JP2576320B2 - 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 - Google Patents
高密度粉末焼結チタン合金の製造方法Info
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- JP2576320B2 JP2576320B2 JP3260691A JP26069191A JP2576320B2 JP 2576320 B2 JP2576320 B2 JP 2576320B2 JP 3260691 A JP3260691 A JP 3260691A JP 26069191 A JP26069191 A JP 26069191A JP 2576320 B2 JP2576320 B2 JP 2576320B2
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- titanium alloy
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車部品等に好適
な高密度粉末焼結チタン合金の製造方法に関する。
な高密度粉末焼結チタン合金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】チタン合金は軽量かつ高強度であり、しか
も耐食性に優れているため産業部品から民生部品まで幅
広い応用が期待されている。特に、このような性質を生
かして自動車部品に適用することが検討されている。し
かし、チタンは難加工性材料であるため、溶製材から機
械加工あるいは冷間加工によって製造する方法では、機
械的性質の優れたものが得られるが、コストが高いとい
う欠点がある。このような欠点を回避するため、チタン
合金の素粉末を混合し、所定の形状に成形した後、真空
焼成して焼結体を得る粉末冶金技術の適用が試みられて
いる。
も耐食性に優れているため産業部品から民生部品まで幅
広い応用が期待されている。特に、このような性質を生
かして自動車部品に適用することが検討されている。し
かし、チタンは難加工性材料であるため、溶製材から機
械加工あるいは冷間加工によって製造する方法では、機
械的性質の優れたものが得られるが、コストが高いとい
う欠点がある。このような欠点を回避するため、チタン
合金の素粉末を混合し、所定の形状に成形した後、真空
焼成して焼結体を得る粉末冶金技術の適用が試みられて
いる。
【０００３】しかしながら、粉末冶金技術を用いた場
合、製品に空孔が残留するため、機械的性質、特に疲労
強度が低下する。空孔を消滅させるためには、焼結後に
ＨＩＰ（熱間静水圧プレス）等の２次加工を用いればよ
いが、このような方法を採用するとコストが上昇してし
まい、粉末冶金のメリットを失ってしまう。
合、製品に空孔が残留するため、機械的性質、特に疲労
強度が低下する。空孔を消滅させるためには、焼結後に
ＨＩＰ（熱間静水圧プレス）等の２次加工を用いればよ
いが、このような方法を採用するとコストが上昇してし
まい、粉末冶金のメリットを失ってしまう。
【０００４】コストを上昇させることなく高密度のチタ
ン焼結体を得るための注目すべき技術として、特公平２
−５０１７２に開示された方法がある。この方法は、予
めチタン合金を構成する合金元素により所定粒径の予合
金（マスタ−アロイ）を作成し、この予合金と所定粒径
のチタン粉末とを混合し、理論値の８０〜９０％の密度
を有する圧粉体とし、これを液相が生じる温度未満で焼
結するものである。
ン焼結体を得るための注目すべき技術として、特公平２
−５０１７２に開示された方法がある。この方法は、予
めチタン合金を構成する合金元素により所定粒径の予合
金（マスタ−アロイ）を作成し、この予合金と所定粒径
のチタン粉末とを混合し、理論値の８０〜９０％の密度
を有する圧粉体とし、これを液相が生じる温度未満で焼
結するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
２−５０１７２に開示された技術により焼結合金を製造
する場合には、チタン粉末とマスタ−アロイ粉末とは粒
度が異なり、また粉末としての流動性にも大きな差があ
るため、通常用いられているＶブレンダ−等の混合機に
より均一に混合することが難しい。マスタ−アロイが十
分に分散せずに凝集して存在すると、焼結時にポアを生
じ、製品の機械的特性が低下してしまう。また、均一混
合のため混合エネルギ−の高い混合機を用いることが考
えられるが、チタン粉の発火の問題があるため使用する
ことができない。
２−５０１７２に開示された技術により焼結合金を製造
する場合には、チタン粉末とマスタ−アロイ粉末とは粒
度が異なり、また粉末としての流動性にも大きな差があ
るため、通常用いられているＶブレンダ−等の混合機に
より均一に混合することが難しい。マスタ−アロイが十
分に分散せずに凝集して存在すると、焼結時にポアを生
じ、製品の機械的特性が低下してしまう。また、均一混
合のため混合エネルギ−の高い混合機を用いることが考
えられるが、チタン粉の発火の問題があるため使用する
ことができない。
【０００６】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであって、チタンの発火の問題を生じることなく、チ
タン粉末とマスタ−アロイ粉末とを均一に混合すること
ができ、焼結後のポアを抑制するこができる高密度粉末
焼結チタン合金の製造方法を提供することを目的とす
る。
のであって、チタンの発火の問題を生じることなく、チ
タン粉末とマスタ−アロイ粉末とを均一に混合すること
ができ、焼結後のポアを抑制するこができる高密度粉末
焼結チタン合金の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、上
記課題を解決するために、チタン粉末と予め合金化され
た合金粉末とを混合し、その混合粉末を成形して焼結す
る高密度粉末焼結チタン合金の製造方法であって、前記
混合が、フレオン、ヘキサン、アルコ−ル、四塩化炭
素、純水のごときＴｉの酸化に対し不活性な溶媒中で行
われることを特徴とする高密度粉末焼結チタン合金の製
造方法を提供する。
記課題を解決するために、チタン粉末と予め合金化され
た合金粉末とを混合し、その混合粉末を成形して焼結す
る高密度粉末焼結チタン合金の製造方法であって、前記
混合が、フレオン、ヘキサン、アルコ−ル、四塩化炭
素、純水のごときＴｉの酸化に対し不活性な溶媒中で行
われることを特徴とする高密度粉末焼結チタン合金の製
造方法を提供する。
【０００８】本願発明者等が、チタン粉末と合金粉末と
を発火の問題を生じることなく均一に混合することがで
きる方法について検討を重ねた結果、フレオン、ヘキサ
ン、アルコ−ル、四塩化炭素、純水のごときＴｉの酸化
に対し不活性な溶媒を用いてこれらの粉末を湿式混合す
ることにより、このことが達成できることを見出した。
すなわち、このような溶媒を用いることにより、チタン
粉末及び合金粉末がいずれも溶媒に分散することとな
り、結果として均一に混合される。この発明はこのよう
な知見に基づいてなされたものである。
を発火の問題を生じることなく均一に混合することがで
きる方法について検討を重ねた結果、フレオン、ヘキサ
ン、アルコ−ル、四塩化炭素、純水のごときＴｉの酸化
に対し不活性な溶媒を用いてこれらの粉末を湿式混合す
ることにより、このことが達成できることを見出した。
すなわち、このような溶媒を用いることにより、チタン
粉末及び合金粉末がいずれも溶媒に分散することとな
り、結果として均一に混合される。この発明はこのよう
な知見に基づいてなされたものである。
【０００９】この場合に、不活性な溶媒を用いているの
で、高エネルギミルを用いても発火の問題を生じること
がなく、これにより一層混合の均一性を高めることがで
きる。
で、高エネルギミルを用いても発火の問題を生じること
がなく、これにより一層混合の均一性を高めることがで
きる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
【００１１】Ｔｉ原料粉末としてスポンジチタンを粉砕
して１００メッシュの篩を通過したもの（−＃１００、
粒径は１４９μｍ以下）を用い、マスタ−アロイとして
は組成が６０Ａｌ−４０Ｖで平均粒径が５μｍのものを
用いた。
して１００メッシュの篩を通過したもの（−＃１００、
粒径は１４９μｍ以下）を用い、マスタ−アロイとして
は組成が６０Ａｌ−４０Ｖで平均粒径が５μｍのものを
用いた。
【００１２】先ず、マスタ−アロイ５００ｇをフレオン
１リットル中に入れ、良く攪拌してスラリ−を作製して
おいた。次いで、容積が１２リットルのＶブレンダ−に
チタン粉末４５００ｇ及びフレオン３リットルを装入
し、さらに、上述のマスタ−アロイのスラリ−を装入し
た。この状態でＶブレンダ−を３０rpmで３０分間回転
させ、混合スラリ−を回収した。この混合スラリ−から
溶媒を除去し、さらに乾燥させて混合粉末を得た。この
混合粉末を６ton ／cm2 の圧力で成形して寸法が１２×
１２×６０mmの成形体を得、この成形体を１２６０℃で
焼結して焼結チタン合金を製造した。比較のため、溶剤
を用いずにＶブレンダ−にて乾式混合した混合粉末につ
いても同様に成形・焼結して焼結チタン合金を製造し
た。この際の混合粉末の特性及び焼結体の特性を表１に
示す。
１リットル中に入れ、良く攪拌してスラリ−を作製して
おいた。次いで、容積が１２リットルのＶブレンダ−に
チタン粉末４５００ｇ及びフレオン３リットルを装入
し、さらに、上述のマスタ−アロイのスラリ−を装入し
た。この状態でＶブレンダ−を３０rpmで３０分間回転
させ、混合スラリ−を回収した。この混合スラリ−から
溶媒を除去し、さらに乾燥させて混合粉末を得た。この
混合粉末を６ton ／cm2 の圧力で成形して寸法が１２×
１２×６０mmの成形体を得、この成形体を１２６０℃で
焼結して焼結チタン合金を製造した。比較のため、溶剤
を用いずにＶブレンダ−にて乾式混合した混合粉末につ
いても同様に成形・焼結して焼結チタン合金を製造し
た。この際の混合粉末の特性及び焼結体の特性を表１に
示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】この表１に示すように、本発明の混合粉は
嵩密度及びタップ密度が乾式混合粉よりも高く、締まり
やすい特性を有していることがわかる。また、本発明に
基づいて製造した焼結体は、密度及び引張強度が従来の
方法で製造した焼結体よりも高いことがわかる。すなわ
ち、本発明の方法を用いることにより、粉体混合の均一
性が増加し、強度低下の原因となるポアが少ない焼結体
が得られることが確認された。
嵩密度及びタップ密度が乾式混合粉よりも高く、締まり
やすい特性を有していることがわかる。また、本発明に
基づいて製造した焼結体は、密度及び引張強度が従来の
方法で製造した焼結体よりも高いことがわかる。すなわ
ち、本発明の方法を用いることにより、粉体混合の均一
性が増加し、強度低下の原因となるポアが少ない焼結体
が得られることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、チタンの発火の問題
を生じることなく、チタン粉末とマスタ−アロイ粉末と
を均一に混合することができ、焼結後のポアを抑制する
こができる高密度粉末焼結チタン合金の製造方法が提供
される。
を生じることなく、チタン粉末とマスタ−アロイ粉末と
を均一に混合することができ、焼結後のポアを抑制する
こができる高密度粉末焼結チタン合金の製造方法が提供
される。
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン粉末と予め合金化された合金粉末
とを混合し、その混合粉末を成形して焼結する高密度粉
末焼結チタン合金の製造方法であって、前記混合は、フ
レオン、ヘキサン、アルコ−ル、四塩化炭素、純水のご
ときＴｉの酸化に対し不活性な溶媒中で行われることを
特徴とする高密度粉末焼結チタン合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260691A JP2576320B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260691A JP2576320B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598303A JPH0598303A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2576320B2 true JP2576320B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=17351438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260691A Expired - Lifetime JP2576320B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576320B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102260400B1 (ko) * | 2019-12-27 | 2021-06-03 | 고등기술연구원연구조합 | 타이타늄 분말 제조 방법 및 제조 장치 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3260691A patent/JP2576320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598303A (ja) | 1993-04-20 |
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