JPH0288704A - Ａｌ基急冷凝固粉末の押出成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＮやＮ合金等のＮ基急冷凝固粉末の経材性に優
れた押出成形方法に関する。

（従来の技術） ＮやＮ合金等のＮ基急冷凝固粉末の焼結押出材は、溶製
材には具備しない優れた機械的熱的性質を有するため、
かかる焼結押出材を用いて高性能の機械部品が製造され
ている。

焼結押出剤は、通常Ｎ基急冷凝固粉末を冷間静水圧加圧
（ＣＩＰ）により等方向に圧縮成形後、該成形材を封缶
脱ガス処理をして１〜３Ｔ／ａｆｌＸＱ、　　５Ｈｒ程
度の熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）により加圧焼結した後、
この焼結材に素材外形を与えるための押出加工をして製
造されていた。そして焼結押出材は、冷間鋳造や２５０
〜４００°Ｃの温間鍛造により所要の製品に近似した外
形を有する成形品とされるのである。

Ｎ基急冷凝固粉末の焼結材を得るのに従来前述のように
ＨＩＰ等の供給な処理を行っているのは、Ｎ基急冷凝固
粉末が空気アトマイズ法あるいは水アトマイズ法により
製造されているので、その表面に安定で不活性なＡ７．
０３被膜が強固に成形されており、粉末が相互に焼結一
体化するためにはＮ原子がＮ２Ｏ３被膜を通して拡散接
合しなければならず、そのために強力な拡散接合条件を
与える必要があるからである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述の成形方法でば、粉末原料から成形完
了まで５工程を要旨生産性が悪く、また主要工程は相当
高価な設備を要し、ひいては成形品のコスト高を招来し
ていた。更にＩＩＰ処理時、押出時、場合によっては成
形時にも繰り返して２５０〜４００　’Ｃに加熱される
ため、急冷凝固粉末のミクロ組織中の析出物や晶出物が
肥大、成長して機械的特性が損なわれるという欠点があ
り、更には長尺物の製造に不向きであるという問題があ
った。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、従来のプ
ロセスによって得られた成形品と同等の材料特性を保持
し、しかも低コストで生産性に優れ、かつ長尺ものの製
造も可能とするＮ基急冷凝固粉末の成形方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 途上の目的を達成するために本発明で講じた手段は、 回転しつつ前進しかつ攪拌類を有するラムによって、コ
ンテナ内圧縮室に装填のＡｌ基急冷凝固粉末を加圧し圧
粉体とすると共に、該圧粉体を圧縮室の底部より加圧方
向に穿設されコンテナ端面に開口する押出成形孔に押出
成形する手段である。

（実施例） 以下に本発明の第１図〜第２図に基づいて説明する。第
１図は本発明方法実施のための押出成形袋Ｗ１例と本発
明方法を説明するための断面図であって、同装置１を構
成するコンテナ２はＮ基急冷凝固粉末９　（以下原料粉
末と称す）を装填し加圧圧縮する圧縮室３を有すると共
に、ねじ機構により進退可能なラム６を備え、圧縮室３
の底部からは押出成形孔４が加圧方向に穿設されてコン
テナ端面５に開口している。

ラム６には軸方向の原料粉末９を供給する粉末供給孔７
が貫通して設けられ、原料粉末９を加圧圧縮する圧縮頭
部は攪拌翼８ａを有する攪拌類８となっている。

第２図は攪拌類８の平面図であり、攪拌翼８ａは３枚翼
であるが、必ずしも３枚翼と限られるものではなく、又
攪拌翼以外の粉末攪拌手段とすることも可能で、たとえ
ば小突起を不規則に分布した攪拌類などがある。

原料粉末９の圧縮室３への装填はラム６に設けた粉末供
給孔７を介して行ない、供給後は栓体１１で供給孔７を
封塞する。なお、供給孔７を有しないラム６の使用も可
能で、この場合の原料粉末９の装填はラム６を抜き去っ
て行う。

圧縮室３に装填の原料粉末９の加圧圧縮は、ラム６をね
じ機構によって回転前進させて行なうが、この回転前進
もねし機構によらず、コンテナに嵌合するラムを他の適
宜の手段で回転前進させることも可能である。

以上のようにして原料粉末９は加圧圧縮されるがこの場
合の圧縮は、従来のＣＩＰによる等方向圧縮と異なり一
軸圧縮である。しかし押出圧粉体として充分な圧縮状態
が得られる。

尚、加圧圧縮は常温でよく特に加熱を必要としない。

上記の圧縮はラム６の回転と共に行われるものであるか
ら原料粉末９粒子の回転方向への移動、ねじり作用など
を伴い、粒子間の摩擦面積の増加、粒子同士のせん断作
用を生じて、一部のＮｚ　Ｏｓ被膜剥離が行われる。

かくして圧粉体とされた原料粉末９は押出成形孔４に押
出され、更に押出加工による強いせん断作用を受ける。

粉末の外表面い形成されている数人程度の不活性で安全
なＮ２Ｏ３被膜が分断破壊され、またＮ基地中の晶出物
や析出物も微細分断され、これらがＮ基地中に均一に分
散されて高強度化が図られる。そして基地の拡散接合に
よる一体化が行われ固化成形されて押出成形材１０とな
るのである。

押出しに際して上述のようにＮ２Ｏ３被膜破壊のために
は、押出比を安全的に約１０以上としてＮ２Ｏ３で被覆
された粒子を破壊するのに必要なせん断応力を生しさせ
るか、或いは昇温しで粒子の強度を低下させる必要があ
り、昇温は２５０〜４８０°Ｃとするのがよく、昇温の
場合の押出比は５以上が適当である。前記押出温度とし
ての２５０°Ｃは原料粉末の強度低下のために必要な温
度であり、一方４８０°Ｃを越えると析出物の核の発生
や成長が促進し、強度の低下を招来するのである。勿論
昇温と共に押出比１０以上として差支えない。

押出成形が進行して圧縮室３の原料粉末の補給は、ラム
６を所定位置に後退させて粉末供給孔７から行うが、圧
粉体上面部はラム６の攪拌類８の攪拌作用によって粉末
状を維持しており、俸給粉末との間に密度差を生しない
。従って押出成形材は連続した長尺物とすることができ
るのである。

（発明の効果） 以上に説明した通り、ラムの回転前進によりアンテナ中
のＮ基栄、冷凝固粉末は圧縮かつ押出成形する本発明方
法によれば、簡単な構造の押出成形装置で、粉末表面を
覆う不活性で安定なＮ２Ｏ３被膜を、少ないエネルギで
破壊し基地中に分散させると共に、基地を拡散接合でき
るのである。すなわち従来のように高価な設備を要する
ＣＩＰ−ＨＩＰ処理などを省略して極めて経済的に粉末
から直接押出成形材とすることができるのである。また
ラム類に具備させた攪拌機構により圧粉体上面部を粉末
状態として、補給粉との間に境界ができないようにした
ため、長尺の押出成形材が製造できるのである。このよ
うに本発明は多くの利点を有するものでその工業的価値
は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施のための押出成形装置１例と本発明
方法を説明するための断面側面図、第２図は第１図にお
けるラムの攪拌類の平面図である。 １・・・押出成形装置、２・・・コンテナ、３・・・圧
縮室、４・・・押出成形孔、５・・・コンテナ端面、６
・・・ラム、７・・・粉末供給孔、８・・・攪拌類、８
ａ・・・攪拌翼、９・・・Ｎ基や、冷凝固粉末（原料粉
末）、１０・・・押出成形材、１１・・・栓体。 特許出願人　久保田鉄工株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転しつつ前進しかつ撹拌頭を有するラムによっ
   て、コンテナ内圧縮室に装填のＡｌ基急冷凝固粉末を加
   圧した圧粉体とすると共に、該圧粉体を圧縮室の底部よ
   り加圧方向に穿設されコンテナ端面に開口する押出成形
   孔に押出し成形することを特徴とするＡｌ基急冷凝固粉
   末の押出成形方法。
2. （２）ラムがねじ機構によって回転しつつ前進すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＡｌ基急冷
   凝固粉末の押出成形方法。
3. （３）Ａｌ基急冷凝固粉末の供給を、ラムの軸方向に貫
   通して設けられた粉末供給孔より行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のＡｌ基急冷
   凝固粉末の押出成形方法。