JPH02209402A - チタン粉末又はチタン合金粉末燒結体の製造方法 - Google Patents
チタン粉末又はチタン合金粉末燒結体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明はチタン粉末又はチタン合金粉末の焼結体の製
造時に金型摩耗から生ずるトラブルを減少し、且つ連続
成形を可能にするチタン粉末又はチタン合金粉末の焼結
体に関するものである。
造時に金型摩耗から生ずるトラブルを減少し、且つ連続
成形を可能にするチタン粉末又はチタン合金粉末の焼結
体に関するものである。
［従来の技術］
チタン粉末焼結体の製造工程は、一般に３段階の工程か
ら構成され、下記の工程で順次処理される。
ら構成され、下記の工程で順次処理される。
（第１段ＰＩ）
混合コチタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末をブレン
ダーで混合し、粉体を製造する。
ダーで混合し、粉体を製造する。
（第２段階）
成形：金型内に混合した粉体を充填し、プレス機のパン
チの加圧力を約３〜ＩＯＴ／ｃｍ２てプレスし、圧粉体
に成形する。
チの加圧力を約３〜ＩＯＴ／ｃｍ２てプレスし、圧粉体
に成形する。
（第３段階）
焼結： １０−３〜１０−６ｔｏｒｒの真空下におイテ
、１０００〜１４００°Ｃの雰囲気下で焼結を行う。
、１０００〜１４００°Ｃの雰囲気下で焼結を行う。
［発明が解決しようとする課Ｈコ
従来の技術ては、上記のようにチタン粉末又はチタン粉
末及び合金粉末を混合した粉体をプレス機のパンチ加圧
力を３〜１０ Ｔ ／ ｃｎ＋でプレスし、成形した圧
粉体をプレス機のパンチの抜き圧力は２〜７ Ｔ ／
ｃｒＡで金型から抜き出している。この為成形した圧粉
体或はこれと接触しているプレス機のダイス表面に金型
摩耗疵が生ずる。
末及び合金粉末を混合した粉体をプレス機のパンチ加圧
力を３〜１０ Ｔ ／ ｃｎ＋でプレスし、成形した圧
粉体をプレス機のパンチの抜き圧力は２〜７ Ｔ ／
ｃｒＡで金型から抜き出している。この為成形した圧粉
体或はこれと接触しているプレス機のダイス表面に金型
摩耗疵が生ずる。
一般にチタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末の圧粉体
の焼結は真空炉で高真空下で高温雰囲気で処理されるの
で、ステアリン酸等の潤滑剤を粉体に大量に使用するこ
とは真空炉の汚染をするので、最小限にとどめおかれて
いる。
の焼結は真空炉で高真空下で高温雰囲気で処理されるの
で、ステアリン酸等の潤滑剤を粉体に大量に使用するこ
とは真空炉の汚染をするので、最小限にとどめおかれて
いる。
この対処方法として従来は金型の内面にステアリン酸等
の潤滑剤を塗付し、金型摩耗及び圧粉体表面のすり疵の
発生を防止している。特に、圧粉体の形状について、厚
みが５ ｎｕｎ以下のものは少量の潤滑剤の混合で対応
てきるが、５ｍＩＩ＋超のものは金型内面への潤滑を毎
回もしくは２〜３回プレスする毎に塗布していた。その
ため成形した圧粉体の生産性の低下するという問題かあ
った。
の潤滑剤を塗付し、金型摩耗及び圧粉体表面のすり疵の
発生を防止している。特に、圧粉体の形状について、厚
みが５ ｎｕｎ以下のものは少量の潤滑剤の混合で対応
てきるが、５ｍＩＩ＋超のものは金型内面への潤滑を毎
回もしくは２〜３回プレスする毎に塗布していた。その
ため成形した圧粉体の生産性の低下するという問題かあ
った。
この発明は係る事情に鑑みてなされたものであって、成
形した圧粉体表面のすり疵或はプレス機のダイスの表面
の型摩耗を防止し、成形した圧粉体の生産性の向上する
方法を提供するものである。
形した圧粉体表面のすり疵或はプレス機のダイスの表面
の型摩耗を防止し、成形した圧粉体の生産性の向上する
方法を提供するものである。
［発明が解決するだめの手段］
この発明のチタン粉末焼結体の製造方法は、チタン粉末
又はチタン粉末及び合金粉末に潤滑剤を混合して粉体と
する混合工程と、前記粉体を金型内に充填しプレス機で
圧粉体に成形する成形工程と、前記圧粉体中の潤滑剤を
除去する脱潤工程と、前記脱潤した圧粉体を高温真空下
で焼結する焼結工程を有することを特徴とする。
又はチタン粉末及び合金粉末に潤滑剤を混合して粉体と
する混合工程と、前記粉体を金型内に充填しプレス機で
圧粉体に成形する成形工程と、前記圧粉体中の潤滑剤を
除去する脱潤工程と、前記脱潤した圧粉体を高温真空下
で焼結する焼結工程を有することを特徴とする。
更に、混合工程ににおいて、チタン粉末又はチタン粉末
及び合金粉末と潤滑剤の混合比率を重量で２〜６％とし
、脱潤工程においては、アルゴン雰囲気又は高真空度下
で雰囲気温度を２００〜６００℃て処理する。
及び合金粉末と潤滑剤の混合比率を重量で２〜６％とし
、脱潤工程においては、アルゴン雰囲気又は高真空度下
で雰囲気温度を２００〜６００℃て処理する。
［作用］
この発明はチタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に潤
滑剤（例えばステアリン酸、テフロン系等）が混合され
ているので、成形した圧粉体の表面とプレス機のダイス
の表面の潤滑性が向上し、プレス機のパンチの接圧力は
低下する。チタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に対
する潤滑剤の混合比率を重量で２〜６％とした理由は、
チタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に対する潤滑剤
の混合比率が重量で２％未満では、成形した圧粉体の表
面或はこれと接触しているプレス機のダイス表面に金型
摩耗疵が生ずる。６％超えるとチタン粉末又はチタン粉
末及び合金粉末と潤滑剤の混合した時に、成形された圧
粉体内に偏析が発生し、且つ圧粉体の真密度及び型抜き
圧力等が低下し、ハンドリング上に問題が発生する恐れ
があり、圧粉体の焼結時間もかかり、製品の強度が充分
に得られない。
滑剤（例えばステアリン酸、テフロン系等）が混合され
ているので、成形した圧粉体の表面とプレス機のダイス
の表面の潤滑性が向上し、プレス機のパンチの接圧力は
低下する。チタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に対
する潤滑剤の混合比率を重量で２〜６％とした理由は、
チタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に対する潤滑剤
の混合比率が重量で２％未満では、成形した圧粉体の表
面或はこれと接触しているプレス機のダイス表面に金型
摩耗疵が生ずる。６％超えるとチタン粉末又はチタン粉
末及び合金粉末と潤滑剤の混合した時に、成形された圧
粉体内に偏析が発生し、且つ圧粉体の真密度及び型抜き
圧力等が低下し、ハンドリング上に問題が発生する恐れ
があり、圧粉体の焼結時間もかかり、製品の強度が充分
に得られない。
また脱潤工程において、雰囲気温度を２００〜６００
’Ｃに限定した理由は２００℃未満ては脱潤不足となる
。６００℃を超えると製品に対する汚染があるからであ
る。
’Ｃに限定した理由は２００℃未満ては脱潤不足となる
。６００℃を超えると製品に対する汚染があるからであ
る。
［実施例］
発明者らは本発明に至るまでの過程において、プレス機
のダイス表面に摩耗か発生するのて、成形した圧粉体と
プレス機のダイス表面との潤滑性を改善することによっ
て、プレス機のダイス表面の型摩耗を減少するという知
見を得た。この知見に基づいてチタン粉末又はチタン粉
末及び合金粉末と潤滑剤の混合比率を変えてプレス成形
性について実験を行った。
のダイス表面に摩耗か発生するのて、成形した圧粉体と
プレス機のダイス表面との潤滑性を改善することによっ
て、プレス機のダイス表面の型摩耗を減少するという知
見を得た。この知見に基づいてチタン粉末又はチタン粉
末及び合金粉末と潤滑剤の混合比率を変えてプレス成形
性について実験を行った。
第１図は潤滑剤の混合比率とプレス機の接圧力、及び圧
粉体の真密度の関係を示す図である。
粉体の真密度の関係を示す図である。
ここで、圧粉体の真密度（％）−（チタン粉末又はチタ
ン粉末及び合金粉末の圧粉体の密度／チタン又はチタン
合金の溶製材の密度）Ｘ１００である。
ン粉末及び合金粉末の圧粉体の密度／チタン又はチタン
合金の溶製材の密度）Ｘ１００である。
この実験の条件はチタン粉末を１００ｇに対して潤滑剤
（ステアリン酸）を０〜８ｇを■型ブレンダー（容量１
ｆｆｌ）に装入しな。そして■型ブレンターの回転数を
３０ｒｐｍ、Ｖ型ブレンダ−の回転時間を２０分にして
、チタン粉末と潤滑剤を均一に混合する。混合されたチ
タン粉体はプレス機の上部にあるホッパに供給される。
（ステアリン酸）を０〜８ｇを■型ブレンダー（容量１
ｆｆｌ）に装入しな。そして■型ブレンターの回転数を
３０ｒｐｍ、Ｖ型ブレンダ−の回転時間を２０分にして
、チタン粉末と潤滑剤を均一に混合する。混合されたチ
タン粉体はプレス機の上部にあるホッパに供給される。
ホッパからフィードシュを経て金型に供給される。プレ
ス成形された圧粉体の寸法は１２ｍｍΦ×３０１１ＩＩ
ＩＨ（Ｈは厚み）のタブレットである。
ス成形された圧粉体の寸法は１２ｍｍΦ×３０１１ＩＩ
ＩＨ（Ｈは厚み）のタブレットである。
この図から明らかなように潤滑剤の混合比率が６％超え
るとう１〜ラー値が］％を割るので好ましくない。更に
潤滑剤の混合比率が２％未満の場合はプレス機の接圧力
が高くなる。又第２図に示すようにプレス機の接圧力が
高くなると型摩耗指数も高くなる。
るとう１〜ラー値が］％を割るので好ましくない。更に
潤滑剤の混合比率が２％未満の場合はプレス機の接圧力
が高くなる。又第２図に示すようにプレス機の接圧力が
高くなると型摩耗指数も高くなる。
この発明は以上の知見に基づいてなされたものである。
次に実施例により、この発明を具体的に説明する。
チタン粉末を１．０ｋｇに対して潤滑剤（ステアリン酸
等）を０．０５ｋｇをＶ型ブレンダー（容量は１ｆｆｌ
）に装入した。そして■型ブレンターの回転速度を３０
ｒｐｍ、回転時間を３０分にして、チタン粉末と潤滑剤
を均一に混合する。混合されたチタン粉末と潤滑剤はプ
レス機の上部にあるホッパに供給される。ホッパからフ
ィードシュを経て押型に供給される。圧粉体の寸法は１
２開Φ×３０ｍｍＨ（Ｈは厚み）のタブレットである。
等）を０．０５ｋｇをＶ型ブレンダー（容量は１ｆｆｌ
）に装入した。そして■型ブレンターの回転速度を３０
ｒｐｍ、回転時間を３０分にして、チタン粉末と潤滑剤
を均一に混合する。混合されたチタン粉末と潤滑剤はプ
レス機の上部にあるホッパに供給される。ホッパからフ
ィードシュを経て押型に供給される。圧粉体の寸法は１
２開Φ×３０ｍｍＨ（Ｈは厚み）のタブレットである。
プレス条件は第１表の通りである。
第 １ 表
第１表から明らかなように本発明の実施例の方がプレス
機の抜出力が小さい。そのため金型の摩耗と圧粉体表面
のすり疵が減少する。
機の抜出力が小さい。そのため金型の摩耗と圧粉体表面
のすり疵が減少する。
第２表に従来例と実施例の圧粉体の圧粉体個数の比較を
示す。この表から明らかなように従来例では金型に潤滑
剤を毎回塗付していたか、実施例では金型潤滑が不要に
なるので時間当たりの圧粉体の個数か増加する。
示す。この表から明らかなように従来例では金型に潤滑
剤を毎回塗付していたか、実施例では金型潤滑が不要に
なるので時間当たりの圧粉体の個数か増加する。
第 ２ 表
この時の圧粉体の脱潤の条件は真空炉の真空圧は約１０
−Ｑｏｒｒで真空炉の雰囲気温度は４００℃Ｘ６０分で
ある。その結果圧粉体の潤滑剤が蒸発し、真空炉から排
出されるので圧粉体の潤滑剤がなくなり、次の高真空度
の高温雰囲気における焼結工程において潤滑剤の蒸発が
ないので、真空炉を汚染する心配はない。なおアルゴン
雰囲気下ての脱潤の処理においても同様な結果が得られ
た。
−Ｑｏｒｒで真空炉の雰囲気温度は４００℃Ｘ６０分で
ある。その結果圧粉体の潤滑剤が蒸発し、真空炉から排
出されるので圧粉体の潤滑剤がなくなり、次の高真空度
の高温雰囲気における焼結工程において潤滑剤の蒸発が
ないので、真空炉を汚染する心配はない。なおアルゴン
雰囲気下ての脱潤の処理においても同様な結果が得られ
た。
焼結工程の条件は、１０−’〜１０−６ｔｏｒｒの真空
下において、真空炉の雰囲気温度１２００℃で、４時間
の焼結を行った。
下において、真空炉の雰囲気温度１２００℃で、４時間
の焼結を行った。
なお、チタン合金については、Ｔ ｉ −６Ａρ４Ｖ
Ｔｉ−６ＡＡ−６Ｖ−２Ｓｎ（組成の前の数字は％を
示す、Ｔｊについては残部である）で行ったがチタン粉
末と同様な結果が得られた。
Ｔｉ−６ＡＡ−６Ｖ−２Ｓｎ（組成の前の数字は％を
示す、Ｔｊについては残部である）で行ったがチタン粉
末と同様な結果が得られた。
［発明の効果］
この発明は以上のように構成しているので、圧粉体の表
面状況、圧粉体のプレス性が改善され、生産性も向上し
、真空炉を汚染することもない。
面状況、圧粉体のプレス性が改善され、生産性も向上し
、真空炉を汚染することもない。
第１図は潤滑剤の混合比率とプレス機の接圧力及び圧粉
体の真密度の関係を示す図、第２図はプレス機の接圧力
と型摩耗指数も示すグラフ図である。
体の真密度の関係を示す図、第２図はプレス機の接圧力
と型摩耗指数も示すグラフ図である。
Claims (2)
- （１）チタン粉末又はチタン合金粉末焼結体の製造方法
において、チタン粉末又はチタン粉末及び合金粉末に潤
滑剤を混合して粉体とする混合工程と、前記粉体を金型
内に充填しプレス機で圧粉体に成形する成形工程と、前
記圧粉体中の潤滑剤を除去する脱潤工程と、前記脱潤し
た圧粉体を高温真空下で焼結する焼結工程を有すること
を特徴とするチタン粉末又はチタン合金粉末焼結体の製
造方法。 - （２）混合工程ににおいて、チタン粉末又はチタン粉末
及び合金粉末と潤滑剤の混合比率を重量で２〜６％とし
、脱潤工程においては、アルゴン雰囲気又は高真空度下
で雰囲気温度を２００〜６００℃で処理することを特徴
とする請求項１記載のチタン粉末又はチタン合金粉末焼
結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2794589A JPH02209402A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | チタン粉末又はチタン合金粉末燒結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2794589A JPH02209402A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | チタン粉末又はチタン合金粉末燒結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209402A true JPH02209402A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12235032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2794589A Pending JPH02209402A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | チタン粉末又はチタン合金粉末燒結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02209402A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7544322B2 (en) * | 2005-07-07 | 2009-06-09 | Onera (Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales) | Process for the pressureless sintering of metal alloys; and application to the manufacture of hollow spheres |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198202A (en) * | 1981-05-22 | 1982-12-04 | Mtu Muenchen Gmbh | Formed article manufacturing method and device |
| JPS6389636A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｔｉ合金製品の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2794589A patent/JPH02209402A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198202A (en) * | 1981-05-22 | 1982-12-04 | Mtu Muenchen Gmbh | Formed article manufacturing method and device |
| JPS6389636A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｔｉ合金製品の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7544322B2 (en) * | 2005-07-07 | 2009-06-09 | Onera (Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales) | Process for the pressureless sintering of metal alloys; and application to the manufacture of hollow spheres |
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