粉末:ニッケル基超合金(Ni-362-3、Praxair社製)325メッシュ
ゲル形成成分:MAM(メタクリルアミド),NVP(N-ビニルピロリドン),架橋剤としてMBAM (N,N'-Methylenebisacrylamide)
サスペンション(懸濁液)配合比:MAM:NVP:MBAM:水=8.57:8.57:2.86:20 (wt%)
Actual Solid Loading「実体積比率」:ニッケル基超合金粉末=55.5VOL%(91.73wt%)
注型・固化:サスペンションにAPSと重合開始剤を微量添加して樹脂型へ流し込む。55℃×30分で固化させ成形体を樹脂型から取り出す。
APS(過硫酸アンモニウム / Ammonium Persulfate): 重合開始剤、TEMED(テトラメチルエチレンジアミン / Tetramethylethylenediamine): 促進剤(触媒・活性化剤)
加熱脱脂:室温~600℃×13H+600℃×1H+~室温×約3H
仮焼結:タングステン発熱体炉、Ar-4% H2 雰囲気、室温〜900°C×3H+900℃×1H+900~995℃×0.5H+995℃×1H+~室温×約3H
焼結密度:相対密度約90%
参考文献:Gelcasting of superalloy powders(Oak Ridge National Laboratory )FEB 05 1996
【珈琲ブレイ句】金属粉末を用いるゲルキャスティング(GC)は、MIMメーカーがマスターすべき技術であると考えています。樹脂型を準備できれば、粉末冶金による小ロットの試作、特に大型部品で大きな可能性を秘めています。
GCは、密度の軽いセラミックで実用化されていますが、密度が高く粒度の大きな金属粉末で採用している事例は少数です。
この論文では、密度の大きな超合金によるGCです。サスペンションの粘度を高めにして粉末の沈殿を遅らせています。
研究における焼結は、995℃で終わらせていますが、炉の最高温度による制限でしょうか?本焼結であれば1300℃まで上げる必要がありそうです。
また、論文では粉末量60VOL%とありますが、これはNominal Solid Loadingで、粉体およびバインダ液の密度を8.908g/cm3、1.0g/cm3として計算すると、Actual Solid Loading「実体積比率」は55.5VOL%になります。
N2253
