JPH03173727A - タングステン焼結合金の製造方法 - Google Patents
タングステン焼結合金の製造方法Info
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- JPH03173727A JPH03173727A JP31130789A JP31130789A JPH03173727A JP H03173727 A JPH03173727 A JP H03173727A JP 31130789 A JP31130789 A JP 31130789A JP 31130789 A JP31130789 A JP 31130789A JP H03173727 A JPH03173727 A JP H03173727A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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、高速回転体又は防護物を貫通する発射体に有
用なタングステン焼結合金の製造方法に関する。
用なタングステン焼結合金の製造方法に関する。
高速回転体は、高度の引張り強さ、ヤング率を有し、し
かも高速回転時に破壊しないような十分な靭性を有して
いなければならない、又、上記発射体は、高度の引張り
強さ、密度、硬さを有し、しかも発射体が防護物を完全
に貫通する前に破壊しないように十分の延性、靭性を有
することが必要である。
かも高速回転時に破壊しないような十分な靭性を有して
いなければならない、又、上記発射体は、高度の引張り
強さ、密度、硬さを有し、しかも発射体が防護物を完全
に貫通する前に破壊しないように十分の延性、靭性を有
することが必要である。
このような要求に応するべく高比重、高延性のタングス
テン合金の製造方法が、特開昭６２−１８５８４３号公
報に開示されている。このものは、タングステン粉末８
５〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からなる混
合粉末を１〜４ｔｏｎ／ ｃｄの静水圧下で圧扮し、得
られた圧粉体を０〜−６０ ℃の露点の水素気流中で液
相焼結した後、該焼結体を真空中において加熱後急冷す
る熱処理を施すものである。
テン合金の製造方法が、特開昭６２−１８５８４３号公
報に開示されている。このものは、タングステン粉末８
５〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からなる混
合粉末を１〜４ｔｏｎ／ ｃｄの静水圧下で圧扮し、得
られた圧粉体を０〜−６０ ℃の露点の水素気流中で液
相焼結した後、該焼結体を真空中において加熱後急冷す
る熱処理を施すものである。
上記焼結後に真空中で加熱・急冷の熱処理を施すことに
より、焼結体中に過剰に固溶した水素が除去され、又脆
化の原因となる不純物の粒界析出を防止できるため高延
性が得られるとされている。
より、焼結体中に過剰に固溶した水素が除去され、又脆
化の原因となる不純物の粒界析出を防止できるため高延
性が得られるとされている。
（発明が解決しようとする課題〕
上記従来の製造方法においてＯ〜−６０℃の露点の雰囲
気中で液相焼結を行う理由は、十分な還元と不純物除去
を行うためであるとしている。
気中で液相焼結を行う理由は、十分な還元と不純物除去
を行うためであるとしている。
ところが本発明者の研究によれば、このような露点の場
合、焼結体中に固溶した酸素と水素とが２Ｈ＋０＝Ｈ，
Ｏのように反応して生成されたＨ、Ｏがガスポロシティ
となり、かえって焼結体の延性を低下させる原因となる
ことが判明した。
合、焼結体中に固溶した酸素と水素とが２Ｈ＋０＝Ｈ，
Ｏのように反応して生成されたＨ、Ｏがガスポロシティ
となり、かえって焼結体の延性を低下させる原因となる
ことが判明した。
この延性の低下は、タングステン焼結合金を用いた高速
回転体や防護物を貫通する発射体を実際に使用する上で
問題になる。
回転体や防護物を貫通する発射体を実際に使用する上で
問題になる。
そこで本発明の目的とする所は、液相焼結の条件を詳細
に規定し高延性を有するタングステン焼結合金が得られ
る製造方法を提供することにより、上記従来の問題点を
解決することにある。
に規定し高延性を有するタングステン焼結合金が得られ
る製造方法を提供することにより、上記従来の問題点を
解決することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、タングステン８５
〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からなる混合
粉末を静水圧下で圧粉し、ついで該圧粉体を液相焼結す
るにあたり、昇温中の１４３０℃以下の温度範囲では雰
囲気の露点を一５℃未満とし、次に１４３０℃を超える
昇温中および液相焼結の温度範囲では雰囲気の露点を一
５℃以上５℃以下とする。
〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からなる混合
粉末を静水圧下で圧粉し、ついで該圧粉体を液相焼結す
るにあたり、昇温中の１４３０℃以下の温度範囲では雰
囲気の露点を一５℃未満とし、次に１４３０℃を超える
昇温中および液相焼結の温度範囲では雰囲気の露点を一
５℃以上５℃以下とする。
以下、更に詳細に説明する。
本発明に用いる原料粉末は、高純度のタングステン（Ｗ
）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）の粉末である。タン
グステン含有量は、所定の高密度を保つために８５％以
上が必要である。かつ又、液相焼結工程において完全に
緻密化する液相量を確保するため、９７％以下であるこ
とが必要である。ニッケルと鉄は、焼結時に液相を発生
して高密度化を促進し、かつ材料の延性を高める目的で
添加される。その添加量は、合金量の３〜１５％とする
。３％以下では十分な液相が発生せず、高密度化の効果
が発渾できない。一方、１５％以上になるとタングステ
ンの含有量が少なくなりすぎて、合金の高比重が得られ
なくなる。又、ニッケルと鉄の成分比率は、Ｎｉ ：
Ｆｅ＝５ ： ５からＮｉ：Ｆｅ＝８：２の間に調整す
ることが望ましい。
）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）の粉末である。タン
グステン含有量は、所定の高密度を保つために８５％以
上が必要である。かつ又、液相焼結工程において完全に
緻密化する液相量を確保するため、９７％以下であるこ
とが必要である。ニッケルと鉄は、焼結時に液相を発生
して高密度化を促進し、かつ材料の延性を高める目的で
添加される。その添加量は、合金量の３〜１５％とする
。３％以下では十分な液相が発生せず、高密度化の効果
が発渾できない。一方、１５％以上になるとタングステ
ンの含有量が少なくなりすぎて、合金の高比重が得られ
なくなる。又、ニッケルと鉄の成分比率は、Ｎｉ ：
Ｆｅ＝５ ： ５からＮｉ：Ｆｅ＝８：２の間に調整す
ることが望ましい。
その理由は、この組成範囲で、液相焼結工程における液
相生成温度を、ニッケル又は鉄単体の場合より十分に低
下せしめ、ひいては効果的な液相焼結が可能となるため
である。
相生成温度を、ニッケル又は鉄単体の場合より十分に低
下せしめ、ひいては効果的な液相焼結が可能となるため
である。
したがって、単体のニッケルと鉄の混合粉末に代えて、
上記組成を有する両者の合金粉末を使用しても同等の効
果がある。
上記組成を有する両者の合金粉末を使用しても同等の効
果がある。
上記原料粉末の混合物を圧縮成形する際の圧力は、ｌ〜
４ ｔ ｏ ｎ／ｃ＋ｊの静水圧とする。１ｔｏｎ／
ｃｄ１未満での成形では、液相焼結を行っても２〜３％
の気孔が残留する。そのため圧縮成形体の密度が小さす
ぎて、完全に緻密化できず、延性が落ちる。また４ｔｏ
ｎ／ｃｄを越える成形では、逆に密度が高くなりすぎて
圧縮成形体中にクローズドボアが生じ、結局完全に繊密
化できない。
４ ｔ ｏ ｎ／ｃ＋ｊの静水圧とする。１ｔｏｎ／
ｃｄ１未満での成形では、液相焼結を行っても２〜３％
の気孔が残留する。そのため圧縮成形体の密度が小さす
ぎて、完全に緻密化できず、延性が落ちる。また４ｔｏ
ｎ／ｃｄを越える成形では、逆に密度が高くなりすぎて
圧縮成形体中にクローズドボアが生じ、結局完全に繊密
化できない。
加圧に際して、通常の一軸圧縮ではなく静水圧力を用い
るのは、四方から万遍なく加圧することにより合金の均
質性を高め、ひいては延性を高めるためである。
るのは、四方から万遍なく加圧することにより合金の均
質性を高め、ひいては延性を高めるためである。
液相焼結は、水素中で、ニッケル・鉄成分が液相を生成
する温度である１４３０℃以上で行うことが必要である
。
する温度である１４３０℃以上で行うことが必要である
。
焼結時間は完全に緻密化が進行するに必要な時間、すな
わち２０分間以上を要し、しかして焼結中に粗大ポロシ
ティを生じさせないためには、６０分間以下が望ましい
。
わち２０分間以上を要し、しかして焼結中に粗大ポロシ
ティを生じさせないためには、６０分間以下が望ましい
。
本発明にあっては、この液相焼結工程において雰囲気中
に含有される水分すなわち雰囲気の露点を２段階に分け
て設定する。まず１４３０℃以下の温度範囲では、露点
−５℃未満で昇温を行う。
に含有される水分すなわち雰囲気の露点を２段階に分け
て設定する。まず１４３０℃以下の温度範囲では、露点
−５℃未満で昇温を行う。
その理由は、原料粉末の表面に吸着する酸素または酸化
物を還元力の強い低露点の水素ガスによって十分に還元
するためである。このときの反応は旦十Ｈｚ （ｇ）
＝ Ｈｚ Ｏ（ｇ） である。露点が一５℃以上であ
ると、この反応は起こらず、旦の除去はできない。
物を還元力の強い低露点の水素ガスによって十分に還元
するためである。このときの反応は旦十Ｈｚ （ｇ）
＝ Ｈｚ Ｏ（ｇ） である。露点が一５℃以上であ
ると、この反応は起こらず、旦の除去はできない。
１４３０℃以下の温度としたのは、焼結緻密化を抑制し
て成形体内部までガスの流れを容易にし、上記反応を促
進するためである。
て成形体内部までガスの流れを容易にし、上記反応を促
進するためである。
次に１４３０℃を超える温度範囲では、露点が一５℃〜
＋５℃の水素雰囲気中で昇温とそれに続く液相焼結を行
う。
＋５℃の水素雰囲気中で昇温とそれに続く液相焼結を行
う。
本合金系では焼結温度が１４３０℃を越すと、ニッケル
、鉄成分が溶融して真密度化するが、溶融した液相中に
は雰囲気ガスから吸収した水素および未還元で残留した
微量の酸素が溶は込んでいる。この段階で雰囲気の露点
が一５℃より低すぎると、 旦＋２ Ｆ（＝ Ｈｚ Ｏ
（ｇ） の反応が進んで水蒸気が発生し、外部に排出
されないのでポロシティとなって焼結後も残留する。逆
に雰囲気の露点を＋５℃より上げすぎると、！］２０ガ
スの分解による酸素が液相中に吸収されて延性劣化を招
く。
、鉄成分が溶融して真密度化するが、溶融した液相中に
は雰囲気ガスから吸収した水素および未還元で残留した
微量の酸素が溶は込んでいる。この段階で雰囲気の露点
が一５℃より低すぎると、 旦＋２ Ｆ（＝ Ｈｚ Ｏ
（ｇ） の反応が進んで水蒸気が発生し、外部に排出
されないのでポロシティとなって焼結後も残留する。逆
に雰囲気の露点を＋５℃より上げすぎると、！］２０ガ
スの分解による酸素が液相中に吸収されて延性劣化を招
く。
本発明によれば、液相焼結における雰囲気の露点を１４
３０℃以前と以後とに分けてそれぞれ規定することによ
り、高延性を有するタングステン焼結合金が得られた。
３０℃以前と以後とに分けてそれぞれ規定することによ
り、高延性を有するタングステン焼結合金が得られた。
以下、本発明を実施例によって説明する。
ニッケル粉および鉄粉を合計で５〜１２％含有するタン
グステン粉末を■型混合機を用いて混合し、得られた混
合粉末を２ｔｏｎ／ｃ＋ｆｌの静水圧下で圧縮成形後、
その成形体を種々の露点を与えた水素中で（１４３０＋
α）℃で液相焼結した。得られた焼結体を１１５０℃で
２時間、真空中で熱処理した後に、残留ポロシティ測定
および引張り試験を行って品質を評価した。
グステン粉末を■型混合機を用いて混合し、得られた混
合粉末を２ｔｏｎ／ｃ＋ｆｌの静水圧下で圧縮成形後、
その成形体を種々の露点を与えた水素中で（１４３０＋
α）℃で液相焼結した。得られた焼結体を１１５０℃で
２時間、真空中で熱処理した後に、残留ポロシティ測定
および引張り試験を行って品質を評価した。
残留ポロシティ測定は、材料の断面を光学顕微鏡で観察
し、格子点法によってポロシティの面積率を求めた。
し、格子点法によってポロシティの面積率を求めた。
引張り試験は平行部４．０ ｍｍφ、標点路１Ｔｉｌｔ
３０ ｎ＋＋＋＋の試験片を用いて、１ｍｍ／ｍｉｎ
の引張り速度で行った。
３０ ｎ＋＋＋＋の試験片を用いて、１ｍｍ／ｍｉｎ
の引張り速度で行った。
第１表に試料の化学組成と焼結条件、および品質評価の
結果を示す。又、比較例として、焼結条件を変えたもの
の結果についても示す。
結果を示す。又、比較例として、焼結条件を変えたもの
の結果についても示す。
第１表より、本実施例のものは、比較例のものに比べて
残留ポロシティがなく、高延性を示すことがわかる。
残留ポロシティがなく、高延性を示すことがわかる。
以上説明したように、本発ｒ９農こよれば、タングステ
ン８５〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からな
る混合粉末を静水圧下で圧扮し、ついで該圧粉体を液相
焼結するにあたり、昇温中の１４３０℃以下の温度範囲
では雰囲気の露点を一５℃未満とし、次に１４３０℃を
超える昇温中および液相焼結の温度範囲では雰囲気の露
点を一５℃以上５℃以下とするものとした。そのため、
残留ポロシティがなくタングステン焼結合金の延性を著
しく高めることができ、実質的に優れた発射体、高速回
転体が得られるという効果がある。
ン８５〜９７％および残部がニッケルと鉄の粉末からな
る混合粉末を静水圧下で圧扮し、ついで該圧粉体を液相
焼結するにあたり、昇温中の１４３０℃以下の温度範囲
では雰囲気の露点を一５℃未満とし、次に１４３０℃を
超える昇温中および液相焼結の温度範囲では雰囲気の露
点を一５℃以上５℃以下とするものとした。そのため、
残留ポロシティがなくタングステン焼結合金の延性を著
しく高めることができ、実質的に優れた発射体、高速回
転体が得られるという効果がある。
Claims (1)
- （１）タングステン８５〜９７％および残部がニッケル
と鉄の粉末からなる混合粉末を静水圧下で圧粉し、つい
で該圧粉体を液相焼結するにあたり、昇温中の１４３０
℃以下の温度範囲では雰囲気の露点を−５℃未満とし、
次に１４３０℃を超える昇温中および液相焼結の温度範
囲では雰囲気の露点を−５℃以上５℃以下とすることを
特徴とするタングステン焼結合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31130789A JPH0723516B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | タングステン焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31130789A JPH0723516B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | タングステン焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173727A true JPH03173727A (ja) | 1991-07-29 |
| JPH0723516B2 JPH0723516B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=18015565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31130789A Expired - Lifetime JPH0723516B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | タングステン焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723516B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2830022A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-03-28 | Cime Bocuze | Alliage base tungstene fritte a haute puissance |
| CN102380614A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-03-21 | 西安瑞福莱钨钼有限公司 | 一种钨镍铁合金薄板的制备方法 |
| WO2013084749A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 株式会社アライドマテリアル | タングステン焼結合金 |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31130789A patent/JPH0723516B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2830022A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-03-28 | Cime Bocuze | Alliage base tungstene fritte a haute puissance |
| WO2003027340A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Cime Bocuze | Alliage base tungstene fritte a haute puissance |
| US7226492B2 (en) | 2001-09-26 | 2007-06-05 | Cime Bocuze | High-powder tungsten-based sintered alloy |
| CN102380614A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-03-21 | 西安瑞福莱钨钼有限公司 | 一种钨镍铁合金薄板的制备方法 |
| WO2013084749A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 株式会社アライドマテリアル | タングステン焼結合金 |
| JPWO2013084749A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2015-04-27 | 株式会社アライドマテリアル | タングステン焼結合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0723516B2 (ja) | 1995-03-15 |
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