JP2932658B2 - 粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の製造方法 - Google Patents
粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉末焼結に関するものであって、特に耐摩耗
性に優れた粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の
製造方法に関する。
性に優れた粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の
製造方法に関する。
長年、粉末冶金者は類似した組成の鍛造合金の機械的
特性と類似するか又は同一な機械的特性を有し高度の焼
結密度を示すチタン粉末合金を製造するための種々の技
術を開発してきた。
特性と類似するか又は同一な機械的特性を有し高度の焼
結密度を示すチタン粉末合金を製造するための種々の技
術を開発してきた。
この目的で、粉末合金の粒子間の空隙を最小にして焼
結密度を論理値に近づけるために、いろいろの冶金術が
開発されてきた。高密度にすることにより現れる効果に
は鍛造合金と強度が殆ど同一となり、同時に残った空隙
により最終製品の切欠き感受性を最小に減少させること
ができる等が挙げられる。
結密度を論理値に近づけるために、いろいろの冶金術が
開発されてきた。高密度にすることにより現れる効果に
は鍛造合金と強度が殆ど同一となり、同時に残った空隙
により最終製品の切欠き感受性を最小に減少させること
ができる等が挙げられる。
公知の技術では熱間、冷間加工及び熱間静水圧プレス
（Hot Isostatic Pressを略して以下「HIP」という）な
どの二次加工によって鍛造品の密度と類似する密度を有
する粉末金属製品を製造する方法を例にとることができ
る。
（Hot Isostatic Pressを略して以下「HIP」という）な
どの二次加工によって鍛造品の密度と類似する密度を有
する粉末金属製品を製造する方法を例にとることができ
る。
しかし上記のプレス成形では十分な焼結密度が得られ
ず、HIPは製造単価が高くなるので溶製材から製造され
る鍛造チタン基合金に対抗して競争できないことが多
い。
ず、HIPは製造単価が高くなるので溶製材から製造され
る鍛造チタン基合金に対抗して競争できないことが多
い。
他の公知技術には液相が出現する温度で粉末を焼結し
比較的密度が高い粉末金属製品を製造する方法がある。
上記方法の分野で行われている最近の大部分の加工は液
相が存在する時間を瞬間的に達している。しかしながら
液相を利用する上記の方法にはいろいろの問題点、特に
最終製品に生じる低脆性にその欠点がある。すなわち、
上記方法には正確な焼結温度の制御が重要であるが、こ
れは実際には非常に困難である。
比較的密度が高い粉末金属製品を製造する方法がある。
上記方法の分野で行われている最近の大部分の加工は液
相が存在する時間を瞬間的に達している。しかしながら
液相を利用する上記の方法にはいろいろの問題点、特に
最終製品に生じる低脆性にその欠点がある。すなわち、
上記方法には正確な焼結温度の制御が重要であるが、こ
れは実際には非常に困難である。
また、チタンの粉末の粒度分布を調整して、粉体の充
填密度を上げることが考えられる。例えば、特開昭56−
123301号公報にはチタン粉末が平均粒径40〜177μｍの
ものが高密度の最終製品を与えることが記載されてい
る。これ以外にも特開昭51−41606号公報にはチタン又
はチタン基合金組成の押圧成形体をAl2O3又は炭素の粉
末で包被し、真空中で加熱、焼結し、表面硬化処理を行
ったことが記載されているが、このような方法では製造
工程が増え高価になるうえ表面処理層が非常に薄く、剥
げやすいなど長期間の耐摩耗性に乏しいという問題があ
る。
填密度を上げることが考えられる。例えば、特開昭56−
123301号公報にはチタン粉末が平均粒径40〜177μｍの
ものが高密度の最終製品を与えることが記載されてい
る。これ以外にも特開昭51−41606号公報にはチタン又
はチタン基合金組成の押圧成形体をAl2O3又は炭素の粉
末で包被し、真空中で加熱、焼結し、表面硬化処理を行
ったことが記載されているが、このような方法では製造
工程が増え高価になるうえ表面処理層が非常に薄く、剥
げやすいなど長期間の耐摩耗性に乏しいという問題があ
る。
従って、本発明の目的の一つは同一な組成の鍛造チタ
ン基合金の機械的特性と類似するか、同一なる機械的特
性を有する粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金を
製造できる方法を提供することであり、他の目的は単一
プレス及び単一焼結工程で粉末より高密度の粉末焼結チ
タン及び粉末焼結チタン基合金の製造できる方法を提供
することであり、本発明のもう一つの目的は機械的特
性、特に、耐摩耗性に優れ、製造価格の安い粉末焼結チ
タン及び粉末焼結チタン基合金の製造できる方法を提供
しようとするものである。
ン基合金の機械的特性と類似するか、同一なる機械的特
性を有する粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金を
製造できる方法を提供することであり、他の目的は単一
プレス及び単一焼結工程で粉末より高密度の粉末焼結チ
タン及び粉末焼結チタン基合金の製造できる方法を提供
することであり、本発明のもう一つの目的は機械的特
性、特に、耐摩耗性に優れ、製造価格の安い粉末焼結チ
タン及び粉末焼結チタン基合金の製造できる方法を提供
しようとするものである。
本発明による同一の化学組成を有する鍛造チタン及び
鍛造チタン基合金と類似した機械的特性を有し、理論値
に近い密度を有する粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン
基合金の製造方法において、粉末焼結原料としてチタン
粉末を篩いわけにより、粒径44μｍ〜105μｍの粒度分
布を中粒、44μｍ以下の粒度分布のものを細粒として、
得られた中粒と細粒とを、中粒の割合を30〜50重量％、
残部を細粒になるように混合したチタン粉末を用いる。
鍛造チタン基合金と類似した機械的特性を有し、理論値
に近い密度を有する粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン
基合金の製造方法において、粉末焼結原料としてチタン
粉末を篩いわけにより、粒径44μｍ〜105μｍの粒度分
布を中粒、44μｍ以下の粒度分布のものを細粒として、
得られた中粒と細粒とを、中粒の割合を30〜50重量％、
残部を細粒になるように混合したチタン粉末を用いる。
前記チタン混合物をそのまま圧粉体に成形し、前記圧
粉体を液相が形成する温度未満で真空加熱炉で焼結する
か２つ以上の金属から成る予備合金であって、チタンと
合金可能な平均粒径0.5〜10μｍのマスターアロイと前
記調整した粉末チタンとを混合した粉末を圧粉体に成形
し、前記圧粉体を液相が形成する温度未満で真空加熱炉
で焼結することを特徴とする。
粉体を液相が形成する温度未満で真空加熱炉で焼結する
か２つ以上の金属から成る予備合金であって、チタンと
合金可能な平均粒径0.5〜10μｍのマスターアロイと前
記調整した粉末チタンとを混合した粉末を圧粉体に成形
し、前記圧粉体を液相が形成する温度未満で真空加熱炉
で焼結することを特徴とする。
さらに、前記チタン粉末やチタン基合金粉末を圧粉体
に成形する前に平均粒径0.1μｍ〜10μｍのカーボン粉
末を0.5〜10重量％混合して粉末混合物とした後、圧粉
体に成形し、前記圧粉体を液相が形成する温度未満で真
空加熱炉で焼結することを特徴とする。
に成形する前に平均粒径0.1μｍ〜10μｍのカーボン粉
末を0.5〜10重量％混合して粉末混合物とした後、圧粉
体に成形し、前記圧粉体を液相が形成する温度未満で真
空加熱炉で焼結することを特徴とする。
チタン粉末は化学的に純粋なチタンであることが望ま
しいが、焼結後にチタンの化学的及び物理的特性を示す
ためにはチタン含有量が99重量％以上でなければならな
い。チタン粉末の平均粒径は44μｍ以上にしなければな
らない。チタン粉末を篩い分けた44〜105μｍの粒度分
布のもの30〜50重量％と44μｍ以下の細粉との混合物が
圧粉体を成形し、その後焼結したときに高密度焼結体を
得ることができる。チタン粉末の平均粒径が44μｍ未満
であるとチタン粉末の表面酸化による酸素濃度が高くな
り過ぎ、焼結製品の延性が低下する。一方、105μｍを
超えると酸素濃度が低くなり過ぎ、焼結製品の強度が低
下する。
しいが、焼結後にチタンの化学的及び物理的特性を示す
ためにはチタン含有量が99重量％以上でなければならな
い。チタン粉末の平均粒径は44μｍ以上にしなければな
らない。チタン粉末を篩い分けた44〜105μｍの粒度分
布のもの30〜50重量％と44μｍ以下の細粉との混合物が
圧粉体を成形し、その後焼結したときに高密度焼結体を
得ることができる。チタン粉末の平均粒径が44μｍ未満
であるとチタン粉末の表面酸化による酸素濃度が高くな
り過ぎ、焼結製品の延性が低下する。一方、105μｍを
超えると酸素濃度が低くなり過ぎ、焼結製品の強度が低
下する。
また、混合調整したチタン粉末とマスターアロイとを
混合すると微細なマスターアロイがチタン粒子の周囲に
一様に分布する。そしてこの混合物を圧粉体に形成し、
焼結すると粒子間の相互拡散速度が増大され、焼結体の
空隙の大きさと量が減少し、高密度焼結体となる。ここ
で“マスターアロイ”とは予備合金された材料及びこの
ような粒子の混合物を含むものである。
混合すると微細なマスターアロイがチタン粒子の周囲に
一様に分布する。そしてこの混合物を圧粉体に形成し、
焼結すると粒子間の相互拡散速度が増大され、焼結体の
空隙の大きさと量が減少し、高密度焼結体となる。ここ
で“マスターアロイ”とは予備合金された材料及びこの
ような粒子の混合物を含むものである。
本発明の粉末チタン基合金はマスターアロイとチタン
粉末を相互に混合した後、圧粉体を成形し、焼結工程中
液相が存在しないように焼結する。このため従来の粉末
焼結製品の密度より高い密度の製品を意味している。マ
スターアロイの化学組成はチタンと化学的に結合し、か
つ相互拡散速度は同程度でなければならない。マスター
アロイの代表的な材料はアルミニウム−バナジウム合
金、アルミニウム−バナジウム−すず合金などが挙げら
れる。本発明において、用いたマスターアロイはアルミ
ニウム−バナジウム合金で、平均粒径は10μｍ以下、ア
ルミニウム60重量％−バナジウム40重量％合金を使用す
ると優れた結果を得ることができる。
粉末を相互に混合した後、圧粉体を成形し、焼結工程中
液相が存在しないように焼結する。このため従来の粉末
焼結製品の密度より高い密度の製品を意味している。マ
スターアロイの化学組成はチタンと化学的に結合し、か
つ相互拡散速度は同程度でなければならない。マスター
アロイの代表的な材料はアルミニウム−バナジウム合
金、アルミニウム−バナジウム−すず合金などが挙げら
れる。本発明において、用いたマスターアロイはアルミ
ニウム−バナジウム合金で、平均粒径は10μｍ以下、ア
ルミニウム60重量％−バナジウム40重量％合金を使用す
ると優れた結果を得ることができる。
本発明の粉末チタン基合金はマスターアロイ：チタン
粉末の重量配合比が５〜20重量％:95〜80重量％である
ことが望ましい。
粉末の重量配合比が５〜20重量％:95〜80重量％である
ことが望ましい。
本発明の圧粉工程は特別な工程は必要でなく理論値に
近い密度を有するように焼結できるとよいが、実際には
圧粉体の密度が理論値の約65〜90％に成形または圧粉す
ればよい。成形圧は４〜7tonf/cm2となるように行われ
る。成形圧が4tonf/cm2未満であると焼結後の製品の密
度が理論値に近くならず、所定の機械的特性が得られな
い。成形圧が7tonf/cm2を超えると成形体の抜き圧が大
きくなり過ぎるので、金型の摩耗が著しく大きくなる。
近い密度を有するように焼結できるとよいが、実際には
圧粉体の密度が理論値の約65〜90％に成形または圧粉す
ればよい。成形圧は４〜7tonf/cm2となるように行われ
る。成形圧が4tonf/cm2未満であると焼結後の製品の密
度が理論値に近くならず、所定の機械的特性が得られな
い。成形圧が7tonf/cm2を超えると成形体の抜き圧が大
きくなり過ぎるので、金型の摩耗が著しく大きくなる。
カーボン粉末の添加は焼結チタンの組織中にTiCがで
きることにより耐摩耗性を向上させることにある。チタ
ン粉末に添加するカーボン粉末の平均粒径は0.1〜10μ
ｍとされるが、粒径が10μｍを超えると生成する。TiC
が粗大化し、靭性が劣化するため耐摩耗性も低下する。
カーボン粉末の平均粒径が0.1μｍ未満になると焼結チ
タン中のTiCが小さすぎて耐摩耗性の向上に寄与するこ
とが少ない。
きることにより耐摩耗性を向上させることにある。チタ
ン粉末に添加するカーボン粉末の平均粒径は0.1〜10μ
ｍとされるが、粒径が10μｍを超えると生成する。TiC
が粗大化し、靭性が劣化するため耐摩耗性も低下する。
カーボン粉末の平均粒径が0.1μｍ未満になると焼結チ
タン中のTiCが小さすぎて耐摩耗性の向上に寄与するこ
とが少ない。
前記圧粉体の焼結は通常真空加熱炉で行われ、条件は
炉内圧力:10-3Torr以下、温度:1150℃〜1300℃であるこ
とが望ましい。
炉内圧力:10-3Torr以下、温度:1150℃〜1300℃であるこ
とが望ましい。
実施例１ 純チタン粉末を篩い分けた44〜105μｍの粒度分布の
もの50重量％と44μｍ以下の細粉との混合物（平均粒径
50μｍ）90重量％と平均粒径８μｍのマスターアロイ
（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後、成形圧6tonf/cm2でプレス成形し圧粉体とした。前
記圧粉体を真空加熱炉を使って真空度１×10-3Torr、12
60℃、４時間でチタン焼結材を製造した。試験材の寸法
は長さ×幅×厚さが16mm×10mm×3mmである。前記試験
材の耐摩耗性を評価するためにアムスラー摩耗試験機に
よる摩耗試験を行った。アムスラー摩耗試験法の概略は
第１図（ａ）に示す共晶鋳鉄製のロータ（40mmΦ×10mm
t）12で試験材11上で回転させ試験材11にできた摩耗痕
跡の幅Ｗの大きさ（第１図（ｂ））で比較する。試験条
件はローターの回転速度100rpm、ロータ軸の軸荷重100k
g（矢印方向）とした。試験結果は未調整チタン粉末105
μｍ以下100％焼結材の摩耗幅Ｗは6mmで本発明によるチ
タン粉末焼結材は5mmと差がなかった。しかし、本発明
によるチタン粉末焼結材は引張強度が86kgf/mm2から90k
gf/mm2へ、耐力が77kgf/mm2から81kgf/mm2へ、絞りが９
％から18％へ、伸びが７％から10％へとそれぞれ向上し
た。
もの50重量％と44μｍ以下の細粉との混合物（平均粒径
50μｍ）90重量％と平均粒径８μｍのマスターアロイ
（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後、成形圧6tonf/cm2でプレス成形し圧粉体とした。前
記圧粉体を真空加熱炉を使って真空度１×10-3Torr、12
60℃、４時間でチタン焼結材を製造した。試験材の寸法
は長さ×幅×厚さが16mm×10mm×3mmである。前記試験
材の耐摩耗性を評価するためにアムスラー摩耗試験機に
よる摩耗試験を行った。アムスラー摩耗試験法の概略は
第１図（ａ）に示す共晶鋳鉄製のロータ（40mmΦ×10mm
t）12で試験材11上で回転させ試験材11にできた摩耗痕
跡の幅Ｗの大きさ（第１図（ｂ））で比較する。試験条
件はローターの回転速度100rpm、ロータ軸の軸荷重100k
g（矢印方向）とした。試験結果は未調整チタン粉末105
μｍ以下100％焼結材の摩耗幅Ｗは6mmで本発明によるチ
タン粉末焼結材は5mmと差がなかった。しかし、本発明
によるチタン粉末焼結材は引張強度が86kgf/mm2から90k
gf/mm2へ、耐力が77kgf/mm2から81kgf/mm2へ、絞りが９
％から18％へ、伸びが７％から10％へとそれぞれ向上し
た。
実施例２ 実施例１で使った純チタン粉末の調整混合物に平均粒
径５μｍのカーボン粉末を０から12重量％まで添加量を
変化させＶ−ブレンダーで混合した後はそれぞれ成形圧
6tonf/cm2でプレス成形し圧粉体を造り、真空加熱炉で
焼結した。真空度を１×10-4Torrとした以外は実施例１
と同じである。試験材の耐摩耗試験は比摩耗量で比較で
きる大越式摩耗試験機により行った。この試験は円盤状
ロータ（30mmΦ×3mmt）を試験材の表面で回転させ摩耗
によって円弧状の摩耗痕跡の体積から比摩耗量を求める
ものである。ロータの材質はS 45 Cの調質品とし、ロー
タ軸の軸荷重は18kg、ロータ円周の走向距離は200m、ロ
ータの円周速度は0.38m/secである。
径５μｍのカーボン粉末を０から12重量％まで添加量を
変化させＶ−ブレンダーで混合した後はそれぞれ成形圧
6tonf/cm2でプレス成形し圧粉体を造り、真空加熱炉で
焼結した。真空度を１×10-4Torrとした以外は実施例１
と同じである。試験材の耐摩耗試験は比摩耗量で比較で
きる大越式摩耗試験機により行った。この試験は円盤状
ロータ（30mmΦ×3mmt）を試験材の表面で回転させ摩耗
によって円弧状の摩耗痕跡の体積から比摩耗量を求める
ものである。ロータの材質はS 45 Cの調質品とし、ロー
タ軸の軸荷重は18kg、ロータ円周の走向距離は200m、ロ
ータの円周速度は0.38m/secである。
第２図は粉末焼結チタン（実線）の比摩耗量を示す。
カーボンの添加量が無い場合は10-2mm2/kgf程度である
が、カーボン添加量の増加とともに摩耗量は減少し、極
小値を経て増加に転ずる。粉末焼結チタン（実線）の比
摩耗量を鋳鉄FC30程度の比摩耗量10-7mm2/kgf以下にす
るカーボン添加量は４〜８重量％である。
カーボンの添加量が無い場合は10-2mm2/kgf程度である
が、カーボン添加量の増加とともに摩耗量は減少し、極
小値を経て増加に転ずる。粉末焼結チタン（実線）の比
摩耗量を鋳鉄FC30程度の比摩耗量10-7mm2/kgf以下にす
るカーボン添加量は４〜８重量％である。
実施例３ 実施例１で使った純チタン粉末の調整混合物90重量％
に平均粒径８μｍのマスターアロイ（60A1−40V）10重
量％及び平均粒径５μｍのカーボン粉末を０から12重量
％まで添加量を変化させＶ−ブレンダーで混合した後は
実施例２と同じである。
に平均粒径８μｍのマスターアロイ（60A1−40V）10重
量％及び平均粒径５μｍのカーボン粉末を０から12重量
％まで添加量を変化させＶ−ブレンダーで混合した後は
実施例２と同じである。
第２図は粉末焼結チタン基合金（点線）の比摩耗量を
示す。カーボンの添加量が無い場合は10-4mm/kgfである
が、カーボン添加量の１重量％で急激に摩耗量は減少
し、極小値を経て増加に転ずる。粉末焼結チタン基合金
（点線）の比摩耗量を鋳鉄FC30程度の比摩耗量10-7mm/k
gf以下にするカーボン添加量は0.5〜４重量％である。
示す。カーボンの添加量が無い場合は10-4mm/kgfである
が、カーボン添加量の１重量％で急激に摩耗量は減少
し、極小値を経て増加に転ずる。粉末焼結チタン基合金
（点線）の比摩耗量を鋳鉄FC30程度の比摩耗量10-7mm/k
gf以下にするカーボン添加量は0.5〜４重量％である。
実施例４ 純チタン粉末を篩い分け44μｍ以下（細粒）、44〜10
5μｍ中粒）、105〜177μｍ（粗粒）、177μｍ以下の４
種の粒度のそれぞれ90重量％と平均粒径3.4μｍのマス
ターアロイ（60A1−40V）10重量％を混合し、Ｖ−ブレ
ンダーで混合した後、成形圧6tonf/cm2でプレス成形し
圧粉体とした。前記圧粉体を真空加熱炉を使って真空度
１×10-5Torr、1260℃、４時間でチタン焼結材を製造し
た。
5μｍ中粒）、105〜177μｍ（粗粒）、177μｍ以下の４
種の粒度のそれぞれ90重量％と平均粒径3.4μｍのマス
ターアロイ（60A1−40V）10重量％を混合し、Ｖ−ブレ
ンダーで混合した後、成形圧6tonf/cm2でプレス成形し
圧粉体とした。前記圧粉体を真空加熱炉を使って真空度
１×10-5Torr、1260℃、４時間でチタン焼結材を製造し
た。
前記粉末焼結チタン基合金の真密度比及び焼結体のポ
アは第１表に示すとおりである。表中ポアの欄は焼結体
の断面を顕微鏡で観察し、1mm2当たりのポアの数で、ポ
アの大きさを20μｍ以下と20μｍ超に分けた。
アは第１表に示すとおりである。表中ポアの欄は焼結体
の断面を顕微鏡で観察し、1mm2当たりのポアの数で、ポ
アの大きさを20μｍ以下と20μｍ超に分けた。
細粒が多くなるとポアの数は増加するが、大きいポア
の数は減少する傾向がある。機械的特性、特に疲労強度
は大きいポアによる影響が強い。大、小のポアがともに
消滅することガ望ましいが、これらの粒度分布の範囲で
は難しいので、最終製品の真密度が高い粒度範囲を探し
た結果、中粒が30〜50重量％と細粒70〜50重量％のもの
が良好であることが分かった（試験番号（５）と
（６））。
の数は減少する傾向がある。機械的特性、特に疲労強度
は大きいポアによる影響が強い。大、小のポアがともに
消滅することガ望ましいが、これらの粒度分布の範囲で
は難しいので、最終製品の真密度が高い粒度範囲を探し
た結果、中粒が30〜50重量％と細粒70〜50重量％のもの
が良好であることが分かった（試験番号（５）と
（６））。
実施例５ 実施例１で使った純チタン粉末の調整混合物（平均粒
径50μｍ）90重量％に平均粒径3.4μｍのマスターアロ
イ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後は実施例２と同じである（試験番号（１））。
径50μｍ）90重量％に平均粒径3.4μｍのマスターアロ
イ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後は実施例２と同じである（試験番号（１））。
純チタン粉末を篩い分けた44μｍ以下の細粉（平均粒
径32μｍ）90重量％と平均粒径3.4μｍのマスターアロ
イ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後は実施例２と同じである（試験番号（２））。
径32μｍ）90重量％と平均粒径3.4μｍのマスターアロ
イ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合した
後は実施例２と同じである（試験番号（２））。
105μｍ〜177μｍの純チタン粉末の調整混合物（平均
粒径120μｍ）90重量％に平均粒径3.4μｍのマスターア
ロイ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合し
た後は実施例２と同じである（試験番号（３））。
粒径120μｍ）90重量％に平均粒径3.4μｍのマスターア
ロイ（60A1−40V）10重量％をＶ−ブレンダーで混合し
た後は実施例２と同じである（試験番号（３））。
これらの粉末焼結製品の真密度、引張強度、耐力、疲
労試験、伸び及び絞りの機械的特性をTi−6A1−4V合金
に関する米国MIL規格と比較した。第２表は比較結果で
ある。
労試験、伸び及び絞りの機械的特性をTi−6A1−4V合金
に関する米国MIL規格と比較した。第２表は比較結果で
ある。
純チタン粉末の粒径が44μｍ〜105μｍを外れた例、
試験番号（２）では延性を示す伸びと絞りが低下し、平
均粒径120μｍのものは機械的特性がMIL規格に比較して
低下している。
試験番号（２）では延性を示す伸びと絞りが低下し、平
均粒径120μｍのものは機械的特性がMIL規格に比較して
低下している。
本発明の効果は上述した実施例より明らかになった。
従来技術で得られない機械的特性の優れた鋳造品に匹敵
する高い焼結密度の焼結体が得られることが分かった。
すなわち、本発明によって製造された製品は比較的高い
酸素の存在により機械的強度を維持しつつ延性にも影響
を受けない。
従来技術で得られない機械的特性の優れた鋳造品に匹敵
する高い焼結密度の焼結体が得られることが分かった。
すなわち、本発明によって製造された製品は比較的高い
酸素の存在により機械的強度を維持しつつ延性にも影響
を受けない。
第１図はアムスラー摩耗試験法の概略を示す説明図、第
２図は焼結チタン及び焼結チタン合金の耐摩耗性（比摩
耗量）と炭素添加量との関係を示すグラフである。 11……試験材、12……ロータ。
２図は焼結チタン及び焼結チタン合金の耐摩耗性（比摩
耗量）と炭素添加量との関係を示すグラフである。 11……試験材、12……ロータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今藤 雄治 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 審査官 北村 明弘 (56)参考文献 特開 昭56−123301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−103809（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−110734（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−287302（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 1/00 - 3/26 C22C 1/04
Claims (5)
- 【請求項１】同一の化学組成を有する鍛造チタンと類似
した機械的特性を有し、理論値に近い密度を有する粉末
焼結チタンの製造方法において、 チタン粉末を篩いわけにより、粒径44μｍ〜105μｍの
粒度分布を中粒、44μｍ以下の粒度分布のものを細粒と
して、得られた中粒と細粒とを、中粒の割合を30〜50重
量％、残部を細粒になるように混合したチタン粉末を粉
末焼結チタン用のチタン原料とし、前記混合調整したチ
タン粉末をそのまま圧粉体に成形し、前記圧粉体を液相
が形成する温度未満で真空加熱炉で焼結することを特徴
とする粉末焼結チタンの製造方法。 - 【請求項２】同一の化学組成を有する鍛造チタン基合金
と類似した機械的特性を有し、理論値に近い密度を有す
る粉末焼結チタン基合金の製造方法において、 ２つ以上の金属からなる予備合金であって、チタンと合
金可能な平均粒径0.5〜10μｍのマスターアロイと請求
項１で混合調整したチタン粉末とを混合した後圧粉体に
成形し、前記圧粉体を液相が形成する温度未満で真空加
熱炉で焼結することを特徴とする粉末焼結チタン基合金
の製造方法。 - 【請求項３】前記混合調整したチタン粉末や混合調整し
たチタン基合金粉末を成形体に成形する前に平均粒径0.
1〜10μｍのカーボン粉末を0.5〜10重量％添加し、粉末
混合し、圧粉体に成形後焼結することを特徴とする請求
項１及び請求項２の粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン
基合金の製造方法。 - 【請求項４】前記マスターアロイがアルミニウム60重量
％バナジウム40重量％とからなることを特徴とする請求
項２及び請求項３の粉末焼結チタン基合金の製造方法。 - 【請求項５】前記チタン粉末粒子がチタンを99重量％以
上含むことを特徴とする請求項１と請求項２及び請求項
３の粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の製造方
法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-276370 | 1989-10-24 | ||
| JP27637089 | 1989-10-24 | ||
| JP2-98579 | 1990-04-13 | ||
| JP9857990 | 1990-04-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421730A JPH0421730A (ja) | 1992-01-24 |
| JP2932658B2 true JP2932658B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=26439716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2263281A Expired - Fee Related JP2932658B2 (ja) | 1989-10-24 | 1990-10-01 | 粉末焼結チタン及び粉末焼結チタン基合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932658B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05287302A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Nkk Corp | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
| JP4875534B2 (ja) | 2007-04-18 | 2012-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用駆動装置 |
| JP5709239B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2015-04-30 | 勝義 近藤 | チタン基複合材料の製造方法および該方法によって製造されたチタン基複合材料 |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP2263281A patent/JP2932658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421730A (ja) | 1992-01-24 |
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