図は析出硬化形ステンレス繊維等にお
ける熱処理段階と弾性比例限界の関係を示すグラ
フである。 Ｆ……繊維成形体、Ｍ……マトリツクス。
ロツドの縦断正面図、第２図は第１図−線断
面図、第３図は析出硬化形ステンレス繊維等にお
ける熱処理段階と弾性比例限界の関係を示すグラ
フである。 Ｆ……繊維成形体、Ｍ……マトリツクス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 析出硬化形ステンレス鋼繊維を用いて高温下
で繊維成形体を成形する工程と、該繊維成形体を
冷却することによりそれに対する溶体化処理を完
結する工程と、前記繊維成形体にマトリツクスと
してのアルミニウム合金を高圧凝固鋳造法により
充填複合させると同時に部材を鋳造する工程と、
該部材を加熱後冷却して前記繊維成形体に析出硬
化処理を施すと同時に前記マトリツクスに溶体化
処理を施す工程と、前記部材を再び加熱後冷却し
て前記マトリツクスに人工時効処理を施す工程
と、よりなる繊維強化複合部材の製造方法。 ２ 前記繊維強化複合部材は内燃機関用コンロツ
ドであり、その桿部が溶体化処理後析出硬化処理
を施された析出硬化形ステンレス鋼繊維成形体
と、該繊維成形体に高圧凝固鋳造法により充填複
合され、溶体化処理後人工時効処理を施されたア
ルミニウム合金マトリツクスとより構成されるよ
うにした、特許請求の範囲第１項記載の繊維強化
複合部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16803982A JPS5967335A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16803982A JPS5967335A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967335A JPS5967335A (ja) | 1984-04-17 |
| JPS6128006B2 true JPS6128006B2 (ja) | 1986-06-28 |
Family
ID=15860680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16803982A Granted JPS5967335A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 繊維強化複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001012871A1 (fr) * | 1999-08-10 | 2001-02-22 | Nhk Spring Co., Ltd. | Materiau composite a matrice metallique et son utilisation dans un piston |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829053A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-23 | 宁波市鄞州永佳电机工具有限公司 | 一种内六角扳手 |
| CN112958757A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-15 | 苏州鸿翼卫蓝新材科技有限公司 | 一种复合传动轴制备方法 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16803982A patent/JPS5967335A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001012871A1 (fr) * | 1999-08-10 | 2001-02-22 | Nhk Spring Co., Ltd. | Materiau composite a matrice metallique et son utilisation dans un piston |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967335A (ja) | 1984-04-17 |
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