JP3218241B2 - Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compound - Google Patents
Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compoundInfo
- Publication number
- JP3218241B2 JP3218241B2 JP08834390A JP8834390A JP3218241B2 JP 3218241 B2 JP3218241 B2 JP 3218241B2 JP 08834390 A JP08834390 A JP 08834390A JP 8834390 A JP8834390 A JP 8834390A JP 3218241 B2 JP3218241 B2 JP 3218241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intermetallic compound
- heat treatment
- mixed
- spring seat
- pressure
- 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 - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コイルばねや板ばね等を支持する金属間化
合物を主体とするばね座の製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a spring seat mainly composed of an intermetallic compound that supports a coil spring, a leaf spring, and the like.
［従来の技術］ 従来のばね座は一般に鋼製であるが、近時は、ばね座
に要求される性能が高まる傾向にある。例えば軽量で耐
熱性，耐酸化性，耐摩耗性等に優れた性質をもつばね座
が要求されることがある。本発明者らはこのような背景
のもとに、金属間化合物をばね座に使用することに着目
した。金属間化合物の一例として、TiAl,Ti3Al,Al3Ti,N
i3Al,FeAl,TiNi等が知られている。TiNiは金属間化合物
の中では成形性が良い方であるにもかかわらず、実際の
成形にあたっては複数回の熱処理（軟化焼鈍）が必要で
あり、金属に比べるとはるかに成形が困難である。更に
他の金属間化合物においては、所望のばね座形状に加工
することはきわめて困難である。[Prior Art] Conventional spring seats are generally made of steel, but recently the performance required for the spring seats tends to increase. For example, a spring seat that is lightweight and has excellent properties such as heat resistance, oxidation resistance, and wear resistance may be required. Under such a background, the present inventors have paid attention to using an intermetallic compound for a spring seat. As an example of an intermetallic compound, TiAl, Ti 3 Al, Al 3 Ti, N
i 3 Al, FeAl, TiNi and the like are known. Although TiNi has better formability among intermetallic compounds, it requires a plurality of heat treatments (softening annealing) in actual forming, and is much more difficult to form than metals. Further, it is extremely difficult to process other intermetallic compounds into a desired spring seat shape.
そこで、金属間化合物を形成する前に予め成形を行っ
ておくことも考えられている。例えば特開昭61−270353
号公報に見られるように、金属間化合物の原料をホット
プレスしたのちに焼成することによって所望形状の金属
間化合物を得るようにしたり、特開昭62−70531号公報
に見られるように、金属間化合物の原料を脱気したのち
所定の成形圧力と温度条件で処理することが提案されて
いる。Therefore, it has been considered that molding is performed before forming the intermetallic compound. For example, JP-A-61-270353
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-70531, it is possible to obtain an intermetallic compound having a desired shape by baking after hot pressing an intermetallic compound raw material and then sintering. It has been proposed to degas the raw material of the intermetallic compound and then treat it under predetermined molding pressure and temperature conditions.
［発明が解決しようとする課題］ 上記先行技術のように金属間化合物を形成する前に予
め材料を成形しておいても、金属間化合物を形成させる
ための熱処理を行なう際に、材料を加圧するには、材料
をカプセル等に密封したり、型によって拘束する必要が
ある。カプセル等を用いないようにするには、熱処理前
の材料に特殊な加工を行うとか、熱処理時に材料の昇温
温度を遅くしたり、粒度を小さくするといった対策が考
えられる。しかしこの場合、ばね座の形状が制約される
ばかりか、製造コストがきわめて高くなるなどの問題が
あった。[Problems to be Solved by the Invention] Even if the material is molded in advance before the formation of the intermetallic compound as in the above prior art, the material is added during the heat treatment for forming the intermetallic compound. To press, the material must be sealed in a capsule or the like, or restrained by a mold. In order to prevent the use of capsules or the like, it is conceivable to perform special processing on the material before the heat treatment, or to lower the temperature of the material during the heat treatment or reduce the particle size. However, in this case, there are problems that not only the shape of the spring seat is restricted, but also the manufacturing cost becomes extremely high.
従って本発明の目的は、金属間化合物を主体とする所
望形状のばね座を、形状に制約を受けることなく低コス
トで製造できるような製造方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a spring seat having a desired shape mainly composed of an intermetallic compound at a low cost without being restricted by the shape.
［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明方法は、第
１図に工程の概略を示したように、金属間化合物を形成
する組成比で混合された複数の元素を含有する混合原料
を圧着しかつ所望のばね座形状に成形して混合圧着体の
成形品を得る工程と、密閉容器に封入されていないこの
混合圧着体の成形品を、真空雰囲気あるいは特定のガス
雰囲気中で、例えばアルミナや珪砂のように金属間化合
物が形成される温度条件に耐える耐熱性を有した粉粒体
を圧力媒体として用いる擬似等方圧プレス（以下、擬似
HIPとも称する）によって、金属間化合物が形成される
熱処理温度のもとで加圧することにより金属間化合物を
形成する熱処理工程を含んでいる。[Means for Solving the Problems] The method of the present invention developed to achieve the above object has a plurality of components mixed at a composition ratio for forming an intermetallic compound, as schematically shown in FIG. A step of pressing the mixed raw material containing the element and forming it into a desired spring seat shape to obtain a molded product of the mixed pressure-bonded body; In a gas atmosphere, a pseudo isotropic pressure press (hereinafter referred to as a pseudo-press) using a heat-resistant powder or granular material as a pressure medium, such as alumina or quartz sand, which withstands a temperature condition at which an intermetallic compound is formed.
(Also referred to as HIP), which includes a heat treatment step of forming an intermetallic compound by applying pressure at a heat treatment temperature at which an intermetallic compound is formed.
そして請求項１に記載した発明では、上記熱処理工程
を行う前に、混合圧着体を上記熱処理温度以下の温度に
加熱して該混合圧着体に含まれる不純物を除去する前熱
処理工程を行う。According to the first aspect of the invention, before performing the heat treatment step, a pre-heat treatment step of heating the mixed press-bonded body to a temperature equal to or lower than the heat treatment temperature to remove impurities contained in the mixed press-bonded body is performed.
さらに請求項２に記載した発明では、上記金属間化合
物が形成されたのち該金属間化合物の固相線以下の温度
域に保持することによって金属間化合物組織を調整する
後熱処理工程を行う。Further, in the invention described in claim 2, after the above-mentioned intermetallic compound is formed, a post-heat treatment step of adjusting the structure of the intermetallic compound by maintaining the intermetallic compound in a temperature range not higher than the solidus of the intermetallic compound is performed.
本発明者らの研究によれば、金属間化合物合成の際の
空隙の発生メカニズムはカーケンダール効果（反応中の
拡散の進行に伴って空隙が生じる現象）に加えて発熱反
応によるガスの発生の寄与するところが大きいことが判
明した。そこで本発明では、上記熱処理工程において当
該熱処理温度に耐える耐熱性を有した粉粒体を圧力媒体
として用い、かつ、真空あるいは特定のガス雰囲気中で
擬似等方圧プレスを行い、所望の真空度や特定ガスを成
形品の内部にまで及ぼすことができるようにした。According to the study of the present inventors, the generation mechanism of voids during the synthesis of an intermetallic compound is not only due to the Kirkendall effect (a phenomenon in which voids are generated as diffusion proceeds during the reaction), but also the contribution of gas generation due to exothermic reaction. It turned out to be big. Therefore, in the present invention, in the heat treatment step, a powder having heat resistance to withstand the heat treatment temperature is used as a pressure medium, and a pseudo isotropic pressure press is performed in a vacuum or a specific gas atmosphere to obtain a desired degree of vacuum. And a specific gas can be applied to the inside of the molded article.
本発明のばね座の原料は、主として金属間化合物形成
前の金属材料から構成されている必要があるが、一部に
金属間化合物を含んでいてもよい。また、ばね座として
の諸特性を改善する目的、あるいはばね座への成形の容
易化を図る目的で、適宜の元素や化合物が添加されてい
てもよい。上記原料は純金属の塊である必要はなく、固
溶体であってもよいし、めっき等によってつくられた複
合体であってもよい。混合前の原料の形態は、粉末，フ
レーク状，線材，箔等である。The raw material of the spring seat of the present invention needs to be mainly composed of a metal material before the formation of an intermetallic compound, but may partially contain an intermetallic compound. Further, an appropriate element or compound may be added for the purpose of improving various characteristics of the spring seat or for facilitating molding into the spring seat. The raw material need not be a lump of pure metal, but may be a solid solution or a composite made by plating or the like. The form of the raw material before mixing is powder, flake, wire, foil or the like.
混合方法および圧着方法は、原料が粉末あるいはフレ
ーク状である場合、Ｖ型混合機，ボールミル，ミキサ等
によって混合したものを押出すか、金型プレスあるいは
ホットプレスまたはCIP（冷間等方圧プレス成形）もし
くはHIPによって圧着させる。また、混合された上記原
料を金属パイプに詰めるなどして、スェージングマシン
によって所定の外径になるまで鍛造するようにしてもよ
い。When the raw material is in the form of powder or flakes, the mixing method and the pressing method are as follows: extruding a mixture using a V-type mixer, a ball mill, a mixer, or the like; ) Or crimp by HIP. Alternatively, the mixed raw material may be filled in a metal pipe and forged by a swaging machine until a predetermined outer diameter is obtained.
線状原料の場合には、原料の線を束ねるかまたは撚り
合わせたのち、伸線機あるいはスェージングマシン．押
出し機等を使って線同志を圧着させる。箔状原料の場合
には、箔を厚み方向に積層するかあるいは積層後に巻い
た状態で、圧延装置あるいはスェージングマシン，押出
し機により圧着させる。In the case of a linear raw material, after bundling or twisting the raw material wires, a wire drawing machine or a swaging machine. The wires are crimped using an extruder or the like. In the case of a foil-like raw material, the foil is laminated in the thickness direction or wound after lamination, and then pressed by a rolling device, a swaging machine, or an extruder.
上記成形工程は冷間で行ってもよいが、成形時の変形
抵抗を減少させるために成形工程を温間で行ってもよ
い。温間で成形する場合、金属間化合物が形成される温
度以下であることが好ましいが、組織の一部に金属間化
合物を生じる程度の短時間で成形が終了するなら、金属
間化合物が形成される温度以上の温間で成形を行っても
よい。The above molding step may be performed cold, but the molding step may be performed warm to reduce the deformation resistance during molding. When forming in a warm state, the temperature is preferably equal to or lower than the temperature at which an intermetallic compound is formed.However, if the forming is completed in such a short time as to produce an intermetallic compound in a part of the structure, the intermetallic compound is formed. The molding may be performed at a temperature equal to or higher than a certain temperature.
本発明において、金属間化合物形成前に行われる前熱
処理工程は、例えば真空中で行われる焼鈍である。この
前熱処理工程を実施することにより、混合圧着体を製造
する際に生じた加工歪が除去される。また、成形時の変
形抵抗が減少し、かつ混合圧着体の圧着面が拡散によっ
て強固なものとなり、強度を向上させることができる。
また、この前熱処理工程は、混合圧着体の不純物成分を
拡散または除去する効果もある。前熱処理工程は、大気
中もしくは不活性ガスあるいは真空雰囲気、あるいはこ
れら雰囲気を組合わせて行われる。前熱処理工程の処理
温度は金属間化合物が形成される温度以下が一般的であ
るが、圧着面の一部に金属間化合物ができる程度の温度
でもかまわない。In the present invention, the pre-heat treatment step performed before the formation of the intermetallic compound is, for example, annealing performed in a vacuum. By performing this pre-heat treatment step, processing strain generated when manufacturing the mixed pressure-bonded body is removed. Further, the deformation resistance at the time of molding is reduced, and the press-bonded surface of the mixed press-bonded body becomes strong by diffusion, so that the strength can be improved.
This pre-heat treatment step also has the effect of diffusing or removing the impurity component of the mixed pressure-bonded body. The pre-heat treatment step is performed in the air, an inert gas, a vacuum atmosphere, or a combination of these atmospheres. The treatment temperature in the pre-heat treatment step is generally lower than the temperature at which an intermetallic compound is formed, but may be a temperature at which an intermetallic compound is formed on a part of the pressure-bonded surface.
［作用］ 所望のばね座形状に加工された金属間化合物形成前の
混合圧着体成形品は、擬似HIP等により加圧された状態
で、金属間化合物が形成される温度まで加熱される。こ
の加熱処理によって拡散または自己燃焼焼結を生じ、金
属間化合物からなるばね座が作られる。加熱温度は金属
間化合物の固相線以下の温度域とする。金属間化合物の
形成を終わらせるには上記温度を一定時間維持する必要
がある。温度が低いと時間が長くかかる。上記熱処理時
に圧着体成形品が加圧されることにより、この成形品に
すでに含まれていたり、新たに発生しようとする空孔が
潰され、緻密な金属間化合物ばね座が得られる。[Operation] The mixed pressure-bonded body formed into a desired spring seat shape before the formation of the intermetallic compound is heated to a temperature at which the intermetallic compound is formed while being pressurized by a pseudo HIP or the like. This heat treatment causes diffusion or self-combustion sintering, creating a spring seat made of an intermetallic compound. The heating temperature is a temperature range below the solidus of the intermetallic compound. To end the formation of the intermetallic compound, it is necessary to maintain the above temperature for a certain period of time. Lower temperatures take longer. By pressurizing the press-molded article during the heat treatment, pores already contained in the molded article or newly generated are crushed, and a dense intermetallic compound spring seat is obtained.
請求項２に記載したように、金属間化合物が形成され
たのちに後熱処理工程を行ってもよい。この後熱処理工
程を行うことによって、空孔を更に減少させることがで
きるとともに、組織の均一化が促進され、更には不純物
の拡散もしくは不純物の除去が図れる。後熱処理工程の
処理温度は、金属間化合物の固相線以下の温度域とす
る。この後熱処理工程は大気中で行ってもよいが、不活
性ガスあるいは真空雰囲気中で行えば更に好ましい結果
が得られることがある。また、これらの雰囲気を組合わ
せてもよい。材料によっては適宜の加圧手段で加圧した
状態でこの熱処理を実施してもよい。As described in claim 2, a post heat treatment step may be performed after the intermetallic compound is formed. By performing a heat treatment step thereafter, the number of vacancies can be further reduced, the uniformity of the structure can be promoted, and the diffusion or removal of impurities can be achieved. The processing temperature of the post heat treatment step is a temperature range below the solidus of the intermetallic compound. After this, the heat treatment step may be performed in the air, but more preferable results may be obtained when performed in an inert gas or vacuum atmosphere. Further, these atmospheres may be combined. Depending on the material, the heat treatment may be performed in a state where the heat treatment is performed by using an appropriate pressurizing unit.
［実施例］ 以下に本発明の一実施例について、第２図および第３
図を参照して説明する。第２図に示す製造工程の一例
は、原料の混合工程１と、混合圧着体の製造工程２と、
前熱処理工程３と、成形工程４と、金属間化合物の形成
温度まで加熱する熱処理工程５と、金属間化合物形成後
の後熱処理工程６および仕上げ工程７からなる。Example An example of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to the drawings. An example of the manufacturing process shown in FIG. 2 includes a raw material mixing process 1, a mixed pressure-bonded body manufacturing process 2,
The method includes a pre-heat treatment step 3, a molding step 4, a heat treatment step 5 for heating to a temperature at which an intermetallic compound is formed, and a post-heat treatment step 6 and a finishing step 7 after the formation of an intermetallic compound.
原料を混合する工程１においては、一例としてガスア
トマイズ法により作製した350メッシュ以下のAl粉末
と、350メッシュ以下のスポンジTi粉末を重量分率でTi:
Al＝37.2％:62.8％の割合で、Arガス置換された乾式ボ
ールミルを用いて混合する。In the step 1 of mixing the raw materials, as an example, an Al powder having a size of 350 mesh or less and a sponge Ti powder having a size of 350 mesh or less prepared by a gas atomization method are used in a weight fraction of Ti:
Mixing is performed at a ratio of Al = 37.2%: 62.8% using a dry ball mill in which Ar gas has been replaced.
次に、混合圧着体の製造工程２において、金型プレス
を用いて、所望のばね座形状の混合圧着体（この場合、
圧粉体）を得る。なお、上記工程２の後に焼鈍等の前熱
処理工程３を実施することにより、混合圧着体を製造し
た時の加工歪を除去するようにしてもよい。Next, in the manufacturing step 2 of the mixed pressure-bonded body, a mixed pressure-bonded body having a desired spring seat shape (in this case,
Green compact). In addition, the pre-heat treatment step 3 such as annealing may be performed after the above step 2 to remove the processing strain at the time of manufacturing the mixed pressure-bonded body.
さらに、上記製造工程２によって得られた混合圧着体
に、成形工程４によって鍛造あるいは機械加工等を行っ
てもよい。上記製造工程２によって所望のばね座形状が
得られる場合は、上記熱処理工程３および成形工程４を
省略してもよい。Further, forging or machining may be performed on the mixed press-bonded body obtained in the above-mentioned manufacturing step 2 in the forming step 4. When a desired spring seat shape is obtained by the manufacturing process 2, the heat treatment process 3 and the forming process 4 may be omitted.
上記工程２、あるいは必要に応じて工程2,3,4によっ
て得られた混合圧着体からなる成形品は、熱処理工程５
において、第３図に示した擬似HIPを実施する装置20に
入れられ、金属間化合物が形成される温度まで加熱され
かつ加圧される。この装置20は、圧力媒体としてのアル
ミナ粉末等の固形粉粒体21を満たした耐圧ステンレス鋼
製ポット22と、このポット22に内蔵されたコイル状の抵
抗発熱体であるカンタルヒータ23と、温度検出用の熱電
対24と、ステンレス鋼製の蓋25と、この蓋25を加圧する
油圧シリンダ等の加圧手段26と、上記ポット22を包囲す
る密閉容器状の真空チャンバ27と、このチャンバ27の内
部を排気する排気装置28等を備えて構成されている。チ
ャンバ27はＯリング等のシール材29によって気密が保た
れる。粉粒体21は、耐熱および耐圧性を有するものであ
ればよいから、アルミナ粉末以外のセラミックス粉末や
カーボン粉末等を利用してもよい。The molded article made of the mixed pressure-bonded body obtained in the step 2 or, if necessary, the steps 2, 3, and 4 is subjected to a heat treatment step 5.
In FIG. 3, it is placed in the apparatus 20 for performing the pseudo HIP shown in FIG. 3, and heated and pressurized to a temperature at which an intermetallic compound is formed. The device 20 includes a pressure-resistant stainless steel pot 22 filled with solid particles 21 such as alumina powder as a pressure medium, a coil-like resistance heating element built in the pot 22, a Kanthal heater 23, A thermocouple 24 for detection, a lid 25 made of stainless steel, a pressurizing means 26 such as a hydraulic cylinder for pressurizing the lid 25, a closed container-shaped vacuum chamber 27 surrounding the pot 22, An exhaust device 28 for exhausting the inside of the device is provided. The chamber 27 is kept airtight by a sealing material 29 such as an O-ring. As long as the powder 21 has heat resistance and pressure resistance, ceramic powder or carbon powder other than alumina powder may be used.
上記ポット22に収容されたヒータ23の内側に、ばね座
形状の前記混合圧着体の成形品Ａをセットし、加圧手段
26によって350kgf/cm2の擬似等方圧をかける。また、排
気装置28によってチャンバ27内を排気することにより、
ポット22の内部も排気した状態で、ヒータ23によって前
記成形品Ａを700℃まで加熱する。この時の成形品Ａの
温度は熱電対24によって測定される。成形品Ａは上記温
度に加熱されることにより、自己燃焼焼結による金属間
化合物形成の発熱が観測された。A molded product A of the mixed pressure-bonded body in the shape of a spring seat is set inside the heater 23 accommodated in the pot 22,
A pseudo isotropic pressure of 350 kgf / cm 2 is applied by 26. Further, by exhausting the inside of the chamber 27 by the exhaust device 28,
The molded article A is heated to 700 ° C. by the heater 23 with the inside of the pot 22 evacuated. The temperature of the molded article A at this time is measured by the thermocouple 24. When the molded article A was heated to the above temperature, heat generation due to intermetallic compound formation due to self-combustion sintering was observed.
上記実施例装置20を使用した場合、ポット22内に充填
された粉粒体21によってほぼ等方圧で成形品Ａを加圧で
きるため、成形品Ａをカプセル等の密封容器に封入する
必要がない。しかも、所望の真空度を成形品Ａの表面お
よび内部に及ぼすことができるから、真空雰囲気中で成
形品Ａを金属間化合物形成温度まで加熱することができ
る。When the above-described embodiment apparatus 20 is used, the molded article A can be pressurized with substantially isotropic pressure by the granular material 21 filled in the pot 22, so that it is necessary to enclose the molded article A in a sealed container such as a capsule. Absent. Moreover, since a desired degree of vacuum can be exerted on the surface and inside of the molded article A, the molded article A can be heated to an intermetallic compound formation temperature in a vacuum atmosphere.
このため、成形品Ａに含まれる不純物の除去が図れる
とともに、空孔をさらに減少させることができる。ま
た、必要に応じてチャンバ27の内部を特定のガスに置換
させることにより、ガス雰囲気中で金属間化合物を形成
させることも可能である。For this reason, the impurities contained in the molded article A can be removed, and the pores can be further reduced. In addition, by replacing the inside of the chamber 27 with a specific gas as needed, it is possible to form an intermetallic compound in a gas atmosphere.
金属間化合物が形成された後、上記擬似等方圧と真空
度を維持した状態で成形品Ａを1100℃に保持し、２時間
の後熱処理工程６を行う。この後熱処理工程６を行うこ
とによって、成形品Ａに含まれる空孔を減少させること
ができるとともに、組織の均一化が促進され、更には不
純物の拡散もしくは不純物の除去が図れる。また、必要
に応じてチャンバ27の内部を特定のガスに置換させるこ
とにより、ガス雰囲気中で後熱処理工程６を行うことも
可能である。また、この後熱処理工程６の実施によっ
て、結晶粒の大きさや金属間化合物組織を調整すること
も可能である。After the formation of the intermetallic compound, the molded article A is kept at 1100 ° C. while maintaining the pseudo isotropic pressure and the degree of vacuum, and a post-heat treatment step 6 is performed for 2 hours. By performing the heat treatment step 6 thereafter, the number of pores contained in the molded article A can be reduced, the uniformity of the structure can be promoted, and the diffusion or removal of impurities can be achieved. Further, the post heat treatment step 6 can be performed in a gas atmosphere by replacing the inside of the chamber 27 with a specific gas as needed. Further, the size of the crystal grains and the structure of the intermetallic compound can be adjusted by performing the heat treatment step 6 thereafter.
以上の一連の工程によって、TiAl＋Ti3Alの金属間化
合物からなる、気孔率１％以下のほぼ真密度で軽量かつ
高強度の耐熱，耐酸化性のばね座30（第４図に一例を示
す）が得られた。Through the above series of steps, a heat-resistant, oxidation-resistant spring seat 30 made of a TiAl + Ti 3 Al intermetallic compound having a porosity of 1% or less, substantially true density, light weight, and high strength (an example is shown in FIG. 4) was gotten.
上記製造工程を経て得られたばね座30に、仕上げ工程
７を行ってもよい。例えばバレル加工によってばね座の
表面を滑らかなものにする。あるいは機械加工によって
ばね座表面の研磨を行ったり、表面傷，表面層等の除去
あるいは切断，研削加工等により形状の修正、追加工等
を行う。また、ショットピーニングを行うことにより、
ばね座30の表層部に圧縮残留応力を生じさせれば、ばね
座30の耐久性を更に高めることができる。The finishing step 7 may be performed on the spring seat 30 obtained through the above manufacturing steps. For example, the surface of the spring seat is made smooth by barrel processing. Alternatively, the surface of the spring seat is polished by mechanical processing, the shape is corrected, additional processing, etc. are performed by removing or cutting or grinding surface scratches and surface layers. Also, by performing shot peening,
If a compressive residual stress is generated in the surface portion of the spring seat 30, the durability of the spring seat 30 can be further increased.
第４図に示されたばね座30の一例は、コイルばね31の
内径側を拘束する円柱部32を一体に備えている。第５図
に示されている他の例のばね座33は、コイルばね31の外
径側を拘束する円筒部34を備えている。但し、上記円柱
部32や円筒部34をもたない第６図に示されるようなばね
座35であってもよい。また、第３図中に示される成形品
Ａのように、ばねの内径側を拘束する円筒状の円柱部32
を一体に備えていてコイルばね端末との接触面が平坦な
ばね座であってもよい。また、第７図あるいは第８図に
示されるような平板形状のばね座36にも勿論適用でき
る。An example of the spring seat 30 shown in FIG. 4 integrally includes a cylindrical portion 32 for restraining the inner diameter side of the coil spring 31. A spring seat 33 of another example shown in FIG. 5 has a cylindrical portion 34 for restraining the outer diameter side of the coil spring 31. However, a spring seat 35 as shown in FIG. 6 which does not have the cylindrical portion 32 or the cylindrical portion 34 may be used. Further, as in a molded product A shown in FIG. 3, a cylindrical columnar portion 32 for restraining the inner diameter side of the spring is provided.
And a contact surface with the coil spring terminal may be a flat spring seat. Further, the present invention can of course be applied to a flat spring seat 36 as shown in FIG. 7 or FIG.
第９図に示されたばね座40は、高温雰囲気中で接合さ
れる一対の被接合品41,42を付勢するための装置43に使
用される。この場合、コイルばね31は一方のばね座を兼
ねたホルダ45とばね座40との間に圧縮した状態で設けら
れている。他方のホルダ46は、被接合品42を支持してい
る。なお、第10図に示されるように、ホルダ45とは別体
の第２のばね座47が採用されてもよい。The spring seat 40 shown in FIG. 9 is used in a device 43 for urging a pair of articles 41 and 42 to be joined in a high-temperature atmosphere. In this case, the coil spring 31 is provided in a compressed state between the holder 45 also serving as one spring seat and the spring seat 40. The other holder 46 supports the article 42 to be joined. Note that, as shown in FIG. 10, a second spring seat 47 separate from the holder 45 may be employed.
第11図は、被接合品41,42を押圧するために板ばね50
が使用された例である。この板ばね50は、ばね座51,52,
53によって撓まされた状態で３点支持されている。ばね
座53と被接合品41との間に、中間部材54が介在させられ
ている。FIG. 11 shows a leaf spring 50 for pressing the articles 41 and 42 to be joined.
Is an example where. The leaf spring 50 includes spring seats 51, 52,
It is supported at three points while being bent by 53. An intermediate member 54 is interposed between the spring seat 53 and the article 41 to be joined.
本発明は、上記実施例で示したものに限らず、Ti−Al
系の他の組成についても適用できる。また、他の金属間
化合物を形成する系についても同様である。The present invention is not limited to those shown in the above embodiments,
Other compositions of the system are also applicable. The same applies to a system that forms another intermetallic compound.
［発明の効果］ 本発明の熱処理工程では圧力媒体として粉粒体を用い
かつ、真空あるいは特定のガス雰囲気中で擬似等方圧プ
レスを行うことにより、金属間化合物合成時に発生する
ガスを成形品内部に閉じ込めることなく加圧するため、
カーケンダール効果や発熱反応に伴うガスの発生などに
よる空隙の発生が抑制され、特定のガス雰囲気中で金属
間化合物を合成することも可能である。[Effect of the Invention] In the heat treatment step of the present invention, the gas generated at the time of synthesizing the intermetallic compound is formed into a molded article by using a granular material as a pressure medium and performing quasi-isostatic pressing in a vacuum or a specific gas atmosphere. To pressurize without trapping inside,
The generation of voids due to the Kirkendall effect and the generation of gas accompanying an exothermic reaction is suppressed, and the intermetallic compound can be synthesized in a specific gas atmosphere.
このように圧力媒体に粉粒体を用いる擬似等方圧プレ
スでは、金属間化合物合成時の反応熱によって成形品の
一部が溶融して圧力媒体（粉粒体）に染み出すことが予
想されるが、本発明では、金属間化合物を形成する混合
原料を単に圧縮するだけでなく、圧着することによっ
て、圧着状態の所望のばね座形状にしておくため、金属
間化合物合成時に一部生じる可能性のある溶融相を、成
形品全体にわたって均一かつ小さな体積で分散させるこ
とができ、溶融相を緻密化して前記圧力媒体への染み出
しを回避しつつ反応を終了させることができる。これら
の理由から、本発明によれば比較的低い加圧力（例えば
350kgf/cm2）により、高密度（例えば気孔率１％以下）
の金属間化合物からなるばね座を製造することができ
る。As described above, in the pseudo isotropic pressure press using the granular material as the pressure medium, it is expected that a part of the molded product is melted and exuded into the pressure medium (the granular material) due to the reaction heat at the time of the synthesis of the intermetallic compound. However, in the present invention, since the mixed raw material forming the intermetallic compound is not merely compressed, but is also pressed, to form a desired spring seat shape in a pressed state, a part of the mixed material may be generated during the synthesis of the intermetallic compound. It is possible to disperse the molten phase having a uniform property in a small volume throughout the molded article, and to terminate the reaction while densifying the molten phase to avoid seepage into the pressure medium. For these reasons, according to the present invention, a relatively low pressure (eg,
350kgf / cm 2 ), high density (for example, porosity 1% or less)
Of the intermetallic compound can be manufactured.
そして請求項1,2に記載した発明によれば、金属間化
合物を形成する熱処理を行う前に前熱処理工程を行って
不純物を除去するため、金属間化合物形成の際に、不純
物ガスとなって発生し空隙を形成させ金属間化合物の緻
密化を阻害するといった不具合に対して特に有効であ
る。すなわち本発明のように金属間化合物を形成すると
同時に緻密化を行わせる反応焼結の場合にきわめて大き
な効果を上げることができる。According to the first and second aspects of the present invention, since the impurities are removed by performing the pre-heat treatment step before the heat treatment for forming the intermetallic compound, the gas becomes an impurity gas when the intermetallic compound is formed. It is particularly effective for the problem that it is generated and forms voids and hinders densification of the intermetallic compound. That is, an extremely great effect can be obtained in the case of the reaction sintering in which the intermetallic compound is formed and the densification is performed at the same time as in the present invention.
さらに請求項２に記載した発明では、金属間化合物形
成後に行われる後熱処理工程によって、空孔の減少、組
織の均一化、不純物の拡散除去、結晶粒の大きさの調整
などが行われるため、請求項１による効果に加えて、反
応焼結においてさらに大きな効果を上げることができ
る。Further, in the invention described in claim 2, the post-heat treatment performed after the formation of the intermetallic compound reduces the number of vacancies, homogenizes the structure, removes diffusion of impurities, adjusts the size of crystal grains, and the like. In addition to the effect according to the first aspect, a further great effect can be obtained in the reaction sintering.
これらの理由により、本発明によれば、金属間化合物
を主体とする様々な形状のばね座を、形状に制約される
ことなく簡易な工程により得ることができ、従来にはな
かった金属間化合物を主体とするばね座を低コストで提
供できる。For these reasons, according to the present invention, spring seats of various shapes mainly composed of an intermetallic compound can be obtained by a simple process without being restricted by the shape, and an intermetallic compound that has not existed conventionally Can be provided at low cost.
第１図は本発明方法を示す工程説明図、第２図は本発明
の一実施例を示す工程説明図、第３図は擬似HIPを実施
する装置の断面図、第４図はばね座が使用されたコイル
ばね装置の側面図、第５図はばね座の他の例を示すコイ
ルばね装置の断面図、第６図はばね座の更に別の例を示
す側面図、第７図ないし第11図はそれぞれ互いに異なる
態様のばね座が使用された装置の一部を示すそれぞれ断
面図である。 Ａ……混合圧着体の成形品、20……擬似HIPを実施する
ための装置、21……粉粒体、30……ばね座、33……ばね
座、35,36……ばね座、40……ばね座、47……ばね座、5
1,52,53……ばね座。FIG. 1 is a process explanatory view showing the method of the present invention, FIG. 2 is a process explanatory view showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of an apparatus for performing a pseudo HIP, and FIG. FIG. 5 is a sectional view of a coil spring device showing another example of a spring seat, FIG. 6 is a side view showing another example of the spring seat, FIGS. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a device using a different type of spring seat. A: A molded product of a mixed pressure-bonded body, 20: an apparatus for performing pseudo HIP, 21: powder and granular material, 30: spring seat, 33: spring seat, 35, 36 ... spring seat, 40 …… Spring seat, 47 …… Spring seat, 5
1,52,53 …… Spring seat.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 繁美 神奈川県横浜市磯子区新磯子町１番地 株式会社日発グループ中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−229907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−243234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 3/10 - 3/14 B30B 11/00 F16F 1/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigemi Sato 1 Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Within the Nikka Group Central Research Laboratory (56) References JP-A-61-229907 (JP, A) JP-A-63-243234 (JP, A) JP-A-62-280303 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22F 3/10-3/14 B30B 11/00 F16F 1/12
Claims (2)
た複数の元素を含有する混合原料を圧着しかつ所望のば
ね座形状に成形して混合圧着体の成形品を得る工程と、 上記混合圧着体を下記熱処理温度以下の温度に加熱して
該混合圧着体に含まれる不純物を除去する前熱処理工程
と、 上記前熱処理工程を行ったのち、密閉容器に封入されて
いない上記混合圧着体の成形品を、真空雰囲気あるいは
特定のガス雰囲気中で、金属間化合物が形成される温度
条件に耐える耐熱性を有した粉粒体を圧力媒体として用
いる擬似等方圧プレスによって、金属間化合物が形成さ
れる熱処理温度のもとで加圧することにより金属間化合
物を形成する熱処理工程と、 を具備したことを特徴とする金属間化合物を主体とする
ばね座の製造方法。1. A step of pressing a mixed raw material containing a plurality of elements mixed at a composition ratio to form an intermetallic compound and forming it into a desired spring seat shape to obtain a molded product of a mixed pressed body. A pre-heat treatment step of heating the mixed pressure-bonded body to a temperature equal to or lower than the following heat treatment temperature to remove impurities contained in the mixed pressure-bonded body; and after performing the pre-heat treatment step, the mixed pressure-bonded body not sealed in a closed container. In a vacuum atmosphere or a specific gas atmosphere, the intermetallic compound is pressed by a pseudo isotropic pressure press using a heat-resistant powder or granular material as a pressure medium in a vacuum atmosphere or a specific gas atmosphere. A heat treatment step of forming an intermetallic compound by applying pressure at a heat treatment temperature to be formed, and a method of manufacturing a spring seat mainly comprising an intermetallic compound.
た複数の元素を含有する混合原料を圧着しかつ所望のば
ね座形状に成形して混合圧着体の成形品を得る工程と、 上記混合圧着体を下記熱処理温度以下の温度に加熱して
該混合圧着体に含まれる不純物を除去する前熱処理工程
と、 上記前熱処理工程を行ったのち、密閉容器に封入されて
いない上記混合圧着体の成形品を、真空雰囲気あるいは
特定のガス雰囲気中で、金属間化合物が形成される温度
条件に耐える耐熱性を有した粉粒体を圧力媒体として用
いる擬似等方圧プレスによって、金属間化合物が形成さ
れる熱処理温度のもとで加圧することにより金属間化合
物を形成する熱処理工程と、 上記金属間化合物が形成されたのち該金属間化合物の固
相線以下の温度域に保持することによって金属間化合物
組織を調整する後熱処理工程と、 を具備したことを特徴とする金属間化合物を主体とする
ばね座の製造方法。2. A step of crimping a mixed raw material containing a plurality of elements mixed at a composition ratio to form an intermetallic compound and forming it into a desired spring seat shape to obtain a molded product of a mixed crimped body. A pre-heat treatment step of heating the mixed pressure-bonded body to a temperature equal to or lower than the following heat treatment temperature to remove impurities contained in the mixed pressure-bonded body; and after performing the pre-heat treatment step, the mixed pressure-bonded body not sealed in a closed container. In a vacuum atmosphere or a specific gas atmosphere, the intermetallic compound is pressed by a pseudo isotropic pressure press using a heat-resistant powder or granular material as a pressure medium in a vacuum atmosphere or a specific gas atmosphere. A heat treatment step of forming an intermetallic compound by applying pressure at a heat treatment temperature to be formed, and maintaining the intermetallic compound in a temperature range below the solidus of the intermetallic compound after the intermetallic compound is formed. Method for producing a spring seat mainly an intermetallic compound characterized by comprising a heat treatment step, the after adjusting the intermetallic compound tissue Te.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08834390A JP3218241B2 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08834390A JP3218241B2 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304A JPH04304A (en) | 1992-01-06 |
| JP3218241B2 true JP3218241B2 (en) | 2001-10-15 |
Family
ID=13940208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08834390A Expired - Fee Related JP3218241B2 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218241B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3839493B2 (en) * | 1992-11-09 | 2006-11-01 | 日本発条株式会社 | Method for producing member made of Ti-Al intermetallic compound |
| US5768679A (en) * | 1992-11-09 | 1998-06-16 | Nhk Spring R & D Center Inc. | Article made of a Ti-Al intermetallic compound |
| IT1303004B1 (en) * | 1998-04-29 | 2000-10-20 | Cima Comp It Molle Acciaio | ELASTIC ELEMENT FOR MOLDS WITH HIGH USEFUL LIFE |
| JP2008121822A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Bridgestone Corp | Vibration-isolation structure and its manufacturing method |
| CN101947617B (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 哈尔滨工业大学 | Double-chamber high-temperature forging and forming device of TiAl intermetallic compound forge piece and method thereof |
| CN105431651B (en) * | 2014-05-28 | 2017-09-26 | 日本发条株式会社 | Suspension is with spring assembly and suspension helical spring |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP08834390A patent/JP3218241B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04304A (en) | 1992-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3839493B2 (en) | Method for producing member made of Ti-Al intermetallic compound | |
| KR100721780B1 (en) | Method for manufacturing high strength ultra-fine/nano-structured Al/AlN or Al alloy/AlN composite materials | |
| US9777347B2 (en) | Manufacture of near-net shape titanium alloy articles from metal powders by sintering with presence of atomic hydrogen | |
| CN111822711B (en) | High-density titanium or titanium alloy part and powder metallurgy mold filling manufacturing method thereof | |
| US5445787A (en) | Method of extruding refractory metals and alloys and an extruded product made thereby | |
| JP3218241B2 (en) | Method of manufacturing spring seat mainly composed of intermetallic compound | |
| JPH03503663A (en) | Composite material manufacturing method | |
| US5768679A (en) | Article made of a Ti-Al intermetallic compound | |
| JPH0130898B2 (en) | ||
| US4143208A (en) | Method of producing tubes or the like and capsule for carrying out the method as well as blanks and tubes according to the method | |
| JP3218242B2 (en) | Manufacturing method of valve train parts mainly composed of intermetallic compounds | |
| US4594217A (en) | Direct powder rolling of dispersion strengthened metals or metal alloys | |
| JP3259959B2 (en) | Composite material and method for producing the same | |
| JPH02200743A (en) | Method for compacting ti-al series intermetallic compound member | |
| US4832760A (en) | Method for refining microstructures of prealloyed titanium powder compacts | |
| RU2015851C1 (en) | Method of preparing of powder alloy on copper-base | |
| JPS5913037A (en) | Production of w-ni-fe sintered alloy | |
| JP2843644B2 (en) | Method for producing composite material at least partially composed of an intermetallic compound | |
| JP2588889B2 (en) | Forming method of Ti-Al based intermetallic compound member | |
| RU2032496C1 (en) | Method of obtaining aluminides of transition metals | |
| JP2730284B2 (en) | Manufacturing method of Al-Si alloy sintered forged parts | |
| JPH03188230A (en) | Elastic member essentially consisting of intermetallic compound and its manufacture | |
| KR100218658B1 (en) | Manufacturing method of ti-al intermetallic compound | |
| JP3691399B2 (en) | Method for producing hot-worked aluminum alloy powder | |
| JPH03191003A (en) | Elastic member containing intermetallic compound as essential body and manufacture thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090803 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |