JP2681807B2 - 熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法 - Google Patents
熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法Info
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- JP2681807B2 JP2681807B2 JP63234905A JP23490588A JP2681807B2 JP 2681807 B2 JP2681807 B2 JP 2681807B2 JP 63234905 A JP63234905 A JP 63234905A JP 23490588 A JP23490588 A JP 23490588A JP 2681807 B2 JP2681807 B2 JP 2681807B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の詳細な説明］ 本発明は、光磁気記録媒体をスパッタリングにて製造
する際に用いられる希土類金属と遷移金属とからなるタ
ーゲット等の熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造
方法に関するものである。
する際に用いられる希土類金属と遷移金属とからなるタ
ーゲット等の熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造
方法に関するものである。
［従来の技術］ 近年、光磁気記録の技術進歩はめざましく、光磁気デ
ィスクの開発は、光磁気記録媒体の性能向上を主体に活
発に行なわれている。記録媒体の材料としては、希土類
金属と遷移金属とからなる合金（以下RE-TM合金と略称
する）TbFe,GdTbFe,TbFeCo,GdDyFeCo等の薄膜媒体が用
いられ、ガラス又は樹脂系基板上へスパッタ法などにて
形成される。このスパッタ法で形成される光磁気記録媒
体には成分の均一性、高純度，低酸素含有率などが要求
される。そのためスパッタリングターゲット材として
は、クラック，巣等の欠陥の少い、高密度で高純度、さ
らに低酸素含有率の材料が要求される。
ィスクの開発は、光磁気記録媒体の性能向上を主体に活
発に行なわれている。記録媒体の材料としては、希土類
金属と遷移金属とからなる合金（以下RE-TM合金と略称
する）TbFe,GdTbFe,TbFeCo,GdDyFeCo等の薄膜媒体が用
いられ、ガラス又は樹脂系基板上へスパッタ法などにて
形成される。このスパッタ法で形成される光磁気記録媒
体には成分の均一性、高純度，低酸素含有率などが要求
される。そのためスパッタリングターゲット材として
は、クラック，巣等の欠陥の少い、高密度で高純度、さ
らに低酸素含有率の材料が要求される。
この様なRE-TM合金ターゲットの製造方法としては、 （１）所定組成の希土類金属と遷移金属を真空溶解炉等
で溶解，鋳造し、RE-TM合金ターゲットを製造する方
法。
で溶解，鋳造し、RE-TM合金ターゲットを製造する方
法。
（２）所定組成の希土類金属と遷移金属を真空溶解炉等
で溶解，鋳造した後、粉砕し、ホットプレスにて加圧焼
結しRE-TM合金ターゲットを製造する方法。
で溶解，鋳造した後、粉砕し、ホットプレスにて加圧焼
結しRE-TM合金ターゲットを製造する方法。
（３）所定組成の希土類金属と遷移金属を真空溶解炉等
で溶解，鋳造した後、粉砕し、金属製コンテナ中に真空
封入し、HIP処理することによりRE-TM合金ターゲットを
製造する方法。
で溶解，鋳造した後、粉砕し、金属製コンテナ中に真空
封入し、HIP処理することによりRE-TM合金ターゲットを
製造する方法。
等によりRE-TM合金ターゲットが製造されてきた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、（１）の方法では確かに大口径のター
ゲットは得られるが材料内部に巣等の欠陥が存在しやす
く、高密度のターゲットを得難い。（２）の方法では加
圧焼結であるため高密度のものは得られるが、押型を用
いるため、押型からの不純物の混入、さらには、圧力に
限界があり大口径のものは作製できず大量生産に不適で
あった。また、（３）の方法では、高密度で大口径のも
のは作製できるが、大型の金属製コンテナ中に粉末を充
填するため、熱間静水圧プレス（以下HIP処理と呼ぶ）
の冷却時に被処理物の周辺と内部の温度差が大きくなり
すぎ、特に金属製コンテナと被処理物の接触面部分より
クラック，割れが発生し易すい欠点を有していた。その
ため、クラック，割れ等を切断，研磨等で除去しなけれ
ばならず、材料歩留が非常に悪かった。また、コスト面
からみても光磁気記録用材料である希土類金属Tb,Gd,Dy
等はたいへん高価であり、上記の製造方法を単純に用い
るのは困難であった。
ゲットは得られるが材料内部に巣等の欠陥が存在しやす
く、高密度のターゲットを得難い。（２）の方法では加
圧焼結であるため高密度のものは得られるが、押型を用
いるため、押型からの不純物の混入、さらには、圧力に
限界があり大口径のものは作製できず大量生産に不適で
あった。また、（３）の方法では、高密度で大口径のも
のは作製できるが、大型の金属製コンテナ中に粉末を充
填するため、熱間静水圧プレス（以下HIP処理と呼ぶ）
の冷却時に被処理物の周辺と内部の温度差が大きくなり
すぎ、特に金属製コンテナと被処理物の接触面部分より
クラック，割れが発生し易すい欠点を有していた。その
ため、クラック，割れ等を切断，研磨等で除去しなけれ
ばならず、材料歩留が非常に悪かった。また、コスト面
からみても光磁気記録用材料である希土類金属Tb,Gd,Dy
等はたいへん高価であり、上記の製造方法を単純に用い
るのは困難であった。
そこで、本発明の技術的課題は、クラック発生を防止
することができ、大型ターゲット基板が得られ、材料歩
留りも良好になり実用的かつ工業的に有利な熱間静水圧
プレスによる金属成形体の製造方法を提供することにあ
る。
することができ、大型ターゲット基板が得られ、材料歩
留りも良好になり実用的かつ工業的に有利な熱間静水圧
プレスによる金属成形体の製造方法を提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決したものである。
本発明は，金属製コンテナ中に被成形金属粉末を充填
し，該コンテナを密封し，熱間静水圧プレス処理を行う
わけであるが，金属製コンテナ内の被成形金属粉末入り
金属容器を金属粉末中間層に埋め込むことにより，金属
製コンテナと金属粉末の熱膨張係数，熱伝導率の差から
発生するクラック，割れ等の欠陥を緩和するとともに，
熱間静水圧プレス処理冷却時の被処理物の周辺部と内部
の温度差をできるだけ少なくし,,また，高圧処理から発
生する被処理の残留歪を除去するため,HIP処理冷却速度
を徐冷（400℃/Hr以下）することにより，被処理物のク
ラック，割れ等を防止するものである。
し，該コンテナを密封し，熱間静水圧プレス処理を行う
わけであるが，金属製コンテナ内の被成形金属粉末入り
金属容器を金属粉末中間層に埋め込むことにより，金属
製コンテナと金属粉末の熱膨張係数，熱伝導率の差から
発生するクラック，割れ等の欠陥を緩和するとともに，
熱間静水圧プレス処理冷却時の被処理物の周辺部と内部
の温度差をできるだけ少なくし,,また，高圧処理から発
生する被処理の残留歪を除去するため,HIP処理冷却速度
を徐冷（400℃/Hr以下）することにより，被処理物のク
ラック，割れ等を防止するものである。
ここで、本発明の被成形金属粉末として、Tb,Gd,Dyの
少くとも１種よりなる希土類金属と、遷移金属とよりな
る合金粉末を用いることが好ましい。
少くとも１種よりなる希土類金属と、遷移金属とよりな
る合金粉末を用いることが好ましい。
［実施例］ 本発明の実施例を第１図を参照して説明する。粉砕し
− ＃30アンダーとした、希土類−遷移金属合金粉末４
を0.1mmの厚さを有する軟鋼製容器２に充填し外径φ250
mm,厚さ2mmのステンレス製コンテナ１に挿入し軟鋼製容
器２とステンレス製コンテナ１の間に中間金属粉末３を
均一に充填した。次いで脱気管５を真空ポンプに接続
し、加熱真空引きを施し、脱気管の一部を加熱圧着，切
断し、密封コンテナを作製した。HIP炉内に設置された
密封コンテナを温度1100℃，圧力1000気圧，保持時間２
時間の条件にてHIP処理を施した。HIP処理されたコンテ
ナを施盤，ワイヤー放電加工等を用い、RE-TM合金焼結
体を取り出し、最大クラックの深さを測定した。
− ＃30アンダーとした、希土類−遷移金属合金粉末４
を0.1mmの厚さを有する軟鋼製容器２に充填し外径φ250
mm,厚さ2mmのステンレス製コンテナ１に挿入し軟鋼製容
器２とステンレス製コンテナ１の間に中間金属粉末３を
均一に充填した。次いで脱気管５を真空ポンプに接続
し、加熱真空引きを施し、脱気管の一部を加熱圧着，切
断し、密封コンテナを作製した。HIP炉内に設置された
密封コンテナを温度1100℃，圧力1000気圧，保持時間２
時間の条件にてHIP処理を施した。HIP処理されたコンテ
ナを施盤，ワイヤー放電加工等を用い、RE-TM合金焼結
体を取り出し、最大クラックの深さを測定した。
第１表に、実施例に用いたHIP冷却速度と、RE-TM合金
に発生した最大クラック深さの関係を示してある、HIP
冷却速度は800℃/Hr,600℃/Hr,400℃/Hr,100℃/Hr及び
比較のため従来法の炉冷（糸1000℃/Hr）の場合も示し
た。また中間金属粉末は、RE-TM粉末への不純物の混入
を防止する目的と、RE-TM合金と、ステンレスの熱膨張
率の差から発生するクラックを防止する目的で両者の中
間の熱膨張率を有するFe粉又はFe粉＋Co粉を使用した。
さらに比較のため中間金属粉末と軟鋼容器を用いない従
来法の場合も示した。表よりHIP冷却速度が1000℃/Hr,
中間金属粉を使用しない従来法の試料１が最もクラック
が深い。中間金属粉を使用し、HIP冷却速度の違う試料
2,3,4,5,6,8については冷却速度が400℃/Hr以下の試料
5,6,8においてクラックが発生せず、良好なものが得ら
れた。HIP冷却速度が小さい試料でも中間金属粉を有し
ない試料７についてはクラックが発生しており、良好で
はない。試料5,6,8を用い、スパッタリングターゲット
を作製し、スパッタ膜を形成した所、良好な磁気特性が
得られた。
に発生した最大クラック深さの関係を示してある、HIP
冷却速度は800℃/Hr,600℃/Hr,400℃/Hr,100℃/Hr及び
比較のため従来法の炉冷（糸1000℃/Hr）の場合も示し
た。また中間金属粉末は、RE-TM粉末への不純物の混入
を防止する目的と、RE-TM合金と、ステンレスの熱膨張
率の差から発生するクラックを防止する目的で両者の中
間の熱膨張率を有するFe粉又はFe粉＋Co粉を使用した。
さらに比較のため中間金属粉末と軟鋼容器を用いない従
来法の場合も示した。表よりHIP冷却速度が1000℃/Hr,
中間金属粉を使用しない従来法の試料１が最もクラック
が深い。中間金属粉を使用し、HIP冷却速度の違う試料
2,3,4,5,6,8については冷却速度が400℃/Hr以下の試料
5,6,8においてクラックが発生せず、良好なものが得ら
れた。HIP冷却速度が小さい試料でも中間金属粉を有し
ない試料７についてはクラックが発生しており、良好で
はない。試料5,6,8を用い、スパッタリングターゲット
を作製し、スパッタ膜を形成した所、良好な磁気特性が
得られた。
［発明の効果］ 以上、述べた通り、本発明の熱間静水圧プレスによる
金属成形体製造方法によれば、クラックを防止すること
ができ８インチφ、あるいは10インチ×20インチ等の大
形のターゲット基板が得られ、また、材料歩留も良好と
なり、実用的かつ工業的に有利な方法である。
金属成形体製造方法によれば、クラックを防止すること
ができ８インチφ、あるいは10インチ×20インチ等の大
形のターゲット基板が得られ、また、材料歩留も良好と
なり、実用的かつ工業的に有利な方法である。
第１図は、本発明の熱間静水圧プレスによる金属成形体
の製造方法の一実施例を説明するための図である。 図中、１は金属製コンテナ、２は金属製容器、３は中間
金属粉末、４はRE-TM合金粉末、５は脱気管である。
の製造方法の一実施例を説明するための図である。 図中、１は金属製コンテナ、２は金属製容器、３は中間
金属粉末、４はRE-TM合金粉末、５は脱気管である。
Claims (2)
- 【請求項１】所定の形状の金属製コンテナに，被成形金
属粉末を充填し，該コンテナを密封し，しかる後に該コ
ンテナに高温・高圧を印加したのち，冷却して成形体を
得る熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法にお
いて，前記被成形金属粉末を金属容器に充填し，該金属
容器を金属製コンテナ内の金属粉末中間層に埋め込むと
ともに，冷却時の冷却速度を400℃／時間以下としたこ
とを特徴とする熱間静水圧プレスによる金属成形体の製
造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の金属成形体の製造方法にお
いて，前記被成形金属粉末として,Tb,Gd,Dyの少くとも
１種よりなる希土類金属と遷移金属とよりなる合金粉末
を用いることを特徴とする熱間静水圧プレスによる金属
成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234905A JP2681807B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234905A JP2681807B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285306A JPH0285306A (ja) | 1990-03-26 |
| JP2681807B2 true JP2681807B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=16978135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234905A Expired - Fee Related JP2681807B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 熱間静水圧プレスによる金属成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681807B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8326510D0 (en) * | 1983-10-04 | 1983-11-02 | British Petroleum Co Plc | Hard-tough materials |
| JPS6254002A (ja) * | 1985-08-31 | 1987-03-09 | Tohoku Metal Ind Ltd | 熱間静水圧プレス成形方法 |
| EP0327064A3 (de) * | 1988-02-05 | 1989-12-20 | Anval Nyby Powder Ab | Verfahren zur Herstellung pulvermetallurgischer Gegenstände, insbesondere langgestreckter Gegenstände, wie Stangen, Profile, Rohre od. dgl. |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63234905A patent/JP2681807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285306A (ja) | 1990-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |