JPH0633166A - 酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製法 - Google Patents
酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製法Info
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- JPH0633166A JPH0633166A JP4193551A JP19355192A JPH0633166A JP H0633166 A JPH0633166 A JP H0633166A JP 4193551 A JP4193551 A JP 4193551A JP 19355192 A JP19355192 A JP 19355192A JP H0633166 A JPH0633166 A JP H0633166A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物分散強化耐熱合金粒子からなる粉末の
焼結において、金属カプセルを使用せずにＨＩＰ焼結す
ることによって略完全に緻密な焼結品が得られるように
する。 【構成】 実質的にＣｒからなる金属又はＣｒを主体と
する金属のマトリックス中に、平均粒径0.1μm以下のＹ
2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散させた原料粉末100重量
部に対して、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末及びＣｏ粉末からなる
群から選択された少なくとも１種以上の粉末を合計量で
１〜５重量部混合し、得られた混合物を所定形状のグリ
ーンコンパクトに形成し、該コンパクトを焼結し、得ら
れた焼結体をＨＩＰする。
焼結において、金属カプセルを使用せずにＨＩＰ焼結す
ることによって略完全に緻密な焼結品が得られるように
する。 【構成】 実質的にＣｒからなる金属又はＣｒを主体と
する金属のマトリックス中に、平均粒径0.1μm以下のＹ
2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散させた原料粉末100重量
部に対して、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末及びＣｏ粉末からなる
群から選択された少なくとも１種以上の粉末を合計量で
１〜５重量部混合し、得られた混合物を所定形状のグリ
ーンコンパクトに形成し、該コンパクトを焼結し、得ら
れた焼結体をＨＩＰする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物分散耐熱合金粒
子からなる粉末の焼結に関し、特に複雑形状焼結体の製
造に好適な粉末焼結方法に関する。
子からなる粉末の焼結に関し、特に複雑形状焼結体の製
造に好適な粉末焼結方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】出願人は、以前に、高温におけ
る強度及び耐酸化性にすぐれた酸化物分散強化耐熱焼結
合金を提案した(特願平３−９７０００)。
る強度及び耐酸化性にすぐれた酸化物分散強化耐熱焼結
合金を提案した(特願平３−９７０００)。
【０００３】この焼結合金は、実質的にＣｒからなる金
属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス中に、平均
粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散させ
た原料粉末をメカニカルアロイング法によって調製し、
該原料粉末を適当な金属カプセルに充填した後、脱気密
封し、約1000〜1300℃の温度にて、約1000〜2000kgf/cm
2の圧力下で熱間静水圧処理(ＨＩＰ)される。これは、
いわゆるカプセルＨＩＰ焼結法といわれるもので、この
カプセルＨＩＰ焼結によって、略完全に緻密な焼結品を
製造することができる。
属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス中に、平均
粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散させ
た原料粉末をメカニカルアロイング法によって調製し、
該原料粉末を適当な金属カプセルに充填した後、脱気密
封し、約1000〜1300℃の温度にて、約1000〜2000kgf/cm
2の圧力下で熱間静水圧処理(ＨＩＰ)される。これは、
いわゆるカプセルＨＩＰ焼結法といわれるもので、この
カプセルＨＩＰ焼結によって、略完全に緻密な焼結品を
製造することができる。
【０００４】ウォーキングビーム式加熱炉用スキッドボ
タンの如きブロック形状の焼結品は、一般に、このカプ
セルＨＩＰ焼結によって製造されている。
タンの如きブロック形状の焼結品は、一般に、このカプ
セルＨＩＰ焼結によって製造されている。
【０００５】しかし、例えばタービンブレードの如く、
複雑形状の製品を作る場合も、一旦ＨＩＰによって緻密
な焼結体ブロックを作製した後、機械加工によって所望
形状に切り出していた。このため、複雑形状の焼結品
は、材料歩留りが非常に悪く、製品コストが高くなる問
題があった。
複雑形状の製品を作る場合も、一旦ＨＩＰによって緻密
な焼結体ブロックを作製した後、機械加工によって所望
形状に切り出していた。このため、複雑形状の焼結品
は、材料歩留りが非常に悪く、製品コストが高くなる問
題があった。
【０００６】複雑形状の焼結品も、このように焼結体ブ
ロックを形成してから切削等の機械加工を行なうのは、
カプセルＨＩＰ焼結の場合、複雑形状のカプセルを製作
することが非常に困難だからである。また、多大の工数
をかけて複雑形状のカプセルを製作しても、カプセル内
の全ての場所で均一密度になるように原料粉末を充填す
ることはできない。特にカプセルの隅部は、充填密度が
小さくなるため、ＨＩＰ後の収縮量も多くなる。このた
め、カプセルの隅部については、その後の機械加工のた
めの加工しろを十分に考慮してカプセル設計せねばなら
ず、焼結体ブロックから切り出すのと実質的に変わらな
くなってしまう。
ロックを形成してから切削等の機械加工を行なうのは、
カプセルＨＩＰ焼結の場合、複雑形状のカプセルを製作
することが非常に困難だからである。また、多大の工数
をかけて複雑形状のカプセルを製作しても、カプセル内
の全ての場所で均一密度になるように原料粉末を充填す
ることはできない。特にカプセルの隅部は、充填密度が
小さくなるため、ＨＩＰ後の収縮量も多くなる。このた
め、カプセルの隅部については、その後の機械加工のた
めの加工しろを十分に考慮してカプセル設計せねばなら
ず、焼結体ブロックから切り出すのと実質的に変わらな
くなってしまう。
【０００７】一方、この酸化物分散強化耐熱合金粒子か
らなる粉末の焼結をカプセルを使用せずに、プレス、鋳
込み、射出成形、冷間静水圧加圧(ＣＩＰ)等によって所
望形状のグリーンコンパクトに形成した後、該コンパク
トを高温で焼結すると次のような問題があった。
らなる粉末の焼結をカプセルを使用せずに、プレス、鋳
込み、射出成形、冷間静水圧加圧(ＣＩＰ)等によって所
望形状のグリーンコンパクトに形成した後、該コンパク
トを高温で焼結すると次のような問題があった。
【０００８】上記焼結合金はＣｒを約70％以上含んでい
るから、融点は約1700℃以上もの高温になる。また、そ
の融点はＣｒの含有量が多くなるほど高くなる。緻密な
焼結体を得るには、原則として原料成分の融点近傍の温
度で焼結せねばならないが、このような高温で焼結する
と、金属マトリックス中に微細分散していた酸化物が金
属結晶の粒界に凝集し、強度が著しく低下する不都合が
あった。これでは、酸化物を均一に微細分散させて高温
圧縮強度を向上させる意味がない。
るから、融点は約1700℃以上もの高温になる。また、そ
の融点はＣｒの含有量が多くなるほど高くなる。緻密な
焼結体を得るには、原則として原料成分の融点近傍の温
度で焼結せねばならないが、このような高温で焼結する
と、金属マトリックス中に微細分散していた酸化物が金
属結晶の粒界に凝集し、強度が著しく低下する不都合が
あった。これでは、酸化物を均一に微細分散させて高温
圧縮強度を向上させる意味がない。
【０００９】一方、Ｃｒを約70％以上含むグリーンコン
パクトを、酸化物の凝集を起こさない温度条件(約1500
℃以下)で焼結すると、焼結品の密度は完全緻密体の約7
5％程度にまでしか達しないため、所望の高温強度が得
られず、実用に供することはできない。焼結品の気孔を
消失させて、より緻密な構造とするためには、更に熱間
静水圧加圧(ＨＩＰ)を行なえばよいが、ＨＩＰ前の焼結
品の密度が完全緻密体の約94％以上なければ、ＨＩＰを
行なっても圧力がかからず、ＨＩＰによる密度向上効果
は殆んど期待できない。
パクトを、酸化物の凝集を起こさない温度条件(約1500
℃以下)で焼結すると、焼結品の密度は完全緻密体の約7
5％程度にまでしか達しないため、所望の高温強度が得
られず、実用に供することはできない。焼結品の気孔を
消失させて、より緻密な構造とするためには、更に熱間
静水圧加圧(ＨＩＰ)を行なえばよいが、ＨＩＰ前の焼結
品の密度が完全緻密体の約94％以上なければ、ＨＩＰを
行なっても圧力がかからず、ＨＩＰによる密度向上効果
は殆んど期待できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化物分散
耐熱合金粒子からなる粉末の焼結において、金属カプセ
ルを使用せず、かつ約1500℃よりも高温に加熱せずに緻
密な焼結品が得られる焼結法を提供することを目的とす
る。
耐熱合金粒子からなる粉末の焼結において、金属カプセ
ルを使用せず、かつ約1500℃よりも高温に加熱せずに緻
密な焼結品が得られる焼結法を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、実質的にＣｒ
からなる金属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス
中に、平均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微
細分散させた原料粉末の焼結において、グリーンコンパ
クトを約1500℃以下の温度で焼結することによって、完
全緻密体の約94％以上の密度を有する焼結体を形成でき
るようにしたもので、この焼結体をさらにＨＩＰするこ
とによって非常に緻密な焼結品が得られるようにしたも
のである。
からなる金属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス
中に、平均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微
細分散させた原料粉末の焼結において、グリーンコンパ
クトを約1500℃以下の温度で焼結することによって、完
全緻密体の約94％以上の密度を有する焼結体を形成でき
るようにしたもので、この焼結体をさらにＨＩＰするこ
とによって非常に緻密な焼結品が得られるようにしたも
のである。
【００１２】本発明の焼結法は、実質的にＣｒからなる
金属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス中に、平
均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散さ
せた原料粉末100重量部に対して、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末
及びＣｏ粉末からなる群から選択された少なくとも１種
以上の粉末１〜５重量部(合計量)を混合する工程、得ら
れた混合物を所定形状のグリーンコンパクトに形成する
工程、該コンパクトを焼結する工程、及び、得られた焼
結体を熱間静水圧加圧する工程を有している。
金属又はＣｒを主体とする金属のマトリックス中に、平
均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散さ
せた原料粉末100重量部に対して、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末
及びＣｏ粉末からなる群から選択された少なくとも１種
以上の粉末１〜５重量部(合計量)を混合する工程、得ら
れた混合物を所定形状のグリーンコンパクトに形成する
工程、該コンパクトを焼結する工程、及び、得られた焼
結体を熱間静水圧加圧する工程を有している。
【００１３】なお、前記混合工程では、実質的にＣｒか
らなる金属又はＣｒを主体とする金属の粉末と0.2〜2.0
重量％のＹ2Ｏ3を混合した原料粉末100重量部に対し
て、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末及びＣｏ粉末からなる群から選
択された少なくとも１種以上の粉末１〜５重量部(合計
量)をメカニカルアロイング処理することにより、金属
のマトリックス中に平均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を微細
分散させた酸化物分散強化合金粉末の調製と、前記１種
以上の粉末との混合を同時に行なうこともできる。
らなる金属又はＣｒを主体とする金属の粉末と0.2〜2.0
重量％のＹ2Ｏ3を混合した原料粉末100重量部に対し
て、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末及びＣｏ粉末からなる群から選
択された少なくとも１種以上の粉末１〜５重量部(合計
量)をメカニカルアロイング処理することにより、金属
のマトリックス中に平均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を微細
分散させた酸化物分散強化合金粉末の調製と、前記１種
以上の粉末との混合を同時に行なうこともできる。
【００１４】なお、グリーンコンパクトの焼結体は、完
全緻密体の約94％以上の密度を具備できるようにする。
その後のＨＩＰによって、ほぼ完全に緻密な焼結体が得
られるようにするためである。
全緻密体の約94％以上の密度を具備できるようにする。
その後のＨＩＰによって、ほぼ完全に緻密な焼結体が得
られるようにするためである。
【００１５】金属は、実質的にＣｒからなる金属、又は
Ｆｅ20％以下を含み、残部実質的にＣｒからなる金属、
又はＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−Ｔｉ
から構成される群の中から選択される少なくとも一種を
合計量で10％以下含み、残部実質的にＣｒからなる金
属、又はＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−
Ｔｉから構成される群の中から選択される少なくとも一
種を合計量で10％以下並びにＦｅ20％以下を含み、残部
実質的にＣｒからなる金属である。なお、Ａｌ−Ｔｉは
金属間化合物である。これら金属のマトリックスに、平
均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散さ
せることにより、焼結製品として、1300℃を超える温度
域で使用した場合、高い圧縮変形抵抗性を有し、また酸
化性雰囲気において安定した酸化抵抗性を確保できる。
Ｆｅ20％以下を含み、残部実質的にＣｒからなる金属、
又はＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−Ｔｉ
から構成される群の中から選択される少なくとも一種を
合計量で10％以下含み、残部実質的にＣｒからなる金
属、又はＡｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−
Ｔｉから構成される群の中から選択される少なくとも一
種を合計量で10％以下並びにＦｅ20％以下を含み、残部
実質的にＣｒからなる金属である。なお、Ａｌ−Ｔｉは
金属間化合物である。これら金属のマトリックスに、平
均粒径0.1μm以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散さ
せることにより、焼結製品として、1300℃を超える温度
域で使用した場合、高い圧縮変形抵抗性を有し、また酸
化性雰囲気において安定した酸化抵抗性を確保できる。
【００１６】酸化物分散強化耐熱合金粒子からなる原料
粉末と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の少なくとも１種とを略
均一に混合する。原料粉末の粒子間にＦｅ等の微細粒子
を介在させることにより、これら微細粒子が焼結の橋渡
し的役割を発揮し、原料粉末の焼結性を向上させること
ができる。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が、原料粉末
100重量部に対して１重量部に満たないと、原料粉末の
焼結性向上効果は期待できない。一方、添加量が５重量
部を超えると、焼結時に添加粉末粒子が母合金に十分固
溶されずに粒子界面に残存し、酸化物分散強化耐熱合金
粒子が本来的に備える特性が損なわれ、高温における強
度が低下する。かかる理由から、添加混合するＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの粉末は、酸化物分散強化耐熱合金100重量部
に対して１〜５重量部とする。
粉末と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の少なくとも１種とを略
均一に混合する。原料粉末の粒子間にＦｅ等の微細粒子
を介在させることにより、これら微細粒子が焼結の橋渡
し的役割を発揮し、原料粉末の焼結性を向上させること
ができる。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が、原料粉末
100重量部に対して１重量部に満たないと、原料粉末の
焼結性向上効果は期待できない。一方、添加量が５重量
部を超えると、焼結時に添加粉末粒子が母合金に十分固
溶されずに粒子界面に残存し、酸化物分散強化耐熱合金
粒子が本来的に備える特性が損なわれ、高温における強
度が低下する。かかる理由から、添加混合するＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの粉末は、酸化物分散強化耐熱合金100重量部
に対して１〜５重量部とする。
【００１７】添加するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の粒径は微
細であることが望ましく、少なくとも原料粉末よりも粒
径を小さくする必要がある。望ましい粒径サイズは、約
10μm以下である。
細であることが望ましく、少なくとも原料粉末よりも粒
径を小さくする必要がある。望ましい粒径サイズは、約
10μm以下である。
【００１８】
【作用】原料粉末の合金粒子間に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの
１種又は２種以上の微細粒子が介在するから、原料粉末
の粒子界面で拡散が起こり易くなり、融点よりも低温で
相互拡散が起こり、焼結緻密化するものと考えられる。
従って、Ｃｒを70％以上含有し、融点が約1700℃を超え
る原料粉末であっても、約1500℃以下の温度での焼結に
よって、完全緻密体の約94％以上の密度を備えた焼結体
を得ることができる。
１種又は２種以上の微細粒子が介在するから、原料粉末
の粒子界面で拡散が起こり易くなり、融点よりも低温で
相互拡散が起こり、焼結緻密化するものと考えられる。
従って、Ｃｒを70％以上含有し、融点が約1700℃を超え
る原料粉末であっても、約1500℃以下の温度での焼結に
よって、完全緻密体の約94％以上の密度を備えた焼結体
を得ることができる。
【００１９】この焼結体をＨＩＰすることによって、気
孔は取り除かれ、ほぼ完全に緻密な構造に生成される。
孔は取り除かれ、ほぼ完全に緻密な構造に生成される。
【００２０】
【実施例】Ｆｅ14％、Ｃｒ85％及びＹ2Ｏ3１％の合金粒
子からなる供試原料粉末Ａと、Ｆｅ４％、Ｃｒ95％及び
Ｙ2Ｏ3１％の合金粒子からなる供試原料粉末Ｂについ
て、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ粉末の添加による焼結性向上効果
を調べた。
子からなる供試原料粉末Ａと、Ｆｅ４％、Ｃｒ95％及び
Ｙ2Ｏ3１％の合金粒子からなる供試原料粉末Ｂについ
て、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ粉末の添加による焼結性向上効果
を調べた。
【００２１】原料粉末は、金属粉末とＹ2Ｏ3粉末をアト
ライター等の高エネルギーボールミルを用いることによ
り、十分にメカニカルアロイング処理を施したもので、
平均粒径10μm以下の酸化物分散強化合金粒子を得た。
ライター等の高エネルギーボールミルを用いることによ
り、十分にメカニカルアロイング処理を施したもので、
平均粒径10μm以下の酸化物分散強化合金粒子を得た。
【００２２】原料粉末に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの粉末少な
くとも１種を加えて略均一に混合する。添加粉末は、粒
子径サイズ約２μm以下の純Ｆｅ、純Ｎｉ、純Ｃｏ粉末
を用いた。
くとも１種を加えて略均一に混合する。添加粉末は、粒
子径サイズ約２μm以下の純Ｆｅ、純Ｎｉ、純Ｃｏ粉末
を用いた。
【００２３】混合の一例として、ポリプロピレン製広口
瓶に、酸化物分散強化耐熱合金粉末(例えば、500g)、及
びＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくとも１種を入れ、更に
大小２種類のＷＣボール(例えば、直径19.2mm、6.8mm)
を入れて密封した後、ボールミル(例えば、24時間)を行
なうことができる。
瓶に、酸化物分散強化耐熱合金粉末(例えば、500g)、及
びＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくとも１種を入れ、更に
大小２種類のＷＣボール(例えば、直径19.2mm、6.8mm)
を入れて密封した後、ボールミル(例えば、24時間)を行
なうことができる。
【００２４】或はまた、酸化物分散強化耐熱合金粉末
(例えば、1800g)と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくと
も１種とを、アトライター等の高エネルギーボールミル
によって混練(例えば、5時間)してもよい。なお、Ｃｒ
合金粉末(例えば、1800g)とＹ2Ｏ3(例えば、9g)の混合
粉末を、アトライター等の高エネルギーボールミルによ
って十分な時間(例えば65時間以上)混練してメカニカル
アロイング効果を得た後、同じボールミルの中にＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくとも１種を投入して混練を行な
ってもよい。
(例えば、1800g)と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくと
も１種とを、アトライター等の高エネルギーボールミル
によって混練(例えば、5時間)してもよい。なお、Ｃｒ
合金粉末(例えば、1800g)とＹ2Ｏ3(例えば、9g)の混合
粉末を、アトライター等の高エネルギーボールミルによ
って十分な時間(例えば65時間以上)混練してメカニカル
アロイング効果を得た後、同じボールミルの中にＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏの粉末少なくとも１種を投入して混練を行な
ってもよい。
【００２５】供試原料粉末Ａ又はＢと、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏの粉末少なくとも１種添加して混合した種々の実施例
を表１に示す。供試No.１〜No.５は供試原料粉末Ａと混
合したもので、供試No.６〜No.８は供試原料粉末Ｂと混
合したものである。なお、表１において、添加粉末の量
は、供試原料粉末を100重量部としたときの重量部を示
している。
ｏの粉末少なくとも１種添加して混合した種々の実施例
を表１に示す。供試No.１〜No.５は供試原料粉末Ａと混
合したもので、供試No.６〜No.８は供試原料粉末Ｂと混
合したものである。なお、表１において、添加粉末の量
は、供試原料粉末を100重量部としたときの重量部を示
している。
【００２６】供試材No.１〜No.８を、夫々、ゴム筒に充
填し、冷間静水圧加圧(ＣＩＰ)に付し、加圧力1500kgf/
cm2、加圧時間１分の条件で成形し、グリーンコンパク
ト(直径30mm×長さ30mm)を作製した。
填し、冷間静水圧加圧(ＣＩＰ)に付し、加圧力1500kgf/
cm2、加圧時間１分の条件で成形し、グリーンコンパク
ト(直径30mm×長さ30mm)を作製した。
【００２７】次に、これらのグリーンコンパクトを、電
気炉のＡｒとＨ2の雰囲気ガス中にて、温度1500℃、加
熱時間４時間の条件で焼結した。焼結体の表面に付着し
た酸化被膜を除去した後、アルキメデス法に基づいて密
度測定を行なった。なお、供試原料粉末Ａ、Ｂとも、完
全緻密体の密度を7.2g/cm3とみなして、相対焼結密度を
算出した。算出結果は、表１中、「ＨＩＰ前」の欄に示
す。
気炉のＡｒとＨ2の雰囲気ガス中にて、温度1500℃、加
熱時間４時間の条件で焼結した。焼結体の表面に付着し
た酸化被膜を除去した後、アルキメデス法に基づいて密
度測定を行なった。なお、供試原料粉末Ａ、Ｂとも、完
全緻密体の密度を7.2g/cm3とみなして、相対焼結密度を
算出した。算出結果は、表１中、「ＨＩＰ前」の欄に示
す。
【００２８】得られた各焼結体は、温度1250℃、加圧力
1200kgf/cm2、ＨＩＰ時間２時間の条件にてＨＩＰを行
なった。ＨＩＰ後、前記と同じ要領にて密度測定を行な
った。ＨＩＰ後の相対焼結密度の算出結果を表１に示
す。
1200kgf/cm2、ＨＩＰ時間２時間の条件にてＨＩＰを行
なった。ＨＩＰ後、前記と同じ要領にて密度測定を行な
った。ＨＩＰ後の相対焼結密度の算出結果を表１に示
す。
【００２９】比較例として、供試材No.11〜No.15を作製
した。供試材No.11とNo.15は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の
いずれも含まない比較例、供試材No.12〜No.14は、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が本発明の規定量に達して
いない比較例である。これら比較例について、前記と同
じ要領にて、グリーンコンパクトを形成し、その後、焼
結及びＨＩＰを行ない、相対焼結密度を調べた。その結
果を表１に示す。
した。供試材No.11とNo.15は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の
いずれも含まない比較例、供試材No.12〜No.14は、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が本発明の規定量に達して
いない比較例である。これら比較例について、前記と同
じ要領にて、グリーンコンパクトを形成し、その後、焼
結及びＨＩＰを行ない、相対焼結密度を調べた。その結
果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１の結果から明らかなように、供試原料
粉末100重量部に対して、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の少な
くとも１種を１〜５重量部添加混合した供試材(No.１〜
No.８)は、ＨＩＰ前の段階で、既に完全緻密体の93.8〜
95.5％の緻密焼結体が得られており、更にＨＩＰするこ
とによってほぼ完全に緻密な焼結品を得られることがわ
かる。
粉末100重量部に対して、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の少な
くとも１種を１〜５重量部添加混合した供試材(No.１〜
No.８)は、ＨＩＰ前の段階で、既に完全緻密体の93.8〜
95.5％の緻密焼結体が得られており、更にＨＩＰするこ
とによってほぼ完全に緻密な焼結品を得られることがわ
かる。
【００３２】これに対し、供試材No.11及びNo.15は、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末を添加していないため、ＨＩＰ前の
段階では、相対密度が約75％程度の焼結体しか得られて
いない。この供試材は更にＨＩＰを行なっても、密度向
上効果は殆んど認められない。また、供試材No.12〜No.
14は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が少ないため、約
80％程度の焼結体しか得られない。これらの焼結体に更
にＨＩＰを行なっても、密度向上効果は不十分である。
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末を添加していないため、ＨＩＰ前の
段階では、相対密度が約75％程度の焼結体しか得られて
いない。この供試材は更にＨＩＰを行なっても、密度向
上効果は殆んど認められない。また、供試材No.12〜No.
14は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末の添加量が少ないため、約
80％程度の焼結体しか得られない。これらの焼結体に更
にＨＩＰを行なっても、密度向上効果は不十分である。
【００３３】以上の結果から、酸化物分散強化耐熱合金
の原料粉末に、所定量のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末を少なく
とも１種混合することによって、焼結性が向上し、融点
よりもかなり低い温度で焼結を行なっても、少なくとも
約94％の相対密度を有する焼結体を得られることがわか
る。
の原料粉末に、所定量のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末を少なく
とも１種混合することによって、焼結性が向上し、融点
よりもかなり低い温度で焼結を行なっても、少なくとも
約94％の相対密度を有する焼結体を得られることがわか
る。
【００３４】
【発明の効果】酸化物分散強化耐熱合金粉末のＨＩＰ焼
結を、カプセルを使用せずに行なうことができるから、
焼結すべき製品形状の自由度は大きい。従って、原料粉
末からほぼ任意形状の製品を成形してグリーンコンパク
トを作り、これを通常の焼結及びＨＩＰを行なうだけ
で、非常に緻密な焼結品を得ることができる。高融点の
酸化物分散強化耐熱合金粉末から複雑形状の焼結品を作
る場合でも、カプセルの製作、緻密な焼結体ブロック形
成後の機械加工等は不要となるから、その経済的効果は
極めて大きい。
結を、カプセルを使用せずに行なうことができるから、
焼結すべき製品形状の自由度は大きい。従って、原料粉
末からほぼ任意形状の製品を成形してグリーンコンパク
トを作り、これを通常の焼結及びＨＩＰを行なうだけ
で、非常に緻密な焼結品を得ることができる。高融点の
酸化物分散強化耐熱合金粉末から複雑形状の焼結品を作
る場合でも、カプセルの製作、緻密な焼結体ブロック形
成後の機械加工等は不要となるから、その経済的効果は
極めて大きい。
フロントページの続き (72)発明者 北川 貴宏 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 西 隆 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社ク ボタ尼崎工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 金属のマトリックス中に平均粒径0.1μm
以下のＹ2Ｏ3を0.2〜2.0重量％微細分散させた粒子から
なる原料粉末100重量部に対して、Ｆｅ粉末、Ｎｉ粉末
及びＣｏ粉末からなる群から選択された少なくとも１種
以上の粉末１〜５重量部(合計量)を混合する工程、得ら
れた混合物を所定形状のグリーンコンパクトに形成する
工程、該コンパクトを焼結する工程、及び、得られた焼
結体を熱間静水圧加圧する工程を有しており、前記金属
は、実質的にＣｒからなる金属、又はＦｅ20％以下を含
み、残部実質的にＣｒからなる金属、又はＡｌ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−Ｔｉから構成される群
の中から選択される少なくとも一種を合計量で10％以下
含み、残部実質的にＣｒからなる金属、又はＡｌ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ及びＡｌ−Ｔｉから構成され
る群の中から選択される少なくとも一種を合計量で10％
以下並びにＦｅ20％以下を含み、残部実質的にＣｒから
なる金属である、酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193551A JP2898475B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193551A JP2898475B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633166A true JPH0633166A (ja) | 1994-02-08 |
| JP2898475B2 JP2898475B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16309938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4193551A Expired - Lifetime JP2898475B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 酸化物分散強化耐熱合金焼結体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2898475B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103422002A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金材料及其制造方法 |
| CN103422001A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金材料及其制造方法 |
| CN103422000A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金材料及其制造方法 |
| CN104419858A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金及其制造方法 |
| CN104419857A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金及其制造方法 |
| CN104419855A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金及其制造方法 |
| CN104419856A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金及其制造方法 |
| JP2016532783A (ja) * | 2013-09-02 | 2016-10-20 | プランゼー エスエー | 粉末冶金部品 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4193551A patent/JP2898475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103422002A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种铬基合金材料及其制造方法 |
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| JP2016532783A (ja) * | 2013-09-02 | 2016-10-20 | プランゼー エスエー | 粉末冶金部品 |
| US10211465B2 (en) | 2013-09-02 | 2019-02-19 | Plansee Se | Powdered metal component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2898475B2 (ja) | 1999-06-02 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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