JP2752857B2 - 粉末合金製ビレットの製造方法 - Google Patents
粉末合金製ビレットの製造方法Info
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- JP2752857B2 JP2752857B2 JP21428092A JP21428092A JP2752857B2 JP 2752857 B2 JP2752857 B2 JP 2752857B2 JP 21428092 A JP21428092 A JP 21428092A JP 21428092 A JP21428092 A JP 21428092A JP 2752857 B2 JP2752857 B2 JP 2752857B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末合金の塑性加工に
使用する粉末合金製ビレットの製造方法の改良に関す
る。
使用する粉末合金製ビレットの製造方法の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、粉末合金より塑性加工成形品をつ
くるには、粉末合金を所定大きさの缶に充填して均一に
圧粉、脱ガス処理をしてビレットとし、これを必要に応
じて加熱して、押出、鍛造、圧延等の塑性加工をして成
形加工品をつくっていた。
くるには、粉末合金を所定大きさの缶に充填して均一に
圧粉、脱ガス処理をしてビレットとし、これを必要に応
じて加熱して、押出、鍛造、圧延等の塑性加工をして成
形加工品をつくっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、例えば押出加工について説明すると、押出加工の初
期において、押出圧力は最大となるが、押出材が押出さ
れはじめるとその押出圧力は降下する。易押出性の粉末
の場合は、従来法によってつくったビレットで十分であ
ったが、高強度や高硬度など高品質を目的とした急冷凝
固粉末などの難押出性の粉末を用いたビレットの場合
は、押出初期の押出圧力が異常に大きくなり、通常の塑
性加工機（押出機）やダイなどでは、その加工に限度が
あった。又、塑性加工を容易にするため、その加工温度
を上げた場合、急冷凝固粉末の物性が変化するために、
強度、硬度などの機械的特性が低下するという問題があ
った。さらに、粉末は一般にアトマイズ法で製造され、
その粉末粒子は一様ではなく、分級器にて粉末粒子を分
級し、粗粉と微粉とに分け、微粉は高品質用に用いられ
るが、粗粉は低品質用又は場合によっては廃棄物となっ
ていた。
て、例えば押出加工について説明すると、押出加工の初
期において、押出圧力は最大となるが、押出材が押出さ
れはじめるとその押出圧力は降下する。易押出性の粉末
の場合は、従来法によってつくったビレットで十分であ
ったが、高強度や高硬度など高品質を目的とした急冷凝
固粉末などの難押出性の粉末を用いたビレットの場合
は、押出初期の押出圧力が異常に大きくなり、通常の塑
性加工機（押出機）やダイなどでは、その加工に限度が
あった。又、塑性加工を容易にするため、その加工温度
を上げた場合、急冷凝固粉末の物性が変化するために、
強度、硬度などの機械的特性が低下するという問題があ
った。さらに、粉末は一般にアトマイズ法で製造され、
その粉末粒子は一様ではなく、分級器にて粉末粒子を分
級し、粗粉と微粉とに分け、微粉は高品質用に用いられ
るが、粗粉は低品質用又は場合によっては廃棄物となっ
ていた。
【０００４】本発明は、缶に詰める粉末を変化させるこ
とにより、粉末の特性を維持しながら、塑性加工も容易
に行えるようにし、製造された粉末合金をすべて有効に
利用できるようにするものである。
とにより、粉末の特性を維持しながら、塑性加工も容易
に行えるようにし、製造された粉末合金をすべて有効に
利用できるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、缶に易塑性加
工性の粉末合金を、次に難塑性加工性の粉末合金を順次
密実に充填し、密封後脱ガスすることを特徴とする粉末
合金製ビレットの製造方法である。
工性の粉末合金を、次に難塑性加工性の粉末合金を順次
密実に充填し、密封後脱ガスすることを特徴とする粉末
合金製ビレットの製造方法である。
【０００６】本発明の対象となる合金粉末には、Ａｌ
基、Ｍｇ基、Ｎｉ基、Ｔｉ基、Ｆｅ基のいずれかが、あ
るいはこれらの組合せよりなる急冷凝固合金粉末がある
が、もちろんこれらのみに限定されるものではない。易
塑性加工性の粉末合金としては比較的粗粉が用いられ、
難塑性加工性の粉末合金としては比較的微粉が用いられ
る。その程度は平均粒径が１００μｍより大きいものを
粗粉とし、１００μｍより小さいもの、より好ましくは
８０μｍ以下もっと好ましくは５０μｍ以下のものを微
粉とする。
基、Ｍｇ基、Ｎｉ基、Ｔｉ基、Ｆｅ基のいずれかが、あ
るいはこれらの組合せよりなる急冷凝固合金粉末がある
が、もちろんこれらのみに限定されるものではない。易
塑性加工性の粉末合金としては比較的粗粉が用いられ、
難塑性加工性の粉末合金としては比較的微粉が用いられ
る。その程度は平均粒径が１００μｍより大きいものを
粗粉とし、１００μｍより小さいもの、より好ましくは
８０μｍ以下もっと好ましくは５０μｍ以下のものを微
粉とする。
【０００７】粗粉と微粉の缶への充填の形態の代表的な
ものを挙げると図１ないし図４がある。図１は二段形と
もいえるもので缶１の底蓋部に粗粉２を詰め、ついで微
粉３を詰め、蓋４をしたものである。
ものを挙げると図１ないし図４がある。図１は二段形と
もいえるもので缶１の底蓋部に粗粉２を詰め、ついで微
粉３を詰め、蓋４をしたものである。
【０００８】図２は傾斜型ともいえるもので、缶１の底
蓋部に粗粉２を詰め、以下順次微粉３との混在層を微粉
３の量が傾斜的に増大するように詰め、蓋４をしてなる
ものである。
蓋部に粗粉２を詰め、以下順次微粉３との混在層を微粉
３の量が傾斜的に増大するように詰め、蓋４をしてなる
ものである。
【０００９】図３は傾斜型の変形ともいえるもので、粗
粉２部が谷型、微粉３部が山型となるように両者を缶１
に詰め、蓋４をしたものである。
粉２部が谷型、微粉３部が山型となるように両者を缶１
に詰め、蓋４をしたものである。
【００１０】図４は缶１の内壁面に沿って粗粉２を詰
め、中心部に微粉３を詰め、蓋４をしたもので、このタ
イプは特に鍛造や圧延に適している。
め、中心部に微粉３を詰め、蓋４をしたもので、このタ
イプは特に鍛造や圧延に適している。
【００１１】
【作用】このような方法によれば、塑性加工初期におけ
る加工圧力の低減ができ、通常の塑性加工機やダイなど
を用いて容易に塑性加工ができる。
る加工圧力の低減ができ、通常の塑性加工機やダイなど
を用いて容易に塑性加工ができる。
【００１２】
【実施例】次に実施例並びに比較例によって本発明を具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１３】直径４１ｍｍ、長さ１２０ｍｍの６０６３
合金製の缶に難塑性加工性Ａｌ−Ｎｉ−Ｍｍよりなる急
冷凝固微細結晶微粉末（平均粒径４０μｍ、Ｂ合金粉末
という）を１２０ｍｍ詰めてビレットａとした。次に同
様の缶に易塑性加工性の６０６３合金（平均粒径１００
μｍ、Ａ合金粉末という）を２０ｍｍ詰め、上記Ｂ合金
粉末とＡ合金粉末とをＡ合金粉末の配合量を逐次減少さ
せて傾斜配合とした混合粉末を２０ｍｍ、さらにＢ合金
粉末を８０ｍｍ詰めてビレットｂとした。
合金製の缶に難塑性加工性Ａｌ−Ｎｉ−Ｍｍよりなる急
冷凝固微細結晶微粉末（平均粒径４０μｍ、Ｂ合金粉末
という）を１２０ｍｍ詰めてビレットａとした。次に同
様の缶に易塑性加工性の６０６３合金（平均粒径１００
μｍ、Ａ合金粉末という）を２０ｍｍ詰め、上記Ｂ合金
粉末とＡ合金粉末とをＡ合金粉末の配合量を逐次減少さ
せて傾斜配合とした混合粉末を２０ｍｍ、さらにＢ合金
粉末を８０ｍｍ詰めてビレットｂとした。
【００１４】両ビレットａ，ｂを４００℃で脱ガスし、
圧粉密度９８％に圧粉処理した後、３６０℃に加熱し、
押出比１５で押出加工した。
圧粉密度９８％に圧粉処理した後、３６０℃に加熱し、
押出比１５で押出加工した。
【００１５】次に、前記ビレットｂの製造において、Ａ
合金粉末の代りに、易塑性加工性の粉末としてＡｌ−Ｎ
ｉ−Ｍｍよりなる急冷凝固微細結晶粗粉材（平均粒径１
００μｍ、Ｃ合金粉末という）を用い、最初のＡ合金粉
末に代るＣ合金粉末は１０ｍｍ、Ｃ，Ｂ合金粉末の傾斜
層を、１００ｍｍ、Ｂ合金粉末を１０ｍｍ詰めてビレッ
トｃを製造し、これを前記と同様の条件で押出加工し
た。
合金粉末の代りに、易塑性加工性の粉末としてＡｌ−Ｎ
ｉ−Ｍｍよりなる急冷凝固微細結晶粗粉材（平均粒径１
００μｍ、Ｃ合金粉末という）を用い、最初のＡ合金粉
末に代るＣ合金粉末は１０ｍｍ、Ｃ，Ｂ合金粉末の傾斜
層を、１００ｍｍ、Ｂ合金粉末を１０ｍｍ詰めてビレッ
トｃを製造し、これを前記と同様の条件で押出加工し
た。
【００１６】さらに難塑性加工性の合金粉末のＤ合金粉
末として、Ａｌ−Ｎｉ−Ｍｍ−Ｚｒよりなる急冷凝固微
細結晶微粉末（平均粒径４０μｍ）を用い、前記と同様
の缶材の先端２０ｍｍにＡ合金粉末を詰め、次に図３に
おける山形の角が９０°程度になるように、前記Ｄ合金
粉末を詰めて、ビレットｄとした。
末として、Ａｌ−Ｎｉ−Ｍｍ−Ｚｒよりなる急冷凝固微
細結晶微粉末（平均粒径４０μｍ）を用い、前記と同様
の缶材の先端２０ｍｍにＡ合金粉末を詰め、次に図３に
おける山形の角が９０°程度になるように、前記Ｄ合金
粉末を詰めて、ビレットｄとした。
【００１７】又、缶にＤ合金粉末のみを詰めて、ビレッ
トｅとした。
トｅとした。
【００１８】そして、ビレットｄ，ｅについても、前述
のビレットａ，ｂ，ｃと同様に押出加工した。ビレット
ｅの場合は、難塑性加工性のために押出ができなかっ
た。その他のビレットａ，ｂ，ｃ，ｄについての試験結
果を表１に示す。
のビレットａ，ｂ，ｃと同様に押出加工した。ビレット
ｅの場合は、難塑性加工性のために押出ができなかっ
た。その他のビレットａ，ｂ，ｃ，ｄについての試験結
果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】なお、上記試験における押出時間と押出圧
力との関係を図５に示す。本発明の場合には初期押出圧
力が大幅に低下することが判る。
力との関係を図５に示す。本発明の場合には初期押出圧
力が大幅に低下することが判る。
【００２１】
【発明の効果】本発明方法によれば、塑性加工が困難と
される急冷凝固合金微粉末でも容易に加工ができる。
又、初期の加工圧力を抑えることができるため加工発熱
が少なく、粉末の物性を低下させることがないため、粉
末合金より、高強度、高硬度等の優れた機械的特性を持
つ塑性加工部材を得ることができる。押出部材とした場
合は傾斜的に特性が変化する部材が得られるので、新規
な用途向の素材を得ることができる。さらに急冷凝固に
より金属粉末を製造する場合には、どうしても粗粉と微
粉とが生じるが、低品質として廃棄される粗粉の利用価
値が出るため工業的に有利となる。
される急冷凝固合金微粉末でも容易に加工ができる。
又、初期の加工圧力を抑えることができるため加工発熱
が少なく、粉末の物性を低下させることがないため、粉
末合金より、高強度、高硬度等の優れた機械的特性を持
つ塑性加工部材を得ることができる。押出部材とした場
合は傾斜的に特性が変化する部材が得られるので、新規
な用途向の素材を得ることができる。さらに急冷凝固に
より金属粉末を製造する場合には、どうしても粗粉と微
粉とが生じるが、低品質として廃棄される粗粉の利用価
値が出るため工業的に有利となる。
【図１】本発明の実施例の説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の説明図である。
【図５】本発明および比較例における押出時間と押出圧
力との関係を示すグラフである。
力との関係を示すグラフである。
１ 缶 ２ 粗粉 ３ 微粉 ４ 蓋
Claims (5)
- 【請求項１】 缶に易塑性加工性の粉末合金を、次に難
塑性加工性の粉末合金を順次密実に充填し、密封後脱ガ
スすることを特徴とする粉末合金製ビレットの製造方
法。 - 【請求項２】 易塑性加工性の粉末合金が粗粉、難塑性
加工性の粉末合金が微粉である請求項１記載の粉末合金
製ビレットの製造方法。 - 【請求項３】 粉末合金がＡｌ基、Ｍｇ基、Ｎｉ基、Ｔ
ｉ基、Ｆｅ基のいずれかあるいはこれらの組合せの急冷
凝固粉末合金である請求項１又は請求項２記載の粉末合
金製ビレットの製造方法。 - 【請求項４】 易塑性加工性の粉末合金と難塑性加工性
の粉末合金の境界において、両者の粉末合金の量が傾斜
的に混在するようにされた請求項１ないし３のいずれか
に記載の粉末合金製ビレットの製造方法。 - 【請求項５】 脱ガス後あるいは脱ガス中に加熱して、
圧粉することよりなる請求項１ないし４のいずれかに記
載の粉末合金製ビレットの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21428092A JP2752857B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 粉末合金製ビレットの製造方法 |
| US08/093,867 US5342575A (en) | 1992-08-11 | 1993-07-20 | Process for producing billet of powdery alloy by special arrangement of powders |
| EP93111862A EP0582882B1 (en) | 1992-08-11 | 1993-07-23 | Process for producing billet of powdery alloy |
| DE69323453T DE69323453T2 (de) | 1992-08-11 | 1993-07-23 | Verfahren zur Herstellung eines Knüppels aus Legierungspulver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21428092A JP2752857B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 粉末合金製ビレットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657304A JPH0657304A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2752857B2 true JP2752857B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=16653121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21428092A Expired - Fee Related JP2752857B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 粉末合金製ビレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2752857B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4574071B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2010-11-04 | 京セラ株式会社 | 放熱部材および半導体素子収納用パッケージ |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP21428092A patent/JP2752857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0657304A (ja) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
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