JPS61104001A - 機械的合金化粉末の製造方法 - Google Patents
機械的合金化粉末の製造方法Info
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- JPS61104001A JPS61104001A JP59224096A JP22409684A JPS61104001A JP S61104001 A JPS61104001 A JP S61104001A JP 59224096 A JP59224096 A JP 59224096A JP 22409684 A JP22409684 A JP 22409684A JP S61104001 A JPS61104001 A JP S61104001A
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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】
（イ）技術分野
本発明は分散強化型焼結合金を製造する時に用いる機械
的合金化粉末の製造方法に関する。
的合金化粉末の製造方法に関する。
（（１）従来技術とその問題点
分散強化型焼結合金は金属・合全マトリックス中に炭化
物・酸化物などの微細な粒子を均一に分散、させたもの
で、機械的強度や高温強度に秀れているため、耐熱材料
などに利用される。酸化物等の粒子を均一にマトリック
スへ分散する技術としては（」）表面酸化法■化学的共
沈゛法■内部酸化法（２）機械的合金化法がある。これ
らのうち、例えば金属微粉末の表面に酸化物層を形成さ
せ押出加工法、鍛造加工法等によって合金中にこの酸化
物を均一分散させる表面酸化法は酸化物と母相との整合
性がよい反面、酸化物形成に時間がかかったり、適゛−
金・範囲が狭いなどの問題がある。機械的合金化方法は
イツトリアを分散させたＮｉ基耐熱焼結合金などの製造
に利用されている。この方法は高効率の乾式アトライタ
ー装置等を使用して金属と酸化物等を混合して粉末同志
の冷間接合と粉砕を繰返して分散合金粉末をつくる方法
である。この方法は合金系に比較的制約が無いため、複
雑な合金成分にも容易に適用できる長所がある一方、処
理時間が長い、歩留□が悪く、合金化処理中に制御しに
くい、又処理中に酸化しやすい金属が雰囲気中の酸素と
反応したり、有害なガスを吸着したりして合金強度を劣
化させる欠点がある。
物・酸化物などの微細な粒子を均一に分散、させたもの
で、機械的強度や高温強度に秀れているため、耐熱材料
などに利用される。酸化物等の粒子を均一にマトリック
スへ分散する技術としては（」）表面酸化法■化学的共
沈゛法■内部酸化法（２）機械的合金化法がある。これ
らのうち、例えば金属微粉末の表面に酸化物層を形成さ
せ押出加工法、鍛造加工法等によって合金中にこの酸化
物を均一分散させる表面酸化法は酸化物と母相との整合
性がよい反面、酸化物形成に時間がかかったり、適゛−
金・範囲が狭いなどの問題がある。機械的合金化方法は
イツトリアを分散させたＮｉ基耐熱焼結合金などの製造
に利用されている。この方法は高効率の乾式アトライタ
ー装置等を使用して金属と酸化物等を混合して粉末同志
の冷間接合と粉砕を繰返して分散合金粉末をつくる方法
である。この方法は合金系に比較的制約が無いため、複
雑な合金成分にも容易に適用できる長所がある一方、処
理時間が長い、歩留□が悪く、合金化処理中に制御しに
くい、又処理中に酸化しやすい金属が雰囲気中の酸素と
反応したり、有害なガスを吸着したりして合金強度を劣
化させる欠点がある。
従って処理中に汚染されずに安定的に効率よく機械的合
金化ができうる方法の確立が望まれる。
金化ができうる方法の確立が望まれる。
（ハ）発明の開示
本発明は従来の機械的合金化過程を詳細に研究した結果
得られたもので、処理中に汚染されず安定的に効率よく
行ない、従来よりもすぐれた分散。
得られたもので、処理中に汚染されず安定的に効率よく
行ない、従来よりもすぐれた分散。
強化合金を製造することを可能ならしめる機械的合金化
製造方法を提供するものである。すなわち、％以下にお
さえることによって原料粉末の酸化防止をすることによ
り合金粉末中の酸素濃度を低いレベルに保つことを特徴
とする機械的合金化粉末る。
製造方法を提供するものである。すなわち、％以下にお
さえることによって原料粉末の酸化防止をすることによ
り合金粉末中の酸素濃度を低いレベルに保つことを特徴
とする機械的合金化粉末る。
以下、本発明について詳細に説明する。
高エネルギー乾式アトライター装置の水冷処理容器に原
料の金属粉・非金属粉・母合金粉等とともに粉砕ボール
を入れてアジテータで混合扮酔すると、軟かい金属粉は
ボールとボール、ボールと容器・アジテータとの衝突に
よって塑性変形し偏平化する。この際、粉末表面の汚染
皮膜が破れて清浄な而が露出し粉末同志が冷間接合して
い（。酸化物などの非金属粉はこの接合界面にとらえら
れて徐々に均一分散していく。一方、塑性変形しない脆
い粗粉では専ら粉砕がおこなわれる。
料の金属粉・非金属粉・母合金粉等とともに粉砕ボール
を入れてアジテータで混合扮酔すると、軟かい金属粉は
ボールとボール、ボールと容器・アジテータとの衝突に
よって塑性変形し偏平化する。この際、粉末表面の汚染
皮膜が破れて清浄な而が露出し粉末同志が冷間接合して
い（。酸化物などの非金属粉はこの接合界面にとらえら
れて徐々に均一分散していく。一方、塑性変形しない脆
い粗粉では専ら粉砕がおこなわれる。
こうして乾式アトライター中で冷間接合と粉砕
１が繰返し生じることによって処理時間の進行とともに
各金属粉は複合化し、酸化物等の粒子は均一に分散して
い（。
１が繰返し生じることによって処理時間の進行とともに
各金属粉は複合化し、酸化物等の粒子は均一に分散して
い（。
この機械的合金化プロセス中において酸素濃度を制御す
ることは極めて重要であることがわかった。特に粉末同
志が接合している段階では清浄な而が露出する。このた
め容易に酸化しやすい元素、以上になると過度に酸化物
が生成し疲労・クリープ強度等に重大な影響をおよぼす
。例えば必要以上に酸化物のｖｏＱ％を増したり、他の
酸化物と反応して分散する酸化物の粒径を太き（シ、そ
の分散度も悪くしたりする。又、処理容器の温度が高い
と上記の反応を促進させる他、粉末同志の接合を過度に
促進し、歩留を悪くしたり処理時間を長くしたりして安
定的な機械的合金化が維持しにくいなどの問題が生じる
。
ることは極めて重要であることがわかった。特に粉末同
志が接合している段階では清浄な而が露出する。このた
め容易に酸化しやすい元素、以上になると過度に酸化物
が生成し疲労・クリープ強度等に重大な影響をおよぼす
。例えば必要以上に酸化物のｖｏＱ％を増したり、他の
酸化物と反応して分散する酸化物の粒径を太き（シ、そ
の分散度も悪くしたりする。又、処理容器の温度が高い
と上記の反応を促進させる他、粉末同志の接合を過度に
促進し、歩留を悪くしたり処理時間を長くしたりして安
定的な機械的合金化が維持しにくいなどの問題が生じる
。
処凰容器内の温度制御は酸素濃度の制御とともに重要で
あり、相互に関連している。特に処理容器側壁温度を８
０°Ｃ以下に保つことは安定な機械的合金化を維持し、
１ｎｆｌ’な機械的合金化粉末をつくるのに必°堤であ
る。
あり、相互に関連している。特に処理容器側壁温度を８
０°Ｃ以下に保つことは安定な機械的合金化を維持し、
１ｎｆｌ’な機械的合金化粉末をつくるのに必°堤であ
る。
これ以上の温度になると、雰囲気と粉末の反応などを促
進させ粉末が汚染されたり、温度ＬシＬが容器の強度に
悪影響を与える。
進させ粉末が汚染されたり、温度ＬシＬが容器の強度に
悪影響を与える。
次に分散する酸化物となる元素と主成分となる金属元素
との合金粉末の使用について説明する。
との合金粉末の使用について説明する。
分散する酸化物と金属粉・母合金粉の他に分散す粉末の
酸化防止となり清浄な機械的合金化粉を得られやすい一
方、本来分散すべき酸化物を処理中に生成するため、分
散量を増すことなく、かつ添加する酸化物よりも微細な
酸化物を分散できる。
酸化防止となり清浄な機械的合金化粉を得られやすい一
方、本来分散すべき酸化物を処理中に生成するため、分
散量を増すことなく、かつ添加する酸化物よりも微細な
酸化物を分散できる。
これらの酸化物は表面酸化・内部酸化によって生成する
。このため母相と酸化物との整合性は大変よいし、添加
酸化物を機械的合金化によって均一分散する時間に比較
してより短時間で達成できる。
。このため母相と酸化物との整合性は大変よいし、添加
酸化物を機械的合金化によって均一分散する時間に比較
してより短時間で達成できる。
粉末の接合と粉砕を容易に制御できる利点がある。
以上の製造方法によって酸化物粒子径を過度に増加させ
ないで清浄な機械的合金化粉末粒子を安定的に短時間に
処理し、かつ歩留よく製造することができる。
ないで清浄な機械的合金化粉末粒子を安定的に短時間に
処理し、かつ歩留よく製造することができる。
次に実施例によって本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
Ｎｉ￥ＡＣｒ粉Ｗ粉ＭＯ粉Ｔａ粉とＮ１−ＡＬ Ｎｉ−
Ｚｒ、 Ｎ１−Ｔｉ−ＡＱ＋ Ｎ１−Ｂ粉およびＹ２Ｏ
３粉を配合混合して重量％でＮｉ−１５Ｃｒ−２Ｍｏ−
４Ｗ−２Ｔａ−表 １ 表２に示す結果となった。
Ｚｒ、 Ｎ１−Ｔｉ−ＡＱ＋ Ｎ１−Ｂ粉およびＹ２Ｏ
３粉を配合混合して重量％でＮｉ−１５Ｃｒ−２Ｍｏ−
４Ｗ−２Ｔａ−表 １ 表２に示す結果となった。
表 ２
次にこれらの粉末を鋼シースへ充填し、５００℃で３Ｇ
分間真空脱気１Ｇ−” ｔｏｒｒした後、封入した。こ
の鋼シースを１１００℃に加熱、押出比：Ｉ５：Ｉで押
出加工した。各試料から薄膜を作成し透過電子顕微鏡で
観察、その分散物の平均粒径を求めた。その結果を表３
に示す。
分間真空脱気１Ｇ−” ｔｏｒｒした後、封入した。こ
の鋼シースを１１００℃に加熱、押出比：Ｉ５：Ｉで押
出加工した。各試料から薄膜を作成し透過電子顕微鏡で
観察、その分散物の平均粒径を求めた。その結果を表３
に示す。
表 ３
の組成の混合粉を得た。これをｍｌ粉末とする。
７一方、ＮＪ−Ｙ合金粉末中のＹがすべてＹ２Ｏ３
になると仮、定して上記と同一組成に相当する様にＮ
ｉ ＄５） Ｎ １−ＡＱ粉Ｃｒ粉、Ｎ１−Ｙ粉、イツ
トリア粉を配合・混合しこれを！に２粉末とした。これ
らの粉末を乾式アトライター装置でＡｒｇａｓ中アジテ
ータ回転数２００ｒｐｍで５０ｈｒ処理し均一に分散し
た機械的合金化粉末を得た。その結果を表４に示す。
７一方、ＮＪ−Ｙ合金粉末中のＹがすべてＹ２Ｏ３
になると仮、定して上記と同一組成に相当する様にＮ
ｉ ＄５） Ｎ １−ＡＱ粉Ｃｒ粉、Ｎ１−Ｙ粉、イツ
トリア粉を配合・混合しこれを！に２粉末とした。これ
らの粉末を乾式アトライター装置でＡｒｇａｓ中アジテ
ータ回転数２００ｒｐｍで５０ｈｒ処理し均一に分散し
た機械的合金化粉末を得た。その結果を表４に示す。
表 ４
圧成形（１１５０℃、１５０ｋｇ・ｆ／■−１）して合
金を得た。
金を得た。
それぞれの合金から薄膜を作成し、透過電子顕微鏡で観
察、分散粒子の定性分析をした結果、Ａ合金の方がＡＱ
ＹＯ，の強度がつよかった。又分散粒子の平均粒径も４
１２ＡとＢ合金の１ｌ１３Ａよりも大きかった。
察、分散粒子の定性分析をした結果、Ａ合金の方がＡＱ
ＹＯ，の強度がつよかった。又分散粒子の平均粒径も４
１２ＡとＢ合金の１ｌ１３Ａよりも大きかった。
（実施例３）
ＮＪ粉、Ｎ ｉ −Ａ Ｑ粉Ｃｒ粉イブトリア粉を配合
・混合して［ｋ％でＮｉ −２０Ｃｒ −０，８ＡＱ
−０，５Ｙ２０３組成の混合粉を得た。これらの粉末を
■Ａｒガス封入処理５Ｏｈｒアジテータ回転数＝ ２０
０ｒｐ論■Ａｒガス・３００ｃｃ／分、処理５Ｏｈｒ
・アンテータ回転数＝２００ｒｐｍ、■Ｈｅガス・３０
０ｃｃ／分、処理待間：＝５０ｈｒｓアジテータ回転数
＝ ２００ｒｐ−の条件で機械的合金化を行なった。処
理中の処理容器の最高温度は各々８４℃、７５℃、８８
℃であった。又それぞれの酸素濃度は０．３２曽ｔ％、
０．２４ｗｔ％、０．２２ｗｔ％であった。
・混合して［ｋ％でＮｉ −２０Ｃｒ −０，８ＡＱ
−０，５Ｙ２０３組成の混合粉を得た。これらの粉末を
■Ａｒガス封入処理５Ｏｈｒアジテータ回転数＝ ２０
０ｒｐ論■Ａｒガス・３００ｃｃ／分、処理５Ｏｈｒ
・アンテータ回転数＝２００ｒｐｍ、■Ｈｅガス・３０
０ｃｃ／分、処理待間：＝５０ｈｒｓアジテータ回転数
＝ ２００ｒｐ−の条件で機械的合金化を行なった。処
理中の処理容器の最高温度は各々８４℃、７５℃、８８
℃であった。又それぞれの酸素濃度は０．３２曽ｔ％、
０．２４ｗｔ％、０．２２ｗｔ％であった。
Claims (2)
- （１）酸化物粒子と金属粉・母合金粉を機械的に合金化
してつくる機械的合金化粉末の製造方法において、処理
中に処理容器側壁温度を８０℃以下に保ち、容器内の酸
素濃度を５ｖｏｌ％以下に保つことを特徴とする機械的
合金化粉末の製造法。 - （２）酸化物粒子と金属粉・母合金粉を機械的に混合・
合金化してつくる機械的合金化粉末の製造方法において
、分散する酸化物と金属粉・母合金粉の他に分散する酸
化物となる元素と主成分となる金属元素との合金粉末を
あらかじめ添加することを特徴とする機械的合金化粉末
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224096A JPS61104001A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 機械的合金化粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224096A JPS61104001A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 機械的合金化粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104001A true JPS61104001A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0148321B2 JPH0148321B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=16808477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59224096A Granted JPS61104001A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 機械的合金化粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104001A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220015090A (ko) * | 2020-07-30 | 2022-02-08 | 금오공과대학교 산학협력단 | 산화수가 조절된 금속산화물의 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037631A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP59224096A patent/JPS61104001A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037631A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220015090A (ko) * | 2020-07-30 | 2022-02-08 | 금오공과대학교 산학협력단 | 산화수가 조절된 금속산화물의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0148321B2 (ja) | 1989-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |