JP2003193167A - 高密度合金 - Google Patents
高密度合金Info
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- JP2003193167A JP2003193167A JP2001394412A JP2001394412A JP2003193167A JP 2003193167 A JP2003193167 A JP 2003193167A JP 2001394412 A JP2001394412 A JP 2001394412A JP 2001394412 A JP2001394412 A JP 2001394412A JP 2003193167 A JP2003193167 A JP 2003193167A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線遮蔽材料や航空機のカウンターウエイ
ト、携帯電話機の振動子等に使用するに適したタングス
テン系の高密度合金（１７ｇ／ｃｍ3 以上）であって、
１０００℃程度の比較的低い燒結温度で高密度に燒結で
きる重合金を提供すること。 【解決手段】 重量比でニッケルを２〜１０％、銅を１
〜５％、燐をニッケルと銅を合わせた重量に対し０．５
〜１０％含有し、残部がタングステンである高密度合
金。得られる合金の耐食性を改良するため、重量比でニ
ッケルの２０〜６０％をコバルト及び／又は鉄で置換し
てもよい。この高密度合金は、原料粉末の配合、混合、
プレス成形、燒結等の工程を含む公知の粉末冶金法によ
って製造することができる。
ト、携帯電話機の振動子等に使用するに適したタングス
テン系の高密度合金（１７ｇ／ｃｍ3 以上）であって、
１０００℃程度の比較的低い燒結温度で高密度に燒結で
きる重合金を提供すること。 【解決手段】 重量比でニッケルを２〜１０％、銅を１
〜５％、燐をニッケルと銅を合わせた重量に対し０．５
〜１０％含有し、残部がタングステンである高密度合
金。得られる合金の耐食性を改良するため、重量比でニ
ッケルの２０〜６０％をコバルト及び／又は鉄で置換し
てもよい。この高密度合金は、原料粉末の配合、混合、
プレス成形、燒結等の工程を含む公知の粉末冶金法によ
って製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線遮蔽材料や
航空機のカウンターウエイト、携帯電話機の振動子等に
使用するに適した高密度合金に関するものである。
航空機のカウンターウエイト、携帯電話機の振動子等に
使用するに適した高密度合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放射線遮蔽材料や重錘として使用される
高密度合金として、タングステン、ニッケル、銅を含有
する重合金が知られている。従来、この種の重合金は、
タングステンとニッケルと銅の粉末を合金組成に応じて
配合し、混合、造粒、プレス成形、燒結等の工程を経て
製造されている。
高密度合金として、タングステン、ニッケル、銅を含有
する重合金が知られている。従来、この種の重合金は、
タングステンとニッケルと銅の粉末を合金組成に応じて
配合し、混合、造粒、プレス成形、燒結等の工程を経て
製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のタングステ
ン、ニッケル、銅の合金の燒結は、水素雰囲気中で１４
００〜１５００℃で行っているが、燒結温度が高いた
め、高純度の炉芯管が必要であり、またモリブデンの発
熱体が必要となるので、装置的に高価なものとなり、製
造コストも高くなるという問題点があった。そこで本発
明は、比較的低温で高密度に燒結できるタングステン系
重合金を提供することを課題としている。
ン、ニッケル、銅の合金の燒結は、水素雰囲気中で１４
００〜１５００℃で行っているが、燒結温度が高いた
め、高純度の炉芯管が必要であり、またモリブデンの発
熱体が必要となるので、装置的に高価なものとなり、製
造コストも高くなるという問題点があった。そこで本発
明は、比較的低温で高密度に燒結できるタングステン系
重合金を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明に係る高密度合金は、重量比でニッケルを２〜１０
％、銅を１〜５％、燐を前記ニッケルと銅を合わせた重
量に対し０．５〜１０％含有し、残部がタングステンで
あることを特徴としている。上記ニッケルの一部をコバ
ルト及び／又は鉄で置換してもよい。ニッケルの一部を
コバルト、鉄等で置換すると、得られる合金の耐食性が
向上するが、コバルト、鉄等の量が多過ぎて、ニッケル
の量が少なくなり過ぎると燒結性が悪くなり、また、コ
バルト、鉄等の量が少な過ぎると目的とする耐食性の向
上が十分ではなくなるので、コバルト及び／又は鉄の量
は、重量比でニッケルの２０〜６０％とするのが好まし
い。
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明に係る高密度合金は、重量比でニッケルを２〜１０
％、銅を１〜５％、燐を前記ニッケルと銅を合わせた重
量に対し０．５〜１０％含有し、残部がタングステンで
あることを特徴としている。上記ニッケルの一部をコバ
ルト及び／又は鉄で置換してもよい。ニッケルの一部を
コバルト、鉄等で置換すると、得られる合金の耐食性が
向上するが、コバルト、鉄等の量が多過ぎて、ニッケル
の量が少なくなり過ぎると燒結性が悪くなり、また、コ
バルト、鉄等の量が少な過ぎると目的とする耐食性の向
上が十分ではなくなるので、コバルト及び／又は鉄の量
は、重量比でニッケルの２０〜６０％とするのが好まし
い。
【０００５】本発明は、ニッケル（Ｎｉ）又はニッケル
とコバルト（Ｃｏ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の合金や銅
（Ｃｕ）が、燐（Ｐ）とのあいだに比較的低温の共晶点
を持つことに着目し、タングステン、ニッケル（コバル
ト、鉄等を含んでもよい）、銅系合金にリンを添加する
ことにより、低温で液相を生成させ、炉体、発熱体の材
料が低コストですむ１０００℃程度の比較的低温で高密
度（１７ｇ／ｃｍ3 以上）の燒結体を得るものである。
とコバルト（Ｃｏ）及び／又は鉄（Ｆｅ）の合金や銅
（Ｃｕ）が、燐（Ｐ）とのあいだに比較的低温の共晶点
を持つことに着目し、タングステン、ニッケル（コバル
ト、鉄等を含んでもよい）、銅系合金にリンを添加する
ことにより、低温で液相を生成させ、炉体、発熱体の材
料が低コストですむ１０００℃程度の比較的低温で高密
度（１７ｇ／ｃｍ3 以上）の燒結体を得るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
具体例を挙げつつ詳細に説明する。この高密度合金は、
公知の粉末冶金法によって製造することができる。図１
はその製造工程を表すもので、まず各原料粉末を目的と
する合金の組成に合わせて配合し、アトライタミル等の
公知の混合装置で混合する。燐としては、例えば赤燐粉
末（Ｃｕ−８％Ｐ、燐酸銅等でもよい）を使用する。混
合時間は均一な混合状態が得られる時間であり、通常は
２〜４時間である。
具体例を挙げつつ詳細に説明する。この高密度合金は、
公知の粉末冶金法によって製造することができる。図１
はその製造工程を表すもので、まず各原料粉末を目的と
する合金の組成に合わせて配合し、アトライタミル等の
公知の混合装置で混合する。燐としては、例えば赤燐粉
末（Ｃｕ−８％Ｐ、燐酸銅等でもよい）を使用する。混
合時間は均一な混合状態が得られる時間であり、通常は
２〜４時間である。
【０００７】得られた混合粉末を所定の金型中に入れて
加圧成形する。このプレス圧力は、粉末の種類等にもよ
るが、通常は１３００〜１６００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度で
ある。得られた成形体は、水素雰囲気等の非酸化性雰囲
気中で燒結する。この合金にはリンが添加されているの
で、燒結温度は１０００℃程度の比較的低温でよく、燒
結時間は通常は３時間以上である。この燒結により、目
的とする密度１７ｇ／ｍ3 以上の高密度合金の高密度燒
結体が得られるのである。
加圧成形する。このプレス圧力は、粉末の種類等にもよ
るが、通常は１３００〜１６００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度で
ある。得られた成形体は、水素雰囲気等の非酸化性雰囲
気中で燒結する。この合金にはリンが添加されているの
で、燒結温度は１０００℃程度の比較的低温でよく、燒
結時間は通常は３時間以上である。この燒結により、目
的とする密度１７ｇ／ｍ3 以上の高密度合金の高密度燒
結体が得られるのである。
【０００８】
【実施例１】平均粒度１．５ミクロンのタングステン粉
末、平均粒度２．５ミクロンのカルボニルニッケル粉
末、平均粒度１５ミクロンのアトマイズ銅粉末、及び赤
燐粉末をＷ−３％Ｎｉ−２％Ｃｕ−０．１％Ｐ（Ｐ量は
ＮｉとＣｕを合わせた量に対し２％）となるように秤量
し、アトライタミル中で３時間混合した。得られた混合
粉末を金型中で３００ｘ１５０ｘ３０ｍｍとなるように
プレス成形した。この時のプレス圧力は１５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 であった。
末、平均粒度２．５ミクロンのカルボニルニッケル粉
末、平均粒度１５ミクロンのアトマイズ銅粉末、及び赤
燐粉末をＷ−３％Ｎｉ−２％Ｃｕ−０．１％Ｐ（Ｐ量は
ＮｉとＣｕを合わせた量に対し２％）となるように秤量
し、アトライタミル中で３時間混合した。得られた混合
粉末を金型中で３００ｘ１５０ｘ３０ｍｍとなるように
プレス成形した。この時のプレス圧力は１５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 であった。
【０００９】得られた角板状の成形体は、水素気流中で
燒結した。燒結条件は、１０００℃ｘ４時間であった。
得られた燒結体の密度と燐含有量との関係を図２に示
す。また、燒結温度と密度との関係を図３に示す。図２
からわかるように、燐の含有量は、０．０５〜０．５重
量％程度の範囲で高密度を得ることができる。
燒結した。燒結条件は、１０００℃ｘ４時間であった。
得られた燒結体の密度と燐含有量との関係を図２に示
す。また、燒結温度と密度との関係を図３に示す。図２
からわかるように、燐の含有量は、０．０５〜０．５重
量％程度の範囲で高密度を得ることができる。
【００１０】また、図３からわかるように、燒結温度が
１０００℃でほぼ真密度となるので、この温度で適当な
時間保持すればよい。なお、燒結体の成分について調査
したところ、燐は当初添加量の８５％が残留しているこ
とがわかった。この燐は、微量であり、用途上なんら問
題とならないものである。
１０００℃でほぼ真密度となるので、この温度で適当な
時間保持すればよい。なお、燒結体の成分について調査
したところ、燐は当初添加量の８５％が残留しているこ
とがわかった。この燐は、微量であり、用途上なんら問
題とならないものである。
【００１１】
【実施例２】平均粒度１．５ミクロンのタングステン粉
末、平均粒度２．５ミクロンのカルボニルＮｉ粉、平均
粒度１５ミクロンのアトマイズ銅粉、平均粒度１．８ミ
クロンのコバルト粉及び赤燐粉を用い、Ｗ−２Ｎｉ−１
Ｃｏ−２Ｃｕの割合で配合するとともに、このうちのＮ
ｉとＣｏとＣｕを合わせた量に対しＰが４％となるよう
に燐を添加し、アトライタミル中で４時間混合した。混
合粉末を３００ｘ２００ｍｍの金型中で１５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で２０ｍｍの厚さにプレス成形した。こ
の成形体を水素雰囲気中、１０００℃で４時間燒結し
た。得られた合金の密度は１７．８ｇ／ｃｍ3 であっ
た。
末、平均粒度２．５ミクロンのカルボニルＮｉ粉、平均
粒度１５ミクロンのアトマイズ銅粉、平均粒度１．８ミ
クロンのコバルト粉及び赤燐粉を用い、Ｗ−２Ｎｉ−１
Ｃｏ−２Ｃｕの割合で配合するとともに、このうちのＮ
ｉとＣｏとＣｕを合わせた量に対しＰが４％となるよう
に燐を添加し、アトライタミル中で４時間混合した。混
合粉末を３００ｘ２００ｍｍの金型中で１５００ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で２０ｍｍの厚さにプレス成形した。こ
の成形体を水素雰囲気中、１０００℃で４時間燒結し
た。得られた合金の密度は１７．８ｇ／ｃｍ3 であっ
た。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高密度合金は、従来と同様の密度を有するもので、そ
の燒結温度を大幅に低下させることができる。このた
め、燒結炉として比較的安価な装置を使用することがで
き、製造コストも低くてすむ。この高密度合金は、放射
線遮蔽材料、カウンターウエイト、重錘等としての使用
に適したものである。
の高密度合金は、従来と同様の密度を有するもので、そ
の燒結温度を大幅に低下させることができる。このた
め、燒結炉として比較的安価な装置を使用することがで
き、製造コストも低くてすむ。この高密度合金は、放射
線遮蔽材料、カウンターウエイト、重錘等としての使用
に適したものである。
【図１】本発明の高密度合金の製造工程図である。
【図２】燐含有量と密度との関係を表すグラフである。
【図３】燒結温度と密度との関係を表すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比でニッケルを２〜１０％、銅を１
〜５％、燐をニッケルと銅を合わせた重量に対し０．５
〜１０％含有し、残部がタングステンである高密度合
金。 - 【請求項２】 重量比でニッケルの２０〜６０％がコバ
ルト及び／又は鉄で置換されている請求項１に記載の高
密度合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001394412A JP2003193167A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 高密度合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001394412A JP2003193167A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 高密度合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003193167A true JP2003193167A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27601151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001394412A Pending JP2003193167A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 高密度合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003193167A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066560A1 (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | A.L.M.T. Corp. | 振動制御用質量体 |
| KR101112984B1 (ko) | 2010-03-31 | 2012-02-24 | 고려대학교 산학협력단 | 용융 페로망간의 합금 밀도 평가 방법 |
| CN111020332A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 江苏骏茂新材料科技有限公司 | 一种耐高温合金板材加工工艺 |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001394412A patent/JP2003193167A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066560A1 (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | A.L.M.T. Corp. | 振動制御用質量体 |
| KR101112984B1 (ko) | 2010-03-31 | 2012-02-24 | 고려대학교 산학협력단 | 용융 페로망간의 합금 밀도 평가 방법 |
| CN111020332A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 江苏骏茂新材料科技有限公司 | 一种耐高温合金板材加工工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040430 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20041216 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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Effective date: 20050720 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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