JPH03193860A - Ｔｉ―Ａｌ系金属間化合物部材の製造法 - Google Patents
Ｔｉ―Ａｌ系金属間化合物部材の製造法Info
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- JPH03193860A JPH03193860A JP33109389A JP33109389A JPH03193860A JP H03193860 A JPH03193860 A JP H03193860A JP 33109389 A JP33109389 A JP 33109389A JP 33109389 A JP33109389 A JP 33109389A JP H03193860 A JPH03193860 A JP H03193860A
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は溶射法によるＴｉ −ＡＩｌ系金属間化合物部
材の成形法に関するもので、特に緻密な板材あるいはパ
イプ等の成形体の製造法に関する。
材の成形法に関するもので、特に緻密な板材あるいはパ
イプ等の成形体の製造法に関する。
Ｔｉ −Ａｊ！系金属間化合物は優れた高温強度および
高温での耐酸化性を有することが知られている。しかし
ながら、Ｔｉ −Ａｊ？系金属間化合物は展延性に劣る
ため、従来の加工技術で板材あるいはパイプ等の成形体
を製造することが困難なために、実用材料として利用さ
れるにいたっていない。
高温での耐酸化性を有することが知られている。しかし
ながら、Ｔｉ −Ａｊ？系金属間化合物は展延性に劣る
ため、従来の加工技術で板材あるいはパイプ等の成形体
を製造することが困難なために、実用材料として利用さ
れるにいたっていない。
従来、これらの問題点を解決する手段として、粉末冶金
的手法によるＴｉ −Ａｌ系金属間化合物部材の成形法
が、特開昭６３−２５５３３１号に記載されている。し
かしながらこの方法によるＴｉ −Ａ６系金金属化合物
部材の成形は、ＴｉおよびＡｆｆｉ粉末の混合工程、脱
気工程、緻密化工程、脱気工程、真空封入工程、高温高
圧ＨＩＰ処理工程と複雑な工程を必要とする。
的手法によるＴｉ −Ａｌ系金属間化合物部材の成形法
が、特開昭６３−２５５３３１号に記載されている。し
かしながらこの方法によるＴｉ −Ａ６系金金属化合物
部材の成形は、ＴｉおよびＡｆｆｉ粉末の混合工程、脱
気工程、緻密化工程、脱気工程、真空封入工程、高温高
圧ＨＩＰ処理工程と複雑な工程を必要とする。
本発明は、簡便な工程でＴｉ −Ａｎ系金属間化合物部
材を提供することを目的になされたもので、減圧プラズ
マ溶射法を利用して、Ｔｉ −Ａｌ系金属間化合物の薄
板、あるいはパイプ等の成形体を直接製造する方法を提
供するものである。
材を提供することを目的になされたもので、減圧プラズ
マ溶射法を利用して、Ｔｉ −Ａｌ系金属間化合物の薄
板、あるいはパイプ等の成形体を直接製造する方法を提
供するものである。
本発明はＡｌ１４〜６３重量％、残部Ｔｉからなる組成
の原料粉末を所定形状の型材に減圧プラズマ溶射して皮
膜を形成し、その後、型材より皮膜を離型してＴｉ −
ＡＮ系金属間化合物部材を製造するものである。
の原料粉末を所定形状の型材に減圧プラズマ溶射して皮
膜を形成し、その後、型材より皮膜を離型してＴｉ −
ＡＮ系金属間化合物部材を製造するものである。
本発明を実施するに当たって使用する減圧プラズマ溶射
法は１５０ｍｍｌ（ｇ以下、好ましくは５０ｍｍｔ１ｇ
以下で実施される。
法は１５０ｍｍｌ（ｇ以下、好ましくは５０ｍｍｔ１ｇ
以下で実施される。
減圧プラズマ溶射を１５０ｍｍＨｇ以上で本発明を実施
した場合、皮膜の相対密度が低下する。理由は雰囲気ガ
スを巻き込んで、皮膜内に気泡が内在するためと考えら
れる。
した場合、皮膜の相対密度が低下する。理由は雰囲気ガ
スを巻き込んで、皮膜内に気泡が内在するためと考えら
れる。
本発明で用いる原料粉末は、予めＴｉ −Ａｌ系金属間
化合物（ＴｉｓＡｊ！ 、 ＴｉＡｊ！ 、 ＴｉＡ
ｊ！３等）組成に調整された粉末を使用する。該Ｔｉ
−Ａｌ系金属間化合物粉末は、ＲＥ Ｐ （Ｒｏｔａｔ
ｉｎｇ ＥｌｅｃｔｒｏｄｅＰｒｏｃｅｓｓ）法、或は
Ｓ ＨＳ （Ｓｅｌｆ−Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｈｉ
ｇｈ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ５ｙｎｔｈｅｓｉｓ）
プロセス等により製造され、既に市販されている。本発
明はこれら市販の粉末を原料として利用することができ
る。
化合物（ＴｉｓＡｊ！ 、 ＴｉＡｊ！ 、 ＴｉＡ
ｊ！３等）組成に調整された粉末を使用する。該Ｔｉ
−Ａｌ系金属間化合物粉末は、ＲＥ Ｐ （Ｒｏｔａｔ
ｉｎｇ ＥｌｅｃｔｒｏｄｅＰｒｏｃｅｓｓ）法、或は
Ｓ ＨＳ （Ｓｅｌｆ−Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｈｉ
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プロセス等により製造され、既に市販されている。本発
明はこれら市販の粉末を原料として利用することができ
る。
尚、本発明の実施に当り、従来公知のＭｏ 、 Ｚｒ
。
。
Ｖ、Ｎｂ 、Ｗ、Ａｇ 、Ｂ、Ｙ、Ｓｉ 、Ｍｎのい
ずれかの元素を添加して、延性の向上をはかってもよい
。
ずれかの元素を添加して、延性の向上をはかってもよい
。
原料粉末の粒径は、１〜７４卿、好ましくは１０〜４４
ｐｍである。粉末の粒径が１趨以下の場合、減圧プラズ
マ中への粉末の送給が不安定となり、安定に皮膜形成す
ることが困難となる。また粉末粒径が７４−以上では皮
膜の相対密度が低下して、該金属間化合物の持つ優れた
特徴が生かされない。
ｐｍである。粉末の粒径が１趨以下の場合、減圧プラズ
マ中への粉末の送給が不安定となり、安定に皮膜形成す
ることが困難となる。また粉末粒径が７４−以上では皮
膜の相対密度が低下して、該金属間化合物の持つ優れた
特徴が生かされない。
本発明を実施するにあたって使用する型材は、任意形状
のものであって、目的とするＴｉ −Ａβ系金属間化合
物部材の形状に合わせ、予め成形したものを使用する。
のものであって、目的とするＴｉ −Ａβ系金属間化合
物部材の形状に合わせ、予め成形したものを使用する。
型材の素材は金属、セラミックのいずれもが使用できる
。
。
本発明による型材の離型方法は、機械的に離型しても良
いし、型材表面に離型剤を塗布しても良い。また化学的
に型材のみを溶解除去して、該金属間化合物部材を得る
こともできる。最も簡便な離型方法は、溶射形成した皮
膜と型材との熱膨張差を利用して離型する方法である。
いし、型材表面に離型剤を塗布しても良い。また化学的
に型材のみを溶解除去して、該金属間化合物部材を得る
こともできる。最も簡便な離型方法は、溶射形成した皮
膜と型材との熱膨張差を利用して離型する方法である。
以下、Ｔｉ −Ａｆ系金属間化合物の平板を製造する場
合を例に説明する。平板を製造するに当たっては、金属
あるいはセラミックの平板を型材として使用する。金属
を型材として使用する場合、型材の金属の熱膨張係数が
、Ｔｉ −Ａｌ系金属間化合物の熱膨張係数より大きな
金属を使用することが好ましい。型材金属の熱膨張係数
が、該金属間化合物の熱膨張係数より大きな場合には、
減圧プラズマ溶射により形成した皮膜内には、冷却時の
収縮により圧縮の応力が残留し、皮膜内に発生する割れ
を防止できると共に、皮膜を型材から離型し易くする。
合を例に説明する。平板を製造するに当たっては、金属
あるいはセラミックの平板を型材として使用する。金属
を型材として使用する場合、型材の金属の熱膨張係数が
、Ｔｉ −Ａｌ系金属間化合物の熱膨張係数より大きな
金属を使用することが好ましい。型材金属の熱膨張係数
が、該金属間化合物の熱膨張係数より大きな場合には、
減圧プラズマ溶射により形成した皮膜内には、冷却時の
収縮により圧縮の応力が残留し、皮膜内に発生する割れ
を防止できると共に、皮膜を型材から離型し易くする。
皮膜内の圧縮残留応力を大きくすれば、溶射後の冷却過
程で、皮膜は簡単に型材から離型する。溶射後の冷却過
程で離型しない場合は、加熱、冷却を繰り返すことで離
型できる。
程で、皮膜は簡単に型材から離型する。溶射後の冷却過
程で離型しない場合は、加熱、冷却を繰り返すことで離
型できる。
型材にガラス或はアルミナ等のセラミック板を用いる場
合は、型材の溶射による熱衝撃割れを防止するために、
溶射を開始する前に、型材を徐々に予熱する必要がある
。予熱は減圧溶射装置内に設置した予熱装置によっても
よいし、減圧プラズマジェットを利用してもよい。型材
上に該金属間化合物皮膜を形成した後、皮膜型材を再度
加熱し、急冷することによって型材のセラミック板が熱
衝撃割れを生じ、皮膜から剥離することができる。
合は、型材の溶射による熱衝撃割れを防止するために、
溶射を開始する前に、型材を徐々に予熱する必要がある
。予熱は減圧溶射装置内に設置した予熱装置によっても
よいし、減圧プラズマジェットを利用してもよい。型材
上に該金属間化合物皮膜を形成した後、皮膜型材を再度
加熱し、急冷することによって型材のセラミック板が熱
衝撃割れを生じ、皮膜から剥離することができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
〔実施例１〕
銅平板型材（幅３０閤、長１００■、厚１０ｍｎ＋）上
に、ＳＨＳプロセスで製造し、粉砕したＡＪ！３５．４
重量％、残部Ｔｉからなる金属間化合物粉末を以下の条
件で減圧プラズマ溶射した。
に、ＳＨＳプロセスで製造し、粉砕したＡＪ！３５．４
重量％、残部Ｔｉからなる金属間化合物粉末を以下の条
件で減圧プラズマ溶射した。
粉末粒径１０〜４４ ｎ 、 ｍ耐圧力２８ａｍＨｇ、
プラズマ電力６３に讐 プラズマガスはＡｒ−Ｈｅ混合ガスを使用した。
プラズマ電力６３に讐 プラズマガスはＡｒ−Ｈｅ混合ガスを使用した。
予め調型材を４５０°Ｃに予熱した後溶射を開始した。
上記条件で溶射した場合、溶射後の冷却過程で、皮膜が
型材から離型する膜厚は２．０ ｍ以上である。
型材から離型する膜厚は２．０ ｍ以上である。
この様にして幅３０鴎、長１００肺、厚さ２．２７ｗの
ＴｉＡｊｌ金属間化合物平板を得た。得られた平板のＸ
線回折図を第二図に示すが、本発明で得られた平板は均
一なＴｉＡｊ！金属間化合物になっている。
ＴｉＡｊｌ金属間化合物平板を得た。得られた平板のＸ
線回折図を第二図に示すが、本発明で得られた平板は均
一なＴｉＡｊ！金属間化合物になっている。
このようにして得られたＴｉＡβ金属間化合物平板の相
対密度は９７．０％であった。本発明で得られた平板を
１０５０°Ｃ２４８時間真空中で焼鈍した結果、相対密
度は９８．７％に緻密化した。
対密度は９７．０％であった。本発明で得られた平板を
１０５０°Ｃ２４８時間真空中で焼鈍した結果、相対密
度は９８．７％に緻密化した。
〔実施例２〕
回転する外形１０ｍｍ、長さ１５０ｒｍ、厚さ０．８鵬
の内部を水冷した鋼管表面に、ＳＨＳプロセスで製造し
、粉砕したＡｌ３５．４重量％、残部Ｔｉからなる金属
間化合物粉末を以下の条件で減圧プラズマ溶射した。
の内部を水冷した鋼管表面に、ＳＨＳプロセスで製造し
、粉砕したＡｌ３５．４重量％、残部Ｔｉからなる金属
間化合物粉末を以下の条件で減圧プラズマ溶射した。
粉末粒径１０〜４４ｐ、溶射圧力３５ｍｍＨｇ、プラズ
マ電力６１に讐 プラズマガスはＡｒ−Ｈｅ混合ガスを使用した。
マ電力６１に讐 プラズマガスはＡｒ−Ｈｅ混合ガスを使用した。
溶射後、表面にＴｉＡｌ金属間化合物溶射層を有する鋼
管を、長さ１４０ｍｍに切断し、硝酸液中に浸漬して、
鋼管のみを選択的に溶解除去し、外形１５５．４胴、長
さ１４０薗、厚さ２．７ ｔＩＩｌのＴｉＡｌ金属間化
合物のパイプを得た。得られたＴｉＡＪ金属間化合物パ
イプの相対密度９４．５％であった。
管を、長さ１４０ｍｍに切断し、硝酸液中に浸漬して、
鋼管のみを選択的に溶解除去し、外形１５５．４胴、長
さ１４０薗、厚さ２．７ ｔＩＩｌのＴｉＡｌ金属間化
合物のパイプを得た。得られたＴｉＡＪ金属間化合物パ
イプの相対密度９４．５％であった。
以上のように本発明によれば、従来の加工技術では製造
困難であった、Ｔｉ −Ａｊ！系金属間化合物の板材あ
るいはパイプ等の成形体の製造が可能であり、粉末冶金
法のごとく複雑な工程を必要とせず、製造工程、設備を
大幅に簡略化できる。
困難であった、Ｔｉ −Ａｊ！系金属間化合物の板材あ
るいはパイプ等の成形体の製造が可能であり、粉末冶金
法のごとく複雑な工程を必要とせず、製造工程、設備を
大幅に簡略化できる。
第１図は本発明の一実施例を示す工程の説明図で第１図
（ａ）は溶射過程、（ｂ）は冷却過程、（ｃ）は離型過
程を示す。第２図は本発明の一実施例のＸ線回折図を示
す説明図である。 １・・・銅製型材、 ２・・・ＴｉＡｆ金属間化合物形成体。
（ａ）は溶射過程、（ｂ）は冷却過程、（ｃ）は離型過
程を示す。第２図は本発明の一実施例のＸ線回折図を示
す説明図である。 １・・・銅製型材、 ２・・・ＴｉＡｆ金属間化合物形成体。
Claims (1)
- １．予め溶製し、粉末としたＡｌ１４〜６３重量％、残
部Ｔｉからなる組成の金属間化合物の原料粉末を所定形
状の型材に減圧プラズマ溶射して皮膜を形成し、その後
離型することを特徴とするＴｉ−Ａｌ系金属間化合物部
材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33109389A JPH03193860A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Ｔｉ―Ａｌ系金属間化合物部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33109389A JPH03193860A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Ｔｉ―Ａｌ系金属間化合物部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193860A true JPH03193860A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18239776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33109389A Pending JPH03193860A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Ｔｉ―Ａｌ系金属間化合物部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03193860A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007021091A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Kyung-Hyun Ko | Method of improving surface properties of the metal and metal with coating layer prepared by the same |
| CN108746625A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-06 | 中南大学 | 一种铝基纳米复合材料的制备方法 |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33109389A patent/JPH03193860A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007021091A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Kyung-Hyun Ko | Method of improving surface properties of the metal and metal with coating layer prepared by the same |
| CN108746625A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-06 | 中南大学 | 一种铝基纳米复合材料的制备方法 |
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