JP2634213B2 - アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法 - Google Patents

アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法

Info

Publication number
JP2634213B2
JP2634213B2 JP63317597A JP31759788A JP2634213B2 JP 2634213 B2 JP2634213 B2 JP 2634213B2 JP 63317597 A JP63317597 A JP 63317597A JP 31759788 A JP31759788 A JP 31759788A JP 2634213 B2 JP2634213 B2 JP 2634213B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
case
boron
nitride
preformed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63317597A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01201082A (ja
Inventor
アドレルボルン ヤン
ラーカー ハンス
ニルソン ヤン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EI BII BII SERAMA AB
Original Assignee
EI BII BII SERAMA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI BII BII SERAMA AB filed Critical EI BII BII SERAMA AB
Publication of JPH01201082A publication Critical patent/JPH01201082A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2634213B2 publication Critical patent/JP2634213B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/645Pressure sintering
    • C04B35/6455Hot isostatic pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/1208Containers or coating used therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15Hot isostatic pressing

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉末材料から予め形成した物体をアイソス
タテイックプレスすることにより粉体物品を製造する方
法に関する。
〔従来の技術〕
予め形成した粉体を焼結温度でアイソスタテイックプ
レスにかけて、希望の緻密に焼結された製品を与える
時、プレス中それに関して用いられる通常ガスである圧
力媒体が粉体中へ浸透するのを防ぐことができるケース
でその粉体を包む。ケース及びその内容物は、通常密封
前のある工程段階中で、望ましくないガスが除去され
る。ケースを形成する種々の方法が知られている。既知
の一つの方法によれば、予め形成したガラスのカプセル
をケースとして用いる。別の既知の方法によれば、予め
形成した粉体をガラス粒子の懸濁物中へ浸漬するか、又
は或る別な方法でそのようなガラス粒子の層でそれを包
み、次にそれら粒子が粉体の周りに緻密なケースを形成
するような温度で真空中でそれを加熱することにより、
その場でケースが製造される。恐らく、異なった融点を
もつ二種類のそのようなガラス層が用いられる。予め形
成した物体の周りに緻密なガラスのケースを形成する別
の既知の方法によれば、予め形成した物体を耐熱性容器
に入れた或る量のガラス粒子中に埋め込み、それらガラ
ス粒子を溶融物へ転化し、その表面下に前記予め形成し
た物体を位置させ、ガスによってアイソスタテイックプ
レスに必要な圧力をその溶融物に加える。
米国特許第4,478,789号明細書(アドラーボーンその
他)には、窒化珪素の予め形成した物体のためのケース
を作るのに適した材料として酸化硼素含有ガラスが言及
されており、窒化珪素の予め形成した物体中に溶融ガラ
スが浸透するのを避けることができることが見出だされ
ている。硼素含有ガラスが窒化珪素物体中に浸透しない
と言うことの最もらしい説明として、ガラスが低粘性溶
融物を形成する前にガラスと窒化珪素との界面で硼素・
窒素化合物、恐らく窒化硼素が形成され、この硼素・窒
素化合物が粉体の気孔中へガラスが浸透するのを防げる
と言うことが言及されている。ガラス中のB2O3は、2重
量%〜70重量%の間の量であると述べられている。
米国特許第4,568,561号明細書(アドラーボーンその
他)には、アイソスタテイックプレス中予め形成した物
体の周りにケースとして少なくとも30重量%、好ましく
は少なくとも50重量%の酸化硼素含有量をもつガラスを
使用すること、及び、プレス後、浸出による如き水又は
水蒸気によってケースを除去することが記載されてい
る。その場合予め形成した物体の少なくとも表面層は窒
化物の形のセラミック材料からなる。用いられるガラス
の例として上記特許明細書には、B2O3と、アルカリ及び
アルカリ土類金属の酸化物、SiO2、GeO2及びAl2O3の如
き他の酸化物との混合物が記載されている。その特許明
細書には、酸化硼素単独のケース、及び90重量%のB
2O3、5重量%のSiO2、4重量%のMgO及び1重量%のAl
2O3を含むガラスのケースが記載されている。この特許
明細書に記載されたケースは、予め形成した物体に用い
られている窒化珪素及びある他の粉末材料と比較して、
ガラスの固化温度より低い温度で大きな熱膨張係数をも
ち、そのため複雑な形、例えば、突出した薄い壁状の弱
い部分をもつプレス及び焼結した部品が、焼結温度でア
イソスタテイックプレスにかけた後、温室へ冷却される
時に、固化したケースにより破損を受けるようなことが
起きる。
本発明により、水又は水蒸気によって除去することが
でき、従来用いられていた硼素含有ガラスよりもかなり
熱膨張係数が低い硼素含有ガラスのケースを作ることが
見出だされている。そのガラスは、20〜200℃の温度範
囲の熱膨張係数(α20−200℃)が約3.5×10-6-1であ
るのに対し、前述の窒化珪素は同じ温度範囲で3.2×10
-6-1の熱膨張係数を有する。これまで用いられていた
水溶性硼素含有ガラスの場合、熱膨張係数は5×10-6
-1よりかなり大きい。
本発明によれば、記載の好ましい結果は、48〜52重量
%の酸化硼素、46〜50重量%の二酸化珪素及び1.5〜2.5
重量%の酸化アルミニウムを含むガラス又は加熱でガラ
スを形成する材料によって得られる。
硼素含有ガラスの能力として、上述から明らかなよう
にケースのガラスは、予め形成した物体で、少なくとも
その表面層が窒化物の形のセラミック材料からなる物体
の中には浸透しない。また、ガラスと一緒に窒化硼素を
形成する表面窒化物層をもたない予め形成した物体をプ
レス及び焼結した時、本発明により用いられるガラス
は、前に用いられていた水溶性硼素含有ガラスに勝る利
点を有する。予め形成した物体が、障壁層、例えば、微
粒窒化硼素又はケースのガラスより高い融点を有する微
粒ガラスの層によって取り巻かれ、ケースからのガラス
が粉体の気孔中へ浸透しないようにしてある場合には、
ガラスの予め形成した物体への浸透は、他の今まで用い
られていた水液液硼素含有ガラスによるよりも本発明に
よるガラスを用いることによって一層効果的に防止され
る。何故ならアイソスタテイックプレスのための条件下
でその新規なガラスの粘度が一層高いからである。
本発明は、直接ガラスに作用する例えば黒鉛又は鋼の
一本以上のピストンと空筒とを具えた固体型、例えば黒
鉛又は鋼の型に入れた硼素含有ガラス中に埋められた予
め形成した物体を一方向にプレスすることにより目的物
を製造する場合にも適用することができる。プレスは、
少なくともガラスの主要部分が溶融相からなる間に行わ
れる。この場合にも、本発明による硼素含有ガラスを用
いると、上述の利点が達成される。
特に本発明は、粉末材料から予め形成した物体をアイ
ソスタテイックプレスにかけることにより粉体物品を製
造する方法で、その場合前記予め形成した物体を酸化硼
素含有ガラス又は加熱でガラスを形成する酸化硼素含有
材料からなるケースで、少なくとも主たる部分が溶融相
に転化されるケースによって取り巻き、然る後、粉体を
同時に焼結しながらアイソスタテイックプレスを行なう
方法において、前記酸化硼素含有ガラス又は加熱でガラ
スを形成する材料が、48〜52重量%の酸化硼素、46〜50
重量%の二酸化珪素及び1.5〜2.5重量%の酸化アルミニ
ウムからなることを特徴とする粉体物品製造方法に関す
る。
記載した組成のガラスに加えて、そのガラスに含有さ
れる酸化物の混合物をケース中の材料として用いること
ができる。
ケースを取り巻く圧力媒体をアイソスタティックプレ
ス中に用いるならば、ガラスのケースはアイソスタティ
ックプレスを行う前にその圧力媒体に対し不透過性にさ
れる。圧力媒体は、アルゴン、ヘリウム又は窒素ガスの
如きガスであるのが好ましい。
製造された物品からのガラスの除去は、水又は水蒸気
を用いて行なわれる。多くの場合、ガラスの一部分を溶
融状態で物品から流れ落とすことにより、ガラスケース
を部分的に除去し、然る後、残りを、即ち物品に最も近
い所にあるガラス部分を水又は水蒸気で除去するのが適
切である。
粉末材料は、セラミック材料又は金属材料からなるの
が好ましい。本発明を適用することができるセラミック
材料の例として、窒化珪素、珪素アルミニウム酸化窒化
物、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウ
ム、窒化クロム、窒化硼素の如き窒化物、酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウム、完全又は部分的安定化酸化マ
グネシウムの如き金属酸化物、炭化珪素、炭化チタン、
炭化硼素の如き炭化物、硼化チタン、硼化ジルコニウム
の如き硼化物及びそれら材料の混合物を挙げることがで
きる。
金属材料の例として、就中、鋼、鉄基合金、例えば、
0.33%のC、0.30%のSi、0.40%のMn、0.01%のP、0.
01%のS、2.8%のCr、0.6%のMo、残余の鉄を含む3%
Cr-Mo-鋼、又は0.18%のC、0.25%のSi、0.60%のMn、
0.01%のP、0.01%のS、11.5%のCr、0.5%のNi、0.5
%のMo、0.30%のV、0.25%のNb、残余の鉄を含む12%
Cr-Mo-V-Nb鋼、1.27%のC、0.3%のSi、0.3%のMn、6.
4%のW、5.0%のMo、3.1%のV、4.2%のCr、残余のFe
を含む合金、又はニッケル基合金、例えば、0.03%の
C、15%のCr、17%のCo、5%のMo、3.5%のTi、4.4%
のAl、0.03%のB、残余のNiを含む合金、又は0.06%の
C、12%のCr、17%のCo、3%のMo、0.06%のZr、4.7
%のTi、5.3%のAl、0.014%のB、1.0%のV、残余のN
iを含む合金を挙げることができる。このパラグラフ及
び次の本文中で、%は重量%に関する。
硼素ガラスの熱膨張係数のために、本発明は、20〜20
0℃の温度範囲で2.5×10-6-1〜4.5×10-6-1、好ま
しくは3.0×10-6-1〜4.0×10-6-1の、熱膨張係数を
有する粉体物品の製造に特に利点を与える。
本発明による硼素含有ガラスは、上で例示した窒化物
のいずれかの如き窒化物、特に窒化硼素を形成しながら
ガラス中の酸化硼素と反応する能力を有する窒化珪素、
窒化クロム、窒化アルミニウムの如き窒化物の形のセラ
ミック材料を製造するために用いるのによく適してい
る。その場合ガラスケースは、予め形成した物体と直接
接触させて配置するのが好ましい。ガラスの熱膨張係数
に近い、熱膨張係数を有する窒化珪素及び主成分として
窒化珪素からなる材料を用いて非常に好ましい結果が得
られている。
もし、粉末材料が窒化物以外の材料からなるならば、
粉末材料の障壁層で、ケースからの溶融状態のガラスが
予め形成された物体中へ浸透するのを阻止する障壁層
を、ケース内の予め形成した物体上に配置する。この層
の少なくとも本質的な部分は、窒化硼素及び(又は)ケ
ースのガラスより高い融点のガラスからなる。障壁層
は、ケースからの溶融状のガラスと接触すると、窒化硼
素含有層を、浸透しようとする溶融ガラスに対し一層緻
密なものに能力を有する粉末材料の中間層、例えば炭化
珪素、窒化珪素及びケースのガラスよりも高い融点を有
するガラスよりなる中間層を有する幾つかの窒化硼素の
層から既知のやり方で構成されていてもよい。同様に既
知のやり方で、予め形成した物体上に、少なくとも殆ど
の部分が酸化硼素と共に窒化硼素を形成する能力を有す
る窒化物、例えば窒化珪素、窒化クロム又は窒化アルム
ニウムからなる表面層を適用することによりガラスの浸
透を防ぐことも可能である。障壁層又はその中の従属層
(sub-layer)(そのような層が存在する場合)は、各
層を形成するための材料を溶媒、例えば、アセトン、エ
タノール、イソプロパノール又は他のアルコールで、恐
らく、ブチルアクリレートの如き結合剤を含む溶媒中に
入れた分散物中に予め形成した物体を浸漬するか又はそ
の懸濁物をその物体に噴霧し、次にその予め形成した物
体を乾燥することにより、適用することができる。
窒化珪素又は他の窒化物の予め形成した物体の表面上
に、又は予め形成した物体上に与えられた窒化珪素又は
他の窒化物の表面層中に窒化硼素を形成させるために、
ガラスケースで取り巻かれた予め形成した物体を、焼結
温度でアイソスタテイックプレスにかける前に、少なく
とも900℃、好ましくは少なくとも1100℃の温度の熱処
理にかける。
加圧媒体を用いた場合の本発明の好ましい態様によれ
ば、粉体物品の製造は次のようにして行なわれる。酸化
硼素含有ガラスのケースで取り巻かれた予め形成した物
体を、その粉末材料の焼結が行なわれる温度に対し抵抗
性をもつ開口容器に入れる。そのケースは、好ましくは
ガスである圧力媒体に対し、そのケースを溶融物へ転化
させることにより不透過性にされる。その溶融物の表面
は容器の壁によって限定される。圧力媒体によってアイ
ソスタテイックプレスに必要な圧力が溶融物に適用され
る時、予め形成した物体は、その表面より下に位置す
る。粉体の表面上又は中間層中に窒化硼素を形成させ、
それによって粉体中へのガラスの浸透を避けることがで
きるように、アイソスタテイックプレスに必要な圧力を
溶融物に適用する前に上述の温度へ加熱する。この態様
によれば溶融物に適切な粘度を与えることができ、アイ
ソスタテイックプレス中予め形成した物体に損傷を起こ
す危険(もしその物体が薄くて弱い部分をもつと特に大
きくなる危険)なく高圧を用いることができる。
セラミック又は金属材料をアイソスタテイックプレス
及び焼結するための圧力及び温度は、勿論その材料の種
類に依存する。しかし、通常圧力は少なくとも100MPaに
なり、温度は少なくとも1000℃になるべきである。
本発明は、粉末出発材料から製造された少なくともあ
る部分を有する複合体製品に適用することもできる。本
発明を付図を参照して一層詳細に説明する。
実施例1 5μmより小さな粉末粒径をもち、約0.5重量%の遊
離の珪素及び約1重量%の酸化イットリウムを含む窒化
珪素粉末を、製造すべき予め形成した粉体とほぼ同じ形
をもつプラスチック、例えば可塑化されたポリ塩化ビニ
ル又はゴムのカプセル中に入れ、次にカプセルを密封
し、600MPaで5分間圧搾する。圧搾が完了した後、カプ
セルを取り出し、このようにして製造された予め形成し
た物体を希望の形へ機械加工する。その粉体は、理論密
度の約60%の密度をもっていた。
第1図及び第2図に示すような予め形成した粉体(1
0)は、ハブ(11)、ウエブ(12)、リム(13)及び羽
根(14)を有するタービン車からなる。
第3図から明らかにように、粉体を、用いられる焼結
温度に対し抵抗性のある蓋無し容器(15)中に入れ、4
8.8%のB2O3、48.9%のSiO2及び2.3%のAl2O3を含むガ
ラスの粉末(16)中に埋める。例示した場合では、容器
は黒鉛からなり、内側に窒化硼素の剥離層(17)が設け
られている。もし容器の底が気密でないならば、気密な
黒鉛、気密な窒化硼素又はモリブデン箔の板をその底に
適用してから剥離層(17)を適用する。このようにして
予め形成した物品の周りに、この場合には上述のガラス
粒子によりケースを形成する。
一つ以上の容器(15)を既知の型の高圧炉へ入れる。
その炉には導管が配備されており、その導管を通って内
容物の入ったその容器を脱ガスしたガスが送られ、そし
て適切にはアルゴン、ヘリウム又は窒素ガスであるガス
を供給してアイソスタテイックプレスに必要な圧力を発
生させることができるようになっており、更にその炉に
はそれを加熱するための手段が配備されている。高圧炉
では、ガラス粉末(16)で取り巻かれた予め形成した物
体(10)を先ず約2時間脱ガスする。連続して減圧にし
ながら、温度を約600℃へ上昇させる。その温度上昇
は、どの時点でも圧力が0.1トールを越えないようにゆ
っくり行う。約600℃で排気を続けながらその温度を約
1時間一定に保ち、それによって最終的脱ガスが行なわ
れる。この後で、アルゴン、ヘリウム又は窒素ガスを供
給し、圧力を0.1MPaにし、温度を1150℃に上昇させ、こ
の温度で1時間維持し、それによってガラス粉末が比較
的低い粘度の溶融物を形成し、それが粉体(10)を完全
に取り巻くようにする。この処理の後では、予め形成し
た物体上に窒化硼素の表面層が形成されている。同じ温
度で次にアルゴン、ヘリウム又は窒素ガスを、最終焼結
温度で200〜300MPaの圧力を与える圧力水準まで供給す
る。次に温度を1700〜1800℃、即ち窒化珪素のための適
切な焼結温度まで1時間で上昇させる。その時の圧力を
同時に上昇させる。今述べた条件で焼結するのに適した
時間は約2時間である。工程が完了した後、炉を適当な
取り出し温度まで冷却させる。その時容器(15)には黒
い塊りが入っており、その中に固化したガラスを通して
粉体が見られる。粉体はガラス中に完全に埋められてお
り、従って、プレス中その全体が溶融物の表面より下に
位置していた。溶融物が比較的低い粘性をもっていた
時、プレスに必要な高圧を加えることが可能であったと
いう事実により、良好な再現性をもって欠陥のない目的
物を作ることができる。前記塊りは剥離層(17)の存在
により、容器から容易に取り外される。ガラスのケース
は熱水により浸出するか、又は水蒸気をスプレーするこ
とにより除去することができ、その熱水にはNaOH又は他
のアルカリ化合物を恐らく添加してもよい。水による浸
出は別法として上昇させた温度でオートクレーブ中で行
なってもよい。別法として、ケースは約1100℃へその塊
りを加熱し、ガラスの一部が最終目的物から流れ落ちて
ガラスの膜がその上に残るようにすることにより部分的
に除去する。この膜を上述の如く水又は水蒸気により、
目的物から除去することができる。別法としてガラスの
一部を最終目的物の冷却中、その溶融物が未だ充分低い
粘度を有する間に除去してもよい。
実施例2 珪酸アルミニウムを基にした材料からなる分割可能な
鋳型、例えば、タービン羽根を鋳型で鋳造するための中
子に通常用いられているのと同じ型の分割型中のタービ
ン円盤のような形をした空腔内に、0.18%のC、11.5%
のCr、0.25%のSi、0.5%のMo、0.60%のMn、0.01%の
P、0.01%のS、0.5%のNi、0.30%のV、0.25%のN
b、残余の鉄を含む鉄基合金の、800μmより小さい粒径
をもつ球状粉末を満たした。粉末を鋳型上で軽くたたい
て振動させ、真空中で1200℃2時間焼結した。鋳型(再
使用可能)を冷却した後、分割し、空腔と本質的に同じ
形状をもつ多孔質タービン円盤を取り出す。次に多孔質
タービン円盤(10)に、96.7重量%のSiO2、2.9重量%
のB2O3及び0.4重量%のAl2O3からなる高融点ガラスの粒
径が1μmより小さい微粒粉末を0.3mmの層厚さに被覆
することにより障壁層(18)を形成した。
タービン円盤は、黒鉛るつぼ中に入れた実施例1と同
じ種類の或る量のガラス粒子中に完全に埋められてお
り、実施例1に記載したやり方で高圧炉内での処理を行
なった。但しアイソスタテイックプレスは、1200℃の温
度及び100MPaの圧力で1時間行なわれ、窒化硼素形成の
ため温度上昇の中断を行なう必要はなかった点が異なっ
ていた。記載の処理により、粉体は完全に緻密化され
た。
実施例3 実施例2に記載したやり方でタービン円盤を製造し
た。但し障壁層(18)として高融点ガラス粉末の代わり
に1μmより小さい粒径をもつ窒化硼素粉末を用いた点
が異なっていた。
実施例4 実施例2に記載したやり方でタービン円盤を製造し
た。但し障壁層として高融点ガラス粉末の代わりに、夫
々0.2mmの厚さをもつ5枚の従属層を互いに重ねて配置
したものから構成された層を用いた点が異なっていた。
予め形成した物体に最も近い所にある従属層は窒化硼素
からなり、次の従属層は等体積部の窒化硼素と炭化珪素
の混合物からなり、次の従属層は窒化硼素からなり、次
の従属層は等体積部の窒化硼素と炭化珪素の混合物から
なり、予め形成した物体から最も遠い所にある従属層は
窒化硼素からなっていた。炭化珪素と同様窒化硼素は0.
3〜2μm粒径をもっていた。
実施例5 窒化珪素のタービン車を製造するための実施例1に記
載したのと同じ方法を、炭化珪素のタービン車を製造す
るために修正した形で用いた。この場合、予め形成した
物体を容器(15)に入れる前に、5μmより小さい粒径
をもつ窒化珪素の表面層(18)で被覆し、その表面層の
厚さは約0.2mmであった。窒化珪素層は予め形成した物
体に効果的に付着し、その予め形成した物体が容器(1
5)中でアイソスタテイックプレス前に受ける熱処理中
酸化硼素との接触面で窒化硼素を形成した。窒化硼素
は、予め形成した物体中へガラスを浸透させない障壁層
として働いた。アイソスタテイックプレスは1900〜2000
℃の温度で行なわれた。その他の点では、窒化珪素につ
いて上述したのと同じ条件を用いることができる。
実施例6 炭化珪素のタービン車を製造するための実施例5に記
載したのと同じ方法を、0.18%C、0.25%のSi、0.60%
のMn、0.01%のP、0.01%のS、11.5%のCr、0.5%のN
i、0.5%のMo、0.30%のV、0.25%のNb残余の鉄を含
む、800μmより小さい粒径をもつ12%Cr-Mo-V-Nb鋼の
タービン車を製造するために修正した形で用いた。炭化
珪素のタービン車について記述したのと同じやり方で、
予め形成した物体に窒化クロムの表面層を形成した。こ
の場合、窒化硼素形成のための熱処理は1000℃で1時間
行なわれ、アイソスタテイックプレスは1200℃の温度で
行なわれた。その他の点では、炭化珪素について上述し
たのと同じ条件を用いることができる。
実施例7 炭化珪素のタービン車を製造するための実施例5に記
載したのと同じ方法を、1.27%のC、0.3%のSi、0.3%
のMn、6.4%のW、5.0%のMo、3.1%のV、4.2%のCr、
残余の鉄からなる組成物の、600μmより小さい粒径を
もつ鉄基合金の粉末からカッターを製造するために修正
した形で用いた。炭化珪素のタービン車について記述し
たのと同じやり方で、予め形成した物体に窒化アルミニ
ウムの表面層を形成した。この場合、窒化硼素形成のた
めの、熱処理及びアイソスタテイックプレスは1150℃の
温度で行なわれた。その他の点では、炭化珪素について
上述したのと同じ条件を用いることができる。
実施例8 窒化珪素のタービン車を製造するため上に記載したの
と同じ方法を、セラミック絶縁体をもつ電気套管(bush
ing)を製造するために修正した形で用いた。62%のN
i、28%のMo及び5%のFeの組織をもつニッケル基合金
の円筒状電極を、セラミック粉末からなる同心状ケース
を冷間アイソスタテイックプレスを行なう間心として用
いた。粉末は4.5%の酸化イットリウムを含む酸化ジル
コニウムからなり、5μmより小さい粒径をもってい
た。プレスした物体を形成し、電極の両端を機械加工に
よりセラミック材料から離した。実施例5の炭化珪素の
タービン車について記述したのと同じやり方で、その複
合体に窒化珪素の表面層を形成した。この場合、窒化硼
素形成のための熱処理及びアイソスタテイックプレスの
両方共1200℃の温度で行なわれた。その他の点では、炭
化珪素について上述したのと同じ条件を用いることがで
きる。
実施例1で述べたガラスの代わりに、50%のB2O3、48
%のSiO2及び2%のAl2O3を含むガラスを上記諸実施例
で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、粉末材料から予め形成したガスタービンモー
ターのためのタービン車の形の物体の上図面である。 第2図は、第1図と同じ物体の軸方向の断面図である。 第3図は、高温に対する抵抗性をもつ容器中に入れた圧
力媒体に対し不透過性のケースを形成するための材料の
粒子配合物中に埋められた予め形成した物体を示す図で
ある。 10……予め形成した粉末体、15……容器、 16……ケース(ガラス粉末)、18……障壁層。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉末材料から予め形成した物体をアイソス
    タテイックプレスにかけることにより粉体物品を製造す
    る方法で、酸化硼素含有ガラス又は加熱でガラスを形成
    する酸化硼素含有材料からなり、少なくても主要部分が
    溶融相へ転化されるケース(16)によって前記予め形成
    した物体を取り囲み、然る後、前記粉体を焼結しながら
    アイソスタテイックプレスを行う粉体物品製造方法にお
    いて、前記酸化硼素含有ガラス又は加熱した時ガラスを
    形成する材料が、48〜52重量%の酸化硼素、46〜50重量
    %の二酸化珪素及び1.5〜2.5重量%の酸化アルミニウム
    を含むことを特徴とする粉体物品製造方法。
  2. 【請求項2】アイソスタティックプレスをケースを取り
    巻くガス状圧力媒体を用いて行ない、前記ケースが、ア
    イソスタティックプレスを行なう前に前記圧力媒体に対
    し不透過性にされる請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】予め形成した物体(10)の粉末材料が20〜
    200℃の温度範囲で2.5×10-6-1〜4.5×10-6-1の熱
    膨張係数を有することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】予め形成した物体(10)が、酸化硼素と窒
    化硼素を形成する能力をもつ窒化物の形のセラミック材
    料からなり、ガラスケース(16)が前記予め形成した物
    体と直接接触するように配置されていることを特徴とす
    る請求項1〜3に記載の方法。
  5. 【請求項5】予め形成した物体(10)が、窒化珪素又は
    窒化珪素を主成分として構成された材料からなることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】ケース(16)から、予め形成した物体(1
    0)へ溶融状態のガラスが浸透するのを阻止する粉末材
    料からなる障壁層(18)、又はそのような障壁層を形成
    する材料がケース内部の予め形成した物体上に配置され
    ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の方法。
  7. 【請求項7】障壁層(18)の少なくとも殆どの部分が、
    窒素硼素及び(又は)ケース(16)中のガラスよりも高
    い融点のガラスから構成されていることを特徴とする請
    求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】障壁層(18)の少なくとも殆どの部分を形
    成する材料が、酸化硼素と一緒になって窒化硼素を形成
    する能力を有する窒化物からなることを特徴とする請求
    項6に記載の方法。
  9. 【請求項9】予め形成した物体(10)とケースが、その
    ケースが圧力媒体に対し不透過性になっている時、粉体
    の焼結が行なわれる温度に対し抵抗性をもつ容器(15)
    中に入れられており、ケース(16)が容器の壁によって
    定められた表面をもつ溶融物へ転化され、そしてアイソ
    スタテイックプレスが行なわれる時、前記予め形成した
    物体が前記表面より下に位置していることを特徴とする
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
JP63317597A 1987-12-18 1988-12-15 アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法 Expired - Lifetime JP2634213B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8705058-9 1987-12-18
SE8705058A SE460025B (sv) 1987-12-18 1987-12-18 Saett att framstaella foeremaal av pulverformi gt material genom varm isostatisk pressning i en glasomslutning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01201082A JPH01201082A (ja) 1989-08-14
JP2634213B2 true JP2634213B2 (ja) 1997-07-23

Family

ID=20370644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63317597A Expired - Lifetime JP2634213B2 (ja) 1987-12-18 1988-12-15 アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4883639A (ja)
EP (1) EP0320927B1 (ja)
JP (1) JP2634213B2 (ja)
KR (1) KR970001557B1 (ja)
DE (1) DE3875594T2 (ja)
ES (1) ES2036250T3 (ja)
SE (1) SE460025B (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8926455D0 (en) * 1989-11-23 1990-05-30 T & N Technology Ltd Manufacture of shaped articles from sinterable powder
SE469467B (sv) * 1990-12-21 1993-07-12 Asea Cerama Ab Saett att vid isostatisk pressning foerse en poroes kropp med ett foer en glasomslutning ogenomtraengligt skikt
SE9100396D0 (sv) * 1991-02-08 1991-02-08 Sandvik Ab Saett foer framstaellning av en kompoundkropp
JPH0686338B2 (ja) * 1991-03-08 1994-11-02 日本碍子株式会社 焼結体の熱間静水圧プレス時に付着するガラスの除去方法
JP3048281B2 (ja) * 1992-09-08 2000-06-05 日本碍子株式会社 焼結体の熱間静水圧プレス時に付着するガラスの除去方法
JPH07266090A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Ngk Insulators Ltd 粉末成形体の等方加圧成形方法
US5503926A (en) * 1995-01-11 1996-04-02 Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Hipped silicon nitride having a reduced reaction layer
US5770136A (en) * 1995-08-07 1998-06-23 Huang; Xiaodi Method for consolidating powdered materials to near net shape and full density
EP0895974A1 (en) * 1997-08-04 1999-02-10 Lockheed Martin Corporation Direct coating hot isostatic pressing encapsulation method
US6042780A (en) * 1998-12-15 2000-03-28 Huang; Xiaodi Method for manufacturing high performance components
WO2001004389A1 (de) * 1999-07-07 2001-01-18 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur sublimationszüchtung eines sic-einkristalls mit folienausgekleidetem tiegel
US20040200805A1 (en) * 2002-12-06 2004-10-14 Ulland William Charles Metal engraving method, article, and apparatus
US7144548B2 (en) * 2003-11-17 2006-12-05 Romain Louis Billiet Method for binder extraction and sintering of green bodies in a state of weightlessness
US20070050912A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Materniak Joyce M Reduction of turmeric and iodine staining
US7985703B2 (en) * 2006-03-15 2011-07-26 United Technologies Corporation Wear-resistant coating
US8530050B2 (en) * 2007-05-22 2013-09-10 United Technologies Corporation Wear resistant coating
US8128865B2 (en) * 2007-10-31 2012-03-06 Solar Turbines Inc. Process of making a shrouded impeller
US20090311124A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Baker Hughes Incorporated Methods for sintering bodies of earth-boring tools and structures formed during the same
US8980434B2 (en) * 2011-12-16 2015-03-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Mo—Si—B—based coatings for ceramic base substrates
CA2902984C (en) 2013-03-05 2021-11-16 General Electric Company High temperature tolerant ceramic matrix composites and environmental barrier coatings
DE102018208709A1 (de) * 2018-06-04 2019-12-05 MTU Aero Engines AG Kapsel zur Herstellung eines Bauteils für eine Strömungsmaschine, Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für eine Strömungsmaschine und Bauteil für eine Strömungsmaschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1376891A (en) * 1970-10-20 1974-12-11 Atomic Energy Authority Uk Silicon nitride ceramics
FR2444523A1 (fr) * 1978-12-19 1980-07-18 Asea Ab Procede pour la fabrication par pressage isostatique d'un corps preforme en une matiere metallique ou ceramique enrobe dans un materiau vitrifiable
US4478789A (en) * 1982-09-29 1984-10-23 Asea Ab Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material
SE435272B (sv) * 1983-02-08 1984-09-17 Asea Ab Sett att framstella ett foremal av ett pulverformigt material genom isostatisk pressning
JPS6199605A (ja) * 1984-10-18 1986-05-17 Hitachi Zosen Corp 熱間静水圧圧縮焼成法
SE456563B (sv) * 1986-05-13 1988-10-17 Asea Cerama Ab Sett vid isostatisk pressning av pulver till foremal i en omslutning av glas

Also Published As

Publication number Publication date
EP0320927A1 (en) 1989-06-21
KR970001557B1 (ko) 1997-02-11
DE3875594T2 (de) 1993-05-19
SE8705058D0 (sv) 1987-12-18
ES2036250T3 (es) 1993-05-16
KR890009570A (ko) 1989-08-02
SE8705058L (sv) 1989-06-19
EP0320927B1 (en) 1992-10-28
SE460025B (sv) 1989-09-04
DE3875594D1 (de) 1992-12-03
US4883639A (en) 1989-11-28
JPH01201082A (ja) 1989-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2634213B2 (ja) アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法
US4568516A (en) Method of manufacturing an object of a powdered material by isostatic pressing
US4446100A (en) Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material
US3622313A (en) Hot isostatic pressing using a vitreous container
CA1138170A (en) Method for the production of precision shapes
US3982934A (en) Method of forming uniform density articles from powder metals
US3824097A (en) Process for compacting metal powder
US4478789A (en) Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material
CA1148772A (en) Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material
JP2001501254A (ja) ネットシェープを備えたダイ及びモールド、及び同左の製造方法
US4747999A (en) Powder metallurgical method
US4230745A (en) Method of encapsulating a molded ceramic member
GB2050926A (en) Method of manufacturing articles of ceramic or metallic material
JP2919935B2 (ja) 粉末セラミック物品の製造方法
US4952353A (en) Hot isostatic pressing
SE440496B (sv) Sett att konsolidera pulver i en behallare genom utovning av tryck pa behallarens utsida samt apparat for genomforande av settet
JPS6232241B2 (ja)
JP2008531289A (ja) 鋳造プロセス
JP2909152B2 (ja) 粉末材料から物体を製造する方法
JPS6131161B2 (ja)
JP3371939B2 (ja) 金属基複合材料及びその製法
SU1037832A3 (ru) Способ изготовлени спеченных изделий
JPS6119704A (ja) 焼結機械部品の製造方法
Havel Hot Isostatic Pressing with Vitreous Tools
JPH0559162B2 (ja)