JPH04251653A - 金属間化合物の製造方法 - Google Patents
金属間化合物の製造方法Info
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- JPH04251653A JPH04251653A JP2528291A JP2528291A JPH04251653A JP H04251653 A JPH04251653 A JP H04251653A JP 2528291 A JP2528291 A JP 2528291A JP 2528291 A JP2528291 A JP 2528291A JP H04251653 A JPH04251653 A JP H04251653A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、材質欠陥の少ない金属
間化合物の鋳造製品を製造するための方法に関する。
間化合物の鋳造製品を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属間化合物を素材として製品を
製造する方法には、通常の砂型、金型あるいはカルシア
その他のセラミックス鋳型に、真空、減圧、大気もしく
は不活性ガス雰囲気下で鋳造する方法（鋳造法）、原料
となる金属間化合物粉末をステンレス管あるいはチタン
管に真空封入して押出し、スエージ、圧延等の圧縮応力
下での加工を加えて密度を高め、高温度で加熱焼鈍する
ことにより緻密な焼結体を作製したのち機械加工する方
法（粉末焼結法）、要素となる金属粉末を混合して真空
脱気し、管封入してホットプレスあるいはＨＩＰ（熱間
静水圧加圧）により緻密な焼結体を成形したのち機械加
工する方法（要素粉末法）、鋳造により金属間化合物の
インゴットを作製し、恒温鍛造等で緻密で均一な組織と
したのち機械加工する方法（恒温鍛造法）などがある。
製造する方法には、通常の砂型、金型あるいはカルシア
その他のセラミックス鋳型に、真空、減圧、大気もしく
は不活性ガス雰囲気下で鋳造する方法（鋳造法）、原料
となる金属間化合物粉末をステンレス管あるいはチタン
管に真空封入して押出し、スエージ、圧延等の圧縮応力
下での加工を加えて密度を高め、高温度で加熱焼鈍する
ことにより緻密な焼結体を作製したのち機械加工する方
法（粉末焼結法）、要素となる金属粉末を混合して真空
脱気し、管封入してホットプレスあるいはＨＩＰ（熱間
静水圧加圧）により緻密な焼結体を成形したのち機械加
工する方法（要素粉末法）、鋳造により金属間化合物の
インゴットを作製し、恒温鍛造等で緻密で均一な組織と
したのち機械加工する方法（恒温鍛造法）などがある。
【０００３】これらの方法は、それぞれに優れた特徴を
有しているが、恒温鍛造以外の方法は引け巣その他の材
質欠陥が生じ易い難点がある。とくに鋳造法においては
、セラミックス鋳型を用いる最新の鋳造技術を用いても
不純物の混入および引け巣に起因するボイド等の組織欠
陥の内包は避けられず、その他外形の不整や機械的特性
の劣化に伴う製品歩留りの低下は避けられなかった。
有しているが、恒温鍛造以外の方法は引け巣その他の材
質欠陥が生じ易い難点がある。とくに鋳造法においては
、セラミックス鋳型を用いる最新の鋳造技術を用いても
不純物の混入および引け巣に起因するボイド等の組織欠
陥の内包は避けられず、その他外形の不整や機械的特性
の劣化に伴う製品歩留りの低下は避けられなかった。
【０００４】これに対し、恒温鍛造法は欠陥の少ない均
一組織の製品を得るために有効な手段であるが、加工速
度が極めて遅く、そのうえ複雑な形状の製品を形成する
ことが難しく製造原価の高騰化をもたらす問題点がある
。このような背景から、金属間化合物を素材とする製品
化は未だ実用段階に至っていない。
一組織の製品を得るために有効な手段であるが、加工速
度が極めて遅く、そのうえ複雑な形状の製品を形成する
ことが難しく製造原価の高騰化をもたらす問題点がある
。このような背景から、金属間化合物を素材とする製品
化は未だ実用段階に至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまで鋳造法を用い
て金属間化合物を製造するための改良手段として、特殊
なセラミックス鋳型を使用することにより不純物の混入
および鋳型との反応を抑制化する方法が研究されている
。しかし、この方法で得られる金属間化合物の鋳造材は
、機械的特性とくに延性、靭性などが恒温鍛造法で得ら
れるものよりもかなり劣る結果を与える。この理由は、
鋳型との反応やボイド等の欠陥導入条件が複雑で特定す
ることができず、欠陥防止の解明手段が解明できないた
めである。
て金属間化合物を製造するための改良手段として、特殊
なセラミックス鋳型を使用することにより不純物の混入
および鋳型との反応を抑制化する方法が研究されている
。しかし、この方法で得られる金属間化合物の鋳造材は
、機械的特性とくに延性、靭性などが恒温鍛造法で得ら
れるものよりもかなり劣る結果を与える。この理由は、
鋳型との反応やボイド等の欠陥導入条件が複雑で特定す
ることができず、欠陥防止の解明手段が解明できないた
めである。
【０００６】本発明は、鋳造技術により実用に耐える金
属間化合物の製品化について鋭意研究を重ねた結果開発
に至ったもので、その目的は鋳造時における組織欠陥を
効果的に減少させることができる金属間化合物の製造方
法を提供することにある。
属間化合物の製品化について鋭意研究を重ねた結果開発
に至ったもので、その目的は鋳造時における組織欠陥を
効果的に減少させることができる金属間化合物の製造方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による金属間化合物の製造方法は、金属間化
合物を溶融して５０ＭＰａ以上の圧力下で加圧鋳造する
ことを構成上の特徴とするものである。
めの本発明による金属間化合物の製造方法は、金属間化
合物を溶融して５０ＭＰａ以上の圧力下で加圧鋳造する
ことを構成上の特徴とするものである。
【０００８】本発明の鋳造素材となる金属間化合物には
材質、組成等の限定はないが、特にＴｉＡｌ系のものが
好適な素材となる。金属間化合物の素材は、不活性雰囲
気中でプラズマビーム溶解炉のような溶融加熱炉を用い
て溶解し、その溶湯を鋳型に注湯して加圧鋳造する。鋳
型としては金型あるいはセラミックスで内張された金型
が用いられ、予熱された状態で使用される。
材質、組成等の限定はないが、特にＴｉＡｌ系のものが
好適な素材となる。金属間化合物の素材は、不活性雰囲
気中でプラズマビーム溶解炉のような溶融加熱炉を用い
て溶解し、その溶湯を鋳型に注湯して加圧鋳造する。鋳
型としては金型あるいはセラミックスで内張された金型
が用いられ、予熱された状態で使用される。
【０００９】加圧鋳造時の圧力は、５０ＭＰａ以上に設
定することが重要な要件となる。５０ＭＰａ未満の圧力
では引け巣の発生や外形不整を防止することができなく
なり、また機械的強度も減退して高品位の鋳造材質を得
ることが不可能になる。
定することが重要な要件となる。５０ＭＰａ未満の圧力
では引け巣の発生や外形不整を防止することができなく
なり、また機械的強度も減退して高品位の鋳造材質を得
ることが不可能になる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、素材となる金属間化合物を溶
解し加圧鋳造する過程で引け巣の発生は効果的に抑制さ
れ、同時に形状の不整化が防止される。したがって、常
に引け巣に起因するボイドなどの組織欠陥が少なく、か
つ外形性状の良好な高品質の鋳造品を得ることができる
。
解し加圧鋳造する過程で引け巣の発生は効果的に抑制さ
れ、同時に形状の不整化が防止される。したがって、常
に引け巣に起因するボイドなどの組織欠陥が少なく、か
つ外形性状の良好な高品質の鋳造品を得ることができる
。
【００１１】そのうえ、加圧鋳造の作用で、複雑な形状
の成形が可能となるため素材から直接製品に近似する形
体を得ることができ、寸法精度も極めて高いことから後
工程の機械加工を大幅に削減することができる。また、
微細な急冷凝固組織が得られて機械的特性が一層改善さ
れる効果ももたらされる。
の成形が可能となるため素材から直接製品に近似する形
体を得ることができ、寸法精度も極めて高いことから後
工程の機械加工を大幅に削減することができる。また、
微細な急冷凝固組織が得られて機械的特性が一層改善さ
れる効果ももたらされる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１〜４、比較例１〜２ ９９．８ｍａｓｓ％純度のＴｉおよび９９．９９ｍａｓ
ｓ％純度のＡｌを原料として合成されたＴｉ−４８ａｔ
％Ａｌの組成をもつＴｉＡｌ基金属間化合物を、アルゴ
ン雰囲気のプラズマビーム溶解炉を用いて溶解した。つ
いで、溶解した約１７００℃の溶湯をセラミックス被覆
が施された特殊耐熱鋼製の鋳型（予熱温度５００℃）に
約１２０ｇ 注入し、０〜２５０ＭＰａの４段階の圧力
で鋳造したのち凝固した。このようにして鋳造した試料
（直径２０ｍｍ、長さ１００ｍｍ） の、最終凝固部に
存在する引け巣のサイズ（ｍｍ）、量、表面状態および
凝固時間を適用した鋳造圧力に対応させて表１に示した
。
明する。 実施例１〜４、比較例１〜２ ９９．８ｍａｓｓ％純度のＴｉおよび９９．９９ｍａｓ
ｓ％純度のＡｌを原料として合成されたＴｉ−４８ａｔ
％Ａｌの組成をもつＴｉＡｌ基金属間化合物を、アルゴ
ン雰囲気のプラズマビーム溶解炉を用いて溶解した。つ
いで、溶解した約１７００℃の溶湯をセラミックス被覆
が施された特殊耐熱鋼製の鋳型（予熱温度５００℃）に
約１２０ｇ 注入し、０〜２５０ＭＰａの４段階の圧力
で鋳造したのち凝固した。このようにして鋳造した試料
（直径２０ｍｍ、長さ１００ｍｍ） の、最終凝固部に
存在する引け巣のサイズ（ｍｍ）、量、表面状態および
凝固時間を適用した鋳造圧力に対応させて表１に示した
。
【００１３】表１
【００１４】表１の結果から、鋳造圧力が５０ＭＰａ未
満の比較例１、２の鋳造品は引け巣が発生してボイドに
よる組織欠陥が認められ、表面が波状となる。これに対
し、本発明の鋳造要件を満たす実施例は引け巣の内包が
認められず、表面状態も概ね良好である。また、本発明
による鋳造品は、いずれも引張試験において圧縮試験で
得られたとほぼ等しい約５００ＭＰａ以上の降伏強度と
約１．５％の引張破断歪みを示したが、比較例による鋳
造品はいずれも引張降伏強度が４５０ＭＰａ以下で、引
張破断歪みはほぼ０であった。
満の比較例１、２の鋳造品は引け巣が発生してボイドに
よる組織欠陥が認められ、表面が波状となる。これに対
し、本発明の鋳造要件を満たす実施例は引け巣の内包が
認められず、表面状態も概ね良好である。また、本発明
による鋳造品は、いずれも引張試験において圧縮試験で
得られたとほぼ等しい約５００ＭＰａ以上の降伏強度と
約１．５％の引張破断歪みを示したが、比較例による鋳
造品はいずれも引張降伏強度が４５０ＭＰａ以下で、引
張破断歪みはほぼ０であった。
【００１５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に従えば特定の圧
力条件で加圧鋳造することにより引け巣に基づくボイド
や外形不整等の材質欠陥のない金属間化合物の鋳造製品
を、高水準の機械的強度特性を保持したまま効率よく製
造することが可能となる。したがって、実用性の高い先
端新素材としての金属間化合物製品を製造する手段とし
て有用性が期待される。
力条件で加圧鋳造することにより引け巣に基づくボイド
や外形不整等の材質欠陥のない金属間化合物の鋳造製品
を、高水準の機械的強度特性を保持したまま効率よく製
造することが可能となる。したがって、実用性の高い先
端新素材としての金属間化合物製品を製造する手段とし
て有用性が期待される。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属間化合物を溶融して５０ＭＰａ以
上の圧力下で加圧鋳造することを特徴とする金属間化合
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2528291A JPH04251653A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 金属間化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2528291A JPH04251653A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 金属間化合物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251653A true JPH04251653A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=12161668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2528291A Pending JPH04251653A (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 金属間化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04251653A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2695581A1 (fr) * | 1992-09-16 | 1994-03-18 | Saed Manfredi Spa | Procédé de travail de matériaux métalliques en atmosphère contrôlée. |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP2528291A patent/JPH04251653A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2695581A1 (fr) * | 1992-09-16 | 1994-03-18 | Saed Manfredi Spa | Procédé de travail de matériaux métalliques en atmosphère contrôlée. |
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