JPH0230790B2 - - Google Patents
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- JPH0230790B2 JPH0230790B2 JP58087197A JP8719783A JPH0230790B2 JP H0230790 B2 JPH0230790 B2 JP H0230790B2 JP 58087197 A JP58087197 A JP 58087197A JP 8719783 A JP8719783 A JP 8719783A JP H0230790 B2 JPH0230790 B2 JP H0230790B2
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Classifications
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- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- H—ELECTRICITY
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、アルミニウム合金鋳物の一部に金属
間化合物層を生成して高温硬度、耐摩耗性、耐ヘ
タリ性等を向上したアルミニウム合金鋳物の製造
方法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のピストン等は、
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、例えば、ピストンのヘツド部は熱料噴射
ノズルから噴射された高圧熱料の侵食作用を受
け、また、ピストンリング用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
れらの部分においては高温硬度を向上して耐摩耗
性（耐侵食性）、耐ヘタリ性を改善することが要
求されている。 アルミニウム合金鋳物の表面強化方法の１つ
に、異種金属を鋳ぐるむ技術があり、重力鋳造、
ダイカスト鋳造によつて鋳ぐるみが行われてい
る。しかるに、重力鋳造の場合、鋳ぐるみ体が連
続気孔を有する金属多孔体や金属繊維成形体によ
るときには、アルミニウム合金溶湯をこの金属多
孔体の内部気孔にまで充填することはできず、鋳
ぐるみ体表面とアルミニウム合金との密着が不十
分であり、両者の接合強度が不足し、熱負荷が作
用したときなどにクラツク、剥離等が発生する恐
れがある。一方、ダイカスト鋳造の場合は、密着
性、充填性は向上するが、製品へのエアーの巻き
込みが避けられず、その鋳ぐるみ品は加熱時にエ
アーが膨張することによるブリスター発生のた
め、熱処理が困難であり、アルミニウム合金の強
度向上、金属間化合物（固相拡散層）の生成によ
る耐摩耗性、耐ヘタリ性の向上を図ることはでき
ない。 また、特開昭53−31014号公報に示されるよう
に、Ni−Cr系焼結材料などの耐熱性多孔体を高
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接合強度はまだ不
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。 さらに、特開昭54−151715号公報に示される技
術は、アルミニウム溶湯にニツケル等の金属多孔
体を浸漬して表面を封孔し、熱処理によつて表面
にニツケルとアルミニウムの化合物層を形成し、
その後この金属多孔体をアルミニウム合金で鋳ぐ
るみ、化合物層で耐熱性、耐食性を向上したもの
がある。しかし、このものでは、金属多孔体は単
にアルミニウム合金で鋳ぐるまれているだけで上
記化合物層とアルミニウム合金の接合強度が不十
分であり、しかも、化合物層の形成は金属多孔体
の表面だけであり、耐熱性（高温硬度）、耐侵食
性の向上効果は不十分である。 （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を高めつつ金属間化合物
層を生成して高温硬度を高め、耐摩耗性、耐ヘタ
リ性を向上したアルミニウム合金鋳物を得るため
の製造方法を提供せんとするものである。 （発明の構成） 本発明のアルミニウム合金鋳物の製造方法は、
金型内に金属多孔体を保持して該金型内にアルミ
ニウム合金の溶湯を注入し、その後、加圧力400
Kg／cm2以上の高圧凝固鋳造法で金属多孔体を鋳ぐ
るんだアルミニウム合金鋳物素材を成形し、次
に、該アルミニウム合金鋳物素材を450〜550℃の
温度で１〜10時間加熱保持して金属多孔体とアル
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を生成する金属間化合物生
成処理を施すことを特徴とするものである。 上記金属多孔体はニツケル、銅もしくは鉄系金
属等による発泡金属または金属繊維成形体により
なり、高圧凝固鋳造法によつてその気孔にアルミ
ニウム合金を充填した状態で鋳ぐるんでアルミニ
ウム合金素材を成形する。高圧凝固鋳造法は、金
属多孔体を装入保持した金型内にアルミニウム合
金の溶湯を注入し、これを加圧力400Kg／cm2以上
（例えば600Kg／cm2もしくは1000Kg／cm2）で加圧し
た状態で凝固させるものである。この加圧力は
400Kg／cm2未満ではアルミニウム合金鋳物自体の
凝固組識および機械的性質に及ぼす加圧の効果が
小さくてその品質が保証され難く、また、金属多
孔体とアルミニウム合金との密着性が十分でな
く、金属間化合物生成処理において、金属多孔体
とアルミニウム合金との境界に良好なアルミニウ
ムと金属多孔体の金属との化金物層を生成するこ
とが困難である。 また、上記高圧凝固鋳造法において、アルミニ
ウム合金溶湯の充填性を向上するため、金属多孔
体を予備加熱してから注湯加圧を行うようにして
もよい。 上記金属多孔体は、その形状、体積率は任意で
あるが、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
率がVf5〜40％のものが最適である。上記金属多
孔体の体積率Vfは化合物層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
が体積率80％以上とつて好ましくないものであ
る。また、金属多孔体の気孔の孔径は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
属間化合物層の密度が低下し好ましくない。 一方、上記アルミニウム合金鋳物素材に金属間
化合物生成処理を施して得た化合物層は、アルミ
ニウム合金におけるアルミニウムと金属多孔体の
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を生成
するものであり、金属多孔体の金属がアルミニウ
ム合金に拡散して得られるものである。 この金属間化合物生成処理は、450〜550℃の温
度で、１〜10時間加熱保持するものであり、上記
加熱温度は、450℃未満では金属間化合物層を形
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の生成がほぼ飽和し経
済的でないものである。 この金属間化合物生成処理には、アルミニウム
合金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
処理等）を行うようにしてもよい。 上記金属多孔体を鋳ぐるんだ部分における化合
物層の体積率Vfは１〜80％とするのが好ましい。
この体積率Vfが１％未満の場合には高温強度、
耐摩耗性、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の
介在量が少ないため、熱応力等が作用したときの
アルミニウム合金母材との密着強度（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。さらに、上記金属
間化合物層の厚さは10μ以上ある方が高温強度、
耐摩耗性、耐ヘタリ性を高める上で好ましい。 一方、金属多孔体を鋳ぐるんでなる厚さは0.1
mm以上ある方が好ましく、0.1mm未満であると特
に耐摩耗性、耐ヘタリ性に対して長時間良好に保
つことができないものである。 （発明の効果） 高圧凝固鋳造法により金属多孔体の気孔にアル
ミニウム合金を充填して鋳ぐるみ金属多孔体とア
ルミニウム合金とを十分に密着させ、かつ金属間
化合物生成処理により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
との化合物層を形成することにより、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を形成しており、
耐摩耗性、耐ヘタリ性のいずれも十分に得ること
ができ、耐久性を向上することができる。 （実施例） 次に本発明によるデイーゼルエンジン用ピスト
ンの製造についての実施例を示す。 第１図は本発明方法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、トツプリングを嵌装するトツプリング溝３
と、セカンダリリングを嵌装するセカンダリリン
グ溝４と、オイルリングを嵌装するオイルリング
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。 上記ピストン１の製造は、まず、第２図に示す
ように、金属多孔体によつてリング支持部材６を
成形する。この場合、トツプリング溝３は後加工
で切削して形成するので、単なるリング状に成形
する。 このリング支持部材６を、第３図に示すよう
に、上型７ａ、下型７ｂ、中間型７ｃよりなる金
型７内に装入保持し、この金型７内のキヤビテイ
８に下型７ｂに開設された注湯口７ｄからアルミ
ニウム合金溶湯を注入し、この溶湯に400Kg／cm2
以上の加圧力を加えて、溶湯が凝固するまで高い
加圧力を保持して高圧凝固鋳造法を行う。 これにより、第４図に示すように、ピストン本
体２の一部に金属多孔体によるリング支持部材６
を鋳ぐるんでなるアルミニウム合金鋳物素材９を
成形する。このリング支持部材６は、その金属多
孔体の気孔内にアルミニウム合金が充填されてい
る。 次に、このアルミニウム合金鋳物素材９を加熱
炉に装入し、熱処理による金属間化合物生成処理
を行つてリング支持部材６における金属多孔体と
アルミニウム合金との境界に金属間化合物層を生
成するとともに、アルミニウム合金母材の溶体化
処理を施した後、機械切削加工を行つて、第１図
の如きリング支持部材６にトツプリング溝３を形
成するとともに、セカンダリリング溝４およびオ
イルリング溝５を形成してなる。 第５図ないし第９図は、下記表に示す各種条件
において製造したアルミニウム合金鋳物の光学顕
微鏡による金属組織写真を示すものである。
間化合物層を生成して高温硬度、耐摩耗性、耐ヘ
タリ性等を向上したアルミニウム合金鋳物の製造
方法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のピストン等は、
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、例えば、ピストンのヘツド部は熱料噴射
ノズルから噴射された高圧熱料の侵食作用を受
け、また、ピストンリング用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
れらの部分においては高温硬度を向上して耐摩耗
性（耐侵食性）、耐ヘタリ性を改善することが要
求されている。 アルミニウム合金鋳物の表面強化方法の１つ
に、異種金属を鋳ぐるむ技術があり、重力鋳造、
ダイカスト鋳造によつて鋳ぐるみが行われてい
る。しかるに、重力鋳造の場合、鋳ぐるみ体が連
続気孔を有する金属多孔体や金属繊維成形体によ
るときには、アルミニウム合金溶湯をこの金属多
孔体の内部気孔にまで充填することはできず、鋳
ぐるみ体表面とアルミニウム合金との密着が不十
分であり、両者の接合強度が不足し、熱負荷が作
用したときなどにクラツク、剥離等が発生する恐
れがある。一方、ダイカスト鋳造の場合は、密着
性、充填性は向上するが、製品へのエアーの巻き
込みが避けられず、その鋳ぐるみ品は加熱時にエ
アーが膨張することによるブリスター発生のた
め、熱処理が困難であり、アルミニウム合金の強
度向上、金属間化合物（固相拡散層）の生成によ
る耐摩耗性、耐ヘタリ性の向上を図ることはでき
ない。 また、特開昭53−31014号公報に示されるよう
に、Ni−Cr系焼結材料などの耐熱性多孔体を高
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接合強度はまだ不
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。 さらに、特開昭54−151715号公報に示される技
術は、アルミニウム溶湯にニツケル等の金属多孔
体を浸漬して表面を封孔し、熱処理によつて表面
にニツケルとアルミニウムの化合物層を形成し、
その後この金属多孔体をアルミニウム合金で鋳ぐ
るみ、化合物層で耐熱性、耐食性を向上したもの
がある。しかし、このものでは、金属多孔体は単
にアルミニウム合金で鋳ぐるまれているだけで上
記化合物層とアルミニウム合金の接合強度が不十
分であり、しかも、化合物層の形成は金属多孔体
の表面だけであり、耐熱性（高温硬度）、耐侵食
性の向上効果は不十分である。 （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を高めつつ金属間化合物
層を生成して高温硬度を高め、耐摩耗性、耐ヘタ
リ性を向上したアルミニウム合金鋳物を得るため
の製造方法を提供せんとするものである。 （発明の構成） 本発明のアルミニウム合金鋳物の製造方法は、
金型内に金属多孔体を保持して該金型内にアルミ
ニウム合金の溶湯を注入し、その後、加圧力400
Kg／cm2以上の高圧凝固鋳造法で金属多孔体を鋳ぐ
るんだアルミニウム合金鋳物素材を成形し、次
に、該アルミニウム合金鋳物素材を450〜550℃の
温度で１〜10時間加熱保持して金属多孔体とアル
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を生成する金属間化合物生
成処理を施すことを特徴とするものである。 上記金属多孔体はニツケル、銅もしくは鉄系金
属等による発泡金属または金属繊維成形体により
なり、高圧凝固鋳造法によつてその気孔にアルミ
ニウム合金を充填した状態で鋳ぐるんでアルミニ
ウム合金素材を成形する。高圧凝固鋳造法は、金
属多孔体を装入保持した金型内にアルミニウム合
金の溶湯を注入し、これを加圧力400Kg／cm2以上
（例えば600Kg／cm2もしくは1000Kg／cm2）で加圧し
た状態で凝固させるものである。この加圧力は
400Kg／cm2未満ではアルミニウム合金鋳物自体の
凝固組識および機械的性質に及ぼす加圧の効果が
小さくてその品質が保証され難く、また、金属多
孔体とアルミニウム合金との密着性が十分でな
く、金属間化合物生成処理において、金属多孔体
とアルミニウム合金との境界に良好なアルミニウ
ムと金属多孔体の金属との化金物層を生成するこ
とが困難である。 また、上記高圧凝固鋳造法において、アルミニ
ウム合金溶湯の充填性を向上するため、金属多孔
体を予備加熱してから注湯加圧を行うようにして
もよい。 上記金属多孔体は、その形状、体積率は任意で
あるが、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
率がVf5〜40％のものが最適である。上記金属多
孔体の体積率Vfは化合物層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
が体積率80％以上とつて好ましくないものであ
る。また、金属多孔体の気孔の孔径は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
属間化合物層の密度が低下し好ましくない。 一方、上記アルミニウム合金鋳物素材に金属間
化合物生成処理を施して得た化合物層は、アルミ
ニウム合金におけるアルミニウムと金属多孔体の
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を生成
するものであり、金属多孔体の金属がアルミニウ
ム合金に拡散して得られるものである。 この金属間化合物生成処理は、450〜550℃の温
度で、１〜10時間加熱保持するものであり、上記
加熱温度は、450℃未満では金属間化合物層を形
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の生成がほぼ飽和し経
済的でないものである。 この金属間化合物生成処理には、アルミニウム
合金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
処理等）を行うようにしてもよい。 上記金属多孔体を鋳ぐるんだ部分における化合
物層の体積率Vfは１〜80％とするのが好ましい。
この体積率Vfが１％未満の場合には高温強度、
耐摩耗性、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の
介在量が少ないため、熱応力等が作用したときの
アルミニウム合金母材との密着強度（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。さらに、上記金属
間化合物層の厚さは10μ以上ある方が高温強度、
耐摩耗性、耐ヘタリ性を高める上で好ましい。 一方、金属多孔体を鋳ぐるんでなる厚さは0.1
mm以上ある方が好ましく、0.1mm未満であると特
に耐摩耗性、耐ヘタリ性に対して長時間良好に保
つことができないものである。 （発明の効果） 高圧凝固鋳造法により金属多孔体の気孔にアル
ミニウム合金を充填して鋳ぐるみ金属多孔体とア
ルミニウム合金とを十分に密着させ、かつ金属間
化合物生成処理により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
との化合物層を形成することにより、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を形成しており、
耐摩耗性、耐ヘタリ性のいずれも十分に得ること
ができ、耐久性を向上することができる。 （実施例） 次に本発明によるデイーゼルエンジン用ピスト
ンの製造についての実施例を示す。 第１図は本発明方法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、トツプリングを嵌装するトツプリング溝３
と、セカンダリリングを嵌装するセカンダリリン
グ溝４と、オイルリングを嵌装するオイルリング
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。 上記ピストン１の製造は、まず、第２図に示す
ように、金属多孔体によつてリング支持部材６を
成形する。この場合、トツプリング溝３は後加工
で切削して形成するので、単なるリング状に成形
する。 このリング支持部材６を、第３図に示すよう
に、上型７ａ、下型７ｂ、中間型７ｃよりなる金
型７内に装入保持し、この金型７内のキヤビテイ
８に下型７ｂに開設された注湯口７ｄからアルミ
ニウム合金溶湯を注入し、この溶湯に400Kg／cm2
以上の加圧力を加えて、溶湯が凝固するまで高い
加圧力を保持して高圧凝固鋳造法を行う。 これにより、第４図に示すように、ピストン本
体２の一部に金属多孔体によるリング支持部材６
を鋳ぐるんでなるアルミニウム合金鋳物素材９を
成形する。このリング支持部材６は、その金属多
孔体の気孔内にアルミニウム合金が充填されてい
る。 次に、このアルミニウム合金鋳物素材９を加熱
炉に装入し、熱処理による金属間化合物生成処理
を行つてリング支持部材６における金属多孔体と
アルミニウム合金との境界に金属間化合物層を生
成するとともに、アルミニウム合金母材の溶体化
処理を施した後、機械切削加工を行つて、第１図
の如きリング支持部材６にトツプリング溝３を形
成するとともに、セカンダリリング溝４およびオ
イルリング溝５を形成してなる。 第５図ないし第９図は、下記表に示す各種条件
において製造したアルミニウム合金鋳物の光学顕
微鏡による金属組織写真を示すものである。
【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 11.9 0.9 0.22 1.1 また、第９図におけるニツケル多孔体への銅メ
ツキの厚さは５〜10μである。 第５図ないし第８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、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、このニツケル金属多孔体の外周に膜状
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）が化合物層である。また、第
９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、白色層がニツケル金属多
孔体、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）が化合物層である。 なお、第６図ないし第９図において、ニツケル
多孔体の内部の一部が黒色となつている部分は、
ニツケル多孔体の製造過程でニツケル多孔体に付
着していた黒鉛が現われているものである。また
この第６図では、他の写真に比べて残留ニツケル
多孔体（灰色層の間の白色層）が少ないのは、ニ
ツケル多孔体自身の壁の厚さが薄いので、１時間
の加熱でも残留ニツケル多孔体が少なくなつたも
のである。 一方、特に第８図にみられるようにニツケル多
孔体の内部の全体が黒色になつている部分は、閉
じられた空間で、アルミニウム合金が充填されて
いない。 また、形成される金属間化合物の高温硬度およ
び融点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 11.9 0.9 0.22 1.1 また、第９図におけるニツケル多孔体への銅メ
ツキの厚さは５〜10μである。 第５図ないし第８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、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、このニツケル金属多孔体の外周に膜状
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）が化合物層である。また、第
９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、白色層がニツケル金属多
孔体、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）が化合物層である。 なお、第６図ないし第９図において、ニツケル
多孔体の内部の一部が黒色となつている部分は、
ニツケル多孔体の製造過程でニツケル多孔体に付
着していた黒鉛が現われているものである。また
この第６図では、他の写真に比べて残留ニツケル
多孔体（灰色層の間の白色層）が少ないのは、ニ
ツケル多孔体自身の壁の厚さが薄いので、１時間
の加熱でも残留ニツケル多孔体が少なくなつたも
のである。 一方、特に第８図にみられるようにニツケル多
孔体の内部の全体が黒色になつている部分は、閉
じられた空間で、アルミニウム合金が充填されて
いない。 また、形成される金属間化合物の高温硬度およ
び融点は下表の通りである。
【表】
上記事項から明らかなように、本発明によるア
ルミニウム合金鋳物は、その摺動部分もしくは荷
重を受ける部分に金属多孔体を高圧凝固鋳造法に
より鋳ぐるむとともに、金属間化合物生成処理に
より、高温硬度、耐熱性に優れた金属間化合物層
をアルミニウム合金鋳物の表層に高密度に形成す
る結果、耐熱性のある化合物がその骨格を形成し
ているため、マトリツクスのアルミニウム合金の
融点を越えてもアルミニウム合金が局部的に溶融
飛散することが防止される一方、繰返し荷重に対
する耐摩耗性および耐ヘタリ性は高温硬度が向上
したことにより改善されている。 なお、本発明のアルミニウム合金鋳物は上記実
施例のようにデイーゼルエンジン用ピストンに限
られるものではない。
ルミニウム合金鋳物は、その摺動部分もしくは荷
重を受ける部分に金属多孔体を高圧凝固鋳造法に
より鋳ぐるむとともに、金属間化合物生成処理に
より、高温硬度、耐熱性に優れた金属間化合物層
をアルミニウム合金鋳物の表層に高密度に形成す
る結果、耐熱性のある化合物がその骨格を形成し
ているため、マトリツクスのアルミニウム合金の
融点を越えてもアルミニウム合金が局部的に溶融
飛散することが防止される一方、繰返し荷重に対
する耐摩耗性および耐ヘタリ性は高温硬度が向上
したことにより改善されている。 なお、本発明のアルミニウム合金鋳物は上記実
施例のようにデイーゼルエンジン用ピストンに限
られるものではない。
第１図は本発明方法により製造したアルミニウ
ム合金製ピストンの一部を断面にして示す正面
図、第２図はリング支持部材の斜視図、第３図は
高圧凝固鋳造法における金型の断面図、第４図は
アルミニウム合金鋳物素材の要部断面図、第５図
ないし第９図はアルミニウム合金鋳物の金属組織
の一例を示す光学顕微鏡写真である。 ６……金属多孔体（リング支持部材）、７……
金型、９……アルミニウム合金鋳物素材。
ム合金製ピストンの一部を断面にして示す正面
図、第２図はリング支持部材の斜視図、第３図は
高圧凝固鋳造法における金型の断面図、第４図は
アルミニウム合金鋳物素材の要部断面図、第５図
ないし第９図はアルミニウム合金鋳物の金属組織
の一例を示す光学顕微鏡写真である。 ６……金属多孔体（リング支持部材）、７……
金型、９……アルミニウム合金鋳物素材。
Claims (1)
- １ 金型内に金属多孔体を保持して該金型内にア
ルミニウム合金の溶湯を注入し、その後、加圧力
400Kg／cm2以上の高圧凝固鋳造法で金属多孔体を
鋳ぐるんだアルミニウム合金鋳物素材を成形し、
次に、該アルミニウム合金鋳物素材を450〜550℃
の温度で１〜10時間加熱保持して金属多孔体とア
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を生成する金属間化合物
生成処理を施すことを特徴とするアルミニウム合
金鋳物の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8719783A JPS59212159A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | アルミニウム合金鋳物の製造方法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP8719783A JPS59212159A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | アルミニウム合金鋳物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212159A JPS59212159A (ja) | 1984-12-01 |
| JPH0230790B2 true JPH0230790B2 (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=13908248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8719783A Granted JPS59212159A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | アルミニウム合金鋳物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212159A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0696187B2 (ja) * | 1986-06-03 | 1994-11-30 | マツダ株式会社 | 耐摩耗性複合部材及びその製造法 |
| JPS63255379A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Mazda Motor Corp | 摺動部材の製造方法 |
| JPH068242Y2 (ja) * | 1987-05-29 | 1994-03-02 | 日本ニュ−マチック工業株式会社 | エアモ−タ |
| JP2790464B2 (ja) * | 1988-09-07 | 1998-08-27 | イズミ工業株式会社 | 内燃機関用アルミニウム合金製ピストン及びその製造方法 |
| JPH02254132A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | アルミ等の加圧鋳造用金属製部品を強化するために使用する鉄多孔体の製造方法 |
| JP2001116146A (ja) | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Smc Corp | ピストンパッキンの装着構造 |
| JP2001214869A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | オイルポンプ |
| DE102004056519B4 (de) * | 2004-11-24 | 2017-07-13 | Mahle Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542906A (en) * | 1978-09-18 | 1980-03-26 | Takechi Koumushiyo:Kk | Concrete pile for constructing footing and production method thereof |
-
1983
- 1983-05-18 JP JP8719783A patent/JPS59212159A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542906A (en) * | 1978-09-18 | 1980-03-26 | Takechi Koumushiyo:Kk | Concrete pile for constructing footing and production method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59212159A (ja) | 1984-12-01 |
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