JPH07268404A - 射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法 - Google Patents
射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法Info
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- JPH07268404A JPH07268404A JP6059007A JP5900794A JPH07268404A JP H07268404 A JPH07268404 A JP H07268404A JP 6059007 A JP6059007 A JP 6059007A JP 5900794 A JP5900794 A JP 5900794A JP H07268404 A JPH07268404 A JP H07268404A
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Landscapes
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的特性の優れた射出成形チタン焼結体を
得るための原料となる水素化脱水素チタン粉砕粉の改質
処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法を提供す
ること。 【構成】 水素化脱水素チタン粉砕粉を高速気流に乗せ
て前記水素化脱水素チタン粉砕粉同士を相互に不活性雰
囲気中で衝突させることを特徴とする射出成形用水素化
脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法による。また、前記
の改質処理をした水素化脱水素チタン粉を用いることを
特徴とする射出成形チタン焼結体の製造方法による。
得るための原料となる水素化脱水素チタン粉砕粉の改質
処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法を提供す
ること。 【構成】 水素化脱水素チタン粉砕粉を高速気流に乗せ
て前記水素化脱水素チタン粉砕粉同士を相互に不活性雰
囲気中で衝突させることを特徴とする射出成形用水素化
脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法による。また、前記
の改質処理をした水素化脱水素チタン粉を用いることを
特徴とする射出成形チタン焼結体の製造方法による。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形用水素化脱水
素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結
体の製造方法に関する。
素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結
体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタンは鉄等の他の金属に比較して比重
が小さくまた耐食性に優れていることから、各種の耐食
性部品や機械部品に使用されている。しかし、チタンは
室温での塑性加工や切削加工が難しいため、複雑形状の
チタン部品は金属粉末射出成形法により作られる。金属
粉末射出成形法はチタン粉と有機バインダとを混練した
混練物を金型に射出成形してグリーン成形体とし、前記
グリーン成形体を脱バインダ処理後に焼結処理して焼結
体を得る方法である。
が小さくまた耐食性に優れていることから、各種の耐食
性部品や機械部品に使用されている。しかし、チタンは
室温での塑性加工や切削加工が難しいため、複雑形状の
チタン部品は金属粉末射出成形法により作られる。金属
粉末射出成形法はチタン粉と有機バインダとを混練した
混練物を金型に射出成形してグリーン成形体とし、前記
グリーン成形体を脱バインダ処理後に焼結処理して焼結
体を得る方法である。
【０００３】従来、金属粉末射出成形法による射出成形
チタン焼結体の製造では、焼結体に含まれる酸素及び炭
素量の増加を抑えることを目的として水素化脱水素チタ
ン粉を原料粉として用いる方法が知られている。水素化
脱水素チタン粉はチタンのインゴットあるいはチタンス
クラップに水素を高温で吸蔵させた後に粉砕し、続いて
脱水素することにより作られる。従って、水素化脱水素
チタン粉は粉砕粉であるため、粉の形状は不規則で比表
面積が非常に大きい。
チタン焼結体の製造では、焼結体に含まれる酸素及び炭
素量の増加を抑えることを目的として水素化脱水素チタ
ン粉を原料粉として用いる方法が知られている。水素化
脱水素チタン粉はチタンのインゴットあるいはチタンス
クラップに水素を高温で吸蔵させた後に粉砕し、続いて
脱水素することにより作られる。従って、水素化脱水素
チタン粉は粉砕粉であるため、粉の形状は不規則で比表
面積が非常に大きい。
【０００４】一般に粉のタップ密度が高いほど有機バイ
ンダ添加量は少ない。そのため、タップ密度が低い前記
水素化脱水素チタン粉砕粉を使用する場合には有機バイ
ンダを多く添加する必要があり、有機バインダの分解に
より焼結体は炭素、酸素の汚染を多く受けてしまう。更
に有機バインダ量が多くなると脱バインダ処理時間をよ
り長くする必要があり、それにより前記汚染を受ける時
間も長くなってしまう。即ち、酸素及び炭素量の増加を
抑えることを目的として水素化脱水素チタン粉砕粉を使
用しても有機バインダの混練量が多くなり、酸素及び炭
素量の増加を抑える効果が十分発揮されなかった。な
お、有機バインダの混練量が少ない場合には、前記の脱
バインタ及び焼結処理の条件によっては焼結体の炭素含
有量が少し低下する場合も生じる。
ンダ添加量は少ない。そのため、タップ密度が低い前記
水素化脱水素チタン粉砕粉を使用する場合には有機バイ
ンダを多く添加する必要があり、有機バインダの分解に
より焼結体は炭素、酸素の汚染を多く受けてしまう。更
に有機バインダ量が多くなると脱バインダ処理時間をよ
り長くする必要があり、それにより前記汚染を受ける時
間も長くなってしまう。即ち、酸素及び炭素量の増加を
抑えることを目的として水素化脱水素チタン粉砕粉を使
用しても有機バインダの混練量が多くなり、酸素及び炭
素量の増加を抑える効果が十分発揮されなかった。な
お、有機バインダの混練量が少ない場合には、前記の脱
バインタ及び焼結処理の条件によっては焼結体の炭素含
有量が少し低下する場合も生じる。
【０００５】チタン焼結体においては汚染量が多いと、
即ち酸素及び炭素の含有量が多いと延性等の機械的特性
が低下してしまう。一般に、従来の金属粉末射出成形法
により製造されたチタン焼結体は破断伸びが数％未満の
ものしか製造できなかった。破断伸びが小さすぎると、
チタン焼結体の寸法矯正のための熱間加工が困難となる
ばかりでなく、前記チタン焼結体は衝撃力を受ける部品
には使用できない問題があった。
即ち酸素及び炭素の含有量が多いと延性等の機械的特性
が低下してしまう。一般に、従来の金属粉末射出成形法
により製造されたチタン焼結体は破断伸びが数％未満の
ものしか製造できなかった。破断伸びが小さすぎると、
チタン焼結体の寸法矯正のための熱間加工が困難となる
ばかりでなく、前記チタン焼結体は衝撃力を受ける部品
には使用できない問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的特性
の優れた射出成形チタン焼結体を得るための原料となる
水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び機械的特
性の優れた射出成形チタン焼結体の製造方法を提供する
ことを課題とする。
の優れた射出成形チタン焼結体を得るための原料となる
水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び機械的特
性の優れた射出成形チタン焼結体の製造方法を提供する
ことを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、水素化脱水
素チタン粉砕粉を高速気流に乗せて前記水素化脱水素チ
タン粉砕粉同士を相互に不活性雰囲気中で衝突させるこ
とを特徴とする射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の
改質処理方法により解決される。また前記課題は、前記
の改質処理をした水素化脱水素チタン粉を用いることを
特徴とする射出成形チタン焼結体の製造方法により解決
される。
素チタン粉砕粉を高速気流に乗せて前記水素化脱水素チ
タン粉砕粉同士を相互に不活性雰囲気中で衝突させるこ
とを特徴とする射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の
改質処理方法により解決される。また前記課題は、前記
の改質処理をした水素化脱水素チタン粉を用いることを
特徴とする射出成形チタン焼結体の製造方法により解決
される。
【０００８】
【作用】本発明は、水素化脱水素チタン粉砕粉を高速気
流に乗せて前記水素化脱水素チタン粉砕粉同士を相互に
不活性雰囲気中で衝突させる改質処理により、粉の突起
部を除去して形状がより球形に近ずけ、同じ平均粒径で
の比表面積が減少した水素化脱水素チタン処理粉を得る
ことによっている。それにより前記混練物を得るために
必要な有機バインダ添加量が低下する。
流に乗せて前記水素化脱水素チタン粉砕粉同士を相互に
不活性雰囲気中で衝突させる改質処理により、粉の突起
部を除去して形状がより球形に近ずけ、同じ平均粒径で
の比表面積が減少した水素化脱水素チタン処理粉を得る
ことによっている。それにより前記混練物を得るために
必要な有機バインダ添加量が低下する。
【０００９】前記の改質処理に用いる処理機械は、ジェ
ットミル等の被処理粉を高速気流に乗せて被処理粉同士
を相互に衝突させるものであればよく、例えばジェット
ミル、ジェット・オ・マイザ等が使用できる。
ットミル等の被処理粉を高速気流に乗せて被処理粉同士
を相互に衝突させるものであればよく、例えばジェット
ミル、ジェット・オ・マイザ等が使用できる。
【００１０】前記改質処理はアルゴンガス等の不活性雰
囲気中でおこなわなければならない。それは改質処理中
にお互いに衝突した粉体表面には非常に活性な新生面が
形成され、雰囲気中に含まれている酸素により粉が酸化
してしまうためである。
囲気中でおこなわなければならない。それは改質処理中
にお互いに衝突した粉体表面には非常に活性な新生面が
形成され、雰囲気中に含まれている酸素により粉が酸化
してしまうためである。
【００１１】水素化脱水素チタン処理粉の酸素含有量は
０．５重量％以下が好ましい。また、前記水素化脱水素
チタン処理粉の酸素含有量は０．２〜０．４重量％がよ
り好ましい。これは、水素化脱水素チタン粉砕粉の酸素
含有量は０．４重量％以下であると安定して機械的特性
の優れた焼結体が得られるためであり、また水素化脱水
素チタン粉砕粉には少なくとも０．２重量％の酸素が含
まれているからである。また、改質処理後の粉は必要に
応じてふるい等で粒度調整をしても良い。
０．５重量％以下が好ましい。また、前記水素化脱水素
チタン処理粉の酸素含有量は０．２〜０．４重量％がよ
り好ましい。これは、水素化脱水素チタン粉砕粉の酸素
含有量は０．４重量％以下であると安定して機械的特性
の優れた焼結体が得られるためであり、また水素化脱水
素チタン粉砕粉には少なくとも０．２重量％の酸素が含
まれているからである。また、改質処理後の粉は必要に
応じてふるい等で粒度調整をしても良い。
【００１２】
【実施例】酸素含有量０．２８重量％、炭素含有量０．
０５重量％で粒径３０μｍ以下の改質処理を全くおこな
っていない水素化脱水素チタン粉（東邦チタニウム株式
会社製）を出発原料として使用した。前記の出発原料３
０ｋｇをジェットミル装置（日本ニューマチック工業株
式会社製ＰＪＭ−１００ＮＰ型）を使用してアルゴン気
流中でガス圧力６ｋｇｆ／ｃｍ2、ガス流速マッハ２．
５以上の条件で表１に示す種々の処理時間で粉の改質処
理をおこなった。続いて、応用理科工業株式会社製のタ
ップ密度試験器を用いてタップ回数１０００回での改質
処理後の粉のタップ密度を測定した。また、処理後の粉
の酸素及び炭素含有量を測定した。また、平均粒径１６
μｍの改質処理を全くおこなっていない水素化脱水素チ
タン粉を原料として、前記と同様に試験をおこなった
（比較例１）。なお、炭素含有量は総て改質処理前の値
と同じであった。結果を併せて表１に示す。表１による
と本発明の実施例１〜６はいずれもタップ密度が高いこ
とが分かる。
０５重量％で粒径３０μｍ以下の改質処理を全くおこな
っていない水素化脱水素チタン粉（東邦チタニウム株式
会社製）を出発原料として使用した。前記の出発原料３
０ｋｇをジェットミル装置（日本ニューマチック工業株
式会社製ＰＪＭ−１００ＮＰ型）を使用してアルゴン気
流中でガス圧力６ｋｇｆ／ｃｍ2、ガス流速マッハ２．
５以上の条件で表１に示す種々の処理時間で粉の改質処
理をおこなった。続いて、応用理科工業株式会社製のタ
ップ密度試験器を用いてタップ回数１０００回での改質
処理後の粉のタップ密度を測定した。また、処理後の粉
の酸素及び炭素含有量を測定した。また、平均粒径１６
μｍの改質処理を全くおこなっていない水素化脱水素チ
タン粉を原料として、前記と同様に試験をおこなった
（比較例１）。なお、炭素含有量は総て改質処理前の値
と同じであった。結果を併せて表１に示す。表１による
と本発明の実施例１〜６はいずれもタップ密度が高いこ
とが分かる。
【００１３】
【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 処理時間 平均粒径 タップ密度 酸素含有量 有機バインダ量 分 μｍ ％ ｗｔ％ ｗｔ％ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ２０ １６ ５２．２ ０．２８ １２．１ 実施例１ ３０ １５ ５３．１ ０．３ １１．５ 実施例２ ６０ １７ ５５．５ ０．３２ １１ 実施例３ １２０ １６ ６２．４ ０．３３ １０．４ 実施例４ １５０ １５ ６４．８ ０．３４ ９．５ 実施例５ ３６０ １７ ６４．９ ０．３５ ９．４ 実施例６ − １６ ４７ ０．２７ １５．８ 比較例１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００１４】前記処理粉に、パラフィンワックス及び低
密度ポリエチレンが３：１の重量比の有機バインダを表
１に示される重量％で添加混合して混練物とした。前記
有機バインダの添加量は東洋精機株式会社製のキャピロ
グラフ試験機を用いて射出温度１００℃において前記混
練物の剪断速度が１０-3／秒以上で粘性係数が１０3ポ
イズとなる添加量に設定した。実施例１〜６はいずれも
有機バインダの混練量が少ないことが分かる。
密度ポリエチレンが３：１の重量比の有機バインダを表
１に示される重量％で添加混合して混練物とした。前記
有機バインダの添加量は東洋精機株式会社製のキャピロ
グラフ試験機を用いて射出温度１００℃において前記混
練物の剪断速度が１０-3／秒以上で粘性係数が１０3ポ
イズとなる添加量に設定した。実施例１〜６はいずれも
有機バインダの混練量が少ないことが分かる。
【００１５】次に、前記混練物を射出成形してＪＩＳ１
４号の引っ張り試験片形状のグリーン成形体を得た。前
記グリーン成形体をアルゴン気流中で加熱して脱バイン
ダ処理をおこない、続いて、１０-5Ｔｏｒｒの真空雰囲
気の焼結炉中で温度１２５０℃で３時間加熱して焼結体
を得た。なお、前記焼結炉のヒーターはカーボンヒータ
ーを使用し、セッターには高純度アルミナを用いた。ま
たアルキメデス法により前記焼結体の相対密度を測定し
た結果、いずれの試料も相対密度が９５％以上であっ
た。また前記焼結体の酸素含有量と炭素含有量を測定し
た。結果を表２に示す。また、前記焼結体の引っ張り試
験を行い、引っ張り強さ及び破断伸びを求めた。結果を
併せて表２に示す。
４号の引っ張り試験片形状のグリーン成形体を得た。前
記グリーン成形体をアルゴン気流中で加熱して脱バイン
ダ処理をおこない、続いて、１０-5Ｔｏｒｒの真空雰囲
気の焼結炉中で温度１２５０℃で３時間加熱して焼結体
を得た。なお、前記焼結炉のヒーターはカーボンヒータ
ーを使用し、セッターには高純度アルミナを用いた。ま
たアルキメデス法により前記焼結体の相対密度を測定し
た結果、いずれの試料も相対密度が９５％以上であっ
た。また前記焼結体の酸素含有量と炭素含有量を測定し
た。結果を表２に示す。また、前記焼結体の引っ張り試
験を行い、引っ張り強さ及び破断伸びを求めた。結果を
併せて表２に示す。
【００１６】
【表２】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 酸素含有量 炭素含有量 引っ張り強さ 破断伸び ｗｔ％ ｗｔ％ ｋｇｆ／ｍｍ2 ％ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ０．２９ ０．０５６ ５６．４ １７．２ 実施例１ ０．３１ ０．０５４ ５６．２ １８．１ 実施例２ ０．３３ ０．０５５ ５７．１ １７．３ 実施例３ ０．３５ ０．０５ ５８．９ １７．２ 実施例４ ０．３６ ０．０４９ ５９ １７．９ 実施例５ ０．３７ ０．０４２ ６１．２ １７．１ 実施例６ ０．５８ ０．０８ ６９．２ １．５ 比較例１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００１７】表２によると、本発明の射出成形チタン焼
結体はいずれも酸素及び炭素含有量の増加量が少なく、
十分な引っ張り強さを有するだけでなく、破断伸びも極
めて優れていることが分かる。
結体はいずれも酸素及び炭素含有量の増加量が少なく、
十分な引っ張り強さを有するだけでなく、破断伸びも極
めて優れていることが分かる。
【００１８】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明により
機械的特性の優れた射出成形チタン焼結体を得るための
原料となる水素化脱水素チタン粉の改質処理方法及び射
出成形チタン焼結体の製造方法を提供することができ
た。
機械的特性の優れた射出成形チタン焼結体を得るための
原料となる水素化脱水素チタン粉の改質処理方法及び射
出成形チタン焼結体の製造方法を提供することができ
た。
Claims (2)
- 【請求項１】 水素化脱水素チタン粉砕粉を高速気流に
乗せて前記水素化脱水素チタン粉砕粉同士を相互に不活
性雰囲気中で衝突させることを特徴とする射出成形用水
素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の改質処理をした水素化
脱水素チタン粉を用いることを特徴とする射出成形チタ
ン焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6059007A JPH07268404A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6059007A JPH07268404A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268404A true JPH07268404A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13100809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6059007A Pending JPH07268404A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 射出成形用水素化脱水素チタン粉砕粉の改質処理方法及び射出成形チタン焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07268404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015045072A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 東邦チタニウム株式会社 | シート状チタン多孔体および同多孔体の製造方法 |
| JP2017519904A (ja) * | 2014-06-16 | 2017-07-20 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | 粉末生成物の製造方法 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP6059007A patent/JPH07268404A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015045072A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 東邦チタニウム株式会社 | シート状チタン多孔体および同多孔体の製造方法 |
| JP2017519904A (ja) * | 2014-06-16 | 2017-07-20 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | 粉末生成物の製造方法 |
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