JPH07109019B2 - タングステン基焼結重合金 - Google Patents
タングステン基焼結重合金Info
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- JPH07109019B2 JPH07109019B2 JP25950688A JP25950688A JPH07109019B2 JP H07109019 B2 JPH07109019 B2 JP H07109019B2 JP 25950688 A JP25950688 A JP 25950688A JP 25950688 A JP25950688 A JP 25950688A JP H07109019 B2 JPH07109019 B2 JP H07109019B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は重錘等に利用されるタングステン基の焼結重
合金に関するものである。
合金に関するものである。
タングステン重合金は、Ｗ−Ni−Cu系合金と、Ｗ−Ni−
Fe合金が知られ、粉末冶金法で作られる。
Fe合金が知られ、粉末冶金法で作られる。
前者の重合金については、ジャーナル・オブ・インステ
ィテュート・メルタス,62（Journal of Institute Meta
lls.1938）239頁に記載されているように、組成がＷ−
５％Ni−２％Cuの場合、密度16g/cm3以上を得る焼結条
件は、アンモニア分解ガス中で温度1380℃以上必要であ
る。
ィテュート・メルタス,62（Journal of Institute Meta
lls.1938）239頁に記載されているように、組成がＷ−
５％Ni−２％Cuの場合、密度16g/cm3以上を得る焼結条
件は、アンモニア分解ガス中で温度1380℃以上必要であ
る。
後者の重合金についてはメタルス・ハンドブック第９版
７巻（Metals Handbook Ninth Edition Vol.7 1984）39
2頁に記載されているように、Ｗ−５％（Ni−Fe）の組
成において、焼結を温度1450〜1600℃で行うか、または
一旦1200〜1430℃で加熱したのち、前記の温度で焼結さ
れる。
７巻（Metals Handbook Ninth Edition Vol.7 1984）39
2頁に記載されているように、Ｗ−５％（Ni−Fe）の組
成において、焼結を温度1450〜1600℃で行うか、または
一旦1200〜1430℃で加熱したのち、前記の温度で焼結さ
れる。
このように従来は、焼結温度が極めて高く、多量の熱エ
ネルギーを要すると共に特殊な製造設備を必要としてい
たため、コスト高であった。
ネルギーを要すると共に特殊な製造設備を必要としてい
たため、コスト高であった。
本発明の目的は、通常の焼結炉を用い1200℃以下の温度
で焼結し、密度17g/cm3以上の重合金を提供することに
ある。
で焼結し、密度17g/cm3以上の重合金を提供することに
ある。
従来の課題を解決するために本発明は、Ni:0.25〜８重
量％,CuおよびFeの少なくとも１種:0.25〜５重量％,P:
0.02〜0.5重量％,W:残部からなり、且つCuおよびFeの少
なくとも１種とNiの和が0.5〜10重量％、CuおよびFeの
少なくとも１種とNiの比が1:1〜1:4としたことを要旨と
するタングステン基焼結重合金である。
量％,CuおよびFeの少なくとも１種:0.25〜５重量％,P:
0.02〜0.5重量％,W:残部からなり、且つCuおよびFeの少
なくとも１種とNiの和が0.5〜10重量％、CuおよびFeの
少なくとも１種とNiの比が1:1〜1:4としたことを要旨と
するタングステン基焼結重合金である。
まず、製造方法について簡単に述べると、原料粉はタン
グステン粉、ニッケル粉のほか、必要に応じて銅粉、鉄
粉を用い、Ｐは合金粉の形で添加され、Ni−Ｐ合金,Cu
−Ｐ合金,Fe−Ｐ合金が用いられる。
グステン粉、ニッケル粉のほか、必要に応じて銅粉、鉄
粉を用い、Ｐは合金粉の形で添加され、Ni−Ｐ合金,Cu
−Ｐ合金,Fe−Ｐ合金が用いられる。
成形密度約11〜12g/cm3の圧粉体は、温度950〜1200℃で
焼結することにより焼結密度17g/cm3以上が得られる。9
50℃より温度が低いと焼結体の密度が低くなる。一方、
高温焼結は短時間焼結が可能な利点はあるが特別の炉を
必要とすることから1200℃を上限とするのが望ましい。
焼結することにより焼結密度17g/cm3以上が得られる。9
50℃より温度が低いと焼結体の密度が低くなる。一方、
高温焼結は短時間焼結が可能な利点はあるが特別の炉を
必要とすることから1200℃を上限とするのが望ましい。
焼結のガス雰囲気はアンモニア分解ガスでもよいが、水
素ガスを用いるとより高い焼結密度が得られる。
素ガスを用いるとより高い焼結密度が得られる。
次に、本発明材において各組成の作用は次のように考察
される。
される。
Ｗは比重が高く重合金の主成分である。
NiはＷと一部固溶し焼結を進行させる。
CuおよびFeはNiと固溶して合金となり、この合金の一部
がＷと固溶し強固な焼結体が得られる。CuおよびFeは一
方だけ含んでも両方であっても同じように作用する。
がＷと固溶し強固な焼結体が得られる。CuおよびFeは一
方だけ含んでも両方であっても同じように作用する。
このようにNi,Fe,CuはＷのバインダーとして作用し、そ
れぞれ0.25重量％以上で効果があるが、上限はNiが８重
量％、FeおよびCuの少なくとも１種が５重量％である。
れぞれ0.25重量％以上で効果があるが、上限はNiが８重
量％、FeおよびCuの少なくとも１種が５重量％である。
但し、NiとFeおよびCuとの合計が10重量％を越えてはな
らず、且つFeおよびCuとNiの比が1:1〜1:4の範囲である
ことが必要である。多すぎると合金の真比重が低下す
る。
らず、且つFeおよびCuとNiの比が1:1〜1:4の範囲である
ことが必要である。多すぎると合金の真比重が低下す
る。
なお、Feを含む合金に比べCuを含む合金は耐蝕性が優れ
ている。
ている。
上記の組成にＰを含むと、Ni,Cu,Feと固溶し800〜1100
℃の温度で共晶の液相を発生して焼結体の密度比を高く
する作用がある。Ｐは0.02重量％以上でその効果が認め
られるが、多すぎると焼結のとき膨れ現象を生じ、高い
焼結体密度を得ることができない。
℃の温度で共晶の液相を発生して焼結体の密度比を高く
する作用がある。Ｐは0.02重量％以上でその効果が認め
られるが、多すぎると焼結のとき膨れ現象を生じ、高い
焼結体密度を得ることができない。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例−１ タングステン粉、ニッケル粉、Fe−20％Ｐ合金粉、Cu−
８％Ｐ合金粉、銅粉および鉄粉と成形潤滑剤としてステ
アリン酸亜鉛を準備し、第１表の組成になるよう配合し
た混合粉を密度11g/cm3に圧粉成形し、アンモニア分解
ガス中、温度1100℃度で焼結した試料の密度を測定し
た。
８％Ｐ合金粉、銅粉および鉄粉と成形潤滑剤としてステ
アリン酸亜鉛を準備し、第１表の組成になるよう配合し
た混合粉を密度11g/cm3に圧粉成形し、アンモニア分解
ガス中、温度1100℃度で焼結した試料の密度を測定し
た。
第１表にその結果を示すが、Ｐを含む材料は焼結密度が
高くなることがわかる。
高くなることがわかる。
実施例−２ タングステン粉、ニッケル粉、Fe−14％Ｐ合金粉、Cu−
８％Ｐ合金粉、成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を準
備し、Ｗ−Ni−Cu−Ｐ系およびＷ−Ni−Fe−Ｐ系の各種
組成の混合粉を作成し、密度11〜12g/cm3に圧粉成形し
たのち、アンモニア分解ガス中、温度1150℃度で焼結し
た試料の密度を測定した。
８％Ｐ合金粉、成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を準
備し、Ｗ−Ni−Cu−Ｐ系およびＷ−Ni−Fe−Ｐ系の各種
組成の混合粉を作成し、密度11〜12g/cm3に圧粉成形し
たのち、アンモニア分解ガス中、温度1150℃度で焼結し
た試料の密度を測定した。
第１図は、各試料のNi量とCuまたはFe量の関係におい
て、密度17g/cm3以上を示した範囲の直線で枠組みした
ものである。但し、幾つかの試料はこの枠外であっても
密度17g/cm3以上を示しているものもある。
て、密度17g/cm3以上を示した範囲の直線で枠組みした
ものである。但し、幾つかの試料はこの枠外であっても
密度17g/cm3以上を示しているものもある。
第１図において、Ｗ−Ni−Cu−Ｐ系は点線で示された範
囲であり、Cuは0.25〜５重量％の範囲で、NiはCuの１〜
４倍である。これに対応するＰは0.02〜0.43重量％であ
る。
囲であり、Cuは0.25〜５重量％の範囲で、NiはCuの１〜
４倍である。これに対応するＰは0.02〜0.43重量％であ
る。
Ｗ−Ni−Fe−Ｐ系は実線で示された範囲であり、Feは0.
25〜３重量％の範囲で、NiはFeの１〜４倍である。これ
に対応するＰは0.04〜0.48重量％である。Fe量が３重量
％以上はFe−14％Ｐ合金を用いたため、Ｐ量が多く膨れ
現象を生じて密度が17g/cm3に達しない。Ｐ含有量の少
ない合金粉が用いることによりCuと同じ添加領域になる
と考察される。
25〜３重量％の範囲で、NiはFeの１〜４倍である。これ
に対応するＰは0.04〜0.48重量％である。Fe量が３重量
％以上はFe−14％Ｐ合金を用いたため、Ｐ量が多く膨れ
現象を生じて密度が17g/cm3に達しない。Ｐ含有量の少
ない合金粉が用いることによりCuと同じ添加領域になる
と考察される。
実施例−３ 焼結密度に及ぼすＰについて、Ｗ−Ni−Fe−Ｐ系で調べ
た。
た。
前述同様の原料粉を用い、第２図の表に示した各組成で
密度11〜12g/cm3の成形体を用意し、アンモニア分解ガ
ス中、温度1150℃度で焼結焼した試料の密度を測定し
た。
密度11〜12g/cm3の成形体を用意し、アンモニア分解ガ
ス中、温度1150℃度で焼結焼した試料の密度を測定し
た。
第２図のグラフに測定結果と、組成から計算した真比
重、および密度比（真比重に対する密度の百分率）を示
す。
重、および密度比（真比重に対する密度の百分率）を示
す。
Ｐ量の増加は、FeおよびNiが増えるため真比重は低くな
る。焼結体密度はＰが0.02〜0.05重量％で最も高くな
り、それ以上では真比重の低下に倣って低くなり、Ｐが
0.5重量％を越えると焼結体に膨れ現象が認められ、密
度は急に低くなる。これは液晶量が過多であると考察さ
れる。
る。焼結体密度はＰが0.02〜0.05重量％で最も高くな
り、それ以上では真比重の低下に倣って低くなり、Ｐが
0.5重量％を越えると焼結体に膨れ現象が認められ、密
度は急に低くなる。これは液晶量が過多であると考察さ
れる。
これらの関係を密度比でみるとＰが0.02〜0.5％で高い
値を示していることが分かる。
値を示していることが分かる。
実施例−４ Ｗ−１％Ni−0.4％Fe−0.12％Ｐ系を例に焼結温度の効
果を調べた。
果を調べた。
成形体は前例と同様に作成し、アンモニア分解ガス中で
900〜1200℃の各種温度で焼結したのちの密度を第２表
に示す。950℃以上で殆ど同じ密度を示している。
900〜1200℃の各種温度で焼結したのちの密度を第２表
に示す。950℃以上で殆ど同じ密度を示している。
実施例−５ 焼結のガス雰囲気にアンモニア分解ガスを用いた場合、
および水素ガスを用いた場合の結果をＷ−Ni−Fe−Ｐ系
を例に第３表に示す。
および水素ガスを用いた場合の結果をＷ−Ni−Fe−Ｐ系
を例に第３表に示す。
表に示す各試料を温度1100℃で焼結した。
水素ガスを用いた方が添加物の多い材料ほど高い密度を
示している。
示している。
実施例−６ 組成がＷ−0.8％Ni−0.37％Cu−0.34％Fe−0.09％Ｐ
と、Ｗ−５％Ni−0.92％Cu−0.86％Fe−0.22％Ｐの混合
粉を圧縮成形し、水素ガス中、温度1100℃で焼結した。
得られた試料の密度は前者が17.6g/cm3、後者が17.3g/c
m3であった。
と、Ｗ−５％Ni−0.92％Cu−0.86％Fe−0.22％Ｐの混合
粉を圧縮成形し、水素ガス中、温度1100℃で焼結した。
得られた試料の密度は前者が17.6g/cm3、後者が17.3g/c
m3であった。
以上説明したように、本発明の焼結重合金は、焼結温度
が低くくても高密度が得られるという特長があるので、
重量部品を安価に製造できる効果は大である。
が低くくても高密度が得られるという特長があるので、
重量部品を安価に製造できる効果は大である。
第１図は本発明合金組成中のNi量とCuまたはFe量が焼結
密度に及ぼす影響を説明するグラフ、第２図はＰ量が焼
結密度に及ぼす影響を説明するグラフである。
密度に及ぼす影響を説明するグラフ、第２図はＰ量が焼
結密度に及ぼす影響を説明するグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】Ni:0.25〜８重量％,CuおよびFeの少なくと
も１種:0.25〜５重量％,P:0.02〜0.5重量％,W:残部から
なり、且つCuおよびFeの少なくとも１種とNiの和が0.5
〜10重量％、CuおよびFeの少なくとも１種とNiの比が1:
1〜1:4であることを特徴とするタングステン基焼結重合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25950688A JPH07109019B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | タングステン基焼結重合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25950688A JPH07109019B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | タングステン基焼結重合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107741A JPH02107741A (ja) | 1990-04-19 |
| JPH07109019B2 true JPH07109019B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17335048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25950688A Expired - Lifetime JPH07109019B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | タングステン基焼結重合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109019B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3763006B2 (ja) * | 1995-01-20 | 2006-04-05 | 東邦金属株式会社 | 銅タングステン合金およびその製造方法 |
| JP5752270B2 (ja) * | 2011-12-19 | 2015-07-22 | 昭和電工株式会社 | タングステンコンデンサの陽極及びその製造方法 |
| CN114107714B (zh) * | 2021-11-26 | 2022-05-27 | 西安华山钨制品有限公司 | 一种提高钨镍铜合金力学性能的生产工艺 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP25950688A patent/JPH07109019B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02107741A (ja) | 1990-04-19 |
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