JPS6234818B2 - - Google Patents
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- JPS6234818B2 JPS6234818B2 JP1829384A JP1829384A JPS6234818B2 JP S6234818 B2 JPS6234818 B2 JP S6234818B2 JP 1829384 A JP1829384 A JP 1829384A JP 1829384 A JP1829384 A JP 1829384A JP S6234818 B2 JPS6234818 B2 JP S6234818B2
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツク粒子分散アルミニウム鋳造
合金の製造法に関する。
合金の製造法に関する。
最近、アルミニウムにセラミツク粒子を分散さ
せて種々の機械的性質を改善させた複合材料が開
発されている。
せて種々の機械的性質を改善させた複合材料が開
発されている。
従来、その製造法としては、セラミツク粒子を
アルミニウム粉末に分散させた後、これを溶解す
る方法が行われている。しかし、この混合粉末を
そのまま溶解すると、通常セラミツク粒子は10μ
ｍ以下の微粒子が使用されるため、セラミツク微
粒子は分散せずに分離し、均一に分散したものは
得難い。従つて、その分離を防ぐために、 (1) これらの混合粉末をスチールボールと共に強
烈に混合して、アルミニウム粉末の中にセラミ
ツク粒子を埋め込んだ状態とした後溶解する方
法。（特開昭55―76033号公報） (2) 混合粉を加圧機で圧縮して圧粉体を作り、こ
れを溶解する方法。（特開昭57―203733号公
報） 等が知られている。しかし、(1)の方法は特殊な混
練機を必要とするばかりでなく、混練時間も長く
必要とし、作業も非能率でコスト高となる欠点が
ある。(2)の方法は加圧機を必要とし、連続操業が
困難であり、十分に分散したものが得られない欠
点がある。
アルミニウム粉末に分散させた後、これを溶解す
る方法が行われている。しかし、この混合粉末を
そのまま溶解すると、通常セラミツク粒子は10μ
ｍ以下の微粒子が使用されるため、セラミツク微
粒子は分散せずに分離し、均一に分散したものは
得難い。従つて、その分離を防ぐために、 (1) これらの混合粉末をスチールボールと共に強
烈に混合して、アルミニウム粉末の中にセラミ
ツク粒子を埋め込んだ状態とした後溶解する方
法。（特開昭55―76033号公報） (2) 混合粉を加圧機で圧縮して圧粉体を作り、こ
れを溶解する方法。（特開昭57―203733号公
報） 等が知られている。しかし、(1)の方法は特殊な混
練機を必要とするばかりでなく、混練時間も長く
必要とし、作業も非能率でコスト高となる欠点が
ある。(2)の方法は加圧機を必要とし、連続操業が
困難であり、十分に分散したものが得られない欠
点がある。
また、これらの方法に代え、アルミニウム溶湯
に撹拌しながら、セラミツク粒子を混合する方法
も知られている。例えば、セラミツク粒子はアル
ミニウム溶湯との濡れ性が悪いため、そのまま添
加したのでは分散し難いので、セラミツク粒子に
ニツケルメツキを施して添加している。この方法
ではメツキ装置を必要とし、且つ操業も複雑とな
ると共に、ニツケルも必要となり、コスト高とな
る欠点がある。しかも、この方法ではニツケルメ
ツキを施しても10μｍ以下のセラミツク微粒子の
分散は困難である。
に撹拌しながら、セラミツク粒子を混合する方法
も知られている。例えば、セラミツク粒子はアル
ミニウム溶湯との濡れ性が悪いため、そのまま添
加したのでは分散し難いので、セラミツク粒子に
ニツケルメツキを施して添加している。この方法
ではメツキ装置を必要とし、且つ操業も複雑とな
ると共に、ニツケルも必要となり、コスト高とな
る欠点がある。しかも、この方法ではニツケルメ
ツキを施しても10μｍ以下のセラミツク微粒子の
分散は困難である。
本発明の目的は従来法の欠点を解消し、特殊の
装置を必要とせず、10μｍ以下のセラミツク微粒
子でも容易に、且つ均一に分散させたアルミニウ
ム鋳造合金の製造法を提供するにある。
装置を必要とせず、10μｍ以下のセラミツク微粒
子でも容易に、且つ均一に分散させたアルミニウ
ム鋳造合金の製造法を提供するにある。
本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、アルミニウム粉末とセラミツク粒子の混合
粉末を、撹拌しながら、昇温溶解すると、セラミ
ツク粒子がアルミニウム溶湯中に均一に容易に分
散することを知見した。それは、アルミニウム粉
末が溶解する過程で、撹拌羽根の機械的外力によ
り、半凝固状態のアルミニウム粉末にセラミツク
粒子が埋め込まれ、濡れ性の悪いセラミツク粒子
も溶湯に分散されるものと考えられる。
結果、アルミニウム粉末とセラミツク粒子の混合
粉末を、撹拌しながら、昇温溶解すると、セラミ
ツク粒子がアルミニウム溶湯中に均一に容易に分
散することを知見した。それは、アルミニウム粉
末が溶解する過程で、撹拌羽根の機械的外力によ
り、半凝固状態のアルミニウム粉末にセラミツク
粒子が埋め込まれ、濡れ性の悪いセラミツク粒子
も溶湯に分散されるものと考えられる。
この知見に基いて本発明を完成したものであ
る。
る。
本発明の要旨は、アルミニウム粉末とセラミツ
ク粒子の混合粉末を、撹拌しながら、昇温して溶
解させることを特徴とするセラミツク粒子分散ア
ルミニウム鋳造合金の製造法にある。
ク粒子の混合粉末を、撹拌しながら、昇温して溶
解させることを特徴とするセラミツク粒子分散ア
ルミニウム鋳造合金の製造法にある。
本発明において使用するアルミニウム粉末の粒
径は10〜200μｍ程度のものが好ましい。セラミ
ツク粒子としては、例えば、Al2O3、SiO2、
Cr2O3等の粒子が挙げられる。しかし、これらに
限定されるものではなく、セラミツク粒子ならば
同様に使用することができる。その粒径は１〜
100μｍの広い範囲で使用し得られ、また、その
添加量は通常１〜30重量％である。
径は10〜200μｍ程度のものが好ましい。セラミ
ツク粒子としては、例えば、Al2O3、SiO2、
Cr2O3等の粒子が挙げられる。しかし、これらに
限定されるものではなく、セラミツク粒子ならば
同様に使用することができる。その粒径は１〜
100μｍの広い範囲で使用し得られ、また、その
添加量は通常１〜30重量％である。
昇温、溶湯時における撹拌は、撹拌羽根の回転
数100〜500rpm程度でよい。
数100〜500rpm程度でよい。
溶解温度は700〜900℃、溶融保持時間は３〜
5minである。
5minである。
また、溶解までの時間が長い場合は、大気中で
はアルミニウム粉末の表面が酸化し、セラミツク
粒子の埋め込みが悪くなると共にアルミニウム溶
湯が得られなくなるので、酸化を防止するため、
雰囲気を不活性ガス雰囲気とすることが好まし
い。例えば、混合粉を真空で脱ガスし、次に窒素
ガス、アルゴンガスの不活性ガスで置換する。真
空は10-2mmHg程度でよい。また、溶解るつぼ内
も不活性ガスで置換する。また、雰囲気は真空で
あつてもよい。
はアルミニウム粉末の表面が酸化し、セラミツク
粒子の埋め込みが悪くなると共にアルミニウム溶
湯が得られなくなるので、酸化を防止するため、
雰囲気を不活性ガス雰囲気とすることが好まし
い。例えば、混合粉を真空で脱ガスし、次に窒素
ガス、アルゴンガスの不活性ガスで置換する。真
空は10-2mmHg程度でよい。また、溶解るつぼ内
も不活性ガスで置換する。また、雰囲気は真空で
あつてもよい。
本発明の方法を実施する装置の一態様を示すと
第１図の通りである。第１図は該装置の断面図
で、図中、１は黒鉛製溶解るつぼ、２はシール用
上蓋、３は混合粉用容器、４はステンレス製撹拌
羽根、５は不活性ガス（窒素）供給管、６はセラ
ミツク粒子分散アルミニウム溶湯、７はヒーター
を示す。その操業法は実施例において示す。
第１図の通りである。第１図は該装置の断面図
で、図中、１は黒鉛製溶解るつぼ、２はシール用
上蓋、３は混合粉用容器、４はステンレス製撹拌
羽根、５は不活性ガス（窒素）供給管、６はセラ
ミツク粒子分散アルミニウム溶湯、７はヒーター
を示す。その操業法は実施例において示す。
実施例 １
装置として第１図に示す装置を使用した。
平均粒径100μｍの純アルミニウム粉末300ｇに
平均粒径10μｍの球状アルミナ微粉末を５〜20重
量％混合した。この混合粉を混合粉末容器３に入
れ、10-2mmHgに脱ガスし、窒素ガスで置換し
た。また、溶解るつぼ１内に窒素ガス供給管５か
ら窒素ガスを供給し、溶解るつぼ１の温度をヒー
ター７により加熱して800℃に昇温し、混合粉末
を混合粉末容器３から徐々に溶解るつぼ中に装入
した。同時にステンレス製撹拌羽根４を400rpm
の速度で回転させた。溶解が終了した後、これを
取出し、内径20mmの金型に鋳込んだ。
平均粒径10μｍの球状アルミナ微粉末を５〜20重
量％混合した。この混合粉を混合粉末容器３に入
れ、10-2mmHgに脱ガスし、窒素ガスで置換し
た。また、溶解るつぼ１内に窒素ガス供給管５か
ら窒素ガスを供給し、溶解るつぼ１の温度をヒー
ター７により加熱して800℃に昇温し、混合粉末
を混合粉末容器３から徐々に溶解るつぼ中に装入
した。同時にステンレス製撹拌羽根４を400rpm
の速度で回転させた。溶解が終了した後、これを
取出し、内径20mmの金型に鋳込んだ。
アルミナの分散状態は試料の断面を研磨して顕
微鏡写真で調べた。その写真は第２図の(1)，(2)に
示す通りであつた。なお、第２図の(1)はアルミナ
を５重量％分散させたとき、(2)はアルミナを20％
分散させたときを示す。（100倍の倍率） 実施例 ２ 実施例１におけるアルミナ微粉末に代え、100
μｍの純アルミニウム粉末300ｇに平均粒径５μ
ｍのCr2O3粉末15重量％、及び平均粒径50μｍの
SiO2粉末15重量％をそれぞれ単独に添加した。
微鏡写真で調べた。その写真は第２図の(1)，(2)に
示す通りであつた。なお、第２図の(1)はアルミナ
を５重量％分散させたとき、(2)はアルミナを20％
分散させたときを示す。（100倍の倍率） 実施例 ２ 実施例１におけるアルミナ微粉末に代え、100
μｍの純アルミニウム粉末300ｇに平均粒径５μ
ｍのCr2O3粉末15重量％、及び平均粒径50μｍの
SiO2粉末15重量％をそれぞれ単独に添加した。
また、雰囲気の窒素の代りにアルゴンガスを用
いて、他は実施例１と同様にセラミツク粒子分散
アルミニウム鋳造合金を作つた。その結果、
Cr2O3粉末及びSiO2粉末はそれぞれ第２図の(1)，
(2)に示すものと同様な分散状態のものが得られ
た。
いて、他は実施例１と同様にセラミツク粒子分散
アルミニウム鋳造合金を作つた。その結果、
Cr2O3粉末及びSiO2粉末はそれぞれ第２図の(1)，
(2)に示すものと同様な分散状態のものが得られ
た。
本発明の方法によると、従来法におけるような
特殊な混練機、加圧機を必要とせず、またニツケ
ルメツキ装置等も必要とせず、連続的に容易にセ
ラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合金が得ら
れ、また10μｍ以下のセラミツク微粒子も容易に
分散されることができる優れた効果を奏し得られ
る。
特殊な混練機、加圧機を必要とせず、またニツケ
ルメツキ装置等も必要とせず、連続的に容易にセ
ラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合金が得ら
れ、また10μｍ以下のセラミツク微粒子も容易に
分散されることができる優れた効果を奏し得られ
る。
第１図は本発明の方法を実施する装置の断面図
である。第２図は本発明の方法で得られたアルミ
ニウム合金の顕微鏡写真（100倍）で、(1)はアル
ミニウムに５重量％のアルミナを分散させたも
の、(2)は20重量％のアルミナを分散させたものを
示す。 １は黒鉛製溶解るつぼ、２はシール用上蓋、３
は混合粉用容器、４はステンレス製撹拌羽根、５
は不活性ガス供給管、６はセラミツク粒子分散ア
ルミニウム溶湯、７はヒーター。
である。第２図は本発明の方法で得られたアルミ
ニウム合金の顕微鏡写真（100倍）で、(1)はアル
ミニウムに５重量％のアルミナを分散させたも
の、(2)は20重量％のアルミナを分散させたものを
示す。 １は黒鉛製溶解るつぼ、２はシール用上蓋、３
は混合粉用容器、４はステンレス製撹拌羽根、５
は不活性ガス供給管、６はセラミツク粒子分散ア
ルミニウム溶湯、７はヒーター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム粉末とセラミツク粒子の混合粉
末を、撹拌しながら昇温して溶解させることを特
徴とするセラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合
金の製造法。 ２ 不活性ガス雰囲気中で行う特許請求の範囲第
１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1829384A JPS60162740A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | セラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1829384A JPS60162740A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | セラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162740A JPS60162740A (ja) | 1985-08-24 |
| JPS6234818B2 true JPS6234818B2 (ja) | 1987-07-29 |
Family
ID=11967559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1829384A Granted JPS60162740A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | セラミツク粒子分散アルミニウム鋳造合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162740A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3553520B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2004-08-11 | 三菱重工業株式会社 | 放射性物質貯蔵部材の製造方法および押出成形用ビレット |
| CN106392099B (zh) * | 2016-06-08 | 2018-08-31 | 昆明理工大学 | 一种氧化铝/铝复合微细粉体的制备方法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1829384A patent/JPS60162740A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162740A (ja) | 1985-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |