(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金において、前記合金は、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０.２〜０．５％、銀０．０〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５％〜１０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなり、前記不溶解性粒子が合金の樹枝状結晶間領域に存在することを特徴とする合金。
【請求項２】
請求項１に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、１〜２５μｍの範囲内の粒子サイズであることを特徴とする合金。
【請求項３】
請求項２記載の合金において、前記粒子サイズは、１〜１５μｍ又は１〜５μｍの範囲内であることを特徴とする合金。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５〜１０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなることを特徴とする合金。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、１．５％から９％、又は３％から９％、又は５％から９％の範囲内で含有することを特徴とする合金。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子１．５〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなることを特徴とする合金。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子５．０〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなることを特徴とする合金。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４５〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子１．５〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなることを特徴とする合金。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４５〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子５．０〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなることを特徴とする合金。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、少なくとも、固体合金の樹枝状結晶（デンドライト：ｄｅｎｄｒｉｔｅ）アームの間隔より小さい範囲内であり、前記合金の樹枝状結晶間（インターデンドリテック：ｉｎｔｅｒｄｅｎｄｒｉｔｉｃ）領域を占めることを特徴とする合金。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１項に記載の合金において、前記粒子は、二ホウ化チタンを含むことを特徴とする合金。
【請求項１２】
請求項１１記載の合金において、前記合金は、３％から７％、又は７％の二ホウ化チタン粒子を含むことを特徴とする合金。
【請求項１３】
鋳造物において、請求項１から１２のいずれか１項に記載の合金から作製される鋳造物。
【請求項１４】
鋳造物の作製方法において、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５〜１０％からなるアルミニウム銅合金を溶解する工程と、その結果生じた合金を型の中に注入する工程とからなることを特徴とする鋳造物の作製方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の鋳造物の作製方法により作製される鋳造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造アルミニウム銅合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム銅合金は、例えば、アルムニウムシリコン合金といった他の鋳造アルミニウム系に比べ、強度の上で潜在的に優れているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアルミニウム銅合金の高度な応用を目的とした利用は、アルミニウムシリコン合金に比べると鋳造能力が相対的に乏しいため、限られたものであった。
【０００４】
本発明の目的とするところは、上記問題点を解決又は低減したアルミニウム銅合金を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔１〕合金において、前記合金は、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５％〜１０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなり、前記不溶解性粒子は合金の樹枝状結晶間領域に存在する。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、１〜２５μｍの範囲内の粒子サイズである。
【０００７】
〔３〕上記〔２〕記載の合金において、前記粒子サイズは、１〜１５μｍ又は１〜５μｍの範囲内である。
【０００８】
〔４〕請求項１から３のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５〜１０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなる。
【０００９】
〔５〕請求項１から４のいずれか１項に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、１．５％から９％、又は３％から９％、又は５％から９％の範囲内で含有する。
【００１０】
〔６〕上記〔１〕から〔３〕のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子１．５〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなる。
【００１１】
〔７〕上記〔１〕から〔３〕のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子５．０〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなる。
【００１２】
〔８〕上記〔１〕から〔３〕のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４５〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子１．５〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなる。
【００１３】
〔９〕上記〔１〕から〔５〕のいずれか１項に記載の合金において、前記合金は、銅４．２〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．４５〜０．８５％、マンガン０．２５〜０．４％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子５．０〜９．０％、残部はアルミニウム及び通常の不純物よりなる。
【００１４】
〔１０〕上記〔１〕から〔９〕のいずれか１項に記載の合金において、前記不溶解性粒子は、少なくとも、固体合金の樹枝状結晶（デンドライト：ｄｅｎｄｒｉｔｅ）アームの間隔より小さい範囲内であり、前記合金の樹枝状結晶間（インターデンドリテック：ｉｎｔｅｒｄｅｎｄｒｉｔｉｃ）領域を占めるようにしたものである。
【００１５】
〔１１〕上記〔１〕から〔１０〕の１項に記載の合金において、前記粒子は、二ホウ化チタンを含む。
【００１６】
〔１２〕上記〔１１〕記載の合金において、前記合金は、３％から７％、又は７％の二ホウ化チタン粒子を含む。
【００１７】
〔１３〕鋳造物において、上記〔１〕から〔１２〕のいずれか１項に記載の合金から作製される。
【００１８】
〔１４〕鋳造物の作製方法において、銅４．０〜５．０％、マグネシウム０．２〜０．５％、銀０．０〜１．０％、マンガン０．２〜０．６％、鉄０．０〜０．１５％、シリコン０．０〜０．１５％、亜鉛０．０〜１．８％、アンチモン０．０〜０．５％、ジルコニウム０．０〜０．５％、コバルト０．０〜０．５％、不溶解性粒子０．５〜１０％からなるアルミニウム銅合金を溶解する工程と、その結果生じた合金を型の中に注入する工程とからなる。
【００１９】
〔１５〕鋳造物であって、上記〔１４〕に記載の鋳造物の作製方法により作製される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の特徴は、合金の樹枝状結晶間（インターデンドリテック：ｉｎｔｅｒｄｅｎｄｒｉｔｉｃ）領域を占める、実質的に不溶解性粒子を含んだアルミニウム銅合金を提供することである。
【００２２】
その発明及び２番目にかかる発明の特徴は、次のような元素を含むアルミニウム銅合金を提供することである。
【００２３】
Ｃｕは３．０〜６．０％、Ｍｇは０．０〜１．５％、Ａｇは０．０〜１．５％、Ｍｎは０．０〜０．８％、Ｆｅは０．０〜０．５％、Ｓｉは０．０〜０．５％、Ｚｎは０．０〜４．０％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は２０％までであり、残部はＡｌ及び通常の不純物からなる。
【００２４】
不溶解性粒子（ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）は１〜２５μｍの範囲の粒子サイズを有している。
【００２５】
粒子サイズは、およそ１〜１５μｍ又は１〜５μｍの範囲とする。
【００２６】
不溶解性粒子はおよそ０．５％から２０％の範囲に存在する。
【００２７】
合金は以下のものを含む。
【００２８】
Ｃｕは４．０〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．０〜１．０％、Ｍｎは０．２〜０．６％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は１０％までであり、残部はＡｌ及び通常の不純物よりなる。
【００２９】
合金は以下のものを含む。
【００３０】
Ｃｕは４．０〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．４〜１．０％、Ｍｎは０．２〜０．６％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は１０％までであり、残部はＡl 及び通常の不純物よりなる。また、不溶解性粒子は、０．５〜１０％、又は１．５〜９％、又は３〜９％、又は５〜９％の範囲に存在する。
【００３１】
合金は以下のものを含む。
【００３２】
Ｃｕは４．２〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．０〜０．８５％、Ｍｎは０．２５〜０．４％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は１．５〜９．０％であり、残部はＡｌ及び通常の不純物からなる。
【００３３】
合金は以下のものを含む。
【００３４】
Ｃｕは４．２〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．０〜０．８５％、Ｍｎは０．２５〜０．４％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は５．０〜９．０％であり、残部はＡｌ及び通常の不純物からなる。
【００３５】
合金は以下のものを含む。
【００３６】
Ｃｕは４．２〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．４５〜０．８５％、Ｍｎは０．２５〜０．４％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は１．５〜９．０％であり、残部はＡｌ及び通常の不純物からなる。
【００３７】
合金は以下のものを含む。
【００３８】
Ｃｕは４．２〜５．０％、Ｍｇは０．２〜０．５％、Ａｇは０．４５〜０．８５％、Ｍｎは０．２５〜０．４％、Ｆｅは０．０〜０．１５％、Ｓｉは０．０〜０．１５％、Ｚｎは０．０〜１．８％、Ｓｂは０．０〜０．５％、Ｚｒは０．０〜０．５％、Ｃｏは０．０〜０．５％、不溶解性粒子は５．０〜９．０％であり、残部はＡｌ及び通常の不純物からなる。
【００３９】
不溶解性粒子のサイズは少なくとも凝固合金のデンドライト・アーム・スペーシング（核から成長した一次の枝を主軸、一次の枝から出た枝を二次の枝といい、一般に二次の枝の間隔をデンドライト・アーム・スペーシングという）よりも小さい範囲であり、合金の樹枝状結晶間パターン領域をふさぐ程度のものとする。
【００４０】
粒子は二ホウ化チタン粒子を含む。
【００４１】
合金は０．５％〜２０％の二ホウ化チタン粒子を含む。
【００４２】
合金は０．５％〜１０％の二ホウ化チタン粒子を含む。
【００４３】
合金は３％〜７％の二ホウ化チタン粒子を含む。
【００４４】
合金は７％の二ホウ化チタン粒子を含む。
【００４５】
機械的特性及び構造の完全性の変化に至る原因要素としてこれまで２つの主な態様が挙げられてきた。それは、合金要素の偏析と特に表面に接続する樹枝状結晶間多孔性の形成である。
【００４６】
鋳造アルミニウム銅合金の研究において、そのような合金に材料的特性の変化を及ぼす重要な要因として、凝固化の最中に形成された樹枝状結晶アーム間の隙間を通して流れる溶質性の豊かな物質の流れ込みによるものであることが明らかになった。
【００４７】
このような現象の発生を防ぐために、本発明によれば、精巧に分離した物質的不溶解性粒子の付加がなされる。通常では、このような粒子、つまり通常固くてもろい粒子の付加は合金の延性を低減するものとして適切でないとされるものである。しかしながら実施された調査では下記の例に示すものからも明らかなように、結果として良好な延性が保たれている。
【００４８】
本発明によりなされる、精巧に分離された物質的に不溶解性粒子（ｆｉｎｅｌｙ  ｄｉｖｉｄｅｄ  ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）の付加は合金の凝固化の性質を変えることができるものとして多大な効果が期待できる。なお、これらは直接合金の焼入れのメカニズムに適用されるものではない。
【００４９】
散乱している樹枝状結晶孔もこの合金の特徴であり、それはまた樹枝状結晶隙間を貫き凝固縮小を招くという問題の原因である。このタイプの孔は材質の機械的特性、すなわち引っ張り強さ、および伸びといった特性の低減をも招くものである。
【００５０】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴又は第２の特徴の発明にかかる合金によって製造された鋳造物を提供する。
【００５１】
発明の実施例を添付した図面を参照しながら説明する。
【００５２】
図１は“ステップ  プレート  キャスティング”（ｓｔｅｐ  ｐｌａｔｅ  ｃａｓｔｉｎｇ：段差付き板鋳造）に沿った銅の含有量の変化を示すグラフである。点線は従来のアルミニウム銅合金を示し、実線は本発明の合金の具体例を示している。
【００５３】
図２は“ステップ  プレート  キャスティング”の概略図であり、又その鋳造物を製造する装置を示している。
【００５４】
図３は図２の３−３線の断面図である。
【００５５】
図４は、図２及び図３の“ステップ  プレート  キャスティング”の概略図であり、またテスト位置ａ〜ｑの位置を示すものである。
【００５６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は紫外線下で染料浸透テストの際に見られた“ステップ  プレート  キャスティング”の９ｍｍ部分の写真であり、それぞれに０％と７％のＴｉＢ2 粒子を含んでいる。
【００５７】
図１を参照すると、従来の方法におけるアルミニウム銅合金の溶解は以下に示すようなものからなる構成となっている。
【００５８】
Ｃｕは４．６０％、Ｍｇは０．３２％、Ａｇは０．８０％、Ｍｎは０．３１％、Ｆｅは０．０３％、Ｓｉは０．０４％、Ｚｎは０．０１％、Ｓｂは０．０１％、Ｚｒは０．０１％、Ｃｏは０．０１％、ＴｉＢ2 は０．００％である。
【００５９】
合金は従来の方法により外側がセラミック製の鋳型（ｍｏｕｌｄ）に流し込まれる。鋳型は“ステップ  プレート”の形状である。すなわち図２及び図３に示す形状である。ステップ  プレート  キャスティングは図２及び図３の１０にあたるもので、２つの方形からなり各々縦８０ｍｍ、横１１０ｍｍ、うち１つは３ｍｍの厚さを有し、他方は９ｍｍの厚さを有し、その間の接合部の角の段差は半径５ｍｍである。
【００６０】
テスト片の製造にあたってはスプルー（ｓｐｒｕｅ）１２、フィルター１４を含む水路１３を経て金属が流される鋳込み湯溜まり（ｐｏｕｒｉｎｇ  ｂａｓｉｎ）１１から合金を流すことによって作られる。ヘッダー容積（ｈｅａｄｅｒ  ｖｏｌｕｍｅ）１６を有しているフィーダー１５がテスト片につく。
【００６１】
凝固した合成プレート（ｒｅｓｕｌｔａｎｔ  ｐｌａｔｅ＝ｓｔｅｐ  ｐｌａｔｅ  ｃａｓｔｉｎｇ）１０はａ〜ｑの位置において光放射線分光計を用いて分析され、図１に“ステップ  プレート  キャスティング”に沿った銅の合成変化を点線で示す。位置ａ〜ｑは、各々のプレートの大きさにあわせて均一に間隔をおいて配置した。
【００６２】
同様の構成の合金は以下のようなものを含み、従来の同様の方法によって製造される。
【００６３】
Ｃｕは４．６１％、Ｍｇは０．３５％、Ａｇは０．８９％、Ｍｎは０．３３％、Ｆｅは０．０４％、Ｓｉは０．０５％、Ｚｎは０．０１％、Ｓｂは０．０１％、Ｚｒは０．０１％、Ｃｏは０．０１％、ＴｉＢ2 は７．００％である。
【００６４】
上記の構成からなる本発明による合金は、７％の二ホウ化チタン粒子を含む。その粒子のサイズは１〜１５ミクロンの範囲内である。合金は同様の“ステップ  プレート  キャスティング”の型に従来の合金に関して上記したのと同様の方法で製造される。
【００６５】
ステップ  プレート  キャスティングに沿った銅の含有量の結果は図１に示すように実線（ｆｕｌｌ  ｌｉｎｅ）で示されている。
【００６６】
従来の合金は、前記プレートに沿った銅の濃度（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）において、３〜９ｍｍの接合（位置ｈ〜ｉ）に達するまで徐々に減少することが理解できよう。
【００６７】
これに対し、本発明の実施例を示す二ホウ化チタン粒子を含む合金から作られた実験プレートは、このような傾向を示さない。前記銅成分は、３〜９ｍｍの接合において、実質的に４．８％から最大で約５．７％まで変化する。
【００６８】
その後、前記二つのテスト片において張力の実験が行われた。
【００６９】
従来のテスト片は二ホウ化チタン粒子を含まないものであり、表１に示すような張力実験結果を示した。
【００７０】
【表１】
0003672451.tif 000002
【００７１】
同様の張力実験が、本発明の実施例を示すテスト片において行われ、その結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
0003672451.tif 000003
【００７３】
表１と表２を比較すると、二ホウ化チタン粒子が加わったことにより、特に位置ｈにおいて、引っ張り強さが大きく増加したことが分かる。位置ａにおける０．２％耐応力の減少と、位置ｈにおける０．２％耐応力の増加と、位置ａ及びｈにおける実質的な一定の割合の伸びを、従来の合金によって得られた位置ａにおける伸びの減少と、位置ｈにおける伸びの増加と比較した。
【００７４】
本発明では、二ホウ化チタンのような固い粒子をアルミニウム合金に加えたことによって、通常延性が減少する。しかしながら、良質の延性、すなわちパーセンテージ伸び（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ  ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）は、アルミニウム銅合金にこのような粒子が加えられた場合に維持されることが理解できよう。
【００７５】
表３に示す条件が設定されたときのみ、張力実験結果が得られる。
【００７６】
【表３】
0003672451.tif 000004
【００７７】
加えて、表２の実験を、Ｘ線撮影法及び染色浸透技術による従来の方法で検討した際に、内外部の多孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）レベルが極度に低くなることが分かった。
【００７８】
染色浸透技術において、上記のテスト片の厚さ９ｍｍ部分は、適切な液体染料（この例では蛍光染料）を入れた水槽に約５〜１０分間浸水させ、前記テスト片の表面と接続しているテスト片上に空けられたあらゆる孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）に入るようにした。
【００７９】
その後前記テスト片を水槽から除去し、洗浄した後、この例ではオーブンで約１００°Ｃの温度で約５〜１０分間乾燥させた。
【００８０】
その後、前記染料が蛍光を発することができるように前記テスト片を紫外線の中で観察し、図５（ａ）及び図５（ｂ）の写真を撮影した。
【００８１】
上記の二ホウ化チタン粒子を含まない組成物を用いて製造したテスト片の部分は、図５（ａ）中の蛍光染料における光の有色領域からわかるように、表面に接続された孔をかなりの量で有していた。
【００８２】
上記と同じ組成物だが二ホウ化チタン粒子を含む組成物を用いて製造したテスト片の部分は、蛍光染料の有色領域に認識可能な光（ｄｉｓｃｅｒｎｉｂｌｅ）は見られない。
【００８３】
従って、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す染色浸透剤の考察により、既述の粒子の存在が及ぼす効果が明らかになる。既述の粒子を加えることにより、結果として凝固の際表面上の孔の出現が取り除かれる凝固及び構造的特徴が完全に変化する。
【００８４】
上記の本発明の実施例を示す例において、前記樹枝状結晶アームの間隔は、４０〜２００μｍの範囲内にあることがわかり、前記二ホウ化チタンは１〜１５μｍの範囲内のサイズであるので、前記粒子は前記デンドライトアームの間隔よりも小さい。
【００８５】
デンドライトアームの間隔は、製造した鋳造の形状やキャスティングのサイズに従って変化する凝固率など、様々なパラメータに依存する。
【００８６】
この明細書において、
すべての組成物は重量％で表される。
【００８７】
“不溶解性粒子”という語句において、“不溶解性”とは合金において少なくとも実質的に不溶解である粒子を意味し、“粒子”とは金属粒子、又は２種類以上の金属から成る粒子、又はセラミック材料から成る粒子を意味する。例えば、二ホウ化チタン、炭化シリコン、酸化アルミニウム、二ホウ化ジルコニウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素といったものが粒子に含まれる。
【００８８】
本発明の実施例を示す合金組成物が特に一つだけ例として上に記されているが、本発明の合金はこの明細書のどの部分にも記載されている合金組成物、粒子組成物、粒子サイズ、粒子含有量（ｃｏｎｔｅｎｔ）などを有する可能性がある。
【００８９】
上記又は請求項、又は添付した図面に開示された特徴は、特殊な形式において、又は開示した機能を実行する手段、開示した結果に到達する方法、プロセスの点において、適切に、かかる特徴のあらゆる組み合わせにおいて、それぞれ本発明を多様な形で実現させるために用いられよう。
【００９０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００９１】
本発明によれば、合金の樹枝状結晶間（インターデンドリテック：ｉｎｔｅｒｄｅｎｄｒｉｔｉｃ）領域を占める、実質的に不溶解性粒子を含んだアルミニウム銅合金を提供した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  “ステップ  プレート  キャスティング”（ｓｔｅｐ  ｐｌａｔｅ  ｃａｓｔｉｎｇ）に沿った銅の含有量の変化を示すグラフである。
【図２】  “ステップ  プレート  キャスティング”の概略図であり、又その鋳造物を製造する装置を示している。
【図３】  図２の３−３線の断面図である。
【図４】  図２及び図３の“ステップ  プレート  キャスティング”の概略図であり、またテスト位置ａ〜ｑの位置を示すものである。
【図５】  図５（ａ）及び図５（ｂ）は紫外線下で染料浸透テストの際に見られた“ステップ  プレート  キャスティング”の９ｍｍ部分の写真であり、それぞれに０％と７％のＴｉＢ2 粒子を含んでいる。
【符号の説明】
１０    合成プレート
１１    鋳込み盆地
１２    スプルー
１３    水路
１４    フィルター
１５    フィーダー
１６    ヘッダー容積
【図１】
0003672451.tif 000005
【図２】
0003672451.tif 000006
【図３】
0003672451.tif 000007
【図４】
0003672451.tif 000008
【図５】
0003672451.tif 000009