JPS6029407A - 合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は異種元素相互間に溶解度を有しないかもしくは
溶解度の小さい、換言すれば固溶しないかもしくは固溶
しにくい金属から合金を製造する方法に関する。

互いに溶は合わない成分から成る系に属する合金体とし
ては、まずＷ−Ｃ！ｕ、　Ｗ−Ａｇ、　Ｍｏ−Ａｇ。

Ｎｉ−Ａｇ等の成分系の接点材料が挙けられ工業的（二
も重要性を持っており、それぞれの成分系に合った目的
に利用されている。

また近年、各種複合材料の急速な発展に伴ない、互いに
溶は合わない合金系が従来にない特異な興味ある物性を
有し、さらに最終生成相の組織は２合金の組成系や固溶
の度合によりさまざまであるが、固溶体、もしくは化合
物の混合組織、さらには人為的に形成された共晶組織等
になることから太いに注目されており９種々の合金系で
研究・試作が活発に行なわれている。

これらの互いに溶は合わない合金を製造する方法として
は、実験的には融体超急冷法、蒸着法、スパッタ法等が
用いられているが、工業的には粉末冶金法によるのが量
産性、低価格の点から有利である。

しかし、原料粉末を圧粉成形したのち焼結する旧来の粉
末冶金的手法によると、互いに溶は合わない成分系にお
いては、単一金属圧粉体の焼結特性がそのまま適用され
、焼結は低融点金属の融点において行なわれることが望
ましい。

しかし高温においては各自特有の結晶化および再結晶が
行なわれるが、互いに相手金属の結晶成長ならびに粒成
長を大きく阻害する傾向が認められている。この結晶成
長ならびに粒成長を人為的に抑制する場合においては好
ましいことであるが、この結果結晶内部に大きなひずみ
が蓄積され一般的には好ましくない。さらに上記焼結は
低融点金属の融点付近で行なわれるため液相が現われ、
いわゆる液相焼結となりこの冷却過程では液相が凝固に
より収縮して欠陥を形成したり、また一部の場合は膨張
して内部ひずみを残すこと（−なる。

そこで本発明者らは上記焼結過程において温度以外のエ
ネルギーとして静水圧を印加することにより、結晶成長
ならびに粒成長を好ましい程度に促進させ、また上記液
相焼結の冷却過程において生じる凝固収縮に起因する欠
陥は皆無にすることが可能で、さらに膨張による内部ひ
ずみを再結晶により開放させ得ることを知見し。

本発明に至ったものである。

すなわち本発明は、異種元素相互間に溶解度を有しない
かもしくは溶解度の小さい少なくとも２種以上の原料粉
末から成る混合粉末を熱間静水圧プレス用容器に充填密
封し、これを高温高圧ガス雰囲気下で熱間静水圧プレス
処理して緻密な焼結体を形成するに当り、該充填密封さ
れた混合粉末に対し、最も融点の低い原料粉末の再結晶
温度以上かつ最も融点の高い原料粉末の溶融点未満の温
度範囲で、しかも該温度範囲において溶融相の蒸気圧よ
りも高くかつ未溶融状態にある原料粉末の変形応力より
も高い圧力で熱間静水圧プレスすることにより合金を製
造する方法である。

ここでまず熱間静水圧プレスの加熱条件とし−ては、最
も融点の低い原料粉末の再結晶温度以上かつ最も融点の
高い原料粉末の溶融未満が好ましく、成分元素間の拡散
の難易、固溶の度合により決定される。最も融点の低い
原料粉末の再結晶温度未満では焼結速度が遅く、また、
最も融点の高い原料粉末の溶融点以上では原料粉末が完
全に溶融状態となってしまい所望の物性を有する合金が
得られなくなる。

次いで加圧条件としては、上記加熱温度における溶融相
の蒸気圧よりも高くかつ未溶融状態にある原料粉末の変
形応力よりも高い圧力が好ましい。溶融相の蒸気圧より
も低くまたは未溶融状態にある原料粉末の変形応力より
も低い場合は焼結がほとんど進行しないか、進行しても
海綿状の焼結体が得られ好ましくない。

次に実施例を用いて本発明を説明する。

〈実施例−１＞Ａｇ−Ｒｕ合金 Ａｇ粉末とＲｕ粉末を用いてＡｇ−２０ｗｔ％Ｒｕの比
率になるようによく混合した後、この混合粉末をステン
レス製容器に充填密封した。このときのステンレス容器
内の真空度は１０　’　Ｔｏｒｒ以下であった。次にこ
の容器を’Ｉ［Ｉ［］［］℃、　１３００に’ｌ／、ｄ
の条件下で熱間静水圧プレスを行ないφ３［１１［］０
朋の円柱材を作製した。木材を従来の銀糸接点材料と種
々の特性を比較測定したところ、接触抵抗は従来材とほ
ぼ同等の５０μΩであり、また耐放電消耗特性は従来材
に比べ５０％９通常の溶解法で作製されたＡｇ−Ｒｕ合
金よりも１０％向上していた。

〈実施例−２）Ｆｅ−Ｃｕ合金 Ｆｅ粉末とＣｕ粉末を用いてＦＦ３−１Ｄｗｔ％Ｃｕの
比率になるようによく混合し、〈実施例−１〉と同一条
件の下で熱間静水圧プレスでφ３０Ｘ１００間の円柱材
を作製した。これをさらに線引加工によりφ１，５間の
線材を得た。この時の磁気特性を従来の溶解法による場
合と比較すると次のようになる。

臥Ｔ傘８ 本発明例の方が従来法に比べ角形比（Ｂ＋ｎｏ／Ｂｒ）
が向上してお情、半硬質磁性材料としてより好ましい結
果が得られている。

その他Ｆｅ−Ａｇ、　Ｎｉ−Ａｇ、　Ｎｉ−Ｆｅ−精工
類元素等についても実験を試みた結果、従来の溶解法で
は困難であった薄板ならびに細線が容易に作製できた。

以上述べた如〈従来の溶解法では製造困難な合金系にお
いて、粉末冶金法を用いた本発明により製造することが
可能であるとともに１機械的性質、電気的性質、磁気的
性質が向上し、実用上極めて有効である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異種元素相互間に溶解度を有しないかもしくは溶解
   度の小さい少なくとも２種以上の原料粉末から成る混合
   粉末を熱間静水圧プレス用容器に充填密封し、これを高
   温高圧ガス雰囲気下で熱間静水圧プレス処理して緻密な
   焼結体を形成するに当り、該充填密封された混合粉末に
   対し、最も融点の低い原料粉末の再結晶温度以上かつ最
   も融点の高い原料粉末の溶融点未満の温度範囲で、しか
   も該温度範囲において溶融相の蒸気圧よりも高くかつ未
   溶融状態にある原料粉末の変形応力よりも高い圧力で熱
   間静水圧プレスすることを特徴とする合金の製造方法。 以下余日