JPS6230802A - 静水圧ホツトプレス法 - 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） 本発明は静水圧ホットプレスに係り、より詳細には、粉
体材料から焼結体を高歩留りで製造し得る静水圧ホット
プレス法に関する。

（従来の技術及び問題点） 静水圧ホットプレス法は、ＨＩＰ法と称され高密度の焼
結体を製造する方法として知られている。

この方法は、成形・焼結すべきセラミックス或いは合金
粉等の粉体材料をカプセルと称する容器内に充填し、容
器内を真空にして密封した後、ＨＩＰ装置に装入し、高
温に加熱すると共に静水圧を発生させ１等方的に粉体材
料を圧縮変形することによって成形・焼結を同時に行い
、焼結体を得る方法である。

この方法によれば、粉体材料の成形体を単にホットプレ
スする方法に比べ、高密度の焼結体を製造することがで
きる。しかし、従来のカプセル充填方法では、カプセル
の圧縮変形が必ずしも等方変形とならないため、得られ
た焼結体は、第３図に示すように、各面の陵線から中心
に向う中窪み状乃至凹状を呈するという欠点があり、そ
のため、焼結後の仕上げ加工において切落し部分が多く
なり、製品の歩留り低下を来たしている７この現象は特
殊な合金粉、例えば、鉄或いはコバルトベース等との合
金からなる粉体材料を融点に近い温度でＨＩＰにより焼
結する場合、或いは合金が軟化状態になる場合等に、特
に著しい。

かＮる欠点は、ＨＩ　Ｐ法では高価な装置を使用して複
雑な熱処理サイクルを施すことと相侯って、製品のコス
ト高を助長することとなるため、何らかの解決策の出現
が望まれていた８ （発明の目的） 本発明は、前記要請に応えるためになされたものであっ
て、土泥従来技術の欠点を解消し、粉体材料を高歩留り
でＨＩ　Ｐ処理でき、製造コストを低減できる静水圧ホ
ットプレス法を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明しこ係る静水圧ホット
プレス法は、粉体材料のカプセル充填に際して、処理温
度における静水圧下で不等方変形をもたらす圧力に抗し
て変形しない材質、寸法等の押え材（これは全屈又はセ
ラミックス等で構成する）をＱ備し、この押え材をカプ
セル内の上、下端に装着して粉体材料を挟み込むような
状態でＨＩＰ処理するもので、これにより得られた焼結
体表面の中窪み沃化を防止せんとするものである。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明に用いるカプセルは、従来と同様の形状、材質仕
様のもので足り、またＨＩＰｉｆｆｉｌ！も従来と同様
のものでよく、いずれも特別の設計を必要としない。

但し、カプセル内に粉体材料を充填するに際しては、特
定の機能を有する押え材を用いる必要がある。

この点、従来のカプセル充填法では、所定形状のカプセ
ル内に処理すべき粉体材料を単に充填するにすぎず、粉
体材料はその周囲をカプセル容器本体で直接間まれた状
態で処理される。一方、カプセルは蓋を備え、かつ、稜
線部を有する円筒状。

立方体状等の形状、構造のものであり、これに充填され
た粉体材料も高温の作業温度で圧縮変形され易い状態と
なる。したがって５等方的に作用する静水圧下に上記カ
プセルをおいた場合、該カプセルには等方的な力が加わ
り、カプセルの部分１こよる変形抵抗の差により不等方
変形が発生して、第３図に示す如くカプセルの稜線側が
盛り上り、面の中央部が凹む形状のカプセル（焼結体）
となるのである。

こ九に対し、本発明におけるカプセル充填法は。

第１図に示すように、カプセル１内の上端部及び下ｇ１
６部に押え材２を装着することを特徴とするものである
。すなわち、カプセル１は、従来と同様。

スチール、ステンレス等からなり、底板１′と蓋１′を
備えており、蓋１′には真空引口５が設けられているが
、粉体材料又はこれを予め予成形した成形体３を充填す
るに当たって底抜１′の内側及び蓋１′の内側に押え材
２が各々装着される。

押え材２は、カプセル１が静水圧下において不等方変形
される圧力に抗して変形されないようにするために使用
するもので、いわばホルダーと称することができる。こ
の押え材は、融点が高く、かつ、使用温度に耐え得る耐
熱性を有する材質。

例えば、スチール、ステンレス、モリブデン、セラミッ
クス等々から成り、また少なくとも成形体３の厚さと同
等か或いはそれ以上の厚さの寸法にする。

なお、押え材２と成形体３の間に、焼付き防止剤又はセ
パレーターとしてセラミックス、或いは押え材２とは異
種材質の金属板等々からなる中間材４を介挿することが
できる。また、成形体３を同時に複数個処理する場合に
は、同一のカプセル１内に下から押え材２→中間材４→
成形体３→中間材４→押え材２の積層を繰り返せばよい
。但し。

その際、カプセル１内の上端及び下端以外の中間に位置
する押え材を省略できることもある。

処理すべき粉体材料３としては、従来、ＨＩＰ法の対象
とされている材質のものであるが、本発明では、特に前
述のような特殊な合金粉をも歩留り良く焼結することが
できる。

その他のＨＩＰ処理条件は従来と同様であって、特に制
限されない。

得られる焼結体は、第２図に示すように、上下面は平坦
、かつ、平行であり、側面に若干の凹みが生じる程度の
高密度な製品である。

次に、本発明におけるカプセル充填法の一例を第１図を
参照しつ＼説明する。

まず、従来と同様の構成で底抜１′を備えたカプセル１
を準備し、このカプセルの底部に押え材２を装入する。

こ５で、必要があれば、その押え材２の上に焼付き防止
剤又はセパレーターとして中間材４を入れる。次いで、
処理すべき粉体材料又はその成形体３を充填し、必要が
あれば、その上に中間材４を入れる。その後、押え材２
を載置した後、Ｍ１＃を乗せてカプセル容器本体１と溶
接する。最後に蓋１″に設けられている真空引口５を真
空系に接続し、充分真空引きした後、真空引口５を溶断
し、カプセル１を密封する。以降は、従来と同様、カプ
セル１をＨＩＰ処理に供する。

（実施例） ＳＵＳ３０４製で内径１００ｍｍ、高さ４０ｍｍ、肉厚
１．５ｍｍ（容器本体、底抜及び蓋の各肉厚）の寸法で
底抜付きのカプセル１を準備し、同じくＳＵＳ３０４ｍ
で内径９５．５ｍｍ、厚さ１０ｍｍの押え材２をカプセ
ル底部に装入した。次いで、セパレーターとして純鉄か
らなる中間材４（直径９２ｍｍ、厚さ１　ｍ＋ｏ）を押
え材２の上に載置した後、成形体３を充填した。成形体
３は５０％Ｔｂ−５０％Ｆｅの希土類鉄合金粉で充填層
厚さが７１のものである。更に、この成形体３の上に上
記中間材及び押え材と同一寸法、材質のものを中間材４
、押え材２の順序で入れ、最後に蓋１＃を被せて容器本
体に溶接した。溶接後、真空引口５を真空ポンプに接続
して充分真空引きし、真空引口５を溶断してカプセル１
を密封した。しかる後、このカプセル１を公知のＨＩＰ
処理装置に入れ、圧力２０００ｋｇＧ／ｃｍ”、温度１
２００℃、３時間の条件で焼結を行った。得られた焼結
体は、厚さ５．０±０．１１、上下面の径４８ｍｍで平
坦な表面を有し、但し、両側面は最小径が４６ｍｍで僅
かに凹みをもった形状のものであった。

（発明の効果） 以上詳述したように１本発明によれば、静水圧ホットプ
レスに先立って粉体材料のカプセル充填を行うに当たり
、カプセル内に押え材を装着するので、不等方変形によ
る中窪みが生じない平坦、かつ、平行な表面を有する焼
結体が得られ、高歩留り、低コストで製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるカプセル充填法の一例を示す一
部断面図、第２図は本発明により得られる焼結体の一例
の断面図、第３図は従来法の場合の焼結体の断面図であ
る。 １・・・カプセル、　　１′・・・底抜、　　１′・・
・蓋、２・・・押え材、　　３・・・粉体材料（成形体
）、４・・・中間材、　　５・・・真空引口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　カプセル内に充填した粉体材料を静水圧ホットプレス
   により処理して焼結体を得る方法において、静水圧下で
   不等方変形をもたらす圧力に抗し得る押え材を前記カプ
   セル内の上、下端に予め装着することを特徴とする静水
   圧ホットプレス法。