JPS59170204A - アルミニウム合金粉末の加圧焼結方法 - Google Patents
アルミニウム合金粉末の加圧焼結方法Info
- Publication number
- JPS59170204A JPS59170204A JP59044789A JP4478984A JPS59170204A JP S59170204 A JPS59170204 A JP S59170204A JP 59044789 A JP59044789 A JP 59044789A JP 4478984 A JP4478984 A JP 4478984A JP S59170204 A JPS59170204 A JP S59170204A
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- JP
- Japan
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- capsule
- powder
- aluminum alloy
- pressure
- sintering
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
- B22F3/1241—Container composition layered
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルミニウム合金粉末の加圧焼結方法に係る
。
。
アルばニウム合金の何形に関しては、従来の鋳造品の成
形処理又は熱鍛処理を用いる以外にも、粉末の圧縮と焼
結とを順次行なう方法が分類である。
形処理又は熱鍛処理を用いる以外にも、粉末の圧縮と焼
結とを順次行なう方法が分類である。
後者のタイプの方法では粉末を圧縮するために２種類の
方式がある。１つは一軸式圧縮である。
方式がある。１つは一軸式圧縮である。
即ち、雌型のキャビティに充填した粉末材料に対して、
プレステーブルに接近する可動雄型を所定の１つの方向
で作用させる。この場合には平均して８００ ＭＰａの
オーダの比較的高い圧力に到達し得る。しかし乍ら、こ
の種の圧縮の欠点は、可動雄型の近傍に存在する粉末層
が最も強く圧縮され雌型の側壁に押付けられること、及
び、このため生じた摩擦によって下部の層に伝達される
圧縮力がそれだけ減少し従って得られる製品の密度が均
一でなく高さに沿って減少することである。このような
製品の不拘゛１イ性によシ製品の機械的特性が場所によ
って異なる。勿論、２つの可動雄型を有するプレスを使
用するか又はステアリン酸塩の如き欄滑剤を添加すれば
、前記の欠点を軽減することはできるが、多くの場合、
軽減の程度は小さく所望の均質性を得るには至らない。
プレステーブルに接近する可動雄型を所定の１つの方向
で作用させる。この場合には平均して８００ ＭＰａの
オーダの比較的高い圧力に到達し得る。しかし乍ら、こ
の種の圧縮の欠点は、可動雄型の近傍に存在する粉末層
が最も強く圧縮され雌型の側壁に押付けられること、及
び、このため生じた摩擦によって下部の層に伝達される
圧縮力がそれだけ減少し従って得られる製品の密度が均
一でなく高さに沿って減少することである。このような
製品の不拘゛１イ性によシ製品の機械的特性が場所によ
って異なる。勿論、２つの可動雄型を有するプレスを使
用するか又はステアリン酸塩の如き欄滑剤を添加すれば
、前記の欠点を軽減することはできるが、多くの場合、
軽減の程度は小さく所望の均質性を得るには至らない。
第２は等圧式圧縮である。即ち、粉末を、ゴム又はプラ
スチック材料の如きｏ］′撓性且つシール性の材料から
成る金型に入れ、金型を流体に浸漬し、流体に対して圧
力を作用させる。とのような等圧式圧縮の利点は、製品
の全部の場所で均一な密度が得られること、従って、均
質な機械的特性が得られることである。しかし乍ら、こ
の種の圧縮で許容され得る圧力は３００ ＭＰａ以下で
ある。即ち、一方向プレスで達成し得る圧力よシ小さい
。
スチック材料の如きｏ］′撓性且つシール性の材料から
成る金型に入れ、金型を流体に浸漬し、流体に対して圧
力を作用させる。とのような等圧式圧縮の利点は、製品
の全部の場所で均一な密度が得られること、従って、均
質な機械的特性が得られることである。しかし乍ら、こ
の種の圧縮で許容され得る圧力は３００ ＭＰａ以下で
ある。即ち、一方向プレスで達成し得る圧力よシ小さい
。
いずれの圧縮方式を使用する場合にも、粉末の単なる冷
間圧縮によシ得られた製品は、確かに比較的高い強度を
有するが、塑性が完全に欠如してお９しかも多孔性が大
きい。このため圧縮後に６焼結”と指体される熱処理に
よって締固めを行なう。即ち６焼結”中に、粉末粒子間
の境界を消失させる。との結果得られた製品は、多孔性
が小さく塑性が良い。しかし乍ら製品の機械的特性は従
来の冶金で得られる製品の機械的特性とは依然としてか
なシの違いを有している。
間圧縮によシ得られた製品は、確かに比較的高い強度を
有するが、塑性が完全に欠如してお９しかも多孔性が大
きい。このため圧縮後に６焼結”と指体される熱処理に
よって締固めを行なう。即ち６焼結”中に、粉末粒子間
の境界を消失させる。との結果得られた製品は、多孔性
が小さく塑性が良い。しかし乍ら製品の機械的特性は従
来の冶金で得られる製品の機械的特性とは依然としてか
なシの違いを有している。
しかし乍ら、圧縮と焼結とを単一処理として組合せると
焼結製品の特性を顕著に改良し得ることが判明した。こ
のような処理は加圧焼結又は熱間圧縮と指体される。
焼結製品の特性を顕著に改良し得ることが判明した。こ
のような処理は加圧焼結又は熱間圧縮と指体される。
加圧焼結は、前記の２種類の圧縮方式のいずれにも使用
し得る。例えば−軸式では雄型の圧力を粉末に作用させ
るとき同時に雌型を加熱する。また等圧式では先ず金属
カシセルに粉末を入れ、次に、アルコ゛ン又は窒素の如
き不活性の高温ガスを用いて圧力を作用させると同時に
適当な温度に加熱する。
し得る。例えば−軸式では雄型の圧力を粉末に作用させ
るとき同時に雌型を加熱する。また等圧式では先ず金属
カシセルに粉末を入れ、次に、アルコ゛ン又は窒素の如
き不活性の高温ガスを用いて圧力を作用させると同時に
適当な温度に加熱する。
しかし乍ら加熱の際に、各圧縮方式に固有の欠点が見ら
れる。即ち、−軸式では圧縮状態が製品の場所によって
違っておりこのため機械的特性が均質でない。等圧式で
は圧力が３００ ＭＰａに制限されるという欠点に加え
て、圧力と温窄との昇降サイクルの持続時間が一軸式の
場合に比べて比穀的長いという問題がある。
れる。即ち、−軸式では圧縮状態が製品の場所によって
違っておりこのため機械的特性が均質でない。等圧式で
は圧力が３００ ＭＰａに制限されるという欠点に加え
て、圧力と温窄との昇降サイクルの持続時間が一軸式の
場合に比べて比穀的長いという問題がある。
従って本出願人の目的は、−軸式で常用されるサイクル
時間と圧力とを使用ししかも等圧式で通常得られる均／
ｌｔな特性の製品を得ることが可能な加圧焼結方法を開
発し提供することである。
時間と圧力とを使用ししかも等圧式で通常得られる均／
ｌｔな特性の製品を得ることが可能な加圧焼結方法を開
発し提供することである。
この方法では、粉末を予めカシセルに入れて使用する。
この方法の特徴は、焼結温度での粘度１０２乃至１０５
ポアズの安定な可融性ガラス質物質でカプセルを被覆し
、一方向ブレス内でカシセルを圧縮することである。
ポアズの安定な可融性ガラス質物質でカプセルを被覆し
、一方向ブレス内でカシセルを圧縮することである。
従って本発明では先ず、処理すべき金属粉末を６カプセ
ル封入”する。これは、ばらの粉末材料を最終製品とほ
ぼ同様の形状のカプセルに充填する等圧式熱間圧縮のス
テップの１つと同様である。
ル封入”する。これは、ばらの粉末材料を最終製品とほ
ぼ同様の形状のカプセルに充填する等圧式熱間圧縮のス
テップの１つと同様である。
更にこの充填の際、カプセルを振動させて粉末を圧縮し
緻密性を良くすることも可能である。充填後、カプセル
を真空ポンプに接続し、カプセルに含まれた空気をカプ
セルから抽出し粉末のガス抜きを行なう。その後にカシ
セルをシールする。
緻密性を良くすることも可能である。充填後、カプセル
を真空ポンプに接続し、カプセルに含まれた空気をカプ
セルから抽出し粉末のガス抜きを行なう。その後にカシ
セルをシールする。
前記の処理は、焼結製品の内部で多孔性を生じる恐れの
あるガスがカプセルの内部に閉込められることを阻止す
るために行なわれる。
あるガスがカプセルの内部に閉込められることを阻止す
るために行なわれる。
カプセル構成材料は、加熱と圧縮との際にカプセルに与
えられる応力の作用下で破裂しないで変形し得べく十分
な可鍛性と薄さとを有していなければならない。また、
粉末に対する汚染作用を有していてはならない。このカ
プセルは例えば、Ａ−Ｇ３即ち約３係のマグネシウムを
含むアルミニウム合金のシートから製造され得る。
えられる応力の作用下で破裂しないで変形し得べく十分
な可鍛性と薄さとを有していなければならない。また、
粉末に対する汚染作用を有していてはならない。このカ
プセルは例えば、Ａ−Ｇ３即ち約３係のマグネシウムを
含むアルミニウム合金のシートから製造され得る。
このカプセル封入処理の変形では、予め冷間圧縮した粉
末をカプセルに導入する。この場合にも、閉鎖以前のガ
ス抜きは必要である。
末をカプセルに導入する。この場合にも、閉鎖以前のガ
ス抜きは必要である。
このカプセルを次に本発明方法で処理する。即ち、先ず
カプセルの全表面をガラス質物質で被覆する。この物質
は種々の組成を有することができ、例工ば特にアルミニ
ウム強化ガラスの製造に於いて知られる組成の物質を使
用し得る。但しガラス質物質は、可融性であること及び
処理粉末の焼結温度に近い温度で液体を形成することが
できこの液体の粘度が処理温度で１０ 乃至１０ｆ！ア
ズであることという特性を有していなければならない。
カプセルの全表面をガラス質物質で被覆する。この物質
は種々の組成を有することができ、例工ば特にアルミニ
ウム強化ガラスの製造に於いて知られる組成の物質を使
用し得る。但しガラス質物質は、可融性であること及び
処理粉末の焼結温度に近い温度で液体を形成することが
できこの液体の粘度が処理温度で１０ 乃至１０ｆ！ア
ズであることという特性を有していなければならない。
この物質の粘度は、カプセルの表面に付着できる
１ように過度に低くないこと、及び、流体として維
持されるように過度に置くないことが必要である。
１ように過度に低くないこと、及び、流体として維
持されるように過度に置くないことが必要である。
更にこの物質は、処理の持続中、安定でなければならな
い（即ち特に再結晶してはならない）。
い（即ち特に再結晶してはならない）。
カプセルの被膜は、ガラス質物質のガン吹付け、ブラシ
塗装、融浴浸漬又は別の任意の適当な方法で形成し得る
。被膜は均一であるのが好ましい。
塗装、融浴浸漬又は別の任意の適当な方法で形成し得る
。被膜は均一であるのが好ましい。
前記の如く被覆されたカプセルを次に、カプセルの形状
に極めて近い形状の一方向ゾレスの雌型に入れ、４５０
乃至５５０°Ｃの範囲の焼結温度に加熱し、８００ Ｍ
Ｐａにも達する圧力を作用させ得る雄型を作用させる。
に極めて近い形状の一方向ゾレスの雌型に入れ、４５０
乃至５５０°Ｃの範囲の焼結温度に加熱し、８００ Ｍ
Ｐａにも達する圧力を作用させ得る雄型を作用させる。
使用粉末の種類に適した適当な圧力及び温度の条件下で
所定時間維持後、切削又は化学処理を用い、カプセル壁
とガラス質物質とから成る被膜を得られた製品から除去
する。
所定時間維持後、切削又は化学処理を用い、カプセル壁
とガラス質物質とから成る被膜を得られた製品から除去
する。
この製品を試験すると、製品の種々の部分で測定された
硬度、機械的強度及び伸び率の如き機械的特性の各々が
等圧式圧縮の場合と同様の顕著な均一性を有するという
驚異的な結果が得られた。
硬度、機械的強度及び伸び率の如き機械的特性の各々が
等圧式圧縮の場合と同様の顕著な均一性を有するという
驚異的な結果が得られた。
このような現象は、ガラス質物質の果す機能によって説
明され得る。即ち、ガラス質物質は加熱されると、等圧
式圧縮で使用される流体と同様に挙動する。即ち、雄型
から与えられる圧力を１つの特定方向に伝達せず製品の
全部の面に亘って均等に分布させる。従って本発明方法
によれば、−軸式圧縮と等圧式圧縮との各々に特有の利
点を１つの方法に結集させしかも各々の欠点を除去する
ことが可能である。更にこの方法は、極めて高い温度と
圧力とを同時に用いて一軸デレス内で行なうことが可能
である。
明され得る。即ち、ガラス質物質は加熱されると、等圧
式圧縮で使用される流体と同様に挙動する。即ち、雄型
から与えられる圧力を１つの特定方向に伝達せず製品の
全部の面に亘って均等に分布させる。従って本発明方法
によれば、−軸式圧縮と等圧式圧縮との各々に特有の利
点を１つの方法に結集させしかも各々の欠点を除去する
ことが可能である。更にこの方法は、極めて高い温度と
圧力とを同時に用いて一軸デレス内で行なうことが可能
である。
本発明の実施例を以下に説明する。
マグネシウムと徂鉛と銅と共に合金を形成しているＦＩ
ＳＣＨＥＲ粘度１５蝉の粉末アルミニウムを直径１２．
５ＣｒＩＬ１高さ３０αの円筒状カプセルに充填した。
ＳＣＨＥＲ粘度１５蝉の粉末アルミニウムを直径１２．
５ＣｒＩＬ１高さ３０αの円筒状カプセルに充填した。
カプセルは、厚さ０．２ｃｒＩＬのＡ−Ｇ３型アルミニ
ウム合金シートから成り、真空ボンデ装置に接続するた
めの管を備えた力・ぐ−を有する。カプセルを真空にし
、管を溶接で閉鎖する。次にカプセルを加熱し、吹付は
ガンを用いカプセルのシートと接触して融解するガラス
質物質の薄膜で被覆する。このように被覆されたカプセ
ルを、カプセルとほぼ同様の直径の一方面プレスの雌型
に入れ、次に５００°Ｃに加熱する。次にプレスの雄型
を下降させて７００ ＭＰａの圧力を作用させ、この圧
力を５分間維持する。雄型を上昇させ、カプセルを取出
し、切削して焼結製品の被膜を完全に除去する。次に焼
結製品にＴ６タイプの熱処理を行なって、表面の種々の
場所でプリネル硬度を測定した。得られた値は１６０乃
全１７０の範囲であった。
ウム合金シートから成り、真空ボンデ装置に接続するた
めの管を備えた力・ぐ−を有する。カプセルを真空にし
、管を溶接で閉鎖する。次にカプセルを加熱し、吹付は
ガンを用いカプセルのシートと接触して融解するガラス
質物質の薄膜で被覆する。このように被覆されたカプセ
ルを、カプセルとほぼ同様の直径の一方面プレスの雌型
に入れ、次に５００°Ｃに加熱する。次にプレスの雄型
を下降させて７００ ＭＰａの圧力を作用させ、この圧
力を５分間維持する。雄型を上昇させ、カプセルを取出
し、切削して焼結製品の被膜を完全に除去する。次に焼
結製品にＴ６タイプの熱処理を行なって、表面の種々の
場所でプリネル硬度を測定した。得られた値は１６０乃
全１７０の範囲であった。
上記の結果よシ、本発明は、４５０乃至５５０℃の温度
範囲内で一方面プレスを使用するだけで等圧プレスと同
様の製品の均質性を得ることができ、更に一方面プレス
の本来の利点を維持していることが明らかである。
範囲内で一方面プレスを使用するだけで等圧プレスと同
様の製品の均質性を得ることができ、更に一方面プレス
の本来の利点を維持していることが明らかである。
本発明は、従来の冶金によシ得られる＊ｉと同等又はよ
シすぐれた均質な特性を有する製品を得るために粉末冶
金に於いて使用される。これらの製品はブランクであっ
てもよく、完成品であってもよい。
シすぐれた均質な特性を有する製品を得るために粉末冶
金に於いて使用される。これらの製品はブランクであっ
てもよく、完成品であってもよい。
Claims (6)
- （１）予めカプセル内に配置され一方向プレス内で圧縮
されたアルミニウム合金粉末を圧力下で焼結するために
、焼結温度での粘度が１０２乃至１０５ポアズの範囲で
ある安定な可融性のガラス質物質の薄膜でカブセルを被
覆することを特徴とするアルミニウム合金粉末の加圧焼
結方法。 - （２） カプセル内に配置された粉末を加圧焼結以前
に真空下でガス抜きすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の方法。 - （３）粉末が、カプセル内に配置される前に先ず圧縮さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 - （４） カブセルが３％のマグネシウムを含むアルミ
ニウム合金から成ることを特徴とする特許 □請
求の範囲第１項に記載の方法。 - （５）加えられる圧力が８００ ＭＰａに到達し得るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （６）焼結温度が４５０乃至５５０℃であることを特徴
とする特許請求９顯囲第１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8304343 | 1983-03-10 | ||
| FR8304343A FR2542228B1 (fr) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Procede de frittage sous pression de poudres d'alliages d'aluminium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170204A true JPS59170204A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=9286945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59044789A Pending JPS59170204A (ja) | 1983-03-10 | 1984-03-08 | アルミニウム合金粉末の加圧焼結方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4534937A (ja) |
| EP (1) | EP0119939B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59170204A (ja) |
| DE (1) | DE3460496D1 (ja) |
| FR (1) | FR2542228B1 (ja) |
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| DE69315492T2 (de) * | 1992-07-02 | 1998-04-02 | Sumitomo Electric Industries | Stickstoff-verdichtete Sinterlegierungen auf Aluminium-Basis und Verfahren zur Herstellung |
| RU2174456C1 (ru) * | 2000-09-07 | 2001-10-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Способ получения полуфабрикатов из композиционного материала с низким коэффициентом линейного расширения |
| US20140209466A1 (en) | 2013-01-31 | 2014-07-31 | Wyatt Technology Corporation | Corrosion resistant electrodes for electrophoretic mobility measurements and method for their fabrication |
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| DE1065997B (ja) * | 1955-02-12 | 1959-09-24 | ||
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-
1983
- 1983-03-10 FR FR8304343A patent/FR2542228B1/fr not_active Expired
- 1983-03-29 US US06/479,900 patent/US4534937A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59044789A patent/JPS59170204A/ja active Pending
- 1984-03-08 EP EP84420041A patent/EP0119939B1/fr not_active Expired
- 1984-03-08 DE DE8484420041T patent/DE3460496D1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4974107A (ja) * | 1972-11-17 | 1974-07-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2542228B1 (fr) | 1985-08-02 |
| US4534937A (en) | 1985-08-13 |
| DE3460496D1 (en) | 1986-09-25 |
| FR2542228A1 (fr) | 1984-09-14 |
| EP0119939B1 (fr) | 1986-08-20 |
| EP0119939A1 (fr) | 1984-09-26 |
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