JP3328620B2 - 低酸素金属粉末製品の製造方法 - Google Patents
低酸素金属粉末製品の製造方法Info
- Publication number
- JP3328620B2 JP3328620B2 JP31769599A JP31769599A JP3328620B2 JP 3328620 B2 JP3328620 B2 JP 3328620B2 JP 31769599 A JP31769599 A JP 31769599A JP 31769599 A JP31769599 A JP 31769599A JP 3328620 B2 JP3328620 B2 JP 3328620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- capsule
- powder
- product
- metal powder
- 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
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低酸素金属粉末製
品の製造方法に関し、特に低酸素の高速度工具鋼や合金
工具鋼の棒管材等の製造に好適な製造方法に関する。
品の製造方法に関し、特に低酸素の高速度工具鋼や合金
工具鋼の棒管材等の製造に好適な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速度工具鋼や合金工具鋼は多くの元素
が添加されているため、溶製法による製造ではインゴッ
トに偏析が起こりやすく均一な炭化物粒度で微細均一な
組成を得ることは困難である。しかし、粉末法ではバル
クとしての粉末に殆ど偏析がないので、これを固めて焼
結すれば、偏析を少なくかつ結晶粒を微細にでき、さら
に炭化物を微細にかつ均一に分散させることができ、し
たがって靱性が高く、かつ、切削性の良好な鋼を製造す
ることが可能である。
が添加されているため、溶製法による製造ではインゴッ
トに偏析が起こりやすく均一な炭化物粒度で微細均一な
組成を得ることは困難である。しかし、粉末法ではバル
クとしての粉末に殆ど偏析がないので、これを固めて焼
結すれば、偏析を少なくかつ結晶粒を微細にでき、さら
に炭化物を微細にかつ均一に分散させることができ、し
たがって靱性が高く、かつ、切削性の良好な鋼を製造す
ることが可能である。
【０００３】しかし、従来の粉末法による高速度鋼の製
造では、アトマイズ法により得られた粉末を熱間静水圧
プレス（ＨＩＰ）で加圧焼結したのち鍛造または押出し
により製品とするか、あるいは、冷間静水圧プレス（Ｃ
ＩＰ）により加圧して充填率を上げておいてから加熱し
てのち鍛造または押出しして製品とするので、粉末製造
工程において粉末表面が酸化され製品自体の酸素含有量
が高くなり、製品の抗折力等の靱性が低くなる問題があ
った。
造では、アトマイズ法により得られた粉末を熱間静水圧
プレス（ＨＩＰ）で加圧焼結したのち鍛造または押出し
により製品とするか、あるいは、冷間静水圧プレス（Ｃ
ＩＰ）により加圧して充填率を上げておいてから加熱し
てのち鍛造または押出しして製品とするので、粉末製造
工程において粉末表面が酸化され製品自体の酸素含有量
が高くなり、製品の抗折力等の靱性が低くなる問題があ
った。
【０００４】上記の問題点を解決するものとして、アト
マイズ粉末を高温下で真空に引いて脱気して酸素量を下
げて熱間鍛造する方法が、特開平2-138403号公報に提案
されている。該公報に記載の方法では真空雰囲気に近い
高温雰囲気で脱気されるため、鋼粉末中のＣとＯが反応
して自己還元作用が促進され、製品中の酸素濃度を低く
することができるとされている。
マイズ粉末を高温下で真空に引いて脱気して酸素量を下
げて熱間鍛造する方法が、特開平2-138403号公報に提案
されている。該公報に記載の方法では真空雰囲気に近い
高温雰囲気で脱気されるため、鋼粉末中のＣとＯが反応
して自己還元作用が促進され、製品中の酸素濃度を低く
することができるとされている。
【０００５】しかし、この方法においても、高温で真空
に脱気するため複雑な設備がかかりかつ工程が複雑であ
り、しかも上記の真空還元するのに時間を要するためコ
ストが高くなり実用性になお問題があった。
に脱気するため複雑な設備がかかりかつ工程が複雑であ
り、しかも上記の真空還元するのに時間を要するためコ
ストが高くなり実用性になお問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記のような従来技術の問題点を解消する
ことにあり、複雑な設備を必要とすることなく、工程が
簡単で、実用的で、かつコスト的に安価な低酸素の粉末
高速度工具鋼や合金工具鋼の棒管状製品の製造方法を提
供することにある。
する課題は、上記のような従来技術の問題点を解消する
ことにあり、複雑な設備を必要とすることなく、工程が
簡単で、実用的で、かつコスト的に安価な低酸素の粉末
高速度工具鋼や合金工具鋼の棒管状製品の製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの、本発明における低酸素金属粉末製品の製造方法
は、１）炭素を含有する金属アトマイズ粉末を押出しカ
プセルに充填率８５％以下になるように充填するととも
に、該押出しカプセル内に酸素やＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ等
の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素を不可逆的に
吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であるＴａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれらの合金の１
種又は２種以上を装入し、室温でカプセル内を１０-1at
m以下に減圧して密封した後、該カプセルを１０００℃
以上に徐加熱して一定時間保持した後、熱間押出しする
ことからなる。
めの、本発明における低酸素金属粉末製品の製造方法
は、１）炭素を含有する金属アトマイズ粉末を押出しカ
プセルに充填率８５％以下になるように充填するととも
に、該押出しカプセル内に酸素やＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ等
の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素を不可逆的に
吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であるＴａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれらの合金の１
種又は２種以上を装入し、室温でカプセル内を１０-1at
m以下に減圧して密封した後、該カプセルを１０００℃
以上に徐加熱して一定時間保持した後、熱間押出しする
ことからなる。
【０００８】本発明は、酸素還元に必要な充分な量の炭
素を含有する場合はその炭素を含有するアトマイズ金属
粉末を、カプセル内に充填率８５％以下になるように充
填し、さらに該押出しカプセル内に酸素やＣＯ、Ｃ
Ｏ2、Ｈ2Ｏ等の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素
を不可逆的に吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であ
るＴａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれら
の合金の１種又は２種以上を装入する。次いで、１００
０℃以上の温度に徐加熱し、一定時間保持することによ
りカプセル内の金属粉末表面の酸化物を均一に還元す
る。カプセル内の粉末の充填率は８５％以下にすること
により、アトマイズ金属粉末にはフリー界面が多く残存
し、粉末中の炭素による酸素の還元作用がより効果的に
促進される。さらに、カプセルは１０-1atm以下に減圧
されているので、カプセル中の酸素の量もその分だけ少
なく、低酸素の粉末製品が得られる。
素を含有する場合はその炭素を含有するアトマイズ金属
粉末を、カプセル内に充填率８５％以下になるように充
填し、さらに該押出しカプセル内に酸素やＣＯ、Ｃ
Ｏ2、Ｈ2Ｏ等の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素
を不可逆的に吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であ
るＴａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれら
の合金の１種又は２種以上を装入する。次いで、１００
０℃以上の温度に徐加熱し、一定時間保持することによ
りカプセル内の金属粉末表面の酸化物を均一に還元す
る。カプセル内の粉末の充填率は８５％以下にすること
により、アトマイズ金属粉末にはフリー界面が多く残存
し、粉末中の炭素による酸素の還元作用がより効果的に
促進される。さらに、カプセルは１０-1atm以下に減圧
されているので、カプセル中の酸素の量もその分だけ少
なく、低酸素の粉末製品が得られる。
【０００９】さらに、還元された酸化ガス中の酸素をカ
プセル内に装入したＴｉ、Ｔａ等の金属により反応吸着
させることにより、昇温時の酸化反応が抑制されること
により、より安定した低酸素の粉末製品が得られる。
プセル内に装入したＴｉ、Ｔａ等の金属により反応吸着
させることにより、昇温時の酸化反応が抑制されること
により、より安定した低酸素の粉末製品が得られる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例として、表１に記載の化学成
分の、平均粒径１００μｍのガスアトマイズ金属粉末を
軟鋼板製の直径１５０ｍｍ、高さ６８０ｍｍの円筒カプ
セルに表２に示す充填率で充填し、かつ、このカプセル
内にさらにＴｉを４００ｇ装入し、溶接により仮封して
室温で脱気したのち密封した。
分の、平均粒径１００μｍのガスアトマイズ金属粉末を
軟鋼板製の直径１５０ｍｍ、高さ６８０ｍｍの円筒カプ
セルに表２に示す充填率で充填し、かつ、このカプセル
内にさらにＴｉを４００ｇ装入し、溶接により仮封して
室温で脱気したのち密封した。
【００１１】
【表１】
【００１２】次いで、５００℃以下の低温域で脱気し、
密封した後、このカプセルを１０００℃以上の成分に応
じた適宜の高温に徐加熱昇温し、粉末中の炭素による還
元反応を進行させて脱酸するために該温度に一定時間保
持したのち、さらに成分に応じた熱間押出し最適温度に
一定時間保持したのち熱間押出し加工を行った。これら
の加熱保持温度、保持時間、熱間押出し加工条件あるい
は熱間静水圧プレス加工条件、および得られた製品の酸
素含有量を表２に示す。
密封した後、このカプセルを１０００℃以上の成分に応
じた適宜の高温に徐加熱昇温し、粉末中の炭素による還
元反応を進行させて脱酸するために該温度に一定時間保
持したのち、さらに成分に応じた熱間押出し最適温度に
一定時間保持したのち熱間押出し加工を行った。これら
の加熱保持温度、保持時間、熱間押出し加工条件あるい
は熱間静水圧プレス加工条件、および得られた製品の酸
素含有量を表２に示す。
【００１３】従来法として、上記と同様に平均粒径１０
０μｍのガスアトマイズ金属粉末を軟鋼板製の直径１５
０ｍｍ、高さ６８０ｍｍの円筒カプセルに充填したの
ち、冷間静水圧プレスにより加圧成形して得たビレット
を所定の温度に加熱したのち熱間押出し加工して製品と
したものの酸素量を表２に示す。
０μｍのガスアトマイズ金属粉末を軟鋼板製の直径１５
０ｍｍ、高さ６８０ｍｍの円筒カプセルに充填したの
ち、冷間静水圧プレスにより加圧成形して得たビレット
を所定の温度に加熱したのち熱間押出し加工して製品と
したものの酸素量を表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２からわかるように、従来法による製品
は酸素含有量が８０〜１００ppmと高く、これは表１の
出発原料中の酸素含有量と殆ど同じである。これに対
し、本発明の製品の中心部における酸素含有量は２０〜
４０ppmであり、外周部においても３５ppm以下と極めて
低酸素の製品が短時間で得られることがわかる。なお、
Ｔｉ以外のＴａ、Ｚｒ等の金属又は合金を装入した場合
においても同様の効果が確認されている。
は酸素含有量が８０〜１００ppmと高く、これは表１の
出発原料中の酸素含有量と殆ど同じである。これに対
し、本発明の製品の中心部における酸素含有量は２０〜
４０ppmであり、外周部においても３５ppm以下と極めて
低酸素の製品が短時間で得られることがわかる。なお、
Ｔｉ以外のＴａ、Ｚｒ等の金属又は合金を装入した場合
においても同様の効果が確認されている。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、還元に
必要な量の炭素を含有するアトマイズ金属粉末を、押出
しカプセルに充填率８５％以下になるように充填すると
共に、この押出しカプセルに酸素やＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ
等の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素を不可逆的
に吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であるＴａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれらの合金の１
種又は２種以上を装入することにより、アトマイズ金属
粉末にフリー界面を出来るだけ多く残存させ、さらに、
カプセル内を１０-1atm以下に減圧して酸素量を少なく
しているので、加熱保持するだけで粉末中の炭素による
酸素の還元作用をより効果的に進行でき従来法に比して
より低酸素の粉末製品が得られる。
必要な量の炭素を含有するアトマイズ金属粉末を、押出
しカプセルに充填率８５％以下になるように充填すると
共に、この押出しカプセルに酸素やＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ
等の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素を不可逆的
に吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であるＴａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれらの合金の１
種又は２種以上を装入することにより、アトマイズ金属
粉末にフリー界面を出来るだけ多く残存させ、さらに、
カプセル内を１０-1atm以下に減圧して酸素量を少なく
しているので、加熱保持するだけで粉末中の炭素による
酸素の還元作用をより効果的に進行でき従来法に比して
より低酸素の粉末製品が得られる。
【００１７】またＴｉ等の酸化ガス中の酸素と親和力が
強く、酸素を不可逆的に吸収する金属又は合金をカプセ
ル内に装入しているので、さらに、外〜内周まで均一に
バラツキの小さい低酸素の粉末製品を得ることができ
る。
強く、酸素を不可逆的に吸収する金属又は合金をカプセ
ル内に装入しているので、さらに、外〜内周まで均一に
バラツキの小さい低酸素の粉末製品を得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 源隆 兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番 地 山陽特殊製鋼株式会社内 審査官 山本 一正 (56)参考文献 特開 平６−57365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−99012（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 3/20
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素を含有する金属アトマイズ粉末を押
出しカプセルに充填率８５％以下になるように充填する
とともに、該押出しカプセル内に酸素やＣＯ、ＣＯ2、
Ｈ2Ｏ等の酸化ガス中の酸素と親和力が強く、酸素を不
可逆的に吸収し、かつ、融点が１０００℃以上であるＴ
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｅ、Ｙ等の金属やこれらの合
金の１種又は２種以上を装入し、室温でカプセル内を１
０-1atm以下に減圧して密封した後、該カプセルを１０
００℃以上に徐加熱して一定時間保持した後、熱間押出
しすることを特徴とする低酸素金属粉末製品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31769599A JP3328620B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 低酸素金属粉末製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31769599A JP3328620B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 低酸素金属粉末製品の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06112280A Division JP3100830B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 低酸素金属粉末製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109905A JP2000109905A (ja) | 2000-04-18 |
| JP3328620B2 true JP3328620B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18091003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31769599A Expired - Lifetime JP3328620B2 (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 低酸素金属粉末製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328620B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT500561B1 (de) * | 2004-05-26 | 2006-12-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zum schweissen eines gesinterten formkörpers |
-
1999
- 1999-11-09 JP JP31769599A patent/JP3328620B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000109905A (ja) | 2000-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4379719A (en) | Aluminum powder alloy product for high temperature application | |
| WO2011152553A1 (ja) | 銅粉、クロム粉または鉄粉を配合したチタン合金複合粉、これを原料としたチタン合金材及びその製造方法 | |
| US4464199A (en) | Aluminum powder alloy product for high temperature application | |
| EP2376248B1 (en) | Method for the manufacture of a metal part | |
| US3950166A (en) | Process for producing a sintered article of a titanium alloy | |
| WO2011152359A1 (ja) | セラミックスを含有したチタン合金複合粉およびその製造方法、これを用いた緻密化されたチタン合金材およびその製造方法 | |
| US5445787A (en) | Method of extruding refractory metals and alloys and an extruded product made thereby | |
| US3704115A (en) | High alloy steel powders and their consolidation into homogeneous tool steel | |
| US6231807B1 (en) | Dispersion hardening alloy and method for the production of the alloy | |
| JPS6312926B2 (ja) | ||
| US4518441A (en) | Method of producing metal alloys with high modulus of elasticity | |
| AT406349B (de) | Verfahren zur herstellung eines metallpulvers mit einem sauerstoffgehalt von weniger als 300 ppm und verfahren zur herstellung geformter pulvermetallurgischer metallprodukte aus diesem metallpulver | |
| JP2012041583A (ja) | チタン製品またはチタン合金製品の製造方法 | |
| JPH0130898B2 (ja) | ||
| JP3071118B2 (ja) | 微細な添加元素が添加されたＮｉＡｌ金属間化合物を製造する方法 | |
| JP3328620B2 (ja) | 低酸素金属粉末製品の製造方法 | |
| JP3113144B2 (ja) | 高密度焼結チタン合金の製造方法 | |
| JP3100830B2 (ja) | 低酸素金属粉末製品の製造方法 | |
| JPH0225961B2 (ja) | ||
| US4410488A (en) | Powder metallurgical process for producing a copper-based shape-memory alloy | |
| NZ534239A (en) | Capacitor-grade lead wires with increased tensile strength and hardness | |
| JPH05171321A (ja) | 高密度粉末焼結用チタン合金 | |
| JP4326110B2 (ja) | Ｔｉ−Ａｌ金属間化合物部材の製造方法 | |
| JP2737487B2 (ja) | 高密度粉末焼結用チタン合金の製造方法 | |
| JP2689486B2 (ja) | 低酸素粉末高速度工具鋼の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712 Year of fee payment: 8 |