JPH01159207A - Molding tool for ultraplastic processing - Google Patents

Molding tool for ultraplastic processing

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JPH01159207A
JPH01159207A JP31982587A JP31982587A JPH01159207A JP H01159207 A JPH01159207 A JP H01159207A JP 31982587 A JP31982587 A JP 31982587A JP 31982587 A JP31982587 A JP 31982587A JP H01159207 A JPH01159207 A JP H01159207A
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JP
Japan
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ultrafine powder
mold
water
cement
vol
Prior art date
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Pending
Application number
JP31982587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chomei Nishioka
朝明 西岡
Etsuro Sakai
悦郎 坂井
Hideo Hisada
久田 秀夫
Katsuaki Nakamura
克昭 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Denki Kagaku Kogyo KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP31982587A priority Critical patent/JPH01159207A/en
Publication of JPH01159207A publication Critical patent/JPH01159207A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a molding tool which possesses sufficient heat resistance and strength to various processing conditions and is superior in surface transfer properties and easy in molding, by specifying the compounding quantity of ultrafine powder, dispersant and water to cement matter substance. CONSTITUTION:A kind or more of 5-1,000pts.vol. ultrafine powder and a 1-5wt.% dispersant and 30wt.% water are added respectively to 100pts.vol. cement matter substance and the total quantity of the cement matter substance and ultrafine powder for kneading and molded into a desired form. Various substance which is not easily water-soluble such as silica dust or silica matter dust titanium oxide or aluminum oxide or zirconium oxide or blast furnace slag can be used as an ingredient constituting the ultrafine powder. When the quantity of the ultrafine powder consumed is less than 5pts.vol., if a water quantity is small, it is hard to obtain favorable flowability in a kneaded matter. When the quantity of the ultrafine powder consumed exceeds 1,000pts.vol., it is hard to obtain flowability, and wear resistance of strength characteristics of the surface also becomes insufficient.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は超塑性加工に適用する成形型に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a mold applied to superplastic working.

(従来技術) 超塑性加工用成形型は、加工条件に耐える耐熱性及び機
械的強度を保持し、更に複雑な形状に対しても忠実な転
写性を有しなければならない。
(Prior Art) A mold for superplastic processing must maintain heat resistance and mechanical strength to withstand processing conditions, and must also have faithful transferability even for complex shapes.

従来、成形型には金属製型、セラミック製型及び石膏型
があるが、金属製型は高温条件下では酸化及びクリープ
現象のため耐久性がない上、複雑形状の成形型の工費が
嵩む欠点があり、セラミック製型は高温下での強度は優
れているが一般に高価である他、高寸法精度の大型形状
物を得ることが極めて困難であるという欠点がある。
Traditionally, molds include metal molds, ceramic molds, and plaster molds, but metal molds are not durable due to oxidation and creep phenomena under high-temperature conditions, and the disadvantage is that the manufacturing cost of complex-shaped molds increases. Although ceramic molds have excellent strength under high temperatures, they are generally expensive and have the disadvantage that it is extremely difficult to obtain large-sized objects with high dimensional accuracy.

又、石膏製型は成形が容易であるが、高温下での強度が
不足する為耐久性に乏しい。
Furthermore, although plaster molds are easy to mold, they lack durability at high temperatures.

(目的) 本発明は、種々な加工条件に対して充分な耐熱性と強度
を有し、しかも表面転写性に優れ成形容易で安価な超塑
性加工用成形型を提供するもQである。
(Objective) The present invention provides a mold for superplastic processing that has sufficient heat resistance and strength under various processing conditions, has excellent surface transferability, is easy to mold, and is inexpensive.

(構成) 本発明成形型は、セメント質物質100体積部に対し、
一種以上の超微粉5〜t、ooo体積部と前記セメント
質物質と超微粉の合計量に対して1〜5重量%の分散剤
及び301i量%以下の水を加えて混練し、所要の型に
成形してなるものであって、所望される性能により前記
セメント質物質の一部を水和反応に関与しない粒径1〜
100μmの不活性無機粉体で置換し更に、粒径100
μmを超える骨材及び/又は各種の短繊維を混入してな
るものである。
(Structure) The mold of the present invention has the following properties for 100 parts by volume of cementitious material:
5-t, ooo volume parts of one or more types of ultrafine powder, 1-5% by weight of a dispersant and 301i weight% or less of water based on the total amount of the cementitious material and ultrafine powder are added and kneaded, and the mixture is kneaded into the required shape. Depending on the desired performance, a part of the cementitious material is molded into a particle size of 1 to 100, which does not participate in the hydration reaction.
Substitute with inert inorganic powder of 100 μm and further increase the particle size of 100 μm.
It is made by mixing aggregate exceeding μm and/or various short fibers.

本発明で使用するセメント質物質としては、普通・早強
・超早強及び白色等の各種ポルトランドセメントが通常
用いられる。
As the cementitious material used in the present invention, various Portland cements such as normal, early strength, super early strength, and white are commonly used.

また、中庸熱、高炉セメントやフライアラ4シ五セメン
ト等の低熱セメント、耐硫酸塩セメント及びアルミナセ
メント等も使用でき、更には適当な養生方法を用いれば
水酸化カルシウムや酸化カルシウムなども使用すること
ができる。
In addition, medium-heat, low-heat cements such as blast furnace cement and Flyara 4-Shi-5 cement, sulfate-resistant cement, and alumina cement can be used, and even calcium hydroxide and calcium oxide can be used if appropriate curing methods are used. Can be done.

又、高炉スラグやフライアッシュを通常の混合セメント
以上に含んだものも利用可能であり、高硫酸塩セメント
、改良高炉セメント等である。
Also, cements containing blast furnace slag or fly ash in a higher amount than ordinary mixed cements can be used, such as high sulfate cements and improved blast furnace cements.

なお、耐熱性を考慮するとアルミナセメント系やスラグ
高含有セメント系のものが好ましい。
In addition, in consideration of heat resistance, alumina cement-based materials or cement-based materials with high slag content are preferable.

これらセメント質物質の粒径は、通常10〜30μmの
ものが使用されるが、水硬性を有するものであれば勿論
これより小さいもの、あるいは大きいものも使用できる
The particle size of these cementitious substances is usually 10 to 30 μm, but of course particles smaller or larger than this can also be used as long as they have hydraulic properties.

なお、これらセメント質物質に対して通常セメントコン
クリートに用いられている急硬剤、膨張材、高強度混和
材や各種の化学混和剤を併用してもよい。
In addition, for these cementitious substances, a quick hardening agent, an expanding agent, a high-strength admixture, and various chemical admixtures, which are usually used in cement concrete, may be used in combination.

本発明で使用する超微粉とは、平均粒径1μm未満の粉
末でセメント質物質より1オーダー、好ましくは2オー
ダー小さい粒子より成るものを意味する。
The term "ultrafine powder" as used in the present invention means a powder having an average particle size of less than 1 .mu.m and consisting of particles one order of magnitude smaller, preferably two orders of magnitude smaller, than the cementitious material.

超微粉を構成する成分的な制限は特にはなく、例えばシ
リカダストやシリカ質ダスト酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、シリカゲル
、オパール質珪石、各種ガラス、ベントナイト等の粘土
鉱物及びその仮焼物、無定形アルミノシリケート、活性
炭、高炉スラグ、及びフライアッシュなど水に易”溶性
でない各種の物質が利用できる。
There are no particular restrictions on the components that make up the ultrafine powder; for example, silica dust, siliceous dust, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, silica gel, opal silica, various glasses, clay minerals such as bentonite, and their temporary Various materials that are not easily soluble in water can be used, such as porcelain, amorphous aluminosilicate, activated carbon, blast furnace slag, and fly ash.

超微粉の使用量は混線物の流動性や成形性、耐熱性及び
高強度特性を増大させるためにセメント質物質100体
積部に対し、5〜1.000体積部、より好ましくは1
0〜500体積部である。
The amount of ultrafine powder used is 5 to 1.000 parts by volume, more preferably 1 part by volume, per 100 parts by volume of the cementitious material in order to increase the fluidity, moldability, heat resistance, and high strength properties of the mixed material.
0 to 500 parts by volume.

これによって製品硬化後の圧縮強度が600 〜1.0
00 kgf/−以上になる。
This results in a compressive strength of 600 to 1.0 after curing the product.
00 kgf/- or more.

5体積部未満では水量が少ない場合混線物の良好な流動
性を得ることが難しく 、1.000体積部を越えると
流動性を得ることが難しい上、表面の耐摩耗性や強度特
性も不充分となる。
If the amount of water is less than 5 parts by volume, it is difficult to obtain good fluidity of the mixed material, and if it exceeds 1.000 parts by volume, it is difficult to obtain good fluidity, and the abrasion resistance and strength properties of the surface are also insufficient. becomes.

本発明で使用する分散剤としては、ポルトランドセメン
ト系においては、所謂高性能減水剤が有効である。
As the dispersant used in the present invention, a so-called high performance water reducing agent is effective for Portland cement systems.

このものは、各種材料と水の系において湿潤性や流動性
を確保するために用いられるもので、多量に添加しても
過度あ空気連行を伴わず分散力が大である界面活性剤の
ことを意味し、メラミンスルホン酸ポルムアルデヒド縮
金物の塩や、アルキルナフタリンスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物の塩や、ナフタリンスルホン酸ホルムアル
デヒド縮金物の塩、高分子量リグニンスルホン酸塩及び
ポリカルボン酸塩等を主成分としたものを例としてあげ
ることができる。
This surfactant is used to ensure wettability and fluidity in systems with various materials and water, and has high dispersion power without causing excessive air entrainment even when added in large amounts. The main ingredients are salts of melamine sulfonic acid formaldehyde condensates, salts of alkylnaphthalene sulfonic acid formaldehyde condensates, salts of naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensates, high molecular weight lignin sulfonates, polycarboxylate salts, etc. An example of this can be given.

経済性と効果の点からナフタリンスルホン酸やアルキル
ナフタリンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の塩が
好ましい。
In terms of economy and effectiveness, salts of formaldehyde condensates of naphthalene sulfonic acid and alkylnaphthalene sulfonic acids are preferred.

減水剤の使用量は、通常、セメントに対しては0.3〜
1重量%使用されているが、本発明ではそれより多量に
使用することが望ましく、セメント質物質と超微粉の合
計(以下粉体という)に対して1〜5重量%が好適であ
り、更に好ましくは1.5〜3重量%である。
The amount of water reducing agent used is usually 0.3~ for cement.
Although it is used in an amount of 1% by weight, in the present invention, it is preferable to use a larger amount than that, and 1 to 5% by weight is preferable based on the total of cementitious material and ultrafine powder (hereinafter referred to as powder), and Preferably it is 1.5 to 3% by weight.

アルミナセメント系においては、高性能減水剤を用いる
際には公知の各種硬化調整剤の単独及び組み合せをセメ
ント質物質に対して0.005〜1重量%添加する。
In the alumina cement system, when using a high performance water reducing agent, various known hardening modifiers alone or in combination are added in an amount of 0.005 to 1% by weight based on the cementitious material.

硬化調整剤は、硫酸塩、硝酸塩、Na2Co3゜LL塩
、CaCl2 、Ca (OH)2°及びクエン酸、酒
石酸、グルコン酸などの有機酸及びそれらの塩、ホウ砂
、ホウ酸などである。。
Hardening modifiers include sulfates, nitrates, Na2Co3°LL salts, CaCl2, Ca(OH)2°, organic acids such as citric acid, tartaric acid, gluconic acid and their salts, borax, boric acid, and the like. .

なお、トリポリリン酸、ピロリン酸やその塩及び有機酸
やその塩においては、クエン酸Na−クエン酸Liの組
み合せのように分散効果も併せ持つものもあるから、そ
の際には他の高性能減水剤と併用しなくても良い。
Note that some tripolyphosphoric acid, pyrophosphoric acid and their salts, and organic acids and their salts also have a dispersing effect, such as the combination of Na citrate and Li citrate, so in that case, other high-performance water reducing agents may be used. It is not necessary to use it together with.

本発明において製品強度を発現させるためには練り混ぜ
る水量が重要であり、その量は粉体に対して30重置火
以下、より好ましくは25重量%以下である。
In the present invention, the amount of water mixed is important in order to develop product strength, and the amount is 30 times or less, more preferably 25% by weight or less based on the powder.

本発明において耐熱性を向上させるためにセメント質物
質の一部を不活性な無機粉体で置換することが有効であ
り、高温になるほどその置換効果は著しい。
In the present invention, it is effective to replace a portion of the cementitious material with inert inorganic powder in order to improve heat resistance, and the higher the temperature, the more remarkable the replacement effect becomes.

本発明で使用する不活性無機粉体(以下、不活性粉とい
う)とは、水相反応に対して不活性な無機質粉体材料の
粒子から成る粉体であることを意味する。
The inert inorganic powder (hereinafter referred to as inert powder) used in the present invention means a powder consisting of particles of an inorganic powder material that is inert to water phase reactions.

不活性粉の粒径は、粒径が小さくなればなるほどその比
表面積が大きくなり混線時に多量の水を使用しなければ
流動性を確保できなくなること、また粒径が大きくなれ
ばなるほど面の転写性が悪くなること等を勘案して、1
〜100μm、好ましくは5〜88μm、さらに好まし
くは5〜44μmのものが良い。
The particle size of inert powder is such that the smaller the particle size, the larger its specific surface area, making it impossible to maintain fluidity unless a large amount of water is used during cross-talk, and the larger the particle size, the more difficult it is to transfer the surface. Taking into account the possibility that the sex will deteriorate, etc., 1.
~100 μm, preferably 5-88 μm, more preferably 5-44 μm.

この不活性粉の使用により、高強度特性は保持されたま
ま耐熱性や硬化収縮が改善される。
Use of this inert powder improves heat resistance and curing shrinkage while maintaining high strength properties.

不活性粉を構成する成分的な制限は特になく、酸化物、
非酸化物系のセラミックスなどの他、各種陶磁器や耐火
物及び耐火骨材などの粉砕分級物が用いられる。
There are no particular restrictions on the ingredients that make up the inert powder, including oxides,
In addition to non-oxide ceramics, various types of ceramics, refractories, and refractory aggregates are used.

例えば、シリカ、アルミナ、ムライト、マグネシア、ス
ピネル、炭化けい素等がある。
Examples include silica, alumina, mullite, magnesia, spinel, and silicon carbide.

不活性粉は水に対し易溶性のものは適当でなく、吸水率
のあまり高くないものが好ましい。
It is not appropriate for the inert powder to be easily soluble in water, and it is preferable to use one that does not have a very high water absorption rate.

さらに、耐熱性の要求度に応じて使用する不活性粉は、
少なくともその要求温度以上の高温に耐えるものである
ことが必要である。
Furthermore, the inert powder used depending on the degree of heat resistance required is
It is necessary that it can withstand at least a high temperature higher than the required temperature.

不活性粉の使用量は、セメント質物質に対して任意に換
えることができるが、両者の合計100体積部に対して
20〜95体積部が耐熱性の改善という点からは有効で
ある。
The amount of the inert powder used can be changed arbitrarily with respect to the cementitious material, but 20 to 95 parts by volume based on a total of 100 parts by volume of both powders is effective from the point of view of improving heat resistance.

95体積部を越えると高強度が得られなくなる。If it exceeds 95 parts by volume, high strength cannot be obtained.

本発明においては、前記した各種の材料に対して、より
大きな粉径を持つ骨材を加えて用いることができる。
In the present invention, aggregates having a larger powder diameter can be added to the various materials described above.

従って骨材とは、本発明では100μmを越える粒径の
ものをいい、一般の砂、砂利でも使用可能であり、モー
ス硬度6以上、またはヌープ圧子硬度700 kgf 
/−以上の基準で選定された硬質骨材は勿論、それ以外
にも金属やガラスなどの使用も可能である。
Therefore, in the present invention, aggregate refers to those with a particle size exceeding 100 μm, and can be used even with general sand and gravel, and has a Mohs hardness of 6 or more, or a Knoop indenter hardness of 700 kgf.
/-In addition to the hard aggregate selected based on the above criteria, other materials such as metal and glass can also be used.

なお、耐熱性が特に要求される場合には、シャモット、
ボーキサイト、クロム鉄鉱、ジルコニア、合成ムライト
、アルミナ及びスピネル等の酸化物系の耐火物板骨材が
好ましい。
In addition, if heat resistance is particularly required, chamotte,
Oxide-based refractory plate aggregates such as bauxite, chromite, zirconia, synthetic mullite, alumina, and spinel are preferred.

これら骨材の使用量は粉体100重量部に対して、1.
000重量部程度までが好ましい、(但し、プレバック
ド工法やポストパックド工法等の特殊な工法においては
この限りではない、)さらに、本発明では前記混線材料
を鉄骨や鉄筋、繊維等と組合わせることもでき、引張り
、曲げの補強材とすることができる。
The amount of these aggregates used is 1.0 parts per 100 parts by weight of powder.
000 parts by weight is preferred (however, this does not apply to special construction methods such as pre-packed construction methods and post-packed construction methods).Furthermore, in the present invention, the above-mentioned cross-wire material may be combined with steel frames, reinforcing bars, fibers, etc. It can be used as tensile and bending reinforcement.

繊維の例としては、鋳鉄−のびびり切削法による繊維、
 スチール繊維、 ステンレス繊維等の金属繊維、石綿
、セラミックファイバー、 アルミナ繊維等の各種天然
又は合成鉱物繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びポリプ
ロピレン、 ビニロン、アクリロニトリル、 セルロー
スなどの天然又は合成の有機繊維等が挙げられる。
Examples of fibers include cast iron - chatter cutting method fibers;
Metal fibers such as steel fibers and stainless steel fibers, various natural or synthetic mineral fibers such as asbestos, ceramic fibers, and alumina fibers, carbon fibers, glass fibers, and natural or synthetic organic fibers such as polypropylene, vinylon, acrylonitrile, and cellulose. Can be mentioned.

また、補強材として従来より用いられている鋼棒やFR
Pロッド、更にはアルミナ繊維による成形体などを用い
ることも可能であり、特に大型のものにはこれら補強材
がしばしば必要となる。
In addition, steel rods and FR, which have traditionally been used as reinforcing materials,
It is also possible to use a P-rod or even a molded body made of alumina fiber, and these reinforcing materials are often necessary, especially for large-sized ones.

流動性を損わないという点からは、3mm程度の長さの
金属短繊維や更にそれよりも短いウィスカーなどが好ま
しい。
From the viewpoint of not impairing fluidity, short metal fibers with a length of about 3 mm or even shorter whiskers are preferable.

耐熱性を考慮し高温までの複合効果を期待する場合には
、ステンレス繊維などの金属繊維、ウィスカー、無機繊
維及びそれらの成形体などが有用である。
When considering heat resistance and expecting a composite effect up to high temperatures, metal fibers such as stainless steel fibers, whiskers, inorganic fibers, and molded products thereof are useful.

本発明において上記混線材料の混線方法は特別の手段は
必要でないが混線時に真空脱泡するのが有効である。
In the present invention, the above-mentioned method of cross-conducting the cross-conducting materials does not require any special means, but it is effective to perform vacuum defoaming at the time of cross-contamination.

本発明型の製造方法としては、通常の方法が使用できる
As the manufacturing method of the present invention, a conventional method can be used.

例えば流し込みのみでの製造が充分可能である。For example, manufacturing by only pouring is possible.

混練物から成形して得られた成形品は養生されるが、養
生条件にも特に制限はない。
The molded product obtained by molding the kneaded material is cured, and there are no particular restrictions on the curing conditions.

しかし粉体のセメント質物質/不活性粉比が小さい場合
や、セメント質物質として水酸化カルシウムや酸化カル
シウム及びそれらを生成するものを用いる場合は、20
℃より高温が望ましく、40〜50℃以上の湿潤養生又
は場合によってはそれ以上の高温及び高温高圧養生も必
要である。
However, if the cementitious material/inert powder ratio of the powder is small, or if calcium hydroxide, calcium oxide, or a product that produces them is used as the cementitious material,
Temperatures higher than 0.degree. C. are desirable, and wet curing at 40 to 50.degree. C. or higher, or in some cases even higher temperatures and high-temperature and high-pressure curing are also required.

なお、超塑性加工温度で予しめ焼成しておくことは、型
の寿命の点からも重要なことである。
Note that pre-firing at the superplastic working temperature is also important from the viewpoint of the lifespan of the mold.

本発明型表面の耐力向上の為、表面にメツキ及び溶射な
どを行なうことも可能である。
In order to improve the yield strength of the surface of the present invention, it is also possible to perform plating, thermal spraying, etc. on the surface.

メツキは無電解メツキ及び電気メツキによる方法であり
、金属層に銅、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀及びス
ズなど各種金属メツキ、鉄、二。
Plating is a method of electroless plating and electroplating, and the metal layer is plated with various metals such as copper, nickel, chromium, zinc, gold, silver, and tin, iron, etc.

ツケルなどの各種合金メツキ、これら金属のマトリック
ス液中に複合材微粒子としてA42203、SiC、ダ
イヤモンド及びP T F E (Po1y tetr
afluoro ethylene )などを共析させ
た複合メツキ及びポーラスメツキ等各種メツキを行なう
ことができる。
A42203, SiC, diamond and P T F E (Polytetr
Various types of plating can be performed, such as composite plating and porous plating, in which afluoroethylene) or the like is co-deposited.

溶射はアルミニウム、ニッケル、クロム、銅、ステンレ
ス鋼、亜鉛、スズ、鉛及び鉄さらにはこれらの合金など
の金属溶射、アルミナ、タングステンカーバイドなどの
セラミック溶射などである。
Thermal spraying includes metal spraying such as aluminum, nickel, chromium, copper, stainless steel, zinc, tin, lead, iron, and alloys thereof, and ceramic spraying such as alumina and tungsten carbide.

これらメツキ及び溶射による表面層の厚みは0.001
〜0.2mmの範囲が好ましい。
The thickness of the surface layer by these plating and thermal spraying is 0.001
A range of 0.2 mm is preferred.

表面層の厚みが0.001mm未満の場合には表面層形
成による本発明型表面の耐力向上の効果は無く、表面層
の厚みを0.2mmより大きくしてもより以上の耐力向
上は期待できない。
If the thickness of the surface layer is less than 0.001 mm, there is no effect of improving the yield strength of the surface of the present invention by forming the surface layer, and even if the thickness of the surface layer is greater than 0.2 mm, no further improvement in yield strength can be expected. .

良好な転写性を活かす本発明の主旨からしても表面層の
厚みは小さい程好ましく 9.2mmが上限の厚みとな
る。
Considering the purpose of the present invention, which takes advantage of good transferability, the smaller the thickness of the surface layer, the more preferable it is, and the upper limit of the thickness is 9.2 mm.

以上の方法により製造した本発明型を用いて微細結晶粒
超塑性金属材料、及び熱可塑性カーボン繊維複合材料な
どを超塑性加工することが可能である。
Using the mold of the present invention produced by the above method, it is possible to superplastically process fine grained superplastic metal materials, thermoplastic carbon fiber composite materials, and the like.

本発明型は真空成形、ブロー成形及び空圧バジル成形に
よる張出し、深絞り及び鍛造などの超塑性加工方法の型
として最高1,000℃程度に達する高温で10−1〜
10−’/secの低ひずみ速度で用いられる。
The mold of the present invention can be used as a mold for superplastic processing methods such as vacuum forming, blow molding, pneumatic basil forming, deep drawing, and forging.
It is used at low strain rates of 10-'/sec.

(効果) 本発明によれば、高温下で機械的強度の大きい成形型が
簡単に成型でき表面の転写性に優れた超塑性加工用成形
型を提供することが可能となった。
(Effects) According to the present invention, it has become possible to easily form a mold with high mechanical strength at high temperatures and to provide a mold for superplastic working with excellent surface transferability.

(実施例1) 表−1に示す配合の組成物を用いて第1図に示す外径1
00mm 、深さ100mmの雌型を製造した。
(Example 1) Using the composition shown in Table 1, the outer diameter 1 shown in FIG.
A female mold with a diameter of 0.00 mm and a depth of 100 mm was manufactured.

成形後50℃で1日湿空養生し、1′00℃で1日乾燥
した後、更に1 、000℃迄昇温し、10時間保持し
た後の圧縮強度及び曲げ強度を表に示す。
After molding, it was cured in humid air at 50°C for 1 day, dried at 1'00°C for 1 day, and then heated to 1,000°C and held for 10 hours. The compressive strength and bending strength are shown in the table.

次に得られた本発明型により第1図に示す様にブロー成
形による超塑性加工を行なった。
Next, the mold of the present invention obtained was subjected to superplastic working by blow molding as shown in FIG.

加工材料はδ/γ2相ステシステンレス鋼板厚2ml1
1、プレス圧30kgf/ad、1.000℃、空気圧
1゜atm (ゲージ圧)、ひずみ速度10− ’ /
 s e c テ100シヨツト成形を行なったが、型
の破損及び円筒製品の破れなどは全く無く、すべて所望
の製品が得られた。
Processing material is δ/γ two-phase stainless steel plate thickness 2ml1
1. Press pressure 30kgf/ad, 1.000℃, air pressure 1゜atm (gauge pressure), strain rate 10-'/
100 shot moldings were carried out, but there was no breakage of the mold or tearing of the cylindrical product, and all desired products were obtained.

表−1 使用材料 セメント: 「デンカアルミナセメント1号」〔電気化
学工業■製〕 超微粉1:アルミナ超微粉 (TEMによる平均粒径0.2 μm )超微粉2:シ
リカヒューム (TEMによる平均粒径0.2 μm )減水剤:「セ
ルフロー110PJ 〔第一工業製薬特製〕 骨材二重焼ばん土頁岩 (中国長城焼、粒径0.3〜1.0 ma+、モース硬
度8) 繊維:アルミナ繊維「デンカアルセン」〔電気化学工業
■製〕 硬化調整剤:Na25o4(試薬−級)(実施例2) 表−2に示す配合の組成物を用いて実施例1と同様の雌
型を製造しな。
Table-1 Cement materials used: "Denka Alumina Cement No. 1" [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] Ultrafine powder 1: Alumina ultrafine powder (average particle size by TEM: 0.2 μm) Ultrafine powder 2: Silica fume (average particle size by TEM) Diameter: 0.2 μm) Water reducing agent: Cellflow 110PJ [Daiichi Kogyo Seiyaku special product] Aggregate: double scorched earth shale (China Great Wall Ware, particle size: 0.3-1.0 ma+, Mohs hardness: 8) Fiber: Alumina Fiber "Denka Arsen" [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] Curing regulator: Na25o4 (reagent grade) (Example 2) A female mold similar to that in Example 1 was produced using the composition shown in Table 2. Na.

成形後50℃で3日湿空養生し、100℃で1日乾燥し
た後、更に1,000℃迄昇温し、10時間保持した後
の圧縮強度及び曲げ強度は下表のようであった。
After molding, it was cured in humid air at 50°C for 3 days, dried at 100°C for 1 day, and then further heated to 1,000°C and held for 10 hours. The compressive strength and bending strength were as shown in the table below. .

次に得られた本発明型により実施例1と同様の加工条件
及び加工材料を用い超塑性加工を行なった。
Next, using the obtained mold of the present invention, superplastic working was performed using the same processing conditions and processing materials as in Example 1.

20シヨツト成形を行なったが、型の破損及び円筒製品
の破れなどは全く無く、すべて所望の製品が得られた。
Twenty shots were molded, but there was no damage to the mold or tearing of the cylindrical product, and all desired products were obtained.

表−2 使用材料 セメント: 「デンカアルミナセメント1号」〔電気化
学工業■製〕 超微粉ニジリカヒユーム (TEMによる一平均粒径0,2μm)分散剤ニトリポ
リリン酸ソーダ(試薬)硬化調整剤ニホウ酸(試薬−級
)。
Table 2 Materials used: Cement: "Denka Alumina Cement No. 1" [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] Ultrafine powder Nijirica Huyum (average particle size by TEM: 0.2 μm) Dispersant Nitripolyphosphate sodium (reagent) Hardening modifier Niboric acid ( reagent grade).

骨材ニオタビシャモット(粒径、0.7 arm以下)
繊維:アルミナ繊維「デンカアルセン」〔電気化学工業
■製〕 (実施例3) 表−3に示す配合の組成物を用いて実施例1と同様の雌
型を製造した。
Aggregate Niotabi Chamotte (particle size, 0.7 arm or less)
Fiber: Alumina fiber "Denka Arsen" [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] (Example 3) A female mold similar to that in Example 1 was produced using a composition having the formulation shown in Table 3.

成形後50℃で7日水中養生し、100℃で1日乾燥し
た後、更に1.000℃迄昇温し、10時間保持した後
の圧縮強度及び曲げ強度を表に示す。
After molding, it was cured in water at 50°C for 7 days, dried at 100°C for 1 day, and then further heated to 1.000°C and held for 10 hours. The compressive strength and bending strength are shown in the table.

次に得られた本発明型により実施例1と同様の加工条件
及び加工材料を用い超塑性加工を行なった。
Next, using the obtained mold of the present invention, superplastic working was performed using the same processing conditions and processing materials as in Example 1.

25シヨツト成形を行なったが、型の破損及び円筒製品
の破れなどは全く無く、すべて所望の製品が得られた。
No. 25 shot molding was performed, but there was no damage to the mold or tearing of the cylindrical product, and all desired products were obtained.

(以下余白) 表−3 使用材料 セメント:「普通ポルトランドセメント」〔アンデスセ
メント共同事業■製〕 スラグ:高炉水滓スラグ (粉末度はブレーン値で3,500 cal/g)超微
粉ニジリカヒユーム (TEMによる。平均粒径0.2 μm )石膏:無水
石膏 (粉末度はブレーン値で4,500 d17g>減水剤
: 「セルフロー110P」 〔第−工業製薬味製〕 骨材ニオタビシャモット(微粉、0.7 mm以下)繊
維:アルミナ繊維「デンカアルセン」〔電気化学工業■
製〕 (実施例4) 表−4に示す配合の組成物を用いて第2図に示すコーナ
ーIR1段高さ15mmのA 7475製多段角筒を加
工する為の雌型を製造した。
(Leaving space below) Table 3 Materials used: Cement: “Ordinary Portland cement” [manufactured by Andes Cement Joint Venture ■] Slag: Blast furnace slag slag (fineness is 3,500 cal/g in Blaine value), ultra-fine powdered Nijiri Cahyum (according to TEM) Average particle size: 0.2 µm) Gypsum: Anhydrous gypsum (powderness is 4,500 d17g according to Blaine value) Water reducing agent: "Cellflow 110P" [manufactured by Dai-Kogyo Seiyaku Aji] Aggregate Niotabi Chamotte (fine powder, 0.2 μm) 7 mm or less) Fiber: Alumina fiber “Denka Arsen” [Denki Kagaku Kogyo ■
(Example 4) Using the composition shown in Table 4, a female mold for processing a multi-stage rectangular tube made of A7475 with a corner IR one step height of 15 mm shown in FIG. 2 was manufactured.

成形後50℃で1日湿空養生し、100℃で1日乾燥し
た後、更に600℃迄昇温し、10時間保持した後の圧
縮強度及び曲げ強度を表に示す。
After molding, it was cured in humid air at 50°C for 1 day, dried at 100°C for 1 day, and then further heated to 600°C and held for 10 hours. The compressive strength and bending strength are shown in the table.

次に得られた本発明型により第2図に示す様に圧空真空
成形による超塑性加工を行なった。
Next, the obtained mold of the present invention was subjected to superplastic working by air pressure vacuum forming as shown in FIG.

加工材料はA 7475を用い板厚2m+a、プレス圧
3kgf/crd、500℃下、真空圧0.01atm
  (ゲージ圧)、圧空圧1atm (ゲージ圧)、ひ
ずみ速度1O−47secで1,000シヨツト成形を
行なったが、コーナー18部の摩耗を含めた型の破損及
び多段角筒製品の破れなどは全く無く、すべて所望の製
品が得られた。
The processing material is A 7475, plate thickness 2m+a, press pressure 3kgf/crd, 500℃, vacuum pressure 0.01atm.
(gauge pressure), compressed air pressure of 1 atm (gauge pressure), and strain rate of 10-47 seconds. However, there was no damage to the mold, including wear at 18 corners, or tearing of the multi-stage rectangular tube product. All desired products were obtained.

表−4 使用材料 セメント: 「デンカアルミナセメント1号」〔電気化
学工業■製〕 不活性粉:重焼ばん土頁岩 (中国長城焼、モース硬度8) 44μm篩通過品 超微粉ニジリカヒユーム− (TEMによる平均粒径0.2 μm )減水剤: 「
セルフロー110P」 〔第−工業製薬味製〕 骨材:還元鉄粉100μm篩通過品「メタレット」〔日
本磁力選鉱■製〕 繊維:5US430、φ60μiX長さ3mmびびり切
削法による〔東京製鋼■製〕 硬化調整剤:Na2SO4(試薬−級)(実施例5) 実施例4と同様の配合を用いて実施例4と同様の雌型を
製造した。
Table-4 Material used: Cement: "Denka Alumina Cement No. 1" [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] Inert powder: Heavy burnt earth shale (Great Wall Ware, Mohs hardness 8) 44 μm sieve passed ultrafine powder Nijirikahium - (by TEM) Average particle size: 0.2 μm) Water reducing agent:
"Cellflow 110P" [manufactured by Dai-Kogyo Seiyaku Aji] Aggregate: Reduced iron powder passed through a 100 μm sieve "Metalette" [manufactured by Nippon Magnetic Separation] Fiber: 5US430, φ60 μi x length 3 mm hardened by chatter cutting method [manufactured by Tokyo Steel Ltd.] Conditioner: Na2SO4 (Reagent-grade) (Example 5) A female mold similar to Example 4 was produced using the same formulation as Example 4.

成形f&50℃で1日湿空養生した後本発明型表面に表
−5に示す条件で無電解メツキを行なった。
After curing in humid air for 1 day at 50 DEG C., electroless plating was performed on the surface of the mold of the present invention under the conditions shown in Table 5.

無電解メツキした本発明型を100℃で1日乾燥した後
、更に600℃迄昇温し10時間保持した。
After drying the electroless plated mold of the present invention at 100°C for one day, the temperature was further raised to 600°C and held for 10 hours.

無電解メツキされた本発明型により実施例4と同様の圧
空真空成形による超塑性加工を行なった。
The electroless plated mold of the present invention was subjected to superplastic working by pressure-air vacuum forming in the same manner as in Example 4.

加工材料はA 7475を用い板厚2mm 、プレス圧
3kgf/cut、500℃下、真空−圧0.01at
m  (ゲージ圧)、圧空圧1atm(ゲージ圧) 、
ヒfミ速度10−4/secで1,000シヨツト成形
を行なったが、型のコーナ一部の破損及び角部製品の破
れなどは全く無く、すべて所望の製品が得られた。
Processing material is A7475, plate thickness 2mm, press pressure 3kgf/cut, 500℃, vacuum pressure 0.01at.
m (gauge pressure), compressed air pressure 1 atm (gauge pressure),
Molding was carried out for 1,000 shots at a cutting speed of 10-4/sec, but there was no breakage at any corner of the mold or tearing of the corner product, and all desired products were obtained.

尚、無電解メツキ層は厚み約0.10(mm)であり成
形後も本発明型に剥離、割れなどおこさず強固に付着し
ていた。
The electroless plating layer had a thickness of about 0.10 (mm) and remained firmly attached to the mold of the present invention without peeling or cracking even after molding.

又、600℃迄昇温した後の無電解メツキ層の表面に接
着剤「ハードロックC−323J(電気化学工業■製〕
を0.1mm以下に塗布した後、その表面に径100m
mの鉄製接着板を接着させ接着剤が硬化後、垂直引張り
試験(A S T M C190−72)を行なった結
果は表−6のようであった。
In addition, after the temperature was raised to 600°C, adhesive "Hardlock C-323J (manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■)" was applied to the surface of the electroless plating layer.
After applying to a thickness of 0.1 mm or less, a diameter of 100 m is applied to the surface.
After adhesion of iron adhesive plates of 1.0 m and hardening of the adhesive, a vertical tensile test (ASTM C190-72) was conducted, and the results are shown in Table 6.

(実施例6) 表−1に示す配合の組成物を用いて第3図に示す外径7
0mm、厚さ30mmのアルミ青銅製ディスク形状を加
工するために製品と同じ形状のグイキャビティを有する
上下一対の型を製造した。
(Example 6) Using the composition shown in Table 1, the outer diameter 7 shown in FIG.
In order to process an aluminum-bronze disc shape of 0 mm and thickness of 30 mm, a pair of upper and lower molds each having a hollow cavity of the same shape as the product was manufactured.

成形後50℃で1日湿空養生し、100℃で1日乾燥し
た後、さらに1.000″C−迄昇温し、10時間保持
した後の圧縮強度及び曲げ強度を表−1に示す。
After molding, it was cured in a humid air at 50°C for 1 day, dried at 100°C for 1 day, and then further heated to 1.000"C and held for 10 hours. Table 1 shows the compressive strength and bending strength. .

次に得られた本発明型により第3図に示すように超塑性
鍛造加工を行なった。
Next, superplastic forging was carried out using the obtained mold of the present invention as shown in FIG.

加工材料は直径30mm高さ100+*mのアルミ青銅
を用い、型締め圧200 kgf/ai!、成形圧10
0 kgf/ad、ひずみ速度10−1/secで20
シヨツト成形を行なったが、型の破損及び製品の割れな
どは全く無く、すべて所望の製品が得られた。
The processing material used was aluminum bronze with a diameter of 30 mm and a height of 100+*m, and the mold clamping pressure was 200 kgf/ai! , molding pressure 10
0 kgf/ad, 20 at strain rate 10-1/sec
Shot molding was performed, but there was no damage to the mold or cracking of the product, and all desired products were obtained.

表−5 (以下余白) 表−6Table-5 (Margin below) Table-6

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は夫々実施例における本発明成形型の使
用態様を示す断面図である。 特許出願人 電気化学工業株式会社 特許出願人 株式会社小松製作所 代理人   弁理士  中村 宏 第1図 圧空 才 2 図 圧空 真空域 第3図 ↓ 手続補正書1発) 昭和63年 9月21日 特許庁長官 吉1)文毅 殿            
       噛(1、事件の表示 昭和62年  特許願 第319825号2、発明の名
称 超塑性加工用成形型 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所   東京都千代田区有楽町1丁目4番1号名 
称   電気化学工業 株式会社 代表者 志村 文一部 4、代理人 5、補正命令の日付   (自発) 6、補正の対象 7、補正の内容 (1)  明細書第24頁、表(表−6)と「4、図面
の簡単な説明」の欄の間に次の文を挿入する。 (実施例7) 表−7に示す配合組成物を用いて第4図に示す異形箱型
形状の成形型を製造した。 成形後50℃で1日湿空養生し、100℃で1日乾燥し
た後、さらに300℃迄昇温し、10時間保持した後の
圧縮強度及び曲げ強度は表−7のようであった。 加工材料として板厚2 +uのZn−22AIを用い、
プレス圧10kgf/ad、275℃、真空圧0.01
atm(ゲージ圧)、圧空圧5atm(ゲージ圧)、ひ
ずみ速度5 X 10 ’/secで500シi ’y
ト成形を行なったが、型の破損及び製品の破れなどは全
く無く、すべて所望の製品が得られた。 (以下余白) 表−7 使用材料 セメント=「デンカアルミナセメント1号」[電気化学
工業■製] 超 微 粉ニジリカヒユーム (TEMによる平均粒径0.2μm )減 水 剤:「
セルフロー110P」 [第1工業製薬■製] 硬化調整剤:Na2 So4  (試薬−級)骨   
材二還元鉄粉lOOμm篩通過品「メタレット」 [日
本磁力選鉱■製] 繊   維:びびり切削法による鋳鉄繊維、長さ2■鳳
[神戸鋳鉄所■製] (2)第24、図面の簡単な説明」の項において「第3
図」を「第4図ノと補正する。 (3)第6頁、11行中rNa2cOsJとあるのをr
Na2 CO3Jと訂正する。 (4)第15頁9行中、及び第21頁、5行中に夫々r
Na2 So4 JとあるのをrNa2 SO4Jと訂
正する。 (5)図面第4図を追加する。 以上 才 4 図 〈真室域〉
FIGS. 1 to 3 are sectional views showing how the mold of the present invention is used in Examples. Patent Applicant Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Patent Applicant Komatsu Ltd. Agent Patent Attorney Hiroshi Nakamura Figure 1 Air Vacuum Area Figure 3 ↓ Procedural Amendment 1) September 21, 1988 Patent Office Director Yoshi 1) Mr. Bun Yi
1. Indication of the case 1988 Patent Application No. 319825 2. Title of the invention: Molding mold for superplastic processing 3. Relationship with the person making the amendment Patent applicant address: 1-4 Yurakucho, Chiyoda-ku, Tokyo 1 name
Name Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Representative Shimura Text Part 4, Agent 5, Date of amendment order (voluntary) 6, Subject of amendment 7, Contents of amendment (1) Page 24 of the specification, Table (Table 6) Insert the following sentence between the column ``4. Brief explanation of the drawing''. (Example 7) A mold having an irregular box shape shown in FIG. 4 was manufactured using the blended composition shown in Table 7. After molding, it was cured in humid air at 50°C for 1 day, dried at 100°C for 1 day, and then heated to 300°C and held for 10 hours. The compressive strength and bending strength were as shown in Table 7. Using Zn-22AI with a plate thickness of 2 + u as the processing material,
Press pressure 10kgf/ad, 275℃, vacuum pressure 0.01
atm (gauge pressure), pneumatic pressure 5 atm (gauge pressure), strain rate 5 x 10'/sec, 500 shi
Although molding was carried out, there was no damage to the mold or tearing of the product, and all desired products were obtained. (Leaving space below) Table 7 Materials used: Cement = “Denka Alumina Cement No. 1” [manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■] Ultra-fine powdered rainbow cahuum (average particle size by TEM: 0.2 μm) Water reducing agent: “
Cellflow 110P” [manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku ■] Hardening regulator: Na2 So4 (reagent grade) Bone
Material Direduced iron powder passed through a lOOμm sieve "Metalette" [manufactured by Nippon Magnetic Separation ■] Fiber: Cast iron fiber by chatter cutting method, length 2 ■ [manufactured by Kobe Casting Works ■] (2) No. 24, simple drawing In the section “Explanation”, “3rd
(3) On page 6, in line 11, replace rNa2cOsJ with r
Correct as Na2 CO3J. (4) r in page 15, line 9, and page 21, line 5, respectively.
Correct Na2 So4 J to rNa2 SO4J. (5) Add Figure 4 of the drawing. Figure 4 (Mamuro area)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] セメント質物質100体積部に対し、超微粉5〜1,0
00体積部と前記セメント質物質と超微粉の合計量に対
して1〜5重量%の分散剤及び30重量%以下の水を加
えて混練し、所要の型に成型してなる超塑性加工用成形
型。
Ultrafine powder 5 to 1,0 per 100 parts by volume of cementitious material
00 parts by volume, 1 to 5% by weight of a dispersant and 30% by weight or less of water based on the total amount of the cementitious material and ultrafine powder, kneaded, and molded into a required mold for superplastic processing. Molding mold.
JP31982587A 1987-12-17 1987-12-17 Molding tool for ultraplastic processing Pending JPH01159207A (en)

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