JP5252798B2

JP5252798B2 - ナノサイズ／サブミクロン均質粒状組織を有する構造構成部品を形成する方法

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Publication number: JP5252798B2
Application number: JP2006313860A
Authority: JP
Inventors: ラムクマール・カシュヤップ・オルガンティ; パツァヤンヌール・ラマナサン・スブラマニアン; ジャドソン・スローン・マルテ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: EP1787735A1; JP2007167952A; DE602006011999D1; US20070261458A1; US7296453B1; EP1787735B1

Description

本開示は、構造構成部品の製作方法に関する。より具体的には、本開示は、高強度構造用途に用いられる構造構成部品のための製作方法に関する。なお一層具体的には、本開示は、均質ナノ／サブミクロン粒状組織を有する構成部品が得られる構造構成部品の製作方法に関する。

高強度エンジニアリング構成部品が、当技術分野で知られている。当技術分野では、塑性変形を利用して、様々な金属材料の被加工構成部品の１つ又はそれ以上の物理的特性を組織的に変化させかつ強化してきた。１つのそのような公知の方法では、金型の変形加工チャネル内に可動面を有する金型を使用する必要がある。可動面は、変形加工チャネル内での変形加工プロセス中に、被加工材料と共に移動する。ビレットは、変形加工処理により向上した強度及び延性のような所望の特性が得られるように選択されてきた。しかしながら、そのようなビレットを用いた構成は、一部にはビレット又は所望の構造構成部品が非常に複雑かつ面倒な金型構造を用いることによってのみ形成することができるという理由により、高価である。複雑な金型構造及び構成部品は、使用しまた作るのに費用がかかる。それらは、金型を形成するだけでなく操作するのにも付加的な費用が必要であり、また多数の構造構成部品又はビレットを製造するための金型を保守するのにも付加的な費用が必要である。

さらに、そのような公知の金型は、１つの一般的な方向において又は被加工材料の面に対してのみ摩擦が最小になるという有害な作用及び金型構成要素を有する。そのような金型では、スライド金型構成要素が移動する相補的位置のみにおいて摩擦が最小になる。そのような摩擦の低下は、用途次第で限られた組織的強化をもたらすことができるだけである。金型構成要素と構造被加工構成部品との間での被加工材料の別の側面に対する摩擦は、相対的に大きい。このことにより、得られた構造構成部品内に不均質サイズ粒子が生成される。１つの側面に対する摩擦の増大に起因するこの不均質状態は、機械的特性の不足に関連する。このことは、構造用途次第では１つ又はそれ以上の不測の有害な事態を引き起こす可能性がある。
米国特許第５，４００，６３３号公報米国特許出願公開第２００３／０１１８４４５号公報 S.L., Semiatin et al., "Equal Channel Angular Extrusion of Difficult-To-Work Alloys", Materials and Design, Volume 21, pp. 311-322,2000.

従って、塑性変形プロセスを行うのに高価な金型又は金型構成要素を必要としない改善した処理ステップを含む製作方法を開発する必要性が存在する。さらに、被加工構成部品の断面全体にわたって均質サブミクロン粒子サイズが得られる製作方法を開発する必要性が存在する。

本開示の第１の態様によると、前端部、後端部及び複数の側面を有する被加工物を処理する方法を提供する。本方法は、縦方向軸線を有する入口チャネルと、出口チャネルとを有する金型を準備するステップを有する。入口チャネル及び出口チャネルは、互いに連結される。本方法は、被加工物を入口チャネル内に置くステップと、金型と被加工物の少なくとも１つの側面との間に第１の犠牲材料を配置するステップとを有する。本方法はまた、出口チャネルを通して第１の犠牲材料及び被加工材料を押出すステップを有する。

本開示の別の態様によると、本方法では、前端部及び後端部が露出されかつ実質的に第１の犠牲材料と接触しない。

本開示のさらに別の態様によると、本方法では、複数の側面の全てが第１の犠牲材料と接触した状態にある。

本開示のさらに別の態様によると、本方法では、第１の犠牲材料及び被加工物が各々、平坦な合せ面を有する実質的に直角形状の部材である。

本開示のさらに別の態様によると、本方法は、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル基合金、析出物で強化したニッケル基合金、ガンマプライム析出物で強化したニッケル基合金又はニッケル基超合金、Ｃｏ基超合金、酸化物分散強化合金、多層材料の組合せ、鉄基合金及びアルミニウム基合金、並びにチタン及びチタン合金から成る群から選択された被加工物を有する。

本開示の別の態様によると、本方法は、炭素、黒鉛、アルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金から成る群から選択された第１の犠牲材料を有する。

本開示のさらに別の態様によると、本方法は、被加工物内に形成されたサブミクロンサイズ粒子を有する。粒子は、被加工物の断面全体にわたって実質的に均質な状態で配置される。

本開示のさらに別の態様によると、本方法では、第１の犠牲材料が押出し中に被加工物との間の摩擦を低下させるような方法で被加工物を囲む。本方法はまた、金型を通しての第１の犠牲材料及び被加工物の押出しを任意選択的に繰り返すステップを有する。

本開示の別の態様によると、本方法では、第１の犠牲材料が被加工物と実質的に同一の流動応力を有する。

本開示の別の態様によると、本方法は、第１の犠牲材料を有し、金型は、第１の犠牲材料との間の接触面において第１の摩擦係数を有する。第１の摩擦係数は、金型と被加工物との間の第２の接触面間に存在する第２の摩擦係数とは異なる。

本開示の別の態様によると、本方法では、犠牲材料及び被加工物が入口チャネルを実質的に満たす。

本開示の別の態様によると、本方法では、第１の犠牲材料及び被加工物が出口チャネルを実質的に満たす。

本開示の別の態様によると、本方法は、第１の垂直方向軸線を有する第１の犠牲材料と第２の垂直方向軸線を有する被加工物とを有する。第１の垂直方向軸線及び第２の垂直方向軸線は、角度を形成する。角度はおよそゼロである。

本開示の別の態様によると、前端部、後端部及び複数の側面を有する被加工物を処理する方法を提供する。本方法は、入口チャネルと縦方向軸線と出口チャネルとを有する金型を準備するステップを有する。入口チャネル及び出口チャネルは、互いに連結され、本方法はまた、被加工物を入口チャネル内に置くステップと共に、金型と被加工物の少なくとも１つの側面との間に第１の犠牲材料を配置するステップを有する。本方法はさらに、金型と被加工物の少なくとも１つの他の側面との間に第２の犠牲材料を配置するステップと共に、金型を通してまた出口チャネルを通して第１の犠牲材料、第２の犠牲材料及び被加工物を押出すステップを有する。

本開示の別の態様によると、本方法では、第１の犠牲材料が被加工物とおよそ同一のサイズである。

本開示の別の態様によると、本方法では、第２の犠牲材料が被加工物とおよそ同一のサイズである。

本開示のさらに別の態様によると、本方法では、第２の犠牲材料及び第１の犠牲材料各々が流動応力を有する。流動応力は、被加工物の流動応力よりも小さい。

本開示の別の態様によると、本方法では、前端部及び後端部が露出されかつ実質的に第１の犠牲材料及び第２の犠牲材料と接触しない。

本開示の別の態様によると、本方法では、複数の側面の全てが第１の犠牲材料及び第２の犠牲材料のいずれかと接触した状態にある。

本開示の別の態様によると、本方法は、被加工物に対して垂直にクランプ力を与えて金型内に被加工複合体を保持するステップを有する。

本開示の別の態様によると、本方法はさらに、金型を通して被加工物と共に第１の犠牲材料及び第２の犠牲材料を繰り返し押出すステップを含む。

本開示の別の態様によると、押出し装置を提供する。本装置は、「Ｌ字」形状押出しチャネルを形成した第１の「Ｌ字」形状金型空洞と押出しチャネル内の複数の犠牲材料とを有する。本装置ではまた、複数の犠牲材料が被加工物の第１の側面及び第２の側面と接触する。被加工物はまた、前部側と後部側とを有する。本装置ではさらに、複数の犠牲材料は、押出しチャネルを通して押出すと被加工物材料の第１及び第２の側面に対して剪断変形を与え、また複数の犠牲材料は、前部側及び後部側をそのままの状態で残す。

本明細書では、以下に図面を参照して様々な実施形態を説明する。

様々な図全体にわたって同じ参照符号が同様の構成要素を示す図面を参照することにする。本開示の製作方法は、被加工材料の変形（ひずみ）により生じる被加工材料のミクロ組織を制御（調整）する。製作方法は、第１の犠牲材料及び幾つかの形態では第２の犠牲材料を用いて、金型と被加工物との間の摩擦を低下させ、従って被加工材料又は被加工物内に均質ナノ／サブミクロンサイズ粒子を形成する。

ここで図１を参照すると、本開示の製作方法１０のプロセスフローチャートを示している。本方法１０は、金型を構成する第１のステップ１２を有する。その後、本方法は、ステップ１４に進む。ステップ１４では、本方法は、金型内に被加工物を供給するステップを有する。被加工物は、塑性変形を受けて、調整マイクロ組織を形成することになる材料として形成される。その後、本方法は、ステップ１６に進む。ステップ１６では、第１の犠牲材料が調製される。第１の犠牲材料は、被加工材料の寸法と相補的である寸法を有する。第１の犠牲材料は、剪断プロセス中に被加工材料と共に移動し、従って被加工材料と金型との間の摩擦及び接触を低下させる。その後、本方法は、ステップ１８に進む。

ステップ１８では、第２の犠牲材料を用いるこれらの実施形態の場合に、第２の犠牲材料が調整される。第２の犠牲材料は、これもまた被加工材料及び第１の犠牲材料の寸法と相補的である寸法を有する。同様に、第２の犠牲材料は、剪断プロセス中に被加工材料と共に移動し、従って被加工材料と金型との間の摩擦を低下させる。第２の犠牲材料は、第１の犠牲材料及び第２の犠牲材料が該第１の犠牲材料及び第２の犠牲材料の両方の間の被加工材料と互いに対向して複合体又はサンドイッチ体を形成するように、被加工材料の反対側に置かれる。その後、本方法は、ステップ２０に進む。

ステップ２０では、第１の犠牲材料及びこの第１の犠牲材料の反対側の第２の犠牲材料（用いる場合には）と共にそれらの間に配置された被加工材料が全て、金型の入口チャネル内に置かれる。その後、本方法は、ステップ２２に進む。ステップ２２では、複合した第１の犠牲材料／被加工材料及び第２の犠牲材料に対して好適な力を付加して、金型を通してこの複合体ビレットを押出す。その後、本方法は、ステップ２４に進む。ステップ２４では、押出しステップは、任意選択的に繰り返すことができる。本方法は金型を通る単一パスで行うことができるのが有利であるが、本方法は金型を通るあらゆる多数パスを制限するものではないことを理解されたい。それにも拘わらず、押出しステップは、複合の第１の犠牲材料／被加工材料及び第２の犠牲材料を１８０度回転させた状態で任意選択的に繰り返すことができる。その後、本方法は、ステップ２６に進む。ステップ２６では、均質かつ一様なサブミクロン粒子を有する得られた被加工材料は、第１及び第２の犠牲材料から取外され、関連する高強度用途に対する被加工材料の準備を行うための最終仕上げ作業の準備ができた状態になる。１つのそのような用途は、翼形部又はタービンブレードとすることができる。様々な完成製品構成が、可能である。

図２を参照すると、被加工材料内に多数のサブミクロンサイズ粒子を形成するための金型３０を有するここに開示したシステム２８の１つの実施形態の概略図を示している。「サブミクロン」サイズ又は「ナノサイズ」粒子というのは、得られた変形加工プロセスが、１メートルの百万分の１以下を含むサイズの範囲内の粒子を形成することを意味する。このプロセスは、剪断押出し法と呼ばれる。

被加工材料の粒子サイズを減少させることによって、材料の強度の増大が得られることになる。ナノ又はサブミクロンサイズ粒子を有するミクロ組織は、変形加工処理により得られる。ナノサイズ粒子及びナノサイズ粒子の均質配置は、変形加工により得られた被加工材料の１つ又はそれ以上の機械的特性を強化する。高い強度有する得られた被加工材料はその後、調整したミクロ組織及び高強度又は向上した延性を有する構造構成部品を必要とする、タービン用途、タービンブレード用途、圧縮機用途、圧縮機ブレード用途、原子力発電用途、燃焼器用途、ファン圧縮機用途、翼形部用途、空気入口用途或いは空気又はガス排出用途、輸送又は航空宇宙用途、ロータリ回転運動用途、若しくは他の多数の用途のようなあらゆる多数の用途に用いることができる。

金型３０は、それらの間に金型空洞３６が配置された状態で第１の金型構成要素３２と第２の金型構成要素３４とを有する。第１の金型構成要素３２及び第２の金型構成要素３４は各々、工具鋼或いは別の適当な高強度好適材料又は合金で作られる。金型３０は、押出しプロセス中に一体性（健全性）を維持することになる好適な材料で作られる。第１の金型構成要素３２及び第２の金型構成要素３４は、実質的に「Ｌ字」形状金型空洞３６の形態になる。

金型３０はまた、第１の金型構成要素３２を第２の金型構成要素３４に固定しかつ連結するための他の集合体を有しており、集合体中の別の材料が、第１の金型構成要素３２と第２の金型構成要素３４との間に配置される。金型３０はさらに、入口チャネル３８と対向する出口チャネル４０とを有する。入口チャネル３８及び出口チャネル４０の各々は、ほぼ直角形状であり、金型空洞３６と連通している。別の実施形態では、入口チャネル３８及び出口チャネル４０は、円形構成のような互いに異なる形状又は構成を有することができる。

ここで図３を参照すると、システム２８はさらに、第１の犠牲材料４２と第２の犠牲材料４４とを有する。第１及び第２の犠牲材料４２、４４は、各々が同一の又は異なる材料で作られたほぼ直角形状又は矩形状の部材である。この実施形態では、第１及び第２の犠牲材料４２、４４は各々、実質的に平坦な外面を有する。「犠牲」という用語は、本開示のこの要素の材料が、仕上げ最終組織強化製品のいずれかを形成することを意図するのではなく、廃棄されることを意図していることを意味する。

システム２８はさらに、被加工物４６を有する。被加工物４６は、その中にナノ／サブミクロンサイズ粒子が形成されることになる、すなわち前に説明したように高強度構成部品として用いられることになる部材である。被加工物４６は、ほぼ直角形状又は矩形状の部材である。別の実施形態では、犠牲材料４２、４４が被加工物４６に適合するような相補的形状を有する限り、被加工物４６は、あらゆる所望の形状を有することができる。この実施形態では、被加工物４６は実質的に平坦な外面を有する。被加工物４６は、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル基合金、析出物で強化したニッケル基合金、ガンマプライム析出物で強化したニッケル基合金又はニッケル基超合金、Ｃｏ基超合金、酸化物分散強化合金、多層材料の組合せ又は複合材、鉄基合金及びアルミニウム基合金、並びにチタン及びチタン合金又は材料の好適な組合せとすることができる。犠牲材料は、被加工物４６の流動応力よりも小さいか又は被加工物４６の流動応力に等しい流動応力を有する。流動応力は、金属材料において塑性変形を引き起こすのに必要な応力である。犠牲材料４２、４４の流動応力が低い場合には、システムを変形させるのに必要な全付加力が低くなる。このことにより、押出しのために用いる押圧力の必要要求量がより小さくなる。１つの非限定的な例示的実施例としての純アルミニウムは、温度、ひずみ速度及びひずみに応じて２〜７０メガパスカル（以下「ＭＰａ」）の流動応力の範囲を有する。被加工物４６は通常、１０００Ｍｐａよりも相対的にはるかに大きいか又は１０００Ｍｐａ程にもなるであろう。

第１の犠牲材料４２及び第２の犠牲材料４４は両方とも、押出しプロセス中に被加工物４６と共に図２の金型空洞３６を通って移動させるために被加工物４６を囲むように配置される。第１の犠牲材料４２は、被加工物４６の第１の側面４８上に配置され、また第２の犠牲材料４４は、反対側の又は第２の側面５０上に配置される。第１の犠牲材料４２は、第１の側面４８上で被加工物４６に対して実質的に平行に配置されるので、第１の犠牲材料４２と被加工物４６との間の角度はおよそゼロである。第２の犠牲材料４４もまた、第１の犠牲材料４２の反対側側面５０上で被加工物４６に対して同様に実質的に平行に配置されるので、第２の犠牲材料４４と被加工物４６との間の角度はおよそゼロである。第１の犠牲材料４２及び第２の犠牲材料４４の各々は、互いに同様なかつ相補的な構成を有する。さらに、別の実施形態では、各々は、同一のサイズ及び形状を有する同一の材料を有することができる。１つの実施形態では、各々は、ほぼ矩形形状の部材である。第１の犠牲材料４２は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、それらの組合せ、又は比較的低い流動応力を有するあらゆる材料とすることができる。同様に、第２の犠牲材料４４は、第１の犠牲材料４２と同一の又は異なるものとすることができ、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、それらの組合せ、又は低い流動応力を有するあらゆる材料とすることができる。代わりに第１及び第２の犠牲材料４２、４４は各々、被加工物４６が押出し中に被加工物４６と金型空洞３６との間でより小さい摩擦を受けるような方法で、第１及び第２の犠牲材料４２、４４が被加工物４６と共に流動することを可能にする流動性又流動特性を有する。第１及び第２の犠牲材料４２、４４は、被加工物４６が金型３０の内面の幾つかと接触するのを防止することを意図している。このことにより、金型３０とのあらゆる接触により生じる摩擦力を防止し、それによって押出し中における金型３０内の激しい塑性変形の間に被加工物４６内に不均質粒子サイズが生じる可能性を防止する。低い流動応力を有する第１及び第２の犠牲材料４２、４４はまた、押出しを行うための全加重を低減する目的も果たす。さらに、第１及び第２の犠牲材料４２、４４はまた、薄板の被加工物４６の押出しも可能にする。

ここで図３を参照すると、その間に被加工物４６が置かれた状態の第１の犠牲材料４２及び第２の犠牲材料４４の斜視図を示している。図示するように、被加工物４６と共に第１の犠牲材料４２及び第２の犠牲材料４４の各々は、その全体を参照数字５２で示した非結合複合体構造を形成する。ここで図４を参照すると、複合体５２又はサンドイッチ体は、金型３０内に置かれる。本開示の１つの観点は、第１の犠牲材料４２が第１の垂直方向軸線５４を有し、被加工物４６がまた第２の垂直方向軸線５６を有することにある。図３に示すように、第１の犠牲材料４２が被加工物４６に隣接して置かれた時、第１の垂直方向軸線５４と第２の垂直方向軸線５６との間の角度は、ゼロである。

同様に、第２の犠牲材料４４は、第３の垂直方向軸線５８を有する。図３に示すように、第２の犠牲材料４４が被加工物４６に隣接して置かれた時、第３の垂直方向軸線５８と被加工物４６の第２の垂直方向軸線５６との間の角度もまた、ゼロである。次に、図４に示すように、金型空洞３６の１つ又はそれ以上の内面に、好適な潤滑剤が施される。様々な潤滑剤又は潤滑構成が可能であり、それらは、本開示の技術的範囲内にある。次に、複合体５２は、剪断押出し法によって金型３０を用いて激しい塑性変形を受け、この場合複合体５２は、参照矢印で示す力Ｆによって、入口チャネル３８から出口チャネル４０を通して押出される。剪断押出し加工により、被加工物４６は、押出し中に金型空洞３６を通過することによって強力な剪断変形を受けることになる。これにより、複合体５２又はサンドイッチ体の被加工物４６のミクロ組織が精緻化されることになる。押出しプロセスは、金型３０の入口チャネル３６内に導入された好適な油圧プレス装置を用いて実施することができる。ＥＣＡプレスのような様々な押出し装置構成又は押圧装置が可能であり、それら全ては、本開示の技術的範囲内にある。

ここで図５を参照すると、アルミニウムの第２の犠牲材料及びニッケルの被加工物を用いたアルミニウムの第１の犠牲材料６０及び被加工物６２の斜視図を示している。この図で分かるように、ニッケルの被加工物は、第１の側面６４上に剪断プロセスを示すアンジュレーション６６を有する。アンジュレーション６６は、第１の側面６４が金型空洞３６又は金型構成要素から実質的に何ら摩擦を受けておらず、均質なアンジュレーション量が存在することを示す。アンジュレーション６６は、実質的に全側面６４に沿って存在し、上面６８及び底面７０から僅かな近接距離にのみ存在しないだけである。このことは、第１の金型構成要素３２による摩擦が上面及び底面６８、７０に限定されていることを示す。ここで図６及び図７を参照すると、図５のニッケルの被加工物６２の顕微鏡写真を示している。図６に対応する回折パターンは、図８及び図９に示している。真直ぐな矢印は、回折パターンをこの回折パターンが得られた区域に関連させている。図６の中央暗領域による回折パターンは、約１１０ｎｍに近い晶帯軸に対応する。図６の中央暗領域を囲む区域による回折パターンは、約１２２ｎｍに近い晶帯軸に対応する。これらの２つの晶帯軸は、約４５度の角度になっている。従って、図６の中央暗領域は、確かにナノ粒子である。ナノ粒子は、約６０ナノメートル（ｎｍ）の寸法を有する。

前述の説明は本開示の例示に過ぎないことを理解されたい。当業者は、本開示から逸脱することなく、様々な代替形態及び変更形態を考え付くことができる。従って、本開示は、全てのこのような代替形態、変更形態及び変形形態を包含することを意図している。添付の図面に関連して記載した実施形態は、単に本開示の特定の実施例を例証するためにのみ示している。上記及び／又は特許請求の範囲のものと実質的に異ならない他の要素、ステップ、方法及び技術はまた、本開示の技術範囲内にあることを意図している。

本開示による製作方法のフローチャート。本製作方法による、第１の押出しチャネルと第２の押出しチャネルとを有する金型の概略図。第１の犠牲材料と第２の犠牲材料との間に配置された被加工材料の概略図。金型内においてかつ第１の犠牲材料と第２の犠牲材料との間に図３の被加工材料を有する、図２の金型の別の概略図。押出した後における、アルミニウムで作られた第１の犠牲材料とニッケルで作られた被加工材料との側面図。５０ｎｍでの、被加工材料のナノ／サブミクロン粒子の写真。５０ｎｍでの、被加工材料のナノ／サブミクロン粒子の別の写真。１１０ｎｍでの、被加工材料のナノ／サブミクロン粒子の写真。約１２２ｎｍでの、被加工材料のナノ／サブミクロン粒子の別の写真。

符号の説明

１０製作方法
１２（金型を構成する）第１のステップ
１４（金型内に被加工物又はターゲット材料を供給する）第２のステップ
１６第１の犠牲材料を調製するステップ
１８第２の犠牲材料を調製するステップ
２０それらの間に配置したターゲット材料と共に第１及び第２の犠牲材料を金型の入口チャネル内に置くステップ
２２押出しステップ
２４ステップ２２を任意選択的に繰り返すステップ
２６得られたターゲット材料を金型から取出すステップ
２８システム
３０金型
３２第１の金型構成要素
３４第２の金型構成要素
３６金型空洞
３８入口チャネル
４０出口チャネル
４２第１の犠牲材料
４４第２の犠牲材料
４６被加工物
４８第１の側面
５０第２の側面
５２複合体
５４第１の垂直方向軸線
５６第２の垂直方向軸線
５８第３の垂直方向軸線
６０アルミニウムの第１の犠牲材料
６２ニッケルのターゲット材料
６４第１の側面
６６多数のアンジュレーション
６８上面
７０底面

Claims

前端部、後端部及び複数の側面（４８、５０）を有する被加工物（４６）を処理する方法（１０）であって、
縦方向軸線を有する入口チャネル（３８）と横方向軸線を有する出口チャネル（４０）とを有し、前記入口チャネル（３８）及び出口チャネル（４０）が互いに連結された金型（３０）を準備するステップと、
前記金型（３０）と前記被加工物（４６）の少なくとも１つの側面（４８）との間に第１の犠牲材料（４２）を配置するステップと、
前記出口チャネル（４０）を通して前記第１の犠牲材料（４２）及び被加工物（４６）を押出すステップと、
を含み、
前記第１の犠牲材料（４２）が、炭素、黒鉛、アルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金から成る群から選択される、
方法（１０）。
前記前端部及び後端部（４６）が、露出されかつ前記第１の犠牲材料（４２）と接触しない、請求項１記載の方法（１０）。
前記複数の側面（４８、５０）の全てが、前記第１の犠牲材料（４２）と接触した状態にある、請求項１記載の方法（１０）。
前記第１の犠牲材料（４２）及び被加工物（４６）が各々、平坦な合せ面を有する実質的に直角形状の部材である、請求項１記載の方法（１０）。
前記被加工物（４６）が、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル基合金、析出物で強化したニッケル基合金、ガンマプライム析出物で強化したニッケル基合金、ニッケル基超合金、Ｃｏ基超合金、酸化物分散強化合金、多層材料の組合せ、鉄基合金、並びにアルミニウム基合金、チタン、チタン合金及びそれらのあらゆる組合せから成る群から選択される、請求項１記載の方法（１０）。
サブミクロンサイズ粒子が、前記被加工物（４６）内に形成され、かつ前記被加工物（４６）の断面全体にわたって実質的に均質な状態で配置される、請求項１記載の方法（１０）。
前記第１の犠牲材料（４２）が、押出し中に前記被加工物（４６）との間の摩擦を低下させるような方法で該被加工物（４６）を囲んでおり、前記金型（３０）を通しての前記第１の犠牲材料（４２）及び被加工物（４６）の押出しを繰り返すステップをさらに含む、請求項１記載の方法（１０）。
前記第１の犠牲材料（４２）が、前記被加工物（４６）と同一の流動応力を有する、請求項１記載の方法（１０）。
前記第１の犠牲材料（４２）及び金型（３０）が、それらの間の接触面において第１の摩擦係数を有し、前記第１の摩擦係数が、前記金型（３０）と前記被加工物（４６）との間の第２の接触面間に存在する第２の摩擦係数とは異なる、請求項１記載の方法（１０）。