JPS6199605A - 熱間静水圧圧縮焼成法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は粉末成形品を圧縮焼成するための熱間静水圧圧
縮焼成法に関する。

従来の技術 粉末を圧１１焼成して製造される粉末合金は組織が緻密
であること、橋々の粉末を分数複合させることができる
などの理由で、溶融合金製造法に比べて高強度、高靭性
が期待でき、新合金の開発を担うものと考えられている
。また高靭性を有するニューセラミックも同様に粉末圧
縮焼成法で製造される。しかし、−ずれも、より緻密で
欠陥のなり複雑な形状の製品を製造するためには、高温
高圧の静圧下で圧縮焼成を計る、いわゆるＨＩＰ法によ
らなければならない。そのＨＩＰ法の一例として第２１
１に示す外熱式粉末静水圧（パウダービークル）法があ
る。すなわち図において、（１）は型、（２）は該型（
１）に上下から挿入された押し欅、（３）は断熱充填材
、（４）は誘導コイル、（５）は粉末媒体、（６）は粉
末成形品である。かかる構成において、型（υ内に予め
成形された粉末成形品（６）と粉末媒体（５）を入れ、
押し棒（２）によルその粉末媒体（５）を介して粉末成
形品（６）を加圧し、これと同時に誘導コイル（４）に
より粉末成形品（６）を誘導加熱するものである。また
他の一例として第３図に示す内熱式ガス−溶融俗圧縮法
がある。すなわち図において、（８）は高圧容器、（９
）は該高圧容器（８）の上端開口部にはめ込まれた高圧
ガス、導入口（１０付き蓋、（ロ）はるつぼ、（ロ）は
と−タ、−は溶融ガラス、α４は粉末成形品である。か
がる構成において、ヒータ（２）により加熱し、高圧ガ
ス導入口αＱから高圧容器（８）内に高圧ガスを注入し
て加圧するものである。

発明が解決しようとする問題点 前記外熱式粉末静水圧法によれば次のような欠点がある
。

■　圧力媒体が粉末（５）であるため、成形品（６）へ
の均一な静水圧が得にくぃ。

■　外部加熱法であるため、焼成温度を高めたい場合、
型（１）が焼成温度より高温となり、型（１謄工厚肉と
なって、その設計が困難となる。

■　粉末媒体（５）および成形品（６）を所定温度まで
加熱するのに要する時間が長くなシ、生産性が劣る。

’　　　　　ｌｉｔ記内燃式ガス−溶融浴圧縮法によれ
ば、上記■■の欠点は解消されるが、次のような欠点が
ある。

■　圧力媒体としてガスを用いるため、ブレス成形が困
難となシ、シール性のよいＭ（９）が必要となり、その
蓋（９）の固定が容易でない。

＠　数千気圧のガス圧を必要とする場合、大規模のコン
プレッサを必要とし、かつ加圧時間が長くなる。ガスの
昇温による圧力を付与する場合も、ヒータ（転）の加熱
→冷却の熱サイクルを必要とする。

０　上記ωと＠の欠点はいずれも生産性を著しく損うも
のである。

＠　やや大型の成形品α荀を製造する場合、装置は高圧
ガス取締法に基づく第１ａｋ１１ｉ６圧ガス製造設備と
なり、その保全管理が煩雑となる。

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、不発明の熱間静水圧“圧縮焼
成法は、予め所定温度まで加熱された粉末成形品を加圧
用コンテナ内に挿入し、そのコンテナ内に加熱溶融され
た溶融媒体を注入し、プレス　。

でコンテナ内の溶融媒体を加圧し、コンテナを冷却して
溶融媒体の外周部を凝固させて凝固殻を形成し、次に加
圧解消後、コンテナ内から溶融媒体入りの凝固殻を取出
し、その溶融媒体内から圧縮焼成された粉末成形品を取
出すものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

ａｅは予め成形された粉末成形品切を所定温度に加熱す
るための成形品用加熱炉、（至）はるつぼ部内に入れた
ガラスを加熱して溶解するためのガラス用加熱炉、四は
基盤（２）上に載置されたプレス台でろって、その上部
（加と下部（凋）との間には冷却通路−を形成しである
。ｇ３ｎはその冷却通路−に接続された冷却水供給路と
冷却水排出路、（至）はプレス台ｍＫ昇降自在に外嵌す
るコンテナであって、その内周部（２５Ａ）と外周部（
２５Ｂ）との間には冷却通路（至）を形成しである。＠
（２）はその冷却通路（至）に接続された冷却水供給路
と冷却水排出路、（２）はコンテナ（７）内に昇降自在
に嵌入するプレス、（７）は格子、（３Ｉｌは取鍋であ
る。

以下、上記構成に基づいて熱間静水圧圧縮焼成法を説明
する。まず（ａｔに示すごとく加熱炉α四で予め成形さ
れている粉末成形品Ｑηを所定温度まで加熱する。また
（ｂｌに示すごとく加熱炉（至）でるっぽα９内のガラ
スを溶解する。次にコンテナ（７）を下げ、プレス四を
上げた伏急においてプレス台（１）上の鋼線からなるコ
イル状支持治具＠に加熱炉頭から取出した粉末成形品（
財）を載置すると共に１きつけて固定し、次にコンテナ
（７）を上昇させ、加熱炉（至）からるつぼＱｌｔ−取
出し、その中の溶融ガラス關を注入する。次に（ｃ）に
示すごとく、プレス四を降下させて溶融ガラス鵜を加圧
する。これによって粉末成形品αηが圧縮される。また
上記のように溶融ガラス（至）を注入すると、コンテナ
（７）の内周面およびプレス合一の上面が冷却通路（支
）翰を流れる冷却水により冷却されていることからも、
溶融ガラス的の外周部がただちに冷却され、凝固殻（財
）が形成される。したがってプレス四による加圧後、す
ぐにプレス翰を上昇させ、コンテナ（７）を降下てせ、
溶融ガラス缶入りの凝ｌ！＋１般図をつかんで取出し、
（ｄ）に示すごとく格子■上で傾ける。これによって凝
固殻−内の溶融ガラス（至）が流出し、格子■を通って
取鍋Ｃ３１１に集められ、圧縮焼成された粉末成形品α
７）は格子−上に残る。なお取ｇｃｌＵ内の溶融ガラス
Ｑおよび凝固殻−は加熱して再利用する。もし成形され
た高温の粉末成形品口が急冷により割れるようならば、
加熱炉ａＱ内で徐冷すればよい。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば次のような効果を得る
ことができる。

（１）　　成形時間が極めて短かい。従来法では成形品
押込みから取出しまでに５〜１０時間かかるのに対して
、本発明によれば２〜７分ですむ。

（１１粉末成形品および溶融媒体の加熱は成形設備とは
異なる別の炉でおこなうため、コンテナの設計が容易罠
な＃）（消費電力も少なく）、連続的に生産できる。

Ｉ　ブレス能力の向上によフ、成形圧力を容易に高める
ことができる。ガス圧法では２〜３千気圧が限界とされ
ているが、本発明によれば、５千〜１万気圧まで容易に
高めることができる。成形圧力を高めると、製品品質が
向上するのみならず、成形困難とされていた粉末も容易
に成形できるようになり、また必要に応じて成形温度を
低下させることができる。

（５）　溶融媒体を用いているため、高圧となっても、
複雑形状に対する静水圧の均一性は粉末媒体を用いた場
合に比べて損われず、ガス圧法とほぼ同程度である。ま
たガス圧法で問題となる成形品への媒体の侵入も防止さ
れる。

ｆｆ）　　成形時間が極めて短かいことによ〕、また必
要に応じて成形温度を下げることによシ、結晶成長を阻
止することができ、超歓細結晶の緻密な成形品を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す工程図、第２図および
第３図は従来例を示す縦断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、予め所定温度まで加熱された粉末成形品を加圧用コ
   ンテナ内に挿入し、そのコンテナ内に加熱溶融された溶
   融媒体を注入し、プレスでコンテナ内の溶融媒体を加圧
   し、コンテナを冷却して溶融媒体の外周部を凝固させて
   凝固殻を形成し、次に加圧解消後、コンテナ内から溶融
   媒体入りの凝固殻を取出し、その凝固殻内から圧縮焼成
   された粉末成形品を取出すことを特徴とする熱間静水圧
   圧縮焼成法。