JP2018123366A - 金属成形品の熱処理方法及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、第1熱処理では、Ta≦T1≦Tmを満たす範囲で、第1温度T1を時間的に変化させてもよいし、第1温度T1を時間によらず一定値に固定してもよい。
これに対し、上記(9)に記載の熱処理方法は、上記のように敢えて10−3Torr以上の圧力下で第2熱処理を行うことで、雰囲気ガス中の成分との反応により成形品の表面に形状保持層を積極的に形成するものである。これにより、形状保持層を効果的に金属成形品の表面に形成し、第1熱処理時における金属成形品の変形を抑制することができる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
まず、S11にて、金属部材の造形処理を行うことにより金属成形品を成形する(成形ステップ)。
S14では、金属成形品の後熱処理として、金属成形品の真空熱処理を行ってもよいし、金属成形品を加圧しながら熱処理を行う熱間等方加圧(HIP:hot isostatic pressing)処理を行ってもよいし、これら二つの両方を行ってもよい。
一実施形態では、形状保持層形成ステップでは、金属成形品に対して第1温度T1よりも低い第2温度T2で第2熱処理を施すことで形状保持層を形成する。このように、第1温度T1よりも低い第2温度T2で金属成形品に第2熱処理を施すことで、金属成形品の表面に形状保持層を容易に形成することができる。なお、第2熱処理では、第1温度T1よりも低い温度範囲で、第2温度T2を時間的に変化させてもよいし、第2温度T2を時間によらず一定値に固定してもよい。また、第1温度T1よりも10℃低い温度を基準温度Thとすると、形状保持層形成ステップでは、基準温度Thよりも低い第2温度T2で第2熱処理を施すことで形状保持層を形成してもよい。
まず、S41において、図11に示すように、金属成形品をスラリーに浸して、金属成形品の表面をコーティングする(スラリー浸漬工程)。ここで、「スラリー」とは、分散剤によってセラミクスフラワー(セラミクスの小さい粒)を懸濁させた液を意味する。
このように、一実施形態では、第1熱処理中において形状保持膜に作用する推定応力に基づいて、形状保持層の必要厚さを予め決定し、形状保持層形成ステップでは、予め決定された必要厚さ以上の厚さの形状保持膜を金属成形品の表面に形成してもよい。
まず、S11にて、N基耐熱合金の造形処理を行うことによりNi基耐熱合金の金属成形品を成形する(成形ステップ)。ここでは、側面が10mm四方で長さ70mmの四角柱形状の金属成形品を成形する。なお、示差熱分析によるNi基耐熱合金の固相線温度Tsは1300℃である。
P1max 最大値
T1 第1温度
T2 第2温度
Ta,Tb,Tc,Td,Te,Tf,Tg,Th 基準温度
Tm 融点
Ts 固相線温度
Claims (18)
- 金属成形品の熱処理方法であって、
前記金属成形品の組成の固相線温度Tsより融点が高い形状保持層が前記金属成形品の表面に形成されるように前記金属成形品の処理を行う形状保持層形成ステップと、
前記形状保持層形成ステップによって前記形状保持層を形成した後に、前記金属成形品に対して第1温度T1で第1熱処理を施す第1熱処理ステップと、を含み、
前記固相線温度Tsよりも100℃低い温度を基準温度Taとし、前記形状保持層の融点をTmとすると、
前記形状保持層形成ステップ及び前記第1熱処理ステップは、Ta≦T1≦Tmを満たすように行われることを特徴とする金属成形品の熱処理方法。 - 前記固相線温度Tsよりも50℃低い温度を基準温度Tbとすると、
前記第1熱処理ステップは、Tb≦T1を満たすように行われることを特徴とする請求項1に記載の金属成形品の熱処理方法。 - 前記固相線温度Tsよりも50℃高い温度を基準温度Tcとすると、
前記第1熱処理ステップは、T1≦Tcを満たすように行われることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属成形品の熱処理方法。 - 前記固相線温度Tsよりも30℃高い温度を基準温度Tdとすると、
前記第1熱処理ステップは、T1≦Tdを満たすように行われることを特徴とする請求項3に記載の金属成形品の熱処理方法。 - 前記金属成形品は、Ni基耐熱合金、Co基耐熱合金、又はFe基耐熱合金のうち少なくともいずれか一つを含む、を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記金属成形品は、鋳造、鍛造、および3次元積層造形のいずれか一つの製法によって製造されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記形状保持層形成ステップでは、前記金属成形品に対して前記第1温度T1よりも低い第2温度T2で第2熱処理を施す第2熱処理ステップを含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記第2熱処理と前記第1熱処理とを同一の熱処理炉内で連続的に行うことを特徴とする請求項7に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記第2熱処理は、10−3Torr以上の圧力下で行うことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記第2熱処理によって、前記金属成形品の表面に、前記金属成形品と雰囲気ガス成分との反応層、該反応層の形成に伴い生成する前記金属成形品の一部の成分元素の欠乏層、又は前記反応層と前記欠乏層の両方を、前記形状保持層として形成することを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記第2熱処理によって、前記金属成形品の表面に、前記反応層としての酸化スケールと、前記酸化スケールの形成に伴い生成する前記欠乏層の両方を、前記形状保持層として形成することを特徴とする請求項10に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記形状保持層形成ステップは、溶射、蒸着又はスラリー浸漬法によって前記金属成形品の表面をコーティングするコーティングステップを含むことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記コーティングステップでは、セラミックス、前記金属成形品の組成の固相線温度よりも高い融点の金属、および前記金属成形品と反応する金属のうち、少なくともいずれか一つを前記金属成形品の表面にコーティングし、
前記コーティングステップでは、前記金属成形品の表面に、コーティング層、前記コーティング層と前記金属成形品との反応層、又は前記コーティング層と前記反応層の両方を、前記形状保持層として形成することを特徴とする請求項12に記載の金属成形品の熱処理方法。 - 前記形状保持層形成ステップは、前記金属成形品の表面にメッキ処理を行うメッキステップを含み、
前記メッキステップでは、前記金属成形品の表面に、メッキ層と前記金属成形品との反応層を前記形状保持層として形成することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。 - 前記第1熱処理ステップの後に、更に前記金属成形品の熱処理を行う後熱処理ステップを更に含むことを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 前記後熱処理ステップは、前記金属成形品を加圧しながら熱処理を行う熱間等方加圧ステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の金属成形品の熱処理方法。
- 金属成形品を成形する成形ステップと、
前記成形ステップによって成形した前記金属成形品に対して請求項1から16のいずれか一項に記載の熱処理方法により熱処理を行う熱処理ステップと、
を備えることを特徴とする金属成形品の製造方法。 - 前記成形ステップでは、3次元積層造形により前記金属成形品を成形することを特徴とする請求項17に記載の金属成形品の製造方法。
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Cited By (1)
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US11351598B2 (en) * | 2017-03-05 | 2022-06-07 | Raytheon Company | Metal additive manufacturing by sequential deposition and molten state |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10195556A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電気接点材料の製造方法 |
WO2015045036A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 中国電力株式会社 | クリープ損傷が生じた耐熱金属材料部材の再生熱処理方法 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10195556A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電気接点材料の製造方法 |
WO2015045036A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 中国電力株式会社 | クリープ損傷が生じた耐熱金属材料部材の再生熱処理方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019157169A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 三菱重工業株式会社 | 金属成形品の製造方法 |
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