焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物
【課題】従来の各種焼結アルミニウム合金に適用可能で合金の強度をより一層向上させる方策を提供する。
【課題を解決するための手段】Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｂｉからなる焼結助剤粉末、(２)Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物の間で共晶液相を発生する組成の合金粉末、(３)Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、(４)Ｉｎからなる焼結助剤粉末、(５)Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素の間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物の間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を添加する。
【課題を解決するための手段】Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｂｉからなる焼結助剤粉末、(２)Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物の間で共晶液相を発生する組成の合金粉末、(３)Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、(４)Ｉｎからなる焼結助剤粉末、(５)Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素の間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物の間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を添加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車、プーリー、コンプレッサー用べーン、コンロッド、ピストンなどの軽量で強度や耐摩耗性等を要求される部品の材料として好適な焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械効率の向上や省エネルギーの必要性の観点から、機械要素の軽量化材料への置換が進んでいる。特に焼結アルミニウム合金は、鋳造合金では得られないような金属組織が得られることから、近年その適用が進んでいる。
【０００３】
例えば、Ｓｉを多量に含む鋳造合金では初晶Ｓｉが粗大化した金属組織の合金しか得られないのに対し、焼結アルミニウム合金では微細な初晶Ｓｉが均一に分散した金属組織を呈し、強度、耐摩耗性および加工性に優れた合金（特許文献１、２）や、この合金をさらに改良して、微細な初晶Ｓｉが分散するＡｌ−Ｓｉ系合金相と初晶Ｓｉを含まないＡｌ固溶体相とを斑状に分散させた金属組織を呈し、強度と耐摩耗性をより一層向上させた合金（特許文献３〜６）等が実用化されている。
【特許文献１】特開昭５３−１２８５１２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１０２３７号公報
【特許文献３】特開平４−３６５８３２号公報
【特許文献４】特開平７−１９７１６８号公報
【特許文献５】特開平７−１９７１６７号公報
【特許文献６】特開平７−２２４３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のアルミニウム−珪素系焼結合金に限らず、焼結アルミニウム合金は、その適用範囲を拡大しているが、より一層の軽量化のため、より一層の高強度化および薄肉化への要請が高まっており、そのため各種焼結アルミニウム合金のより一層の強度の向上が望まれている。ここで、各種焼結アルミニウム合金の強度を高める汎用性のある技術が開発されれば、その適用範囲をさらに拡大することが可能となる。このような観点から、この発明の目的は、従来の各種焼結アルミニウム合金に適用可能な、焼結アルミニウム合金の強度を向上させる方策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｂｉからなる焼結助剤粉末、(２)Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、(３)Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする。
【０００６】
また、もう一つの本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｉｎからなる焼結助剤粉末、(２)Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする。
【０００７】
ここで、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末は、従来の焼結アルミニウム部材を製造するための原料粉末であり、アルミニウム粉末や、アルミニウム−珪素系合金粉末、アルミニウム−マグネシウム系合金粉末、アルミニウム−マグネシウム−珪素系合金粉末、アルミニウム−銅合金粉末、アルミニウム−銅−珪素系合金粉末等のアルミニウム合金粉末の単味粉末や混合粉末、またはこれに強度等の特性向上のため、銅粉末、マグネシウム粉末、銅−マグネシウム合金粉末等の粉末を添加した混合粉末等の従来から用いられているものが使用可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、従来の焼結アルミニウム合金の原料粉末となるＡｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、低い融点を有するＢｉまたはＩｎ、もしくは低い温度でＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生するＢｉまたはＩｎを主成分とする合金を焼結助剤粉末として所定量与えるもので、これを金型内で圧粉成形した圧粉体を焼結すると、昇温過程で液相を発生し、焼結による緻密化が促進されて、強度の高い焼結アルミニウム部材が得られるという汎用性の高いものである。このため、従来よりある各種焼結アルミニウム部材の強度の向上が果たされ、適用範囲の拡大が果たせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ＢｉおよびＩｎは、融点がそれぞれ２７１℃および１５５.４℃と低く、焼結時の昇温過程の早期より液相を発生する。この液相はアルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末表面の酸化被膜を除去して焼結の進行を促進する作用を有する。また、この液相は、表面張力により液相収縮を促し、焼結体の緻密化を促進する作用も有する。特に後者の作用は、液相の存在時間が長いほどその効果が大きくなるため、液相は長時間発生することが好ましい。
すなわち、液相は、焼結時の昇温過程の早期より発生し、高温まで主成分であるＡｌと溶け合わない場合には、発生した液相の存在時間が長くなって、特に後者の作用が促進される。この点でＢｉ、ＩｎはＡｌと反応せず、焼結のほとんどの過程において液相として存在するため、この効果が大きい。
【００１０】
また、上記のＢｉ、Ｉｎに替えて、ＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相が発生する組成の合金を用いると、液相発生温度がより一層低下するため、液相の存在時間がより一層長くなり、その効果が向上する。
【００１１】
図１（ａ）は二元系の共晶型合金の状態図を簡略化した模式図であるが、成分Ａ、Ｂの共晶液相は、Ａの融点ＴＡ、Ｂの融点ＴＢよりも低い温度Ｔで発生する。よってＡをＢｉとし、Ｂを他の元素とすると、Ｂｉの融点（ＴＡ＝２７１℃）よりも、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間で共晶型合金を形成する組成の共晶型合金の共晶反応温度（Ｔ）は低下することとなる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ａｇ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ａｇ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｚｎ等がある。
【００１２】
また図１（ｂ）のように、Ａ、Ｂ間に溶解温度まで分解しない金属間化合物ＡｍＢｎを生じ、これが各成分と共晶反応を為す場合、ＡとＡｍＢｎ、ＡｍＢｎとＢがそれぞれ共晶反応を行っており、金属間化合物ＡｍＢｎを一つの成分とみなせばＡ−ＡｍＢｎ系およびＡｍＢｎ−Ｂ系の２個の二元系が集まったものと見なせる。この場合も、ＡをＢｉとし、他の元素をＢとすると、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと、Ｂｉと他の元素との金属間化合物（ＢｉｍＢｎ）と、の間で共晶型合金を形成する組成の共晶型合金の共晶反応温度はＢｉ単体の融点（ＴＡ＝２７１℃）より低下することとなる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素（金属間化合物）としては、Ａｕ（Ａｕ２Ｂｉ）、Ｃａ（Ｂｉ３Ｃａ）、Ｃｅ（Ｂｉ２Ｃｅ）、Ｋ（Ｂｉ２Ｋ）、Ｌｉ（ＢｉＬｉ）、Ｍｇ（Ｂｉ２Ｍｇ３）、Ｎａ（ＢｉＮａ）、Ｒｈ（Ｂｉ４Ｒｈ）、Ｓ（ＢｉＳ３）、Ｓｅ（ＢｉＳｅ）、Ｔｌ（Ｂｉ５Ｔｌ３）等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素（金属間化合物）としては、Ａｕ（ＡｕＩｎ２）、Ｃｕ（Ｃｕ３Ｉｎ２）、Ｓｂ（ＩｎＳｂ）等がある。
【００１３】
さらに、図１（ｃ）のように、一部で共晶反応を生ずる偏晶型合金の場合においても、ＡをＢｉとすると、Ｂｉと共晶反応を生ずる組成範囲内でＢｉの共晶液相が発生するため、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素との間、あるいはＢｉと他の元素との金属間化合物との間で共晶反応を生じてＢｉの共晶液相を発生する組成の偏晶型合金であっても同様の効果が得られる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ｃｏ、Ｇａ、Ｍｎ、Ｔｅ、Ｚｎ等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ｃｄ、Ｔｅ等がある。
【００１４】
以上に加えて、図１（ｄ）のように液体においても固体においても全く固溶しない場合であっても、ＢｉまたはＩｎの液相が発生するものは同様に使用することができる。このような状態は、ＢｉとＣｒ、Ｆｅの間で生じる。
【００１５】
以上は、単純な二元系の場合の例であるが、三元系または四元系以上の場合であっても同様にＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生する組成であれば、同様の効果が得られる。ただし、これらの元素のうち、Ｐｂ、Ｃｄは上記のようにＢｉ、Ｉｎと共晶液相を発生するが、毒性の点から使用しないことが好ましい。
【００１６】
上記のようなＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生させる合金の粉末を焼結助剤粉末として用いると、焼結時の昇温過程で早期にＢｉまたはＩｎの共晶液相が発生し、アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末表面の酸化被膜を除去して焼結の進行を促進するとともに、共晶液相の効果が長時間維持され、液相の表面張力による液相収縮の作用により緻密化が進行して、焼結アルミニウム部材の強度の向上に寄与する。
【００１７】
このような作用を有する焼結助剤粉末は、０.０１質量％以上の添加でその効果が顕著となる。一方、Ｂｉ、Ｉｎは通常のアルミニウム部材の焼結温度の範囲ではＡｌとほとんど溶け合わないため、多量に用いると粒界に析出し、強度低下の原因となる。このため上記のような焼結助剤粉末の添加量は、ＢｉまたはＢｉ合金の場合多くとも０.５質量％、ＩｎまたはＩｎ合金の場合多くとも０.１質量％に止めるべきである。それを越える添加は、Ｂｉ、Ｉｎの粒界析出による強度低下が、上記の液相収縮による緻密化の効果を上回り、強度向上の目的が達成できなくなる。
【００１８】
上記の焼結助剤粉末は、上記の作用をもたらすものであるから、上記のような焼結助剤粉末が未添加の従来の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物に対し、上記の焼結助剤粉末を添加することで、上記の作用が得られ、得られる焼結体が緻密化することで、従来の焼結体よりも強度が向上する。また、焼結助剤粉末の主成分となるＢｉ、Ｉｎは、焼結体の主成分であるＡｌと反応しないので、元々の焼結アルミニウム部材の特性に影響を与えない。
上記の焼結助剤粉末は、２種類以上併用しても、その作用は上記の説明のとおりであるので、所望により２種類以上併用しても差し支えない。
【実施例１】
【００１９】
原料粉末として、純アルミニウム粉末、Ａｌ−２０質量％Ｓｉの組成のアルミニウム−珪素合金粉末、Ｃｕ−４質量％Ｎｉの組成の銅−ニッケル合金粉末、Ａｌ−５０質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−マグネシウム合金粉末、Ａｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金粉末を用意した。
また、焼結助剤粉末として、ビスマス粉末（融点：２７１℃）、Ｂｉ−３質量％Ａｇの組成のビスマス−銀合金粉末（共晶液相発生温度：２６２℃）、Ｂｉ−３質量％Ｚｎの組成のビスマス−亜鉛合金粉末（共晶液相発生温度：２５４.５℃）、Ｂｉ−１質量％Ｍｇの組成のビスマス−マグネシウム合金粉末（ＢｉとＢｉ２Ｍｇ３の間の共晶液相発生温度：２６０℃）、Ｂｉ−５質量％Ｆｅのビスマス−鉄合金粉末（Ｂｉ液相発生温度：２６７℃）を用意した。これらの原料粉末および焼結助剤粉末を表１に示す割合で配合し、混合して焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物を作製した。
【００２０】
得られた各粉末混合物を金型内に充填し成形圧力２００ＭＰａで成形し、５×１０×３０ｍｍの板状の成形体を作製し、試料番号０１〜１４については焼結温度５４５℃、試料番号１５、１６については焼結温度５５０℃、試料番号１７、１８については焼結温度６３０℃で、各々６０分間保持して焼結を行い、試料番号０１〜１８の試料を作製した。
得られた各試料について三点曲げ試験を行い、その結果を、それぞれの焼結助剤粉末を添加しない原料粉末の値を１００とする指数で表したものを表１に併せて示す。なお、試料番号１７、１８の純アルミニウム粉末のみを原料粉末として用いた試料については、焼結助剤粉末が未添加の試料番号１７は、焼結がほとんど進行せず、三点曲げ試験が行えなかったため、上記の指数で表現できず、焼結助剤粉末を添加した試料番号１８についてのみ実測値で記載した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
表１の試料番号０１〜１４は、特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、焼結助剤粉末が未添加の場合でも原料粉末の液相が多量に生じる合金の場合の例であるが、焼結助剤粉末を未添加の試料（試料番号０１）に比して、ビスマス粉末を添加した試料番号０２〜０５の試料では、曲げ強さが向上し、焼結助剤粉末の強度向上の効果が確認された。
これは、未添加の場合でも生じる液相成分は、焼結過程でアルミニウム基地に拡散して焼結途上で消失するため、液相収縮の効果が焼結工程の一部にしか作用しないのに対し、焼結助剤粉末を添加した試料では、焼結助剤粉末による液相が焼結工程のほとんどの部分で存在することによって液相収縮の効果が焼結工程を通じてもたらされることによると考えられる。しかし、焼結助剤粉末の添加量が０.５質量％を超える試料番号０６の試料では、焼結助剤粉末の添加量が多すぎてアルミニウム合金基地の粒界に焼結助剤成分が析出して強度の低下が生じることが確認された。
【００２３】
また、試料番号０７〜１１よりビスマス粉末の代わりにＢｉを主成分とする共晶合金粉末（ビスマス−銀合金粉末）を用いてもビスマス粉末と同様に、０.０１〜０.５質量％の添加で強度向上の効果があることが確認された。
【００２４】
さらに、試料番号０４、０９、１２〜１４より焼結助剤粉末としてＢｉを主成分としＢｉの共晶液相を発生する偏晶型合金粉末（試料番号１２）、Ｂｉを主成分としＢｉとＢｉ金属間化合物の間で共晶液相を発生する共晶合金粉末（試料番号１３）、Ｂｉを主成分としＢｉと混じり合わない成分（Ｆｅ）との合金粉末（試料番号１４）の場合においても同様にその効果を有することが確認された。
【００２５】
表１の試料番号１５、１６は、従来合金であるＡｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、原料の合金粉末より生じる液相量が上記の特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金よりも少なく、焼結し難いアルミニウム合金の場合の例である。このようなアルミニウム合金への焼結助剤粉末の添加は、元々の原料粉末より生じる液相が乏しいことにより、上記の場合よりも液相収縮による強度向上の効果が顕著に現れていることがわかる。また、焼結助剤粉末の種類を替えても同様にその効果が得られることもわかる。
【００２６】
表１の試料番号１７、１８は、焼結ができない純アルミニウムの場合の実施例である。焼結助剤粉末が未添加のものでは焼結がほとんど進行せず、三点曲げ試験が実施できなかったのに対し、焼結助剤粉末を添加すると、焼結助剤粉末の共晶液相が有する、アルミニウム粉末表面の酸化被膜の除去作用、および液相収縮による緻密化の作用により、焼結が行えるようになることが確認された。
【実施例２】
【００２７】
原料粉末として、実施例１で用いた原料粉末を用意し、焼結助剤粉末として、インジウム粉末（融点：１５５.４℃）、Ｉｎ−５質量％Ａｇの組成のインジウム−銀合金粉末（共晶液相発生温度：１４１℃）、Ｉｎ−３質量％Ｚｎの組成のインジウム−亜鉛合金粉末（共晶液相発生温度：１４３℃）、Ｉｎ−３質量％Ｃｕの組成のインジウム−銅合金粉末（ＩｎとＣｕ３Ｉｎ２の間の共晶液相発生温度：１５３℃）を用意した。これらの原料粉末および焼結助剤粉末を表２に示す割合で配合し、混合して焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物を作製した。
【００２８】
得られた各粉末混合物を、実施例１と同様に成形し、試料番号１９〜２９については焼結温度５４５℃、試料番号３０、３１については焼結温度５５０℃、試料番号３２、３３については焼結温度６３０℃で、各々６０分間保持して焼結を行い、試料番号１９〜３３の試料を作製した。得られた各試料について、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表２に併せて記載した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
表２の試料番号１９〜２９は、特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、焼結助剤粉末が未添加の場合でも原料粉末の液相が多量に生じる合金の場合の例である。実施例１と同様に、焼結助剤粉末を未添加の試料（試料番号１９）に比して、インジウム粉末を添加した試料番号２０〜２３の試料では、曲げ強さが向上し、焼結助剤粉末の強度向上の効果が確認された。一方、焼結助剤粉末の添加量が０.１質量％を超える試料番号２３の試料では、焼結助剤粉末の添加量が多すぎてアルミニウム合金基地の粒界に焼結助剤成分が析出して強度の低下が生じることが確認された。
【００３１】
また、試料番号２４〜２７よりインジウム粉末の変わりにＩｎを主成分とする共晶合金粉末（インジウム−銀合金粉末）を用いてもインジウム粉末と同様に、０.０１〜０.１質量％の添加で強度向上の効果があることが確認された。
【００３２】
さらに、試料番号２１、２５、２８、２９より焼結助剤粉末として、他のＩｎを主成分とする共晶合金粉末（試料番号２８）、Ｉｎを主成分としＩｎとＩｎ金属間化合物の間で共晶液相を発生する共晶合金粉末（試料番号２９）の場合においても同様にその効果を有することが確認された。
【００３３】
表２の試料番号３０、３１は、従来合金であるＡｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、原料の合金粉末より生じる液相量が上記の特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金よりも少なく、焼結しにくいアルミニウム合金の場合の例である。このようなアルミニウム合金への焼結助剤粉末の添加は、元々の原料粉末より生じる液相が乏しいことにより、上記の場合よりも液相収縮による強度向上の効果が顕著に現れていることがわかる。また、焼結助剤粉末の種類を替えても同様にその効果が得られることもわかる。
【００３４】
表２の試料番号３２、３３は、焼結ができない純アルミニウムの場合の実施例である。焼結助剤粉末が未添加のものでは、焼結がほとんど進行せず三点曲げ試験が実施できなかったのに対し、焼結助剤粉末を添加すると、焼結助剤粉末の共晶液相が有するアルミニウム粉末表面の酸化被膜の除去作用、および液相収縮による緻密化の作用により、焼結が行えるようになることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、従来の焼結アルミニウム合金の原料粉末となるＡｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、低い融点を有するＢｉまたはＩｎ、もしくは低い温度でＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生するＢｉまたはＩｎを主成分とする合金を焼結助剤粉末として所定量与えるもので、これを金型内で圧粉成形した圧粉体を焼結すると、昇温過程で液相を発生し、焼結による緻密化が促進されて、強度の高い焼結アルミニウム部材が得られるという汎用性の高いものである。このため、従来よりある各種焼結アルミニウム部材の強度の向上が果たされ、適用範囲の拡大が果たせる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る共晶合金を説明するための成分Ａと成分Ｂの二元系状態図の模式図である。 図１（ａ）は成分Ａ、Ｂの二元系の共晶型合金の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｂ）は成分Ａ、Ｂ間に金属化合物ＡｍＢｎを生じ、これが各成分Ａ、Ｂと共晶反応をなす場合の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｃ）は成分Ａ、Ｂ間の一部で共晶反応を生じる偏晶型合金の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｄ）は成分Ａ、Ｂが液体においても固体においても全く固溶しない場合の状態図を簡略化した模式図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車、プーリー、コンプレッサー用べーン、コンロッド、ピストンなどの軽量で強度や耐摩耗性等を要求される部品の材料として好適な焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械効率の向上や省エネルギーの必要性の観点から、機械要素の軽量化材料への置換が進んでいる。特に焼結アルミニウム合金は、鋳造合金では得られないような金属組織が得られることから、近年その適用が進んでいる。
【０００３】
例えば、Ｓｉを多量に含む鋳造合金では初晶Ｓｉが粗大化した金属組織の合金しか得られないのに対し、焼結アルミニウム合金では微細な初晶Ｓｉが均一に分散した金属組織を呈し、強度、耐摩耗性および加工性に優れた合金（特許文献１、２）や、この合金をさらに改良して、微細な初晶Ｓｉが分散するＡｌ−Ｓｉ系合金相と初晶Ｓｉを含まないＡｌ固溶体相とを斑状に分散させた金属組織を呈し、強度と耐摩耗性をより一層向上させた合金（特許文献３〜６）等が実用化されている。
【特許文献１】特開昭５３−１２８５１２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１０２３７号公報
【特許文献３】特開平４−３６５８３２号公報
【特許文献４】特開平７−１９７１６８号公報
【特許文献５】特開平７−１９７１６７号公報
【特許文献６】特開平７−２２４３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のアルミニウム−珪素系焼結合金に限らず、焼結アルミニウム合金は、その適用範囲を拡大しているが、より一層の軽量化のため、より一層の高強度化および薄肉化への要請が高まっており、そのため各種焼結アルミニウム合金のより一層の強度の向上が望まれている。ここで、各種焼結アルミニウム合金の強度を高める汎用性のある技術が開発されれば、その適用範囲をさらに拡大することが可能となる。このような観点から、この発明の目的は、従来の各種焼結アルミニウム合金に適用可能な、焼結アルミニウム合金の強度を向上させる方策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｂｉからなる焼結助剤粉末、(２)Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、(３)Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする。
【０００６】
また、もう一つの本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、(１)Ｉｎからなる焼結助剤粉末、(２)Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末、の少なくとも１種を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする。
【０００７】
ここで、Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末は、従来の焼結アルミニウム部材を製造するための原料粉末であり、アルミニウム粉末や、アルミニウム−珪素系合金粉末、アルミニウム−マグネシウム系合金粉末、アルミニウム−マグネシウム−珪素系合金粉末、アルミニウム−銅合金粉末、アルミニウム−銅−珪素系合金粉末等のアルミニウム合金粉末の単味粉末や混合粉末、またはこれに強度等の特性向上のため、銅粉末、マグネシウム粉末、銅−マグネシウム合金粉末等の粉末を添加した混合粉末等の従来から用いられているものが使用可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、従来の焼結アルミニウム合金の原料粉末となるＡｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、低い融点を有するＢｉまたはＩｎ、もしくは低い温度でＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生するＢｉまたはＩｎを主成分とする合金を焼結助剤粉末として所定量与えるもので、これを金型内で圧粉成形した圧粉体を焼結すると、昇温過程で液相を発生し、焼結による緻密化が促進されて、強度の高い焼結アルミニウム部材が得られるという汎用性の高いものである。このため、従来よりある各種焼結アルミニウム部材の強度の向上が果たされ、適用範囲の拡大が果たせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ＢｉおよびＩｎは、融点がそれぞれ２７１℃および１５５.４℃と低く、焼結時の昇温過程の早期より液相を発生する。この液相はアルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末表面の酸化被膜を除去して焼結の進行を促進する作用を有する。また、この液相は、表面張力により液相収縮を促し、焼結体の緻密化を促進する作用も有する。特に後者の作用は、液相の存在時間が長いほどその効果が大きくなるため、液相は長時間発生することが好ましい。
すなわち、液相は、焼結時の昇温過程の早期より発生し、高温まで主成分であるＡｌと溶け合わない場合には、発生した液相の存在時間が長くなって、特に後者の作用が促進される。この点でＢｉ、ＩｎはＡｌと反応せず、焼結のほとんどの過程において液相として存在するため、この効果が大きい。
【００１０】
また、上記のＢｉ、Ｉｎに替えて、ＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相が発生する組成の合金を用いると、液相発生温度がより一層低下するため、液相の存在時間がより一層長くなり、その効果が向上する。
【００１１】
図１（ａ）は二元系の共晶型合金の状態図を簡略化した模式図であるが、成分Ａ、Ｂの共晶液相は、Ａの融点ＴＡ、Ｂの融点ＴＢよりも低い温度Ｔで発生する。よってＡをＢｉとし、Ｂを他の元素とすると、Ｂｉの融点（ＴＡ＝２７１℃）よりも、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間で共晶型合金を形成する組成の共晶型合金の共晶反応温度（Ｔ）は低下することとなる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ａｇ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ａｇ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｚｎ等がある。
【００１２】
また図１（ｂ）のように、Ａ、Ｂ間に溶解温度まで分解しない金属間化合物ＡｍＢｎを生じ、これが各成分と共晶反応を為す場合、ＡとＡｍＢｎ、ＡｍＢｎとＢがそれぞれ共晶反応を行っており、金属間化合物ＡｍＢｎを一つの成分とみなせばＡ−ＡｍＢｎ系およびＡｍＢｎ−Ｂ系の２個の二元系が集まったものと見なせる。この場合も、ＡをＢｉとし、他の元素をＢとすると、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと、Ｂｉと他の元素との金属間化合物（ＢｉｍＢｎ）と、の間で共晶型合金を形成する組成の共晶型合金の共晶反応温度はＢｉ単体の融点（ＴＡ＝２７１℃）より低下することとなる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素（金属間化合物）としては、Ａｕ（Ａｕ２Ｂｉ）、Ｃａ（Ｂｉ３Ｃａ）、Ｃｅ（Ｂｉ２Ｃｅ）、Ｋ（Ｂｉ２Ｋ）、Ｌｉ（ＢｉＬｉ）、Ｍｇ（Ｂｉ２Ｍｇ３）、Ｎａ（ＢｉＮａ）、Ｒｈ（Ｂｉ４Ｒｈ）、Ｓ（ＢｉＳ３）、Ｓｅ（ＢｉＳｅ）、Ｔｌ（Ｂｉ５Ｔｌ３）等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素（金属間化合物）としては、Ａｕ（ＡｕＩｎ２）、Ｃｕ（Ｃｕ３Ｉｎ２）、Ｓｂ（ＩｎＳｂ）等がある。
【００１３】
さらに、図１（ｃ）のように、一部で共晶反応を生ずる偏晶型合金の場合においても、ＡをＢｉとすると、Ｂｉと共晶反応を生ずる組成範囲内でＢｉの共晶液相が発生するため、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素との間、あるいはＢｉと他の元素との金属間化合物との間で共晶反応を生じてＢｉの共晶液相を発生する組成の偏晶型合金であっても同様の効果が得られる。Ｂｉとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ｃｏ、Ｇａ、Ｍｎ、Ｔｅ、Ｚｎ等があり、Ｉｎとこのような共晶合金を形成する元素としては、Ｃｄ、Ｔｅ等がある。
【００１４】
以上に加えて、図１（ｄ）のように液体においても固体においても全く固溶しない場合であっても、ＢｉまたはＩｎの液相が発生するものは同様に使用することができる。このような状態は、ＢｉとＣｒ、Ｆｅの間で生じる。
【００１５】
以上は、単純な二元系の場合の例であるが、三元系または四元系以上の場合であっても同様にＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生する組成であれば、同様の効果が得られる。ただし、これらの元素のうち、Ｐｂ、Ｃｄは上記のようにＢｉ、Ｉｎと共晶液相を発生するが、毒性の点から使用しないことが好ましい。
【００１６】
上記のようなＢｉまたはＩｎを主成分とし、ＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生させる合金の粉末を焼結助剤粉末として用いると、焼結時の昇温過程で早期にＢｉまたはＩｎの共晶液相が発生し、アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末表面の酸化被膜を除去して焼結の進行を促進するとともに、共晶液相の効果が長時間維持され、液相の表面張力による液相収縮の作用により緻密化が進行して、焼結アルミニウム部材の強度の向上に寄与する。
【００１７】
このような作用を有する焼結助剤粉末は、０.０１質量％以上の添加でその効果が顕著となる。一方、Ｂｉ、Ｉｎは通常のアルミニウム部材の焼結温度の範囲ではＡｌとほとんど溶け合わないため、多量に用いると粒界に析出し、強度低下の原因となる。このため上記のような焼結助剤粉末の添加量は、ＢｉまたはＢｉ合金の場合多くとも０.５質量％、ＩｎまたはＩｎ合金の場合多くとも０.１質量％に止めるべきである。それを越える添加は、Ｂｉ、Ｉｎの粒界析出による強度低下が、上記の液相収縮による緻密化の効果を上回り、強度向上の目的が達成できなくなる。
【００１８】
上記の焼結助剤粉末は、上記の作用をもたらすものであるから、上記のような焼結助剤粉末が未添加の従来の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物に対し、上記の焼結助剤粉末を添加することで、上記の作用が得られ、得られる焼結体が緻密化することで、従来の焼結体よりも強度が向上する。また、焼結助剤粉末の主成分となるＢｉ、Ｉｎは、焼結体の主成分であるＡｌと反応しないので、元々の焼結アルミニウム部材の特性に影響を与えない。
上記の焼結助剤粉末は、２種類以上併用しても、その作用は上記の説明のとおりであるので、所望により２種類以上併用しても差し支えない。
【実施例１】
【００１９】
原料粉末として、純アルミニウム粉末、Ａｌ−２０質量％Ｓｉの組成のアルミニウム−珪素合金粉末、Ｃｕ−４質量％Ｎｉの組成の銅−ニッケル合金粉末、Ａｌ−５０質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−マグネシウム合金粉末、Ａｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金粉末を用意した。
また、焼結助剤粉末として、ビスマス粉末（融点：２７１℃）、Ｂｉ−３質量％Ａｇの組成のビスマス−銀合金粉末（共晶液相発生温度：２６２℃）、Ｂｉ−３質量％Ｚｎの組成のビスマス−亜鉛合金粉末（共晶液相発生温度：２５４.５℃）、Ｂｉ−１質量％Ｍｇの組成のビスマス−マグネシウム合金粉末（ＢｉとＢｉ２Ｍｇ３の間の共晶液相発生温度：２６０℃）、Ｂｉ−５質量％Ｆｅのビスマス−鉄合金粉末（Ｂｉ液相発生温度：２６７℃）を用意した。これらの原料粉末および焼結助剤粉末を表１に示す割合で配合し、混合して焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物を作製した。
【００２０】
得られた各粉末混合物を金型内に充填し成形圧力２００ＭＰａで成形し、５×１０×３０ｍｍの板状の成形体を作製し、試料番号０１〜１４については焼結温度５４５℃、試料番号１５、１６については焼結温度５５０℃、試料番号１７、１８については焼結温度６３０℃で、各々６０分間保持して焼結を行い、試料番号０１〜１８の試料を作製した。
得られた各試料について三点曲げ試験を行い、その結果を、それぞれの焼結助剤粉末を添加しない原料粉末の値を１００とする指数で表したものを表１に併せて示す。なお、試料番号１７、１８の純アルミニウム粉末のみを原料粉末として用いた試料については、焼結助剤粉末が未添加の試料番号１７は、焼結がほとんど進行せず、三点曲げ試験が行えなかったため、上記の指数で表現できず、焼結助剤粉末を添加した試料番号１８についてのみ実測値で記載した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
表１の試料番号０１〜１４は、特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、焼結助剤粉末が未添加の場合でも原料粉末の液相が多量に生じる合金の場合の例であるが、焼結助剤粉末を未添加の試料（試料番号０１）に比して、ビスマス粉末を添加した試料番号０２〜０５の試料では、曲げ強さが向上し、焼結助剤粉末の強度向上の効果が確認された。
これは、未添加の場合でも生じる液相成分は、焼結過程でアルミニウム基地に拡散して焼結途上で消失するため、液相収縮の効果が焼結工程の一部にしか作用しないのに対し、焼結助剤粉末を添加した試料では、焼結助剤粉末による液相が焼結工程のほとんどの部分で存在することによって液相収縮の効果が焼結工程を通じてもたらされることによると考えられる。しかし、焼結助剤粉末の添加量が０.５質量％を超える試料番号０６の試料では、焼結助剤粉末の添加量が多すぎてアルミニウム合金基地の粒界に焼結助剤成分が析出して強度の低下が生じることが確認された。
【００２３】
また、試料番号０７〜１１よりビスマス粉末の代わりにＢｉを主成分とする共晶合金粉末（ビスマス−銀合金粉末）を用いてもビスマス粉末と同様に、０.０１〜０.５質量％の添加で強度向上の効果があることが確認された。
【００２４】
さらに、試料番号０４、０９、１２〜１４より焼結助剤粉末としてＢｉを主成分としＢｉの共晶液相を発生する偏晶型合金粉末（試料番号１２）、Ｂｉを主成分としＢｉとＢｉ金属間化合物の間で共晶液相を発生する共晶合金粉末（試料番号１３）、Ｂｉを主成分としＢｉと混じり合わない成分（Ｆｅ）との合金粉末（試料番号１４）の場合においても同様にその効果を有することが確認された。
【００２５】
表１の試料番号１５、１６は、従来合金であるＡｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、原料の合金粉末より生じる液相量が上記の特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金よりも少なく、焼結し難いアルミニウム合金の場合の例である。このようなアルミニウム合金への焼結助剤粉末の添加は、元々の原料粉末より生じる液相が乏しいことにより、上記の場合よりも液相収縮による強度向上の効果が顕著に現れていることがわかる。また、焼結助剤粉末の種類を替えても同様にその効果が得られることもわかる。
【００２６】
表１の試料番号１７、１８は、焼結ができない純アルミニウムの場合の実施例である。焼結助剤粉末が未添加のものでは焼結がほとんど進行せず、三点曲げ試験が実施できなかったのに対し、焼結助剤粉末を添加すると、焼結助剤粉末の共晶液相が有する、アルミニウム粉末表面の酸化被膜の除去作用、および液相収縮による緻密化の作用により、焼結が行えるようになることが確認された。
【実施例２】
【００２７】
原料粉末として、実施例１で用いた原料粉末を用意し、焼結助剤粉末として、インジウム粉末（融点：１５５.４℃）、Ｉｎ−５質量％Ａｇの組成のインジウム−銀合金粉末（共晶液相発生温度：１４１℃）、Ｉｎ−３質量％Ｚｎの組成のインジウム−亜鉛合金粉末（共晶液相発生温度：１４３℃）、Ｉｎ−３質量％Ｃｕの組成のインジウム−銅合金粉末（ＩｎとＣｕ３Ｉｎ２の間の共晶液相発生温度：１５３℃）を用意した。これらの原料粉末および焼結助剤粉末を表２に示す割合で配合し、混合して焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物を作製した。
【００２８】
得られた各粉末混合物を、実施例１と同様に成形し、試料番号１９〜２９については焼結温度５４５℃、試料番号３０、３１については焼結温度５５０℃、試料番号３２、３３については焼結温度６３０℃で、各々６０分間保持して焼結を行い、試料番号１９〜３３の試料を作製した。得られた各試料について、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表２に併せて記載した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
表２の試料番号１９〜２９は、特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、焼結助剤粉末が未添加の場合でも原料粉末の液相が多量に生じる合金の場合の例である。実施例１と同様に、焼結助剤粉末を未添加の試料（試料番号１９）に比して、インジウム粉末を添加した試料番号２０〜２３の試料では、曲げ強さが向上し、焼結助剤粉末の強度向上の効果が確認された。一方、焼結助剤粉末の添加量が０.１質量％を超える試料番号２３の試料では、焼結助剤粉末の添加量が多すぎてアルミニウム合金基地の粒界に焼結助剤成分が析出して強度の低下が生じることが確認された。
【００３１】
また、試料番号２４〜２７よりインジウム粉末の変わりにＩｎを主成分とする共晶合金粉末（インジウム−銀合金粉末）を用いてもインジウム粉末と同様に、０.０１〜０.１質量％の添加で強度向上の効果があることが確認された。
【００３２】
さらに、試料番号２１、２５、２８、２９より焼結助剤粉末として、他のＩｎを主成分とする共晶合金粉末（試料番号２８）、Ｉｎを主成分としＩｎとＩｎ金属間化合物の間で共晶液相を発生する共晶合金粉末（試料番号２９）の場合においても同様にその効果を有することが確認された。
【００３３】
表２の試料番号３０、３１は、従来合金であるＡｌ−１２質量％Ｓｉ−３質量％Ｃｕ−１質量％Ｍｇの組成のアルミニウム−珪素−銅−マグネシウム合金に焼結助剤粉末を適用した場合の実施例で、原料の合金粉末より生じる液相量が上記の特開平７−２２４３４１号公報に記載のアルミニウム合金よりも少なく、焼結しにくいアルミニウム合金の場合の例である。このようなアルミニウム合金への焼結助剤粉末の添加は、元々の原料粉末より生じる液相が乏しいことにより、上記の場合よりも液相収縮による強度向上の効果が顕著に現れていることがわかる。また、焼結助剤粉末の種類を替えても同様にその効果が得られることもわかる。
【００３４】
表２の試料番号３２、３３は、焼結ができない純アルミニウムの場合の実施例である。焼結助剤粉末が未添加のものでは、焼結がほとんど進行せず三点曲げ試験が実施できなかったのに対し、焼結助剤粉末を添加すると、焼結助剤粉末の共晶液相が有するアルミニウム粉末表面の酸化被膜の除去作用、および液相収縮による緻密化の作用により、焼結が行えるようになることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物は、従来の焼結アルミニウム合金の原料粉末となるＡｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、低い融点を有するＢｉまたはＩｎ、もしくは低い温度でＢｉまたはＩｎの共晶液相を発生するＢｉまたはＩｎを主成分とする合金を焼結助剤粉末として所定量与えるもので、これを金型内で圧粉成形した圧粉体を焼結すると、昇温過程で液相を発生し、焼結による緻密化が促進されて、強度の高い焼結アルミニウム部材が得られるという汎用性の高いものである。このため、従来よりある各種焼結アルミニウム部材の強度の向上が果たされ、適用範囲の拡大が果たせる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る共晶合金を説明するための成分Ａと成分Ｂの二元系状態図の模式図である。 図１（ａ）は成分Ａ、Ｂの二元系の共晶型合金の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｂ）は成分Ａ、Ｂ間に金属化合物ＡｍＢｎを生じ、これが各成分Ａ、Ｂと共晶反応をなす場合の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｃ）は成分Ａ、Ｂ間の一部で共晶反応を生じる偏晶型合金の状態図を簡略化した模式図である。 図１（ｄ）は成分Ａ、Ｂが液体においても固体においても全く固溶しない場合の状態図を簡略化した模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉからなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項２】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｉｎからなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項３】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項４】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素の間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項５】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項６】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、請求項１、３および５に記載の焼結助剤粉末の少なくとも２種以上用いるとともに、総量として焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項７】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、請求項２および４に記載の焼結助剤粉末の少なくとも２種以上用いるとともに、総量として焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項１】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉからなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項２】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｉｎからなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項３】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉを主成分とし、Ｂｉと他の元素の間、あるいは、ＢｉとＢｉを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項４】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｉｎを主成分とし、Ｉｎと他の元素の間、あるいは、ＩｎとＩｎを含む金属間化合物間で共晶液相を発生する組成の合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項５】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、Ｂｉを主成分とする、Ｂｉ−Ｃｒ系合金粉末および／またはＢｉ−Ｆｅ系合金粉末の少なくとも１種からなる焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項６】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、請求項１、３および５に記載の焼結助剤粉末の少なくとも２種以上用いるとともに、総量として焼結助剤粉末を０.０１〜０.５質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【請求項７】
Ａｌを主成分とする合金粉末または混合粉末に、請求項２および４に記載の焼結助剤粉末の少なくとも２種以上用いるとともに、総量として焼結助剤粉末を０.０１〜０.１質量％添加したことを特徴とする焼結アルミニウム部材の原料粉末用の粉末混合物。
【図１】
【公開番号】特開２００６−９０７５（Ｐ２００６−９０７５Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８６１１１（Ｐ２００４−１８６１１１）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００２３３５７２）日立粉末冶金株式会社 (272)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００２３３５７２）日立粉末冶金株式会社 (272)
【Ｆターム（参考）】
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