JPS61104034A - 超耐熱合金素材のｈｉｐによる製造方法 - Google Patents
超耐熱合金素材のｈｉｐによる製造方法Info
- Publication number
- JPS61104034A JPS61104034A JP22409484A JP22409484A JPS61104034A JP S61104034 A JPS61104034 A JP S61104034A JP 22409484 A JP22409484 A JP 22409484A JP 22409484 A JP22409484 A JP 22409484A JP S61104034 A JPS61104034 A JP S61104034A
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- JP
- Japan
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- powder
- hip
- resistant alloy
- manufacture
- capsule
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- Pending
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は粉末冶金法によって超塑性特性を有する素材を
熱間静水圧成形（ＨＩ Ｐ）により作製する過程゛にお
ける最適処理方法を供するものである。
熱間静水圧成形（ＨＩ Ｐ）により作製する過程゛にお
ける最適処理方法を供するものである。
〔従来技術とその問題点］
高温で用いられる超耐熱合金に対するその−・１ｊ１１
温度の向上は省エネルギー面での必要性上、急務とされ
ているが、この要求を膚たすために必姿な合金添加元素
量の増大は加工性の低下を招くという難点ををしている
。これを克服する方法として超塑性加工法がある。超塑
性加工は、素材が超塑性を有する条件下で塑性加工し、
極めて変形率の大きな、しかも複雑な形杖を得る方法で
ある。即ち超塑性加工は、■小さい力で加工できる。そ
のため１１空成形やガス圧成形が可能である。■伸びが
大きいので複雑な膨軟ができ、加工賃が節約できる。■
冷間加工のように残留応力を内蔵していないので耐食性
や寸法精度が安定している。■加工の表面状態がよい。
温度の向上は省エネルギー面での必要性上、急務とされ
ているが、この要求を膚たすために必姿な合金添加元素
量の増大は加工性の低下を招くという難点ををしている
。これを克服する方法として超塑性加工法がある。超塑
性加工は、素材が超塑性を有する条件下で塑性加工し、
極めて変形率の大きな、しかも複雑な形杖を得る方法で
ある。即ち超塑性加工は、■小さい力で加工できる。そ
のため１１空成形やガス圧成形が可能である。■伸びが
大きいので複雑な膨軟ができ、加工賃が節約できる。■
冷間加工のように残留応力を内蔵していないので耐食性
や寸法精度が安定している。■加工の表面状態がよい。
などの特徴を打している。
これらの特性を有する超塑性加工法には微細結晶粒超塑
性を利用するものと、変態超塑性を利用するものとに分
けられるが、本発明で利用する超塑性用１．法は微細結
晶粒超塑性を利用するものであり、その加工」二の必四
条件として数μｍ以下の結晶粒を仔する超塑性鍛造用素
材の作製が必要とされる。近年のアトマイズ技術を応用
した粉末冶８１１、は、この超塑性鍛造用素材の作製を
可能にしたものであり、本発明はこの超塑性鍛造用素材
の作製及びその超塑性鍛造加工法に係るものである。
性を利用するものと、変態超塑性を利用するものとに分
けられるが、本発明で利用する超塑性用１．法は微細結
晶粒超塑性を利用するものであり、その加工」二の必四
条件として数μｍ以下の結晶粒を仔する超塑性鍛造用素
材の作製が必要とされる。近年のアトマイズ技術を応用
した粉末冶８１１、は、この超塑性鍛造用素材の作製を
可能にしたものであり、本発明はこの超塑性鍛造用素材
の作製及びその超塑性鍛造加工法に係るものである。
従来超塑性鍛造用素材の作製には合金粉末の１１１結晶
温度直下近傍の温度において熱間押出加工をすることに
より、その加工熱を利用して粉末にｉｌＦ結晶を起こさ
せ、１０μｍ以下の微細結晶粒組織を有する素材を作製
するか、又はカプセル中に合金粉末を封入し高温高圧の
ガスで静水圧的に全体を均一に加圧しながら焼結を行う
熱間静水圧成形法（ＨＩＰ）により素材を作製する方法
によっていた。
温度直下近傍の温度において熱間押出加工をすることに
より、その加工熱を利用して粉末にｉｌＦ結晶を起こさ
せ、１０μｍ以下の微細結晶粒組織を有する素材を作製
するか、又はカプセル中に合金粉末を封入し高温高圧の
ガスで静水圧的に全体を均一に加圧しながら焼結を行う
熱間静水圧成形法（ＨＩＰ）により素材を作製する方法
によっていた。
しかしながら上記２法のうち粉末押出による方法では大
きな製品を作るには、大きな押出し機が必、要となり、
設備費が莫大となるという欠点がある。
きな製品を作るには、大きな押出し機が必、要となり、
設備費が莫大となるという欠点がある。
とは、質量効果を少なくシ、大型素材でも小型４石材と
同様の条ｅ１で緻密化させることが可能であるため、押
出法に較べ大型素材の作製に適している。
同様の条ｅ１で緻密化させることが可能であるため、押
出法に較べ大型素材の作製に適している。
本発明はこのＨＩＰによる超塑性鍛造用素材の作製の条
件において特に超塑性挙動の発現に仔効であると考えら
れる条件を示すものである。即ちＨＩＰ時における処理
温度として＋ １００℃〜１２００℃かつ処理圧力とし
て１０００ｋｇ・ｆ／ｃｍ２以上の比較的高温高圧の範
囲で最低３０分間以上の温度及び圧力の保持をすること
により、わ１束間士の固む力を増し、かつ空隙の分布杖
態を制御することにより、より顕匠な超塑性挙動を示す
最適超塑性鍛造用素材を作製するものである。
件において特に超塑性挙動の発現に仔効であると考えら
れる条件を示すものである。即ちＨＩＰ時における処理
温度として＋ １００℃〜１２００℃かつ処理圧力とし
て１０００ｋｇ・ｆ／ｃｍ２以上の比較的高温高圧の範
囲で最低３０分間以上の温度及び圧力の保持をすること
により、わ１束間士の固む力を増し、かつ空隙の分布杖
態を制御することにより、より顕匠な超塑性挙動を示す
最適超塑性鍛造用素材を作製するものである。
この圧力及び温度範囲以下の圧力及び温度にお〆
いてはＨＩＰによって得られる素材の超塑性変形挙動の
発現に必要な、粉末同士の固着力及び緻密化が十分でな
く、この範囲以上の温度においては、結晶粉のｎｔ人化
を起こすことになる。即ち本発明は、結晶粒の粗大化を
起こさず粉末同士の固着力及び緻密化が十分に得られる
ＨＩＰ＠Ｅ１条件を示す熱間静水圧成形に用いる粉末と
して、アトマイズ法によって得られるＮｉ基超超合金粉
末、冷間において加工を加えることにより、予歪を付加
した粉末を用いることにより、本願の条件でＨＩＰを行
うことにより得られる素材の結品粒径をさらに小さく３
〜７μｍ以下とする方法として、特に乾式アトライター
による処理が打効であることを見出したものである。得
られた素材は乾式アトライターによる処理を行わなかっ
た場合に較べより低い変形応力で変形し、最大伸び口も
人き（なる。
発現に必要な、粉末同士の固着力及び緻密化が十分でな
く、この範囲以上の温度においては、結晶粉のｎｔ人化
を起こすことになる。即ち本発明は、結晶粒の粗大化を
起こさず粉末同士の固着力及び緻密化が十分に得られる
ＨＩＰ＠Ｅ１条件を示す熱間静水圧成形に用いる粉末と
して、アトマイズ法によって得られるＮｉ基超超合金粉
末、冷間において加工を加えることにより、予歪を付加
した粉末を用いることにより、本願の条件でＨＩＰを行
うことにより得られる素材の結品粒径をさらに小さく３
〜７μｍ以下とする方法として、特に乾式アトライター
による処理が打効であることを見出したものである。得
られた素材は乾式アトライターによる処理を行わなかっ
た場合に較べより低い変形応力で変形し、最大伸び口も
人き（なる。
又さらに処理を行わなかった場合に較べ、より大きい歪
速度領域または／かつ低い温度領域においても高い変形
能力を有することが明らかとなった。
速度領域または／かつ低い温度領域においても高い変形
能力を有することが明らかとなった。
以に述べた如く、本発明は、ガスアト−・′イ（法によ
って得られるＮｉ基超超合金粉末原料として、この粉末
、又はこの粉末に冷間において加工を与えた粉末を１空
中でカプセル中に充填密１・ｔｔ、、ａ間静水圧成形を
行うことにより、超塑性鍛造用素材を得、これを用いて
超塑性鍛造を行うことによ度及び高硬度の特性を待つ最
終製品に仕上げられる。
って得られるＮｉ基超超合金粉末原料として、この粉末
、又はこの粉末に冷間において加工を与えた粉末を１空
中でカプセル中に充填密１・ｔｔ、、ａ間静水圧成形を
行うことにより、超塑性鍛造用素材を得、これを用いて
超塑性鍛造を行うことによ度及び高硬度の特性を待つ最
終製品に仕上げられる。
一般に９５０ ＃１１００℃程度の温度で、人気中や雰
囲気中で超塑性加工は行われる。
囲気中で超塑性加工は行われる。
実施例 ｌ
アトマイズ法によって得た、粉末粒径が１９μｍ以下の
Ｎｉ基超合金粉末ＩＮ＋ｏｏを、真空度１０−’ ｔｏ
ｒｒの雰囲気において軟鋼カプセル中に密１．１シ、こ
れを（１） 目１１０’ＣＸ １３００ｋｒｆ／ａ
ｍ” 、 Ｇり１１３０ ℃ Ｘ Ｉ ５０ Ｑ
ｋｇ−ｆ／ｃ♂ 、 ５（３１１１Ｈ℃Ｘ Ｉ ９
００ ｋｇ−ｆ／ｃｍ’ 、（４）Ｉ ｌ ８０℃Ｘ
Ｉ ０００ ＋、−ｒ／ｃ♂及び■９００℃Ｘ ｌ ３
００ ｋｇ４／ｃ♂の各条件で１時間のＨＩＰ処理を１
１い、粉末の固化成形を１１った。（５１られた成形体
よりゲージ長さ１０−１直径６ｓ−を有する試験片を切
り出し、＋０４０°Ｃにおいて歪速度が８．３３Ｘ＋
ｏ−’ ５ｅｅ−’以下の条件で引張試験を行った。特
許請求の範囲第１項記載の範囲からはずれた条件■でＨ
ＩＰ処理を行うことによりｊＯられた試片では１００％
以下の伸びしか示さなかったにもかかわらす、特許請求
の範囲第１項記載の範囲内における（１）〜（４）の条
件ではそれぞれ（１）３００％、０５００％、（３）下
のＮｉ基超合金粉末ＩＮ ＋ｏｏ及びＡｓｔｒｏ ｌａ
ｙに対し、乾式アトライターにより冷間で予歪を与えた
粉末を用い、実、流側１の（＋）■（３） （４）と同
様の条件で密封及びＨＩＰ処理を行い試験片を切り出し
た。なおこの時の乾式アトライター処理は不活性ガス中
で行われ、アジテータ回転数は２００ｒ、ｐ、ｍで、
ｌＮ１ｏｏについては２５分間、ｘｓｔｒｏ＋ｏｙに
ついては１時間２５分間の処理を１１うた。
Ｎｉ基超合金粉末ＩＮ＋ｏｏを、真空度１０−’ ｔｏ
ｒｒの雰囲気において軟鋼カプセル中に密１．１シ、こ
れを（１） 目１１０’ＣＸ １３００ｋｒｆ／ａ
ｍ” 、 Ｇり１１３０ ℃ Ｘ Ｉ ５０ Ｑ
ｋｇ−ｆ／ｃ♂ 、 ５（３１１１Ｈ℃Ｘ Ｉ ９
００ ｋｇ−ｆ／ｃｍ’ 、（４）Ｉ ｌ ８０℃Ｘ
Ｉ ０００ ＋、−ｒ／ｃ♂及び■９００℃Ｘ ｌ ３
００ ｋｇ４／ｃ♂の各条件で１時間のＨＩＰ処理を１
１い、粉末の固化成形を１１った。（５１られた成形体
よりゲージ長さ１０−１直径６ｓ−を有する試験片を切
り出し、＋０４０°Ｃにおいて歪速度が８．３３Ｘ＋
ｏ−’ ５ｅｅ−’以下の条件で引張試験を行った。特
許請求の範囲第１項記載の範囲からはずれた条件■でＨ
ＩＰ処理を行うことによりｊＯられた試片では１００％
以下の伸びしか示さなかったにもかかわらす、特許請求
の範囲第１項記載の範囲内における（１）〜（４）の条
件ではそれぞれ（１）３００％、０５００％、（３）下
のＮｉ基超合金粉末ＩＮ ＋ｏｏ及びＡｓｔｒｏ ｌａ
ｙに対し、乾式アトライターにより冷間で予歪を与えた
粉末を用い、実、流側１の（＋）■（３） （４）と同
様の条件で密封及びＨＩＰ処理を行い試験片を切り出し
た。なおこの時の乾式アトライター処理は不活性ガス中
で行われ、アジテータ回転数は２００ｒ、ｐ、ｍで、
ｌＮ１ｏｏについては２５分間、ｘｓｔｒｏ＋ｏｙに
ついては１時間２５分間の処理を１１うた。
得られた試験片を用い、１０４０°Ｃにおいて歪速度が
８．３３ Ｘ ｌ Ｏ−’ ５ｅｅ−’以下の条件で引
張試験を行った。
８．３３ Ｘ ｌ Ｏ−’ ５ｅｅ−’以下の条件で引
張試験を行った。
（１）■（３）の各ＨＩＰ条件で得られた試験片はいず
れも８００％以上の伸びを示しく４）の条件で得られた
試験片についてもｌＮ１００の場合で３００％、Ａｓｔ
ｒｏｌｏｙの場合で４００％以上の伸びが得られ、又そ
の変形中の最大応力は乾式アトライター処理を行わなか
った場合に較べ、２５分間処理を行ったＩＮ ＋００に
ついて５／１０−フ／１０．１時間２５分間処理を行っ
たＡｓｔｒｏｌｏｙ扮末について約３／冨０程度の低い
値を示した。
れも８００％以上の伸びを示しく４）の条件で得られた
試験片についてもｌＮ１００の場合で３００％、Ａｓｔ
ｒｏｌｏｙの場合で４００％以上の伸びが得られ、又そ
の変形中の最大応力は乾式アトライター処理を行わなか
った場合に較べ、２５分間処理を行ったＩＮ ＋００に
ついて５／１０−フ／１０．１時間２５分間処理を行っ
たＡｓｔｒｏｌｏｙ扮末について約３／冨０程度の低い
値を示した。
又■の条件でＨｒＰ処理を行ったｌＮ１００２５分間乾
式アトライター処理粉は１０−’ ５ｄｃ−’以上の高
い歪式アトライター処理粉末が、高い歪速度領域及び低
い温度領域においても高い変形能力を示すこ七が明らか
となり、超塑性加工に適した素材が得られたことが確認
できた。
式アトライター処理粉は１０−’ ５ｄｃ−’以上の高
い歪式アトライター処理粉末が、高い歪速度領域及び低
い温度領域においても高い変形能力を示すこ七が明らか
となり、超塑性加工に適した素材が得られたことが確認
できた。
Claims (2)
- （１）アトマイズ法によって得られるＮｉ基超耐熱合金
粉末をカプセル中に充填密封した後、温度１１００〜１
２００℃でかつ圧力が１０００ｋｇ・ｆ／ｃｍ＾２以上
の条件で３０分以上の熱間静水圧成形を行うことを特徴
とする超耐熱合金素材のＨＩＰによる製造方法。 - （２）アトマイズ法によって得られたＮｉ基超耐熱合金
粉末を、乾式アトライターにより冷間加工した後、カプ
セル中に充填密封することを特許とする特許請求の範囲
第（１）項記載の超耐熱合金素材のＨＩＰによる製造方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22409484A JPS61104034A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 超耐熱合金素材のｈｉｐによる製造方法 |
| PCT/JP1985/000595 WO1986002669A1 (en) | 1984-10-26 | 1985-10-26 | Process for producing super-heat-resistant alloy material |
| EP85905424A EP0203197B1 (en) | 1984-10-26 | 1985-10-26 | Process for producing super-heat-resistant alloy material |
| US06/852,966 US4710345A (en) | 1984-10-26 | 1985-10-26 | Manufacturing method of super-heat-resisting alloy material |
| DE8585905424T DE3582066D1 (de) | 1984-10-26 | 1985-10-26 | Verfahren zur herstellung von superwaermestabilem legierungsmaterial. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22409484A JPS61104034A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 超耐熱合金素材のｈｉｐによる製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104034A true JPS61104034A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16808447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22409484A Pending JPS61104034A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 超耐熱合金素材のｈｉｐによる製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012509407A (ja) * | 2008-11-19 | 2012-04-19 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 酸化アルミニウム形成性ニッケルベース合金 |
| CN111187930A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-22 | 沈阳金纳新材料股份有限公司 | 一种改善铸造合金中金属间化合物的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250908A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method of producing parts of heattresisting alloy by powder metallurgy |
| JPS5884904A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Kobe Steel Ltd | 超塑性鍛造用超合金ピレツトの製造方法 |
| JPS5887204A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-25 | Kobe Steel Ltd | 急冷凝固粉末を用いた超合金の恒温鍛造方法 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22409484A patent/JPS61104034A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250908A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method of producing parts of heattresisting alloy by powder metallurgy |
| JPS5884904A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Kobe Steel Ltd | 超塑性鍛造用超合金ピレツトの製造方法 |
| JPS5887204A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-25 | Kobe Steel Ltd | 急冷凝固粉末を用いた超合金の恒温鍛造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012509407A (ja) * | 2008-11-19 | 2012-04-19 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 酸化アルミニウム形成性ニッケルベース合金 |
| CN111187930A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-22 | 沈阳金纳新材料股份有限公司 | 一种改善铸造合金中金属间化合物的方法 |
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