JP5497540B2 - M3b2型分散物を含む合金の製造方法 - Google Patents
M3b2型分散物を含む合金の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5497540B2 JP5497540B2 JP2010126304A JP2010126304A JP5497540B2 JP 5497540 B2 JP5497540 B2 JP 5497540B2 JP 2010126304 A JP2010126304 A JP 2010126304A JP 2010126304 A JP2010126304 A JP 2010126304A JP 5497540 B2 JP5497540 B2 JP 5497540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- manufacturing
- alloy
- type dispersion
- boron
- 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
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 73
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 72
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 74
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 9
- 229910019819 Cr—Si Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910003294 NiMo Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020674 Co—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 1
- CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N [B].[Si] Chemical compound [B].[Si] CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPSKMGUMRWQBKP-UHFFFAOYSA-N [B].[Si].[Cr].[Fe] Chemical compound [B].[Si].[Cr].[Fe] HPSKMGUMRWQBKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZWXHPJXQLOTPB-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ni].[Cr] Chemical compound [Si].[Ni].[Cr] GZWXHPJXQLOTPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZEIHKAVLOJHDG-UHFFFAOYSA-N boranylidynecobalt Chemical compound [Co]#B HZEIHKAVLOJHDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N boranylidynenickel Chemical compound [Ni]#B QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
Images
Description
(i)原料粉末の準備
原料粉末として、例えば、最終的に得られる合金に含まれる各元素の粉末が準備される。
例えば、前記原料粉末が粉砕、混合処理され、微細混合粉末に調製される。
例えば、(ii)で得られた微細混合粉末が、温度1000℃〜1300℃、圧力100MPa〜150MPa程度で加圧され、これにより、所望の形状のM3B2型分散物を含む合金が作製される。
(a)少なくとも、ホウ素を含まない第1の粉末、およびホウ素を含む第2の粉末を準備するステップであって、前記第1の粉末は、平均粒径が13.5μm〜17.5μmの範囲にあり、前記第2の粉末は、平均粒径が100μm以下の範囲にある、ステップと、
(b)前記第1の粉末および第2の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
(c)前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
(d)前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
(i)原料粉末の準備
(ii)原料粉末のメカニカルアロイング処理
(iii)ホットプレス処理またはHIP処理
の工程を経て製作される。
まず、ホウ素を含まない第1の粉末、およびホウ素を含む第2の粉末が準備される。ここで、本発明の場合、ホウ素を含まない第1の粉末は、平均粒径が13.5μm〜17.5μmの範囲にあり、ホウ素を含む第2の粉末は、平均粒径が100μm以下の範囲にあるという特徴を有する。第1および第2の粉末の平均粒径をこのような範囲に調整することにより、後述のステップS140の処理の後に、マトリクス中にM3B2型分散物が適正に分散された、高硬度および高強度の合金を得ることが可能となる。
次に、第1の粉末および第2の粉末が混合され、混合粉末が得られる。混合の方法は、特に限られない。ただし、本発明では、混合の際に、メカニカルアロイング処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。
次に、得られた混合粉末が成形型内で成形され、これにより、所望の形状の成形体が得られる。ここで、本発明では、成形の際に、HIP処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。成形は、室温で、例えば、成形型内に混合粉末を投入し、この混合粉末に押圧を加えることにより、実施しても良い。
次に、前記成形体が熱処理される。本発明では、熱処理は、減圧環境下で実施される。減圧環境は、例えば、真空度が260Pa程度の低真空環境であっても、真空度が20Pa程度の高真空環境であっても良い。
以下の方法で、Ni−Cr−Si合金マトリクス中にNiW2B2粒子が分散された合金部材を作製した。
実施例1と同様の方法により、実施例2に係る合金部材を作製した。ただし、実施例2では、Niマトリクス中にNiW2B2粒子が分散された合金部材を作製した。
実施例1と同様の方法により、比較例1に係る合金部材を作製した。ただし、比較例1では、Coマトリクス中にCoW2B2粒子が分散された合金部材の製作を試みた。
Claims (11)
- M3B2型分散物を含む合金の製造方法であって(Mは、1または2種以上の金属元素であり、Bは、ホウ素である)、
(a)少なくとも、ホウ素を含まない第1の粉末、およびホウ素を含む第2の粉末を準備するステップであって、前記第1の粉末および前記第2の粉末は、前記Mを含み、前記第1の粉末は、平均粒径が13.5μm〜17.5μmの範囲にあり、前記第2の粉末は、平均粒径が100μm以下の範囲にある、ステップと、
(b)前記第1の粉末および第2の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
(c)前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
(d)前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法。 - 前記第1の粉末は、W(タングステン)および/またはMo(モリブデン)を含むことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記(b)のステップにおいて、前記第1の粉末と、前記第2の粉末は、(W+Mo):Bが0.75:1〜1.1:1(mol比)の範囲となるように混合されることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。
- 前記第2の粉末は、NixB、CoxB、FexB、(NiaCrb)B、(NiaCrbSic)B、(CoaCrb)B、(CoaCrbSic)B、(FeaCrb)B、(FeaCrbSic)B、またはこれらの2種以上を含む(ここで、x、a、bおよびcは、正の数を表す)ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記M3B2型分散物は、NiW2B2、NiMo2B2、CoW2B2、CoMo2B2、FeW2B2、およびFeMo2B2の群から選定された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記(b)のステップは、さらに結合剤を添加するステップを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記(d)のステップは、260Pa以下の減圧環境下で実施されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記(d)のステップは、最高温度が1200℃〜1300℃の温度範囲で実施されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記合金は、マトリクス材料として、Ni、Co、Fe、Ni−Cr、Ni−Cr−Si、Co−Cr、Co−Cr−Si、Fe−Cr、Fe−Cr−Si、またはこれらの2種以上を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記M3B2型分散物を含む合金は、1300MPa以上の抗折力を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一つに記載の製造方法。
- 前記M3B2型分散物を含む合金は、60HRc以上のロックウェル硬度を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010126304A JP5497540B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | M3b2型分散物を含む合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010126304A JP5497540B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | M3b2型分散物を含む合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011252195A JP2011252195A (ja) | 2011-12-15 |
JP5497540B2 true JP5497540B2 (ja) | 2014-05-21 |
Family
ID=45416340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010126304A Expired - Fee Related JP5497540B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | M3b2型分散物を含む合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5497540B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180132614A (ko) | 2016-01-25 | 2018-12-12 | 슈퍼메탈릭스, 인크. | 텅스텐 테트라보라이드의 결합제 조성물 및 이의 연삭 방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6057499B2 (ja) * | 1981-10-19 | 1985-12-16 | 東洋鋼鈑株式会社 | 硬質焼結合金 |
JP2660455B2 (ja) * | 1991-02-08 | 1997-10-08 | 東洋鋼鈑株式会社 | 耐熱硬質焼結合金 |
-
2010
- 2010-06-01 JP JP2010126304A patent/JP5497540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011252195A (ja) | 2011-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100976731B1 (ko) | 초고경도 복합 물질 및 그 제조 방법 | |
CN103667873B (zh) | 粉末冶金高速钢及其制备方法 | |
KR20200040970A (ko) | 석출경화형 고엔트로피 강 및 그 제조방법 | |
JP6471287B2 (ja) | W−Cr基合金またはそれにより作製された金型、電極または押出ダイス | |
TWI246947B (en) | Method for making sintered body of metal powder and sintered body prepared therefrom | |
JP2009542905A (ja) | 金属射出成形による合金部品の製造方法及びその合金部品 | |
JP2013234387A (ja) | 高い耐摩耗性を持つ材料 | |
JP2014530294A (ja) | 高速度鋼の製造方法 | |
CN111560564A (zh) | 一种资源节约型高氮双相不锈钢及其近净成形方法 | |
JP5114233B2 (ja) | 鉄基焼結合金およびその製造方法 | |
JP6259978B2 (ja) | Ni基金属間化合物焼結体およびその製造方法 | |
JP5497540B2 (ja) | M3b2型分散物を含む合金の製造方法 | |
Suharno et al. | Vacuum sintering process in metal injection molding for 17-4 ph stainless steel as material for orthodontic bracket | |
JP2015004098A (ja) | 鉄基焼結材およびその製造方法 | |
JP6378717B2 (ja) | 鉄基焼結合金及びその製造方法 | |
US20130093131A1 (en) | Sintered composite sliding part and production method therefor | |
JP2015183212A (ja) | 鉄基焼結材およびその製造方法 | |
JP2013541633A5 (ja) | ||
JP3898387B2 (ja) | 高剛性鋼 | |
JP2016145418A (ja) | 鉄基焼結合金およびその製造方法 | |
JP2011214097A (ja) | 焼結強度の変動が小さい合金鋼粉混合粉末 | |
CN114752841B (zh) | 一种新型无贵重金属高铬白口抗磨铸铁及制备方法 | |
JPS61201752A (ja) | 粒子分散合金の製造法 | |
JP6804777B2 (ja) | 耐食性評価用金属試験片の作製方法 | |
KR0178578B1 (ko) | 내충격 및 고압축 강도용 초경합금 소결체의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120914 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140306 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5497540 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |