JPH10251712A - 金属系複合多孔質部材およびその製造方法並びに溶接接合体 - Google Patents
金属系複合多孔質部材およびその製造方法並びに溶接接合体Info
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- JPH10251712A JPH10251712A JP5739097A JP5739097A JPH10251712A JP H10251712 A JPH10251712 A JP H10251712A JP 5739097 A JP5739097 A JP 5739097A JP 5739097 A JP5739097 A JP 5739097A JP H10251712 A JPH10251712 A JP H10251712A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂成形・鋳造用金型や濾過装置等の構成部
材として有用な金属系多孔質材の溶接による相互の接合
を可能にする。 【解決手段】この金属系多孔質部材は、多孔質金属焼結
体層と無気孔金属部材層とが固相接合した複合体であ
り、無気孔金属層部分を介して溶接による相互の接合が
可能である。多孔質金属焼結体層となる金属粉末と、無
気孔金属部材層となる無気孔の金属部材とをカプセル内
に積層封入し、低温・低圧力の熱間等方加圧焼結処理
（ＨＩＰ）に付し、所望によりＨＩＰ処理後、熱処理
（焼結体粒子の結合，焼結体と金属部材の固相接合の強
化）を施し、ついでカプセルを除去することにより製造
される。金属部材の使用を省略し、処理後のカプセル除
去工程で、カプセルの一部を残置し、残置部分を無気孔
金属層とした複合体を得ることもできる。
材として有用な金属系多孔質材の溶接による相互の接合
を可能にする。 【解決手段】この金属系多孔質部材は、多孔質金属焼結
体層と無気孔金属部材層とが固相接合した複合体であ
り、無気孔金属層部分を介して溶接による相互の接合が
可能である。多孔質金属焼結体層となる金属粉末と、無
気孔金属部材層となる無気孔の金属部材とをカプセル内
に積層封入し、低温・低圧力の熱間等方加圧焼結処理
（ＨＩＰ）に付し、所望によりＨＩＰ処理後、熱処理
（焼結体粒子の結合，焼結体と金属部材の固相接合の強
化）を施し、ついでカプセルを除去することにより製造
される。金属部材の使用を省略し、処理後のカプセル除
去工程で、カプセルの一部を残置し、残置部分を無気孔
金属層とした複合体を得ることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂の熱成形・非
鉄金属の鋳造等に使用される金型や、ガス，微粒子等を
濾過するフィルタ等の構成部材、断熱材，防音材，防振
材等として有用な金属系複合多孔質部材とその製造方法
およびその溶接接合体に関する。
鉄金属の鋳造等に使用される金型や、ガス，微粒子等を
濾過するフィルタ等の構成部材、断熱材，防音材，防振
材等として有用な金属系複合多孔質部材とその製造方法
およびその溶接接合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂の熱成形（射出成形，ブロー成形
等）に使用される金型は、キャビティ内の空気，樹脂か
ら発生するガスを排出するためのガス抜き用細孔を必要
とする。アルミ合金等の非鉄金属の低圧鋳造，ダイキャ
スト等に使用される金型では、キャビティ内の脱気およ
び鋳造金属溶湯から発生するガスを排出するガス抜き用
細孔が設けられる。従来より金型の要所に機械加工によ
る細孔を形成したものや、細径のパイプを埋設したもの
等が使用されてきたが、。近時は、作業効率化，製品品
質の向上等を目的として、焼結体として形成された金属
系多孔質材を金型の要所に組み込み、または金型全体を
多孔質材で構成したもの等の実用化が試みられている
（特開平1-205846号公報，特開平3-170656号公報，特開
平4-7204号公報，特開平4-80603 号公報等）。
等）に使用される金型は、キャビティ内の空気，樹脂か
ら発生するガスを排出するためのガス抜き用細孔を必要
とする。アルミ合金等の非鉄金属の低圧鋳造，ダイキャ
スト等に使用される金型では、キャビティ内の脱気およ
び鋳造金属溶湯から発生するガスを排出するガス抜き用
細孔が設けられる。従来より金型の要所に機械加工によ
る細孔を形成したものや、細径のパイプを埋設したもの
等が使用されてきたが、。近時は、作業効率化，製品品
質の向上等を目的として、焼結体として形成された金属
系多孔質材を金型の要所に組み込み、または金型全体を
多孔質材で構成したもの等の実用化が試みられている
（特開平1-205846号公報，特開平3-170656号公報，特開
平4-7204号公報，特開平4-80603 号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金型や濾過装置等に対
する金属多孔質材の取付け・組立等を行う場合、多孔質
体同士の接合や、他部材に対する多孔質体の接合を必要
とするが、その接合法として溶接を適用することは困難
である。多孔質体の内部の気孔に空気が含まれているこ
とや、一般の金属部材（無気孔材）に比べて強度が低い
こと等により、溶接過程でブローホールや熱応力による
割れ等の欠陥を生じ易いからである。このため、溶接を
適用すれば効率的に装置・機器への取付け，組立等を行
うことができるような場合にも、ねじやその他の機械的
な接合法を採用せざるを得ない。これは、金属多孔質体
が適用される装置・機器類の設計の自由度を狭め、また
取付け・組立作業効率を著しく損なうものである。本発
明は、上記問題を解決するための溶接による接合が可能
な金属系複合多孔質部材およびその製造方法等を提供す
るものである。
する金属多孔質材の取付け・組立等を行う場合、多孔質
体同士の接合や、他部材に対する多孔質体の接合を必要
とするが、その接合法として溶接を適用することは困難
である。多孔質体の内部の気孔に空気が含まれているこ
とや、一般の金属部材（無気孔材）に比べて強度が低い
こと等により、溶接過程でブローホールや熱応力による
割れ等の欠陥を生じ易いからである。このため、溶接を
適用すれば効率的に装置・機器への取付け，組立等を行
うことができるような場合にも、ねじやその他の機械的
な接合法を採用せざるを得ない。これは、金属多孔質体
が適用される装置・機器類の設計の自由度を狭め、また
取付け・組立作業効率を著しく損なうものである。本発
明は、上記問題を解決するための溶接による接合が可能
な金属系複合多孔質部材およびその製造方法等を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の金属系複合多孔
質部材は、多孔質金属焼結層と無気孔金属層とが固相接
合した複合体であることを特徴としている。上記金属系
複合多孔質部材は、熱間等方加圧焼結法（以下「ＨＩ
Ｐ」）を適用して製造することができる。すなわち、多
孔質金属焼結層となる金属粉末と、無気孔金属層となる
無気孔の金属部材とをカプセル内に積層封入し、低温・
低圧力のＨＩＰ処理に付す。この処理において、金属粉
末の焼結反応により多孔質焼結体が形成され、また焼結
体と金属部材との界面の拡散反応による両層の固相接合
が形成される。処理後、該カプセルを除去して、多孔質
金属焼結層と無気孔金属層とが固相接合した金属系複合
多孔質部材を取り出す。
質部材は、多孔質金属焼結層と無気孔金属層とが固相接
合した複合体であることを特徴としている。上記金属系
複合多孔質部材は、熱間等方加圧焼結法（以下「ＨＩ
Ｐ」）を適用して製造することができる。すなわち、多
孔質金属焼結層となる金属粉末と、無気孔金属層となる
無気孔の金属部材とをカプセル内に積層封入し、低温・
低圧力のＨＩＰ処理に付す。この処理において、金属粉
末の焼結反応により多孔質焼結体が形成され、また焼結
体と金属部材との界面の拡散反応による両層の固相接合
が形成される。処理後、該カプセルを除去して、多孔質
金属焼結層と無気孔金属層とが固相接合した金属系複合
多孔質部材を取り出す。
【０００５】別法として、金属部材の使用を省略したＨ
ＩＰ処理により製造することもできる。この場合は、製
造しようとする金属系多孔質部材の無気孔金属層と同じ
金属材種のカプセルを使用し、該カプセルに金属粉末を
封入して低温・低圧力のＨＩＰ処理を行う。この処理に
おいて、金属粉末の焼結反応による多孔質焼結体の形成
と、焼結体とカプセルとの界面の拡散反応による固相接
合が形成される。処理後のカプセル除去工程では、カプ
セルを、その一部（一個所ないし複数個所）を残して除
去することにより、多孔質金属焼結層と無気孔金属層
（残置されたカプセルの一部）とが固相接合した金属系
複合多孔質部材を得る。
ＩＰ処理により製造することもできる。この場合は、製
造しようとする金属系多孔質部材の無気孔金属層と同じ
金属材種のカプセルを使用し、該カプセルに金属粉末を
封入して低温・低圧力のＨＩＰ処理を行う。この処理に
おいて、金属粉末の焼結反応による多孔質焼結体の形成
と、焼結体とカプセルとの界面の拡散反応による固相接
合が形成される。処理後のカプセル除去工程では、カプ
セルを、その一部（一個所ないし複数個所）を残して除
去することにより、多孔質金属焼結層と無気孔金属層
（残置されたカプセルの一部）とが固相接合した金属系
複合多孔質部材を得る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の金属系複合多孔質部材
（以下「複合多孔質部材」ともいう）の多孔質金属焼結
層と無気孔金属層の複合形態は任意である。図１に示し
た複合多孔質部材（１）は、板状の多孔質金属焼結層
（１１）の縁辺端面に無気孔金属層（１２）が固相接合
している例であるが、複合多孔質部材の用途，装置・機
器への取付け態様等に応じた種々の複合形態が与えられ
る。その複合形態は、熱間等方加圧焼結工程における金
属粉末と無気孔金属部材の積層封入態様、処理後の機械
加工等により任意に調整することができる。多孔質金属
焼結層を構成する金属材種は、複合多孔質部材の用途，
使用条件等に応じた材料特性（耐食性，耐熱性，耐摩耗
性等）を有するもの、例えばステンレス鋼，工具鋼，高
速度鋼，その他種々の材種が使用される。無気孔金属層
は、所要の溶接性を備え、また装置・機器への取付け態
様により、溶接性と併せて多孔質金属焼結層と同様の材
料特性を有するものが適用される。
（以下「複合多孔質部材」ともいう）の多孔質金属焼結
層と無気孔金属層の複合形態は任意である。図１に示し
た複合多孔質部材（１）は、板状の多孔質金属焼結層
（１１）の縁辺端面に無気孔金属層（１２）が固相接合
している例であるが、複合多孔質部材の用途，装置・機
器への取付け態様等に応じた種々の複合形態が与えられ
る。その複合形態は、熱間等方加圧焼結工程における金
属粉末と無気孔金属部材の積層封入態様、処理後の機械
加工等により任意に調整することができる。多孔質金属
焼結層を構成する金属材種は、複合多孔質部材の用途，
使用条件等に応じた材料特性（耐食性，耐熱性，耐摩耗
性等）を有するもの、例えばステンレス鋼，工具鋼，高
速度鋼，その他種々の材種が使用される。無気孔金属層
は、所要の溶接性を備え、また装置・機器への取付け態
様により、溶接性と併せて多孔質金属焼結層と同様の材
料特性を有するものが適用される。
【０００７】本発明の複合多孔質部材は、前記のよう
に、多孔質金属焼結層となる金属粉末と、無気孔金属層
となる金属部材をカプセル内に積層封入し、または金属
粉末のみをカプセルに封入（金属部材の封入は省略）
し、ＨＩＰ処理する方法により製造される。金属粉末は
アトマイズ粉等の適当な粒度に調整された粉末であり、
該粉末と共にカプセルに封入される金属部材は、溶接性
を損なわない緻密性（無気孔性）を有する一般的な鋳造
材や圧延材等であればよい。金属部材の使用が省略され
る場合（カプセルが無気孔金属層の形成材料の役目を兼
ねる場合）のカプセルも、上記金属部材と同様の材料で
形成されたものを使用することができる。金属粉末（ま
たは金属粉末と金属部材）のカプセル封入は、高緻密性
の焼結製品を目的とする通常のＨＩＰ処理での封入操作
と異なって、必ずしも真空（減圧）を必要とせず、大気
圧（必要ならば、窒素ガス等の不活性雰囲気）のもとに
行うこともできる。
に、多孔質金属焼結層となる金属粉末と、無気孔金属層
となる金属部材をカプセル内に積層封入し、または金属
粉末のみをカプセルに封入（金属部材の封入は省略）
し、ＨＩＰ処理する方法により製造される。金属粉末は
アトマイズ粉等の適当な粒度に調整された粉末であり、
該粉末と共にカプセルに封入される金属部材は、溶接性
を損なわない緻密性（無気孔性）を有する一般的な鋳造
材や圧延材等であればよい。金属部材の使用が省略され
る場合（カプセルが無気孔金属層の形成材料の役目を兼
ねる場合）のカプセルも、上記金属部材と同様の材料で
形成されたものを使用することができる。金属粉末（ま
たは金属粉末と金属部材）のカプセル封入は、高緻密性
の焼結製品を目的とする通常のＨＩＰ処理での封入操作
と異なって、必ずしも真空（減圧）を必要とせず、大気
圧（必要ならば、窒素ガス等の不活性雰囲気）のもとに
行うこともできる。
【０００８】ＨＩＰ処理は、高緻密性の焼結品を製造す
る通常のＨＩＰ処理に比し、低温・低圧力で行われる。
これは形成される金属焼結層に多孔性（例えば，金型構
成部材等として望まれる気孔率 7〜50％，最大気孔径 5
00μｍ以下の気孔分布特性）をもたせるためである。そ
の処理温度・圧力は、多孔質金属焼結層を形成するため
の焼結反応と、焼結体と金属部材（または金属部材の役
目を兼ねたカプセル）との界面の接合のための拡散反応
が行われるように、使用される金属粉末の材種に応じて
設定される。好ましくは、温度: ０．５〜０．９５mpK
〔但し，mpK は金属系粉末の融点（絶対温度）〕、加圧
力: ５〜１５０ＭＰａの範囲に調節され、この加熱・加
圧下に適当時間（約０．５〜８Ｈｒ）保持することによ
り首尾よくＨＩＰ処理を達成する。
る通常のＨＩＰ処理に比し、低温・低圧力で行われる。
これは形成される金属焼結層に多孔性（例えば，金型構
成部材等として望まれる気孔率 7〜50％，最大気孔径 5
00μｍ以下の気孔分布特性）をもたせるためである。そ
の処理温度・圧力は、多孔質金属焼結層を形成するため
の焼結反応と、焼結体と金属部材（または金属部材の役
目を兼ねたカプセル）との界面の接合のための拡散反応
が行われるように、使用される金属粉末の材種に応じて
設定される。好ましくは、温度: ０．５〜０．９５mpK
〔但し，mpK は金属系粉末の融点（絶対温度）〕、加圧
力: ５〜１５０ＭＰａの範囲に調節され、この加熱・加
圧下に適当時間（約０．５〜８Ｈｒ）保持することによ
り首尾よくＨＩＰ処理を達成する。
【０００９】上記ＨＩＰ処理の後、所望により、カプセ
ル内に形成された多孔質金属焼結体の粒子間結合力を強
め、また焼結体と金属部材属の界面の接合強度（カプセ
ルが金属部材の役目を兼ねる場合は、カプセルと焼結体
の界面の接合強度）を高めるための加熱処理が施され
る。この処理は、ＨＩＰ装置内で、圧力媒体の加圧作用
を解除した状態で行われ、またはカプセルをＨＩＰ装置
から取り出して行うこともできる。この加熱処理は、焼
結体の多孔性を損なわないように金属材種に応じた適当
な温度域、好ましくは、０．５〜０．９５mpK （mpK は
前記と同義）に適当時間（例えば０．５〜１５Ｈｒ）保
持することにより首尾よく達成される。
ル内に形成された多孔質金属焼結体の粒子間結合力を強
め、また焼結体と金属部材属の界面の接合強度（カプセ
ルが金属部材の役目を兼ねる場合は、カプセルと焼結体
の界面の接合強度）を高めるための加熱処理が施され
る。この処理は、ＨＩＰ装置内で、圧力媒体の加圧作用
を解除した状態で行われ、またはカプセルをＨＩＰ装置
から取り出して行うこともできる。この加熱処理は、焼
結体の多孔性を損なわないように金属材種に応じた適当
な温度域、好ましくは、０．５〜０．９５mpK （mpK は
前記と同義）に適当時間（例えば０．５〜１５Ｈｒ）保
持することにより首尾よく達成される。
【００１０】上記ＨＩＰ処理（または加熱処理）の後、
カプセルを機械加工等により除去する。金属部材が金属
粉末と共にカプセルに積層封入されたものである場合
は、カプセルの全体を除去することにより、多孔質金属
焼結層と無気孔金属層との固相接合体である複合多孔質
部材を得る。また、カプセルが金属部材の役目を兼ねて
いる場合は、その必要な個所（一個所ないし複数個所）
を残してカプセルを除去することにより、上記と同じよ
うに多孔質金属焼結層と無気孔金属層との固相接合体で
ある複合多孔質部材を得る。
カプセルを機械加工等により除去する。金属部材が金属
粉末と共にカプセルに積層封入されたものである場合
は、カプセルの全体を除去することにより、多孔質金属
焼結層と無気孔金属層との固相接合体である複合多孔質
部材を得る。また、カプセルが金属部材の役目を兼ねて
いる場合は、その必要な個所（一個所ないし複数個所）
を残してカプセルを除去することにより、上記と同じよ
うに多孔質金属焼結層と無気孔金属層との固相接合体で
ある複合多孔質部材を得る。
【００１１】このようにして得られる複合多孔質部材
を、装置・機器に組付ける際に必要な複合多孔質部材同
士、または他の金属部材との接合は、無気孔金属層部分
を介して溶接により行うことができ、その溶接施工は一
般の金属部材の溶接の常法に従って、アーク溶接，プラ
ズマ溶接，電子ビーム溶接，レーザ溶接などにより、突
き合せ溶接，隅肉溶接等として、多孔質金属焼結層の健
全性を損なうことなく所望の溶接継手を形成することが
できる。
を、装置・機器に組付ける際に必要な複合多孔質部材同
士、または他の金属部材との接合は、無気孔金属層部分
を介して溶接により行うことができ、その溶接施工は一
般の金属部材の溶接の常法に従って、アーク溶接，プラ
ズマ溶接，電子ビーム溶接，レーザ溶接などにより、突
き合せ溶接，隅肉溶接等として、多孔質金属焼結層の健
全性を損なうことなく所望の溶接継手を形成することが
できる。
【００１２】
〔実施例１〕 （１）複合多孔質部材の製造 金属粉末: インコネル 625のアトマイズ粉末（融点 160
0 ℃, 粒度− 150μｍ) 金属部材: インコネル 625の板状体 金属粉末と金属部材とを、カプセル（S25C炭素鋼製容
器）に積層封入（大気圧）し、ＨＩＰ処理する（温度:
800 ℃, 加圧力: 100 MPa , 処理時間: 2 Hr）。ついで
圧力媒体の加圧作用を解除し、ＨＩＰ装置内で加熱処理
を施す（温度: 1100℃, 処理時間: 4 Hr）。機械加工に
よりカプセルの全体を除去し、図１に示す多孔質金属焼
結層（１１）と無気孔金属層（１２）とからなる複合多
孔質部材（１）を得る。 （２）複合多孔質部材の溶接接合 図２に示すように、２つの複合多孔質部材（１）の無気
孔金属層部（１２）同士を突き合わせ、突き合わせ部
（Ｙ開先）にＴＩＧ溶接（溶加材: Inco 625）を施工し
て溶接部（Ｗ）を形成する。
0 ℃, 粒度− 150μｍ) 金属部材: インコネル 625の板状体 金属粉末と金属部材とを、カプセル（S25C炭素鋼製容
器）に積層封入（大気圧）し、ＨＩＰ処理する（温度:
800 ℃, 加圧力: 100 MPa , 処理時間: 2 Hr）。ついで
圧力媒体の加圧作用を解除し、ＨＩＰ装置内で加熱処理
を施す（温度: 1100℃, 処理時間: 4 Hr）。機械加工に
よりカプセルの全体を除去し、図１に示す多孔質金属焼
結層（１１）と無気孔金属層（１２）とからなる複合多
孔質部材（１）を得る。 （２）複合多孔質部材の溶接接合 図２に示すように、２つの複合多孔質部材（１）の無気
孔金属層部（１２）同士を突き合わせ、突き合わせ部
（Ｙ開先）にＴＩＧ溶接（溶加材: Inco 625）を施工し
て溶接部（Ｗ）を形成する。
【００１３】〔実施例２〕 （１）複合多孔質部材の製造 金属粉末: ステンレス鋼(SUS 316L 相当 )のアトマイズ
粉末（融点 1385 ℃, 粒度: −150 μｍ） 金属部材: なし カプセル: ステンレス鋼(SUS 316L 相当 )製容器 金属粉末をカプセルに封入（大気圧）し、ＨＩＰ処理す
る（温度: 700 ℃, 加圧力: 100 MPa,処理時間: 2 Hr)
。ついで圧力媒体の加圧作用を解除し、ＨＩＰ装置内
で加熱処理を施す（温度: 1100℃, 時間: 2 Hr）。機械
加工により、カプセルの一部を残して、カプセルを除去
することにより、図１に示す多孔質金属焼結層（１１）
と無気孔金属層（１２）とからなる複合多孔質部材
（１）を得る。 （２）複合多孔質部材の溶接接合 図２に示すように、２つの複合多孔質部材（１）の無気
孔金属層部（１２）同士を突き合わせ、突き合わせ部
（Ｙ開先）にＴＩＧ溶接（溶加材: SUS 316L）を施工し
て溶接部（Ｗ）を形成する。
粉末（融点 1385 ℃, 粒度: −150 μｍ） 金属部材: なし カプセル: ステンレス鋼(SUS 316L 相当 )製容器 金属粉末をカプセルに封入（大気圧）し、ＨＩＰ処理す
る（温度: 700 ℃, 加圧力: 100 MPa,処理時間: 2 Hr)
。ついで圧力媒体の加圧作用を解除し、ＨＩＰ装置内
で加熱処理を施す（温度: 1100℃, 時間: 2 Hr）。機械
加工により、カプセルの一部を残して、カプセルを除去
することにより、図１に示す多孔質金属焼結層（１１）
と無気孔金属層（１２）とからなる複合多孔質部材
（１）を得る。 （２）複合多孔質部材の溶接接合 図２に示すように、２つの複合多孔質部材（１）の無気
孔金属層部（１２）同士を突き合わせ、突き合わせ部
（Ｙ開先）にＴＩＧ溶接（溶加材: SUS 316L）を施工し
て溶接部（Ｗ）を形成する。
【００１４】〔比較例〕 （１）金属多孔体の製造 金属粉末: ステンレス鋼(SUS 316L 相当 )のアトマイズ
粉末（融点 1385 ℃, 粒度: −150 μｍ） 金属粉末をカプセル（S25C炭素鋼製容器）に封入（大気
圧）し、ＨＩＰ処理する（温度:650℃, 加圧力: 100 MP
a , 処理時間: 2 Hr）。ついで圧力媒体の加圧作用を解
除し、ＨＩＰ装置内で加熱処理を施す（温度: 1150℃,
処理時間: 4 Hr）。機械加工によりカプセルの全体を除
去し、図３に示す焼結体からなる金属多孔体（２）を得
る。 （２）金属多孔体の溶接接合 図４に示すように、２つの金属多孔体（２）の側縁部の
端面を突き合わせ、突き合わせ部（Ｙ開先）にＴＩＧ溶
接（溶加材: SUS 316L）を施工して溶接部（Ｗ）を形成
する。
粉末（融点 1385 ℃, 粒度: −150 μｍ） 金属粉末をカプセル（S25C炭素鋼製容器）に封入（大気
圧）し、ＨＩＰ処理する（温度:650℃, 加圧力: 100 MP
a , 処理時間: 2 Hr）。ついで圧力媒体の加圧作用を解
除し、ＨＩＰ装置内で加熱処理を施す（温度: 1150℃,
処理時間: 4 Hr）。機械加工によりカプセルの全体を除
去し、図３に示す焼結体からなる金属多孔体（２）を得
る。 （２）金属多孔体の溶接接合 図４に示すように、２つの金属多孔体（２）の側縁部の
端面を突き合わせ、突き合わせ部（Ｙ開先）にＴＩＧ溶
接（溶加材: SUS 316L）を施工して溶接部（Ｗ）を形成
する。
【００１５】上記各供試材の気孔分布特性, 多孔質焼結
金属部分の引張強さ（ＭＰａ）、および溶接施工後の引
張試験結果を表１に示す。発明例（複合多孔質部材）
は、その金属焼結層が高多孔性を有すると共に、その金
属焼結層の強度および無気孔金属層との固相接合界面の
強度も良好であり、また比較例（金属多孔体）では、溶
接施工時に割れを生じ、継手を形成し得ないのに対し、
発明例の複合多孔質部材は健全な溶接継手を形成してい
る。
金属部分の引張強さ（ＭＰａ）、および溶接施工後の引
張試験結果を表１に示す。発明例（複合多孔質部材）
は、その金属焼結層が高多孔性を有すると共に、その金
属焼結層の強度および無気孔金属層との固相接合界面の
強度も良好であり、また比較例（金属多孔体）では、溶
接施工時に割れを生じ、継手を形成し得ないのに対し、
発明例の複合多孔質部材は健全な溶接継手を形成してい
る。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】本発明の金属系多孔質部材は、溶接によ
る接合が容易であり、樹脂成形や非鉄金属鋳造装置の金
型構成部材として必要な取付け，組立，補修等に溶接を
適用することができ、装置・機器の設計の自由度を高め
る。また、本発明の金属系多孔質部材は、ガス・微粒子
を濾過するフィルタ材、防音材，防振材，触媒担体、断
熱材等としても有用であり、金属系多孔質焼結体の適用
範囲の拡大し、多方面の工学的応用を容易にするもので
ある。
る接合が容易であり、樹脂成形や非鉄金属鋳造装置の金
型構成部材として必要な取付け，組立，補修等に溶接を
適用することができ、装置・機器の設計の自由度を高め
る。また、本発明の金属系多孔質部材は、ガス・微粒子
を濾過するフィルタ材、防音材，防振材，触媒担体、断
熱材等としても有用であり、金属系多孔質焼結体の適用
範囲の拡大し、多方面の工学的応用を容易にするもので
ある。
【図１】本発明の金属系多孔質部材の複合形態の１例を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図２】溶接施工の例を模式的に示す図である。
【図３】従来の金属多孔焼結体の例を模式的に示す図で
ある。
ある。
【図４】溶接施工の例を模式的に示す図である。
１ : 金属系多孔質部材（複合部材） １１: 多孔質金属焼結層 １２: 無気孔金属層 ２ : 金属多孔焼結体 Ｗ : 溶接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小阪 晃 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 船越 淳 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 元木 龍太郎 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 福元 英二 西宮市甲陽園西山町８−38
Claims (7)
- 【請求項１】 多孔質金属焼結層と無気孔金属層とが固
相接合した複合体であることを特徴とする金属系複合多
孔質部材。 - 【請求項２】 多孔質金属焼結層となる金属粉末と、無
気孔金属層となる無気孔の金属部材とをカプセル内に積
層封入し、低温・低圧力の熱間等方加圧焼結処理を施す
ことにより、金属粉末の焼結による多孔質焼結体を形成
すると共に、焼結体層と金属部材の界面を固相接合さ
せ、処理後、該カプセルを除去することを特徴とする請
求項１に記載の金属系複合多孔質部材の製造方法。 - 【請求項３】 多孔質金属焼結層となる金属粉末を金属
カプセル内に封入し、低温・低圧力の熱間等方加圧焼結
処理を施すことにより、金属粉末の焼結による多孔質焼
結体を形成すると共に、焼結体層と金属カプセルの界面
を固相接合させ、処理後、該カプセルを、無気孔金属層
となる部分を残して除去することを特徴とする請求項１
に記載の金属系複合多孔質部材の製造方法。 - 【請求項４】 熱間等方加圧焼結処理を、温度: ０．５
〜０．９５mpＫ（mpＫは金属系粉末の融点，絶対温
度）、加圧力: ５〜１５０ＭＰａで行うことを特徴とす
る請求項２又は請求項３に記載の金属系複合多孔質部材
の製造方法。 - 【請求項５】 熱間等方加圧焼結処理の後、焼結体の粒
子間結合および金属部材またはカプセルとの界面の固相
接合を強化するための加熱処理を行うことを特徴とする
請求項４に記載の金属系複合多孔質部材の製造方法。 - 【請求項６】 加熱処理を、温度: ０．５〜０．９５mp
Ｋ（但し，mpＫは金属系粉末の融点，絶対温度）で行う
ことを特徴とする請求項５に記載の金属系複合複合多孔
質部材の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の複数の金属系複合多孔
質部材が、無気孔金属層を介して溶接により接合されて
いることを特徴とする溶接接合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5739097A JPH10251712A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 金属系複合多孔質部材およびその製造方法並びに溶接接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5739097A JPH10251712A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 金属系複合多孔質部材およびその製造方法並びに溶接接合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10251712A true JPH10251712A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13054302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5739097A Pending JPH10251712A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 金属系複合多孔質部材およびその製造方法並びに溶接接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10251712A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040041814A (ko) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 최성조 | 다층구조의 기공을 가지는 판상의 다공질 금속 소결체의 제조방법 |
| JP2005305298A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水素分離シート及びその製造方法、水素分離膜及びその製造方法、並びに粉末圧延装置及び方法 |
| WO2006003703A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Mold Research Co., Ltd. | 焼結相対密度の異なる部分が併存する焼結品及びその製造方法 |
| JP2008038185A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Kurimoto Ltd | 多孔質金属の製造方法 |
| JP2008173887A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Ngk Insulators Ltd | 射出成形型用ガス抜き部材 |
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| KR20200045724A (ko) * | 2018-10-23 | 2020-05-06 | 주식회사 용산 | 차량용 내장재의 금형 장치 |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP5739097A patent/JPH10251712A/ja active Pending
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