JPS6274003A - 圧粉体の焼結方法 - Google Patents
圧粉体の焼結方法Info
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- JPS6274003A JPS6274003A JP60211082A JP21108285A JPS6274003A JP S6274003 A JPS6274003 A JP S6274003A JP 60211082 A JP60211082 A JP 60211082A JP 21108285 A JP21108285 A JP 21108285A JP S6274003 A JPS6274003 A JP S6274003A
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- compact
- sintering
- plasma
- ceramics
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1258—Container manufacturing
- B22F3/1266—Container manufacturing by coating or sealing the surface of the preformed article, e.g. by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属、セラミックス等の圧粉体を焼結し、高
密度の焼結体を得る方法に関するものである。
密度の焼結体を得る方法に関するものである。
従来、超合金、高速度鋼、工具鋼、ステンレス鋼等の金
属粉、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミッ
ク粉、超硬合金、サーメット等の複合粉の圧粉体を、過
度の結晶粒粗大化を防止して高密度焼結体とするために
は、熱間等方圧ブレス(I(IPという〕法が採用され
ている。
属粉、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミッ
ク粉、超硬合金、サーメット等の複合粉の圧粉体を、過
度の結晶粒粗大化を防止して高密度焼結体とするために
は、熱間等方圧ブレス(I(IPという〕法が採用され
ている。
このHIP法を適用するためには圧粉体に前処理を施こ
して、高温、高圧のガスが圧粉体の圧密化に有効に働ら
くようにする必要がある。この前処理方法としてメタル
コンテナー法、セラミックモールド法、ガラスボトルカ
ブ七ル法、ガラスパウダーカプセル法、前焼結法等があ
るが、これら前記の4方法は、コスト、生産性の点で問
題があるため、圧粉体の空孔が閉孔となるように、圧粉
体を予備焼結し℃理論密度の94%としたのち、HIP
処理する前焼結法が一般的に行なわれている。
して、高温、高圧のガスが圧粉体の圧密化に有効に働ら
くようにする必要がある。この前処理方法としてメタル
コンテナー法、セラミックモールド法、ガラスボトルカ
ブ七ル法、ガラスパウダーカプセル法、前焼結法等があ
るが、これら前記の4方法は、コスト、生産性の点で問
題があるため、圧粉体の空孔が閉孔となるように、圧粉
体を予備焼結し℃理論密度の94%としたのち、HIP
処理する前焼結法が一般的に行なわれている。
通常の前焼結法は、長時間結晶粒成長の進行する温度に
被処理材をさらすことを必要とする欠点がある。これは
、被処理材の内部にまで焼結が及ぶので、空孔を完全に
閉孔とするのに94%以上の高い密度とする必要がある
からである。また、結晶粒成長は焼結体の機械的性質を
損なう等の欠点もある。
被処理材をさらすことを必要とする欠点がある。これは
、被処理材の内部にまで焼結が及ぶので、空孔を完全に
閉孔とするのに94%以上の高い密度とする必要がある
からである。また、結晶粒成長は焼結体の機械的性質を
損なう等の欠点もある。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたものであり、金属、セラミックス等の圧粉体を前
焼結するにあたって結晶粒成長を最小限に抑えつつ短時
間に閉孔処理をすることを目的とする。
されたものであり、金属、セラミックス等の圧粉体を前
焼結するにあたって結晶粒成長を最小限に抑えつつ短時
間に閉孔処理をすることを目的とする。
上記問題点を解決するための本発明は金属、セラミック
ス等の圧粉体を圧力I LJ Torr以下のプラズマ
ず囲気中で少なくとも圧粉体の六層部を焼結せしめ゛C
開気孔を皆無となしてのち、熱間等方圧プレス処理を行
な゛)ことを特徴とする金属、セラミックス等の圧粉体
の焼結方法である。
ス等の圧粉体を圧力I LJ Torr以下のプラズマ
ず囲気中で少なくとも圧粉体の六層部を焼結せしめ゛C
開気孔を皆無となしてのち、熱間等方圧プレス処理を行
な゛)ことを特徴とする金属、セラミックス等の圧粉体
の焼結方法である。
本発明法を適用する圧粉体の製造方法には特に制約はな
い。金型プレス、冷間等方圧プレス(CIP)。
い。金型プレス、冷間等方圧プレス(CIP)。
射出成形、泥漿鋳込み等の成形手段を用いうろ。
圧粉体には有機バインダー、滑剤、水分等の揮発成分が
残留し7又いることが多い。この揮発成分は後述のプラ
ズマ処理時に噴出しエプラズマ炎を不安定にしたり、失
火の原因となるので5本発明ではあらかじめ十分除去し
てお(ことが肝要である。
残留し7又いることが多い。この揮発成分は後述のプラ
ズマ処理時に噴出しエプラズマ炎を不安定にしたり、失
火の原因となるので5本発明ではあらかじめ十分除去し
てお(ことが肝要である。
プラズマは圧力10 Torr以上の低圧プラズマであ
ることが望まし、い。も17、圧力の高いプラズマを適
用すると圧粉体内部の空孔に存在するガスが閉孔処理に
よって封入されて焼結体内に欠陥として残留するのみな
らず、プラズマ炎内に急激な温度勾配が存在するので、
焼結の制御が困難どなり六層部の一様な焼結が達成され
ない。
ることが望まし、い。も17、圧力の高いプラズマを適
用すると圧粉体内部の空孔に存在するガスが閉孔処理に
よって封入されて焼結体内に欠陥として残留するのみな
らず、プラズマ炎内に急激な温度勾配が存在するので、
焼結の制御が困難どなり六層部の一様な焼結が達成され
ない。
プラズマ作動ガスは圧粉体の種類に応じ又選択する。金
属粉に対しては例えばArのような不活性ガス単味ある
いは還元性ガスとの組み合わせ、例えばAr−迅 が好
ましい。酸化物系セラミックスに対しては不活性ガス単
味あるいは酸素言有の不活性ガスが好ましい。非酸化物
系セラミックスに対しては非酸化性ガス例えばAr、N
2あるいはこれらのガスとH,との組み合わせが適し1
いろ。
属粉に対しては例えばArのような不活性ガス単味ある
いは還元性ガスとの組み合わせ、例えばAr−迅 が好
ましい。酸化物系セラミックスに対しては不活性ガス単
味あるいは酸素言有の不活性ガスが好ましい。非酸化物
系セラミックスに対しては非酸化性ガス例えばAr、N
2あるいはこれらのガスとH,との組み合わせが適し1
いろ。
プラズマの発生はマイクロ波圧よっても高周波によって
もよい。
もよい。
以下に、この発明による実施例を示しその効果を明らか
にする。
にする。
実施例1
SUS304 L鋼の粉末を冷間等方圧プレス(JPに
より成形し、直径10馴、長さ100mの円筒状の圧粉
体とi−だ。この密度は理論密度の86%であった。一
方向径100mの石英管の外部に水冷鋼コイルを巻いた
トーチの石英管下部に圧粉体を置g Arガスで圧力I
Torrに保持しつつ、450KHzの高周波誘導に
よりプラズマを点火し出力15KWに調節した。
より成形し、直径10馴、長さ100mの円筒状の圧粉
体とi−だ。この密度は理論密度の86%であった。一
方向径100mの石英管の外部に水冷鋼コイルを巻いた
トーチの石英管下部に圧粉体を置g Arガスで圧力I
Torrに保持しつつ、450KHzの高周波誘導に
よりプラズマを点火し出力15KWに調節した。
次に石英管を上部KfJ−動し、プラズマ炎内に被処理
材がぎたところで静正し10分間保持したのちプラズマ
を消火し、放冷後破処理材を取出した。
材がぎたところで静正し10分間保持したのちプラズマ
を消火し、放冷後破処理材を取出した。
この密度は理論密度の89%であった。
次に、この渋処理材をArガスで、温度1160℃。
圧力10[]Ok!?/ffl、 1時15保持の条件
で熱間等方圧プレスI(IP処理した。この結果、処理
前の密度が理論密度の89%と低いにもかかわらず%被
処理材は100%密度の焼結体となつ又いることがわか
った。
で熱間等方圧プレスI(IP処理した。この結果、処理
前の密度が理論密度の89%と低いにもかかわらず%被
処理材は100%密度の焼結体となつ又いることがわか
った。
実施例2
平均粒径0.75IJM、の窒化ケイ素粉92重U部5
インドリアロ重量部、アルミナ2重情部の原料粉をボー
ルミルでアセトン中で湿式混合し、乾燥後金型プレスに
より直径5 m 、高さ6mの円筒状の圧粉体とした。
インドリアロ重量部、アルミナ2重情部の原料粉をボー
ルミルでアセトン中で湿式混合し、乾燥後金型プレスに
より直径5 m 、高さ6mの円筒状の圧粉体とした。
この密度は理論密度の46%であった。
一方、内径45簡の石英管の外部に水冷銅コイルを巻い
たトーチ内の石英管下物に圧粉体を置ぎ。
たトーチ内の石英管下物に圧粉体を置ぎ。
90%Nt j O% Htで圧力ITorr[保持
しツツ、4 M&の高周波誘導によりプラズマを点火し
、出カフ KW K調節L7た。次に石英管を上部に移
動(−。
しツツ、4 M&の高周波誘導によりプラズマを点火し
、出カフ KW K調節L7た。次に石英管を上部に移
動(−。
プラズマ炎内に被処理材がきたところで静止し、10分
間保持(−たのち、プラズマを消火し、放冷後被処理材
をとり出した。このときの密度は理論密度の58%であ
った。
間保持(−たのち、プラズマを消火し、放冷後被処理材
をとり出した。このときの密度は理論密度の58%であ
った。
つぎに、この被処理材をN、ガスで、温度1750℃。
圧力2000に9/1−rA、 1時間保持の条件でH
IP処理した。この結果、HIP処理前の密度が58%
と著るしく低かったにもかかわらず、HIP処理後の密
度は99%になっていた。
IP処理した。この結果、HIP処理前の密度が58%
と著るしく低かったにもかかわらず、HIP処理後の密
度は99%になっていた。
本発明の圧粉体の焼結方法によれば、高密度の焼結体を
得ることが可能であり、甚だ有用な方法である。
得ることが可能であり、甚だ有用な方法である。
Claims (1)
- 金属、セラミックス等の圧粉体を圧力10Torr以
下のプラズマ雰囲気中で、少なくとも圧粉体表層部を焼
結せしめて開気孔を皆無としたのち、熱間等方圧プレス
処理を行なうことを特徴とする金属、セラミックス等の
圧粉体の焼結方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60211082A JPS6274003A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 圧粉体の焼結方法 |
US06/907,981 US4719078A (en) | 1985-09-26 | 1986-09-16 | Method of sintering compacts |
DE8686307150T DE3677878D1 (de) | 1985-09-26 | 1986-09-17 | Verfahren zum sintern von presslingen. |
EP86307150A EP0219231B1 (en) | 1985-09-26 | 1986-09-17 | Method of sintering compacts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60211082A JPS6274003A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 圧粉体の焼結方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6274003A true JPS6274003A (ja) | 1987-04-04 |
Family
ID=16600112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60211082A Pending JPS6274003A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 圧粉体の焼結方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4719078A (ja) |
EP (1) | EP0219231B1 (ja) |
JP (1) | JPS6274003A (ja) |
DE (1) | DE3677878D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6362122A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | 株式会社日立製作所 | 真空遮断器用電極の製造法 |
DE3708689A1 (de) * | 1987-03-17 | 1988-10-20 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zum heissisostatischen pressen von carbidfaser- und carbidwhisker verstaerkten siliziumnitridkoerpern |
SE460966B (sv) * | 1987-09-17 | 1989-12-11 | Asea Ab | Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid |
SE467210B (sv) * | 1988-10-21 | 1992-06-15 | Sandvik Ab | Saett att framstaella verktygsmaterial foer skaerande bearbetning |
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JPH0649888B2 (ja) * | 1989-03-24 | 1994-06-29 | 新日本製鐵株式会社 | 表面被覆金属の製造方法 |
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US5131992A (en) * | 1990-01-08 | 1992-07-21 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Interior | Microwave induced plasma process for producing tungsten carbide |
EP0503639B1 (en) * | 1991-03-15 | 1995-03-08 | Sony Corporation | Polycristalline ferrite materials |
DE4340652C2 (de) * | 1993-11-30 | 2003-10-16 | Widia Gmbh | Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
WO1998028462A1 (de) * | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Widia Gmbh | Verbundkörper, bestehend aus einem hartmetall-, cermet- oder keramiksubstratkörper und verfahren zu seiner herstellung |
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DE19854385C2 (de) * | 1998-11-25 | 2001-06-28 | Martin Kraemer | Verfahren zur Herstellung von Diamantverbundwerkstoffen |
AU8027800A (en) | 1999-10-18 | 2001-04-30 | Penn State Research Foundation, The | Microwave processing in pure h fields and pure e fields |
GB2523857B (en) * | 2012-02-24 | 2016-09-14 | Malcolm Ward-Close Charles | Processing of metal or alloy objects |
Citations (4)
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-
1985
- 1985-09-26 JP JP60211082A patent/JPS6274003A/ja active Pending
-
1986
- 1986-09-16 US US06/907,981 patent/US4719078A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-17 EP EP86307150A patent/EP0219231B1/en not_active Expired
- 1986-09-17 DE DE8686307150T patent/DE3677878D1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5019609A (ja) * | 1973-06-22 | 1975-03-01 | ||
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0219231A1 (en) | 1987-04-22 |
US4719078A (en) | 1988-01-12 |
DE3677878D1 (de) | 1991-04-11 |
EP0219231B1 (en) | 1991-03-06 |
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