TOP > 国内特許検索 > 金属間化合物強化複合材料及びその製造方法

金属間化合物強化複合材料及びその製造方法 新技術説明会

国内特許コード P130009351
整理番号 11119
掲載日 2013年6月12日
出願番号 特願2012-093862
公開番号 特開2013-221181
登録番号 特許第5988667号
出願日 平成24年4月17日(2012.4.17)
公開日 平成25年10月28日(2013.10.28)
登録日 平成28年8月19日(2016.8.19)
発明者
  • 崔 龍範
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 金属間化合物強化複合材料及びその製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】アルミニウム合金中に金属間化合物が均一に分散した、強度および耐摩耗性に優れる強化複合材料を、形状の自由度を確保しつつ低コストで製造する。
【解決手段】アルミニウム合金マトリックス中に、AlNiが均一に分散した金属間化合物強化複合材料の製造方法である。電気炉内に設置された金型に、Niからなる、比表面積が1250m/m以上の金属多孔体をセットし(S1)、アルミニウム合金溶湯を当該金属多孔体に含浸させる(S2)。Niとアルミニウム合金溶湯とが溶融反応して、粒子状のAlNiを生成するように、金型内で、アルミニウム合金溶湯を所定温度で所定時間保持する(S3)。所定時間保持した後、少なくとも固液共存状態から固相状態までは炉冷する(S4)。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要


従来から、種々の要求に適合する材料を実現するべく、単体の材料では持ち合わせなかった特性を有する、異質な材料を組み合わせた複合材料の開発が、様々な分野で行われている。例えば、金属材料の分野においては、アルミニウムの特徴である軽さを維持したまま、その強度や耐摩耗性を向上させるべく、粉末冶金法、反応ガス浸透法、反応焼結法、溶融撹拌法、鋳造法により、アルミニウム材料にセラミックス粒子を分散複合化させたセラミックス粒子分散複合アルミニウムを製造することが試みられている。



一方、これらとは異なる製造方法として、金属やセラミックスの多孔体を、溶融金属で鋳込む方法が提案されている。



例えば、特許文献1には、ニッケル多孔質体又はニッケル合金多孔質体の表面に炭化ケイ素を分散させ、かかる多孔質体を鋳型内に設置して、アルミニウム合金溶湯と同時に鋳込む複合材料の製造方法が開示されている。そうして、この製造方法によれば、ニッケルとアルミニウム溶湯との金属間化合物形成部において、硬質粒子としての炭化ケイ素粒子が均一に分散されることにより、硬度の向上を図ることができるとされている。



また、例えば、特許文献2には、SiCを主成分とするセラミックス製多孔質体を鋳型内に設置して、金属溶湯を注湯することが開示されている。そうして、この製造方法によれば、耐摩耗性、耐熱性に優れたセラミックス金属複合材料を製造できるとされている。

産業上の利用分野


本発明は、アルミニウム合金マトリックス中に、金属間化合物が均一に分散した金属間化合物強化複合材料、及び、かかる強化複合材料を低コストで製造する製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
アルミニウム合金マトリックス中に、粒子状の金属間化合物が均一に分散した金属間化合物強化複合材料の製造方法であって、
Ni又はNi-Cr合金からなる、比表面積が1250m/m以上の金属多孔体を用意し、
電気炉内に設置された金型のキャビティ内に、当該キャビティと略同一形状の上記金属多孔体をセットする設置工程と、
アルミニウム合金溶湯を当該金型のキャビティ内に注湯して、アルミニウム合金溶湯を当該金属多孔体に含浸させる含浸工程と、
上記Ni又はNi-Cr合金と上記アルミニウム合金溶湯とが溶融反応して、粒子状のAlNi、又は、粒子状のAlNi及び粒子状のAlCrを生成するように、上記金型内で、当該アルミニウム合金溶湯を所定温度で所定時間保持する反応工程と、
上記所定時間保持した後、少なくとも固液共存状態から固相状態までは炉冷する冷却工程と、
を含み、
上記反応工程における上記所定温度が、700℃以上740℃以下であり、且つ、上記所定時間が、3分以上18分以下である
ことを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。

【請求項2】
請求項1記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記含浸工程及び上記反応工程では、加圧力が0.1MPaであることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。

【請求項3】
請求項1又は2記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記金属多孔体の比表面積が2800m/m以上であることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1つに記載の金属間化合物強化複合材料の製造方法において、
上記金属間化合物強化複合材料は、所定断面積中における、アルミニウム合金マトリックス中に分散している金属間化合物の全個数に占める、アスペクト比が1以上3未満である金属間化合物の個数の割合が40%以上であることを特徴とする金属間化合物強化複合材料の製造方法
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2012093862thum.jpg
出願権利状態 登録


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close