JPH07115231B2 - High temperature fluid pressure compression method for materials - Google Patents
High temperature fluid pressure compression method for materialsInfo
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- JPH07115231B2 JPH07115231B2 JP31565486A JP31565486A JPH07115231B2 JP H07115231 B2 JPH07115231 B2 JP H07115231B2 JP 31565486 A JP31565486 A JP 31565486A JP 31565486 A JP31565486 A JP 31565486A JP H07115231 B2 JPH07115231 B2 JP H07115231B2
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- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
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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、各種被圧
縮材料の主として内面の品質をち密化する方法に関する
ものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of densifying mainly the inner surface quality of various materials to be compressed 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
れた焼結材料部品は通常は密度が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 cold pressing and then sintering at high temperature, but the sintered material parts obtained by such a method usually have a density of 100% or a value close to it. The drawback is that there are often none.
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
な機構と効果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 drawback of being costly due to the complicated mechanism, effective gas usage 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 such as 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HIP
並みの等方圧を実現するのは困難である。The Ceracon method is a method in which ceramic particles and materials heated to a required temperature are charged into a pressing container and then pressed, which has the advantage that the operation is simple and the cycle time is extremely short compared to HIP. HIP with uniform pressure distribution
It is difficult to achieve a moderate isotropic pressure.
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 causes a cost increase.
本発明は等方圧であり、なおかつサイクルタイムが短
く、しかも面倒なシール機構がいらないかまたは簡単な
ものとする液圧を用いる新しいプロセスの開発を意図し
たものである。The present invention contemplates the development of a new process using hydraulic pressure that is isotropic, has a short cycle time, and does not require or is a cumbersome sealing mechanism.
本発明は、上方にプレス用パンチが摺動するシリンダー
部の開放孔をもつプレス用容器内に、所要の温度に加熱
された被圧縮材料を装入し、所要の温度に加熱された流
体を圧力媒体として等方的にプレス圧縮する際に、パン
チと流体の間に粒状物質の層を存在せしめることによ
り、少くとも圧縮初期においてはパンチが流体と接触し
ないようにしてプレス圧縮することを特徴とする。According to the present invention, a material to be compressed heated to a required temperature is charged in a pressing container having an opening hole of a cylinder part where a pressing punch slides upward, and a fluid heated to a required temperature is charged. When compressing isotropically as a pressure medium, a layer of granular material is present between the punch and the fluid, so that the punch does not come into contact with the fluid at least in the initial stage of compression, and the characteristic is that the punch compresses. And
被圧縮材は、通常の金属材料を成形する場合、および微
細(10mm以下)粒セラミックスを成形する場合、高温等
方圧処理の条件は温度範囲が500℃〜2000℃、圧力範囲
が500kg/cm2〜5000kg/cm2程度である。圧力媒体とし
て、加工温度に加熱された液体を用いる場合、すでに述
べたように材料の耐熱性とパンチとシリンダーの間のシ
ール性の問題が生じる。As for the material to be compressed, when molding ordinary metal materials and when molding fine (10 mm or less) grain ceramics, the conditions of high temperature isotropic pressure treatment are temperature range 500 ℃ -2000 ℃, pressure range 500 kg / cm It is about 2 to 5000 kg / cm 2 . When a liquid heated to the processing temperature is used as the pressure medium, the heat resistance of the material and the sealing property between the punch and the cylinder arise as described above.
金属系の耐熱材料として一般に実用されているもののう
ちでは、Ni系超合金やCo系超合金が最もすぐれていると
いわれており、1000℃で1000kg/cm2程度のクリープ強度
をもっているものもある。It is said that Ni-based superalloys and Co-based superalloys are the best among the commonly used metallic heat-resistant materials, and some have a creep strength of about 1000 kg / cm 2 at 1000 ° C. .
非金属材料ではセラミックスやカーボンなどがあり、30
00℃くらいだとすぐれた耐熱性をもつものもあるが、衝
撃特性や熱ひずみ特性に不安があり、圧力容器として用
いるには、たとえば、セラミックスやカーボンの周囲を
冷却された厚肉の耐熱性金属材料でおおう特別な工夫が
必要である。Non-metallic materials include ceramics and carbon.
Some of them have excellent heat resistance at around 00 ° C, but there is concern about impact characteristics and thermal strain characteristics. For use as a pressure vessel, for example, the heat resistance of thick wall cooled ceramics or carbon A special device to cover with metal material is required.
以上のような素材を用いれば、耐熱性の問題は克服でき
るが、非経済的な設備となる可能性が高く、特殊な高級
材料製造用としての用途に限られるであろう。Although the heat resistance problem can be overcome by using the above-mentioned materials, there is a high possibility that the equipment will be uneconomical, and the application will be limited to the production of special high-grade materials.
したがって、低コストで製造する必要のある通常材料に
対しては、圧力媒体である液体はプレス用容器に入れた
まま加熱するより、プレス用容器外で加熱したものをプ
レス時装入し、プレス後できるだけ短時間でプレス用容
器から排除することが望ましい。Therefore, for ordinary materials that need to be manufactured at low cost, the liquid that is the pressure medium is heated while it is still in the press container. It is desirable to remove it from the pressing container as soon as possible.
つぎにシール性については、高温流体のシールには通常
銅あるいは銅合金など金属系材料のガスケットなどが用
いられるが、700℃を超える用途に対しては、長時間の
適用が困難な場合が多い。したがって高温高圧液体がパ
ンチとシリンダーの間のシール部に直接接触するのを妨
げるかあるいは接触の時間をできるだけ短くする必要が
ある。Next, regarding sealability, gaskets made of metallic materials such as copper or copper alloys are usually used for high-temperature fluid sealing, but it is often difficult to apply for a long time for applications exceeding 700 ° C. . Therefore, it is necessary to prevent the high temperature and high pressure liquid from directly contacting the seal portion between the punch and the cylinder, or to shorten the contact time as much as possible.
そのためには液体とパンチの間に低温の物質が入るよう
にすればよい。そのための最も簡単な方法は、プレスす
る直前に低温の物体を液体表面に投入し、この低温物体
が理想的にはプレスをしている間中低温であり続けるこ
とである。For that purpose, a low temperature substance may be allowed to enter between the liquid and the punch. The simplest way to do this is to inject a cold body into the liquid surface immediately before pressing, ideally for the cold body to remain cool throughout the press.
実用的には、この低温物体は、高温液体と同じ物質であ
って粒状であることが好ましい。なぜならば、同物質で
あれば回収後分離する必要がなく、又粒状であれば取り
扱いが簡単であり、高温液体表面全体をおおう能力にす
ぐれているからである。Practically, this cold object is preferably the same substance as the hot liquid and is granular. This is because the same substance does not need to be separated after recovery, and the granular form is easy to handle and has an excellent ability to cover the entire surface of the high temperature liquid.
もちろんこのようなことを可能とするためには、この物
質の融点あるいは軟化温度は高温液体と低温物体の間の
温度である必要がある。また低温としては室温あるいは
常温であることが作業上好ましい。Of course, to enable this, the melting point or softening temperature of this material must be between the hot liquid and the cold body. Further, the low temperature is preferably room temperature or room temperature in terms of work.
以上が耐熱性とシールの問題を解決するための基本的な
考え方であるが、つぎに、第1図を用いて本発明の基本
原理を説明する。The above is the basic idea for solving the problems of heat resistance and sealing. Next, the basic principle of the present invention will be described with reference to FIG.
1−1はプレス用容器底部、1−2はプレス用容器側面
部、1−4はパンチ2と1−2の間のパンチの摺動部を
示している。このようなプレス用容器の内部に、被圧縮
材料3と高温流体4が装入されている。Reference numeral 1-1 is a bottom portion of the pressing container, 1-2 is a side surface portion of the pressing container, and 1-4 is a sliding portion of the punch between the punches 2 and 1-2. The material 3 to be compressed and the high-temperature fluid 4 are charged inside such a pressing container.
被圧縮材料としては、たとえばステンレス鋼粉をカプセ
ルに充填したものとか、ステンレス鋼粉をプレス機など
で冷間で圧縮成形したものなどが用いられることが多
い。図中6はプレスをおこなう直前に投入される粒状物
体であり、通常は常温(室温)である。As the material to be compressed, for example, a material in which capsules are filled with stainless steel powder, or a material in which stainless steel powder is cold compression-molded by a pressing machine or the like is often used. In the figure, 6 is a granular object that is put in immediately before pressing, and is usually at room temperature (room temperature).
5は粒状物質6が投入された直後、高温流体4が急冷さ
れて固体状になった部分であり、高温流体がプレス時上
昇するのを防ぐ作用をする。このために、少くともプレ
ス初期においては、パンチは高温流体と直接接触するこ
とはない。このために摺動部1−4にはシール機構が不
要かまたは簡単なものでよい。Reference numeral 5 denotes a portion where the high-temperature fluid 4 is rapidly cooled and solidified immediately after the granular substance 6 is charged, and has a function of preventing the high-temperature fluid from rising during pressing. Because of this, the punch does not come into direct contact with the hot fluid, at least in the early stages of pressing. For this reason, the sliding part 1-4 does not need a seal mechanism or may be simple.
第2図は、小容量のプレスで大型部品に高温高圧処理を
施すための方法を示したものである。第2図のようにパ
ンチの径を小さくしておけば、第1図と第2図で流体4
中に同じ大きさの等方圧を発生させるために必要なパン
チの圧縮力は、流体における等方圧の原理により、第2
図の方が第1図に比べてパンチの断面積の分だけ小さく
なる。FIG. 2 shows a method for subjecting a large-sized component to high-temperature and high-pressure treatment with a small-capacity press. If the diameter of the punch is reduced as shown in FIG.
Due to the principle of isotropic pressure in the fluid, the compressive force of the punch required to generate the same amount of isotropic pressure
The drawing is smaller than that in FIG. 1 by the sectional area of the punch.
第3図は、流体4の高温を上昇させたり、保温するため
の加熱装置を配設した場合のプレス用容器の構造の一例
を示したものである。1−3は側面肉厚部で開放孔を形
成する。FIG. 3 shows an example of the structure of a pressing container in which a heating device for raising the temperature of the fluid 4 or keeping it warm is provided. 1-3, an open hole is formed in the thick side wall portion.
第3図中の10は加熱用抵抗体11を内蔵する加熱部、12は
熱がプレス用容器の外へ逃げるのを防ぐためのプレス用
容器外皮部である。このように、プレス用容器を加熱す
る場合にはプレス用容器の内面である底部1−1や側面
部1−2は超合金やセラミックスあるいはカーボンなど
の耐熱性のすぐれた材料であることが望ましい。In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a heating portion containing a heating resistor 11 therein, and reference numeral 12 denotes a press container outer skin portion for preventing heat from escaping to the outside of the press container. As described above, when the pressing container is heated, it is desirable that the bottom part 1-1 and the side part 1-2 which are the inner surface of the pressing container are made of a material having excellent heat resistance such as superalloy, ceramics or carbon. .
以上述べた方法では、高温流体と粒状物質とは材質が同
じ必要はないが、作業性を考えた場合、両者は同一材質
である方が便利な場合が多い。In the method described above, the high temperature fluid and the granular material do not have to be made of the same material, but in terms of workability, it is often convenient that both are made of the same material.
なぜならば、これらの物質をプレス用容器内において、
繰り返し使用する場合においても、循環して繰り返し使
用する場合においても、これらの圧力媒体が同じ材質な
らば両者を分離する作業が不要になるからである。Because these substances in the press container,
This is because, even when it is repeatedly used or when it is circulated and repeatedly used, if these pressure media are made of the same material, the work of separating the two becomes unnecessary.
ただしこの場合には、この材質の融点あるいは軟化温度
は、高温流体の温度と粒状物質の温度の中間でなければ
ならない。加工温度はステンレス鋼お場合700℃から130
0℃程度である。However, in this case, the melting point or softening temperature of this material must be between the temperature of the high temperature fluid and the temperature of the particulate matter. Processing temperature is stainless steel 700 to 130 ℃
It is about 0 ° C.
したがってステンレス鋼の場合を例にとると、この圧力
媒体の融点あるいは軟化温度は700℃から1300℃の間の
温度と常温の間の温度とする必要がある。このような材
質の一例としてガラスをあげることができる。たとえば
鉛ソーダガラスの軟化温度は630℃程度であり、アルミ
ノケイ酸塩ガラスでは920℃程度である。またもっと高
い軟化温度をもつガラスも多数知られている。Therefore, taking the case of stainless steel as an example, the melting point or softening temperature of this pressure medium must be between 700 ° C and 1300 ° C and room temperature. Glass can be given as an example of such a material. For example, the softening temperature of lead soda glass is about 630 ° C, and that of aluminosilicate glass is about 920 ° C. Many glasses with higher softening temperatures are also known.
第1図〜第3図に示した固体層5の状態を早く作りたい
場合には被軟化温度が高温流体の温度の直下であるよう
な材質のガラスを用いればよい。In order to quickly form the solid layer 5 shown in FIGS. 1 to 3, glass having a material whose softening temperature is directly below the temperature of the high temperature fluid may be used.
第4図は、同じ材質の高温流体と粒状物質を用いた場
合、繰り返しプレス作用をおこなう方法の図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of repeatedly performing a pressing action when a high temperature fluid and a granular substance made of the same material are used.
1回毎のプレス終了後、余分の流体や粒状物質を排除
し、適当な温度の新しい高温流体を追加装入し、プレス
容器内高温流体を所要温度にする。流体の排除は、たと
えば排出孔9(プレス時は閉じている)からおこなう。After each press, excess fluid and particulate matter are removed, and a new high temperature fluid at an appropriate temperature is additionally charged to bring the high temperature fluid in the press container to the required temperature. The fluid is removed from the discharge hole 9 (closed at the time of pressing), for example.
さらに必要ならば流体を撹拌し、流体の均熱度を向上さ
せた後、ブロック状の被圧縮材料を装入し、その後粒状
物体を適当量投入しプレス圧縮する。Further, if necessary, the fluid is stirred to improve the soaking degree of the fluid, then a block-shaped material to be compressed is charged, and then an appropriate amount of a granular object is charged and press-compressed.
このような作業をおこなう場合には、プレス用容器内部
は常に加工温度に近い温度に加熱され続けるので、プレ
ス用容器は冷却した方が、プレス用容器内面を構成する
材料の耐久性が増す。第4図は循環水の流路8を内蔵す
るプレス用容器冷却部7を示す。When performing such an operation, the inside of the pressing container is always heated to a temperature close to the processing temperature. Therefore, cooling the pressing container increases the durability of the material forming the inner surface of the pressing container. FIG. 4 shows a press container cooling section 7 having a circulating water passage 8 built therein.
なお、1回毎のプレス終了後高温流体および粒状物質さ
らにブロック状材料のすべてを、プレス用容器を傾ける
ことにより排除する方法も有効である。この場合排除し
た高温流体を循環使用するシステムにしておけば、熱損
失を少くすることができる。Note that it is also effective to remove all the high-temperature fluid, the particulate matter, and the block-shaped material after the pressing is completed by tilting the pressing container. In this case, if a system in which the removed high temperature fluid is circulated is used, heat loss can be reduced.
第5図、第6図は、第2図で示した大形部品を小さいプ
レス圧縮力でプレスする場合の作業方法の図である。FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams of a working method when the large-sized component shown in FIG. 2 is pressed with a small press compression force.
第5図に示したように、加熱炉7で被圧縮材料3を加熱
(a)した後、材料3を取り出し台座8に取り付ける
(b)。これをプレス用容器下蓋1−1に固定した後、
プレス用容器1−2に取り付け(c)、プレス用容器下
部を閉じる。As shown in FIG. 5, after the material 3 to be compressed is heated (a) in the heating furnace 7, the material 3 is taken out and attached to the pedestal 8 (b). After fixing this to the press container lower lid 1-1,
Attach to the pressing container 1-2 (c) and close the lower part of the pressing container.
つぎに、第6図に示したように、加熱されて流体になっ
たガラス4を装入し、その後常温の粒状ガラス6を投入
する。この状態が第2図であり、第2図の状態でパンチ
を押し下げ負荷をかける。これで高温高圧処理が終了し
たので、下蓋1−1を開きガラスを排除する。Next, as shown in FIG. 6, the glass 4 which has been heated to become a fluid is charged, and then the granular glass 6 at room temperature is charged. This state is shown in FIG. 2. In the state shown in FIG. 2, the punch is pushed down to apply a load. Since the high temperature and high pressure process is completed, the lower lid 1-1 is opened and the glass is removed.
この後下蓋1−1から材料3と台座8が一体となったも
のを取り外す。これで1サイクルが終了し、第4図に戻
り、加熱炉7から材料3を取り出し同じプロセスを繰り
返す。After this, the one in which the material 3 and the pedestal 8 are integrated is removed from the lower lid 1-1. This completes one cycle, returning to FIG. 4, the material 3 is taken out from the heating furnace 7, and the same process is repeated.
以上の説明では高温流体4は同一成分からなることを前
提としてきたが、この部分に負荷時体積圧縮率の小さい
融点の高い粒状物質(たとえばセラミックス粒)を混合
してもよい。このようにすれば高温流体部分の負荷時体
積圧縮率を見かけ上小さくすることができ、パンチのス
トロークを小さくすることができる。なお、同様の高融
点物質粒を、粒状物質6に混合すれば、更に効果的であ
る。In the above description, it has been assumed that the high temperature fluid 4 is composed of the same component, but a granular substance having a small melting point volume compression rate and a high melting point (for example, ceramic grains) may be mixed in this portion. By doing so, the volumetric compression rate of the high temperature fluid portion under load can be apparently reduced, and the stroke of the punch can be reduced. It is more effective if the same high melting point substance particles are mixed with the granular substance 6.
以上の説明において、所要温度に加熱された高温流体な
どの記述における所要温度とは、高温高圧処理される材
料の加工温度と同じでない場合がある。In the above description, the required temperature in the description of the high temperature fluid heated to the required temperature may not be the same as the processing temperature of the material to be subjected to the high temperature and high pressure processing.
すなわち、プレス用容器外で材料を加熱し、所要の温度
に加熱された流体を、プレス用容器に装入したあと材料
を装入する場合、通常はプレス作業は数分オーダーの短
時間なので、高温流体の温度が、材料の温度と多少異っ
ても、材料の温度と大きくは変らないからである。That is, when the material is heated outside the press container, and the fluid heated to the required temperature is charged into the press container after the material is charged, the pressing operation is usually a short time of the order of several minutes. This is because even if the temperature of the high temperature fluid is slightly different from the temperature of the material, the temperature of the material does not greatly change.
この原理を適用することにより、異った温度に加熱され
た材料に対して、同じ高温流体を用いることがある程度
可能になる。Applying this principle allows to some extent the same hot fluid to be used for materials heated to different temperatures.
実施例1 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。Example 1 SUS304 stainless steel powder having a grain size of -100 mesh was compressed to a density of 90% by a cold press. The size of this compression molded product is 10
It is mmφ x 10 mm high.
これを第1図で示した等方方式プレスした。This was pressed by the isotropic method shown in FIG.
高温流体および常温の粒状物質としては、アルミノケイ
酸塩ガラスを利用した。粒状ガラスの粒径は平均1mmで
ある。Aluminosilicate glass was used as the high temperature fluid and the room temperature particulate material. The average particle size of the granular glass is 1 mm.
高温流体温度は1200℃、プレス圧縮力は10tである。た
だし、パンチ径は40mmφである。また、高温流体層の高
さは100mm、投入直後粒状ガラス層厚みは30mmである。The high temperature fluid temperature is 1200 ℃ and the press compression force is 10t. However, the punch diameter is 40 mmφ. The height of the high temperature fluid layer is 100 mm, and the thickness of the granular glass layer immediately after charging is 30 mm.
この条件下で5分プレスすることにより、密度がほぼ10
0%の成形品が得られた。これはHIPで得られる場合の内
質に対する効果と同じである。Pressing for 5 minutes under these conditions results in a density of approximately 10
0% moldings were obtained. This is the same effect on the internal quality as obtained with HIP.
実施例2 実施例1のプレス用容器を1回のプレス終了毎に傾動さ
せることにより、高温ガラスおよびステンレス鋼のブロ
ックを排除する方法で連続操業をマニュアルでおこなっ
た。Example 2 Continuous operation was manually performed by tilting the pressing container of Example 1 each time pressing was completed to eliminate the blocks of high temperature glass and stainless steel.
この結果、高温ガラス装入、粒状ガラス装入およびステ
ンレス鋼のブロック装入などのプレス準備作業に2分、
プレス圧縮時間5分およびプレス終了後高温ガラスおよ
びステンレスブロックの排除に3分、合計10分で1サイ
クル可能であることが実証された。As a result, 2 minutes for press preparation work such as high temperature glass charging, granular glass charging and stainless steel block charging,
It was demonstrated that one cycle was possible with a press compaction time of 5 minutes and 3 minutes for the removal of hot glass and stainless blocks after the press was completed, for a total of 10 minutes.
実施例3 実施例1と同じプレス容器、およびパンチを用いた。高
温流体としてアルミノケイ酸塩ガラスに、粒径1mmφのB
N粒子を5%混合したものを用いた。Example 3 The same press container and punch as in Example 1 were used. Aluminosilicate glass as a high-temperature fluid, B with a particle size of 1 mmφ
A mixture of 5% N particles was used.
高温流体温度は1200℃、プレス圧縮力は10tである。た
だし、パンチ径は40mmφである。また、高温流体層の高
さは100mm、投入直後粒状ガラス層厚みは30mmである。The high temperature fluid temperature is 1200 ℃ and the press compression force is 10t. However, the punch diameter is 40 mmφ. The height of the high temperature fluid layer is 100 mm, and the thickness of the granular glass layer immediately after charging is 30 mm.
この条件下で5分プレスすることにより、密度がほぼ10
0%の成形品が得られた。これはHIPで得られる場合の内
質に対する効果と同じである。Pressing for 5 minutes under these conditions results in a density of approximately 10
0% moldings were obtained. This is the same effect on the internal quality as obtained with HIP.
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分台で得られることが実証
された。これは従来のHIPでは1サイクルが1時間以上
かかったことと比較すれば格段の効果である。As described above, it was proved that a molded product having the same quality as that obtained by the conventional HIP can be obtained in the order of 10 minutes per cycle. This is a remarkable effect when compared with the conventional HIP, which took one hour or more for one cycle.
第1図は、本発明の説明図、第2図〜第4図は本発明の
応用を示す説明図、第5図〜第6図は第2図の方法を実
現する手順を示す説明図である。 1−1:プレス容器底部 1−2:プレス用容器側面部 1−3:プレス用容器側面肉厚部 1−4:パンチ摺動部 2:パンチ 3:ブロック状材料 4:高温流体 5:高温流体が急冷された固体部 6:粒状物体 7:プレス用容器冷却部 8:冷却用循環水流路 9:高温流体排出孔 10:プレス用容器加熱部 11:加熱用抵抗体 12:プレス用容器外皮部FIG. 1 is an explanatory diagram of the present invention, FIGS. 2 to 4 are explanatory diagrams showing an application of the present invention, and FIGS. 5 to 6 are explanatory diagrams showing procedures for realizing the method of FIG. is there. 1-1: Bottom of press container 1-2: Side of press container 1-3: Thick part of press container side 1-4: Punch sliding part 2: Punch 3: Block material 4: High temperature fluid 5: High temperature Solid part where fluid is rapidly cooled 6: Granular object 7: Press container cooling part 8: Cooling water flow passage 9: High temperature fluid discharge hole 10: Press container heating part 11: Heating resistor 12: Press container skin Department
Claims (3)
ー部の開放孔をもつプレス用容器内に、所要の温度に加
熱された被圧縮材料を装入し、所要の温度に加熱された
流体を圧力媒体として等方的にプレス圧縮する際に、パ
ンチと流体の間に粒状物質の層を存在せしめることによ
り、少くとも圧縮初期においてはパンチが流体と接触し
ないようにしてプレス圧縮することを特徴とする材料の
高温流体圧下圧縮法。1. A fluid heated to a required temperature is loaded with a material to be compressed, which has been heated to a required temperature, in a pressing container having an opening hole of a cylinder portion on which a pressing punch slides. When isotropically press-compressing as a pressure medium, a layer of granular material is present between the punch and the fluid so that the punch does not come into contact with the fluid at least in the initial stage of compression, and thus the press-compression is performed. High-temperature fluid pressure compression method for characteristic materials.
軟化温度が流体が加熱される温度と常温の中間値である
同一材質を用いる特許請求の範囲第1項記載の材料の高
温流体圧下圧縮法。2. A high temperature fluid pressure compression method for a material according to claim 1, wherein the same material whose melting point or softening temperature is an intermediate value between the temperature at which the fluid is heated and the room temperature is used as the fluid and the granular substance.
点あるいは軟化温度を有し、さらに高温流体の体積圧縮
率より小さい体積圧縮率の粉体を混合することにより、
高温流体のプレス時体積圧縮率を減少させる特許請求の
範囲第1項記載の材料の高温流体圧下圧縮法。3. A powder having a melting point or a softening temperature higher than the temperature of the hot fluid and having a volume compressibility smaller than that of the hot fluid is mixed in the hot fluid,
The method for compressing a material under high temperature fluid pressure according to claim 1, which reduces the volumetric compressibility of the high temperature fluid during pressing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565486A JPH07115231B2 (en) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | High temperature fluid pressure compression method for materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565486A JPH07115231B2 (en) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | High temperature fluid pressure compression method for materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63168295A JPS63168295A (en) | 1988-07-12 |
| JPH07115231B2 true JPH07115231B2 (en) | 1995-12-13 |
Family
ID=18067971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31565486A Expired - Lifetime JPH07115231B2 (en) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | High temperature fluid pressure compression method for materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115231B2 (en) |
-
1986
- 1986-12-29 JP JP31565486A patent/JPH07115231B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63168295A (en) | 1988-07-12 |
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