KR102373916B1 - Polycrystalline tungsten sintered compact, polycrystalline tungsten alloy sintered compact, and method for manufacturing same - Google Patents

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Abstract

W 입자로 이루어지는 원료 분말, 혹은, W 입자 분말과 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을 배합한 원료 분말 혹은 그 압분 성형체를, 가압 소결 장치에 장입하고, 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위에서 소결함으로써, 상대 밀도가 99 % 이상이고, 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 인 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 W 소결체, 다결정 W 합금 소결체를 얻는다.Raw material powder composed of W particles, or raw material powder obtained by blending W particle powder with one or more alloy component particles selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn, or its The green compact is charged in a pressure sintering apparatus and sintered in a temperature range of 1200° C. or higher and lower than or equal to the melting point in a state in which a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied. Polycrystalline W sintered compact and polycrystalline W alloy sintered compact having a high density, fine grain structure and no anisotropy having a pore ratio of 0.2 area% or less, an average grain size of 50 µm or less, and an average aspect ratio of grains of 1 to 2.5 measured in .

Figure 112017088348676-pct00009
Figure 112017088348676-pct00009

Description

다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체 그리고 그것들의 제조 방법{POLYCRYSTALLINE TUNGSTEN SINTERED COMPACT, POLYCRYSTALLINE TUNGSTEN ALLOY SINTERED COMPACT, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}Polycrystalline tungsten sintered compact, polycrystalline tungsten alloy sintered compact, and manufacturing method thereof

본 발명은, 고밀도이고 게다가 등방성이 높은 다결정 텅스텐 소결체, 다결정 텅스텐 합금 소결체, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polycrystalline tungsten sintered compact having high density and high isotropy, a polycrystalline tungsten alloy sintered compact, and a method for manufacturing the same.

본원은, 2015년 3월 23일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2015-60039호 및 2016년 3월 15일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2016-051244호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-60039 for which it applied to Japan on March 23, 2015 and Japanese Patent Application No. 2016-051244 for which it applied to Japan on March 15, 2016, The content is cited here.

다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금은 많은 분야에서 이용되고 있고, 예를 들어, 용접용 비소모 전극, 타깃 재료, X 선 차폐재, 내식 재료 등에 이용되고 있다. 그리고, 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금에는, 일반적으로, 높은 강도, 경도, 고비중이 요구되고 있다.Polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy are used in many fields, for example, a non-consumable electrode for welding, a target material, an X-ray shielding material, a corrosion-resistant material, etc. are used. In general, polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloys are required to have high strength, hardness, and high specific gravity.

종래부터 알려져 있는 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금의 용도, 제법으로는, 예를 들어, 이하의 특허문헌 1 ∼ 4 에 나타내는 것을 들 수 있다.As a conventionally known use and manufacturing method of polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy, what is shown to the following patent documents 1-4 is mentioned, for example.

특허문헌 1 에는, 가열·가압이 반복되어 가해지는 퓨징 용접용의 전극으로서, 선단부에서의 탈립 손모 (脫粒損耗), 결손을 억제하고, 내구성을 안정적으로 높이기 위해서, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 전극 본체의 선단부에, W 또는 Mo 혹은 그것들을 기재로 하는 합금을 기재로 하는 전극 심재를 장착한 이중 구조 전극의 상기 전극 심재로서, 소결과 스웨이징 가공, 그리고 어닐링의 열처리가 실시되어, 횡단면 평균 입자경이 50 ㎛ 이상이고, 또한 애스펙트비가 1.5 이상이 되도록 축 방향으로 신장된 섬유상 조직을 갖는 W 또는 Mo 혹은 그것들을 기재로 하는 합금을 퓨징 용접용 전극 재료로서 사용하는 것이 제안되어 있다.In Patent Document 1, an electrode for fusing welding in which heating and pressing are repeatedly applied, in order to suppress detachment and wear and tear at the tip and to increase durability stably, an electrode body made of Cu or a Cu alloy. As the electrode core material of a dual structure electrode in which an electrode core material based on W or Mo or an alloy based on them is mounted at the tip of It is proposed to use W or Mo having a fibrous structure extending in the axial direction so as to be 50 µm or more and an aspect ratio of 1.5 or more, or an alloy based on them as an electrode material for fusing welding.

특허문헌 2 에는, 몰리브덴, 텅스텐 또는 이것들을 주성분으로 하는 고순도고융점 금속 또는 합금의 정제 효과를 높이고, 재료의 기능성 (초전도 특성, 내식성, 고온 내열성 등) 이나 가공성 (단조성, 압연성, 절삭성 등) 을 대폭 향상시키는 것을 목적으로 하여, 텅스텐, 몰리브덴 또는 이것들을 주성분으로 하는 금속 또는 합금으로 이루어지는 정제용 고융점 금속과, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈로 이루어지는 천이 금속 원소 또는 희토류 원소에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상의 첨가 원소의 분말 또는 작은 괴상의 원료를 미리 프레스 성형하고, 이 성형재를 추가로 1000 ℃ 이상 및 100 ㎫ 이상의 고온 고압에서 소결한 후, 전자빔 용해시킴으로써, 불순물 가스 성분과의 저차 (低次) 화합물 또는 부정비 (不定比) 화합물 (첨가 원소 혹은 불순물 금속과 불순물 가스 성분간 또는 금속끼리의 정비 (定比) 화합물을 고압·고온의 조건 하에서 상변태시킨 것) 의 형태로 피용해물 중에 함유되어 있던 각종 불순물을 한꺼번에 휘발 정제하여, 불순물의 제거 효과를 높이는 것이 제안되어 있다.In Patent Document 2, the refining effect of molybdenum, tungsten, or a high-purity, high-melting-point metal or alloy containing these as a main component is enhanced, and the material's functionality (superconductivity, corrosion resistance, high-temperature heat resistance, etc.) and workability (forgeability, rollability, machinability, etc.) ) in order to significantly improve Preliminarily press-molding a powder or small lump raw material of one or two or more additional elements selected in Forms of low-order compounds or non-stoichiometric compounds (a form of an additive element or impurity metal and an impurity gas component, or a compound that maintains a fixed composition between metals under conditions of high pressure and high temperature) It has been proposed to volatilize and purify various impurities contained in the furnace lysate at once to enhance the effect of removing impurities.

특허문헌 3 에는, 전극의 내구성을 높이고, 또한, 전극의 내충격성, 내파괴성을 향상시키기 위해서, 압연에 의해 섬유상 조직을 형성한 텅스텐과 몰리브덴의 어느 것의 소결 합금으로 저항 용접용 전극 재료를 구성하고, 이 전극 재료의 섬유상 조직의 단면을, 워크를 협압 (挾壓) 하는 용접면으로 한 저항 용접용 전극이 제안되어 있다.In Patent Document 3, in order to increase the durability of the electrode and also to improve the impact resistance and fracture resistance of the electrode, a sintered alloy of either tungsten and molybdenum in which a fibrous structure is formed by rolling constitutes an electrode material for resistance welding, The electrode for resistance welding which made the cross section of the fibrous structure of this electrode material into the welding surface which pinches a workpiece|work is proposed.

또, 특허문헌 4 에는, 플랫·디스플레이에 사용되는 스퍼터 타깃재의 고밀도화, 장기 수명화를 목적으로 하여, 스퍼터 타깃재로서, 30 ∼ 70 wt% 의 텅스텐과 잔부가 몰리브덴으로 이루어지는 몰리브덴-텅스텐 합금을 사용하고, 이 합금의 상대 밀도를 96 % ∼ 99.9 % 로 하기 위해서, 소정 조성의 몰리브덴-텅스텐 분말을 미리 정해진 프레스 압력에 의한 프레스 성형과 미리 정해진 소결 조건에 의한 소결의 조합에 의해, 상대 밀도 93 % ∼ 94.5 % 를 갖는 소결체를 만들고, 이어서, 가열 온도 1400 ∼ 1600 ℃ 에서 압연 또는 단조를 실시하는 것에 의해 고밀도화를 도모할 수 있는 것이 제안되어 있다.Moreover, in patent document 4, for the purpose of densification of the sputtering target material used for a flat display and lengthening of life, 30-70 wt% tungsten as a sputtering target material, and the molybdenum-tungsten alloy which balance consists of molybdenum is used as a sputtering target material. In order to make the relative density of this alloy 96% to 99.9%, the molybdenum-tungsten powder of a predetermined composition is subjected to a combination of press molding using a predetermined press pressure and sintering under predetermined sintering conditions to achieve a relative density of 93% It is proposed that density increase can be attained by making a sintered compact which has - 94.5 %, and then rolling or forging at a heating temperature of 1400-1600 degreeC.

일본 공개특허공보 2008-73712호 (A)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-73712 (A) 일본 공개특허공보 평8-165528호 (A)Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-165528 (A) 일본 공개특허공보 2000-158178호 (A)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-158178 (A) 일본 공개특허공보 평9-3635호 (A)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-3635 (A) 일본 공개특허공보 2003-226964호 (A)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-226964 (A)

상기 특허문헌 1 ∼ 4 에 나타낸 바와 같이, 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금의 제조 방법으로는, 분말 야금법 (특허문헌 1, 3, 4, 5 참조) 혹은 용해 법 (특허문헌 2 참조) 이 잘 알려져 있다.As shown in Patent Documents 1 to 4, as a method for producing polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy, a powder metallurgy method (see Patent Documents 1, 3, 4, 5) or a melting method (see Patent Document 2) is well known. there is.

그런데, 분말 야금법으로 제조된 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체는, 밀도가 낮기 (비중이 작기) 때문에, 고밀도화를 도모하는 수단으로서, 단조·압연 등의 후가공이 일반적으로 실시되고 있다 (특허문헌 3, 4 참조). 그러나, 압연·단조 등의 후가공을 실시한 경우에는, 그 가공에 의해 결정 조직에 이방성이 발생하기 때문에, 가공 후의 소결체 특성 (예를 들어, 강도) 에는 이방성이 발생한다.However, since the polycrystalline tungsten sintered compact and the polycrystalline tungsten alloy sintered compact produced by the powder metallurgical method have low density (low specific gravity), post-processing such as forging and rolling is generally performed as a means for achieving densification (Patent Document) 3, 4). However, when post-processing such as rolling or forging is performed, since anisotropy occurs in the crystal structure by the processing, anisotropy occurs in the properties (eg, strength) of the sintered body after processing.

한편, 밀도가 낮은 상태인 채로 사용하면, 예를 들어, 특허문헌 5 에 기재되어 있는 스퍼터링용 텅스텐 타깃재로서 사용하면, 스퍼터링 성막시의 파티클 결함이 증대되거나 하는 타깃재의 품질 상, 큰 과제를 가지고 있다.On the other hand, when used in a low density state, for example, when used as a tungsten target material for sputtering described in Patent Document 5, particle defects at the time of sputtering film formation are increased. there is.

여기서 「이방성」이란, 소결체를 구성하는 결정립의 결정 조직 중에, 애스펙트비가 높은 결정립이 많이 함유되어 있는 상태를 의미하고, 보다 구체적으로는 결정립의 평균 애스펙트비가 2.5 를 초과하는 경우를 의미한다.Here, "anisotropy" means a state in which many crystal grains with a high aspect ratio are contained in the crystal structure of the crystal grains constituting the sintered body, and more specifically, it means a case where the average aspect ratio of the crystal grains exceeds 2.5.

다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체의 소결체 특성으로서 이방성이 발생하면, 그 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체에 의해 제조된 부재의 사용시에, 결정립의 방향에 의존한 편향된 거동 (예를 들어, 일 방향에 편향된 손모 (損耗)) 을 국소적으로 나타낸다.When anisotropy occurs as a sintered body characteristic of a polycrystalline tungsten sintered body and a polycrystalline tungsten alloy sintered body, when the polycrystalline tungsten sintered body and a member made by the polycrystalline tungsten alloy sintered body are used, the biased behavior depending on the direction of the grains (for example, one direction It shows locally biased wear and tear).

그리고, 결정립의 방향에 의존한 편향된 거동은, 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체에 의해 제조된 부재의 중장기에 있어서의 내구성, 신뢰성 등을 저하시키는 원인이 된다. 예를 들어, 저항 용접용 전극재 (특허문헌 3 참조) 로서 반복 사용하면, 압연 방향을 따라, 입계에서의 크랙이 발생하기 쉽고, 결과적으로, 비교적 짧은 수명을 나타낸다. 압연 가공된 텅스텐은 섬유 조직을 갖지만, 잔류 응력의 축적에 의해, 조직을 따른 크랙을 유발하기 쉽다.And the deflected behavior depending on the direction of the crystal grains causes deterioration of durability, reliability, etc. in the mid-to-long term of the member manufactured by the polycrystalline tungsten sintered compact and the polycrystalline tungsten alloy sintered compact. For example, when it is repeatedly used as an electrode material for resistance welding (refer patent document 3), it is easy to generate|occur|produce the crack at a grain boundary along a rolling direction, and as a result, a comparatively short life is shown. The rolled tungsten has a fibrous structure, but is prone to cracking along the structure by accumulation of residual stress.

한편, 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금을 용해법으로 제작한 것 (특허문헌 2 참조) 에 있어서는, 고밀도화 (비중이 큼) 는 도모되지만, 분말 야금법으로 제작된 것에 비하여 결정립이 커지고, 또, 냉각시의 응고 과정에 있어서, 냉각 온도 구배에 의해, 결정의 성장 속도가 상이하기 때문에 이방성이 발생하여, 미립이고 또한 균일한 조직의 다결정 텅스텐, 다결정 텅스텐 합금의 제작은 어렵다.On the other hand, when polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy are produced by a melting method (see Patent Document 2), densification (high specific gravity) is achieved, but crystal grains are larger than those produced by powder metallurgy, and when cooling In the solidification process, anisotropy occurs because the growth rate of crystals is different depending on the cooling temperature gradient, and it is difficult to produce polycrystalline tungsten or polycrystalline tungsten alloy having a fine and uniform structure.

부재의 사용 용도에 따라서는, 고밀도이며, 이방성이 없는 (또는 이방성이 낮은) 미세 조직으로 이루어지는 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금이 필요시되는 경우가 있다. 이상으로부터, 고밀도이고 또한 미립 조직으로서, 이방성이 없는 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금이 요구되고 있다.Depending on the intended use of the member, polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy having a high density and no anisotropy (or low anisotropy) microstructure may be required. From the above, polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy having high density and having no anisotropy as a fine structure are demanded.

본원 발명자들은, 고밀도이고 또한 미립 조직으로서, 이방성이 없는 다결정 텅스텐 및 다결정 텅스텐 합금을 얻는 것을 목적으로 하여, 각종 제조 방법에 대해 검토하였다. 그 결과, 다결정 텅스텐 분말, 다결정 텅스텐 합금 분말 혹은 이것들의 압분 성형체에 대하여, 2.5 ㎬ 이상의 초고압이고 또한 1200 ℃ 이상의 고온 조건에서 소결함으로써, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 (또는 이방성이 낮은), 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체를 얻을 수 있는 것을 알아내었다.The inventors of the present application studied various manufacturing methods for the purpose of obtaining polycrystalline tungsten and polycrystalline tungsten alloy having high density and having no anisotropy as a fine structure. As a result, by sintering the polycrystalline tungsten powder, polycrystalline tungsten alloy powder, or green compact thereof at an ultra-high pressure of 2.5 GPa or more and a high temperature of 1200 ° C. or more, a high-density, fine-grained structure with no anisotropy (or low anisotropy), It was discovered that a polycrystalline tungsten sintered compact and a polycrystalline tungsten alloy sintered compact could be obtained.

그리고, 상기의 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체는, 강도, 경도가 우수함과 함께, 균질한 재질·특성을 구비하는 것을 알아내었다.And it was discovered that said polycrystalline tungsten sintered compact and a polycrystalline tungsten alloy sintered compact were provided with the homogeneous material and characteristic while being excellent in intensity|strength and hardness.

본원 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로서, 이하의 양태를 갖는다.This invention was made based on the said knowledge, and has the following aspects.

(1) 다결정 텅스텐 소결체에 있어서, 상기 소결체의 상대 밀도는 99 % 이상이고, 상기 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 인 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 소결체.(1) In the polycrystalline tungsten sintered body, the relative density of the sintered body is 99% or more, the pore ratio measured in an arbitrary section of the sintered body is 0.2 area% or less, the average crystal grain size is 50 µm or less, and the average aspect ratio of the crystal grains is A polycrystalline tungsten sintered body having a high density of 1 to 2.5, a fine structure, and no anisotropy.

(2) 상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.19 면적% 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(2) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1), wherein the porosity is 0.02 area% to 0.19 area%.

(3) 상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.15 면적% 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(3) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1), wherein the porosity is 0.02 area% to 0.15 area%.

(4) 상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 33.4 ㎛ 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(4) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1), wherein the average crystal grain size is 0.8 µm to 33.4 µm.

(5) 상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 18.3 ㎛ 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(5) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1), wherein the average grain size is 0.8 µm to 18.3 µm.

(6) 상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 2.2 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(6) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1) above, wherein the average aspect ratio is 1.0 to 2.2.

(7) 상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 1.4 인 상기 (1) 에 기재된 다결정 텅스텐 소결체.(7) The polycrystalline tungsten sintered body according to (1) above, wherein the average aspect ratio is 1.0 to 1.4.

(8) 텅스텐을 25 질량% 이상 함유하는 다결정 텅스텐 합금 소결체에 있어서, 그 텅스텐 합금은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분을 함유하는 텅스텐 합금으로서, 상기 소결체의 상대 밀도는 99 % 이상이고, 상기 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 인 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 합금 소결체.(8) A polycrystalline tungsten alloy sintered body containing 25 mass% or more of tungsten, wherein the tungsten alloy is one or more alloys selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, and Mn A tungsten alloy containing a component, wherein the relative density of the sintered body is 99% or more, the porosity measured in an arbitrary section of the sintered body is 0.2 area% or less, the average grain size is 50 µm or less, and the average aspect ratio of the crystal grains is 1 A high-density, fine-grained, non-anisotropic polycrystalline tungsten alloy sintered body of ~ 2.5.

(9) 상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.19 면적% 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(9) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8), wherein the porosity is 0.02 area% to 0.19 area%.

(10) 상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.15 면적% 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(10) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8), wherein the porosity is 0.02 area% to 0.15 area%.

(11) 상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 33.4 ㎛ 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(11) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8), wherein the average grain size is 0.8 µm to 33.4 µm.

(12) 상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 18.3 ㎛ 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(12) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8), wherein the average grain size is 0.8 µm to 18.3 µm.

(13) 상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 2.2 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(13) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8) above, wherein the average aspect ratio is 1.0 to 2.2.

(14) 상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 1.4 인 상기 (8) 에 기재된 다결정 텅스텐 합금 소결체.(14) The polycrystalline tungsten alloy sintered body according to (8) above, wherein the average aspect ratio is 1.0 to 1.4.

(15) 평균 입경 50 ㎛ 이하의 텅스텐 입자로 이루어지는 원료 분말, 혹은, 평균 입경 50 ㎛ 이하의 텅스텐 입자 분말과 평균 입경 50 ㎛ 이하의 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을 배합한 원료 분말 혹은 그 압분 성형체를, 가압 소결 장치에 장입하고, 그 원료 분말 혹은 그 압분 성형체에 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위에서 소결하는 것을 특징으로 하는 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 소결체 혹은 다결정 텅스텐 합금 소결체의 제조 방법.(15) a raw material powder comprising tungsten particles having an average particle diameter of 50 μm or less, or a tungsten particle powder having an average particle diameter of 50 μm or less and Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and A raw material powder containing one or two or more alloy component particle powders selected from Mn or a green compact thereof is charged into a pressure sintering apparatus, and a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied to the raw material powder or the green compact. A method for producing a polycrystalline tungsten sintered compact or polycrystalline tungsten alloy sintered compact with high density, fine structure, and no anisotropy, characterized in that in one state, sintering is carried out in a temperature range of 1200° C. or higher and less than or equal to the melting point.

본원 발명의 일 양태인 W 소결체 및 W 합금 소결체 (이하, 「본원 발명의 W 소결체」및 「본원 발명의 W 합금 소결체」라고 칭한다) 는, 상대 밀도가 99 % 이상으로서, 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 로서, 종래의 W 소결체 및 W 합금 소결체에 비하여, 고밀도이고 또한 미립 조직으로서, 이방성이 없고 균질하기 때문에, 타깃재, 전극재 등의 각종 이용 분야에 있어서, 우수한 특성을 장기에 걸쳐 발휘할 수 있다.The W sintered compact and W alloy sintered compact of one aspect of the present invention (hereinafter referred to as "the W sintered compact of the present invention" and "the W alloy sintered compact of the present invention") has a relative density of 99% or more, in any cross-section of the sintered compact. The measured pore ratio is 0.2 area% or less, the average grain size is 50 µm or less, and the average aspect ratio of the crystal grains is 1 to 2.5. Therefore, in various application fields, such as a target material and an electrode material, the outstanding characteristic can be exhibited over a long term.

도 1 은, 본원 발명의 W 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.
도 2 는, 종래법 (분말 야금법과 압연의 조합) 으로 제작한 W 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.
도 3 은, 종래법 (용해법) 으로 제작한 W 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.
도 4 는, 본원 발명의 W 합금 (W : 50 질량%, Mo : 50 질량%) 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.
도 5 는, 도 4 의 본원 발명의 W 합금 (W : 50 질량%, Mo : 50 질량%) 소결체에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과의 일례를 나타낸다. 본 포어 검출 결과에서는, 포어율은 검출 한계 이하였다.
도 6 은, 종래법 (HIP 법) 으로 제작한 W 합금 (W : 50 질량%, Mo : 50 질량%) 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.
도 7 은, 도 6 의 종래법 (HIP 법) 으로 제작한 W 합금 (W : 50 질량%, Mo : 50 질량%) 소결체에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과의 일례를 나타낸다. 본 포어 검출 결과에서는, 포어율은 0.659 %area 였다.
1 : shows an example of the structure|tissue photograph of the W sintered compact of this invention.
Fig. 2 shows an example of a photograph of the structure of a W sintered compact produced by a conventional method (a combination of powder metallurgy and rolling).
3 : shows an example of the structure photograph of the W sintered compact produced by the conventional method (dissolution method).
4 : shows an example of the structure photograph of the W alloy (W: 50 mass %, Mo: 50 mass %) sintered compact of this invention.
5 : shows an example of the pore detection result measured with respect to the W alloy (W: 50 mass %, Mo: 50 mass %) sintered compact of this invention of FIG. 4 (used software: Image J). In this pore detection result, the pore rate was below the detection limit.
6 : shows an example of the structure photograph of the W alloy (W: 50 mass %, Mo: 50 mass %) sintered compact produced by the conventional method (HIP method).
Fig. 7 shows an example of pore detection results measured (used software: Image J) on a W alloy (W: 50 mass%, Mo: 50 mass%) sintered body produced by the conventional method (HIP method) of Fig. 6 . . In this pore detection result, the pore rate was 0.659% area.

여기서, 본원 발명에 있어서의 「상대 밀도」란, 아르키메데스법에 의해 측정된 다결정 텅스텐 소결체의 밀도의, 텅스텐의 이론 밀도에 대한 비율을 의미하고, 또, 다결정 텅스텐 합금 소결체의 밀도의, 텅스텐과 그 합금 성분 원소의 함유 비율에 의해 구해지는 합금의 이론 밀도에 대한 비율을 의미한다.Here, the "relative density" in the present invention means the ratio of the density of the polycrystalline tungsten sintered body measured by the Archimedes method to the theoretical density of tungsten, and the density of the polycrystalline tungsten alloy sintered body, tungsten and its It means the ratio with respect to the theoretical density of the alloy calculated|required by the content ratio of an alloying element element.

또, 소결체에 있어서의 「포어율 (면적%)」, 「평균 결정 입경 (㎛)」및 「결정립의 평균 애스펙트비 (결정립의 장변/결정립의 단변)」는, 모두, 소결체의 임의의 단면에 대하여, 주사형 전자 현미경 (SEM) 및 전자선 후방 산란 회절 장치 (EBSD) 를 사용하여 실시된 조직 관찰로부터 측정된 수치의 평균치를 의미한다.In addition, the "pore rate (area %)", "average crystal grain size (μm)" and "average aspect ratio of crystal grains (long side of crystal grain / short side of crystal grain)" in the sintered body are all in an arbitrary cross section of the sintered body. , means the average value of the numerical values measured from tissue observation performed using a scanning electron microscope (SEM) and an electron beam backscattering diffraction apparatus (EBSD).

상기 EBSD 에 의한 조직 관찰에서는, 소결체의 임의의 단면의 210 ㎛ × 140 ㎛ (종횡 치수) 를 관찰 시야로 하고, 이 관찰 시야 중에 포함되는 모든 결정 입자를, 평균치를 얻기 위한 관찰 대상으로 한다. 이 경우, 관찰 시야 경계부에 존재하고, 결정의 일부분만이 관찰 시야 중에 함유되는 것에 대해서는, 관찰 대상으로부터 제외한다.In the structure observation by EBSD, 210 µm × 140 µm (vertical and horizontal dimensions) of an arbitrary cross section of the sintered body is an observation field, and all crystal grains included in this observation field are an observation object for obtaining an average value. In this case, the thing which exists in the observation field boundary part and contains only a part of crystal|crystallization in an observation field is excluded from observation.

또, 원료 분말의 「평균 입경」이란, 소결 전의 분말에 대해 레이저 회절·산란법 (마이크로트랙법) 에 의해 구해진 입도 분포에 있어서의 적산치 50 % 에서의 입경 (누적 중위경 : 미디언경, d50) 을 의미한다.In addition, the "average particle size" of the raw material powder refers to the particle size (cumulative median diameter: median diameter, d50) at 50% of the integrated value in the particle size distribution obtained by the laser diffraction/scattering method (microtrack method) with respect to the powder before sintering. ) means

또, 본원 발명에서 말하는 「다결정 텅스텐 합금 소결체」란, 텅스텐을 25 질량% 이상 함유하는 텅스텐 합금으로 이루어지는 소결체를 말한다.In addition, the "polycrystalline tungsten alloy sintered compact" as used in this invention means the sintered compact which consists of a tungsten alloy containing 25 mass % or more of tungsten.

본원 발명에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION This invention is demonstrated in detail below.

또한, 본원 발명은, 다결정 텅스텐 소결체 및 다결정 텅스텐 합금 소결체와 그 제조 방법에 관한 것이지만, 이하에서는, 다결정 텅스텐 소결체를 「W 소결체」, 또, 다결정 텅스텐 합금 소결체를 「W 합금 소결체」라고 약기하고, 또, 텅스텐은 「W」라고 약기한다.In addition, the present invention relates to a polycrystalline tungsten sintered compact, a polycrystalline tungsten alloy sintered compact, and a method for manufacturing the same. Hereinafter, the polycrystalline tungsten sintered compact is abbreviated as "W sintered compact", and the polycrystalline tungsten alloy sintered compact is abbreviated as "W alloy sintered compact", In addition, tungsten is abbreviated as "W".

본원 발명의 W 소결체는, 평균 입경 50 ㎛ 이하의 W 입자 분말을 소결함으로써 제작하지만, W 입자의 순도가 99.9 질량% 미만인 경우에는, 고온 소결 온도 하에 있어서의 W 중에 함유되는 불순물 성분에 의해, W 소결체의 소결성에 편차가 생기기 쉽고, 또, W 소결체의 조직, 재질, 특성이 불균질해지기 쉽기 때문에, 원료 분말로서 사용하는 W 입자의 순도는 99.9 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.The W sintered compact of the present invention is produced by sintering W particle powder having an average particle diameter of 50 µm or less. However, when the purity of the W particles is less than 99.9 mass%, the impurity component contained in W under the high-temperature sintering temperature causes W Since the sinterability of the sintered compact tends to vary, and the structure, material, and characteristics of the W sintered compact tend to become heterogeneous, the purity of the W particles used as the raw material powder is preferably 99.9 mass% or more.

또, 소결을 실시하는 데에 있어서, W 입자 분말을 가압 소결 장치에 직접 장입하여 소결할 수 있지만, W 입자 분말을, 미리 압분 성형체로서 제작하고, 이것을 가압 소결 장치에 장입하여 소결할 수도 있다.In sintering, the W particle powder can be directly charged into the pressure sintering apparatus for sintering. However, the W particle powder can be prepared as a green compact in advance and charged into the pressure sintering apparatus for sintering.

원료 분말의 W 입자의 평균 입경이 50 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 소결시의 입 성장에 의해, 소결체의 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하인 미립 조직을 얻을 수 없기 때문에, 원료 분말의 W 입자의 평균 입경은 50 ㎛ 이하로 하지만, 보다 바람직한 평균 입경은, 0.25 ∼ 50 ㎛ 이다.When the average particle diameter of the W particles of the raw material powder exceeds 50 µm, a fine structure having an average grain size of 50 µm or less of the sintered body cannot be obtained due to grain growth during sintering. is set to 50 µm or less, but a more preferable average particle size is 0.25 to 50 µm.

본원 발명의 W 소결체에 대하여, 아르키메데스법에 의해 그 상대 밀도를 측정하자, 모두 측정된 상대 밀도는 99 % 이상으로, 고밀도화가 도모되어 있다.With respect to the W sintered body of the present invention, when the relative density is measured by the Archimedes method, the measured relative density is 99% or more, and high density is achieved.

또한, 상대 밀도가 99 % 미만이면, 소결체의 치밀화가 충분하다고는 할 수 없기 때문에, 포어율을 0.2 면적% 이하로 저감시킬 수 없으므로, W 소결체의 상대 밀도를 99 % 이상으로 한다.In addition, if the relative density is less than 99%, since densification of the sintered body is not sufficient, the pore ratio cannot be reduced to 0.2 area% or less, so the relative density of the W sintered body is made 99% or more.

도 1 에, 본원 발명의 W 소결체의 조직 사진의 일례를 나타내지만, 이 조직 사진에 나타나는 W 소결체에 있어서는, 포어의 존재는 확인되지 않고 (포어율 ≒ 0 면적%), 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 를 만족시키는 미립 조직으로서 또한 등방적인 결정 조직을 구비하고 있는 것을 알 수 있다. 도 1 에 나타내는 본원 발명 W 소결체는, 6.1 ㎬ 의 가압력을 부가한 상태에서, 1700 ℃ 에서 20 분간 소결된 것으로서, 아르키메데스법에 의해 측정한 상대 밀도 : 99.69 % (비중 : 19.24) 의 고밀도 W 소결체이고, 또한, 비커스 경도 HV : 460 으로 고경도를 가지고 있었다.1 shows an example of a photograph of the structure of the W sintered compact of the present invention, however, in the W sintered compact shown in this photograph of the structure, the presence of pores was not confirmed (pore ratio ≒ 0 area%), and the average crystal grain size was 50 µm. Hereinafter, it turns out that an isotropic crystal structure is provided as a fine structure which satisfies the average aspect-ratio of 1-2.5 of crystal grains. The W sintered compact of the present invention shown in Fig. 1 is a high-density W sintered compact having a relative density of 99.69% (specific gravity: 19.24), as sintered at 1700°C for 20 minutes at 1700°C in a state of adding a pressing force of 6.1 GPa, and measured by the Archimedes method. , and also had high hardness at Vickers hardness HV: 460.

비커스 경도 HV 는, JIS 규격 Z 2244 로 정해져 있는 방법으로 측정할 수 있다.Vickers hardness HV can be measured by the method defined by JIS standard Z2244.

본원 발명 소결체에서, 포어율을 0.2 면적% 이하로 정한 것은, 포어율이 0.2 면적% 를 초과하면 치밀하고 비중이 큰 고밀도의 W 소결체라고는 할 수 없을 뿐만 아니라, 예를 들어, 포어율이 0.2 면적% 를 초과하는 W 소결체를 용접용 전극으로서 사용한 경우, 포어의 부분만이 절연 상태가 되고, 특히, 고전압의 용접에서는 파괴 기점이 되기 쉬워지기 때문이다. 또, 포어율이 0.2 면적% 를 초과하는 W 소결체를 타깃재로서 사용한 경우에는, 포어의 어떠한 부분이 이상 방전을 일으키거나 불균일한 감소법을 나타내거나 하게 된다.In the sintered body of the present invention, when the pore ratio is set to 0.2 area% or less, when the pore ratio exceeds 0.2 area%, it cannot be said to be a dense and high-density W sintered body having a large specific gravity, for example, the pore ratio is 0.2 It is because when the W sintered compact exceeding area% is used as an electrode for welding, only the part of a pore becomes an insulating state, and especially in high voltage welding, it becomes easy to become a fracture origin. Moreover, when a pore ratio uses the W sintered compact exceeding 0.2 area% as a target material, any part of a pore will generate|occur|produce abnormal discharge, or will show the non-uniform|heterogenous reduction method.

특히 필수적인 구성은 아니지만, 바람직한 포어율의 범위는 0 면적% 초과 내지 0.2 면적% 이다. 보다 바람직한 포어율의 범위는 0.02 면적% 내지 0.19 면적% 이다. 보다 더 바람직한 포어율의 범위는 0.02 면적% 내지 0.15 면적% 이다. 보다 더 바람직한 포어율의 범위는 0.02 면적% 내지 0.12 면적% 이다.Although not particularly essential, the preferred range of the pore ratio is more than 0 area% to 0.2 area%. A more preferable range of the pore ratio is 0.02 area% to 0.19 area%. A more preferable range of the pore ratio is 0.02 area% to 0.15 area%. A more preferable range of the pore ratio is 0.02 area% to 0.12 area%.

또, 본원 발명 소결체에서, 평균 결정 입경을 50 ㎛ 이하로 한 것은, 평균 입경이 50 ㎛ 를 초과한 경우에는 조대 결정립 조직이 되어, 강도, 경도가 우수한 미립 조직이 얻어지지 않기 때문이다.In the sintered body of the present invention, the average grain size is set to 50 µm or less because, when the average grain size exceeds 50 µm, it becomes a coarse grain structure and a fine grain structure excellent in strength and hardness cannot be obtained.

특히 필수적인 구성은 아니지만, 바람직한 평균 결정 입경의 범위는 0.8 ㎛ 내지 33.4 ㎛ 이다. 보다 바람직한 평균 결정 입경의 범위는 0.8 ㎛ 내지 18.3 ㎛ 이다. 보다 더 바람직한 평균 결정 입경의 범위는 2.6 ㎛ 내지 14.0 ㎛ 이다.Although not particularly essential, the preferred range of the average grain size is 0.8 mu m to 33.4 mu m. A more preferable range of the average grain size is 0.8 µm to 18.3 µm. A more preferable range of the average crystal grain size is 2.6 µm to 14.0 µm.

또, 본원 발명 소결체에서, 결정립의 평균 애스펙트비 (=결정립의 장변/결정립의 단변) 를 1 ∼ 2.5 로 정한 것은, 평균 애스펙트비가 이 범위를 벗어나면, 결정 조직에 이방성이 발생하여 균질한 재질·특성이 얻어지지 않게 되기 때문이다. 즉, 본 명세서 중에서 결정 조직에 대해 「이방성이 없다」는 것은, 대상이 되는 소결체에서 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 의 범위 내에 있는 것을 의미한다. 반대로 「이방성이 있다」는 것은, 상기 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 의 범위 외에 있는 것을 의미한다.In addition, in the sintered body of the present invention, when the average aspect ratio of the crystal grains (=long side of the crystal grain / short side of the crystal grain) is set to 1 to 2.5, when the average aspect ratio is outside this range, anisotropy occurs in the crystal structure, resulting in a homogeneous material This is because the characteristic cannot be obtained. That is, in this specification, "there is no anisotropy" with respect to a crystal structure means that the average aspect-ratio of the crystal grain in the target sintered body exists in the range of 1-2.5. Conversely, "there is anisotropy" means that the said average aspect-ratio exists outside the range of 1-2.5.

특히 필수적인 구성은 아니지만, 바람직한 평균 애스펙트비의 범위는 1 내지 2.2 이다. 보다 바람직한 평균 애스펙트비의 범위는 1 내지 1.4 이다.Although not particularly essential, the preferred range of the average aspect ratio is 1 to 2.2. A more preferable range of the average aspect ratio is 1 to 1.4.

본원 발명의 W 소결체는, 특정한 단면이 아니고, 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율, 평균 결정 입경 및 결정립의 평균 애스펙트비가 모두 상기의 범위 내인 점에서, 소결체 조직에 이방성이 없고, 등방성이 있는 조직을 구비하는 것을 알 수 있다.The W sintered compact of the present invention is not a specific cross-section, and since the pore ratio, average grain size, and average aspect ratio of grains measured in any cross-section of the sintered compact are all within the above ranges, the sintered compact structure has no anisotropy and isotropic It can be seen that the organization is provided.

도 2, 도 3 으로서, 종래법에 의해 제작한 W 소결체의 조직 사진을 나타낸다.2, 3, the structure|tissue photograph of the W sintered compact produced by the conventional method is shown.

도 2 는, 분말 야금법과 압연을 조합하여 제작한 W 소결체 (특허문헌 3, 4 참조) 의 압연 방향을 따른 면에 있어서의 조직 사진의 일례이다.2 : is an example of the structure photograph in the surface along the rolling direction of the W sintered compact (refer patent documents 3 and 4) produced by combining powder metallurgy method and rolling.

분말 야금법으로 W 소결체를 제작한 후, 압연 등의 가공을 실시하는 것에 의해, 소결체의 어느 정도의 고밀도화는 가능하여, 도 2 에서는, 상대 밀도 : 99.48 % (비중 : 19.2), 또, 비커스 경도 HV : 500 이 얻어지고 있다.After producing the W sintered compact by the powder metallurgy method, by performing processing such as rolling, the density of the sintered compact can be increased to some extent, and in FIG. 2 , relative density: 99.48% (specific gravity: 19.2), and Vickers hardness HV: 500 is being obtained.

그러나, 그 반면, 가공에 의해 소결체의 결정 조직에 이방성이 발생하기 때문에 (도 2 중, 세로 줄무늬상 혹은 섬유상의 결정 조직이 관찰되고, 압연 방향을 따른 면에 있어서의 평균 애스펙트비는 6.5 이상으로 되어 있다), 미립이고 또한 균일한 조직의 소결체는 얻어지지 않고, 그 결과, 이 W 소결체에 등방적인 특성을 바랄 수 없다.However, on the other hand, since anisotropy occurs in the crystal structure of the sintered body by processing (in FIG. 2, vertical stripes or fibrous crystal structures are observed, and the average aspect ratio in the surface along the rolling direction is 6.5 or more. ), a sintered compact having a fine and uniform structure cannot be obtained, and as a result, isotropic properties cannot be expected from this W sintered compact.

도 3 은, 용해법으로 제작한 W 소결체 (특허문헌 2 참조) 의 조직 사진의 일례이다.3 : is an example of the structure photograph of the W sintered compact produced by the dissolution method (refer patent document 2).

도 3 에 나타내는 용해법에 의해 얻은 W 소결체에서는, 충분한 고밀도화가 도모되지 않고 (상대 밀도 : 99.33 % (비중 : 19.17)), 또, 경도 (비커스 경도 HV : 440) 도 충분하지 않다. 또한, 용해 후의 응고 과정에 있어서, 냉각 온도 구배에 의해, 결정의 성장 속도가 상이하기 때문에 이방성이 발생하여, 미립이며 또한 균일한 조직의 W 소결체는 얻어지지 않는다.In the W sintered compact obtained by the dissolution method shown in FIG. 3, sufficient densification is not attained (relative density: 99.33% (specific gravity: 19.17)), and also hardness (Vickers hardness HV: 440) is not enough. In addition, in the solidification process after dissolution, anisotropy occurs because the growth rate of crystals differs depending on the cooling temperature gradient, so that a W sintered body having a fine and uniform structure cannot be obtained.

본원 발명의 W 소결체는, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.The W sintered compact of this invention can be manufactured by the following method, for example.

상기와 같이, 순도는 99.9 질량% 이상이고, 또한, 평균 입경 0.25 ∼ 50 ㎛ 로 정립한 W 입자 분말을 가압 소결 장치에 장입하고, 그 분말에 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하 (예를 들어, 1200 ∼ 2000 ℃) 의 온도 범위에서 10 분 이상 소결함으로써, 본원 발명에서 규정하는 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비를 갖는 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 소결체를 제조할 수 있다.As described above, the W particle powder having a purity of 99.9 mass% or more and having an average particle diameter of 0.25 to 50 μm is charged into a pressure sintering apparatus, and a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied to the powder. , 1200 ° C. or higher melting point or lower (for example, 1200 to 2000 ° C.) by sintering for 10 minutes or more in a high density and fine structure having a pore ratio, average grain size, and average aspect ratio of grains prescribed in the present invention And it is possible to manufacture a W sintered body without anisotropy.

소결 압력이 2.55 ㎬ 미만에서는, 고밀도화가 발생하지 않고, 한편, 13 ㎬ 를 초과하는 압력을 부가하는 것은 장치 개발 비용·실조업의 관점에서 경제성이 낮기 때문에, 소결 압력은 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하로 하였다.If the sintering pressure is less than 2.55 GPa, densification does not occur, and on the other hand, adding a pressure exceeding 13 GPa is not economical from the viewpoint of device development cost and actual operation, so the sintering pressure is 2.55 GPa or more and 13 GPa or less. did

또, 소결 온도가 1200 ℃ 미만에서는, 고상 반응이 진행되지 않고, 한편, 소결 온도가 융점을 초과하면, 용해법에 의한 제조와 동일한 문제점 (예를 들어, 결정립의 조대화, 응고 과정에 있어서의 결정 조직의 이방성) 이 발생하고, 고밀도로 미립 또한 균일한 조직의 W 소결체를 얻을 수 없게 되는 점에서, 소결 온도는, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위, 바람직하게는, 1200 ℃ 이상 2000 ℃ 이하의 온도 범위로 정하였다.In addition, when the sintering temperature is less than 1200°C, the solid phase reaction does not proceed, and on the other hand, when the sintering temperature exceeds the melting point, the same problems as in the production by the dissolution method (for example, coarsening of crystal grains, crystals in the solidification process) structure anisotropy) occurs, and a high-density, fine-grained and uniform W sintered body cannot be obtained, so the sintering temperature is in a temperature range of 1200°C or more and less than or equal to the melting point, preferably 1200°C or more and 2000°C or less. The temperature range was determined.

또한, W 입자 분말은, 소결에 앞서, 미리 압분 성형체로서 제작해 두고, 이 압분 성형체를 상기의 소결 압력, 소결 온도, 소결 시간으로 소결함으로써, 본원 발명의 W 소결체를 얻을 수도 있다.In addition, the W particle powder can be prepared as a green compact in advance prior to sintering, and the green compact is sintered at the above sintering pressure, sintering temperature, and sintering time to obtain the W sintered compact of the present invention.

원료 분말로서, 비표면적이 큰 미립 W 입자 분말 (예를 들어, 평균 입경 0.25 ∼ 4 ㎛) 을 사용하는 경우에는, 이것을 압분 성형체로 하고, 소결에 앞서, 예를 들어, 10-1 Pa 이하의 진공 분위기 중, 혹은 열처리 용기를 질소 가스나 아르곤 가스 등으로 치환한 분위기 중에서, 도달 온도 450 ∼ 1200 ℃ 에서 30 ∼ 180 분의 열처리를 실시하여 W 입자 표면을 청정화하면, 소결 반응이 진행되기 쉬워지기 때문에, 상대적으로 저압 조건, 저온도 영역이라도, 단시간에 소결체의 고밀도화를 도모하는 것이 가능하다.When using fine W particle powder with a large specific surface area (for example, an average particle diameter of 0.25 to 4 µm) as the raw material powder, this is used as a green compact, and prior to sintering, for example, 10 -1 Pa or less When the W particle surface is cleaned by performing heat treatment for 30 to 180 minutes at an ultimate temperature of 450 to 1200°C in a vacuum atmosphere or an atmosphere in which the heat treatment vessel is replaced with nitrogen gas or argon gas, the sintering reaction tends to proceed. Therefore, it is possible to achieve high density of the sintered body in a short time even in a relatively low pressure condition and a low temperature range.

또한, 만일, W 입자 분말 중에, 산소 등의 불순물 원소가 어느 정도 존재하는 경우라도, 상기의 진공, 혹은 불활성 가스 분위기 중의 열처리에 의해 제거·청정화할 수 있고, W 입자 분말의 순도를 99.9 질량% 이상으로 높일 수 있다.In addition, even if an impurity element such as oxygen exists to some extent in the W particle powder, it can be removed and purified by the above-mentioned vacuum or heat treatment in an inert gas atmosphere, and the purity of the W particle powder is 99.9 mass%. can be raised higher than that.

또, W 입자 분말의 평균 입경은, 전체적으로 0.25 ∼ 50 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하지만, 입경 분포 도수의 피크가 하나일 (단봉 피크의 입도 분포를 나타낸다) 필요는 없고, 복수의 입경 분포 도수 피크 (다봉성의 빈도 입도 분포) 를 구비한 W 입자 분말을 사용할 수도 있다. 이 경우, 입경이 큰 입자 간극에 입경이 작은 입자가 비집고 들어가는 것에 의해, 공극을 줄일 수 있기 때문에, 상대적으로 저압 조건, 저온도 영역이라도 소결 반응이 진행되고, 소결체의 고밀도화가 보다 한층 더 도모됨과 함께, 미립 조직이며 이방성이 없는 W 소결체가 얻어진다.In addition, the average particle diameter of the W particle powder is preferably within the range of 0.25 to 50 µm as a whole, but it is not necessary that there is only one peak of the particle size distribution frequency (representing the particle size distribution of a unimodal peak), and a plurality of particle size distribution frequency peaks ( W particle powder with multimodal frequency particle size distribution) can also be used. In this case, the sintering reaction proceeds even in a relatively low pressure condition and low temperature range because small particle size particles enter the gaps between the large particle diameter particles, thereby further increasing the density of the sintered body. Together, a W sintered body with a fine structure and no anisotropy is obtained.

어쨌든, 상기와 같은 조건에서 소결하여, 충분한 소결 시간을 부여함으로써, 고온·고압 하의 W 입자를 소성 변형시키고, 또, 재배열시킴으로써, 고밀도의 W 소결체를 얻을 수 있다.In any case, a high-density W sintered compact can be obtained by sintering under the conditions as described above and providing sufficient sintering time to plastically deform and rearrange the W particles under high temperature and high pressure.

W 소결체에 대해서는 상기한 바와 같지만, 본원 발명은, W 입자 분말과 함께, 합금 성분으로서 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을 배합한 원료 분말을 사용함으로써, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 합금 소결체를 얻을 수 있다.As described above for the W sintered body, the present invention provides one or two or more alloy components selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn as an alloy component together with the W particle powder. By using the raw material powder blended with the particle powder, it is possible to obtain a high-density, fine-grained, non-anisotropic W alloy sintered body.

여기서, 상기 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 각 성분을 합금 성분으로서 함유하는 W 합금 소결체는, 예를 들어, 저항 용접용 전극 재료, 타깃 재료 등으로서 사용되고 있지만, 어느 경우도, 상기 W 소결체와 마찬가지로, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 합금 소결체가 요구되고 있다.Here, the W alloy sintered body containing one or two or more of each component selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn as an alloy component is, for example, an electrode for resistance welding. Although it is used as a material, a target material, etc., in either case, similarly to the said W sintered compact, a W alloy sintered compact with high density and a fine structure and no anisotropy is calculated|required.

W 함유량이 적은 W 합금 소결체에 있어서는, 종래의 소결체의 제법, 예를 들어 HIP 등에 의해, 소결체의 고밀도화를 도모하는 것은 가능했지만, W 함유량이 증가하고, 예를 들어, W 함유량이 25 질량% 이상인 W 합금 소결체에 대해서는, 종래 방법에서는, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 합금 소결체를 얻을 수 없었다.In a W alloy sintered compact with a small W content, it was possible to achieve high density of the sintered compact by a conventional manufacturing method of the sintered compact, for example, HIP, etc., but the W content increases, for example, the W content is 25 mass% or more Regarding the W alloy sintered body, in the conventional method, it was not possible to obtain a high-density, fine-grained, non-anisotropic W alloy sintered body.

그러나, 본원 발명에 의하면, W 함유량이 25 질량% 이상이고, 그 합금 성분으로서 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상이 함유되는 W 합금 소결체에 있어서도, 상기 W 소결체와 마찬가지로, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 합금 소결체를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, W content is 25 mass% or more, and W containing one or two or more selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn as the alloy component Also in the alloy sintered body, similarly to the above W sintered body, it is possible to obtain a high-density, fine-grained, non-anisotropic W alloy sintered body.

본원 발명의 W 합금 소결체는, 상기 W 소결체의 제조에 있어서와 동일한 조건에서 소결을 실시함으로써 제조할 수 있다.The W alloy sintered compact of the present invention can be produced by sintering under the same conditions as in the production of the W sintered compact.

단, 원료 분말인 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말은, 소결체의 조직을 미세화한다는 관점에서, 모두 평균 입경 50 ㎛ 이하의 금속 입자 분말을 사용한다.However, one or more alloy component particle powders selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn, which are raw material powders, all have an average particle diameter of 50 from the viewpoint of refining the structure of the sintered body. A metal particle powder of ㎛ or less is used.

평균 입경 50 ㎛ 이하의 W 입자 분말과, 평균 입경 50 ㎛ 이하의 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을, 소결체에 있어서의 W 함유량이 25 질량% 이상이 되도록 배합한 원료 분말을, 혹은, 원료 분말로부터 제작한 압분 성형체를, 가압 소결 장치에 장입하고, 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위에서 소결함으로써, 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 W 합금 소결체를 제조할 수 있다.W particle powder having an average particle diameter of 50 μm or less, and one or more alloy component particle powders selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn having an average particle diameter of 50 μm or less, are prepared in a sintered compact. A raw material powder blended so that the W content is 25 mass% or more, or a green compact produced from the raw material powder is charged in a pressure sintering apparatus, and a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied, By sintering in a temperature range of 1200°C or higher and lower than or equal to the melting point, a high-density, fine-grained W alloy sintered body having no anisotropy can be produced.

또, 원료 분말로서, 비표면적이 큰 분말 (예를 들어, 평균 입경 0.25 ∼ 4 ㎛) 을 사용하는 경우에는, 이것을 압분 성형체로 하고, 소결에 앞서, 예를 들어, 10-1 Pa 이하의 진공 분위기 중, 혹은 열처리 용기를 질소 가스나 아르곤 가스 등으로 치환한 분위기 중에서, 도달 온도 450 ∼ 1200 ℃ 에서 30 ∼ 180 분의 열처리를 실시하여, 입자 표면을 청정화하면, 상대적으로 저압 조건, 저온도 영역이라도, 단시간에 소결체의 고밀도화를 도모하는 것이 가능하고, 또, 만일, 입자 분말 중에, 산소 등의 불순물 원소가 어느 정도 존재하는 경우라도, 상기의 진공, 혹은 불활성 가스 분위기 중의 열처리에 의해 제거·청정화할 수 있다.In addition, when using a powder with a large specific surface area (for example, an average particle diameter of 0.25 to 4 µm) as the raw material powder, this is used as a green compact, and prior to sintering, for example, a vacuum of 10 -1 Pa or less When the particle surface is cleaned by performing heat treatment for 30 to 180 minutes at an ultimate temperature of 450 to 1200°C in an atmosphere or an atmosphere in which the heat treatment vessel is replaced with nitrogen gas or argon gas, a relatively low pressure condition, low temperature region Even if it is, it is possible to achieve high density of the sintered body in a short time, and even if an impurity element such as oxygen is present to some extent in the particle powder, it is removed/cleaned by the above-mentioned heat treatment in a vacuum or an inert gas atmosphere. can do.

본원 발명의 W 합금 소결체의 포어율, 평균 결정 입경 및 결정립의 평균 애스펙트비를 정한 이유는, 상기 W 소결체의 경우와 동일하고, 본원 발명의 W 합금 소결체에 있어서도, 특정한 단면이 아니라, 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율, 평균 결정 입경 및 결정립의 평균 애스펙트비가 모두 규정된 범위 내로서, 소결체 조직에 이방성이 없고, 등방성이 있는 조직을 구비하고 있는 것을 알 수 있다.The reason for determining the pore ratio, average grain size, and average aspect ratio of the grains of the W alloy sintered body of the present invention is the same as in the case of the W sintered body, and also in the W alloy sintered body of the present invention, not a specific cross section, but any of the sintered bodies It can be seen that the pore ratio, the average grain size, and the average aspect ratio of the grains measured in the cross section of the sintered compact are all within the specified range, and the sintered compact structure has no anisotropy and an isotropic structure.

도 4 에, 본원 발명의 W 합금 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.An example of the structure|tissue photograph of the W alloy sintered compact of this invention in FIG. 4 is shown.

도 4 에 나타내는 W 합금 소결체는, W : 50 질량%, Mo : 50 질량% 로 이루어지는 W-Mo 합금 소결체이고, 5.8 ㎬ 의 가압력을 부가한 상태에서 500 ℃ × 20 분 소결한 것에 의해 제작된 것이다.The W alloy sintered compact shown in FIG. 4 is a W-Mo alloy sintered compact which consists of W: 50 mass % and Mo: 50 mass %, It is produced by sintering for 500 degreeC x 20 minutes in the state which added the pressing force of 5.8 GPa. .

도 4 의 W-Mo 합금 소결체에 대하여, 아르키메데스법에 의해 측정한 상대 밀도는 99.32 % (비중 : 13.27) 의 고밀도 W-Mo 합금 소결체이고, 또한, 비커스 경도 HV 는 330 으로 고경도를 가지고 있었다.With respect to the W-Mo alloy sintered body of Fig. 4, the relative density measured by the Archimedes method was a high-density W-Mo alloy sintered body of 99.32% (specific gravity: 13.27), and the Vickers hardness HV was 330 and had high hardness.

또한, W : 50 질량%, Mo : 50 질량% 로 이루어지는 W-Mo 합금 소결체의 이론 밀도는 13.36 (W 의 이론 밀도 : 19.3, Mo 의 이론 밀도 : 10.2) 이다.Moreover, the theoretical density of the W-Mo alloy sintered compact which consists of W: 50 mass % and Mo: 50 mass % is 13.36 (The theoretical density of W: 19.3, The theoretical density of Mo: 10.2).

도 5 에, 도 4 에 나타낸 본원 발명의 그 밖의 양태인 W-Mo 합금 소결체 (이하, 「본원 발명의 W-Mo 합금 소결체」라고 칭한다) 에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과를 나타낸다.In Fig. 5, the pore detection result measured (used software: Image J) for the W-Mo alloy sintered compact (hereinafter referred to as "the W-Mo alloy sintered compact of the present invention") which is another aspect of the present invention shown in Fig. 4 . indicates

도 5 에 의하면, 본원 발명의 W-Mo 합금 소결체에 대한 포어율은, 검출 한계 이하로서, 포어가 실질적으로 존재하지 않는 것이 확인되었다.According to FIG. 5, it was confirmed that the pore ratio with respect to the W-Mo alloy sintered compact of this invention is below a detection limit, and pore does not exist substantially.

비교를 위해, 종래법 (HIP 법) 에 의해, 본원 발명의 W-Mo 합금 소결체와 동일 조성인 W : 50 질량%, Mo : 50 질량% 로 이루어지는 W-Mo 합금 소결체를 제작하였다.For comparison, by a conventional method (HIP method), a W-Mo alloy sintered body composed of W: 50 mass% and Mo: 50 mass% having the same composition as that of the W-Mo alloy sintered body of the present invention was produced.

또한, HIP 법에 있어서의 제조 조건은, 34.32 ㎫ 의 가압력, 1400 ℃ × 3 시간이다.In addition, the manufacturing conditions in the HIP method are 34.32 Mpa of pressing force, and 1400 degreeC x 3 hours.

도 6 에, 상기 종래법 (HIP 법) 으로 제작한 W-Mo 합금 소결체의 조직 사진의 일례를 나타낸다.An example of the structure|tissue photograph of the W-Mo alloy sintered compact produced by the said conventional method (HIP method) in FIG. 6 is shown.

상기 종래법 (HIP 법) 으로 제작된 W-Mo 합금 소결체의 상대 밀도와 비커스 경도 HV 를 측정한 결과, 상대 밀도는 96.33 % (비중 : 12.87), 비커스 경도 HV 는 255 이고, 상대 밀도, 경도 모두 본원 발명의 W-Mo 합금 소결체에 비하여 뒤떨어져 있었다.As a result of measuring the relative density and Vickers hardness HV of the W-Mo alloy sintered body produced by the conventional method (HIP method), the relative density was 96.33% (specific gravity: 12.87), and the Vickers hardness HV was 255, both of the relative density and hardness. It was inferior compared with the W-Mo alloy sintered compact of this invention.

도 7 에, 도 6 에 나타낸 종래법 (HIP 법) 으로 제작된 W-Mo 합금 소결체에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과의 일례를 나타낸다.In FIG. 7, an example of the pore detection result measured (used software: Image J) with respect to the W-Mo alloy sintered compact produced by the conventional method (HIP method) shown in FIG. 6 is shown.

도 7 에 의하면, 포어율은 0.659 면적% 로서, 고밀도화가 충분하지 않은 것은 분명하다.According to FIG. 7, the pore ratio is 0.659 area%, and it is clear that densification is not enough.

이하에, 실시예에 의해 본원 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples.

실시예 1Example 1

원료로서, 표 1 에 나타내는 평균 입경을 갖는 W 입자 분말을 준비하고, 이것을, 동일하게 표 1 에 나타내는 소결 조건에서 가압 소결함으로써, 동일하게 표 1 에 나타내는 본원 발명 W 소결체 (1 ∼ 8) 를 제작하였다.As a raw material, W particle powder having an average particle diameter shown in Table 1 was prepared, and this was sintered under pressure under the sintering conditions shown in Table 1 in the same manner to prepare W sintered compacts 1 to 8 of the present invention shown in Table 1 similarly. did

또한, 본원 발명 W 소결체 (6 ∼ 8) 의 제작에 있어서는, 원료 분말로서, 표 1 에 나타내는 복수의 입경 분포 도수 피크 (다봉성의 빈도 입도 분포) 를 구비한 W 입자 분말을 사용하였다.In addition, in the preparation of the W sintered compacts 6 to 8 of the present invention, a W particle powder having a plurality of particle size distribution frequency peaks (multimodal frequency particle size distribution) shown in Table 1 was used as the raw material powder.

또, 본원 발명의 W 소결체 (6 ∼ 8) 에 대해서는, W 입자 분말로부터 압분 성형체를 제작한 후, 소결에 앞서, 10-1 Pa 의 진공 분위기 중에서 도달 온도 580 ∼ 620 ℃ 에서 30 ∼ 40 min 의 진공 열처리를 실시하였다.In addition, with respect to the W sintered compacts (6 to 8) of the present invention, after producing a green compact from W particle powder, prior to sintering, in a vacuum atmosphere of 10 -1 Pa, at an ultimate temperature of 580 to 620°C, and 30 to 40 min. Vacuum heat treatment was performed.

이어서, 이들 소결체에 대하여, 아르키메데스법에 의해 상대 밀도 (비중) 를 측정하였다. 이어서, 이들 소결체에 대하여, 임의의 방향으로 하나의 소결체 단면 X 를 설정하고, 이 설정한 단면 X 에 대해 직교하는 단면 Y, 단면 Z 를 설정하고, 단면 X, Y, Z 에 있어서의 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비를 주사형 전자 현미경 (SEM) 및 전자선 후방 산란 회절 장치 (EBSD) 를 사용한 조직 관찰에 의해 구하고, 추가로, 단면 X, Y, Z 에 있어서의 비커스 경도 HV 를 측정하였다.Next, the relative density (specific gravity) of these sintered compacts was measured by the Archimedes method. Next, with respect to these sintered bodies, one sintered body cross section X is set in an arbitrary direction, cross sections Y and Z are set orthogonal to this set cross section X, and the pore ratio in sections X, Y, Z, The average crystal grain size and the average aspect-ratio of the crystal grains are determined by tissue observation using a scanning electron microscope (SEM) and an electron beam backscattering diffraction device (EBSD), and the Vickers hardness HV in the cross-sections X, Y, and Z is further determined measured.

또한, 포어율은, SEM 화상의 세로축과 가로축에서, 15 ∼ 30 개 정도의 W 입자를 관찰할 수 있는 것과 같은 배율 (예를 들어, W 입자경이 2 ∼ 4 ㎛ 인 경우에는 3000 배, 또, W 입자경이 10 ∼ 20 ㎛ 인 경우에는 500 배) 에 있어서, Image J 를 사용하여 2 치화하고, 포어와 포어가 아닌 부분을 측정하여, 3 시야 평균에 의해 구하였다.In addition, the pore ratio is a magnification at which about 15 to 30 W particles can be observed on the vertical and horizontal axes of the SEM image (for example, 3000 times when the W particle diameter is 2 to 4 μm, and When the W particle size is 10 to 20 µm, 500 times) WHEREIN: It binarized using Image J, a pore and the part which is not a pore were measured, and it calculated|required by 3 field of view average.

평균 결정 입경, 평균 애스펙트비는, 상기와 동일한 관찰 배율에 있어서, EBSD 를 사용하여 얻은 입자 정보의 3 시야 평균에 의해 산출하였다.The average crystal grain size and the average aspect-ratio were calculated by the average of three fields of view of the particle information obtained using EBSD at the same observation magnification as described above.

또, 비커스 경도 HV 는, 하중 1 ㎏ 으로 측정한 값의 5 점 평균으로서 산출하였다.In addition, Vickers hardness HV was computed as a 5-point average of the value measured with 1 kg of load.

이들 결과를, 표 2 에 나타낸다.These results are shown in Table 2.

도 1 에, 본원 발명의 W 소결체 (5) 의 조직의 일례를 나타낸다.In FIG. 1, an example of the structure|tissue of the W sintered compact 5 of this invention is shown.

또, 비교를 위해서, 표 3 에 나타내는 평균 입경의 W 입자 분말을 준비하고, 이것을, 동일하게 표 3 에 나타내는 소결 조건에서 소결함으로써, 표 4 에 나타내는 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 갖는 비교예 W 소결체 (1 ∼ 5) 를 제작하였다.In addition, for comparison, the relative density (specific gravity), pore rate, and average grain size shown in Table 4 were prepared by preparing W particle powder of the average particle diameter shown in Table 3, and sintering this under the sintering conditions shown in Table 3 similarly. , Comparative Example W sintered compacts (1 to 5) having an average aspect-ratio of crystal grains and Vickers hardness HV were produced.

이 비교예 W 소결체 (1 ∼ 5) 에 대하여, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 구하였다.For this comparative example W sintered compact (1-5), in the same manner as in Example 1, relative density (specific gravity), pore ratio, average crystal grain size, average aspect ratio of crystal grains, and Vickers hardness HV were obtained.

이들 결과를, 표 4 에 나타낸다.These results are shown in Table 4.

또한 참고를 위해서, 표 3 에 나타내는 평균 입경의 W 입자 분말을 사용하여, 종래의 제조법에 의해 종래예 W 소결체 (1, 2) 를 제작하였다.In addition, for reference, using the W particle|grain powder of the average particle diameter shown in Table 3, the conventional example W sintered compact (1, 2) was produced by the conventional manufacturing method.

또, 종래예 W 소결체 (1, 2) 에 대하여, 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 구하였다.Moreover, relative density (specific gravity), pore ratio, average grain size, average aspect-ratio of crystal grains, and Vickers hardness HV were calculated|required with respect to the sintered compact of the prior art example W (1, 2).

이들 결과를, 표 4 에 나타낸다.These results are shown in Table 4.

또한, 종래예 W 소결체 (1) 는, 특허문헌 3, 4 에 기재되는 바와 같은 압연 가공을 실시하는 것에 의해 얻어진 W 소결체이고, 또, 종래예 W 소결체 (2) 는, 특허문헌 2 에 기재되는 바와 같은 용해법으로 제작한 W 소결체이다.In addition, the prior art example W sintered compact (1) is a W sintered compact obtained by performing a rolling process as described in patent documents 3, 4, Moreover, the conventional example W sintered compact (2) is described in patent document 2 It is a W sintered compact produced by the dissolution method as described above.

도 2 에, 종래예 W 소결체 (1) 의 압연 방향을 따른 면에 있어서의 조직의 일례를 나타내고, 또, 도 3 에, 종래예 W 소결체 (2) 의 조직의 일례를 나타낸다.An example of the structure|tissue in the surface along the rolling direction of the sintered compact 1 of the prior art example W is shown in FIG. 2, and an example of the structure|tissue of the sintered body 2 of the prior art example W is shown in FIG.

또한, 비교예 W 소결체 (1 ∼ 5) 와 종래예 W 소결체 (1, 2) 의 포어율, 평균 결정 입경, 평균 애스펙트비 및 비커스 경도 HV 는, 상기 본원 발명 W 소결체 (1 ∼ 8) 의 경우와 동일한 방법으로 구하였다.In addition, the pore ratio, average grain size, average aspect ratio, and Vickers hardness HV of the comparative example W sintered body (1-5) and the conventional example W sintered body (1, 2) are the above-mentioned case of the said invention W sintered body (1-8) was obtained in the same way as

Figure 112017088348676-pct00001
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Figure 112017088348676-pct00004
Figure 112017088348676-pct00004

실시예 2Example 2

원료로서, 표 5 에 나타내는 평균 입경을 갖는 W 입자 분말 및 동일하게 표 5 에 나타내는 평균 입경을 갖는 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을 준비하고, 이것을, 표 5 에 나타내는 조성이 되도록 배합하여 혼합 원료 분말을 제작하고, 이 혼합 원료 분말을 표 5 에 나타내는 소결 조건에서 가압 소결함으로써, 표 6 에 나타내는 본원 발명 W 합금 소결체 (11 ∼ 20) 를 제작하였다.As a raw material, one or two selected from W particle powder having the average particle diameter shown in Table 5 and Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn having the same average particle diameter shown in Table 5 The present invention W shown in Table 6 by preparing the above alloy component particle powder, blending it so as to have the composition shown in Table 5, to prepare a mixed raw material powder, and pressurizing the mixed raw material powder under the sintering conditions shown in Table 5. Alloy sintered bodies 11 to 20 were produced.

또한, 본원 발명 W 합금 소결체 (18 ∼ 20) 에 대해서는, W 입자 분말과 합금 성분 입자 분말의 혼합 원료 분말로부터 압분 성형체를 제작한 후, 소결에 앞서, 10-1 Pa 의 진공 분위기 중에서 도달 온도 580 ∼ 620 ℃ 에서 30 ∼ 40 min 의 진공 열처리를 실시하였다.In addition, with respect to the W alloy sintered compacts 18 to 20 of the present invention, a green compact is produced from a mixed raw material powder of W grain powder and alloy component grain powder, and then, prior to sintering, in a vacuum atmosphere of 10 −1 Pa at an ultimate temperature of 580 Vacuum heat treatment was performed at -620°C for 30 to 40 min.

그리고, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본원 발명 W 합금 소결체 (11 ∼ 20) 의 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비 및 비커스 경도 HV 를 구하였다.Then, in the same manner as in Example 1, the relative density (specific gravity), porosity, average grain size, average aspect ratio of grains, and Vickers hardness HV of the W alloy sintered bodies 11 to 20 of the present invention were obtained.

이들 결과를, 표 6 에 나타낸다.These results are shown in Table 6.

또, 도 4 에, 본원 발명 W 합금 소결체 (15) 의 조직의 일례를 나타내고, 도 5 에는, 도 4 에 나타낸 본원 발명의 W 합금 소결체에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과의 일례를 나타낸다.Fig. 4 shows an example of the structure of the W alloy sintered body 15 of the present invention, and Fig. 5 shows the pore detection results measured (used software: Image J) for the W alloy sintered body of the present invention shown in Fig. 4 . An example is shown.

또, 비교를 위해서, 표 7 에 나타내는 평균 입경의 W 입자 분말 및 금속 입자 분말을 준비하고, 이것을, 동일하게 표 7 에 나타내는 소결 조건에서 소결함으로써, 표 8 에 나타내는 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 갖는 비교예 W 합금 소결체 (11 ∼ 15) 를 제작하였다.In addition, for comparison, by preparing W particle powder and metal particle powder having an average particle diameter shown in Table 7, and sintering this under the sintering conditions shown in Table 7 similarly, the relative density (specific gravity) and pore rate shown in Table 8 , Comparative Example W alloy sintered bodies (11 to 15) having average grain size, average aspect-ratio of grains, and Vickers hardness HV were produced.

이 비교예 W 합금 소결체 (11 ∼ 15) 에 대하여, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 구하였다. 이들 결과를, 표 8 에 나타낸다.Relative density (specific gravity), porosity, average grain size, average aspect-ratio of grains, and Vickers hardness HV were obtained for this comparative example W alloy sintered body (11-15) in the same manner as in Example 1. These results are shown in Table 8.

또한 참고를 위해서, 표 7 에 나타내는 평균 입경의 W 입자 분말 및 금속 입자 분말을 사용하여, 종래의 제조법에 의해 종래예 W 합금 소결체 (11, 12) 를 제작하고, 상대 밀도 (비중), 포어율, 평균 결정 입경, 결정립의 평균 애스펙트비, 비커스 경도 HV 를 구하였다.For reference, using the W particle powder and metal particle powder of the average particle diameter shown in Table 7, conventional example W alloy sintered bodies 11 and 12 were prepared by a conventional manufacturing method, and the relative density (specific gravity), pore ratio , average grain size, average aspect-ratio of grains, and Vickers hardness HV were obtained.

이들 결과를, 표 8 에 나타낸다.These results are shown in Table 8.

또한, 종래예 W 합금 소결체 (11) 는, 압연 가공을 실시하는 것에 의해 얻어진 W 합금 소결체이고, 또, 종래예 W 합금 소결체 (12) 는, 용해법으로 제작한 W 합금 소결체이다.In addition, the W alloy sintered compact 11 of the prior art example is a W alloy sintered compact obtained by performing rolling processing, and the W alloy sintered compact 12 of the prior art example is a W alloy sintered compact produced by the melting method.

또, 도 6 에, 종래예 W 합금 소결체 (11) 의 조직의 일례를 나타내고, 도 7 에는, 도 6 에 나타낸 종래예의 W 합금 소결체에 대해 측정 (사용 소프트 : Image J) 한 포어 검출 결과의 일례를 나타낸다.In addition, an example of the structure of the W alloy sintered body 11 of the conventional example is shown in FIG. 6, and in FIG. 7, an example of the pore detection result measured (using software: Image J) for the W alloy sintered body of the conventional example shown in FIG. 6 is shown. indicates

Figure 112017088348676-pct00005
Figure 112017088348676-pct00005

Figure 112017088348676-pct00006
Figure 112017088348676-pct00006

Figure 112017088348676-pct00007
Figure 112017088348676-pct00007

Figure 112017088348676-pct00008
Figure 112017088348676-pct00008

표 2, 표 4, 표 6, 표 8 에 나타나는 결과에 의하면, 본원 발명 W 소결체, W 합금 소결체는, 모두, 상대 밀도는 99 % 이상의 고밀도이며, 게다가 소결체의 임의의 단면에서 관찰한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 의 미립 조직을 갖고 또한 이방성이 없는 소결체이다.According to the results shown in Tables 2, 4, 6, and 8, the W sintered body and the W alloy sintered body of the present invention have a relative density of 99% or more, and the pore rate observed at any cross section of the sintered body is It is a sintered compact having a fine structure of 0.2 area% or less, an average crystal grain size of 50 µm or less, and an average aspect ratio of crystal grains of 1 to 2.5 and no anisotropy.

이에 반해, 비교예 W 소결체, 종래예 W 소결체, 비교예 W 합금 소결체, 종래예 W 합금 소결체는, 상대 밀도, 포어율, 평균 결정 입경 혹은 결정립의 평균 애스펙트비 중 적어도 어느 것이 본원 발명에서 정한 범위를 벗어나는 것으로서, 고밀도이고 또한 이방성이 없는 소결체라고는 할 수 없는 것은 분명하다.On the other hand, in the comparative example W sintered compact, the conventional example W sintered compact, the comparative example W alloy sintered compact, and the conventional example W alloy sintered compact, at least any of the relative density, the pore ratio, the average grain size, or the average aspect ratio of the grains is within the range determined by the present invention. It is clear that it cannot be said to be a sintered compact with high density and no anisotropy as it is out of .

산업상 이용가능성Industrial Applicability

본원 발명의 W 소결체, W 합금 소결체는, 고밀도이고 또한 이방성이 없는 점에서, 예를 들어, 스퍼터링용의 타깃재, 용접용의 전극재 등의 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.Since the W sintered compact and W alloy sintered compact of this invention are high density and there is no anisotropy, for example, it can use suitably for uses, such as a target material for sputtering, an electrode material for welding.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 텅스텐을 25 질량% 이상 함유하는 다결정 텅스텐 합금 소결체에 있어서, 그 텅스텐 합금은, Ti, Nb 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분을 함유하는 텅스텐 합금으로서, 상기 소결체의 상대 밀도는 99 % 이상이고, 상기 소결체의 임의의 단면에서 측정한 포어율이 0.2 면적% 이하, 평균 결정 입경이 50 ㎛ 이하, 결정립의 평균 애스펙트비가 1 ∼ 2.5 인 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 합금 소결체.A polycrystalline tungsten alloy sintered body containing 25 mass% or more of tungsten, wherein the tungsten alloy is a tungsten alloy containing one or more alloy components selected from Ti, Nb and Mn, and the relative density of the sintered body is 99 % or more, a high-density, fine-grained polycrystalline tungsten alloy having a pore ratio of 0.2 area% or less, an average grain size of 50 µm or less, and an average aspect ratio of crystal grains of 1 to 2.5 measured in an arbitrary section of the sintered body, and no anisotropy sintered body. 제 8 항에 있어서,
상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.19 면적% 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having the porosity of 0.02 area% to 0.19 area%.
제 8 항에 있어서,
상기 포어율이 0.02 면적% ∼ 0.15 면적% 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having the said porosity 0.02 area% - 0.15 area%.
제 8 항에 있어서,
상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 33.4 ㎛ 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having an average grain size of 0.8 µm to 33.4 µm.
제 8 항에 있어서,
상기 평균 결정 입경이 0.8 ㎛ ∼ 18.3 ㎛ 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having an average grain size of 0.8 µm to 18.3 µm.
제 8 항에 있어서,
상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 2.2 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having an average aspect ratio of 1.0 to 2.2.
제 8 항에 있어서,
상기 평균 애스펙트비가 1.0 ∼ 1.4 인 다결정 텅스텐 합금 소결체.
9. The method of claim 8,
The polycrystalline tungsten alloy sintered body having an average aspect ratio of 1.0 to 1.4.
평균 입경 50 ㎛ 이하의 텅스텐 입자로 이루어지는 원료 분말 혹은 그 압분 성형체를, 가압 소결 장치에 장입하고, 그 원료 분말 혹은 그 압분 성형체에 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위에서 소결하는 것을 특징으로 하는 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 소결체의 제조 방법.A raw material powder made of tungsten particles having an average particle diameter of 50 µm or less or a green compact thereof is charged into a pressure sintering apparatus, and a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied to the raw material powder or the green compact, 1200° C. or more High-density, fine-grained, non-anisotropic, characterized by sintering in a temperature range below the melting point A method for manufacturing a polycrystalline tungsten sintered body. 평균 입경 50 ㎛ 이하의 텅스텐 입자 분말과 평균 입경 50 ㎛ 이하의 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 Mn 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 합금 성분 입자 분말을 배합한 원료 분말 혹은 그 압분 성형체를, 가압 소결 장치에 장입하고, 그 원료 분말 혹은 그 압분 성형체에 2.55 ㎬ 이상 13 ㎬ 이하의 가압력을 부가한 상태에서, 1200 ℃ 이상 융점 이하의 온도 범위에서 소결하는 것을 특징으로 하는 고밀도이고 또한 미립 조직이며 이방성이 없는 다결정 텅스텐 합금 소결체의 제조 방법.Raw material containing tungsten particle powder with an average particle diameter of 50 μm or less and one or more alloy component particle powders selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and Mn with an average particle diameter of 50 μm or less The powder or the green compact is charged into a pressure sintering apparatus, and the raw material powder or the compact is sintered in a temperature range of 1200 ° C. or more and the melting point or less in a state where a pressing force of 2.55 GPa or more and 13 GPa or less is applied. A method for producing a polycrystalline tungsten alloy sintered body having a high density, fine structure, and no anisotropy.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113614280A (en) * 2019-03-26 2021-11-05 日立金属株式会社 V alloy target
CN112760538B (en) * 2020-12-22 2022-04-12 宁波江丰电子材料股份有限公司 Preparation method of vanadium-tungsten alloy target blank
CN113523273B (en) * 2021-06-17 2022-10-21 北京科技大学 Powder metallurgy method for rapidly preparing ultrafine crystal pure tungsten material under multi-field coupling
CN115505772B (en) * 2022-09-30 2023-06-09 武汉理工大学 Preparation method of superfine tungsten alloy material
CN115615260B (en) * 2022-10-24 2024-04-19 大连理工大学 High-density high-heat-release enthalpy refractory high-entropy alloy fragment material

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005073418A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Nippon Tungsten Co., Ltd. Tungsten based sintered compact and method for production thereof
JP2014503061A (en) 2010-10-07 2014-02-06 プランゼー エスエー Collimator for X-rays, gamma rays or particle rays

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5362709A (en) * 1976-11-17 1978-06-05 Toshiba Corp Preparation of sintered product of metal of high melting point
JPH08165528A (en) 1994-12-09 1996-06-25 Japan Energy Corp Production of high purity refractory metal or alloy
JP3418850B2 (en) 1995-06-20 2003-06-23 株式会社アライドマテリアル Sputter target material and method for producing the same
JP3527647B2 (en) 1998-11-27 2004-05-17 住友電装株式会社 Method of manufacturing electrode for resistance welding and electrode for resistance welding
JP3998972B2 (en) * 2001-12-27 2007-10-31 新日鉄マテリアルズ株式会社 Method for producing sputtering tungsten target
JP2003226964A (en) 2002-02-05 2003-08-15 Nippon Steel Corp Method of producing tungsten target for sputtering
JP4238768B2 (en) * 2004-04-19 2009-03-18 日本新金属株式会社 P-containing W powder and sputtering sintered target produced using the same
JP4916264B2 (en) 2006-09-20 2012-04-11 日本タングステン株式会社 Electrodes for fusing welding
CN102046822B (en) * 2008-06-02 2016-02-10 Jx日矿日石金属株式会社 Tungsten sinter sputtering target
JP5684821B2 (en) * 2010-09-29 2015-03-18 株式会社アルバック Method for manufacturing tungsten target
JP6331019B2 (en) * 2014-04-28 2018-05-30 三菱マテリアル株式会社 Tungsten-molybdenum alloy electrode material for resistance welding
JP2016049562A (en) * 2014-09-02 2016-04-11 三菱マテリアル株式会社 Tungsten electrode material for resistance welding

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005073418A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Nippon Tungsten Co., Ltd. Tungsten based sintered compact and method for production thereof
JP2014503061A (en) 2010-10-07 2014-02-06 プランゼー エスエー Collimator for X-rays, gamma rays or particle rays

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R Haubner et al."Mechanism of Technical Reduction of Tungsten : Part 2 Hydrogen Reduction of Tungsten Blue Oxide to Tungsten Powder", Int. Journal of Refractory & Hard Metals, Vol. 2, No. 3(1983)
Zhou et al."Transient high heat load tests on pure ultra-fine grained tungsten fabricated by resistance sintering under ultra-high pressure", Fusion Engineering and Design 85, 115-121pg (2010)

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