JPH07115230B2 - High temperature triaxial compression method of material - Google Patents
High temperature triaxial compression method of materialInfo
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- JPH07115230B2 JPH07115230B2 JP1421887A JP1421887A JPH07115230B2 JP H07115230 B2 JPH07115230 B2 JP H07115230B2 JP 1421887 A JP1421887 A JP 1421887A JP 1421887 A JP1421887 A JP 1421887A JP H07115230 B2 JPH07115230 B2 JP H07115230B2
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- B30B11/007—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a plurality of pressing members working in different directions
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温等方圧処理をすることにより、各種材料
の主として内面の品質を緻密化する方法に関するもので
ある。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for densifying mainly the inner surface quality of various materials by performing high temperature isotropic pressure treatment.
粉末材料を成形し固形物にする方法は数多く知られてい
る。最も普通の方法は冷間でプレスなどにより成形した
後、高温で焼結するものであるが、このような方法で得
られた焼結機械部品などは、通常は密度が100%もしく
はそれに近い値になっていないことが多いという欠点が
ある。There are many known methods for forming a powder material into a solid. The most common method is to form the material by cold pressing and then sinter at a high temperature, but the sintered mechanical parts obtained by such a method usually have a density of 100% or a value close to it. The drawback is that it is often not.
密度を100%もしくはそれに近い値にまで向上させるた
めには、鍛造、圧延、押出しなどにより高温で大きい圧
縮率を与えたり、HIP(熱間等方圧縮)により高温で高
等方圧を加えることが必要である。In order to improve the density to 100% or a value close to 100%, it is necessary to give a high compressibility at high temperature by forging, rolling, extruding, etc., or to apply high isotropic pressure at high temperature by HIP (hot isotropic compression). is necessary.
複雑な形状をした部品に対しては、アルゴンや窒素ガス
などを圧力媒体として用いるHIPが適切であるが、複雑
な機構と高価なガスの使用および長いサイクルタイムに
よりコストが高くつくという欠点があり、高級な部品に
しか適用されていないのが現状である。For parts with complicated shapes, HIP using argon or nitrogen gas as a pressure medium is suitable, but it has the disadvantage of high cost due to complicated mechanism, use of expensive gas and long cycle time. However, it is currently applied only to high-grade parts.
サイクルタイムを大巾に少なくできる方法として、圧力
媒体に液体を用いる液圧HIP(特開昭58-22307号公報)
などが知られているが、プレス用容器に用いる材料の耐
熱性や、パンチとシリンダー部の間の高温液体に対する
シール性の問題があり、実用化するにはなお多くの改善
努力が必要と思われる。As a method that can greatly reduce the cycle time, hydraulic HIP using a liquid as a pressure medium (Japanese Patent Laid-Open No. 58-22307)
However, there are problems with the heat resistance of the material used for the press container and the sealing property against the high-temperature liquid between the punch and the cylinder part, so it seems that much improvement efforts are needed to put it to practical use. Be done.
このようなHIPの欠点を取り除くために、擬HIPと総称さ
れる一連の技術が開発された(The International Jour
nal of Powder Metallurgy and Powder Technology JUL
Y1985に詳しく解説されている)。たとえば、圧力媒体
としてセラミック粒を使用するセラコン法、高温で流動
性をもつ金属、セラミック粒などの圧力媒体を用いるRO
C法などがその代表である。In order to eliminate these drawbacks of HIP, a series of technologies collectively called pseudo-HIP was developed (The International Jour.
nal of Powder Metallurgy and Powder Technology JUL
It is explained in detail in Y1985). For example, the Ceracon method that uses ceramic particles as the pressure medium, the metal that has fluidity at high temperature, and the RO that uses the pressure medium of ceramic particles
The C law is a representative example.
セラコン法は、所要の温度に加熱されたセラミック粒と
材料とを、プレス用容器に装入しプレスをおこなうもの
であり、操作が簡単でサイクルタイムがHIPに比べて非
常に短いという長所があるが、圧力分布を均一にしてHI
P並みの等方圧を実現するのは困難である。The Ceracon method is one in which ceramic particles and materials heated to a required temperature are charged into a pressing container and then pressed, and has the advantage that the operation is simple and the cycle time is extremely short compared to HIP. However, the pressure distribution is made uniform and HI
It is difficult to achieve an isotropic pressure equivalent to P.
またROC法は材料を圧力媒体と一体のまま冷却するの
で、あとで媒体を取り除く作業が煩雑でありまたコスト
高の要因となる。Further, in the ROC method, the material is cooled as it is together with the pressure medium, so that the work of removing the medium later is complicated and the cost becomes high.
本発明は,サイクルタイムが短く、しかも等方圧に極め
て近い圧力を被処理材料におよぼすことのできる新しい
プロセスの開発を意図したものである。The present invention is intended to develop a new process having a short cycle time and capable of exerting a pressure extremely close to isotropic pressure on a material to be processed.
本発明は、材料に高温等方圧処理を施す際に、加工温度
に加熱された被処理材料を前記加工温度に加熱された固
体の粒状物質でおおい、この粒状物質に対して外部から
機械的に三軸方向に圧縮することにより、被処理材料に
等方的圧力をおよぼすことを特徴とする。The present invention, when subjecting a material to high-temperature isotropic pressure treatment, covers a material to be treated heated to a processing temperature with a solid granular material heated to the processing temperature, and mechanically applies an external force to the granular material. It is characterized by exerting an isotropic pressure on the material to be treated by compressing it in the three axial directions.
複雑な形状をした材料に対して等方圧をおよぼすことの
できる圧力媒体としては、気体、液体および固体があ
る。固体を圧力媒体として用いる方法にはいくつかある
が、最も簡単な方法は、固体粒状物質をプレス用容器中
に収納し、プレスで一軸方向に圧縮するセラコン法であ
ろう。Pressure media capable of exerting isotropic pressure on a material having a complicated shape include gas, liquid and solid. There are several methods of using a solid as a pressure medium, but the simplest method may be a seracon method in which a solid granular material is placed in a press container and uniaxially compressed by the press.
しかし、この方法で等方圧を実現することはかなり困難
である。なぜならば、プレス方向以外の方向の圧縮圧力
は、プレス方向圧縮圧力にくらべて小さいからである。However, it is quite difficult to achieve isotropic pressure by this method. This is because the compression pressure in directions other than the pressing direction is smaller than the compression pressure in the pressing direction.
このプレス方向圧縮圧力と、これに垂直な方向の圧縮圧
力の差を零にするためには、粒同志の摩擦を減少し、液
体と同じ流体挙動をおこなうようにしなければならな
い。In order to make the difference between the compression pressure in the press direction and the compression pressure in the direction perpendicular to this pressure zero, it is necessary to reduce the friction between the particles so that the fluid behaves the same as a liquid.
このために粒状物質にグラファイトや雲母などの耐熱潤
滑性物質を混合することが有効であるが、これにも限度
があり、上記圧縮圧力差を零にするのは相当困難であ
る。For this reason, it is effective to mix a heat-resistant lubricating substance such as graphite or mica with the granular substance, but there is a limit to this as well, and it is quite difficult to reduce the compression pressure difference to zero.
そこで、粒状物質を用いて等方圧を材料におよぼす方法
について種々検討した結果、以下のような結論に達し
た。Therefore, as a result of various studies on a method of exerting isotropic pressure on a material using a granular material, the following conclusion was reached.
すなわち加工温度に加熱された被処理材料を加工温度に
加熱された固体の粒状物質でおおい、この粒状物質に対
して直交する三軸方向から機械的に外圧を加える方法が
有効である。That is, a method is effective in which the material to be treated heated to the processing temperature is covered with a solid granular material heated to the processing temperature, and external pressure is mechanically applied to the granular material in three axial directions orthogonal to each other.
この外圧を加える方法には各種あるが、まず、パンチを
用いる方法について説明する。There are various methods of applying the external pressure, but first, a method of using a punch will be described.
第1図はその一例を示すものである。図中1はプレス用
容器であり、角筒状構造物である。この例では面B、C
に正方形の開放孔HB、HCが形成され、C、F面にも開放
孔HC、HFが形成されているが、面D、Eには開放孔はな
い。PA、PB、PC、PFはそれぞれ開放孔HA、HB、HC、HFの
内面を摺動するパンチである。FIG. 1 shows an example thereof. In the figure, 1 is a press container, which is a rectangular tubular structure. In this example, faces B and C
A square opening hole H B, H C is formed, C, also open hole to surface F H C, but H F are formed, the surface D, there is no open pores in E. P A , P B , P C and P F are punches that slide on the inner surfaces of the open holes H A , H B , H C and H F , respectively.
つぎに操作手順について説明する。Next, the operation procedure will be described.
まず下パンチPFを上昇させPFの先端を開放孔HF中の適当
な位置で止める。同時にPA、PBの先端もそれぞれ開放孔
HA、HB内の適切な位置で止める。First, the lower punch P F is raised and the tip of P F is stopped at an appropriate position in the open hole H F. At the same time, the tips of P A and P B are also open holes.
Stop at an appropriate position in H A and H B.
つぎに、加工温度に加熱された被処理材料と同じく加工
温度に加熱された固体粒状物質を、プレス用容器1に装
入する。被処理材料は粒状物質でおおわれる。この場合
粒状物質の上面は開放孔HCの中の適切な位置に水平とな
るようにする。Next, the solid granular material heated to the processing temperature as well as the material to be treated heated to the processing temperature is charged into the pressing container 1. The material to be treated is covered with a particulate substance. In this case, the upper surface of the granular material should be horizontal at an appropriate position in the open hole H C.
これでプレス用容器1およびパンチPA、PB、PFにより形
成されたプレス用容器内空間が、粒状物質と被処理材料
で満たされたことになる。ただし、開放孔HC方向は、ま
だプレス用容器外面空間と続いている。この際に、粒状
物質の充てん密度をあげるために、超音波振動をプレス
用容器1に付加することは有効である。With this, the space inside the press container formed by the press container 1 and the punches P A , P B , and P F is filled with the particulate matter and the material to be treated. However, the open hole H C direction still continues to the outer surface space of the pressing container. At this time, it is effective to apply ultrasonic vibration to the pressing container 1 in order to increase the packing density of the granular material.
つぎに、パンチPCを開放孔HC内の適切な位置まで、下降
させる。その後パンチPFを止めたまま、パンチPC、PA、
PBにほぼ同じ大きさの圧縮力を加えると、プレス用容器
1の内部空間には等方的圧力が生じ、被処理材料は高温
下で等方的圧力をおよぼされることになる。Next, the punch P C is lowered to an appropriate position in the open hole H C. After that, with punch P F stopped, punch P C , P A ,
When a compressive force of substantially the same magnitude is applied to P B , an isotropic pressure is generated in the internal space of the press container 1, and the material to be processed is subjected to isotropic pressure at high temperature.
被処理材料の冷間における密度が70%程度以上あれば、
加工温度と等方圧の大きさを適当に選ぶことにより、数
分〜10数分の処理時間で、上記高温等方圧処理後の被処
理材料の密度を、ほぼ100%にすることができる。If the cold density of the material to be treated is about 70% or more,
By appropriately selecting the processing temperature and the magnitude of the isotropic pressure, the density of the material to be treated after the high temperature isotropic pressure treatment can be almost 100% in a processing time of several minutes to several tens of minutes. .
上記等方圧処理が終了したあと、パンチPFのみを下降さ
せて、粒状物質と被処理材料を落下させる。このとき、
下方に粒状物質のみを通す網を配置しておけば、容易に
被処理材料と粒状物質とを分離して回収することができ
る。After the above isotropic pressure treatment is completed, only the punch P F is lowered to drop the particulate matter and the material to be treated. At this time,
By disposing a net through which only the particulate matter passes, the material to be treated and the particulate matter can be easily separated and collected.
この後パンチPA、PBを少し押すことにより、プレス用容
器内の粒状物質を完全に落下させることができる。落下
した粒状物質は回収後、加熱炉に入れて、循環使用され
る。Then, the punches P A and P B are slightly pushed to completely drop the granular substance in the pressing container. After collecting the dropped particulate matter, it is put into a heating furnace and circulated.
この後パンチPCを上昇させ、パンチPF、PA、PBをプレス
用容器の開放孔HF、HA、HBの適切な位置に設定し、同じ
作業を繰り返す。After that, the punch P C is raised to set the punches P F , P A and P B to appropriate positions of the open holes H F , H A and H B of the press container, and the same work is repeated.
第1図の例ではプレス用容器の下面Fにも開放孔HFが設
けられているが、下面Fは閉じていてもよい。その場合
には開放孔はHC、HA、HB、パンチはPC、PA、PBだけとな
る。In the example of FIG. 1, the lower surface F of the pressing container is also provided with the opening hole H F, but the lower surface F may be closed. In that case, the open holes are only H C , H A , and H B , and the punches are only P C , P A , and P B.
また等方圧処理終了後の粒状物質と被圧縮材料の排出
は、プレス用容器を傾動しておこなう。Further, the discharging of the particulate matter and the material to be compressed after completion of the isotropic pressure treatment is performed by tilting the pressing container.
またプレス用容器の全ての面、第1図の場合ではA、
B、C、D、E、Fに開放孔を設け、6個のパンチを用
いてもよいが一般的には過剰設備であろう。Also, all sides of the press container, A in the case of FIG. 1,
Open holes may be provided in B, C, D, E and F, and 6 punches may be used, but it will generally be an excess of equipment.
正確に等方圧を実現するためには、少くとも3個の直向
する方向から圧縮しなければならないので、パンチの最
少数は3個である。通常はパンチの最大数は6個であ
り、一平面に4個のパンチ軸が存在するが、一つの平面
上に5個以上のパンチを、該平面内の被圧縮材料の中心
を中心とする円周上等角度間隔に設けることにより、7
個以上のパンチを用いて等方圧を実現することは可能で
ある。The minimum number of punches is three, since at least three must be compressed in the direct direction to accurately achieve isotropic pressure. Usually, the maximum number of punches is 6, and there are 4 punch axes on one plane, but 5 or more punches on one plane are centered on the center of the material to be compressed in the plane. By installing them at equal angular intervals on the circumference,
It is possible to achieve isotropic pressure using more than one punch.
円柱状被圧縮材料の場合、円柱機に垂直な平面内に、5
個以上のパンチ軸を配置することが有効な場合もある
が、普通はこれも過剰設備である。In the case of a cylindrical compressed material, 5 in the plane perpendicular to the cylinder machine.
In some cases, it may be effective to arrange more than one punch shaft, but this is also an excessive facility.
そのため、被処理材料に等方的圧力を及ぼすためには3
〜6個のパンチを設ければよい。Therefore, in order to exert an isotropic pressure on the material to be processed, 3
It is sufficient to provide ~ 6 punches.
第1図はプレス用容器として角筒形状のものを使用した
が、円筒形状でもよい。In FIG. 1, a rectangular container is used as the press container, but a cylindrical container may be used.
第2図は第1図の場合のプレス用容器内空間に充てんさ
れた粒状物質の外形をあらわし、第2図(a)はパンチ
による圧縮前、第2図(b)は圧縮後の外形を示す例で
ある。FIG. 2 shows the outer shape of the granular substance filled in the space inside the press container in the case of FIG. 1, FIG. 2 (a) shows the outer shape before compression by the punch, and FIG. 2 (b) shows the outer shape after compression. It is an example shown.
第3図(a)、(b)は同じく円筒形状プレス用容器を
用いた場合のパンチによる圧縮前後のプレス用容器内空
間形状すなわち粒状物質の外形形状の変化を示したもの
である。この場合は、パンチ先端形状は、プレス用容器
の円筒内面の形状と一致するようになっている。FIGS. 3 (a) and 3 (b) show changes in the space shape inside the pressing container before and after compression by the punch, that is, the outer shape of the granular material, when the cylindrical pressing container is used. In this case, the shape of the tip of the punch matches the shape of the inner surface of the cylinder of the pressing container.
上記第2図、第3図の例で示したように、圧縮終了後の
プレス用容器の内面形状が立方体あるいは円柱体となる
ようにするのがよい。このようにした場合の粒状物質内
の圧力分布が最も一様に近いからである。As shown in the examples of FIGS. 2 and 3, it is preferable that the inner surface of the pressing container after completion of compression is a cube or a cylinder. This is because the pressure distribution in the granular material in this case is the most uniform.
なお、圧縮進行とともにプレス用容器内空間がこのよう
な立方体あるいは円柱体にスムーズに近づくようにする
ためには、プレス用容器に設ける開放孔の設計に注意が
必要である。In order to make the inner space of the pressing container smoothly approach such a cube or a cylindrical body as the compression progresses, it is necessary to pay attention to the design of the opening hole provided in the pressing container.
第1図の開放孔設計について説明する。The open hole design of FIG. 1 will be described.
プレス用容器を製作する方法は多くあるが、設計の仕方
をわかりやすくするために、角柱から削り出す例を説明
する。Although there are many methods of manufacturing a pressing container, an example of cutting out from a prism will be described in order to make the designing method easy to understand.
まず角柱の軸方向に正方形断面の開放孔を軸方向に貫通
するように形成する。First, an open hole having a square cross section is formed so as to penetrate in the axial direction of a prism.
つぎに直交する開放孔HA、HBを形成するが、このとき開
放孔HA、HBの交線Lが、該貫通孔の内面と一致する大き
さ、位置の開放孔とするのである。Next, the orthogonal open holes H A and H B are formed. At this time, the intersecting line L of the open holes H A and H B is an open hole of a size and position that matches the inner surface of the through hole. .
すなわち第1図お場合、Mは該貫通孔内部の辺であり、
この辺Mと辺Lが一致する直線となるようにする。That is, in the case of FIG. 1, M is a side inside the through hole,
The side M and the side L are made to coincide with each other to form a straight line.
円筒状プレス用容器の場合も同様に、HA、HBに相当する
となり合う開放孔の交線が丁度円筒内面と一致するよう
にするのがよい。Similarly, in the case of a cylindrical pressing container, it is also preferable that the intersecting line of adjacent open holes corresponding to H A and H B exactly coincides with the inner surface of the cylinder.
つぎに密閉された空間の容積を、密閉された状態のまま
圧縮することにより、カプセル構造体を圧縮する方法に
ついて説明する。Next, a method of compressing the capsule structure by compressing the volume of the sealed space in the sealed state will be described.
第4図に、その一例を示す。FIG. 4 shows an example thereof.
これは粉末材料などの三軸圧縮試験法として知られてい
るものであり、互いに摺動するブロックを多数配置し、
密閉空間の容積を減少するよう工夫された装置である
(例えば「塑性と加工」1986-10、vol27、No.309、P112
6など)。This is known as a triaxial compression test method for powder materials, etc.
It is a device devised to reduce the volume of the enclosed space (eg "Plasticity and processing" 1986-10, vol27, No.309, P112).
6 etc.).
第5図は第4図に示したA−A断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG.
以下この装置を用いて被処理材料を三軸圧縮する方法に
ついて説明する。A method of triaxially compressing a material to be treated using this apparatus will be described below.
図中の密閉空間7以外の数字はブロックを示している。
数字と共に示されている矢印は、その数字に対応するブ
ロックが動く方向である。矢印のない数字に対応するブ
ロックは動かない。Numbers other than the closed space 7 in the figure indicate blocks.
The arrow shown with a number is the direction in which the block corresponding to that number moves. The blocks corresponding to the numbers without arrows do not move.
図中の6個のブロック2、2′、3、3′、4、4′で
囲まれた密閉空間7に、加工温度に加熱された被処理材
料と、加工温度に加熱された粒状物質を、粒状物質が被
処理材料をとりかこむようにして装入する。In the closed space 7 surrounded by the six blocks 2, 2 ', 3, 3', 4, 4'in the figure, the material to be treated heated to the processing temperature and the granular substance heated to the processing temperature are placed. , The granular material is charged so as to surround the material to be treated.
この装入時には図示されたプランジャーにより、ブロッ
ク2を上昇させる。装入後ブロック2を適当な位置まで
降下させ、再度密閉空間を構成する。At the time of this charging, the block 2 is raised by the illustrated plunger. After charging, the block 2 is lowered to an appropriate position to reconstruct the closed space.
つぎに図示されていないパンチによりブロック2を下降
させるが、このときブロック2はブロック3、4、4′
を押し下げる。ブロック3、4は背面が斜面になってお
り、それぞれ同角度の斜面を持つブロック5、6の斜面
上をすべることにより、密閉空間部をそれぞれXおよび
Y方向に圧縮する。Next, the block 2 is lowered by a punch (not shown). At this time, the block 2 is moved to the blocks 3, 4, 4 '.
Push down. The back surfaces of the blocks 3 and 4 are sloped, and the closed spaces are compressed in the X and Y directions by sliding on the slopes of the blocks 5 and 6 having slopes of the same angle.
また、当然パンチによるブロック2の下降により、密閉
空間部はZ方向に圧縮される。このときブロック3は、
ブロック4に押されY方向にも移動する。ブロック4′
はブロック3に押されX方向に移動する。またブロック
2′はブロック3および4に押され、XおよびY方向に
移動する。Further, the enclosed space is naturally compressed in the Z direction when the block 2 is lowered by the punch. At this time, block 3
It is pushed by the block 4 and also moves in the Y direction. Block 4 '
Is pushed by the block 3 and moves in the X direction. The block 2'is pushed by the blocks 3 and 4 and moves in the X and Y directions.
ここでφ=45°にしておけば、密閉空間部は三軸方向に
同量だけ圧縮されるので所期の目的が達成される。If φ = 45 °, the enclosed space is compressed by the same amount in the three axial directions, so that the intended purpose is achieved.
なお、ブロックがカプセル構造体に接触する部分やブロ
ック同志が摺動する部分には、液体または固体の潤滑剤
を塗布しておくことが望ましい。しかし、この方式では
多数のブロックが互いに相対運動をおこなうので、潤滑
剤切れなどにより、パンチからの圧縮力が全ブロックに
十分に伝達しにくくなる場合があり、圧縮のめの余分の
エネルギーを費す必要が生じる。In addition, it is desirable to apply a liquid or solid lubricant to a portion where the block contacts the capsule structure and a portion where the blocks slide. However, in this method, a large number of blocks move relative to each other, so it may be difficult for the compressive force from the punch to be transmitted to all blocks due to lack of lubricant, etc., and extra energy for compression is consumed. Need to be done.
これを防止するために、ブロック移動をスムーズにする
ための補助シリンダーを設け、第4図、第5図中に示し
た点線の矢印の向きに2′、4′などのブロックを移動
させることも好ましい方法である。In order to prevent this, an auxiliary cylinder for smoothing the block movement is provided, and blocks 2 ', 4', etc. can be moved in the directions of the dotted arrows shown in FIGS. 4 and 5. This is the preferred method.
また、ブロック同志の相対運動を相互に助け合うよう
に、互いに関連をもつブロックの間に、スプリング等を
配置する方法も有効である。たとえば第5図に点線の同
心円で示したスプリング10は、3の下降運動が2′の横
方向移動を助けている。Further, a method of arranging a spring or the like between the blocks which are related to each other so as to mutually assist the relative motions of the blocks is also effective. For example, in the spring 10 shown by the dotted concentric circles in FIG. 5, the downward movement of 3 assists the lateral movement of 2 '.
本発明で対象とする被処理材料は、銅、鉄、ステンレ
ス、Ti合金、Al合金、超合金、磁性材料、セラミック
ス、金属間化合物など広範囲にわたる。The material to be treated in the present invention covers a wide range such as copper, iron, stainless steel, Ti alloy, Al alloy, superalloy, magnetic material, ceramics and intermetallic compound.
これらの材質の加工温度は通常700℃〜2300℃程度であ
る。The processing temperature of these materials is usually about 700 ° C to 2300 ° C.
形状はバルク材であったり粉体材料である。また、粉体
材料お場合、あるいはバルク材の場合でもカプセルで包
んで被処理材料とする場合がある。カプセル材質として
も上記被処理材料と同じものが使われる。The shape is a bulk material or a powder material. Further, in the case of a powder material or a bulk material, it may be wrapped in a capsule to be a material to be treated. The same material as the material to be processed is used as the capsule material.
圧力媒体である粒状物質としてはAl2O3、BN、パイロイ
フィライト、タルクなどのセラミックあるいは無機質
粒、高融点金属粒、Ni3AlやAlTiなどの金属間化合物な
どを使用すればよい。As the granular material which is the pressure medium, ceramics such as Al 2 O 3 , BN, pyrophyllite and talc or inorganic particles, refractory metal particles, intermetallic compounds such as Ni 3 Al and AlTi may be used.
粒径−100メッシュのSUS304ステンレス鋼粉を、冷間プ
レスで密度90%に圧縮した。この圧縮成形品の寸法は10
mmφ×10mm高さである。SUS304 stainless steel powder with a particle size of -100 mesh was compressed to a density of 90% with a cold press. The size of this compression molded product is 10
It is mmφ x 10 mm high.
これを第1図に示した4軸プレスと第4図に示した1軸
プレスの両方を用いて高温等方圧処理を施した。This was subjected to high temperature isotropic pressure treatment using both the 4-axis press shown in FIG. 1 and the 1-axis press shown in FIG.
4軸プレスの場合の圧縮後内容積は、40mm×40mm×40mm
の立方体形状になるようにした。圧縮力はパンチ1個あ
たり50tonである。In case of 4-axis press, the internal volume after compression is 40mm × 40mm × 40mm
It has a cubic shape. The compression force is 50 ton per punch.
1軸プレスの場合の圧縮後内容積も同じ40mm×40mm×40
mmとした。圧縮力はブロック2に対して150ton付加し
た。Same internal volume after compression in case of uniaxial press 40mm × 40mm × 40
mm. Compressive force was applied to block 2 by 150 tons.
被処理材料、粒状物質とも1200℃に1時間加熱後プレス
した。プレス時間は10分である。Both the material to be treated and the granular substance were heated at 1200 ° C. for 1 hour and then pressed. Press time is 10 minutes.
得られたステンレス成形品の密度を測定すると、ほぼ10
0%になっていた。これは通常HIPで数時間かけて処理す
るものと同等品質である。When the density of the obtained stainless molded product was measured, it was about 10
It was 0%. This is comparable in quality to the ones that are normally processed with HIP for several hours.
以上のように、従来のHIPで得られると同程度の内質を
もつ成形品が、1サイクル10分オーダーで得られること
が実証された。As described above, it was proved that a molded product having the same quality as that obtained by the conventional HIP can be obtained on the order of 10 minutes per cycle.
本発明の方法によると、粉末材料等を用いた高密度の成
形品を容易に製造することができる。According to the method of the present invention, a high-density molded product using a powder material or the like can be easily manufactured.
第1図は、本発明の三軸圧縮プレス方式の一例の装置の
説明図、第2図(a)、(b)は角筒形状のプレス用容
器を用いた場合のプレス圧縮前後のプレス用容器内面形
状の説明図、第3図(a)、(b)は円筒形状のプレス
用容器を用いた場合のプレス圧縮前後のプレス用容器内
面形状の説明図、第4図は互いに摺動する6個のブロッ
クを用いた等方的圧縮方式の説明図、第5図は第4図の
A−A断面図である。 1:プレス用容器、H:開放孔 P:パンチFIG. 1 is an explanatory view of an apparatus of an example of a triaxial compression press system of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are for press before and after press compression when a rectangular tube-shaped press container is used. 3A and 3B are explanatory views of the inner surface shape of the container, and FIGS. 3A and 3B are explanatory views of the inner surface shape of the pressing container before and after press compression when a cylindrical pressing container is used, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view of an isotropic compression method using six blocks, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1: Press container, H: Open hole P: Punch
Claims (2)
レス用容器に収納した加工温度に加熱された被処理材料
を、前記加工温度に加熱された固体の粒状物質でおお
い、前記粒状物質に対して直交する三軸方向に機械的手
段により圧縮力を加え、被処理材料に等方的圧力をおよ
ぼすことを特徴とする材料の高温三軸圧縮方法。1. When subjecting a material to high-temperature isotropic pressure treatment, a material to be treated, which is stored in a container for press and heated to a processing temperature, is covered with a solid granular material heated to the processing temperature, A high temperature triaxial compression method for a material, characterized in that a compressive force is applied by a mechanical means in a triaxial direction orthogonal to the above to exert an isotropic pressure on the material to be treated.
収納し、該容器に直交する三軸の各軸方向に1個〜2個
のあらかじめ設けられた開放孔にパンチを摺動させるこ
とにより、粒状物質に機械的圧力をおよぼす特許請求の
範囲第1項記載の材料の高温三軸圧縮方法。2. A material to be treated and a granular substance are housed in a press container, and a punch is slid into one or two pre-formed open holes in each axial direction of three axes orthogonal to the container. The high temperature triaxial compression method for a material according to claim 1, wherein the granular material is subjected to mechanical pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1421887A JPH07115230B2 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High temperature triaxial compression method of material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1421887A JPH07115230B2 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High temperature triaxial compression method of material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183798A JPS63183798A (en) | 1988-07-29 |
| JPH07115230B2 true JPH07115230B2 (en) | 1995-12-13 |
Family
ID=11854943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1421887A Expired - Lifetime JPH07115230B2 (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | High temperature triaxial compression method of material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115230B2 (en) |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP1421887A patent/JPH07115230B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63183798A (en) | 1988-07-29 |
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