DE102018119209A1

DE102018119209A1 - Herstellungsvorrichtung für metallpulver und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102018119209A1
Application number: DE102018119209.6A
Authority: DE
Inventors: Kenji Horino; Kazuhiro YOSHIDOME; Akihiro Harada; Hiroyuki Matsumoto
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-02-14
Also published as: GB2565655A; GB2565655B; TWI658883B; KR102203575B1; GB201812899D0; JP6323604B1; JP2019031710A; KR20190016457A; CN109382520A; TW201910023A; CN109382520B

Abstract

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Metallpulvererzeugungsvorrichtung und eines die Vorrichtung verwendenden Verfahrens zur Erzeugung des Metallpulvers. Die Metallpulvererzeugungsvorrichtung weist einen eine Metallschmelze abgebenden Metallschmelzenzuführungsteil 20, einen unter dem Metallschmelzenzuführungsteil 20 vorgesehenen Zylinderkörper 32 und einen Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil 38 zum Bilden des Flusses der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil 20 abgegebenen Metallschmelze auf. Der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil 38 weist einen gebogenen Spitzenteil 38a auf, der die sich von der Innenumfangsfläche 33 in der Radialrichtung nach innen bewegende Kühlflüssigkeit stabilisiert und die Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 abgibt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallpulvererzeugungsvorrichtung und das Verfahren zur Erzeugung eines Metallpulvers.
HINTERGRUND
Die Metallpulvererzeugungsvorrichtung und das die Vorrichtung zur Erzeugung des Metallpulvers verwendende Erzeugungsverfahren, das ein so genanntes Gaszerstäubungsverfahren verwendet, ist bekannt, wie zum Beispiel in Patentdokument 1 gezeigt. Die herkömmliche Vorrichtung weist einen Metallschmelzenzuführungsbehälter, der die Metallschmelze abgibt, einen unter diesem Metallschmelzenzuführungsbehälter vorgesehenen Zylinderkörper und einen Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil, der einen Fluss einer Kühlflüssigkeit entlang einer Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebenen Metallschmelze bildet, auf.
Der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil sprüht die Kühlflüssigkeit in Richtung einer Tangente der Innenumfangsfläche eines Kühlzylinderkörpers, dann fließt die Kühlflüssigkeit herab, während sie sich spiralförmig entlang der Innenumfangsfläche des Kühlbehälters bewegt, wodurch die Kühlflüssigkeitsschicht gebildet wird. Durch Verwendung der Kühlflüssigkeitsschicht wird ein geschmolzener Tropfen schnell abgekühlt, und es wird erwartet, dass das Metallpulver mit einer hohen Funktionalität erzeugt wird.
Selbst wenn die Kühlflüssigkeit in Richtung einer Tangente der Innenumfangsfläche des Kühlzylinderkörpers gesprüht wird, stößt bei der herkömmlichen Vorrichtung die Kühlflüssigkeit jedoch gegen die Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers und prallt davon zurück, und der von der Innenumfangsfläche in der Radialrichtung nach innen verlaufende Fluss wird erzeugt, wodurch ein turbulenter Fluss gebildet wird. Deshalb war es bei der herkömmlichen Vorrichtung schwierig, eine gleichförmige Dicke der Kühlflüssigkeitsschicht entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers zu erzeugen, wodurch die Herstellung des Metallpulvers mit gleichförmiger Qualität (gleichförmiger Partikelgröße, Kristallinität und Form oder dergleichen) schwierig war. Insbesondere herrschte eine solche Tendenz vor, wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wurde und die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit durch Erhöhen des Drucks einer Druckpumpe erhöht wurde.
[Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H11-80812
KURZFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts solcher Umstände erhalten worden, und die Aufgabe besteht in der Bereitstellung der Metallpulvererzeugungsvorrichtung, die Metallpulver hoher Qualität erzeugen kann, und des die Vorrichtung verwendenden Verfahrens zur Erzeugung des Metallpulvers.
Zum Lösen der obigen Aufgabe weist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf:

einen Metallschmelzenzuführungsteil, der eine Metallschmelze abgibt,
einen unter dem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörper und
einen Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil, der einen Fluss einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebenen Metallschmelze entlang einer Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers bildet, wobei
der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil einen gebogenen Spitzenteil zum Bilden eines stabilen Flusses am oberen Teil des Zylinderkörpers und auf der Innenseite des Zylinderkörpers aufweist.

Das Verfahren zur Erzeugung des Metallpulvers gemäß der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Schritte auf:

Bilden eines Flusses einer Kühlflüssigkeit entlang einer Innenumfangsfläche eines unter einem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörpers und
Abgeben einer Metallschmelze von dem Metallschmelzenzuführungsteil zu dem Fluss der Kühlflüssigkeit, wobei
die Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers von einem am oberen Teil des Zylinderkörpers und auf der Innenseite des Zylinderkörpers durch den gebogenen Spitzenteil vorgesehenen Teil zum Bilden eines stabilen Flusses abgegeben wird.

Bei der Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und dem Verfahren zur Erzeugung des Metallpulvers ist der gebogene Spitzenteil auf der stromaufwärtigen Seite der Stelle, an der die von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebene Metallschmelze die Kühlflüssigkeit berührt, vorgesehen. Am gebogenen Spitzenteil wird der sich von der Innenumfangsfläche in der Radialrichtung nach innen bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit stabilisiert, und die Kühlflüssigkeit wird durch Fließen entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers abgegeben. Selbst wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wird oder die Flussgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht wird, kann somit die Kühlflüssigkeitsschicht mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers leicht gebildet werden. Somit kann das Metallpulver hoher Qualität erzeugt werden.
Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils kleiner als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers, und der Raum zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche bildet den Kühlflüssigkeitsabgabeteil zum Bewegen der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche. Selbst wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wird oder die Flussgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht wird, kann durch eine solche Ausbildung die Kühlflüssigkeitsschicht mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers leicht gebildet werden.
Der Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils kann so gebildet sein, dass er in der Axialrichtung des gebogenen Spitzenteils in einer sich verjüngenden Form zu dem unteren Ende größer wird.
Der gebogene Spitzenteil kann in der Axialrichtung des gebogenen Spitzenteils in einer sich verjüngenden Form zu dem unteren Ende geneigt sein. Durch Neigen des gebogenen Spitzenteils in einer sich verjüngenden Form in der Axialrichtung zu dem unteren Ende wird die die Kühlflüssigkeit gegen die Innenumfangsfläche drückende Kraft erzeugt, und die Kühlflüssigkeitsschicht mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers kann leicht gebildet werden.
Vorzugsweise ist der mit dem gebogenen Spitzenteil am unteren Ende versehene innere Rahmen am oberen Teil des Zylinderkörpers vorgesehen. Durch eine solche Ausbildung lässt sich der gebogene Spitzenteil auf der stromaufwärtigen Seite der Stelle, an der die von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebene Metallschmelze die Kühlflüssigkeit berührt, leicht vorsehen.
Vorzugsweise weist der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil einen Teil zur Bildung eines spiralförmigen Flusses auf, damit die Kühlflüssigkeit in einem spiralförmigen Fluss gegen den inneren Rahmen stößt. Beispielsweise ist die Düse, die die Kühlflüssigkeit in Richtung einer Tangente der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers sprüht, am Zylinderkörper vorgesehen, wodurch der Teil zur Bildung eines spiralförmigen Flusses gebildet werden kann. Der innere Rahmen ist einwärts der Stelle, an der die Kühlflüssigkeit von dem Teil zur Bildung eines spiralförmigen Flusses in Richtung einer Tangente der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers abgegeben wird, vorgesehen, wodurch die Kühlflüssigkeitsschicht mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers leicht gebildet werden kann.
Vorzugsweise ist der gebogene Spitzenteil mit einem gefalteten Endteil zum Bilden eines vorbestimmten Raums zwischen dem inneren Rahmen und dem gefalteten Endteil versehen. Durch Vorsehen des gefalteten Endteils wird der sich aus dem zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche gebildeten Kühlflüssigkeitsabgabeteil bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit weiter stabilisiert, und die Kühlflüssigkeitsschicht mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers kann leicht gebildet werden.
Insbesondere weist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf:

einen Metallschmelzenzuführungsteil, der eine Metallschmelze abgibt,
einen unter dem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörper und
einen Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil, der einen Fluss einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebenen Metallschmelze entlang einer Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers bildet, wobei
der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil einen in Richtung einer Mittelachse an einem oberen Teil des Zylinderkörpers vorgesehenen inneren Rahmen aufweist und der innere Rahmen einen kleineren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers aufweist, wobei
ein gebogener Spitzenteil an einem unteren Ende entlang der Mittelachse des inneren Rahmens so vorgesehen ist, dass er in einer Radialrichtung vom inneren Rahmen nach außen vorragt,
der Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils kleiner als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers ist,
ein Raum zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche einen Kühlflüssigkeitsabgabeteil zum Leiten der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche bildet,
ein Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses durch den inneren Rahmen und den gebogenen Spitzenteil an einem oberen Teil des Zylinderkörpers und auf einer Innendurchmesserseite des Kühlflüssigkeitsabgabeteils gebildet ist, wobei
der sich in der Radialrichtung nach innen bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit gegen den inneren Rahmen am Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses stößt und der sich entlang der Mittelachse nach unten bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit am gebogenen Spitzenteil reguliert wird und der Fluss der Kühlflüssigkeit am Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses vorübergehend stabilisiert wird, dann die Kühlflüssigkeit von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers abgegeben wird.

Vorzugsweise ist der gebogene Spitzenteil in einer sich verjüngenden Form zu dem unteren Ende des gebogenen Spitzenteils in einem vorbestimmten Winkel bezüglich des inneren Rahmens geneigt, um eine die Kühlflüssigkeit gegen die Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers drückende Kraft zu erzeugen. Vorzugsweise sind Düsen in einer Axialrichtung an mehreren Stellen entlang einer Umfangsrichtung mit einem oberen Teil des Zylinderkörpers verbunden, um die Kühlflüssigkeit in einem spiralförmigen Fluss an den inneren Rahmen anstoßen zu lassen.
Vorzugsweise ist der gebogene Spitzenteil mit einem gefalteten Endteil zum Bilden eines vorbestimmten Raums zwischen dem inneren Rahmen und dem gefalteten Endteil versehen.
Insbesondere weist das Verfahren zur Erzeugung des Metallpulvers gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte auf:

Bilden eines Flusses einer Kühlflüssigkeit entlang einer Innenumfangsfläche eines unter einem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörpers,
Abgeben einer Metallschmelze von dem Metallschmelzenzuführungsteil zu dem Fluss der Kühlflüssigkeit, wobei
die oben erwähnte Metallpulvererzeugungsvorrichtung zum Abgeben der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers von dem am oberen Teil des Zylinderkörpers und auf der Innenseite des Zylinderkörpers vorgesehenen Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses durch den zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche gebildeten Kühlflüssigkeitsabgabeteil verwendet wird.

Figurenliste

1 ist ein schematischer Querschnitt der Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematischer Querschnitt der Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein schematischer Querschnitt der Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein schematischer Querschnitt der Metallpulvererzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung basierend auf der in den Figuren gezeigten Ausführungsform beschrieben.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 gezeigt, bildet die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch ein Zerstäubungsverfahren (Gaszerstäubungsverfahren) aus der Metallschmelze 21 ein Pulver, und das aus vielen Metallpartikeln gebildete Metallpulver wird erhalten. Diese Vorrichtung 10 weist den Metallschmelzenzuführungsteil 20 und den in einer Vertikalrichtung des Metallzuführungsteils 20 unten platzierten Kühlteil 30 auf. In der Figur ist die Vertikalrichtung die Richtung entlang der z-Achse.
Der Metallschmelzenzuführungsteil 20 weist einen wärmebeständigen Behälter 22, in dem die Metallschmelze 21 enthalten ist, auf. Eine Heizspule 24 ist am Außenumfang des wärmebeständigen Behälters 22 platziert, wodurch der wärmebeständige Behälter 22 die Metallschmelze 21 enthält, während sie erwärmt und in einem geschmolzenen Zustand gehalten wird. An einem Basisteil des wärmebeständigen Behälters 22 ist eine Abgabeöffnung 23 gebildet, und die Metallschmelze 21 wird als ein Metallschmelzentropfen 21a zur Innenumfangsfläche 33 des den Kühlteil 30 bildenden Zylinderkörpers 32 abgegeben.
Am Außenumfangsteil der unteren Außenwand des wärmebeständigen Behälters 22 ist um die Abgabeöffnung 23 herum eine Gassprühdüse 26 platziert. An der Gassprühdüse 26 ist die Gassprühöffnung 27 gebildet. Ein Hochdruckgas wird von der Gassprühöffnung 27 zu dem von der Abgabeöffnung 23 abgegebenen Metallschmelzentropfen 21a gesprüht. Das Hochdruckgas wird diagonal nach unten zu dem gesamten Umfang der von der Abgabeöffnung 23 abgegebenen Metallschmelze gesprüht, und aus dem Metallschmelzentropfen 21a werden viele Flüssigkeitstropfen gebildet, die sich dann entlang dem Strom des Gases zur Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers 32 bewegen.
Die Metallschmelze 21 kann beliebige Elemente enthalten, und zum Beispiel kann mindestens eines aus der aus Ti, Fe, Si, B, Cr, P, Cu, Nb und Zr bestehenden Gruppe enthalten sein. Diese Elemente sind hochaktiv, und die diese Elemente enthaltende Metallschmelze 21 wird durch Luftberührung über eine kurze Zeitdauer leicht oxidiert und bildet einen Oxidfilm, wodurch es schwierig war, ein feines Pulver herzustellen. Die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 10 verwendet inaktives Gas als das von der Gassprühöffnung 27 der Gassprühdüse 26, wie oben erwähnt, gesprühte Gas, wodurch selbst im Falle der Metallschmelze 21, die leicht oxidiert wird, aus dieser leicht ein Pulver gebildet werden kann.
Als das von der Gassprühöffnung 27 gesprühte Gas werden ein inaktives Gas, wie zum Beispiel Stickstoffgas, Argongas, Heliumgas oder dergleichen, oder ein Reduktionsgas, wie zum Beispiel Ammoniakzersetzungsgas oder dergleichen bevorzugt, wenn die Metallschmelze 21 jedoch ein Metall ist, das kaum oxidiert, kann es auch Luft sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Mittelachse O des Zylinderkörpers 32 in einem vorbestimmten Winkel θ1 bezüglich der vertikalen Linie Z geneigt. Dieser vorbestimmte Winkel θ1 ist nicht besonders eingeschränkt und beträgt vorzugsweise 5 bis 45 Grad. Durch Vorsehen des Winkels innerhalb dieses Bereichs kann der Metallschmelzentropfen 21a von der Abgabeöffnung 23 leicht zu der auf der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 gebildeten Kühlflüssigkeitsschicht 50 abgegeben werden.
Der zu der Kühlflüssigkeitsschicht 50 abgegebene Metallschmelzentropfen 21a stößt gegen die Kühlflüssigkeitsschicht 50, fragmentiert dann und wird verfeinert. Ferner erstarrt er gleichzeitig durch Kühlen und bildet ein festes Metallpulver. Auf der unteren Seite entlang der Mittelachse O des Zylinderkörpers 32 ist der Abgabeteil 34 vorgesehen, und das in der Kühlflüssigkeitsschicht 50 enthaltene Metallpulver kann zusammen mit der Kühlflüssigkeit nach außen abgegeben werden. Das zusammen mit der Kühlflüssigkeit nach außen abgegebene Metallpulver wird durch ein äußeres Behältnis von der Kühlflüssigkeit getrennt und dann entfernt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Kühlflüssigkeit nicht besonders eingeschränkt ist und dass Kühlwasser verwendet werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der innere Rahmen 38 in Richtung der Mittelachse O am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 vorgesehen. Der innere Rahmen 38 ist integral mit dem Befestigungsflansch 39 ausgebildet, wodurch der innere Rahmen 38 am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 vorgesehen ist. Das Verfahren zur Bereitstellung des inneren Rahmens 38 ist nicht besonders eingeschränkt, und er kann integral mit dem Zylinderkörper 32 ausgebildet werden. Der innere Rahmen 38 weist einen kleineren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 auf, und der innere Rahmen 38 ist konzentrisch mit der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers 32 platziert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Innenumfangsfläche des inneren Rahmens 38 und der Innenumfang des Zylinderkörpers 32 ungefähr parallel zueinander platziert.
Die Düse 37 als der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil ist am oberen Teil des Zylinderkörpers 32, der dem inneren Rahmen 38 entspricht, gebildet. An der Düse 37 ist ein Düsenloch 37a so gebildet, dass es zur Innenseite des Zylinderkörpers 38 geöffnet ist. Das Düsenloch 37a ist so gebildet, dass es dem inneren Rahmen 38 zugekehrt ist, während dazwischen ein vorbestimmter Raum vorhanden ist.
Der gebogene Spitzenteil (Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil) 38a ist entlang der Mittelachse O des inneren Rahmens 38 am unteren Ende vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der gebogene Spitzenteil 38a eine Plattenform auf, die sich in der Radialrichtung vom unteren Ende des inneren Rahmens 38 ungefähr senkrecht zu der Mittelachse O nach außen erstreckt, und der Raum zwischen dem Außenumfangsende des gebogenen Spitzenteils 38a und der Innenumfangsfläche 33 bildet den Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52, der in Umfangsrichtung unterbrochen ist (oder durchgehend sein kann). Die Radialrichtungsbreite t1 des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 ist nicht besonders eingeschränkt, wird bezüglich der Dicke der Kühlflüssigkeitsschicht 50 bestimmt und beträgt vorzugsweise 1 bis 50 mm. Ferner kann die Breite t1 dünner als die Dicke der Kühlflüssigkeitsschicht 50 sein.
Da der gebogene Spitzenteil 38a in der Radialrichtung von dem inneren Rahmen 38, der konzentrisch mit der Innenumfangsfläche 33 ist, nach außen vorragt, ist der Teil zum Bilden eines stabilen Flusses (Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses) 40, der der Düse 37a gegenüberliegt, ferner auf der Innenseite des Düsenlochs 37a gebildet. Die Kapazität des Teils 40 zum Bilden eines stabilen Flusses wird durch die Länge L1 des inneren Rahmens 38 entlang der Mittelachse O und die Radialrichtungsbreite t2 des gebogenen Spitzenteils 38a bestimmt. Mit Zunahme der Radialrichtungsbreite t2 des gebogenen Spitzenteils 38a wird die Kapazität des Teils 40 zum Bilden eines stabilen Flusses größer, und die Wirkung des Teils zum Bilden eines stabilen Flusses wird auch verstärkt, aber die Öffnungsfläche, die dem Metallschmelzentropfen 21a gestattet, in den Zylinderkörper 32 einzutreten, nimmt tendenziell ab. Die Radialrichtungsbreite t2 des gebogenen Spitzenteils 38a bezüglich der Radialrichtungsbreite t1 des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 erfüllt vorzugsweise t2/t1 von 1/10 bis 9/10.
Am Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses stößt die sich aus dem Düsenloch 37a in der Radialrichtung nach innen bewegende Kühlflüssigkeit gegen den inneren Rahmen 38, und der sich entlang der Mittelachse O nach oben bewegende Fluss wird am Flansch 39 reguliert. Ferner wird am gebogenen Spitzenteil 38a der sich entlang der Mittelachse O nach unten bewegende Fluss reguliert. Somit wird der turbulente Fluss der Kühlflüssigkeit, der sich vom Düsenloch 37a in der Radialrichtung nach innen bewegt, durch den Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses vorübergehend stabilisiert, und die Kühlflüssigkeit wird von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 entlang der Innenumfangsfläche mit einer hohen Geschwindigkeit abgegeben, um die Kühlflüssigkeitsschicht 50 entlang der Mittelachse O auf der Innenseite der Innenumfangsfläche 33 zu bilden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 und auf der Innenseite (radial inneren Seite) des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 platziert ist. Das heißt, der Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses wird durch den inneren Rahmen 38 und den gebogenen Spitzenteil 38a am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 und auf der Innendurchmesserseite des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 gebildet.
Die Länge L1 des inneren Rahmens 38 in der Axialrichtung kann der vom Düsenloch 37a eingenommenen Länge ungefähr entsprechen, und da die Oberfläche der Flüssigkeit der Kühlflüssigkeitsschicht 50 eine ausreichende Länge L0 in der Axialrichtung aufweist, liegt sie zur Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 frei. Die Länge L0 der Kühlflüssigkeitsschicht 50 in der Axialrichtung, die zur Innenseite freiliegt, ist vorzugsweise 5 bis 500 Mal länger als die Länge L1 des inneren Rahmens 38 in der Axialrichtung. Der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 ist auch nicht besonders eingeschränkt und beträgt vorzugsweise 50 bis 500 mm.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Düsen 37 in Richtung der z-Achse des Zylinderkörpers 32 an mehreren Stellen entlang der Umfangsrichtung mit dem oberen Teil verbunden. Durch Verbinden der Düsen 37 in Richtung einer Tangente des Zylinderkörpers 32 dreht sich die Kühlflüssigkeit um die Mittelachse O und tritt aus den Düsen 37 in den Zylinderkörper 32 ein. Der Fluss der Kühlflüssigkeit von dem Zylinderkörper 32 bildet einen spiralförmigen Fluss, der sich von der Innenumfangsfläche 33 durch das Düsenloch 37a in der Radialrichtung nach innen bewegt, und die Kühlflüssigkeit stößt gegen die Innenumfangsfläche des inneren Rahmens 38. Dann nimmt der Druck (statische Druck) an dem Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses zu, und die Kühlflüssigkeit wird entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 durch den Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 abgegeben.
Aufgrund des sich drehenden Flusses der dem Inneren des Zylinderkörpers 32 aus dem Düsenloch 37a der Düsen 37 zugeführten Kühlflüssigkeit und aufgrund der auf die Kühlflüssigkeit wirkenden Schwerkraft bildet die entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 fließende Kühlflüssigkeit den spiralförmigen Fluss, und es wird die Kühlflüssigkeitsschicht 50 gebildet. Der in 1 gezeigte Metallschmelzentropfen 21a tritt in die Flüssigkeitsoberfläche der so gebildeten Kühlflüssigkeitsschicht 50 auf der Innenumfangsseite ein, und der Metallschmelzentropfen 21a wird gekühlt, während er zusammen mit der Kühlflüssigkeit in der Kühlflüssigkeitsschicht 50, die einen spiralförmigen Fluss aufweist, fließt.
Bei der Metallpulvererzeugungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem die Vorrichtung verwendenden Verfahren zur Erzeugung des Metallpulvers ist der mit dem gebogenen Spitzenteil 38a versehene Rahmen 38 auf der stromaufwärtigen Seite der Stelle, an der der von dem Metallschmelzenzuführungsteil 20 abgegebene Metallschmelzentropfen 21a die Kühlflüssigkeit berührt, vorgesehen. Deshalb wird der sich von der Innenumfangsfläche 33 in der Radialrichtung nach innen bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit durch das Düsenloch 37a am Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses stabilisiert, wonach der Fluss der Kühlflüssigkeit zu dem sich von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 bewegenden Fluss geändert wird.
Das heißt, am Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses stößt die sich in der Radialrichtung nach innen bewegende Kühlflüssigkeit gegen den inneren Rahmen 38, und am gebogenen Spitzenteil 38a wird der sich entlang der Mittelachse O nach unten bewegende Fluss reguliert. Dann wird der turbulente Fluss der Kühlflüssigkeit am Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses vorübergehend stabilisiert, und die Kühlflüssigkeit wird von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers 32 abgegeben. Selbst wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wird oder die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht wird, kann deshalb die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 leicht gebildet werden, und es kann ein Metallpulver hoher Qualität erzeugt werden.
Der Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils 38a des inneren Rahmens 38 ist ferner kleiner als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32, und der Raum zwischen dem gebogenen Spitzenteil 38a und der Innenumfangsfläche 33 bildet den Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 zum Leiten der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche 33. Selbst wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wird oder die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht wird, kann durch eine solche Ausbildung die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 leicht gebildet werden, und es kann ein Metallpulver hoher Qualität erzeugt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der innere Rahmen 38 ferner in Richtung der Mittelachse O am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 vorgesehen. Durch eine solche Ausbildung lässt sich der innere Rahmen 38 auf der stromaufwärtigen Seite der Stelle, an der die von dem Metallschmelzenzuführungsteil 20 abgegebene Metallschmelze die Kühlflüssigkeit berührt, leicht platzieren.
Durch Verbinden der Düsen 37 in Richtung einer Tangente des Zylinderkörpers 32 dreht sich die Kühlflüssigkeit ferner um die Mittelachse O und tritt aus den Düsen 37 in den Zylinderkörper 32 ein. Durch Vorsehen des inneren Rahmens 38 einwärts der Stelle, an der die Kühlflüssigkeit aus den Düsen 37 in Richtung einer Tangente der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 abgegeben wird, kann die einen spiralförmigen Fluss mit gleichförmiger Dicke entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 aufweisende Kühlflüssigkeit leicht gebildet werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Kühlflüssigkeit mit einem spiralförmigen Fluss bei der oben genannten Ausführungsform aus dem Düsenloch 37a zu der Innenumfangsfläche des Rahmens 38 bewegt, gegen den Rahmen 38 stößt und dann die Flussrichtung ändert und einen spiralförmigen Fluss entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 durch den Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 bildet. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf solch einen Fluss beschränkt.
Indem die Düse 37 ungefähr senkrecht zu der Außenumfangsfläche des Zylinderkörpers 32 verbunden wird, kann der Fluss der Kühlflüssigkeit aus dem an der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 gebildeten Düsenloch 37a zu der Innenumfangsfläche des Rahmens 38 zum Beispiel ein nicht spiralförmiger Fluss sein (es kann teilweise ein spiralförmiger Fluss gebildet werden). In solch einem Fall stößt der nicht spiralförmige Fluss gegen die Innenumfangsfläche des Rahmens 38 und ändert die Richtung des Flusses, und die Kühlflüssigkeit wird durch den Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 abgegeben, wonach die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit nicht spiralförmigem Fluss entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 gebildet wird.
Zweite Ausführungsform
Wie in 2 gezeigt, ist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 10a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, außer dem unten Beschriebenen, und den gleichen Elementen werden die gleichen Bezeichnungen verliehen. Auf eine Erläuterung der gleichen Teile wird verzichtet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein gefalteter Endteil 38b an der sich auf der radial inneren Seite befindenden Spitze des gebogenen Spitzenteils des Kühlteils 30a zum Bilden eines stabilen Flusses vorgesehen, der den gefalteten Teil 42 mit einem vorbestimmten Radialrichtungsraum t3 zum inneren Rahmen 38 bildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der gefaltete Endteil 38b integral mit dem inneren Rahmen 38 ausgebildet und konzentrisch damit, aber der gefaltete Endteil 38b kann in einer sich verjüngenden Form bezüglich des inneren Rahmens 38 geneigt sein, vorausgesetzt, dass der gefaltete Teil 42 zum Bilden eines stabilen Flusses gebildet ist.
Die Länge L2 des gefalteten Endteils 38b entlang der Mittelachse O ist nicht besonders eingeschränkt und ist kürzer als die Länge L1 des inneren Rahmens 38 entlang der Mittelachse O. Vorzugsweise blockiert der gefaltete Endteil 38b nicht den sich aus dem Düsenloch 37a zu dem inneren Rahmen 38 bewegenden Fluss der Kühlflüssigkeit. Der Radialrichtungsraum t3 des gefalteten Teils 42 zum Bilden eines stabilen Flusses ist um die Dicke des gefalteten Endteils 38b kleiner als die Radialrichtungsbreite t2 des gebogenen Spitzenteils 38a.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der gefaltete Teil 42 zum Bilden eines stabilen Flusses durch Bereitstellen des gefalteten Endteils 38b entlang der Mittelachse O des Teils 40 zum Bilden eines stabilen Flusses zur Unterseite hin gebildet, und der von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 abgegebene Fluss der Kühlflüssigkeit wird weiter stabilisiert, wodurch die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinders 32 leicht gebildet werden kann.
Dritte Ausführungsform
Wie in 3 gezeigt, ist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 110 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gleiche wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform, außer dem unten Beschriebenen, und den gleichen Elementen werden die gleichen Bezeichnungen verliehen. Auf eine Erläuterung der gleichen Teile wird verzichtet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 110 im Kühlteil 130a einen Flussdurchgangskasten 136 als den Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil auf. Der Flussdurchgangskasten 136 ist in Richtung der Mittelachse O am oberen Teil des Zylinderkörpers 32 vorgesehen. Der Flussdurchgang ist auf der Innenseite des Flussdurchgangskastens 136 gebildet. Es sind mehrere Düsen 137 in Richtung der Mittelachse O dieses Flussdurchgangskastens 136 mit dem oberen Teil (oder unteren Teil) verbunden. Diese Düsen 137 können durch Neigen zur Mittelachse O auf der Außenumfangsseite mit dem oberen Teil (oder unteren Teil) des Flussdurchgangskastens 136 verbunden sein, um einen spiralförmigen Fluss der Kühlflüssigkeit innerhalb des Flussdurchgangskastens 136 zu bilden.
Als Alternative dazu können diese Düsen 137 auf der Außenumfangsseite parallel zur Mittelachse O mit dem oberen Teil (oder unteren Teil) des Flussdurchgangskastens 136 verbunden sein. Als Alternative dazu können die Düsen 137 mit der Außenumfangsfläche des Flussdurchgangskastens 136 verbunden sein, um einen spiralförmigem Fluss der Kühlflüssigkeit innerhalb des Flussdurchgangskastens 136 zu bilden.
Auf der Innenumfangsseite des Flussdurchgangskastens 136 ist der innere Rahmen 138, der dem in 1 gezeigten inneren Rahmen 38 entspricht, integral mit dem Flussdurchgangskasten 136 ausgebildet. Der innere Rahmen 138 weist einen kleineren Innendurchmesser als die Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 auf, und der gebogene Spitzenteil 138a ist mit dem unteren Ende des inneren Rahmens 138 integral ausgebildet. Der Raum zwischen dem gebogenen Spitzenteil 138a und der Innenumfangsfläche 33 ist der Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Umfangsrichtungsloch auf der unteren Innenumfangsseite des Flussdurchgangskastens 136 ausgebildet, wodurch der Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 gebildet werden kann. Der Außendurchmesser des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 entspricht dem Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 33, und der Innendurchmesser des Kühlflüssigkeitsabgabeteils 52 entspricht dem Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils 138a.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet der von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 abgegebene Fluss der Kühlflüssigkeit aufgrund des aus den Düsen 137 in das Innere des Flussdurchgangskastens 136 eintretenden Flusses der Kühlflüssigkeit einen spiralförmigen Fluss entlang der Innenumfangsfläche 33, und es wird die Kühlflüssigkeitsschicht 50 gebildet. Als Alternative dazu bildet der von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 abgegebene Fluss der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche 33 einen bezüglich der Mittelachse O parallelen Fluss, und es wird die Kühlflüssigkeitsschicht 50 gebildet.
Bei der Metallpulvererzeugungsvorrichtung 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem die Vorrichtung verwendenden Verfahren zur Erzeugung des Metallpulvers ist der am gebogenen Spitzenteil 138a befestigte innere Rahmen 138 auf der stromaufwärtigen Seite der Stelle, an der der aus der Abgabeöffnung 23 des Metallschmelzenzuführungsteils 20 abgegebene Metallschmelzentropfen 21a die Kühlflüssigkeitsschicht 50 berührt, vorgesehen. Deshalb wird die sich in der Radialrichtung im Inneren des Flussdurchgangskastens 136 nach innen bewegende Kühlflüssigkeit durch den Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses stabilisiert; und dann kann die Kühlflüssigkeit von dem zwischen dem gebogenen Spitzenteil 138a und der Innenumfangsfläche 33 gebildeten Kühlflüssigkeitsabgabeteil 52 entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 abgegeben werden.
Selbst wenn die Flussmenge der Kühlflüssigkeit vergrößert wird oder die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erhöht wird, kann somit die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers 32 leicht gebildet werden, und es kann ein Metallpulver hoher Qualität erzeugt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform genauso wie bei der zweiten Ausführungsform der gefaltete Endteil (der in 2 gezeigte gefaltete Endteil 38b) an dem in der Radialrichtung äußeren Ende des gefalteten Spritzenteils 138a vorgesehen sein kann.
Vierte Ausführungsform
Wie in 4 gezeigt, ist die Metallpulvererzeugungsvorrichtung 210 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gleiche wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform, außer dem unten Beschriebenen, und den gleichen Elementen werden die gleichen Bezeichnungen verliehen. Auf eine Erläuterung der gleichen Teile wird verzichtet.
Bei den in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen befindet sich der gefaltete Spitzenteil 38a oder 138a ungefähr senkrecht am inneren Rahmen 38 oder 138, er muss jedoch nicht unbedingt senkrecht sein, und er kann in einem Neigungswinkel θ2 geneigt sein. Es sei darauf hingewiesen, dass in der Richtung der Mittelachse O am oberen Teil (oder unteren Teil) des Flussdurchgangskastens 236 mehrere Düsen 237 verbunden sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist im Kühlteil 230 der Neigungswinkel (Kegelwinkel) θ2 bezüglich des inneren Rahmens 238 des gebogenen Spitzenteils 238a oder bezüglich der Mittelachse O nicht besonders eingeschränkt und beträgt vorzugsweise 5 bis 45 Grad. Durch Neigen des gebogenen Spitzenteils 238a in einer sich verjüngenden Form in der Axialrichtung zu dem unteren Ende wird die die Kühlflüssigkeit gegen die Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 drückende Kraft erzeugt, und die Kühlflüssigkeitsschicht 50 mit einer gleichförmigen Dicke entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 lässt sich leicht bilden. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der gefaltete Endteil (der in 2 gezeigte gefaltete Endteil 38b) wie bei der zweiten Ausführungsform in der Radialrichtung an dem Außenseitenende des gefalteten Spitzenteils 238a vorgesehen sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt ist und innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise modifiziert sein kann.
BEISPIEL
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die detaillierten Beispiele beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel
Durch Verwendung der in 1 gezeigten Metallpulvererzeugungsvorrichtung 10 wurden die Metallpulver mit Fe-Si-B (Versuch Nr. 6), Fe-Si-Nb-B-Cu (Versuch Nr. 7), Fe-Si-B-P-Cu (Versuch Nr. 8), Fe-Nb-B (Versuch Nr. 9) und Fe-Zr-B (Versuch Nr. 10) erzeugt.
In jedem Versuch betrug die Schmelztemperatur 1500°C, betrug der Gassprühdruck 5 MPa und war die verwendete Gasart Argon. Bei Spiralflusszustand betrug der Pumpendruck 7,5 kPa. In den Versuchen wurde das Metallpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von ca. 25 µm erzeugt. Die durchschnittliche Partikelgröße wurde unter Verwendung einer Trockenpartikelgrößenverteilungsmesseinrichtung (HELLOS) gemessen. Ferner wurde die Kristallstrukturanalyse der durch die Versuche Nr. 6 bis 10 erzeugten Metallpulver durch ein Pulver-Röntgenbeugungsverfahren bewertet. Die magnetische Eigenschaft des Metallpulvers wurde unter Verwendung eines Koerzitivfeldstärke (Oe) verwendenden Hc-Messers gemessen. Die Ergebnisse werden in Tab. 1 gezeigt. Ferner betrug die Dicke der Kühlflüssigkeitsschicht 50 30 mm, und eine Ungleichmäßigkeit der Dicke in Richtung der Mittelachse O war gering.
Vergleichsbeispiel
Das Metallpulver (Versuche Nr. 1 bis 5) wurde genauso wie bei den Beispielen unter Verwendung der gleichen Metallpulvererzeugungsvorrichtung wie in den Beispielen erzeugt, mit Ausnahme der Bereitstellung des Rahmens 38 und des gebogenen Spitzenteils, dann wurden die gleichen Bewertungen wie bei den Beispielen durchgeführt. Die Ergebnisse werden in Tab. 1 gezeigt. Die Dicke der Kühlflüssigkeitsschicht 50 betrug 30 mm, und eine Ungleichmäßigkeit der Dicke in Richtung der Mittelachse O war groß.
Gemäß dem in Tabelle 1 gezeigten Vergleich zwischen den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wiesen die Beispiele eine verbesserte magnetische und eine verbesserte amorphe Eigenschaft auf. Die Kühlflüssigkeit wurde durch vorübergehendes Blockieren des Flusses durch den Teil 40 zum Bilden eines stabilen Flusses stabilisiert, und es wurde ein spiralförmiger Fluss mit einer noch besseren Qualität erhalten, wodurch eine gleichförmige Kühlwirkung erzielt wurde. Es wird angenommen, dass dadurch die oben erwähnte verbesserte magnetische und amorphe Eigenschaft bewirkt wurden. Ferner wurde die Kristallstrukturanalyse des Metallpulvers durch die Pulver-Röntgenbeugungsanalyse durchgeführt, und einige Vergleichsbeispiele wiesen eine von dem Kristall abgeleitete Spitze auf. Hinsichtlich der magnetischen Eigenschaft des Metallpulvers wiesen alle Vergleichsbeispiele eine höhere Koerzitivfeldstärke als die Beispiele auf, wodurch bestätigt werden kann, dass die Beispiele besser als die Vergleichsbeispiele abschnitten, und es kann eine noch gleichmäßigere Kühlwirkung bestätigt werden.

Gemäß dem Vergleich zwischen den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurde durch Vorsehen des Teils 40 zum Bilden eines stabilen Flusses selbst dann ein stabiler Fluss erhalten, wenn der Pumpendruck hoch war, wodurch eine gleichförmige Kühlwirkung erzielt wurde. Somit kann die amorphe Eigenschaft für die Zusammensetzung, die herkömmlicherweise nicht erzeugt werden konnte, bestätigt werden, und die magnetische Eigenschaft wurde weiter verbessert. [Tabelle 1]

Versuchs-Nr.	Beispiel/ Vergleichsbeispiel	Zusammensetzung	Partikelgröße (µm)	Kristallstruktur	Koerzitivfeldstärke (0 e)
1	Vergleichsbeispiel	Fe₇₅Si₁₀B₁₅	25,3	Amorph/ Kristall	5,6
2	Vergleichsbeispiel	Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁	25,4	Amorph/ Kristall	10,2
3	Vergleichsbeispiel	Fe_83.3Si₄B₈P₄Cu_0.7	25,8	Kristall	170
4	Vergleichsbeispiel	Fe₈₄Nb₇B₉	25,9	Kristall	180
5	Vergleichsbeispiel	Fe₉₀Zr₇B₃	25,6	Kristall	253
6	Beispiel	Fe₇₅Si₁₀B₁₅	25,2	Amorph	0,38
7	Beispiel	Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁	26,1	Amorph	1,42
8	Beispiel	Fe_83.3Si₄B₈P₄Cu_0.7	24,8	Amorph	2,30
9	Beispiel	Fe₈₄Nb₇B₉	25,2	Amorph	1,63
10	Beispiel	Fe₉₀Zr₇B₃	24,5	Amorph	1,92

Bezugszeichenliste

10, 10a, 110, 210: Metallpulvererzeugungsvorrichtung
20: Metallschmelzenzuführungsteil
21: Metallschmelze
22: Behälter
23: Abgabeöffnung
24: Heizspule
26: Gassprühdüse
27: Gassprühöffnung
30, 130, 230: Kühlteil
32: Zylinderkörper
33: Innenfläche
34: Abgabeteil
37: Düse
37a: Düsenloch
136, 236: Flussdurchgangskasten
137, 237: Düse
38, 138, 238: Innerer Rahmen
38a, 138a, 238a: Gebogener Spitzenteil
38b: Gefalteter Endteil
39: Befestigungsflansch
40: Teil zum Bilden eines stabilen Flusses (Raum zum Bilden eines stabilen Flusses)
42: Gefalteter Teil zum Bilden eines stabilen Flusses
50: Kühlflüssigkeitsschicht
52: Kühlflüssigkeitsabgabeteil

Claims

Metallpulvererzeugungsvorrichtung, umfassend: einen Metallschmelzenzuführungsteil, der eine Metallschmelze abgibt, einen unter dem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörper und einen Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil, der einen Fluss einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil abgegebenen Metallschmelze bildet und wobei die Kühlsflüssigkeit entlang einer Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers fließt, wobei der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil einen inneren Rahmen aufweist, der in Richtung einer Mittelachse an einem oberen Teil des Zylinderkörpers vorgesehen ist, und der innere Rahmen einen kleineren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers aufweist, wobei ein gebogener Spitzenteil entlang der Mittelachse des inneren Rahmens an einem unteren Ende so vorgesehen ist, dass er in einer Radialrichtung vom inneren Rahmen nach außen vorragt, der Innendurchmesser des gebogenen Spitzenteils kleiner als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers ist, ein Raum zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche einen Kühlflüssigkeitsabgabeteil zum Leiten der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche bildet, ein Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses durch den inneren Rahmen und den gebogenen Spitzenteil an einem oberen Teil des Zylinderkörpers und auf einer Innendurchmesserseite des Kühlflüssigkeitsabgabeteils gebildet ist, wobei der sich in der Radialrichtung nach innen bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit gegen den inneren Rahmen am Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses stößt und der sich entlang der Mittelachse nach unten bewegende Fluss der Kühlflüssigkeit am gebogenen Spitzenteil reguliert wird und der Fluss der Kühlflüssigkeit am Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses vorübergehend stabilisiert wird, dann die Kühlflüssigkeit von dem Kühlflüssigkeitsabgabeteil entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers abgegeben wird.
Metallpulvererzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gebogene Spitzenteil in einer sich verjüngenden Form zu einem unteren Ende des gebogenen Spitzenteils in einem vorbestimmten Winkel bezüglich des inneren Rahmens geneigt ist, um eine die Kühlflüssigkeit gegen die Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers drückende Kraft zu erzeugen.
Metallpulvererzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Düsen in einer Axialrichtung an mehreren Stellen entlang einer Umfangsrichtung mit einem oberen Teil des Zylinderkörpers verbunden sind, um die Kühlflüssigkeit in einem spiralförmigen Fluss an den inneren Rahmen anstoßen zu lassen.
Metallpulvererzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der gebogene Spitzenteil mit einem zusätzlichen gefalteten Endteil zum Bilden eines vorbestimmten Raums zwischen dem inneren Rahmen und dem gefalteten Endteil versehen ist.
Verfahren zur Erzeugung eines Metallpulvers, das die folgenden Schritte aufweist: Bilden eines Flusses einer Kühlflüssigkeit entlang einer Innenumfangsfläche eines unter einem Metallschmelzenzuführungsteil vorgesehenen Zylinderkörpers, Abgeben einer Metallschmelze von dem Metallschmelzenzuführungsteil zu dem Fluss der Kühlflüssigkeit, wobei die Metallpulvererzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Abgeben der Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers von dem am oberen Teil des Zylinderkörpers auf der Innenseite des Zylinderkörpers vorgesehenen Raumteil zum Bilden eines stabilen Flusses durch den zwischen dem gebogenen Spitzenteil und der Innenumfangsfläche gebildeten Kühlflüssigkeitsabgabeteil verwendet wird, wodurch ein Fluss einer Kühlflüssigkeit entlang der Innenfläche des Zylinderkörpers 32 zum Kühlen der von dem Metallschmelzenzuführungsteil 20 abgegebenen Metallschmelze gebildet wird. Der Kühlflüssigkeitsschichtbildungsteil weist einen gebogenen Spitzenteil 38a auf, der die sich von der Innenumfangsfläche 33 in der Radialrichtung nach innen bewegende Kühlflüssigkeit stabilisiert und die Kühlflüssigkeit entlang der Innenumfangsfläche 33 des Zylinderkörpers 32 abgibt.