DE4112693C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungs-Verbundmaterials mit einem speziellen Abschnitt, der mit SiC-Whiskern verstärkt ist.The invention relates to a method for producing an aluminum alloy composite material with a special section reinforced with SiC whiskers.
Bekannte Mittel für die Konstruktion eines Kolbens, einer Kurbelschwinge, eines Verbindungs stabes oder dergleichen für einen Verbrennungsmotor mit einer leichten Aluminiumlegierung und für örtliche Verstärkung des oben beschriebenen Teils an einer Stelle, die starkem Hitzeschock oder Gleitwirkung ausgesetzt ist, mit SiC-Whiskern bestehen darin, daß eine aus SiC-Whiskern hergestellte Vorform an einer vorbestimmten Stelle einer Form angeordnet wird und eine Aluminiumlegierung einem Preßgießverfahren unterzogen wird (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung Kokai-Veröffentlichung Nr. 55-24 763 und 55-24 945).Known means for the construction of a piston, a rocker arm, a connection Stabes or the like for an internal combustion engine with a light aluminum alloy and for local reinforcement of the part described above in one place, the strong heat shock or is exposed to sliding action with SiC whiskers is that one is made of SiC whiskers manufactured preform is arranged at a predetermined location of a mold and a Aluminum alloy is subjected to a die casting process (see for example the Japanese Patent Application Kokai Publication Nos. 55-24 763 and 55-24 945).
Da jedoch die Vorform aus SiC-Whiskern ein sehr brüchiges Aggregat ist, unterliegt sie in ungünstiger Weise Deformation, Brüchen usw. während des Preßgießens. Dies führte zu energeti schen Studien bei einem Verfahren zur Verstärkung einer Vorform. Bisher wurde jedoch keine zufriedenstellende Methode entwickelt. However, since the preform made of SiC whiskers is a very brittle aggregate, it is subject to unfavorable deformation, breaks, etc. during the press casting. This led to energeti studies in a process for reinforcing a preform. So far, however, none satisfactory method developed.
Außerdem liegt eine kleinere Menge von O2 oder SiO2 die aus der Wärmebehand lung während der Herstellung von Whiskern stammen, Oberfläche der SiC-Whisker vor. Diese oxidierenden Komponenten reagieren selektiv mit Magnesium, das in der Alumini umlegierung enthalten ist, was eine Abscheidung von Mg2Si verursacht und das Verbundmaterial schwächt.In addition, there is a smaller amount of O 2 or SiO 2 that comes from the heat treatment during the production of whiskers, surface of the SiC whiskers. These oxidizing components react selectively with magnesium, which is contained in the aluminum alloy, which causes the deposition of Mg 2 Si and weakens the composite material.
Im allgemeinen wurden magnesiumhaltige Aluminiumgußlegierungen, wie Al-Sl-Mg-Cu-Nl- Legierung (AA Nr. 332.0), Al-Si-Mg-Legierung (AA Nr. 356.1) und Al-Si-Cu-Mg-Legierung (AA Nr. 355.0), und Aluminiumknetlegierungen, wie Al-Cu-Mg-Legierung (AA Nr. 2618), Al-Cu-Mg- Legierung (AA Nr. 2024), Al-Mg-Legierung (AA Nr. 5052) und Al-Si-Mg-Legierung (AA Nr. 6061), als Matrix verwendet, was häufig ein Auftreten von Mg2Si-Abscheidung mit sich bringt und ernsthafte Probleme verursacht. Preßgießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung unter Verwendung einer SiC-Whiskervorform, die von der in der Oberflächenschicht der Whisker vorhandenen SiO2-Komponente befreit wurde, ist brauchbar für die Verhinderung der Abscheidung (siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-40 409). Bei dieser Methode kann jedoch die Vorform als solche nicht verstärkt werden, obwohl die Abscheidung verhindert werden kann.In general, cast aluminum alloys containing magnesium such as Al-Sl-Mg-Cu-Nl alloy (AA No. 332.0), Al-Si-Mg alloy (AA No. 356.1) and Al-Si-Cu-Mg alloy (AA No. 355.0), and wrought aluminum alloys such as Al-Cu-Mg alloy (AA No. 2618), Al-Cu-Mg alloy (AA No. 2024), Al-Mg alloy (AA No. 5052) and Al -Si-Mg alloy (AA No. 6061), used as a matrix, which often results in the occurrence of Mg 2 Si deposition and causes serious problems. Press casting a molten aluminum alloy using an SiC whisker preform that has been stripped of the SiO 2 component present in the surface layer of the whiskers is useful for prevention of deposition (see Japanese Patent Publication No. 62-40 409). With this method, however, the preform as such cannot be reinforced, although deposition can be prevented.
Weiterhin ist ein Teilverbundverfahren möglich, bei dem ein Vorverbundmaterial mit einer bestimmten Form mit Hilfe von SiC-Whiskern und einer Aluminiumlegierung gebildet wird, worauf das Vorverbundmaterial an einer bestimmten Stelle einer Form angeordnet wird und sodann eine geschmolzene Aluminiumlegierung in die Form gegossen wird. Bei diesem Verfahren bildet sich jedoch Al203 auf der Oberfläche des Vorverbundmaterials oder während des Vorerhitzens beim Gießen; dieser Oxidfilm macht es sehr schwierig für das Vorverbundmaterial, die Alumini umlegierung zu benetzen, was die Festigkeit der Bindung zwischen dem Vorverbundmaterial und der Matrix vermindert.Furthermore, a partial composite method is possible in which a pre-composite material with a specific shape is formed with the aid of SiC whiskers and an aluminum alloy, whereupon the pre-composite material is arranged at a specific location on a mold and then a molten aluminum alloy is poured into the mold. With this method, however, Al 2 0 3 forms on the surface of the pre-composite material or during preheating during casting; this oxide film makes it very difficult for the pre-composite material to wet the aluminum alloy, which reduces the strength of the bond between the pre-composite material and the matrix.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile, die der Bildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche von SiC-Whiskern und einem Vorverbundmaterial zuzu schreiben sind, zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungs- Verbundmaterials zu bekommen, das örtlich mit SiC-Whiskern verstärkt ist.The invention has for its object the disadvantages described above, that of education an oxide film on the surface of SiC whiskers and a pre-composite material are to be eliminated and a process for producing an aluminum alloy To get composite material that is locally reinforced with SiC whiskers.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe geschieht ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff mit den Merkmalen des Anspruches 1.The object according to the invention is achieved on the basis of a method according to the preamble with the features of claim 1.
Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten. Embodiments of the method according to claim 1 are contained in subclaims 2 to 7.
Gemäß der Erfindung wird zunächst ein Verbundausgangsmaterial hergestellt, das SiC-Whisker als Verstärkungsmaterial und eine Aluminiumlegierung als Matrix umfaßt Nadelförmige Einkristalle mit einem Verhältnis Durchmesser : Länge von 0,1 bis 5 bzw. 30 bis 100 µm werden als SiC-Whisker in dem Verbundausgangsmaterial verwendet. Aluminiumknetlegierungen, wie AlCu-Mg-Legierungen (AA-Gruppe 2000), Al-Mn-Legierungen (AAGruppe 3000), Al-Mg Legierungen (AA-Gruppe 5000) und Al-Si-M-Legierungen (AA-Gruppe 6000) sowie Aluminiumgußle gierungen, wie Al-S-Mg-Legierungen, Al-Mg-Legierungen und Al-Si-Mg-Cu-N-Legierungen, sind als Matrix brauchbar.According to the invention, a composite starting material is first produced, the SiC whiskers as a reinforcing material and an aluminum alloy as a matrix Acicular single crystals with a diameter: length ratio of 0.1 to 5 or 30 to 100 µm are used as SiC whiskers in the composite raw material. Wrought aluminum alloys, such as AlCu-Mg alloys (AA group 2000), Al-Mn alloys (AA group 3000), Al-Mg Alloys (AA group 5000) and Al-Si-M alloys (AA group 6000) as well as cast aluminum Alloys such as Al-S-Mg alloys, Al-Mg alloys and Al-Si-Mg-Cu-N alloys usable as a matrix.
Bei der Erfindung wird das Verbundausgangsmaterial durch feuchtes Vermischen von SiC-Whiskern mit Aluminiumlegierungspulver und Drucksintern des Gemisches in inerter Atmosphäre in einer isostatischen Heißpresse hergestellt.In the invention, the composite raw material is obtained by wet mixing SiC whiskers with aluminum alloy powder and pressure sintering the mixture in an inert atmosphere in one isostatic hot press manufactured.
Das Mischungsverhältnis SiC-Whiskers: Legierungspulver ist gewöhnlich 10 bis 50%, ausgedrückt als Vf (Volumenfraktion) der SiC-Whisker, bezogen auf das Verbundausgangsmaterial.The mixing ratio of SiC whiskers: alloy powder is usually 10 to 50%, expressed as Vf (volume fraction) the SiC whisker, based on the composite starting material.
Sodann wird auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials ein dünner Aluminiumfilm gebildet. Reinaluminium mit einem Aluminiumgehalt über 99% wird für die Bildung des dünnen Filmes verwendet. Der Aluminiumfilm wird beispielsweise durch Ionenmetallisierung, Vakuum abscheidung oder Flammbeschichten gebildet.Then, a thin aluminum film is formed on the surface of the composite raw material. Pure aluminum with an aluminum content of over 99% is used for the formation of the thin film used. The aluminum film is, for example, by ion metallization, vacuum deposition or flame coating.
Die Verwendung von Reinaluminium für die Bildung des dünnen Filmes verhindert die Oxidation des Verbundausgangsmaterials, welche die Ursache für eine Verminderung der Festigkeit der Bindung zwischen der Aluminiumgußlegierung und dem Verbundausgangsmaterial ist.The use of pure aluminum for the formation of the thin film prevents the oxidation of the Composite raw material, which is the cause of a decrease in the strength of the bond between the cast aluminum alloy and the composite raw material.
Die Einstellung der Dicke des dünnen Aluminiumfilmes auf 0,5 bis 20 µm ist wichtig. Wenn die Dicke weniger als 0,5 µm ist, ist die Fähigkeit zur Verhinderung der Oxidation des Verbundausgangsmaterials unzureichend. Wenn andererseits die Dicke 20 µm übersteigt, bleibt auf der Oberfläche des Ver bundmatrixmaterials eine Aluminiumschicht, wenn eine Aluminiumlegierungsschmelze in der nachfolgenden Stufe gegossen wird, was die Festigkeit der Bindung zwischen der Aluminum gußlegierung und dem Verbundausgangsmaterial vermindert.Setting the thickness of the thin aluminum film to 0.5 to 20 µm is important. If the fat is less than 0.5 µm is the ability to prevent oxidation of the composite raw material insufficient. On the other hand, if the thickness exceeds 20 µm, remains on the surface of the ver an aluminum layer when an aluminum alloy melt in the subsequent stage is poured, reducing the strength of the bond between the aluminum cast alloy and the composite raw material reduced.
Das Verbundausgangsmaterial mit seinem dünnen Aluminiumfilm wird in einem bestimmten Formabschnitt, entsprechend der beabsichtigten Verstärkungsstelle, eingelegt, und eine Alumini umlegierungsschmelze wird als Matrix durch Preßgießen aufgegossen. The composite raw material with its thin aluminum film is in a certain Molding section, in accordance with the intended reinforcement point, inserted, and an aluminum The alloy melt is poured on as a matrix by press casting.
Die Matrix kann eine Aluminiumlegierung sein, die von dem Aluminiumlegierungspulver verschieden ist. Die Verwendung des gleichen Aluminiumlegierungstyps ist jedoch aus der Sicht einer Verbes serung der Festigkeit der Bindung zwischen dem Verbundausgangsmaterial und der Alumini umlegierung bevorzugt.The matrix may be an aluminum alloy other than the aluminum alloy powder is. However, using the same type of aluminum alloy is from a verb's point of view improvement in the strength of the bond between the composite starting material and the aluminum Allocation preferred.
Wenn die Aluminiumlegierungsschmelze gegossen wird, soll das Verbundausgangsmaterial auf eine Temperatur 20 bis 100 K unterhalb der Solidustemperatur vorerhitzt werden und die Temperatur der Legierungsschmelze wenigstens 50 K oberhalb der Liquidustemperatur liegen.When the aluminum alloy melt is poured, the composite raw material is said to be on a Temperature 20 to 100 K below the solidus temperature and the temperature of the Alloy melt is at least 50 K above the liquidus temperature.
Bei höherer Vorheiztemperatur des Verbundausgangsmaterials mit bei diesem Verformung auf. Wenn andererseits die Vorheiztemperatur unterhalb der Solidustemperatur minus 100 K liegt oder die Temperatur der Legierungsschmelze unterhalb der Liquidustemperatur plus 50 K liegt, wird die Bindung zwischen dem Verbundausgangsmaterial und der Aluminiumlegierung schlecht.At higher preheating temperature of the composite starting material with this deformation. If on the other hand, the preheating temperature is below the solidus temperature minus 100 K or The temperature of the alloy melt is below the liquidus temperature plus 50 K, the bond bad between the composite raw material and the aluminum alloy.
Der Druck während des Preßgießens wird vorzugsweise auf 250 bis 3000 bar eingestellt. Wenn nämlich der Druck geringer als 250 bar ist, wird die Bindungsfestigkeit an einer Grenzfläche zwischen dem Verbundausgangsmaterial und der Matrix unzureichend, während bei mehr als 3000 bar Verformung des Verbundausgangsmaterials auftritt.The pressure during the press casting is preferably set to 250 to 3000 bar. If namely the pressure is less than 250 bar, the bond strength at an interface between the Compound starting material and the matrix insufficient, while at more than 3000 bar deformation of the composite raw material occurs.
Somit wird ein Aiuminiumlegierungs-Gußteil mit einer mit SiC-Whiskern verstärkten Stelle produziert.Thus, an aluminum alloy casting is produced with a SiC whisker reinforced site.
Da Aluminium einen hohen Dampfdruck hat, ist es gemäß der Erfindung möglich, einen dichten, gleichmäßigen dünnen Film auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials in kurzer Zeit zu bilden.Since aluminum has a high vapor pressure, according to the invention it is possible to have a tight, uniform thin film on the surface of the composite raw material in a short time form.
Während des Gießens wird der größere Teil des dünnen Aluminiumfilms in der als Matrix verwendeten Aluminiumlegierungsschmelze dispergiert.During casting, the major part of the thin aluminum film is used in the matrix Dispersed aluminum alloy melt.
Die Erfindung wird nun im einzelnen anhand der folgenden Beispiele erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the following examples.
SiC-Whisker mit einem mittleren Durchmesser von 0,5 µm und einer mittleren Länge von 20 µm und Aluminiumlegierungspulver AlSi · 5 Mg) mit einer Teilchengröße von 61 µm oder weniger wurden in Wasser unter Rühren dispergiert. Die resultierende Dispersion wurde filtriert und getrocknet und ergab ein homogenes Gemisch mit einem Vf-Wert der SiC-Whisker von 15%. Das Gemisch wurde bei 600°C in einem Vakuum von 66×10-4 Pa entgast und bei gleicher Temperatur und einem Druck von 1000 bar während 20 min in einer Heißpresse druckgesintert, um ein scheibenförmiges Verbundausgangsmaterial mit einer Dicke von 50 mm und einem Durchmesser von 80 mm herzustellen.SiC whiskers with an average diameter of 0.5 µm and an average length of 20 µm and aluminum alloy powder AlSi · 5 Mg) with a particle size of 61 µm or less were dispersed in water with stirring. The resulting dispersion was filtered and dried to give a homogeneous mixture with a SiC Whisker Vf of 15%. The mixture was degassed at 600 ° C. in a vacuum of 66 × 10 -4 Pa and pressure sintered at the same temperature and a pressure of 1000 bar for 20 minutes in a hot press to produce a disc-shaped composite starting material with a thickness of 50 mm and a diameter of 80 mm.
Das erhaltene Verbundausgangsmaterial wurde hälftig geschnitten, um ein halbkreisförmiges Material zu gewinnen, und ein 1,0 µm dicker Aluminiumfilm mit einer Reinheit von 99,5% wurde auf der Schnittfläche in Vakuum abgeschieden.The composite starting material obtained was cut in half to form a semicircular material win, and a 1.0 µm thick aluminum film with a purity of 99.5% was on the Cutting surface deposited in vacuum.
Das Verbundausgangsmaterial mit dem dünnen Aluminiumfilm wurde als zwei Halbkreise in einer Form mit einem Durchmesser von 80 mm angeordnet, in Argon auf 300°C vorerhitzt und in eine Preßgießmaschine eingeführt. Dann wurde eine AlSi, 5 Mg-Legierungsschmelze als Matrix mit einer Temperatur von 700°C in die Form gegossen und unter 500 bar preßgegossen.The composite raw material with the thin aluminum film was made as two semicircles in one mold arranged with a diameter of 80 mm, preheated in argon to 300 ° C and in a Die casting machine introduced. Then an AlSi, 5 Mg alloy melt was used as a matrix with a Temperature of 700 ° C poured into the mold and press-cast under 500 bar.
Das Verbundmaterial wurde senkrecht zu der Bindungsfläche geschnitten, um ein Teststück herzustellen. Das Teststück wurde lösungsgeglüht und warmausgelagert und seine Zugfestigkeit gemessen. Man fand 350 N/mm2. In diesem Test traten Brüche in der Matrix auf.The composite material was cut perpendicular to the bond area to produce a test piece. The test piece was solution annealed and aged and its tensile strength measured. 350 N / mm 2 was found . In this test there were breaks in the matrix.
Ein Verbundmaterial wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein 3 um dicker Aluminiumfilm auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials gebildet wurde.A composite material was produced under the same conditions as in Example 1, but with except that a 3 µm thick aluminum film is on the surface of the composite raw material was formed.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen, und man fand 320 N/mm2. In dem Test traten Brüche in der Matrix auf.The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1, and 320 N / mm 2 was found . Cracks in the matrix occurred in the test.
Ein Verbundmaterial wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Schmelztemperatur der Aluminiumiegierung 800°C war.A composite material was produced under the same conditions as in Example 1, but with except that the melting temperature of the aluminum alloy was 800 ° C.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen. Man fand 360 N/mm2. In diesem Test traten Brüche in der Matrix auf.The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1. 360 N / mm 2 was found . In this test there were breaks in the matrix.
Eine Aluminiumlegierung wurde einem Preßguß unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 unter Verwendung des gleichen Verbundausgangsmaterials wie im Beispiel 1 unterzogen, jedoch mit der Ausnahme, daß auf der Schnittfläche kein Überzug ausgebildet wurde. An aluminum alloy was die cast under the same conditions as in Example 1 subjected to the same composite starting material as in Example 1, but with except that no coating was formed on the cut surface.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Man fand einen Wert von 50 N/mm2. In diesem Fall traten die Brüche an der Bindungs grenzfläche auf, und ein goldener Bereich, der durch die Oxidation der Aluminiumlegierung entstand, wurde auf der Bruchfläche beobachtet.The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1. A value of 50 N / mm 2 was found . In this case, the fractures occurred at the bond interface, and a gold area caused by the oxidation of the aluminum alloy was observed on the fracture surface.
Ein Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein 0,3 um dicker Aluminiumfilm auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials gebildet wurde.A composite material was made in the same manner as in Example 1, except that that a 0.3 µm thick aluminum film was formed on the surface of the composite raw material has been.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen. Man fand einen Wert von 80 N/mm2. In diesem Test traten wie im Vergleichsbeispiel 1 die Brüche an der Bindungsgrenzfläche auf, und bei einer Röntgenstrahlenmessung mit einem Elektronensondenmikroanalysiergerät wurde eine große Sauerstoffmenge an der Bruchfläche beobachtet.The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1. A value of 80 N / mm 2 was found . In this test, as in Comparative Example 1, the fractures occurred at the bond interface, and a large amount of oxygen was observed at the fracture surface when X-ray measured with an electron probe micro analyzer.
Ein Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein 50 um dicker Aluminiumfilm auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials gebildet wurde.A composite material was made in the same manner as in Example 1, except that that a 50 µm thick aluminum film was formed on the surface of the composite raw material.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen, und man fand einen Wert von 80 N/mm2. In diesem Test traten die Brüche an der Bindungsgrenzfläche auf, und die Grenzfläche war eckig infolge der vergleichsweise dicken Aluminiumschicht.The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1, and a value of 80 N / mm 2 was found . In this test, the breaks occurred at the bond interface and the interface was angular due to the comparatively thick aluminum layer.
Eine Vorform mit einem Durchmesser von 80 mm, einer Höhe von 30 mm und einem Vf-Wert von 15% wurde nach dem Filtrationsverfahren unter Verwendung der gleichen SiC-Whisker, wie in Beispiel 1, gebildet. Die Vorform wurde hälftig geschnitten, und die erhaltenen halbkreisförmige Vorform wurde in eine Preßgießmaschine gegeben, um ein Verbundmaterial auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 zu gewinnen.A preform with a diameter of 80 mm, a height of 30 mm and a Vf value of 15% was after the filtration process using the same SiC whiskers as in Example 1, formed. The preform was cut in half and the semicircular preform obtained was placed in a molding machine to make a composite material in the same manner as in Example 1 win.
Die Zugfestigkeit des so gebildeten Verbundmaterials wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gemessen und 150 N/mm2 gemessen. In diesem Fall wurden Brüche des Verbundbereiches infolge von Brüchen der Vorform beobachtet. The tensile strength of the composite material thus formed was measured in the same manner as in Example 1 and measured 150 N / mm 2 . In this case, fractures of the bond area due to fractures of the preform were observed.
Obschon der Verstärkungsabschnitt eine geringe Dicke und komplizierte Form hat, ist er dennoch leicht herstellbar. Da außerdem ein dünner Aluminiumfilm, der billig ist und gute Überzugseigenschaffen hat, auf der Oberfläche des Verbundausgangsmaterials erzeugt wird, kann ein Problem, das auf die Gegenwart von Al2O3 zurückzuführen ist, wirksam ausgeschaltet werden, so daß immer eine gute Grenzflächenbindung zwischen der Aluminiumlegierung als Matrix und dem Verbundausgangsmaterial erhalten wird.Although the reinforcement portion is thin and complicated in shape, it is still easy to manufacture. In addition, since a thin aluminum film, which is inexpensive and has good coating properties, is formed on the surface of the composite raw material, a problem due to the presence of Al 2 O 3 can be effectively eliminated, so that there is always a good interface bond between the Aluminum alloy as a matrix and the composite raw material is obtained.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4328619A1 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-02 | Peak Werkstoff Gmbh | Partially reinforced cast aluminum component and process for its production |
| CN112517884A (en) * | 2020-11-29 | 2021-03-19 | 苏州金瑞阳模具有限公司 | Extrusion casting method of aluminum alloy auxiliary frame |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803153A (en) * | 1994-05-19 | 1998-09-08 | Rohatgi; Pradeep K. | Nonferrous cast metal matrix composites |
| KR960031023A (en) * | 1995-02-22 | 1996-09-17 | 와다 요시히로 | METHOD FOR MANUFACTURING PARTIAL COMPOSITE REINFORCED LIGHT-ALLOY PARTS AND PRE-MOLDED FABRICATED THEREFOR |
| DE19621264B4 (en) * | 1996-05-25 | 2005-09-15 | Mahle Gmbh | Method for producing a cylinder liner |
| DE19710671C2 (en) * | 1997-03-14 | 1999-08-05 | Daimler Chrysler Ag | Method for producing a component and use of a component produced in this way |
| DE19712624C2 (en) * | 1997-03-26 | 1999-11-04 | Vaw Motor Gmbh | Aluminum matrix composite and process for its manufacture |
| WO2001040674A1 (en) | 1999-12-01 | 2001-06-07 | Nils Claussen | Method for producing metal-ceramic brake discs |
| US9375783B2 (en) * | 2010-06-04 | 2016-06-28 | Triton Systems, Inc. | Discontinuous short fiber preform and fiber-reinforced aluminum billet and methods of manufacturing the same |
| CN104289698A (en) * | 2014-09-15 | 2015-01-21 | 江苏大学 | Method for preparing Al/Cu composite material |
| CN107138708A (en) * | 2017-04-13 | 2017-09-08 | 中北大学 | Integrated die forging process |
| CN110078529A (en) * | 2019-05-30 | 2019-08-02 | 西安创正新材料有限公司 | A kind of silicon carbide whisker reinforced aluminum matrix composites and preparation method thereof |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6296627A (en) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Manufacturing method of fiber reinforced metal composite material |
| DE3719121A1 (en) * | 1987-06-06 | 1988-12-15 | Mahle Gmbh | Method for the production of an aluminium piston with fibre-reinforced areas for internal combustion engines |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11487190A patent/JPH0636984B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-18 DE DE19914112693 patent/DE4112693A1/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4328619A1 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-02 | Peak Werkstoff Gmbh | Partially reinforced cast aluminum component and process for its production |
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