KR970001557B1 - 등압 압축 성형에 의한 분체물질의 제품 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

등압 압축 성형에 의한 분체물질의 제품 제조방법

제1도는 분체 물질로부터 예비 성형된 가스 터빈 모터용 터빈 바퀴의 형태인, 물체의 상면도를 나타낸다.

제2도는 상기 물체의 축방향의 단면도를 나타낸다.

제3도는 내열성 용기 내에 위치하며, 압축 매질에 불침투성인 케이싱을 형성할 물질의 입자 화합물에 매립된 물체를 나타낸다.

본 발명의 본체 물질로부터 예비 성형한 물체를 등압 압축성형하여 분체물질의 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

예비 성형한 분상 물체를 소결 온도에서 등압 압축 성형하여 원하는 밀도 있는 소결 제품을 수득할 때, 물체를 케이싱 내에서 밀폐하여 압축성형중 그와 관련해서 사용되는 압축 매질-통상적으로 가스-이 분상 물체내로 침투하지 못하게 할 수 있다. 케이싱 뿐만 아니라 그의 내용물로부터도, 밀폐에 앞서 수 공정 단계중 원하지 않는 가스들을 통상적으로 제거한다. 케이싱을 성형하는 각종 방법이 공지되어 있다. 공지된 하나의 방법에 의하면, 유리를 예비 성형한 캡슐이 케이싱으로 사용된다. 공지된 다른 방법에 의하면, 예비 성형한 분상물체를 유리 입자의 현탁액에 침지하거나, 또는 다른 방법으로 그것을 그러한 유리 입자층으로 둘러싼 후, 입자가 그 주위에서 밀도있는 케이싱을 성형할 정도의 온도에서 진공하게 가열하여 즉석에서 케이싱을 제조한다. 아마도 서로 다른 융점을 갖는 두개의 그러한 유리층이 사용될 것이다. 예비 성형체 주위에 밀도 있는 유리 케이싱을 수득하는 다른 공지된 방법에 의하면, 예비 성형체를 내열기내 유리입자 덩어리 내로 매립한 후, 그 유리입자 덩어리를 융해물로 전환하여, 가스에 의하여 그 융해물에 등압압축 성형에 필요한 압력이 작용할 때 예비 성형체를 그 표면 아래로 위치시킨다.

미합중국 특허 제4,478,798호(아들러본 등)에는 산화붕소를 함유하는 유리가 질화 규소의 예비 성형체를 위한 케이싱을 이루는데 적당한 물질이라고 기재되어 있다. 이는 그러한 유리를 사용할 때, 융해된 유리가 질화 규소의 예비 성형체내로 침투하는 것을 방지할 수 있다는 것이 발견되었기 때문이다. 붕소-함유 유리가 질화 규소체 내로 침투하지 않는 사실의 가능한 설명으로서, 유리가 저-점성 융해물을 형성하기 전에 유리와 질소규소 사이의 경계면 붕소-질화 화합물, 아마도 질화붕소의 형성 및 이 붕소 질수 화합물이 분상 물체의 기공내로 유리가 침투하는 것을 억제한다는 사실이 기재되어 있다. B₂O₃의 함량은 중량비 2퍼센트 및 중량비 70퍼센트 사이에 이른다고 한다.

미합중국 특허 제 4,568,516호(아들러본 등)에는, 등압압축 성형중 예비 성형체 주위의 케이싱으로서 산화붕소의 함량이 적어도 중량비 30퍼센트, 바람직하게는 적어도 중량비 50퍼센트인 유리의 용도 뿐만 아니라, 압축 성형후 침출에 의하듯이 물 또는 수증기에 의한 케이싱의 제거가 기재되어 있다. 그 밖에 적어도 예비성형체의 표면층은 질화물의 형태로 세라믹 물질로 구성된다. 사용될 수 있는 유리의 예로서, 상기한 특허 명세서에는 B₂O₃와, 알칼리 및 알칼리토금속 산화물, SiO₂, GeO₂및 Al₂O₃와 같은 다른 산화물과의 혼합물들이 기재되어 있다. 그 특허명세서에는 단지 산화붕소 및 B₂O₃가 중량비 90퍼센트, SiO₂가 중량비 5퍼센트, MgO가 중량비 4퍼센트, Al₂O₃가 중량비 1퍼센트를 함유하는 유리의 케이싱이 기재되어 있다. 상기 특허명세서에 기재된 케이싱은, 예비 성형체에 사용되는 질화규소 및 어떤 다른 분상 물질과 비교해서, 유리의 고화온도 이하의 온도에서 열팽창 계수가 높기 때문에 압축 및 소결부분이 예를들면 박벽 및 약한부분을 사출하는 것으로, 복잡한 형상을 갖게 되어 소결 온도에서 등압 압축 성형후 실온까지 냉각될 때 고화된 케이싱에 의해 손상되게 된다.

본 발명에 의하면, 물 및 수증기에 의해 제거될 수 있고, 종래에 사용된 붕소-함유 유리보다 상당히 낮은 열 팽창 계수를 갖는 붕소-함유 유리의 케이싱을 수득할 수 있음을 발견하였다. 그 유리는 20∼200℃의 온도범위에서의 열 팽창 계수(α_20∼200℃)가 약 3.5×10^-6℃^-1인 반면, 상기에서 언급한 질화규소는 동일한 온도 범위에서 열팽창계수가 3.2×10^-6℃^-1이다. 지금까지 사용된 수용성 붕소-함유 유리에서는, 열팽창계수가 5×10^-6℃^-1보다 상당히 높다.

본 발명에 의하면 중량비 48∼52퍼센트의 산화붕소, 중량비 46∼50퍼센트의 이산화규소 및 중량비 1.5∼2.5퍼센트의 산화알루미늄을 함유하는 유리 또는 가열시 유리를 형성하는 물질을 사용함으로써 기재된 만족할 만한 결과를 수득한다. 본 발명에서 상기와 같이 각 성분비를 한정하는 이유는 수용성이고, 낮은 열팽창 계수를 갖는 유리가 요구되기 때문이며, 각 성분의 성분비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 위와 같은 요구에 부합될 수 없기 때문이다.

붕소-함유 유리로서의 입장에서, 상기에서 명백한 바와같이, 케이싱 내의 유리가 적어도 표면층이 질화물 형태의 세라믹 물질로 구성되어 있는 예비 성형체 내로 침투하지 않는다. 또한 유리와 붕소 질화물을 형성할 수 있는 질화물의 표면층이 없는 예비 성형체를 압축 성형 및 소결시, 본 발명에 의한 유리는 종래에 사용된 수용성, 불소-함유 유리에 비하여 이점을 갖고 있다. 예비 성형체가 장해층, 예를들면 최종 분리된 붕소 질화물층 또는 케이싱내 유리보다 높은 융점을 갖는 최종 분리된 유리층에 의해 둘러싸여 유리가 케이싱으로부터 분상 물체의 기공내로 침투하지 못하게 하는 경우에, 예비 성형체 내로의 유리의 침투는, 등압압축 성형조건하에서 신규의 유리가 높은 점도를 갖기 때문에, 이제까지 사용된 수용성 붕소-함유 유리보다 본 발명에 따른 유리를 사용하는 것에 의해 보다 효과적으로 방지된다.

본 발명은 또한, 공동 및 직접적으로 유리에 작용하는, 예를들면 탄소 또는 강철로된 하나 또는 두개의 피스톤이 갖추어진 예를들면 탄소, 혹은 강철로 된 고체 주형내 붕소-함유 유리에 매립된 예비 성형체를 1방향성 압축에 의해 제품을 제조할 때 적용할 수 있다. 압축 성형은 적어도 유리의 주요부가 용해상으로 구성될 때 수행한다. 또한 이 경우 본 발명에 의한 붕소-함유 유리를 사용할 때 상기 이점이 이루어진다.

보다 구체적으로, 본 발명은 산화 붕소 함유 유리 또는 가열시 유리를 형성하는 물질이 중량비 48∼52퍼센트 산화붕소, 중량비 46∼50퍼센트 이산화규소 및 중량비 1.5∼2.5퍼센트 산화알루미늄을 함유함을 특징으로 하는 분말을 소결하면서 동시에 등압 압축 성형을 수행하기 이전에, 산화 붕소 함유 유리 또는 가열시 유리를 형성하는, 적어도 그 주요부가 유행상으로 전환되는 유리로 구성된 케이싱으로 예비 성형체를 둘러싸는 것으로써 분체물질로부터 예비 성형된 물체를 등압 압축 성형하여 분체물질의 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기 조성물인 유리에 덧붙여서, 유리에 함유된 산화물의 혼합물을 케이싱 내의 물질로서 사용할 수 있다.

만약 등압 압축 성형중 케이싱을 둘러싸고 있는 압축 매질을 사용한다면 등압 압축 성형을 수행하기 전 유리의 케이싱이 압축매질로 침투할 수 없게 된다. 압축 매질은 아르곤, 헬륨 또는 질소 가스와 같은 가스가 바람직하다.

제조된 제품으로부터 유리의 제거는 물 또는 수증기를 사용하여 수행한다. 많은 경우에 융해 형태의 유리부분을 제품으로부터 벗어나게 하여 부분적으로 유리 케이싱을 제거한 후, 나머지 부분 즉 제품의 가장 가까이에 위치한 유리 부분을 물 또는 수증기로 제거하는 것이 적당하다.

분체물질은 세라믹 물질 또는 금속 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 응용할 수 있는 세라믹 물질의 예로서, 질화규소, 산화질화규소 알루미늄, 질화 알루미늄, 질화 티타늄, 질화 지르코늄, 질화 크로움, 질화붕소와 같은 질화물, 산화알루미늄, 산화 지라코늄, 완전하고 부분적으로 안정화된, 산화 마그네슘과 같은 금속 산화물, 탄화규소, 탄화티타늄, 탄화붕소와 같은 탄화물, 붕소화 타타늄, 붕소화 지르코늄과 같은 붕소화물 뿐만 아니라 그러한 물질의 혼합물들을 들수 있다.

금속물질의 예로서, 그 중에서도 특히, 강철, 철기재합금 예를들면 0.33% C, 0.30%Si, 0.40%Mn, 0.01%P, 0.01%S, 2.8%Cr, 0.6%Mo, 나머지 Fe를 함유하는 3%Cr-Mo-강, 또는 0.18%C, 0.25%Si, 0.60%Mn, 0.01%P, 0.01%S, 11.5%Cr, 0.5%Ni, 0.5%Mo, 0.30%V, 0.25%Nb, 나머지 Fe를 함유하는 Cr-Mo-V-Nb 강, 또는 1.27%C, 0.3%Si, 0.3%Mn, 6.4%W, 5.0% Mo, 3.1%V, 4.2%Cr, 나머지 Fe를 함유하는 합금, 또는 니켈기재 합금중, 예를들면, 0.03%C, 15%Cr, 17%Co, 5%Mo, 3.5%Ti, 4.4%Al, 0.03%B, 나머지 Ni을 함유하는 합금, 0.06%C, 12%Cr, 17%Co, 3%Mo, 0.06%Zr, 4.7%Ti, 5.3%Al, 0.014%B, 1.0%V, 나머지 Ni를 함유하는 합금 등을 들수 있다. 이 단원 및 하기의 명세서에서 퍼센트는 중량비 퍼센트이다.

붕소 유리의 열 팽창계수 때문에, 본 발명은 20∼200℃ 의 온도 범위에서 열팽창 계수가 2.5×10^-6℃^-1∼4.5×10^-6℃^-1, 바람직하게는 3.0×10^-6℃^-1∼4.0×10^-6℃^-1인 분체물질의 제품을 제조하는데 독특한 이점을 제공한다.

본 발명에 의한 붕소-함유 유리는, 상기에서 예시한 어떠한 질화물, 특히 질화붕소를 형성하면서 유리내의 산화붕소와 반응할 수 있는 질화규소, 질화크로움, 질화 알루미늄과 같은 질화물의 형태로 세라믹 물질 제조용으로 사용하는데 특히 적합하다. 그 밖에 유리 케이싱은 예비 성형체와 집적 접촉하도록 배혈하는 것이 바람직하다. 열팽창계수가 유리의 열팽창계수와 가까이에 있는 질화규소 및 주성분으로서 질화규소로 구성된 물질로 매우 바람직한 결과를 수득한다

분체물질이 질화물이 아닌 다른 물질로 구성되어 있다면, 분체물질의 장해층은 케이싱 내의 예비 성형체상에 배열하여 장해층이 케이싱으로부터 예비 성형체 내로 융해 상태로 있는 유리가 침투하는 것을 억제한다. 적어도 이 층의 주요부는 질화붕소 및/또는 케이싱 내의 유리보다 높은 융점을 갖는 유리로 구성될 수 있다. 장해층은 또한 공지된 방법으로, 케이싱으로부터 용해상태에 있는 유리와 접촉하여 융해된 유리를 침투하는 것에 대하여 보다 밀도 있는 질화붕소를 함유하는 층에 제공할 수 있는 분체물질, 예를들면 탄화규소, 질화규소 및 케이싱 내 유리보다 높은 융점을 갖는 유리의 중간층을 갖는 질화붕소의 여러층으로 구성될 수 있다. 또한 유사한 방법으로 예비 성형체상에 적어도 대부분에 있어서 산화붕소화 질화붕소를 형성할 수 있는 질화물, 예를들면 질화규소, 질화크로움 또는 질화 알루미늄으로 구성된 표면층을 발라서 유리의 침투를 억제할 수 있다. 장해층, 또는 그러한 층이 존재하는 기층은, 부틸 아크릴레이트와 같은 접착제를 함유할 수 있는 용매, 예를들면 아세톤, 에탄올, 이소프로판을 또는 다른 알코올 내에 각 층을 형성할 물질의 현탁액에 예비 성형체를 침지하거나 그곳에 살포한 후, 예비 성형체를 건조하여 바를 수 있다.

질화규소 또는 다른 질화물이 예비 성형체의 표면에서, 또는 예비 성형체상에 구비된 질화규소 또는 다른 질화물의 표면층 내에서 질화붕소가 형성하기 위하여는, 유리 케이싱을 둘러싼 예비 성형체가, 소결 온도에서 등압 압축성형에 앞서, 적어도 900℃, 바람직하게는 적어도 1100℃에서 열처리 되어야 한다.

압축 매질을 사용하는 본 발명의 바람직한 구체화에 의하면, 분체물질 제품의 제조는, 산화붕소-함유 유리인 주변의 케이싱과 함께 예비 성형체를 분체물질의 소결이 수행되는 온도에 견디는 개봉된 용기에 넣고 케이싱을 용기의 벽으로 한정된(그 표면의 하부에, 융해물에 등압 압축 성형에 필요한 압력을 압축 매질로써 적용 할 때 예비 성형체가 위치한다) 표면을 갖는 융해물로 전환하여 케이싱을 압축 매질(가스가 바람직하다)에 불침투성으로 한다. 분체의 표면에서 또는 중간층 내에 질화붕소를 형성할 수 있게 하여 분상 물체 내로 유리가 침투하는 것을 방지하기 위하여, 용해물에 등압 압축 성형에 필요한 압력이 가해지기 전에, 상기 기재된 온도까지 가열한다. 이러한 구체화에 의하여, 융해물은 적당한 점도를 가질 수 있고, 예비 성형체상에 발생하는 손상의 위험-물체 얇고 약한 부분을 가질 때 위험은 특히 크다-없이 등압압축 성형중 높은 압력을 사용할 수 있다.

등압 압축 성형 및 세라믹 또는 금속 물질의 소결을 위한 압력 및 온도는 물론 이러한 물질의 형상에 의존한다. 그렇지만, 통상적으로 압력은 적어도 100MPa, 온도는 적어도 1000℃에 이르러야 한다.

본 발명은 또한 분체출발물질로부터 제조된 적어도 몇 개의 부분을 갖는 복잡한 생성물에도 응용할 수 있다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.

[실시예 1]

분말 입자 크기가 5㎛ 미만이고 중량비 약 0.5퍼센트인 자유 규소 및 중량비 1퍼센트의 산화 이트륨을 함유하는 질화 규소 분말을, 제조될 예비 성형된 분상 물체와 거의 똑같은 형상을 갖는 플라스틱, 예를들면 가소화된 폴리비닐 클로라이드 또는 고무의 캡슐에 넣은 후, 캡슐을 밀봉하여 600MPa에서 5분간 압분시킨다. 압분이 끝난 후 캡슐을 제거하고 이렇게 하여 제조된 예비 성형체를 원하는 형상으로 공작한다. 분상 물체는 이론밀도의 약 60퍼센트의 밀도를 가진다.

제1도 및 제2도에 나타낸 분상물인 예비 성형체 10은 허브 11, 웨브12, 림 13 및 블레이드 14를 갖춘 터빈바퀴를 구성한다.

제3도에서 명백하듯이, 분상체를, 사용되는 소결 온도에 저항성이 있는 상단-개방형 용기 15에 넣고 48.8% B₂O₃48.9% SiO₂및 2.3%Al₂O₃를 함유하는 유리의 분말로 된 케이싱 16에 매립한다. 예시된 경우에서 용기는 흑연으로 구성되어 있고 내부에 질화붕소의 방출층 17이 구비되어 있다. 용기의 밑바닥이 기밀이 아니라면, 방출층 17을 바르기 전에, 그 밑바닥에 기밀흑연판, 기밀 질화붕소 또는 몰리브덴호일을 바른다. 이렇게 하여 이 경우에 상기 유리입자에 의해 예비 성형생성물의 주위에 케이싱을 형성한다. 가스가 그 내용물가 함께 용기를 탈기하도록 유도할 수 있는 도관 및 로를 가열하는 장치가 구비된 공지된 형태의 고압로에 하나 또는 그 이상의 용기 15를 설치하고, 가스(아르곤, 헬륨 또는 질소가스가 적당하다)를 공급하여 등압 압축 성형에 필요한 압력을 제공할 수 있다. 고압로에서 예비 성형체는 주위 분밀 케이싱 16인 유리와 같이 우선 약 2시간 탈기한다. 계속되는 배기중 온도는 약 600℃까지 상승한다. 온도 상승은 매우 느리게 하여 압력이 어느 순간중에도 0.1torr를 넘지 않도록 한다. 약 600℃에서 계속되는 배기중 약1시간동안 온도를 유지하여 최종 탈기가 일어나게 한다.

이후, 아르곤, 헬륨 또는 질소 가스를 공급하여 압력이 0.1MPa이고 온도가 1150℃까지 상승하도록 하고 이 온도에서 약 1시간 동안 유지하여 유리 분말이 분상물인 예비 성형체 10을 완전히 둘러싼 비교적 지점도인 용해물을 형성하도록 한다. 이러한 처리후 예비 성형체상에 질화 붕소의 표면층을 형성한다. 다음 동일 한 온도에서 아르곤, 헬륨 또는 질소 가스를 공급하여 마지막 소결 온도에서 압력이 200∼300MPa를 산출하는 압력 수준으로 한다. 다음 온도를 1700∼1800℃, 즉 1시간 동안 질화규소를 소결하는데 적당한 온도까지 상승시킨다. 압력은 동시에 상승한다. 상기 조건하에서 소결에 적당한 시간을 적어도 2시간이다. 완전한 순환 후 로를 적당한 배출온도까지 냉각시킨다. 다음용기 15는 블랭크케익(blank cake)을 함유하여 고화된 유리를 통하여 용기내 분상 물체를 볼 수 있다. 분상 물체는 유리 내 완전히 매립되어 있고, 압축성형중 용해물의 표면 이하에 전체로 위치한다. 융해물이 비교적 저점상일 때 압축 성형에 필요한 고압을 적용할 수 있다는 사실에 의하여, 양호한 재생산성을 갖는 무결점의 제품을 제조할 수 있다. 케익은 배출층 17의 존재 때문에 용기로부터 용이하게 배출된다. 유리 케이싱은 NaOH 또는 다른 알칼리 화합물이 부가될 수 있는 열수로 침출하거나 수증기로 살포하여 제거할 수 있다. 물로 침출하는 것은 상승 온도에서 오오토클레이브 내에서 선택적으로 수행할 수 있다. 대안으로서, 케이싱은 케익을 약 1100℃까지 가열하여 유리부분이 완성된 제품을 벗어난 그 위의 유리막을 남기도록 하여 부분적으로 제거한다. 이 막은 제품으로부터 상기 한 물 또는 수증기에 의해 제거할 수 있다. 유리부분은 용해물이 아직 저점성을 충분히 갖는 동안 완성된 제품을 냉각하는 도중에 선택적으로 제거할 수 있다.

[실시예 2]

알루미늄 규산염-기재 물질의 분리 가능한 주형내에 터빈 디스크에 유사한 모양-예를들면 터빈 블레이드를 인베스트먼트 구조를 위한 핵에 통상적으로 사용되는 바와같은 형-의 공간에 0.18%C, 11.5%Cr, 0.25%Si, 0.5%Mo, 0.60%Mn, 0.01%P, 0.01%S, 0.5%Ni, 0.30%V, 0.25%Nb 나머지 Fe를 함유하는 철기재 합금의 구상 분말을 입자 크기가 800㎛ 미만으로 채운다. 분말을 주형상에서 가벼운 충격으로 진동시키고 1200℃에서 2시간 동안 진공에서 소결한다. 재사용할 수 있는 주형을 냉각한 후 분리하고 공동과 같은 부피를 필수적으로 갖는 다공성 터빈 디스크를 회수한다. 다음에 다공성 터빈 디스크에 입자 크기가 1㎛미만이고, 중량비 96.7퍼센트 SiO₂, 중량비 2.9퍼센트 B₂O₃및 중량비 0.4퍼센트 Al₂O₃로 구성된 높은 융점을 갖는 미세한 입자 분말로 층 두께 0.3㎛로 코팅하여 장해층을 형성한다.

터빈 디스크를 흑연도가니 내에서 실시예 1에서와 같은 종류의 유리입자 덩어리(mass)에 완전히 매립하고, 고압로에서 처리하는 등압 압축 성형을 온도 1200℃에서 압력 100MPa, 1시간 동안 수행하는 것 및 질화붕소의 형성을 위한 온도 증가는 아무런 장해가 필효하지 않은 것의 차이점을 갖고 실시예 1에 기재된 방법으로 수행한다. 기재된 처리에 의하여 분상 물체는 완전히 밀집화 된다.

[실시예 3]

장해층 18로서 고융점 유리의 분말 대신에 입자 크기가 1㎛ 미만인 질화붕소 분말을 사용한다는 차이점을 갖고 실시예 2에 기재된 방법으로 터빈 디스크를 제조한다.

[실시예 4]

장해층으로서 고융점 유리의 분말 대신에, 상하로 정렬되고 각 기층은 0.2㎜의 두께를 갖는 다섯 개의 기층으로 구성된 층을 사용한다는 차이점을 갖는 실시예 2에 기재된 방법으로 터빈 디스크를 제조한다. 예비 성형체의 가장 가까이에 위치한 기층은 질화붕소로 구성되어 있고, 다음 기층은 질화붕소 및 탄화규소의 같은 부피의 혼합물로 구성되어 있고 다음의 기층은 질화 붕소로 구성되어 있고, 다음 기층은 질화붕소 및 탄화규소와 같은 부피의 혼합물로 구성되어 있고 예비 성형체로부터 가장 멀리 위치한 기층은 질화붕소로 구성되어 있다. 질화 붕소는 탄화규소와 같이 입자크기가 0.3∼2㎛이다.

[실시예 5]

질화규소의 터빈 바퀴를 제조하기 위하여 실시예 1에 기재된 동일 한 방법을 탄화규소의 터빈 바퀴를 제조하기 위한 변형에 사용한다. 이 경우에, 용기 15에 설치하기 전에, 입자크기가 5㎛미만으로 표면층의 두께가 약 0.2㎛인 질화규소의 표면층 18으로 예비 성형체를 코팅한다. 질화규소층을 예비 성형체에 고정시켜서, 등압 압축 성형에 앞서 용기 15내에서 예비 성형체를 코팅한다. 질화규소층을 예비 성형체에 고정시켜서, 등압 압축 성형에 앞서 용기 15내에서 예비 성형체를 열처리하는 동안 접촉 표면에서 산화 붕소와 질화 붕소를 형성하는 것이 효율적이다. 질화붕소는 유리가 예비 성형체 내로 침투하는 것에 대하여 장해층의 역할을 한다. 등압 압축 성형은 온도 1900∼2000℃에서 수행한다. 그렇지 않으면, 상기 질화규소에서 기재된 바와같이 동일 한 조건을 사용할 수 있다.

[실시예 6]

0.18%C, 0.25%Si, 0.60%Mn, 0.01%P, 0.01%S, 11.5%Cr, 0.5%Ni, 0.5%Mo, 0.30%V, 0.25%Nb, 나머지 Fe를 함유하고 입자크기가 800㎛미만인 12% Cr-Mo-V-Nb강의 터빈 바퀴를 제조하기 위한 변형에는 탄화규소의 터빈바퀴를 제조하기 위하여 실시예 5에 기재한 동일한 절체를 사용한다. 탄화규소의 터빈 바퀴에서 기재된 바와 유사한 방법으로 질화크로움의 표면층을 제공한다. 이 경우에 질화붕소의 형성을 위한 열처리는 1000℃에서 1시간동안, 등압 압축 성형은 온도 1200℃에서 수행한다. 그렇지 않으면, 상기 탄화규소에서 기재된 바와 동일한 조건을 사용할 수 있다.

[실시예 7]

조성이 1.27%C, 0.3%Si, 0.3%Mn, 6.4%W, 5.0% Mo, 3.1%V, 4.2%Cr,나머지 Fe인 철-기재 합금이고 입자크기가 600㎛ 미만인 분말의 절삭기 제조를 위한 변형에는 탄화규소의 터빈 바퀴 제조를 위하여 실시예 5에서 기재된 동일한 절차를 사용한다. 탄화규소의 터빈 바퀴에서 기재된 바와같은 방법으로, 예비 성형체에 질화 알루미늄의 표면층을 제공한다. 이 경우에 질화 붕소의 형성을 위한 열처리 및 등압 압축 성형 모두 1150℃에서 수행한다. 그렇지 않으면, 상기 탄화 규소에서 기재된 바와 동일한 조건을 사용한다.

[실시예 8]

세라믹 절연이 있는 전기 부싱 제조를 위한 변형에는 상기 질화규소의 터빈 바퀴 제조를 위하여 기재된 동일한 절차를 사용한다. 세라믹 분말의 동심원 케이싱을 냉각 등압 압축 성형을 하는 동안 핵으로서 성분 62% Ni, 28% Mo 및 5% Fe인 니켈-기재 합금의 실린더형 전극이 사용된다. 분말은 4.5% 산화 이트륨이 있는 산화 지르코늄으로 구성되어 있고 입자 크기가 5㎛미만이다. 압축된 물체를 성형하여 공작으로 세라믹 물질로부터 전극의 말단을 제거한다. 실시예 5에서 탄화규소의 터빈 바퀴를 위하여 기재한 바와 동일한 방법으로 조성 물체에 질화 규소의 표면층을 제공한다. 이 경우에 질화붕소의 형성을 위한 열처리 및 등압 압축 성형은 온도 1200℃에서 수행한다. 그렇지 않으면, 상기 탄화규소에서 기재된 바와 동일한 조건을 사용할 수 있다.

실시예 1에서 상기한 유리 대신에, 상기 실시예들에서 50% B₂O₃, 48% SiO₂및 2% Al₂O₃를 함유하는 유리를 사용할 수 있다.

Claims (8)

1. 예비 성형체(10)를 산화 붕소-함유 유리 또는 가열시 유리를 형성하고 적어도 그 주요부가 융해 상으로 전환하는 산화 붕소 함유물질로 구성된 케이싱(16)으로 둘러싼 후, 분말을 소결하면서 등압 압축 성형을 하되, 등압 압축 성형을 케이싱을 둘러싼 기상 압축 매질을 사용하여 수행하고, 케이싱을 압축 매질에 불침투성으로 한 후, 등압 압축 성형을 수행함으로써, 분체 물질로부터 예비성형된 물체를 등압 압축 성형하여 분체 물질의 제품을 제조하는 방법으로서, 산화 붕소 함유 유리 또는 가열시 유리를 형성하는 물질이 48∼52중량 퍼센트의 산화 붕소, 46∼50중량 퍼센트의 이산화 규소 및 1.5∼2.5중량 퍼센트의 산화 알루미늄을 함유함을 특징으로 하는 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 예비 성형체(10)내의 분체 물질의 열팽창 계수가 20내지 200℃의 온도 범위에서 2.5×10^-6℃^-1내지 4.5×10^-6℃^-1임을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 예비 성형체(10)가 산화 붕소와 함께 질화 붕소를 형성할 수 있는 질화물 형태의 세라믹 물질로 구성되어 있고, 유리의 케이싱(16)이 예비 성형체와 직접 접촉하도록 배열되어 있음을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 예비 성형체(10)가 질화 규소 또는 주성분으로서 질화 규소로 이루어진 물질로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 융해 상태의 유리가 케이싱(16)으로부터 예비 성형체(10)내로 침투하는 것을 억제하는 분체 물질의 장해층(18), 또는 그러한 장해층을 형성하는 물질이 케이싱 내부의 예비 성형체 상에 배열됨을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 장해층(18)의 대부분이 질화 붕소 또는 케이싱(16)내 유리 보다 고 융점 유리로 이루어지나, 이들 모두로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
7. 제5항에 있어서, 장해층(18)의 대부분을 형성하는 물질이 산화붕소와 함께 질화 붕소를 형성할 수 있는 질화물로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 케이싱을 압축 매질에 불침투성으로 하였을 때, 예비 성형체(10) 및 케이싱을 분체 물질의 소결을 수행할 온도에 견디는 용기(15)에 넣고, 케이싱(16)을 용기(그 하부에, 등압 압축 성형을 수행할 때 예비 성형체가 위치한다)의 벽으로 한정된 표면을 갖는 융해물로 전환함을 특징으로 하는 방법.

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