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セラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法

国内特許コード P03A001251
整理番号 U1998P064
掲載日 2003年8月28日
出願番号 特願平11-025082
公開番号 特開2000-225457
登録番号 特許第3041421号
出願日 平成11年2月2日(1999.2.2)
公開日 平成12年8月15日(2000.8.15)
登録日 平成12年3月10日(2000.3.10)
発明者
  • 福永 秀春
  • 吉田 誠
出願人
  • 広島大学
発明の名称 セラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法
発明の概要 固相と液相が共存状態にある半溶融合金を、セラミックスウィスカーまたはセラミックス粒子からなる予備成形体に加圧含浸させる。機械用部品の強度や耐摩耗性など機械的諸特性の有利な向上を図ることができ、その際、該部品の必要な部分のみに所望特性を付与することができる。また、完全溶融合金を用いた場合に比べて、ひけ巣などの鋳造欠陥を低減でき、さらには金型などの鋳型の長寿命化を図ることができる。
従来技術、競合技術の概要 機械用部品の製造法の一つとして、鋳型の空間(以下、キャビティーという)の一部にプリフォームを配置し、液相のみからなる完全溶融合金を加圧鋳造して複合化するプロセスが知られている。しかしながら、近年、金型を含む鋳型の長寿命化の観点および省エネルギーの観点から、合金融液の温度を低下させる必要が生じている。上記の問題の解決策としては、固相と液相が共存状態にある半溶融合金の使用が考えられる。かような半溶融合金を用いた複合材料の製造法としては、半溶融合金中にセラミックスのウィスカーまたは粒子を混合、攪拌して均一なスラリーとしたのち鋳造成形する、いわゆるコンポキャスティング法が知られている。しかしながら、このコンポキャスティング法は、機械用部品の全体を強化する方法としては有利であるものの、機械用部品中の特定部分を強化する方法としては不向きであった。また、コンポキャスティング法では、機械用部品において、強度や耐摩耗性等が必要ない部分まで高価なセラミックスの繊維または粒子を含むために、部品の製造コストが高くなるというデメリットがあった。
産業上の利用分野 固液共存状態にある半溶融合金を、セラミックスウィスカーまたはセラミックス粒子からなる予備成形体(プリフォーム)に加圧含浸させ複合化することにより、機械用部品の強度や耐摩耗性など機械的諸特性の有利な向上を図るセラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法
特許請求の範囲 【請求項1】 固相と液相が共存状態にある半溶融合金を、セラミックスウィスカーまたはセラミックス粒子からなる予備成形体に対し、該予備成形体の変形を招くことのない半溶融合金の固相率:10~70%でかつ、半溶融合金の加圧含浸速度:1~30cm/sの条件下で加圧含浸させて得たことを特徴とするセラミックス強化金属基複合材料。
【請求項2】 固相と液相が共存状態にある半溶融合金を、セラミックスウィスカーまたはセラミックス粒子からなる予備成形体に対し、該予備成形体の変形を招くことのない半溶融合金の固相率:10~70%でかつ、半溶融合金の加圧含浸速度:1~30cm/sの条件下で加圧含浸させることを特徴とするセラミックス強化金属基複合材料の製造方法。
【請求項3】 請求項2において、鋳型の空間の一部または全部に予備成形体を配置し、該鋳型空間に半溶融合金を加圧鋳造することを特徴とするセラミックス強化金属基複合材料の製造方法。
産業区分
  • 鋳造
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中


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