(57)【要約】所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料を溶解金属材料に混ぜ、鋳型に溶解金属材料を注ぎ、強化材料が鋳型において所定の位置を占め、これにより鋳造部品において所定の位置を占めるように強化材料に力を加え、溶解金属材料を凝固させる、低融点鋳造部品を強化する方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、
前記溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料を前記溶解金属材料に混ぜ、
鋳型に前記溶解金属材料を注ぎ、
前記強化材料が鋳型において所定の位置を占め、これにより鋳造部品において所定の位置を占めるように前記強化材料に力を加え、
前記溶解金属材料を凝固させる、
低融点鋳造部品を強化する方法。
【請求項２】
磁力を加える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遠心力を加える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、
前記溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料を金型に加え、
前記強化材料が鋳型において所定の位置を占め、これにより鋳造部品において所定の位置を占めるように前記強化材料に力を加え、
前記鋳型に前記溶解金属材料を注ぎ、
前記溶解金属材料を冷却する、
低融点鋳造部品を強化する方法。
【請求項５】
磁力を加える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
遠心力を加える、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
金型の表面に静電気を加える、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、
前記溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料を規定の位置で金型に加え、
前記鋳型に前記溶解金属材料を注ぎ、
前記溶解金属材料を冷却する、
低融点鋳造部品を強化する方法。
【請求項９】
磁力を加えることにより、前記金型において規定の位置に前記強化材料を保持する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、
前記溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料の所定量を前記溶解金属材料に混ぜ、
鋳型の所定部分に前記溶解金属材料を注ぎ、前記所定部分は前記鋳型の全容積よりも小さく、
所定の融解温度を有する第２の溶解金属材料を準備し、
前記鋳型の残りに前記第２の溶解金属材料を注ぎ、
前記溶解金属材料及び前記第２の溶解金属材料を凝固させる、
低融点鋳造部品を強化する方法。
【請求項１１】
前記鋳型の前記所定位置に注ぐ間、前記鋳型の残りから溶解材料を排除するために、前記鋳型の残りを占領することによって前記鋳型の残りから前記鋳型の所定位置を分離する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方法及びその方法を用いて制作される部品、すなわち、鋳型の規定位置に塗布又は播かれる高融点繊維又は粉末を用いて低融点鋳造金属部品を強化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム及びマグネシウム合金が工業製品の製造に用いられている。これらの合金には多くの用途があるが、もし２つの部品、アルミナコアと例えば鉄のような高強度物質から成る容器とを互いに接続して成るものがある場合を除き、それらは高強度及び高耐摩耗性アプリケーションに対して用いられ得ない。好適な例は、鋼鉄スリーブを必要とするアルミニウムブロックエンジンである。純金属の特性を改善するため、合金は、異なる金属を主金属に加え、そして原子スケールで金属間結合及び金属間化合物相を形成することにより作られる。しかしながら、アルミニウム及びマグネシウムに関し、そしてこれらの合金でさえも、それらの低密度及び相対的な低融点は非常に魅力的な特徴である一方で、それらは多くのアプリケーションにおいて充分な強度と耐摩耗性を有さない。強化アルミニウム合金及び強化マグネシウム合金に関する公知技術は、これらの合金にセラミックスを添加する。セラミックスは、原子スケールにおいて合金に混合しないが、マクロスケールにおいてこれらの合金を強化する。セラミック添加合金に関する問題は、それらを機械加工することが極めて困難であるという事実である。そして、鋳造は九分通りネットシェイプにならないため、仕上げ加工を必要としない一部のアプリケーションにのみ適する。
【０００３】
溶解アルミニウム及び溶解マグネシウムに機械特性及び耐摩耗性を向上させるためセラミックスを添加することもまた、従来公知である。セラミック強化アルミニウムに関する問題は、すなわち、鋳造後に部品を機械加工することが極めて困難なことである。さらに、セラミック強化合金は良好な延性を有さない。
【０００４】
この技術を代表するものは、ダイキャストによる繊維補強軽量金属鋳造物の製造に対して提供される処理を開示する米国特許番号第４５８６５５４号明細書である。繊維鋳造物が補助鋳型に導かれ、補助鋳型は軽金属の融点を超える最適温度に加熱される。補助鋳型はその後、補助鋳型の外縁に対応するダイキャスト鋳型に好適な嵌め合いで挿入され、圧力の下に軽量金属で満たされる。繊維鋳造物は、補助鋳型が加熱されたときに分解する仮有機結合材を用いて任意に安定化されうる。
【０００５】
必要とされるものは、鋳型の規定位置に塗布又は播かれる高融点繊維又は粉末を用いて低融点鋳造部品を強化する方法である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明の第１の側面は、鋳型の規定位置に塗布又は播かれる高融点繊維又は粉末を用いて低融点鋳造部品を強化する方法を提供することである。
【０００７】
本願発明のその他の側面は、本願発明に関する以下の記載及び付随する図面により指摘され、あるいは明らかにされる。
【０００８】
所定の融解温度を有する溶解金属材料を準備し、溶解金属材料の融解温度よりも高い融解温度を有する強化材料を溶解金属材料に混ぜ、鋳型に溶解金属材料を注ぎ、強化材料が鋳型において所定の位置を占め、これにより鋳造部品において所定の位置を占めるように強化材料に力を加え、溶解金属材料を凝固させる、低融点鋳造部品を強化する方法を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
この明細書に含まれ、そして一部を形成する付随する図面は、本発明の好ましい実施形態を表し、この明細書と共に本発明の原理を説明するために役立つ。
【００１０】
【図１】第１の方法における斜視図である。
【図２】磁気鋳型の斜視図である。
【図３】磁気鋳型の斜視図である。
【図４】完成部品の斜視図である。
【図５】遠心鋳型の斜視図である。
【図６】アーマチャ装置の斜視図である。
【図７】完成部品の斜視図である。
【図８】重力分離を用いて形成された部品の側面図である。
【図９】鋳型に対する粉体又は繊維の塗布を図示した斜視図である。
【図１０】金属が注がれた鋳型の斜視図である。
【図１１】完成部品の斜視図である。
【図１２】注ぐ前に繊維又は粉体を塗布された磁気鋳型の斜視図である。
【図１３】満たされた鋳型の斜視図である。
【図１４】完成部品の斜視図である。
【図１５】２ステップ鋳型の斜視図である。
【図１６】コアが除去された２ステップ鋳型の斜視図である。
【図１７】２ステップ鋳型の斜視図である。
【図１８】ダム鋳型の斜視図である。
【図１９】ダムと鋳型の斜視図である。
【図２０】完成部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、主金属材料に混入される、ステンレス鋼繊維若しくは粉末、又は他の高融点合金繊維及び／若しくは粉末を用いて鋳造されるアルミニウム鋳造物、マグネシウム鋳造物、亜鉛鋳造物、又は錫鋳造物、あるいは他の低融点金属鋳造物の耐久力及び／又は強度向上のための増強に関する、方法及びその方法を用いた生成物を提供する。本発明は、溶解材料に強化粉末又は物質を混入し、その後、磁気、遠心力、又は重力といった外部力により溶解材料から繊維／粉末を分離することにより低融点合金を強化する方法をまた備える。
【００１２】
本発明による方法は、金属マトリックス混合物を形成するために強化繊維又は粉末が加えられる金属主合金の使用を備える。金属マトリックス混合物は、機械的に強化された合金を備える。混合物は、製品に鋳造されると、機械的強度（例えば、引っ張り、圧縮、疲労、曲げ、等々）及び高耐摩擦性を強化する。
【００１３】
ここに開示されるこの処理は、硬質クロムメッキ又はセラミックコーティングを必要とせずに、高強度、耐摩擦性アルミニウムスプロケットの作成に用いられうる。コーティングは一般的に機械的又は化学的接着からなるため、開示された処理は一般的に、コーティングに勝る。本発明による処理は、レイヤ間における「接着」に対する必要性がなく、それゆえ部品が必然的に一体であるため、機械的又は化学的接着は、本発明による処理を用いて作成された部品ほど強くない。
【００１４】
本発明による処理は、規定の手段において溶解主金属マトリックス材料中の繊維及び／又は粉末を分離、あるいは隔離する機械的、又は他の手段の使用を備える。これは、求心力、重力、磁力、あるいは静電気の使用を含みうる。これらの手段を用いることにより、溶解ステージ上の部品の外層（あるいは他の望ましい位置）におけるファイバ及び／又は粉末の密度が制御され、そして増強される。これは、全体における繊維の使用量を増加することなく、これによりコストと重量を削減しながら、表面又は他の位置においてより高い強度及び／又はより高い耐摩耗性を与える、特定の規定位置において部品に対する機械特性を改善する。
【００１５】
この処理の間、繊維又は粉末は、純粋な混合処理において人が期待するように、金属マトリックスの至る所で必然的に均一に分配されない。その代わり、粉末又は繊維は、耐久性又は強度の増加が望まれる領域において選択的に集積される。金属繊維又は粉末の密度は、鋳造処理の間に実行される。
【００１６】
金属マトリックスは、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、又は錫、又はこれらの２以上の組合せを備える。繊維及び粉末は、ステンレス鋼、合金鋼、低炭素鋼、あるいは、溶解アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、又は錫と比較して非常に高い融点を有する他の物質を含む、金属マトリックスよりも高い融点を有する金属材料を備える。純鉄の融点は１５３７℃である。純アルミニウムの融点は６６０℃である。純マグネシウムの融点は６５０℃である。純亜鉛の融点は４２０℃である。純錫の融点は２３２℃である。
【００１７】
物質の融点の違いにより、ステンレス鋼繊維又は粉末は、融解金属マトリックスの中で溶解せず、むしろ鉄及び主金属との組合せを備える金属間境界層が繊維又は粉末接触部を形成する。
【００１８】
アルミニウム又はマグネシウムの密度よりも鉄の密度が約３倍高いために繊維又は粉末が主溶解金属内に沈下することを防ぐため、溶解は、一般的に、鋳造前及び部品設計に時々依存しながら鋳造後に扇動される（鋳型中扇動）。扇動は、単純に、機械手段により、あるいは磁力によりなされうる。鋳造は、閉じた鋳型内で、そして時々圧力下で一般的に行われる。これは、鋳型をより良く充填することを助ける。
【００１９】
繊維の割合、繊維の大きさ及び形状、並びに繊維の材料組成（合金）は、部品の要求性能に応じて変更されうる。典型的な構成は、容積比約５％から５０％の範囲を満足する繊維又は粉末体積、及び断面直径において約１ミクロンから１．０ミリメートル（１から１０００ミクロン）の繊維サイズを有する。断面は、任意の形状を取り得るが、単純のため基本的に円形と見なされる。大きさの範囲は、例示として示すと、強化合金のダイカストを容易にする。
【００２０】
粉末は、約１ミクロンから１ミリメータの大きさの範囲において変更されうるが、この範囲に限定されない。ダイカストでない、例えば、砂型鋳造物、永久鋳造物等々の合金にとって、繊維及び粉末の大きさは、長さ及び直径の両方において、より長くなりうる。粉末、繊維、あるいはこれら２つの組合せを選択することは、完成品における要求性能を獲得するための問題である。部品において選択された強化領域における繊維／粉末の割合は、９５％と同じくらい高くなりうるが、この値に限定されない。鋳型コーティング処理において鋳型に塗布される強化層は、鋳造後に同種の強化層を形成することを確実にするため、それに混入されるアルミニウム粉末を有する。
【００２１】
例示の繊維は、以下のものを有する。
【表１】
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【００２２】
図１は、第１の方法における斜視図である。繊維又は粉末における磁力、遠心力、静電力、又は重力分離の前に、主金属マトリックス１０が鋳型表面２１上で固化することを防ぐため、鋳型２０は予熱され、溶解合金は（融点よりも高温に）加熱される。これは、固化処理が開始する前におけるステンレス鋼繊維／粉末の分離を可能にする。金属マトリックス材料に加えられる必須の過熱は、約２５０℃である。その後、注がれた金属マトリックス材料が冷却されうる。一度、室温条件まで冷却されると、鋳造強化部品は鋳型２０から除去される。
【００２３】
図１に示されるように強化粉末又は繊維を単純に混入する代わりに、金属マトリックスの既定の部位に対する繊維又は粉末材料の選択的散布が多様な処理を用いて達成されうる。これらは、繊維又は粉末が主金属マトリックス合金と混ぜられ、そしてその後、部品内の所望の位置に繊維又は粉末を移動させる磁力を用いることにより所望の位置又は密度まで動かされる分離処理を含む。
【００２４】
実際には、鋳型は閉じられ、溶解金属は通例圧力下でゲートを介して鋳型を満たすことが指摘されるべきである。本明細書に付随する図面は、図示及び説明の容易のため、オープントップ鋳型を示す。
【００２５】
図２は、磁気鋳型の斜視図である。鋳型２０は、電磁石２２によって取り囲まれる。注ぐ前に、主金属マトリックス材料１０は強化繊維又は粉末と混ぜ合わされる。主金属マトリックス合金は過熱され、そして鋳型２０は、材料１０が早期に固化することを防止するために予熱される。過熱及び予熱は、主合金の融点を超える約２５０℃である。繊維及び粉末は、その後、電磁石又は永久磁石２２の力により鋳型内において所望の位置に移動される。
【００２６】
図３は、磁気鋳型の斜視図である。融解金属マトリックスが鋳型に注がれた後、磁石がオンされる。電磁場の影響下にある間、繊維又は粉末１１は、鋳型２０の表面２１に向けて引きつけられる。これは、繊維又は粉末の密度が部品の外側領域、例えばベルトがスプロケットと係合しうる外側摩耗面（歯面）において著しく増加する原因となる。
【００２７】
図４は、完成部品の斜視図である。繊維により提供された改善強度及び摩耗特性が望まれる歯１０２において、部品の外側領域に繊維１１が集積される。改善摩耗及び強度が要求されない部位には、非強化金属材料１０１が与えられる。
【００２８】
他の方法では、繊維又は粉末は、融解金属の注入に先立って鋳型に直接塗布されてもよい。図１２は、注ぐ前に繊維又は粉体を塗布された磁気鋳型の斜視図である。第１に、電磁石２２がオンされる。繊維又は粉末１１が、その後、所望の深さ及び密度まで鋳型２０に噴霧される。電磁力は、鋳型内の所望の位置に繊維又は粉末を並べ、そして保持する。主合金は、その後鋳型２０に注がれる。所定の位置に保持される繊維の周りに、電磁石により主合金が流れる。
【００２９】
他の実施形態において、静電気が鋳型２０に加えられる。主合金が注がれ、そして固化するまで、静電気は、その後、鋳型の所定位置に繊維又は粉末を保持する。本実施形態において、鋳型２０は導電性金属物質からなる。
【００３０】
図１３は、満たされた鋳型の斜視図である。この代替処理において、主合金１０１に混入される繊維又は粉末はなく、繊維は、鋳型内において、一旦、溶解金属と単に混合される。図１４は、完成部品の斜視図である。強化部１１０は、所望の改善摩耗及び強度が要求される部品の外側領域に配置される。
【００３１】
代替方法において、部品の所望の位置に繊維又は粉末を動かすため遠心力が用いられ得る。図１５は、遠心鋳型の斜視図である。繊維又は粉末を含む金属マトリックス材料１０は、溶解状態まで過熱され、鋳型１０に注がれる。再度、処理の間、主金属マトリックス合金は過熱され、そして鋳型は、早期固化を防止するために予熱される。一旦、鋳型２０が満たされると、ファスナ２４又はクランプを用いてカバー２３が取り付けられる。アセンブリは、その後、アーマチャ３０に取り付けられる。図６は、アーマチャ装置の斜視図である。繊維及び／又は粉末が部品の外側領域まで径方向外側に動かされるに充分な速度で、アセンブリが回転される。部品の周囲の均一な分離を達成するため、速度は、約３０秒間に渡って１ＲＰＭから約３０００ＲＰＭまで段階的に増加され、その後、部品が固化するまで最高速度を維持する。
【００３２】
図７は、完成部品の斜視図である。強化材料１１は、歯１０２の領域に配置され、これにより部品の強度及び耐久性を向上させる。非強化材料１０１は、強化材料の径方向外側に向けた動きにより、径方向内側に動かされる。
【００３３】
さらに、繊維又は粉末及び金属マトリックスに対する固有の重力が異なるため、重力は、部品の所望位置に繊維又は粉末を移動させるものとして信頼されうる。図８は、重力分離を用いて形成された部品の側面図である。主金属マトリックス材料の混合物は、繊維又は粉末の所望の密度と共に準備される。再度、主金属マトリックス合金は過熱され、そして鋳型は、早期固化を防止するために予熱される。処理の間、密集した粉末又は繊維１１が鋳型の底部に向けて沈下し、これにより金属マトリックス材料が強化される。非強化又は低密度強化材料１０１は、繊維又は粉末が溶解金属を介して鋳型内に沈下するにつれて成長する。急速固化による不適切な分布を防ぐために好ましい沈下量が生じるまで、鋳型を加熱しつづけることが必要である。重力分離は、スプロケットのような、全ての側面における均一な強化を要求する対称な部品に対して用いられ得ない。それは、一端が高耐摩耗性あるいは高強度を要求する、ピストンやシャフトのようなアプリケーションに適する。
【００３４】
コーティング処理のために、異なる手段を用いて鋳型に繊維又は粉末が置かれ、そしてその後、主金属合金が鋳型に注がれる。これは、粉末及び／又は繊維で鋳型を覆い、そして鋳型に溶解金属を注ぐことにより達成される。溶解金属は、繊維又は粉末コーティングに侵入し、これにより完成品の表面のみを強化する。
【００３５】
図９は、鋳型に対する粉体又は繊維の塗布を図示した斜視図である。鋳型２０表面を粉末又は繊維１１で覆い、又はコーティングすることは、スプレー、ブラシ、あるいは、例えばスプレーガンＳＰを用いた他の好適な手段により成されうる。溶解金属が注がれるまで繊維又は粉末を鋳型の表面に一時的に付着させるために、例えば、粉末及び繊維１１は、水、溶媒、又は好適な粘着性物質のような液体懸濁液に混入される。粘着性物質は、溶解金属と接触したとき、わずかな気体を生成、あるいは全く気体を生成せず、燃え尽きる種類からなる。懸濁液及び接着剤からいくらかの匂いが、鋳型から放出される。部品表面の主金属材料と混ぜられた、耐久性材料による超高密度のレイヤを生成するため、鋳造の間、鋳型表面の繊維又は粉末の巣／空洞を溶解金属が満たす。この方法において合金は繊維又は粉末と前もって混合されないことを記すことは大切である。鋳型の表面に塗布される繊維又は粉末と合金が混合されるのは、鋳造の間だけである。
【００３６】
図１０は、金属が注がれた鋳型の斜視図である。繊維又は粉末１１は鋳型表面に設けられる。注がれた金属材料１０１（繊維又は粉末を除く）は、繊維又は粉末の間に混ざり、その後、鋳型の中で冷却される。
【００３７】
図１１は、完成部品の斜視図である。強化金属マトリックス材料１１０は、部品の外側表面に設けられる。非強化材料１０１は、部品の内側に設けられる。本実施形態では、部品全体を強化する要求なく、部品の摩耗面のみが強化される。
【００３８】
他の方法において、鋳型表面に噴霧された粉末又は繊維を保持するために静電気が用いられ得る。この方法では、繊維又は粉末は公知の手段で充填され、粉末又は繊維が噴霧されるとき鋳型表面に粉末又は繊維が付着するように、粉末／繊維と反対の電荷を鋳型が与えられる。
【００３９】
他の方法は、２ステップ（あるいはそれ以上のステップ）モールディング又はキャスティング（鋳造）処理の使用を有する。図１５は、２ステップ鋳型の斜視図である。鋳型は、鋳型２０とコア２５とを備える。鋳型２０とコア２５との間に配置されるものは、空洞２００である。空洞２００には、高強化金属マトリックス材料が注がれる。コア２００は、必要により完成品の一部に強化材料を拘束する手段として提供される。２ステップ処理において、繊維及び／又は粉末を内包する強化金属マトリックス材料が混合される。混合された材料は、その後、過熱されて空洞２００に注がれ、そして冷却され、これにより強化層２０１を形成する。一旦冷却されると、コア２５が除去される。
【００４０】
図１６は、コアが除去された２ステップ鋳型の斜視図である。層２０１が固化されている。
【００４１】
図１７は、２ステップ鋳型の斜視図である。過熱及び非強化合金１０１は、その後、回収されたコア２５により形成された容積に注がれ、冷却される。
【００４２】
第１及び第２の鋳造を互いに溶着させるため、第２の鋳造は「通常」鋳造処理よりも高温で行われ、すなわち第２の鋳造に用いられる材料は過熱される。鋳型の型式（例えば、金属、砂、グラファイト）に応じて、過熱は、鋳造材料の融点を超える１００から２５０℃のいずれでも良い。本方法は、所望の完成品表面に広がる相対的に狭い層２０１を残す第１の鋳造の間に鋳型容積の大部分が溶解金属の流れに対して閉じられる、コアの使用を備える。多くの場合、完成品表面は大抵外側面である。
【００４３】
第１の鋳造注ぎ込みのため、既にその中にある粉末の超高密度と共に、融解金属マトリックスが鋳型に注がれる。密度は、約５％の合金に対して、最高約９５％の粉末又は繊維の範囲、あるいは両方の組合せでありうる。第１の注ぎ込みの固化後、第２の鋳造注ぎ込みのため、コアが除去され、非強化、すなわち繊維又は粉末を含まない、主金属合金が、現在除去されたコアにより以前占有された空隙に注がれる。第２の注ぎ込みにおいて、固化された高繊維／粉末体積外側層と完全に溶着するために、それが、第１の注ぎ込みの表面を部分的に溶解し、これにより、２つの注ぎ込みを共に固化するため、それは過熱される。
【００４４】
他の方法においても、主金属合金からなる既製仮分離ダムが、粉末及び／又は繊維に富む必要がある強化領域が部品の残りから分離されるように、鋳型に初めに設置される。図１８は、ダム鋳型の斜視図である。鋳型は、外側部３０１と内側部３０２とを備える。内側部と外側部との間に設けられるものは、空洞３００である。ダムを形成するため、非強化金属材料１０１が空洞３００に注がれ、そしてダム１５０を形成するように冷却されうる。
【００４５】
図１９は、ダムと鋳型の斜視図である。ダム１５０は鋳型２０の中に設置される。ダム１５０は、空洞２００及び空洞２０２を生成するに有利な大きさである。
【００４６】
この方法において、粉末及び／又は繊維の高密度と非強化主合金とを有する主金属マトリックス材料は、それぞれの空洞に同時に注がれる。高密度混合物が空洞２００に注がれる。非強化合金が空洞２０２に注がれる。仮分離ダム１５０の表面を溶解するに足るように双方が過熱され、これにより、一体の部品を形成するため、２つの注がれた材料に仮ダムを溶解及び溶着する。図２０は、完成部品の斜視図である。ダム１５０は、強化材料２０１及び非強化材料１０１に完全に包含される。
【００４７】
一旦、鋳造部品が鋳型から脱型されると、最終部品寸法を生成することは、通常、追加的な処理である。複数の方法が、この結果を達するために使用可能である。鋳造後にアイロニングダイを用いて最終寸法に部品を整えることに加え、表面層における粉末及び／又は繊維の高密度を有する部品は、鍛造、スピニング、又は粉末及び／又は繊維領域をさらに小さくするための公知の金属加工方法で機械的に加工され得る。
【００４８】
他の方法において、繊維及び／又は粉末粒子を互いに焼結するため、強化繊維／粉末層は、超高温（１１００℃から１２５０℃）に短期間さらされうる。もちろん、低融点主金属材料コアは高焼結温度にさらされ得ず、それ故、誘導加熱が外側層を迅速に加熱するため好ましい方法である。約７０％から９５％の繊維及び／又は粉末材料の範囲にある強化層は、主金属材料である残余と共に、繊維及び／又は粉末粒子の急速焼結を経験する。繊維及び／又は粉末粒子の間の侵入型空隙／孔に配置される、強化層における主合金の大部分（約２５％から５％の残余）は、融解し、急速に固化する。逃げ場のない主金属材料の微量が、この段階において問題なく部品から蒸発しうる。本明細書における様々な種類、すなわち鋳型コーティング、及び溶解金属マトリックスからの繊維／粉末の分離は、必要に応じて、望ましい領域に繊維／粉末の高密度を達するために併用される。
【００４９】
ここに説明された強化処理は、部品に対して対称にのみ用いられる必要はなく、その上、部品の特定の位置に偏在されうる。例えば、偏在された強化又は補強は、より強くする必要がある限定的な領域を有するか、あるいは高耐摩耗性を有するが、部品全体に要求されない、他の部品又はシャフトに適用されうる。例えば、共振するシャフトの特定の領域が他の部品と接触し、その結果、より一層の耐摩耗性を要求する。非対称変形例が１つの処理、すなわち磁気コーティングのみにより説明されたが、局部的な強化は、本明細書において説明される処理の全てに対して用いられ得る。
【００５０】
ここに本発明の複数の実施形態が説明されたが、ここに記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の関係と構造と方法に施されることは、当業者にとって自明である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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2010515582.tif 000025
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