JPS63243235A - アモルファス合金粉粒物の成形方法 - Google Patents

アモルファス合金粉粒物の成形方法

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JPS63243235A
JPS63243235A JP7604287A JP7604287A JPS63243235A JP S63243235 A JPS63243235 A JP S63243235A JP 7604287 A JP7604287 A JP 7604287A JP 7604287 A JP7604287 A JP 7604287A JP S63243235 A JPS63243235 A JP S63243235A
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新宮 秀夫
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阿部 光延
Shun Sato
駿 佐藤
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アモルファス合金粉粒物(以下アモルファス
粉粒物と略称する)から、理論密度あるいはそ九に近い
密度を有し、かつ所望の厚さを有する例えばプレート状
の立体成形物(所望の厚さを有する例えばプレート状の
立体成形物を本明細序では〜Z体成形物と111i記す
る)を成形する方法に関する。更に詳しくは、アモルフ
ァスは優れた物理的、化学的特性を有するが、強冷して
製造するため粉粒物の形で得られることが多い、しかし
粉粒物では使用分野の制約を伴う6本発明は、アモルフ
ァスが有する優れた物理的、化学的特性を損うことなく
、アモルファス粉粒物を立体成形物に成形する方法に関
する。
[従来の技術] 粉末を容器に入れて圧延する方法としては、持分II(
(55−1323号、特公昭57−41521号、特公
昭60−58289号、及び特開昭56−45289 
′+の技術が知られている。即ちこれらは、粉末を金属
容器に装填し、そのまへあるいは− ;1焼結した後、
粉末が焼結し易く又粉末や容器の変形抵抗も小さくなる
高温に加熱して、熱間圧延を行い成形体を得る方法であ
り、従ってこれらの方法では容器の強度はさほど高くな
くても十分で又能率よく成形体が得られる利点はあるが
、この方法では粉末を高温に昇温するため、アモルファ
スが有する優れた物理的、化学的特性が失われる場合が
あるために適当ではない、またアモルファス合金の粉末
を、衝撃圧着するノJ法も開示さJしている(例えば[
」本金属学会講演概要集、I!184.10月発行、5
41頁)が、銃弾の衝突による衝撃や火薬の爆発力を利
用するもので、環境問題、成形体の寸法にたいする制約
などがあり、1−業的に採用するには問題が多い。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、ミクロ組織の特徴に起因して優れた物理的、
化学的性質を有するアモルファス粉粒物を、その優れた
物性を保持したま\、立体成形物に工業的規模で成形す
ることを目的としている。
特許昭旧−2!J44i64号は、本願出願人が昭和6
1年12J口211に出願した、粉粒物、箔、細線から
立体成形物を成形する方法の特許出願である。即ち特許
111161−2!146(i4 k)は、粉粒物又は
箔又は細線などを、成形に耐える1・分な強さの金属製
容器に内蔵した後、該金属製容器を、11u記内蔵物の
特性保持温度で強制的に圧延する事により、内蔵する粉
粒物や箔や細線を立体成形物に成形する方法であり、ア
モルファス粉粒物はこの方法によって立体成形物に成形
される0本特許出願は、アモルファス粉粒物について、
この発明を工業的に実施するに適した方法を提供するも
のである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、金17:IC帯を管状に曲げ加工する成形工
程と、該曲げ成形された金属帯の端部を接合する溶接−
1−程と、溶)妾によって形成された金属管内にアモル
ファス粉粒物を充填する充填工程と、アモルファス粉粒
物を内蔵せしめた金属管を特性保持温度(内蔵したアモ
ルファスのミクロ組織の特徴に起因した、優れた物理的
、化学的性質が保持される温度を、本明細傅では特性保
持温度と記す)で圧延することにより内蔵したアモルフ
ァス粉粒物をアモルファス1“を体成形物とする圧延工
程よりなる、アモルファス粉粒物の成形方法である。
第1図は本発明の成形I:程と、溶接工程と、充填コー
程の例を示す図である。
iは金属帯で、フォーミングロール2によって管状に成
形される。金属帯は本発明の圧延工程で十分な強さを有
する金属帯で、例えばオーステナイト系ステンレス鋼は
強度が大きく好ましい、管状に成形された金属帯の端部
は溶接機3によって溶接して金属管どする。溶接方法と
しては1例えば電子ビーム溶接はIIj材への熱影響が
小さく、優れたl容接部が得られるために好ましい1例
えば金属帯がオーステナイト系ステンレス鋼で、溶接方
法が電子ビーl、溶接の場合は、靭性の低下がないので
溶接後の熱処理は要しないが、必要な場合は溶接直後に
溶接部に適した熱処理を施す、第1図で4はアモルファ
ス粉粒物槽で、5は供給管であり、アモルファス粉粒物
6は溶接部の前面から供給し溶接部の後面の溶接した金
属管内7に充填される。
第1図は、アモルファス粉粒物6を供給管5を介して充
填する例であるが、このような充填方法はアモルファス
粉粒物が溶接機3からの熱影響をうけないため好ましい
ものである。
金属管内のアモルファス粉粒物の充填密度は、例えばア
モルファス粉粒物槽からの供給速度と、金JρG管内の
アモルファス粉粒物のレベル6−1ヲIJalして、金
属管全長にオ)たって均等に充填する。尚アモルファス
粉粒物のレベル6−1は例えばγ線センサーによって金
属へ1外から検出する事ができ、又充填密度を大きく9
1む際は金属管に外側から微振動を与えればよい。
第2図は本発明の圧延工程を示す図である。
本発明は、アモルファス粉粒物6を、肉厚の十分大きな
強度の高い金属管7に入れ、金属管とともに圧延を行う
ものである。この際金属管は内容物が圧ドにより展延す
るとともに塑性変形する。金属管はその変形抵抗が内蔵
物の変形抵抗よりも大きい。金属管は強度が高くしかも
展延性を有するもので、従って圧延では大きな圧下刃が
必要となるが、これが内蔵物であるアモルファス粉粒物
の稠密化をもたらすことになる。
内蔵物は金属管に拘束されているために強制的にロール
へ噛み込まれる。噛み込みに際して内蔵物には押し戻さ
れようとする圧力が生ずるが、この圧力に対して金ノρ
ζ管は変形しない強度を持つことが必要である。内蔵物
の流動による噛み込みの不良は金Jρ(管の端部を封す
ることにより阻止されている。
圧延は特性保持温度で行うが、この特性保持温度は通常
の焼結温度や熱間圧延温度よりも低温であり、例えばア
モルファスFa7.Si、口、3(原子%でFeニア9
、 St : 8.口:I:l)合金箔より作った粉体
では。
その結晶化開始温度である520℃以下を指すが、この
温度以下で成形するとアモルファスの優れた物理的、化
学的特性が損われることなく保持されろ。ただし結晶化
開始温度を越えても、保持時間が短時間であれば物理的
、化学的性質を損うことはない。又特性保持温度の特に
高温側限界近くに長時間保持すると内蔵物の優れた特性
が損われる・扛がある。従って昇熱手段として例えばホ
ットバスは急速加熱ができるために望ましく、又圧延後
も同様の理由で急冷することが望ましい。
本発明でいうアモルファス粉粒物とは金属と半金属、ま
たは金属と金属の合金で、主として融体急メ法で作製さ
れろアモルファス粉粒物をいう。
金属と半金属の合金において金属とは例えばFe。
(〕o、 Ni、 (二l’、 Mo、 V 、Nb+
 Zr、 Txなどの1種または2挿具1−1半金属は
B g SIF Cg P +Gcなどの1種または2
挿具」二である。金属と金属の合金の場合、金属の組合
せの例として、Fe−Ti 。
No−Zr、 Cu−Tiなどがある。
融体急冷法には直接アモルファス粉粒物の作製がi+(
能な、アトマイズ法、キャビテーション法、液中噴襄法
、プラズマ溶射法がある。アモルファスの粉粒物はまた
薄帯や線を作製した後これをボールミルなどで粉砕して
も得られる。
[作用] 本発明では、金属管にアモルファス粉粒物を内蔵せしめ
る。金属管は円筒形状の容器であるため、後述の緻密化
圧縮によって、粉粒物の充填密度を大幅に−1−昇させ
ることができる。第3図Aの点線の扁平形状は、実線の
円を、周長を変えないで。
1−ドに直径の!/2高さとなるまで圧縮した図形であ
る。この際扁平形状の面積は円の面積の約68%で、こ
の圧縮によって面積は約32%減少する。
第:3図1−の点線の矩形は、実線の正方形を、周長を
変えないで、1ニドに高さが172になるまで圧縮した
図形で、矩形の面積は正方形の面積の75%で。
この圧縮によって面積はz5“%l減少する1本発明で
は圧延に先1°乙ら、内蔵物の充填密度を上昇させるた
めに、金属管を上ド方向に圧縮する緻密化圧縮を行う、
この緻密化圧縮により、金属管の横断面の形状は、第:
S図へのIII J16から扁平形状となるが、この際
の充填密度の、1−昇(断面積の減少)は、他の形状の
金ノρ(容器、例えば断面形状が第3図Bの正り形の金
属容器に比べて大きく、従って本発明の金属管は他の形
状の金属容器に比べて、緻密化圧縮の際、アモルファス
粉粒物の充填密度を上昇せしめるのに適している。
本発明の金属容器は断面が円形で隅部がない金属管であ
るために、アモルファス粉粒物は断面に一様な密度で充
填される。又長尺の金属容器であるために、例えば緻密
化圧縮も圧延によるため能率がよく、又長尺物であるた
め内蔵したアモルファスを)°1体成形物とする圧延も
高能率で且つ高い歩留とすることかできる。
本発明では、強制的噛み込みによる圧延を利用している
ため、従来の静水圧による粉末成形法(l(l P、 
CI 1’など)では起り得ない、粉粒物どうしの剪断
的な変形(こすれ合い)が起きる。また強度の高い金属
製容器と共に圧延されるため、大きな圧ドカを内蔵物が
受けることとなり、従って粒子・等の大きな変形も起る
。その結果内蔵物相互の強制的密着性の点で極めて優れ
た成形体を得ることができる。この事実は又本発明の方
法が、従来の焼結法や熱間バー延払によるよりもはるか
に低い温度で、理論密度あるいはそれに近い密度の成形
体を作り得ろ結果をもたらす、アモルファス粉は昇温す
ると偏れた性質が失われるが、本発明では1(温で密度
の高い成形体ができるため、その優れた物理的、化学的
特性は立体成形物となっても維持される。本発明では、
金属管内を真空密閉して圧延してもよいが、金属管内の
空気や、例えば不活性ガス界囲気下で製造した金属管内
の不活性ガスは、ガス抜き用の細孔を設けて管の両端を
封じれば緻密化圧縮の際に大部分が管外に放出される。
[実施例] 厚さ5mm 、長さ5mのSO5304の鋼帯を、成形
ロールで外径:15a+m、内径25mmの管状に曲げ
加工し。
第1図の方法で、金属帯の端部を電子ビーム溶接で順次
接合し、接合に際して溶接部の全面から供給管を介して
、アモルファス合金(Fa、、SL、B□3)の帯状箔
を粉砕した粉体を溶接部の後面のアルゴンガスを充満し
たステンレス鋼管内に充填し、長さ5mのアモルファス
粉を内蔵したステンレス鋼管を製作した。このステンレ
ス鋼管の両端をガス抜き用の細孔を設けて封じ、圧延に
より20mm厚さに緻密化圧縮した後、51O℃に保た
れたソルトバス中に2分間浸漬し、すぐさま1段パスに
よりllm−厚さに圧延した。圧延はロール径約300
■朧の圧延機で、約0.1 m /sの圧延速度で行っ
た。ロール通過後に圧延物はすぐさま水冷した。冷却後
ステンレス部を取除き、厚み約3.5鵬園、111約3
5膳膳のアモルファス立体成形物を取り出した。この立
体成形物をX線回折の結果、アモルファス状態は保たれ
ていることが判った。
[発明の効果] 本発明によって、アモルファスの立体成形物を1−業規
模で、高い能率や歩留りで製造する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアモルファスを内蔵する金属管の成形
工程と溶接工程と充填工程を示す図、第2図は本発明の
アモルファスを内蔵する金属管の圧延I′、程を示す図
、第83図は本発明の緻密化圧縮の作用を説明する図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属帯を管状に曲げ加工する成形工程と、該曲げ成形さ
    れた金属帯の端部を接合する溶接工程と、溶接によって
    形成された金属管内にアモルファス合金粉粒物を充填す
    る充填工程と、アモルファス粉粒物を内蔵せしめた金属
    管を特性保持温度で圧延することにより内蔵したアモル
    ファス合金粉粒物をアモルファス合金立体成形物とする
    圧延工程よりなる、アモルファス合金粉粒物の成形方法
JP7604287A 1986-12-12 1987-03-31 アモルファス合金粉粒物の成形方法 Granted JPS63243235A (ja)

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EP87118309A EP0271095A3 (en) 1986-12-12 1987-12-10 Method for the manufacture of formed products from powders, foils, or fine wires
US07/131,715 US4820141A (en) 1986-12-12 1987-12-11 Method for the manufacture of formed products from powders, foils, or fine wires

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229407A (en) * 1975-09-02 1977-03-05 Miyamoto Kogyo Kk Process for production of titanium bars

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5229407A (en) * 1975-09-02 1977-03-05 Miyamoto Kogyo Kk Process for production of titanium bars

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