JPS599622B2 - アルミニウム合金の表面硬化法 - Google Patents
アルミニウム合金の表面硬化法Info
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- JPS599622B2 JPS599622B2 JP13599579A JP13599579A JPS599622B2 JP S599622 B2 JPS599622 B2 JP S599622B2 JP 13599579 A JP13599579 A JP 13599579A JP 13599579 A JP13599579 A JP 13599579A JP S599622 B2 JPS599622 B2 JP S599622B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ピストンその他の摺動部材に用いるアルミニ
ウム合金の表面硬化法に関する。
ウム合金の表面硬化法に関する。
従来この種摺動部材をアルミニウム合金で形成して軽量
化と熱伝導性の向上とを図る式のものは知られるが、こ
の場合耐摩耗性や摺動性を向上するためアルミニウム合
金の表面を硬化することが望まれる。
化と熱伝導性の向上とを図る式のものは知られるが、こ
の場合耐摩耗性や摺動性を向上するためアルミニウム合
金の表面を硬化することが望まれる。
その硬化法として、アルミニウム合金の表面に硬質な異
種の金属例えばクロームを鍍金として被覆層を形成する
式のものは知られるが、クロームは陰極電流効率が低い
ため、鍍金に長時間を要し、又その廃液処理に危険と多
額の設備を要する不都合を伴う。又、被覆層として比較
的形成容易な鉄又はその合金を用いることも考えられる
が、この場合は被覆層に浸炭処理等の表面硬化処理を施
さないと充分な硬度を得られず、特にアルミニウム合金
はその強度を増すため予め溶体化処理を施してから被覆
層を形成する式を一般としたもので、被覆層に更に表面
硬化処理を施すようなことは時間的にも経済的にも問題
があり、又浸炭処理の如く高温で行う表面硬化処理によ
れば被覆層の表面を硬化出来てもアルミニウム合金の劣
化を来たす不都合を伴う。
種の金属例えばクロームを鍍金として被覆層を形成する
式のものは知られるが、クロームは陰極電流効率が低い
ため、鍍金に長時間を要し、又その廃液処理に危険と多
額の設備を要する不都合を伴う。又、被覆層として比較
的形成容易な鉄又はその合金を用いることも考えられる
が、この場合は被覆層に浸炭処理等の表面硬化処理を施
さないと充分な硬度を得られず、特にアルミニウム合金
はその強度を増すため予め溶体化処理を施してから被覆
層を形成する式を一般としたもので、被覆層に更に表面
硬化処理を施すようなことは時間的にも経済的にも問題
があり、又浸炭処理の如く高温で行う表面硬化処理によ
れば被覆層の表面を硬化出来てもアルミニウム合金の劣
化を来たす不都合を伴う。
本発明は、かかる不都合を無くした表面硬化法を提供す
ることをその目的とするもので、アルミニウム合金から
成る地金の表面に鉄又はその合金から成る被覆層を形成
した後、該アルミニウム合金の溶体化温度で該被覆層の
窒化処理と、次いで該アルミニウム合金の時効化温度で
時効処理とを行うことを特徴とするアルミニウム合金の
表面硬化法。
ることをその目的とするもので、アルミニウム合金から
成る地金の表面に鉄又はその合金から成る被覆層を形成
した後、該アルミニウム合金の溶体化温度で該被覆層の
窒化処理と、次いで該アルミニウム合金の時効化温度で
時効処理とを行うことを特徴とするアルミニウム合金の
表面硬化法。
図面は本発明により得られる製品を示し、１はアルミニ
ウム合金から成る地金、２はその表面に形成した鉄又は
その合金から成る被覆層、３は該被覆層２の表面の窒化
層を示す。
ウム合金から成る地金、２はその表面に形成した鉄又は
その合金から成る被覆層、３は該被覆層２の表面の窒化
層を示す。
本発明によれば、先ず鋳造成型されたアルミニウム合金
の地金１の表面を陽極酸化やショットブラスト等で化学
的に活性化した上で鉄又はその合金を電気鍍金し、或い
は該地金１の表面に鉄又はその合金をプラズマ等により
溶射して被覆層２を形成し、次いでこれをアルミニウム
合金の溶体化・ 温度（例えばＪＩＳＡＣ８Ａ材或いは
ＪＩＳＡＣ８Ｂ材で５００〜５２０℃）に加熱したアン
モニアガスやシアン化塩浴等の窒化雰囲気中におき、該
被覆層２の表面を窒化処理する。
の地金１の表面を陽極酸化やショットブラスト等で化学
的に活性化した上で鉄又はその合金を電気鍍金し、或い
は該地金１の表面に鉄又はその合金をプラズマ等により
溶射して被覆層２を形成し、次いでこれをアルミニウム
合金の溶体化・ 温度（例えばＪＩＳＡＣ８Ａ材或いは
ＪＩＳＡＣ８Ｂ材で５００〜５２０℃）に加熱したアン
モニアガスやシアン化塩浴等の窒化雰囲気中におき、該
被覆層２の表面を窒化処理する。
これによれば、１０００℃程度の高温の処理温フ 度で
行う浸炭処理と異り、上記溶体化温度程度の比較的低温
度でも被覆層２の表面に確実に硬質の窒化層３が形成さ
れ、且つ地金１の溶体化処理も併行して行うことが出来
、以後アルミニウム合金の時効化温度（例えばＪＩＳＡ
Ｃ８Ａ材で１５０５〜２２０℃、ＪＩＳＡＣ８Ｂ材で１
５０〜２００℃）で時効処理すれば、地金１の時効硬化
と窒化処理時に被覆層２に生ずる歪の除去とが同時に行
われ、かくて良質な製品が得られる。
行う浸炭処理と異り、上記溶体化温度程度の比較的低温
度でも被覆層２の表面に確実に硬質の窒化層３が形成さ
れ、且つ地金１の溶体化処理も併行して行うことが出来
、以後アルミニウム合金の時効化温度（例えばＪＩＳＡ
Ｃ８Ａ材で１５０５〜２２０℃、ＪＩＳＡＣ８Ｂ材で１
５０〜２００℃）で時効処理すれば、地金１の時効硬化
と窒化処理時に被覆層２に生ずる歪の除去とが同時に行
われ、かくて良質な製品が得られる。
又、地金１の溶体化によれば、被覆層２の成分が地金１
のアルミニウムマトリツクス１ａ内゛に拡散し、かくて
地金１と被覆層２との結合強度も著しく増強される。図
面で１ｂはアルミニウムマトリツクス１ａ中に析出する
共晶で、溶体化処理のため球伏化している。
のアルミニウムマトリツクス１ａ内゛に拡散し、かくて
地金１と被覆層２との結合強度も著しく増強される。図
面で１ｂはアルミニウムマトリツクス１ａ中に析出する
共晶で、溶体化処理のため球伏化している。
この様に本発明によるときは、アルミニウム合金の溶体
化温度で鉄又はその合金から成る被覆層の窒化処理を行
うもので、地金の劣化を来たすことなく被覆層の表面を
硬化させ得られ、又窒化処理に併せて地金の溶体化処理
を行うことも出来、両者を別個に行う必要がなくて作業
能率が著しく向上され、而も溶体化後の時効処理により
地金が確実に時効硬化されると共に、被覆層に生ずる歪
みも確実に除去され、且つ地金と被覆層との結合強度も
増強されて良質の製品が安価に得られる効果を有する。
化温度で鉄又はその合金から成る被覆層の窒化処理を行
うもので、地金の劣化を来たすことなく被覆層の表面を
硬化させ得られ、又窒化処理に併せて地金の溶体化処理
を行うことも出来、両者を別個に行う必要がなくて作業
能率が著しく向上され、而も溶体化後の時効処理により
地金が確実に時効硬化されると共に、被覆層に生ずる歪
みも確実に除去され、且つ地金と被覆層との結合強度も
増強されて良質の製品が安価に得られる効果を有する。
以下実施例について説明する。
実施例 １
アルミニウム合金（ＪＩＳＡＣ８Ａ材）から成る地金の
表面に２０μの厚さの鉄の被覆層を形成し、これを５０
０℃の溶融シアン化塩浴中に浸漬して５時間の窒化処理
を施した後、８５℃の湯水二中に焼入れし、更に１８０
℃の大気雰囲気中で５時間の時効処理を行つた。
表面に２０μの厚さの鉄の被覆層を形成し、これを５０
０℃の溶融シアン化塩浴中に浸漬して５時間の窒化処理
を施した後、８５℃の湯水二中に焼入れし、更に１８０
℃の大気雰囲気中で５時間の時効処理を行つた。
その結果、被覆層の表面の硬さはＨＶ，３Ｏ、地金のア
ルミニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ７Ｏで、地金の
機械的性質を何等損うことなく表面硬化さこせることが
出来た。
ルミニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ７Ｏで、地金の
機械的性質を何等損うことなく表面硬化さこせることが
出来た。
尚、未処理のアルミニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ
２Ｏｌ被覆層の硬さはＨＶ２３Ｏである。
２Ｏｌ被覆層の硬さはＨＶ２３Ｏである。
実施例 ２実施例１と同一の地金の表面に０．３Ｔｍの
厚さの鉄の被覆層を形成し、これに５００℃のアンモニ
アガス中で２０時間の窒化処理を施した後、５０℃の油
中に焼入れして、更に２００℃の大気雰囲気中で１０時
間の時効処理を行つた処、被覆層の表面の硬さはＨＶ７
８Ｏｌアルミニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ６Ｏで
あつた。
厚さの鉄の被覆層を形成し、これに５００℃のアンモニ
アガス中で２０時間の窒化処理を施した後、５０℃の油
中に焼入れして、更に２００℃の大気雰囲気中で１０時
間の時効処理を行つた処、被覆層の表面の硬さはＨＶ７
８Ｏｌアルミニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ６Ｏで
あつた。
実施例 ３
実施例１と同一の地金に実施例２と同一の被覆層を形成
し、これを低圧の窒素ガス雰囲気中に置いてイオン放電
を発生させ、３０分間のイオン窒化処理を行つた。
し、これを低圧の窒素ガス雰囲気中に置いてイオン放電
を発生させ、３０分間のイオン窒化処理を行つた。
この時の雰囲気圧力は約２．５Ｐａ（Ｐａは２×１０−
２Ｔ０ｒｒ）、処理温度は５１０℃であつた。その後、
これに２００℃の大気雰囲気中で１０時間の時効処理を
施した処、被覆層の表面の硬さはＨＶ．５８Ｏｌアルミ
ニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ５７であつた。実施
例 ４ アルミニウム合金（ＪＩＳＡＣ８Ｂ材）の表面に０．５
Ｔｒｍの厚さの鉄の被覆層を形成し、これをＫＣＮＯ，
ＫＣＮ，Ｎａ２ＣＯ３を各３：５：２の割合で配合した
溶融塩中に浸漬して、空気を吹き込みつつ５２０℃で２
時間の軟窒化処理を施した後、冷水中に焼入して、２０
０℃の大気雰囲気中で１０時間の時効処理を施した処、
被覆層の表面の硬さはＨＶ５２Ｏｌアルミニウムマトリ
ツクスの硬さはＨＲＢ７２であつた。
２Ｔ０ｒｒ）、処理温度は５１０℃であつた。その後、
これに２００℃の大気雰囲気中で１０時間の時効処理を
施した処、被覆層の表面の硬さはＨＶ．５８Ｏｌアルミ
ニウムマトリツクスの硬さはＨＲＢ５７であつた。実施
例 ４ アルミニウム合金（ＪＩＳＡＣ８Ｂ材）の表面に０．５
Ｔｒｍの厚さの鉄の被覆層を形成し、これをＫＣＮＯ，
ＫＣＮ，Ｎａ２ＣＯ３を各３：５：２の割合で配合した
溶融塩中に浸漬して、空気を吹き込みつつ５２０℃で２
時間の軟窒化処理を施した後、冷水中に焼入して、２０
０℃の大気雰囲気中で１０時間の時効処理を施した処、
被覆層の表面の硬さはＨＶ５２Ｏｌアルミニウムマトリ
ツクスの硬さはＨＲＢ７２であつた。
図面は本発明により得られる製品の断面の拡大図である
。 １・・・地金、２・・・被覆層、３・・・窒化層。
。 １・・・地金、２・・・被覆層、３・・・窒化層。
Claims (1)
- １ アルミニウム合金から成る地金の表面に鉄又はその
合金から成る被覆層を形成した後、該アルミニウム合金
の溶体化温度で該被覆層の窒化処理と、次いで該アルミ
ニウム合金の時効化温度で時効処理とを行うことを特徴
とするアルミニウム合金の表面硬化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13599579A JPS599622B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | アルミニウム合金の表面硬化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13599579A JPS599622B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | アルミニウム合金の表面硬化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662958A JPS5662958A (en) | 1981-05-29 |
| JPS599622B2 true JPS599622B2 (ja) | 1984-03-03 |
Family
ID=15164726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13599579A Expired JPS599622B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | アルミニウム合金の表面硬化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599622B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260855A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-17 | Toyota Motor Corp | デイスクロ−タの製造方法 |
| JPH0774474B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1995-08-09 | 大阪府 | 鉄メッキ被覆層を備えたアルミニウム材料の製造方法 |
| JPH04214893A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-08-05 | Osaka Prefecture | 被覆層を有するアルミニウム系材料およびその製造方法 |
| JP2008127662A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Mazda Motor Corp | 金属製摺動部材の製造方法 |
| WO2008124247A1 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Swagelok Company | Activation qf aluminum |
| EP1995344A1 (de) * | 2007-05-25 | 2008-11-26 | InnCoa GmbH | Spritzschichten mit Diffusionsnachbehandlung |
| CN109183020A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-11 | 合肥工业大学 | 一种铝合金表面复合梯度改性层的制备方法 |
-
1979
- 1979-10-23 JP JP13599579A patent/JPS599622B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662958A (en) | 1981-05-29 |
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