JPS6082648A - 高強度・難加工材の成形法 - Google Patents

高強度・難加工材の成形法

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JPS6082648A
JPS6082648A JP58188908A JP18890883A JPS6082648A JP S6082648 A JPS6082648 A JP S6082648A JP 58188908 A JP58188908 A JP 58188908A JP 18890883 A JP18890883 A JP 18890883A JP S6082648 A JPS6082648 A JP S6082648A
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B1/00Single-crystal growth directly from the solid state
    • C30B1/02Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
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    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/52Alloys

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高強度・難加工材の成形法に関するものであ
る。
例えば、ガスターヒン発動機工業では、発動機の設計基
準から良好な高温強度及び酸化−腐食抵抗性をもつ合金
の使用が要求される。この要求に応えて多数の合金が開
発、応用され、それによって高温強度への要求は満足さ
れたが、それは一般に合金の成形性能を犠旧にした上で
達成されたものであった。しかしながら、厳雀な公差に
応じて成形された複雑な形状の何千個もの部品からなる
ジェット発動機の製作では、合金の成形性能が、その有
用性の度合を決定する上での主要なファクターとなる。
多くの工業では、この成形性能の問題の解決を、便宜的
に合金化学の変更によって計ることかriJ能であるが
、ガスタービン発動機用合金に1111:課される関連
基準は非常に多数存在するので、合金化学を変更するか
否かにかかわらず、成形法自体の改良は必至である。
本発明の目的は、高強度・難加工材を、切削によること
なく、散布な公差に応じて容易に複雑多様な形状の製品
に成形することができ、しかも製品に所望の材料特性分
布をもたせ、且つ従来法のものよりも高強度なものとす
ることができる成形法を提供することにある。
1−記I」的を達成するだめの本発明の成形法は、]j
、スj強度・難加工材からなる極細線であって、その内
81(か第1次再結晶により超微細結晶状態にあり、か
つその極細線の表面または内部に極細線の長さ方向に配
向された結晶粒成長阻害域があるものの多数を束ね、こ
れをバルク化すると共に所要の形状に成形した後に、第
2次再結晶温度において結晶粒粗大化熱処理を施すこと
により、上記超微細結晶を結晶粒成長阻害域に沿って成
長させ、あるいは予め第2次再結晶温度において結晶粒
粗大化熱処理を施しておいて、それをバルク化すると共
に所要の形状に成形することを特徴とするものである。
次に、本発明の成形法について、図面を参照しながらさ
らに詳細に説明する。
本発明によって成形される高強I=・難加工材としては
、Ni、Ti、Go、Mo、W、Fe、C:r、AI、
Ta、Nb基等の耐熱材料を例示することができ、これ
らは後述するような溶融法や塑性加工法等で極細線に加
工される。溶融法の場合は、極細線の成形後にさらにひ
ずみを付与することが望ましい、 −に記極細線としては、直径が約 100gm以下、好
ましくは数pLI11程度となるように加工したものを
用い、この極細線は直径がほぼ同じものを束ねたり、直
1ヂが異なる複数種のもの、あるいは異種材料で構成し
たもの等を束ねて用いることができる。
このような高強度・難加工材製のひずみ付与極細線は、 (j) その必要量を束ね、高温静水圧プレスあるいは
低温静水圧プレス・焼結等により第1次再結晶温度近傍
でバルク状態に加工することにより第1次再結晶を発現
させ、それにより、非常に細かい粒子サイズのB微細結
晶粒に調製すると同時に、バルク状fE、加工時の固体
拡散を容易にする。
第1図Aは、上記バルク状態に加工した極細線の末を例
示し、同図B、Cは極細線と直交する断tfn及び・1
1行する断面を拡大して示している。
これらの図に示しているように、バルク状態にした極細
線のブロックlは、その各極細線2の表面が予めMC炭
化物(Mは金属)3によって被覆されている場合、多く
の超微細結晶粒4が極細線被覆状のMC炭化物3で囲ま
れた状態にある。また、極細線の加工に際して、その極
細線の表面だけでなく、内部にMC炭化物を極細線の長
さ方向に配向させておくこともでき、さらに高強度・難
加工材がMC炭化物を生成しないものである場合には、
結晶粒の成長を阻害する非金属介在物、例えば、直交、
 O,、The2. Y2O,等を極細線の製造時に添
加し、それらを極細線内においてその長さ方向に配向さ
せておくこともできる。これらのMC炭化物あるいは非
金属介在物は、後述する結晶粒粗大化熱処理において結
晶粒成長阻害域として機能するものである。
、)−記加工に際して、極細線のブロツクを粒子サイズ
のa微細化のために加熱する温度は、極細線にひずみ伺
与のために予め与えた加工度、加熱時間等に応じて選択
されるが、一般的には第1次再結晶温度に対して±30
0°C程度の範囲に設定される。
第11図Aのような状態にある極細線2のブロック1は
、次いで、 (I2〉 熱1rf塑性発現温度、即ち、第1次再結晶
温度とそれよりも 200°C程度低い温度範囲におい
て、加熱ダイス([4示せず)中で圧縮荷重Pにより鍛
造し、第2図に示すように所望の最終製品形状あるいは
それに近い形状を有する鍛造品5を得る。
]二記鍜造品5は、各極細線2が塑性変形しながら鍛造
品5の形状に沿って繊維状に走っているが、鍛造に際し
てその極細線2を製品において強度を必要とする方向に
配向させるように配慮することが必要である。なお、上
記鍛造を行っても、各極細線2内における超微細結晶粒
4は第1図の第1次tIf結晶状態のままである。
4二記工程において、多数の極細線をバルク状態に成形
する段階で最終製品形状あるいはそれに近い形状に成形
できた場合には、熱可塑性発現温度での#2造丁程は必
要がない。この場合、上記■のバルク化温度をド記■の
熱処理温度として、ド記(′φを省略することも可能で
ある。
次に、上述したところによって得られた成形品を高強度
状態にもたらすために、 1、ψ 第1次再結晶温度よりも高い温度で熱処理し、
それにより上記超微細結晶粒を第2次再結晶の発現によ
り粗大化させる。
即ち、上記第2図の鍛造品5の結晶粒を粗大化するため
にそれを第1次再結晶温度よりも高い第2次再結晶温度
に加熱すると、各超微細結晶粒4は、第3図に示すよう
に1MC炭化物3に囲まれた領域内においてその炭化物
の走る方向に沿って成長し、アスペクト比の大きい粗大
結晶粒6となる。そのアスペクト比はl:2〜l:10
0程度であることが望ましい。
さらに、本発明は、上記■→(印→(沙の工程を■→(
j)の順て行うことも可能である。即ち、極細線自体に
熱処理を施し、結晶粒のアスペクト比をl°2〜i :
 tooに調整し、その後上記■のバルク化を行うこと
によって最終形状あるいはそれに近い形状を(する方法
である。このバルク化の、温度は、特に上記のような制
限はなく、真密度比が得られる1ム11度であればよい
般に、高強度・難・加工材としては、第2相の粗大偏析
を防ぐために、アトマイズ粉末が用いられるか、粉末の
固化時にMCタイプの炭化物が粉末界面に析出する。こ
れは、ニッケル基スーパーアロイの一例であるI N 
−100(米国ザ命インターナショナルeニッケル書カ
ンパニーの商品名)の)欠化物の高温における挙動を示
した第4図(H,E。
GOLLINS: Transactions of 
the ASM、82 (1989) 。
82)かられかるように、合金を高温にもたらしたとし
ても消滅しないばかりか、高温クリープ強度な低1・さ
せる最大の開国となる。本発明は、前記極細線表面ある
いは界面析出したMC炭化物、あるいは分散された非金
属介在物左右動に利用して所望の方向に高強度を持つ製
品を成形しようとす、るものである。即ち、極細線表面
、MC炭化物あるいは非金属介在物を、製品において強
度を必要とする方向に配列させることにより、製品使用
時の負荷方向には」二記MC炭化物等の影響が完全に除
去できる。
また、これらMC炭化物等は結晶粒の成長を抑制する。
これは一般には結晶粒粗大化熱処理に悪影響を及ぼす因
子になるが、第り図に示すように、MC炭化物が極細線
被覆状に析出した状態にあっては、結晶粒粗大化熱処理
時に、第3図に示すように、結晶粒のアスペクト比を増
大させ、即ち製品使用時の強度を必要とする方向に結晶
粒を伸長させることが可能となって、高温クリープ強度
を著しく上昇させることができる。
高強度・難加工材の一例として、米国ザ・インターナシ
ョナル・ニッケル中カンノくニーの二・ンケル基スーパ
ーアロイI N −100(商品名)を川し)た場合、
上記極細線を多数束ねて、それらを第1次I11結晶温
度である1150°Cの前後において、高温静水圧によ
り所定形状に圧縮成形しながら1時間保持すれば、第1
図Aに示すように、もとの極細線2の外表面にM C”
fjJj化物が析出し、同図B、Cに示すように、その
極細線2内では超微細結晶粒4が111られる。次いで
、第1図Aのようなブロック1は、超塑性発現温度、即
ち950〜1150 ’Oにおいて加熱ダイス中で辻縮
荷重Pにより鍛造され、第2図に一例を示すように、も
との極細線2は強度を必要とする方向に配列された状態
となり、さらにそれ1150〜1250°Cで1時間以
上15時間以内の熱処理を行うことにより、第3図に示
すような組織をイlすることができる。
上記極細線は、各種の手段によって形成することができ
、例えば溶融法や塑性加工法を用いることができる。
溶融法による場合には、第5図〜第8図に示すような装
置をそれぞれ用いることができる。
¥85図において、11は容器、12は高周波加熱コイ
ル、13は冷却器、14は巻取機を示し1.上記加熱コ
イル12によって溶融状態とした溶融金属15を容器1
1から線状に引き出し、その途中で水あるいはl・ライ
アイス等を冷却源とする冷却器13で冷却しながら巻き
取るようにしている。上記溶融金属15は、その液面上
における火薬の爆発力で線状に押出すようにしたり、容
器11から線状に吐出される溶融金属15を一対のロー
ラにより挟んで冷却・成形することもできる。
第6図は、アロイパウダーあるいはエレメントパウダー
等の粉末材料16を容器11の出口伺近に配置した加熱
コイル12で部分的に溶融するようにしたものであり、
第7図は、溶融金属15を収容した容器18を回転させ
ながら容器18の周辺に位置する引掻き棒20により溶
融金属15を金属細線19として引き出すようにしたも
のであり、第8図は、溶融金1415の表面で回転体2
1を回転することにより表面の溶融金属15を金属細線
19として引き出すようにしたものである。
l−記装置によって得られた極細線はアモルファスまた
はそれに近いことが望ましく、ざらに1士上記極細線に
線引加工を施すのかより望ましい。なぜなら、後の工程
での同化時に固体拡散が生じやすく、また熱可塑性が得
られ易いためである。さらに、に記溶融法による金属細
線の成形及び線引き加工は、−木ずつまたは複数本を束
ねて同時に行うことも41丁能である。
また、塑性加工法による極細線の成形には、以下のよう
な各種の手段を用いることができる。
1)極Al11線材料の溶製材をスウェリングの後引抜
く 。
2)極細線材料のアロイパウダーあるいはニレメン)・
パウダー等の粉末を、第9図に示すような容器23か缶
渭t −e P左面ンf−ピストン96でλγ圧押出し
することにより金属細線25とし、必要に応じてそれに
引抜き加工を施す。
35上記粉末をプレス、焼結後にスウェリングし、それ
を引抜き加工する。
4)上記粉末をホットプレス後にスウェリングし、引抜
き加工す・る。
5)上記粉末を低温静水圧プレス後にスウェリングし、
引抜き加工する。
6)上記粉末を低温静水圧プレス後に高温静水圧プレス
し、スウェリングして引抜く。
7)」二記粉末・を高温静水圧プレスした後、スウェリ
ングして引抜く。
」−記l)及び3)〜7)の手段において、スウェリン
グの前に押出し工程を加えることも[1丁能である。
また、上記スウェリング及び引抜きは再結晶温度直下で
行うのが望ましく、さらに最終に近い引抜きは、上記溶
融法におけると同様に、Pf結晶温度とそれよりも 3
00°C低い温度との間で行うのが望ましい。その理由
は、上記溶融法の場合と同様に、固体拡散と熱可塑性を
容易に得ることにある。
このような加工法によれば、成形された極細線には、第
1次汀結晶温度に加熱することにより超微細結晶粒が生
成するに必要なひずみが与えられるが、それが十分でな
ければ、適度なひずみをイ;J与するための加工を行う
必要がある。
以」二に詳述したように、本発明の成形法によれば、高
強度・難加二[材を高精度で任意の形状に容易に成形す
ることができ、且つその成形品の強度を著しく高いもの
とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図A−Cはバルク状態に成形した極細線のブロック
の斜視図並びに極細線に直交及び平行する一部拡大断面
図、第2図は鍛造後の断面図、第3図は熱処理後の一部
拡大断面図、第4図は材料(IN−1oo焼結体)の炭
化物の高温における挙動を示す線図、第5図〜第9図は
極細線の製造装置についての説明図である。 2・・極細線、3・・MC炭化物、 4・・超微細結晶粒。 !、” −−”;j 第5図 第0図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高強度・難加工材からなる極細線であって、その内
    部が第1次再結晶により超微細結晶状yト:にあり、か
    つその極細線の表面または内部に極細線の長さ方向に配
    向された結晶粒成長阻害域があるものの多数を束ね、そ
    れをバルク化すると共に所要の形状に成形し、この成形
    品に第2次再結晶温度において結晶粒粗大化熱処理を施
    し、上記超微細結晶を結晶粒成長阻害域に沿って成長さ
    せることを特徴とする高強度・難加工材の成形法。 2、、+、’7.’強度・難加工材からなる極細線であ
    って、その内部が第1次再結晶により超微細結晶状肌;
    にあり、かつその極細線の表面または内部に極1111
    1線の長さ方向に配向された結晶粒成長阻害域があるも
    のに、第2次再結晶温度において結晶粒粗大化熱処理を
    施すことにより、上記超微細結晶を結晶粒成長阻害域に
    沿って成長させ、この極細線の多数を束ね、それをバル
    ク化すると共に所要の形状に成形することを特徴とする
    高強度・難加工材の成形法。
JP58188908A 1983-10-08 1983-10-08 高強度・難加工材の成形法 Granted JPS6082648A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014169500A (ja) * 2013-02-28 2014-09-18 Alstom Technology Ltd ハイブリッド部品の製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62134130A (ja) * 1985-12-05 1987-06-17 Agency Of Ind Science & Technol 高強度・難加工材の超塑性ウオ−ムダイ・パツク鍛造法
JPH07505316A (ja) 1992-03-31 1995-06-15 ボストン サイエンティフィック コーポレーション 医療用ワイヤ
US6497709B1 (en) 1992-03-31 2002-12-24 Boston Scientific Corporation Metal medical device
US7101392B2 (en) 1992-03-31 2006-09-05 Boston Scientific Corporation Tubular medical endoprostheses
ES2166370T3 (es) * 1993-01-19 2002-04-16 Schneider Usa Inc Filamento implantable en material compuesto.
US5630840A (en) * 1993-01-19 1997-05-20 Schneider (Usa) Inc Clad composite stent
US6475235B1 (en) 1999-11-16 2002-11-05 Iowa-India Investments Company, Limited Encapsulated stent preform
US6652574B1 (en) 2000-09-28 2003-11-25 Vascular Concepts Holdings Limited Product and process for manufacturing a wire stent coated with a biocompatible fluoropolymer
DE10346464B4 (de) * 2003-10-02 2006-04-27 W.C. Heraeus Gmbh Verfahren zur Kaltumformung von Molybdän durch Rückwärts-Fließpressen und Verwendung von rückwärts-fließgepressten Molybdän-Formteilen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4447946A (en) * 1979-09-10 1984-05-15 Airco, Inc. Method of fabricating multifilament intermetallic superconductor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014169500A (ja) * 2013-02-28 2014-09-18 Alstom Technology Ltd ハイブリッド部品の製造方法
US9764423B2 (en) 2013-02-28 2017-09-19 Ansaldo Energia Ip Uk Limited Method for manufacturing a hybrid component

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Publication number Publication date
US4600446A (en) 1986-07-15
JPH0375623B2 (ja) 1991-12-02

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