JP3392509B2 - 非晶質合金被覆部材の製造方法 - Google Patents
非晶質合金被覆部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はその表面の一部又は全部
が非晶質金属（アモルファス金属）に被覆された非晶質
合金被覆部材の製造方法に関し、金型内にコア材を配置
した後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入して
非晶質合金被覆層を形成することにより、非晶質合金被
覆部材の生産性を向上させたものである。
が非晶質金属（アモルファス金属）に被覆された非晶質
合金被覆部材の製造方法に関し、金型内にコア材を配置
した後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入して
非晶質合金被覆層を形成することにより、非晶質合金被
覆部材の生産性を向上させたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、丸棒又は板状の非晶質単相バルク
材は、金型鋳造法又はダイカスト鋳造法により製造され
ている。この場合に、溶湯を除冷すると結晶質相になっ
てしまうため、溶湯を急冷凝固させることが必要であ
る。このため、非晶質単相バルク材の大きさは、溶湯を
急冷凝固させることが可能なサイズに制限される。非晶
質単相バルク材が得られる最大のサイズを臨界寸法とい
う。この臨界寸法は非晶質合金組成により異なる。下記
表１に、代表的な非晶質合金組成の臨界寸法を示す。但
し、表中の各元素の含有率は原子％である。
材は、金型鋳造法又はダイカスト鋳造法により製造され
ている。この場合に、溶湯を除冷すると結晶質相になっ
てしまうため、溶湯を急冷凝固させることが必要であ
る。このため、非晶質単相バルク材の大きさは、溶湯を
急冷凝固させることが可能なサイズに制限される。非晶
質単相バルク材が得られる最大のサイズを臨界寸法とい
う。この臨界寸法は非晶質合金組成により異なる。下記
表１に、代表的な非晶質合金組成の臨界寸法を示す。但
し、表中の各元素の含有率は原子％である。
【０００３】
【表１】
【０００４】この表１から明らかなように、臨界寸法は
極めて小さい。このため、非晶質合金部材の各種分野へ
の適用が制限されている。
極めて小さい。このため、非晶質合金部材の各種分野へ
の適用が制限されている。
【０００５】ところで、部材の表面のみを非晶質相とし
た非晶質合金被覆部材が開発されている。これらの部材
は任意の大きさに形成することができると共に、非晶質
合金の長所を有している。
た非晶質合金被覆部材が開発されている。これらの部材
は任意の大きさに形成することができると共に、非晶質
合金の長所を有している。
【０００６】従来、非晶質合金被覆部材の製造方法とし
ては、スパッタ法及び蒸着法等の薄膜形成法を使用し
て、部材の表面にアモルファス相を形成する方法があ
る。また、レーザー等を用いて、部材の表面の一部を融
解し、この融解した部分を急冷凝固させることによりア
モルファス化する方法もある。
ては、スパッタ法及び蒸着法等の薄膜形成法を使用し
て、部材の表面にアモルファス相を形成する方法があ
る。また、レーザー等を用いて、部材の表面の一部を融
解し、この融解した部分を急冷凝固させることによりア
モルファス化する方法もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の非晶質合金被覆部材の製造方法においては、い
ずれも非晶質合金被覆層の形成に時間がかかる等の欠点
があり、生産性が悪いため、製造コストが高いという問
題点がある。
た従来の非晶質合金被覆部材の製造方法においては、い
ずれも非晶質合金被覆層の形成に時間がかかる等の欠点
があり、生産性が悪いため、製造コストが高いという問
題点がある。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、生産性が優れ、非晶質合金被覆部材の製造
コストを低減できる非晶質合金被覆部材の製造方法を提
供することを目的とする。
のであって、生産性が優れ、非晶質合金被覆部材の製造
コストを低減できる非晶質合金被覆部材の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る非晶質合金
被覆部材の製造方法は、金型内にコア材を配置し、前記
金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入することにより非
晶質合金被覆材を製造する方法において、前記溶湯の鋳
込み温度より融点が低いコア材を前記溶湯によるコア材
表面の融解が促進される温度に予備加熱する工程と、前
記金型の内壁面と前記コア材との間隔が０．１乃至５０
ｍｍになるように前記金型内に予備加熱後の前記コア材
を配置する工程と、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯
を注入して前記コア材の少なくとも一部を被覆する非晶
質合金被覆層を形成する工程とを有し、これにより、前
記コア材の表面の一部が融解し、被覆層との界面が連続
的に合金化されることを特徴とする。
被覆部材の製造方法は、金型内にコア材を配置し、前記
金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入することにより非
晶質合金被覆材を製造する方法において、前記溶湯の鋳
込み温度より融点が低いコア材を前記溶湯によるコア材
表面の融解が促進される温度に予備加熱する工程と、前
記金型の内壁面と前記コア材との間隔が０．１乃至５０
ｍｍになるように前記金型内に予備加熱後の前記コア材
を配置する工程と、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯
を注入して前記コア材の少なくとも一部を被覆する非晶
質合金被覆層を形成する工程とを有し、これにより、前
記コア材の表面の一部が融解し、被覆層との界面が連続
的に合金化されることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明においては、金型内にコア材を配置した
後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入する。そ
うすると、溶湯は金型の壁面で冷却されて急冷凝固し、
コア材の少なくとも一部を被覆する被覆層が形成され
る。この場合に、この被覆層の金型と接触する表面は金
型により急冷されているので、少なくともその表面の一
部が非晶質相となる。
後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入する。そ
うすると、溶湯は金型の壁面で冷却されて急冷凝固し、
コア材の少なくとも一部を被覆する被覆層が形成され
る。この場合に、この被覆層の金型と接触する表面は金
型により急冷されているので、少なくともその表面の一
部が非晶質相となる。
【００１１】この場合に、金型の内壁面とコア材との間
隔は０．１乃至５０ｍｍであることが好ましい。一般的
に、非晶質合金組成の溶湯は流動性が悪いため、金型と
コア材との間隔が０．１ｍｍ未満であると、金型内壁面
とコア材との間に溶湯が侵入しにくくなる。また、金型
内壁面とコア材との間隔が５０ｍｍを超えると、溶湯の
急冷凝固が困難になり、非晶質相を得ることが難しくな
る。このため、金型の内壁面とコア材との間隔は０．１
乃至５０ｍｍであることが好ましい。
隔は０．１乃至５０ｍｍであることが好ましい。一般的
に、非晶質合金組成の溶湯は流動性が悪いため、金型と
コア材との間隔が０．１ｍｍ未満であると、金型内壁面
とコア材との間に溶湯が侵入しにくくなる。また、金型
内壁面とコア材との間隔が５０ｍｍを超えると、溶湯の
急冷凝固が困難になり、非晶質相を得ることが難しくな
る。このため、金型の内壁面とコア材との間隔は０．１
乃至５０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】このように、本発明においては、鋳造法を
利用して非晶質合金被覆部材を製造するので、生産性が
優れており、非晶質合金被覆部材の製造コストを低減で
きる。
利用して非晶質合金被覆部材を製造するので、生産性が
優れており、非晶質合金被覆部材の製造コストを低減で
きる。
【００１３】なお、コア材を金型内に配置する前に、前
記コア材を室温以上の温度に予備加熱しておくと、コア
材との接触による溶湯の温度低下を抑制できる。また、
コア材を予備加熱しておくことにより、溶湯との接触に
よるコア材表面の融解が促進され、被覆層とコア材との
密着性が向上するという利点もある。このため、コア材
を金型内に配置する前に、前記コア材を予備加熱してお
くことが好ましい。
記コア材を室温以上の温度に予備加熱しておくと、コア
材との接触による溶湯の温度低下を抑制できる。また、
コア材を予備加熱しておくことにより、溶湯との接触に
よるコア材表面の融解が促進され、被覆層とコア材との
密着性が向上するという利点もある。このため、コア材
を金型内に配置する前に、前記コア材を予備加熱してお
くことが好ましい。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１５】図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施
例に係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す
模式図である。本実施例においては、鋳造装置を使用し
て非晶質合金被覆部材を製造する。この鋳造装置は、固
定金型１及び可動金型２を備えており、これらの金型
１，２により所定の形状のキャビティ７（空間）が形成
されるようになっている。このキャビティ７は、湯口９
を介して溶湯保持部８に連結される。この溶湯保持部８
の下部側には下部プランジャ５が上下方向に移動可能に
配設されており、この下部プランジャ５の上面が溶湯保
持部８の底部となっている。また、溶湯保持部８の上部
側には上部プランジャ（加圧プランジャ）６が上下方向
に移動可能に配設されている。溶湯保持部８には、その
内側に挿入された溶湯４を所定の温度に保持するための
溶湯温度保持手段が設けられている。
例に係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す
模式図である。本実施例においては、鋳造装置を使用し
て非晶質合金被覆部材を製造する。この鋳造装置は、固
定金型１及び可動金型２を備えており、これらの金型
１，２により所定の形状のキャビティ７（空間）が形成
されるようになっている。このキャビティ７は、湯口９
を介して溶湯保持部８に連結される。この溶湯保持部８
の下部側には下部プランジャ５が上下方向に移動可能に
配設されており、この下部プランジャ５の上面が溶湯保
持部８の底部となっている。また、溶湯保持部８の上部
側には上部プランジャ（加圧プランジャ）６が上下方向
に移動可能に配設されている。溶湯保持部８には、その
内側に挿入された溶湯４を所定の温度に保持するための
溶湯温度保持手段が設けられている。
【００１６】本実施例においては、先ず、図１（ａ）に
示すように、キャビティ内にコア材３を配置する。この
場合に、コア材３と金型１，２の内壁面との間隔は０．
１乃至５０ｍｍとする。
示すように、キャビティ内にコア材３を配置する。この
場合に、コア材３と金型１，２の内壁面との間隔は０．
１乃至５０ｍｍとする。
【００１７】次いで、溶湯保持部８に非晶質合金組成の
溶湯４を装入し、この溶湯を所定の温度にする。その
後、図１（ｂ）に示すように、上部プランジャ６により
溶湯４を例えば７０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力に加圧して、
この溶湯４をキャビティ７内に注入する。このとき、上
部プランジャ６の移動速度は、例えば１．４ｍ／秒とす
る。キャビティ７内に注入された溶湯４は、金型１，２
の内壁面とコア材３との間に侵入し、金型１，２により
急冷されて凝固し、コア材３を被覆する被覆層が得られ
る。この被覆層は、金型により急冷されているので、少
なくともその表面の一部が非晶質相となる。このように
して、非晶質合金被覆部材を得ることができる。
溶湯４を装入し、この溶湯を所定の温度にする。その
後、図１（ｂ）に示すように、上部プランジャ６により
溶湯４を例えば７０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力に加圧して、
この溶湯４をキャビティ７内に注入する。このとき、上
部プランジャ６の移動速度は、例えば１．４ｍ／秒とす
る。キャビティ７内に注入された溶湯４は、金型１，２
の内壁面とコア材３との間に侵入し、金型１，２により
急冷されて凝固し、コア材３を被覆する被覆層が得られ
る。この被覆層は、金型により急冷されているので、少
なくともその表面の一部が非晶質相となる。このように
して、非晶質合金被覆部材を得ることができる。
【００１８】本実施例においては、上述の如く、鋳造装
置を使用して非晶質合金被覆部材を製造するので、非晶
質合金被覆部材の製造が容易であり、生産性が優れてい
る。従って、非晶質合金被覆部材の製造コストを低減す
ることができる。また、本実施例においては、コア材及
び被覆層の材質を適宜選択することにより、優れた特性
を有する複合材を製造することができる。例えば、ジュ
ラルミン製部材の表面をＡｌ基アモルファス合金層で被
覆することにより、強度が高く、耐食性が優れた複合材
を得ることができる。また、Ｍｇ基合金製部材の表面を
Ａｌ基アモルファス層で被覆することにより、軽量であ
ると共に、耐食性が優れた複合材を得ることができる。
置を使用して非晶質合金被覆部材を製造するので、非晶
質合金被覆部材の製造が容易であり、生産性が優れてい
る。従って、非晶質合金被覆部材の製造コストを低減す
ることができる。また、本実施例においては、コア材及
び被覆層の材質を適宜選択することにより、優れた特性
を有する複合材を製造することができる。例えば、ジュ
ラルミン製部材の表面をＡｌ基アモルファス合金層で被
覆することにより、強度が高く、耐食性が優れた複合材
を得ることができる。また、Ｍｇ基合金製部材の表面を
Ａｌ基アモルファス層で被覆することにより、軽量であ
ると共に、耐食性が優れた複合材を得ることができる。
【００１９】ところで、本実施例においては、下記に示
すように各種条件を設定する。
すように各種条件を設定する。
【００２０】非晶質合金組成
非晶質合金組成としては、鋳造法により０．１ｍｍ以上
の寸法のバルク材を製造した場合に、非晶質相の体積分
率が５０％以上となるものであることが好ましい。具体
的には、例えば前記表１に示す合金組成のものがある。
の寸法のバルク材を製造した場合に、非晶質相の体積分
率が５０％以上となるものであることが好ましい。具体
的には、例えば前記表１に示す合金組成のものがある。
【００２１】鋳造圧力
溶湯を金型内に注入するときの鋳造圧力は、通常、１０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上にする。一般的に、非晶質合金組成
の溶湯は、通常の鋳造用合金に比して流動性が劣るた
め、鋳造圧力が高いことが必要である。また、圧力が高
いほど溶湯から金型への熱伝導率が向上するため、溶湯
を急冷することができる。従って、溶湯をキャビティ内
に注入するときには、溶湯に１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の
圧力を印加することが好ましい。但し、圧力が高すぎる
と金型の消耗が速くなるため、鋳造圧力を過剰に高くす
ることは好ましくない。
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上にする。一般的に、非晶質合金組成
の溶湯は、通常の鋳造用合金に比して流動性が劣るた
め、鋳造圧力が高いことが必要である。また、圧力が高
いほど溶湯から金型への熱伝導率が向上するため、溶湯
を急冷することができる。従って、溶湯をキャビティ内
に注入するときには、溶湯に１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の
圧力を印加することが好ましい。但し、圧力が高すぎる
と金型の消耗が速くなるため、鋳造圧力を過剰に高くす
ることは好ましくない。
【００２２】鋳込み速度
溶湯は、凝固が始まる前にキャビティ内に注入され金型
との接触により急冷されて凝固することが必要である。
鋳込み速度が遅くキャビティに注入される前に溶湯の凝
固が始まると、非晶質相を得ることが極めて困難にな
る。従って、鋳込み速度はある程度速いことが必要であ
る。しかし、鋳込み速度が速すぎると、ガスの巻き込み
等の欠陥が多くなる。
との接触により急冷されて凝固することが必要である。
鋳込み速度が遅くキャビティに注入される前に溶湯の凝
固が始まると、非晶質相を得ることが極めて困難にな
る。従って、鋳込み速度はある程度速いことが必要であ
る。しかし、鋳込み速度が速すぎると、ガスの巻き込み
等の欠陥が多くなる。
【００２３】金型温度
金型温度は、非晶質合金の結晶化温度（以下、Ｔｘとい
う）又はガラス遷移温度（以下、Ｔｇという）のいずれ
か低い温度以下の温度に設定する。通常のダイカスト法
では、溶湯の流動性を維持するために、金型温度は２０
０〜３００℃に設定する。非晶質合金の場合は、溶湯の
温度が融点以下になると過冷が起こり、徐々に粘性が増
し、Ｔｇ以下の温度になると過冷却液体の構造のまま固
体になる。この状態がアモルファスである。非晶質相を
得るためには、溶湯をＴｇ以下の温度に急激に冷却する
ことが必要である。従って、金型温度は、溶湯の熱のた
めに一時的に上がってしまう場合を除き、Ｔｇ以下の温
度にすることが必要である。
う）又はガラス遷移温度（以下、Ｔｇという）のいずれ
か低い温度以下の温度に設定する。通常のダイカスト法
では、溶湯の流動性を維持するために、金型温度は２０
０〜３００℃に設定する。非晶質合金の場合は、溶湯の
温度が融点以下になると過冷が起こり、徐々に粘性が増
し、Ｔｇ以下の温度になると過冷却液体の構造のまま固
体になる。この状態がアモルファスである。非晶質相を
得るためには、溶湯をＴｇ以下の温度に急激に冷却する
ことが必要である。従って、金型温度は、溶湯の熱のた
めに一時的に上がってしまう場合を除き、Ｔｇ以下の温
度にすることが必要である。
【００２４】但し、非晶質合金には、Ｔｇ＜Ｔｘのもの
と、Ｔｘ＜Ｔｇのものがある。前者の場合は、上述の如
く金型温度をＴｇ以下にすればよいが、後者の場合は、
金型温度がＴｇ以下であってもＴｘ以上の温度であれば
溶湯は結晶化してしまうので、金型温度はＴｘ以下であ
ることが必要である。
と、Ｔｘ＜Ｔｇのものがある。前者の場合は、上述の如
く金型温度をＴｇ以下にすればよいが、後者の場合は、
金型温度がＴｇ以下であってもＴｘ以上の温度であれば
溶湯は結晶化してしまうので、金型温度はＴｘ以下であ
ることが必要である。
【００２５】溶湯温度
コア材の表面近傍での溶湯温度を、凝固開始温度（以
下、Ｔｍという）以上、Ｔｍ＋３００（Ｋ）以下とす
る。コア材の表面近傍での溶湯温度がＴｍ未満の場合
は、結晶核が生成されて凝固が始まってしまう。また、
コア材の表面近傍での溶湯温度がＴｍ＋３００（Ｋ）を
超えると、余分な熱量が多すぎて溶湯を急冷することが
できない。
下、Ｔｍという）以上、Ｔｍ＋３００（Ｋ）以下とす
る。コア材の表面近傍での溶湯温度がＴｍ未満の場合
は、結晶核が生成されて凝固が始まってしまう。また、
コア材の表面近傍での溶湯温度がＴｍ＋３００（Ｋ）を
超えると、余分な熱量が多すぎて溶湯を急冷することが
できない。
【００２６】上述した各種条件のうち、溶湯温度、鋳造
圧力及び鋳込み速度は特に重要である。
圧力及び鋳込み速度は特に重要である。
【００２７】なお、コア材を金型内に配置する前に室温
以上の温度に予備加熱しておくことにより、コア材によ
る溶湯温度の低下を抑制することができる。また、鋳込
み温度より融点が低いコア材を用いることにより、鋳造
の際に溶湯の熱によりコア材の表面の一部が融解し、被
覆層との界面が連続的に合金化されて非晶質合金被覆層
とコア材との密着力が向上するが、コア材を予備加熱し
ておくことにより、コア材表面の融解が促進される。更
に、コア材の表面に凹凸を設けること、又は多孔質若し
くは網目状繊維群にすることにより、密着力をより一層
向上させることができる。
以上の温度に予備加熱しておくことにより、コア材によ
る溶湯温度の低下を抑制することができる。また、鋳込
み温度より融点が低いコア材を用いることにより、鋳造
の際に溶湯の熱によりコア材の表面の一部が融解し、被
覆層との界面が連続的に合金化されて非晶質合金被覆層
とコア材との密着力が向上するが、コア材を予備加熱し
ておくことにより、コア材表面の融解が促進される。更
に、コア材の表面に凹凸を設けること、又は多孔質若し
くは網目状繊維群にすることにより、密着力をより一層
向上させることができる。
【００２８】以下、本実施例方法により非晶質合金被覆
部材を実際に製造し、その表面のＸ線回折を調べた結果
について説明する。
部材を実際に製造し、その表面のＸ線回折を調べた結果
について説明する。
【００２９】実施例１
金型内に、コア材として直径が３ｍｍのＡｌ棒（室温）
を配置した。そして、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6
溶湯を鋳込み、直径が５ｍｍの棒状の複合材（非晶質合
金被覆部材）を得た。図２は、このようにして製造した
複合材の断面を示す図である。この図２に示すように、
この複合材はコア材１１とコア材１１の周面を被覆する
非晶質合金組成の被覆層１２とにより構成されており、
表面部分にのみ非晶質相を有している。
を配置した。そして、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6
溶湯を鋳込み、直径が５ｍｍの棒状の複合材（非晶質合
金被覆部材）を得た。図２は、このようにして製造した
複合材の断面を示す図である。この図２に示すように、
この複合材はコア材１１とコア材１１の周面を被覆する
非晶質合金組成の被覆層１２とにより構成されており、
表面部分にのみ非晶質相を有している。
【００３０】実施例２，比較例１
実施例２として、金型内に直径が３ｍｍのＡｌ棒を配置
した後、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6 の溶湯を鋳込
んで、直径が５ｍｍの非晶質合金被覆部材を得た。ま
た、比較例１として、前記金型にコア材を配置しない以
外は実施例２と同様にして、前記非晶質合金組成の棒材
を得た。図３は、横軸に角度をとり、縦軸に回折強度を
とって、実施例２及び比較例１の表面のＸ線回折図形を
示す図である。この図３から、比較例１の表面は結晶相
であるが、実施例２の表面は非晶質相となっていること
がわかる。
した後、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6 の溶湯を鋳込
んで、直径が５ｍｍの非晶質合金被覆部材を得た。ま
た、比較例１として、前記金型にコア材を配置しない以
外は実施例２と同様にして、前記非晶質合金組成の棒材
を得た。図３は、横軸に角度をとり、縦軸に回折強度を
とって、実施例２及び比較例１の表面のＸ線回折図形を
示す図である。この図３から、比較例１の表面は結晶相
であるが、実施例２の表面は非晶質相となっていること
がわかる。
【００３１】実施例３，比較例２
実施例３として、金型内に直径が２ｍｍのＡｌ棒を配置
した後、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6 の溶湯を鋳込
んで、直径が３ｍｍの非晶質合金被覆部材を得た。ま
た、比較例２として、前記金型にコア材を配置しない以
外は実施例３と同様にして、前記非晶質合金組成の棒材
を得た。図４は、横軸に角度をとり、縦軸に回折強度を
とって、実施例３及び比較例２の表面のＸ線回折図形を
示す図である。この図４から、比較例２の表面は結晶相
であるが、実施例３の表面は大部分が非晶質相となって
いることがわかる。
した後、前記金型内にＡｌ84Ｎｉ10Ｃｅ6 の溶湯を鋳込
んで、直径が３ｍｍの非晶質合金被覆部材を得た。ま
た、比較例２として、前記金型にコア材を配置しない以
外は実施例３と同様にして、前記非晶質合金組成の棒材
を得た。図４は、横軸に角度をとり、縦軸に回折強度を
とって、実施例３及び比較例２の表面のＸ線回折図形を
示す図である。この図４から、比較例２の表面は結晶相
であるが、実施例３の表面は大部分が非晶質相となって
いることがわかる。
【００３２】図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実
施例に係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示
す模式図である。
施例に係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示
す模式図である。
【００３３】先ず、図５（ａ）に示すように、石英製ノ
ズル２１内に非晶質合金組成（例えば、Ｌａ55Ａｌ25Ｃ
ｕ10Ｎｉ5Ｃｏ5）の母合金２２を装入する。ノズル２１
は、円筒状であり、その下端部には直径が約１ｍｍの孔
２１ａが設けられている。また、Ｃｕ製金型２４に設け
られた直径が６ｍｍの孔２４ａ内に、コア材２７として
例えば直径が４ｍｍのＡｌ棒を装入する。そして、ノズ
ル２１に装入した母合金２２を高周波コイル２３の内側
に配置し、高周波誘導加熱により溶解する。
ズル２１内に非晶質合金組成（例えば、Ｌａ55Ａｌ25Ｃ
ｕ10Ｎｉ5Ｃｏ5）の母合金２２を装入する。ノズル２１
は、円筒状であり、その下端部には直径が約１ｍｍの孔
２１ａが設けられている。また、Ｃｕ製金型２４に設け
られた直径が６ｍｍの孔２４ａ内に、コア材２７として
例えば直径が４ｍｍのＡｌ棒を装入する。そして、ノズ
ル２１に装入した母合金２２を高周波コイル２３の内側
に配置し、高周波誘導加熱により溶解する。
【００３４】次いで、図５（ｂ）に示すように、ノズル
２１を下降させてこのノズル２１を金型２４の孔２４ａ
の上部に配置する。そして、ノズル２１内の溶湯２５に
０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のガス圧を加えて、溶湯２５
を孔２４ａ内に注入する。なお、溶湯温度及び金型温度
等の条件は、第１の実施例と同様とする。このようにし
て、厚さが１ｍｍのアモルファスの表面層を有する部材
を製造することができる。
２１を下降させてこのノズル２１を金型２４の孔２４ａ
の上部に配置する。そして、ノズル２１内の溶湯２５に
０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のガス圧を加えて、溶湯２５
を孔２４ａ内に注入する。なお、溶湯温度及び金型温度
等の条件は、第１の実施例と同様とする。このようにし
て、厚さが１ｍｍのアモルファスの表面層を有する部材
を製造することができる。
【００３５】本実施例においては、装置が小型であり、
非晶質合金被覆層を備えた部材を第１の実施例に比して
より一層容易に製造することができるという利点があ
る。
非晶質合金被覆層を備えた部材を第１の実施例に比して
より一層容易に製造することができるという利点があ
る。
【００３６】図６は、横軸に角度をとり、縦軸に回折強
度をとって、上述の実施例方法により製造した非晶質合
金被覆部材の表面のＸ線回折図形を示す図である。な
お、コア材は直径が４ｍｍのＡｌ棒であり、非晶質合金
組成はＬａ55Ａｌ25Ｎｉ10Ｃｕ5Ｃｏ5である。また、製
造後の非晶質合金被覆部材の直径は６ｍｍである。この
図６から、本実施例方法により製造した非晶質合金被覆
部材の表面の大部分が非晶質となっていることがわか
る。
度をとって、上述の実施例方法により製造した非晶質合
金被覆部材の表面のＸ線回折図形を示す図である。な
お、コア材は直径が４ｍｍのＡｌ棒であり、非晶質合金
組成はＬａ55Ａｌ25Ｎｉ10Ｃｕ5Ｃｏ5である。また、製
造後の非晶質合金被覆部材の直径は６ｍｍである。この
図６から、本実施例方法により製造した非晶質合金被覆
部材の表面の大部分が非晶質となっていることがわか
る。
【００３７】なお、本発明方法における鋳造雰囲気とし
ては、大気雰囲気、Ａｒ雰囲気又は真空雰囲気等であっ
てもよい。また、本発明は、ダイカスト法、真空鋳造法
等の加圧鋳造法及び溶湯鍛造法等を利用した非晶質合金
被覆部材の製造に適用することができる。
ては、大気雰囲気、Ａｒ雰囲気又は真空雰囲気等であっ
てもよい。また、本発明は、ダイカスト法、真空鋳造法
等の加圧鋳造法及び溶湯鍛造法等を利用した非晶質合金
被覆部材の製造に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る非晶質
合金被覆部材の製造方法によれば、金型内にコア材を配
置した後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入し
て非晶質合金被覆層を形成するから、所望の大きさの非
晶質合金被覆部材を容易に製造できる。また、非晶質合
金被覆部材の生産性を向上できて、非晶質合金被覆部材
の製造コストを低減できるという効果を奏する。
合金被覆部材の製造方法によれば、金型内にコア材を配
置した後、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入し
て非晶質合金被覆層を形成するから、所望の大きさの非
晶質合金被覆部材を容易に製造できる。また、非晶質合
金被覆部材の生産性を向上できて、非晶質合金被覆部材
の製造コストを低減できるという効果を奏する。
【図１】 （ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施例に
係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す模式
図である。
係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す模式
図である。
【図２】 実施例１の複合材の断面を示す図である。
【図３】 実施例２及び比較例１の表面のＸ線回折図形
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 実施例３及び比較例２の表面のＸ線回折図形
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 （ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施例に
係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す模式
図である。
係る非晶質合金被覆部材の製造方法を工程順に示す模式
図である。
【図６】 第２の実施例方法により製造した非晶質合金
被覆部材の表面のＸ線回折図形を示す図である。
被覆部材の表面のＸ線回折図形を示す図である。
１，２，２４…金型、３，１１，２７…コア材、４，２
５…溶湯、５，６…プランジャ、７…キャビティ、８…
溶湯保持部、９…湯口、１２…被覆層、２１…ノズル、
２２…母合金、２３…高周波コイル
５…溶湯、５，６…プランジャ、７…キャビティ、８…
溶湯保持部、９…湯口、１２…被覆層、２１…ノズル、
２２…母合金、２３…高周波コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 明久
宮城県仙台市青葉区川内無番地
(72)発明者 尾上 勝彦
静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株
式会社内
(56)参考文献 特開 平５−70877（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−20148（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−145775（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 6/00
B22D 17/00
B22D 19/00
C23C 26/00
Claims (2)
- 【請求項１】 金型内にコア材を配置し、前記金型内に
非晶質合金組成の溶湯を注入することにより非晶質合金
被覆材を製造する方法において、前記溶湯の鋳込み温度
より融点が低いコア材を前記溶湯によるコア材表面の融
解が促進される温度に予備加熱する工程と、前記金型の
内壁面と前記コア材との間隔が０．１乃至５０ｍｍにな
るように前記金型内に予備加熱後の前記コア材を配置す
る工程と、前記金型内に非晶質合金組成の溶湯を注入し
て前記コア材の少なくとも一部を被覆する非晶質合金被
覆層を形成する工程とを有し、これにより、前記コア材
の表面の一部が融解し、被覆層との界面が連続的に合金
化されることを特徴とする非晶質合金被覆部材の製造方
法。 - 【請求項２】 前記金型の温度を前記非晶質合金の結晶
化温度及びガラス遷移温度のうちより低い温度以下とす
ることを特徴とする請求項１に記載の非晶質合金被覆部
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06131594A JP3392509B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 非晶質合金被覆部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06131594A JP3392509B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 非晶質合金被覆部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268597A JPH07268597A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3392509B2 true JP3392509B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=13167606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06131594A Expired - Fee Related JP3392509B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 非晶質合金被覆部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392509B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018052515A1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Rios, Orlando | Surface-hardened aluminum-race earth alloys and methods of making the same |
| US11608546B2 (en) | 2020-01-10 | 2023-03-21 | Ut-Battelle Llc | Aluminum-cerium-manganese alloy embodiments for metal additive manufacturing |
| US11761061B2 (en) | 2017-09-15 | 2023-09-19 | Ut-Battelle, Llc | Aluminum alloys with improved intergranular corrosion resistance properties and methods of making and using the same |
| US11986904B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-05-21 | Ut-Battelle, Llc | Aluminum-cerium-nickel alloys for additive manufacturing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4688145B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2011-05-25 | 日本碍子株式会社 | ダイキャスト装置及びダイキャスト方法 |
| JP4895561B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2012-03-14 | 国立大学法人東北大学 | 金属ガラス溶射被膜及びその形成方法 |
| JP5273822B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2013-08-28 | 日本碍子株式会社 | ダイキャスト装置及びダイキャスト方法 |
| JP5273823B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2013-08-28 | 日本碍子株式会社 | ダイキャスト装置及びダイキャスト方法 |
| CN102430745B (zh) | 2011-08-18 | 2015-11-25 | 比亚迪股份有限公司 | 非晶合金与异质材料结合的方法及复合体 |
| CN109047723A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-21 | 深圳市锆安材料科技有限公司 | 一种包含非晶合金的复合材料及其制备方法 |
| CN109434078A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 东莞市坚野材料科技有限公司 | 一种包含非晶合金的复合构件及其制备方法 |
| EP3827913A1 (de) | 2019-11-29 | 2021-06-02 | Heraeus Deutschland GmbH & Co KG | Spritzgusssystem für den spritzguss von amorphen metallen |
| EP3895827B1 (de) | 2020-04-17 | 2023-11-15 | Heraeus Amloy Technologies GmbH | Verfahren zur herstellung eines hohlkörpers aus amorphem metall |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP06131594A patent/JP3392509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2018052515A1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Rios, Orlando | Surface-hardened aluminum-race earth alloys and methods of making the same |
| US10584403B2 (en) | 2016-09-19 | 2020-03-10 | Ut-Battelle, Llc | Surface-hardened aluminum-rare earth alloys and methods of making the same |
| US10760148B2 (en) | 2016-09-19 | 2020-09-01 | Ut-Battelle, Llc | Additive manufacturing methods using aluminum-rare earth alloys and products made using such methods |
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| US11761061B2 (en) | 2017-09-15 | 2023-09-19 | Ut-Battelle, Llc | Aluminum alloys with improved intergranular corrosion resistance properties and methods of making and using the same |
| US11986904B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-05-21 | Ut-Battelle, Llc | Aluminum-cerium-nickel alloys for additive manufacturing |
| US11608546B2 (en) | 2020-01-10 | 2023-03-21 | Ut-Battelle Llc | Aluminum-cerium-manganese alloy embodiments for metal additive manufacturing |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07268597A (ja) | 1995-10-17 |
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