JPS6131161B2 - - Google Patents
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- JPS6131161B2 JPS6131161B2 JP9705681A JP9705681A JPS6131161B2 JP S6131161 B2 JPS6131161 B2 JP S6131161B2 JP 9705681 A JP9705681 A JP 9705681A JP 9705681 A JP9705681 A JP 9705681A JP S6131161 B2 JPS6131161 B2 JP S6131161B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
- B22F3/1241—Container composition layered
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は異形状製品を熱間静水圧圧密化方法を
用いて最終製品形状に概ね一致する形状に圧密化
する手法に関する。この方法は通称NearNet
Shape Hip法と称されスーパーアロイ、Ti合金
等被加工性が悪い材料を粉末状態から一気に最終
製品形状に流体圧力下で圧密化する手法である。
この手法の粉末を入れるコンテナーには深絞り等
によつて最終製品形状と相似形的な形状をしたメ
タルコンテナーやガラス容器或いはセラミツク型
が使用される。
用いて最終製品形状に概ね一致する形状に圧密化
する手法に関する。この方法は通称NearNet
Shape Hip法と称されスーパーアロイ、Ti合金
等被加工性が悪い材料を粉末状態から一気に最終
製品形状に流体圧力下で圧密化する手法である。
この手法の粉末を入れるコンテナーには深絞り等
によつて最終製品形状と相似形的な形状をしたメ
タルコンテナーやガラス容器或いはセラミツク型
が使用される。
これらのコンテナーの中でセラミツクを用いる
のがもつとも熱間静水圧後の精度が高い。
のがもつとも熱間静水圧後の精度が高い。
の手法は例えば特公昭51−18202号に開示され
ているように、押し固められるべき粉末金属装入
体をシリカ、ジルコニア、アルミナおよびこれら
の混合物よりなるコンテナーに導入後二次圧力媒
介体を入れた金属製容器内に同コンテナーを入
れ、これに二次圧力媒介体を介してセラミツク型
内に装入した粉末を押し固める手法である。この
発明の利点は前述したごとく、押し固め後の製品
の形状精度にはすぐれるが型を取りまく二次圧力
媒体にも熱伝導率が悪いセラミツク粉体を使用す
るための加熱時間に長時間を要し生産能率が著し
く低下する欠点がある。
ているように、押し固められるべき粉末金属装入
体をシリカ、ジルコニア、アルミナおよびこれら
の混合物よりなるコンテナーに導入後二次圧力媒
介体を入れた金属製容器内に同コンテナーを入
れ、これに二次圧力媒介体を介してセラミツク型
内に装入した粉末を押し固める手法である。この
発明の利点は前述したごとく、押し固め後の製品
の形状精度にはすぐれるが型を取りまく二次圧力
媒体にも熱伝導率が悪いセラミツク粉体を使用す
るための加熱時間に長時間を要し生産能率が著し
く低下する欠点がある。
本発明はこの欠点を完全に解決するために二次
圧力媒体を必要としない異形状製品の熱間静水圧
圧密化方法を提供するものである。本発明を実施
することによつて熱間静水圧に要する時間が著し
く短縮されると同時に二次圧力媒体を必要としな
い為にこれに要するコストも低減できる効果を有
する。
圧力媒体を必要としない異形状製品の熱間静水圧
圧密化方法を提供するものである。本発明を実施
することによつて熱間静水圧に要する時間が著し
く短縮されると同時に二次圧力媒体を必要としな
い為にこれに要するコストも低減できる効果を有
する。
本発明の目的を達成するための構成として最終
製品形状と概ね一致するセラミツク容器の外周を
直接厚さ0.5mm以下のシート状の金属薄片で覆い
該金属薄片の周囲を電子ビーム、プラズマ等の公
知の溶接手法を用いて封着しこの状態で、二次圧
力媒体を使用せず直接熱間静水圧圧密することに
よつて達せられる。
製品形状と概ね一致するセラミツク容器の外周を
直接厚さ0.5mm以下のシート状の金属薄片で覆い
該金属薄片の周囲を電子ビーム、プラズマ等の公
知の溶接手法を用いて封着しこの状態で、二次圧
力媒体を使用せず直接熱間静水圧圧密することに
よつて達せられる。
尚シート状の金属薄片は内蔵されている最終製
品形状と概ね一致する形状を呈するセラミツク容
器とは無関係の形状で差支えない。熱間静水圧時
にシート状の金属薄片は当然バツクリングを生ず
るのが厚みが薄いために変形能にすぐれ破断する
ことはない。結果的にはセラミツクコンテナーに
密着した形でセラミツクコンテナーを覆い直接セ
ラミツク容器に熱と圧力を加える形となんら二次
圧力媒体を必要としない。
品形状と概ね一致する形状を呈するセラミツク容
器とは無関係の形状で差支えない。熱間静水圧時
にシート状の金属薄片は当然バツクリングを生ず
るのが厚みが薄いために変形能にすぐれ破断する
ことはない。結果的にはセラミツクコンテナーに
密着した形でセラミツクコンテナーを覆い直接セ
ラミツク容器に熱と圧力を加える形となんら二次
圧力媒体を必要としない。
以下に本発明の実施例について説明する。
通常のロストワツクス精密鋳造方法と同一の手
法で最終製品の形状と相似関係にあるワツクス母
型を製造した。このワツクス外周部に厚さ約７mm
の溶融シリカシエルを生成させた後に脱ワツクス
と焼成を行ない、最終製品形状と相似関係にある
溶融シリカの容器（セラミツク容器）を作つた。
このセラミツク容器内に通称ステライト６番と称
されるCo−Ｗ−Cr合金のガスアトマイズ球状粉
末を充填した。この粉末の平均粒径は約250μで
最大粒径650μ、粒径分布はほぼ正規分布であつ
た。容器内の充填密度は重量比で約67％であつ
た。この容器の蓋部は開封状態にある為同じくフ
ユーズドシリカを蓋部形状と相似形で作成し栓を
した。但しこの栓は単に容器内に入れた粉末の流
出を防止するのが目的で密閉状態におく必要はな
い。
法で最終製品の形状と相似関係にあるワツクス母
型を製造した。このワツクス外周部に厚さ約７mm
の溶融シリカシエルを生成させた後に脱ワツクス
と焼成を行ない、最終製品形状と相似関係にある
溶融シリカの容器（セラミツク容器）を作つた。
このセラミツク容器内に通称ステライト６番と称
されるCo−Ｗ−Cr合金のガスアトマイズ球状粉
末を充填した。この粉末の平均粒径は約250μで
最大粒径650μ、粒径分布はほぼ正規分布であつ
た。容器内の充填密度は重量比で約67％であつ
た。この容器の蓋部は開封状態にある為同じくフ
ユーズドシリカを蓋部形状と相似形で作成し栓を
した。但しこの栓は単に容器内に入れた粉末の流
出を防止するのが目的で密閉状態におく必要はな
い。
一方厚さ0.3mmの市販のSUS304のシートを上記
セラミツク容器が挿入できる部分以外は袋状に溶
接した容器を準備した。その中に前記セラミツク
容器を入れ脱気パイプでSUS304の容器内部を真
空吸引した。この真空吸引によつて同時にセラミ
ツク容器内も真空状態とした。その後外側の
SUS304の容器の開口部分を溶接密閉することに
よつて容器内を真空状態で封着した。次いでこの
容器熱間静水圧装置に入れ圧力1000気圧温度1150
℃保持時間2Hrの条件下で圧密を実施した。熱間
静水圧後はハサミでSUS304の金属箔を切断後衝
撃を加えてセラミツク容器を破砕しステライト実
密体を取り出した。
セラミツク容器が挿入できる部分以外は袋状に溶
接した容器を準備した。その中に前記セラミツク
容器を入れ脱気パイプでSUS304の容器内部を真
空吸引した。この真空吸引によつて同時にセラミ
ツク容器内も真空状態とした。その後外側の
SUS304の容器の開口部分を溶接密閉することに
よつて容器内を真空状態で封着した。次いでこの
容器熱間静水圧装置に入れ圧力1000気圧温度1150
℃保持時間2Hrの条件下で圧密を実施した。熱間
静水圧後はハサミでSUS304の金属箔を切断後衝
撃を加えてセラミツク容器を破砕しステライト実
密体を取り出した。
一方前記したと同様な方法で溶融シリカの容器
を作つたこの中に同じステライト６番の合金粉末
を装入し同じくフユーズドシリカの栓を使用して
内部粉末の流出を防止後該容器の周囲に二次圧力
媒体として−32〜＋60メツシユのアルミナ粉末を
装填した形で体を厚さ３mmの軟鋼製円筒の中に装
入した。該円筒容器内を真空密閉後、熱間静水圧
プレス処理を施した。圧力1000気圧、温度1150
℃、保持時間2Hrの前記実施例と同じ装業条件で
ある軟鋼製容器を開封後二次圧力媒体であるアル
ミナを除去しシリカ容器を破砕したが、中の粉末
は未焼結状態であつた。そこでこの後前記した実
験を繰返し熱間静水圧時の保持時間を最高6Hrま
で延長することによつて実密体がはじめて得られ
ることが判明した。本発明の方法と比較して実に
３倍の時間を要し、更に二次圧力媒体であるアル
ミナ粉末も仮焼結の形となり再使用ができない状
態となつた。
を作つたこの中に同じステライト６番の合金粉末
を装入し同じくフユーズドシリカの栓を使用して
内部粉末の流出を防止後該容器の周囲に二次圧力
媒体として−32〜＋60メツシユのアルミナ粉末を
装填した形で体を厚さ３mmの軟鋼製円筒の中に装
入した。該円筒容器内を真空密閉後、熱間静水圧
プレス処理を施した。圧力1000気圧、温度1150
℃、保持時間2Hrの前記実施例と同じ装業条件で
ある軟鋼製容器を開封後二次圧力媒体であるアル
ミナを除去しシリカ容器を破砕したが、中の粉末
は未焼結状態であつた。そこでこの後前記した実
験を繰返し熱間静水圧時の保持時間を最高6Hrま
で延長することによつて実密体がはじめて得られ
ることが判明した。本発明の方法と比較して実に
３倍の時間を要し、更に二次圧力媒体であるアル
ミナ粉末も仮焼結の形となり再使用ができない状
態となつた。
かくの如く本発明は従来の方法よりも熱間静水
圧に要する時間が1/3と短縮され、二次圧力媒体
も不要で経剤的にも非常にすぐれていることを立
証したものである。
圧に要する時間が1/3と短縮され、二次圧力媒体
も不要で経剤的にも非常にすぐれていることを立
証したものである。
次に本発明の実施態様を図示説明すると図の如
なる。第１図は熱間静水圧圧密前の状態、第２図
は熱間静水圧圧密後の状態である。第１図におい
て１は装入された合金粉末、２はフユーズドシリ
カ容器、３は粉末流出防止用の栓、４は袋状の金
属箔、５は脱気用パイプを示す。脱気終了後は脱
気開口部を溶接又は鍜接して脱気用パイプを除去
する。第２図は熱間静水圧終了後で袋状の金属箔
４は局部的にはバツクリングを示すが全体的には
フユーズドシリカ容器に密着した状態となり前記
容器内の合金粉末は実密体１′に変化する。
なる。第１図は熱間静水圧圧密前の状態、第２図
は熱間静水圧圧密後の状態である。第１図におい
て１は装入された合金粉末、２はフユーズドシリ
カ容器、３は粉末流出防止用の栓、４は袋状の金
属箔、５は脱気用パイプを示す。脱気終了後は脱
気開口部を溶接又は鍜接して脱気用パイプを除去
する。第２図は熱間静水圧終了後で袋状の金属箔
４は局部的にはバツクリングを示すが全体的には
フユーズドシリカ容器に密着した状態となり前記
容器内の合金粉末は実密体１′に変化する。
以上の如く本発明を実施することによつて複雑
な異形形状製品の熱間静水圧圧密化により極めて
容易に製品化できるものである。金属又は合金の
粉末を入れる容器は実施態様でフユーズドシリカ
を例示したが、これに限定されないことは勿論で
熱間静水圧圧密時の温度条件下で十分な粘性を有
するものであれば差支えない。フユーズドシリカ
の他にアルミナ、ジルコニヤ、ガラス等のセラミ
ツク物質又はこれらの混合物は本発明の容器に含
まれる。粉末流出防止用のセラミツク栓について
も同様である。
な異形形状製品の熱間静水圧圧密化により極めて
容易に製品化できるものである。金属又は合金の
粉末を入れる容器は実施態様でフユーズドシリカ
を例示したが、これに限定されないことは勿論で
熱間静水圧圧密時の温度条件下で十分な粘性を有
するものであれば差支えない。フユーズドシリカ
の他にアルミナ、ジルコニヤ、ガラス等のセラミ
ツク物質又はこれらの混合物は本発明の容器に含
まれる。粉末流出防止用のセラミツク栓について
も同様である。
外周容器として用いる金属又は合金の箔の材質
は熱間静水圧圧密時の温度条件下で溶融しないも
のであれば特に材質は限定されない。但し0.5mm
以下の厚さのシート又は箔状まで塑性加工され得
る材質でなければならない。外周容器が0.5mm以
上の厚さになると、熱間静水圧圧密時の局部的変
形のために脆弱な内部容器であるセラミツクに局
部的圧縮応力が作用し圧密化中にセラミツク容器
を破壊するおそれがある。外周容器の厚さは好ま
しくは0.1mm以下が望ましい。外周容器の溶接方
法は0.5mm以下の金属又は合金箔を完全に溶接で
きる手法であればどのような方法でも差支えな
い。例えば電子ビーム、プラズマ、Tig溶接、鍜
接等がその対象となる。又脱気口となる脱気パイ
プと金属又は合金の箔との溶接についても同様で
ある。
は熱間静水圧圧密時の温度条件下で溶融しないも
のであれば特に材質は限定されない。但し0.5mm
以下の厚さのシート又は箔状まで塑性加工され得
る材質でなければならない。外周容器が0.5mm以
上の厚さになると、熱間静水圧圧密時の局部的変
形のために脆弱な内部容器であるセラミツクに局
部的圧縮応力が作用し圧密化中にセラミツク容器
を破壊するおそれがある。外周容器の厚さは好ま
しくは0.1mm以下が望ましい。外周容器の溶接方
法は0.5mm以下の金属又は合金箔を完全に溶接で
きる手法であればどのような方法でも差支えな
い。例えば電子ビーム、プラズマ、Tig溶接、鍜
接等がその対象となる。又脱気口となる脱気パイ
プと金属又は合金の箔との溶接についても同様で
ある。
又所望する実密体を得るための金属又は合金の
粉末がある程度の酸素、窒素を許容できる場合に
は外周容器内を脱気によつて真空密閉する必要は
ない。Ti、Al等の金属又は合金粉末より活性で
ある金属又は合金粉末をコロイダルシリカ又は水
ガラス等に混合してスラリー状態とし外周容器で
ある金属又は合金のシート或いは箔の内面に塗布
後乾燥させた後に封着して熱間静水圧炉中で昇温
過程にTi又はAl粉末が容器内の酸素窒素と化合
し、酸化物窒化物を生成させる。そのため実質的
に所望する金属又は合金粉末の酸化又は窒化を防
止できるものである。
粉末がある程度の酸素、窒素を許容できる場合に
は外周容器内を脱気によつて真空密閉する必要は
ない。Ti、Al等の金属又は合金粉末より活性で
ある金属又は合金粉末をコロイダルシリカ又は水
ガラス等に混合してスラリー状態とし外周容器で
ある金属又は合金のシート或いは箔の内面に塗布
後乾燥させた後に封着して熱間静水圧炉中で昇温
過程にTi又はAl粉末が容器内の酸素窒素と化合
し、酸化物窒化物を生成させる。そのため実質的
に所望する金属又は合金粉末の酸化又は窒化を防
止できるものである。
第１図は、異形製品形状の容器に粉末を充填し
外周容器としての袋状の金属箔でおおつた熱間静
水圧脱気前の状態を示す。第２図は、熱間静水圧
圧密終了後の状態を示す。
外周容器としての袋状の金属箔でおおつた熱間静
水圧脱気前の状態を示す。第２図は、熱間静水圧
圧密終了後の状態を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱間静水圧圧密化法で金属又は合金の粉末を
目標形状と概ね一致する形状に圧密化する方法に
おいて、原料粉末をアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、ガラス又はこれらの混合物等のセラミツク物
質でなり内周形状が目標形状と概ね一致する容器
内に充填し、該容器をその外周形状と無関係の厚
み0.5mm以下の金属又は合金でなる気密の外周容
器で被い、該外周容器内を真空脱気封着後熱間静
水圧プレス処理することを特徴とする異形状製品
の熱間静水圧圧密化方法。 ２ 熱間静水圧圧密化法で金属又は合金の粉末を
目標形状と概ね一致する形状に圧密化する方法に
おいて、原料粉末をアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、ガラス又はこれらの混合物等のセラミツク物
質でなり内周形状が目標形状と概ね一致する容器
内に充填し、その外周形状と無関係の厚み0.5mm
以下の金属又は合金でなる気密の外周容器で被
い、該外周容器の内周部に原料粉末より酸素、窒
素に対し活性度が強い金属粉末をセラミツク、又
はガラス粉末と混合して、スラリー状態化後塗布
ち、真空吸引をせずに密封後熱間静水圧プレス処
理することを特徴とする異形状製品の熱間静水圧
圧密化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9705681A JPS57210902A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Hot hydrostatic compaction method for irregular shaped product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9705681A JPS57210902A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Hot hydrostatic compaction method for irregular shaped product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57210902A JPS57210902A (en) | 1982-12-24 |
| JPS6131161B2 true JPS6131161B2 (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=14181993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9705681A Granted JPS57210902A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Hot hydrostatic compaction method for irregular shaped product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57210902A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62274006A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-28 | Kobe Steel Ltd | 熱間静水圧プレス方法 |
| GB2517939B (en) * | 2013-09-05 | 2016-08-10 | Rolls Royce Plc | A method and apparatus for separating a canister and component |
| CN113020599A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 机械科学研究总院集团有限公司 | 一种高承压泵体的制备方法 |
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1981
- 1981-06-23 JP JP9705681A patent/JPS57210902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57210902A (en) | 1982-12-24 |
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