材料の加工と接合

粉末冶金の部品や鋳物の内部に残った閉じた気孔をなくすために、熱間静水圧プレス(HIP)を行う。その方法として正しいものはどれか。

  1. A常温で、ゴム型に入れた粉末に液体を介して等方的に圧力をかけて成形する
  2. B高温で、上下のパンチで一方向に加圧しながら通電して焼結する
  3. C高温で、アルゴンなどの不活性ガスを圧力媒体として、全方向から等しく高い圧力をかける
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正解:C. 高温で、アルゴンなどの不活性ガスを圧力媒体として、全方向から等しく高い圧力をかける

HIPでは、部品を圧力容器に入れ、高温に加熱しながらアルゴンなどの不活性ガスで100 MPa程度以上の圧力を全方向から等しくかけます。内部の閉じた気孔は、クリープや拡散によってつぶれて消え、形を大きく変えずに密度と疲労強度を高められます。タービンブレードの鋳物や、積層造形でつくった金属部品の気孔をなくすのにも使われます。表面とつながった開いた気孔にはガスが入り込むのでつぶれず、事前に気孔が閉じるまで焼結するか、粉末を金属の容器(カプセル)に封入して処理します。常温でゴム型を使うのは冷間静水圧プレス(CIP)、通電しながら一方向に加圧するのは放電プラズマ焼結などの方法です。

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