JP2016194143A - 球状粒子からなる金属粉末 - Google Patents

球状粒子からなる金属粉末 Download PDF

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Abstract

【課題】諸性能に優れた金属粉末の提供。【解決手段】金属粉末は、多数の粒子の集合である。それぞれの粒子の形状は、球状である。この粉末は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの少なくとも１種を含んでいる。Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏの合計含有率（Ｔ．Ｃ．）は、５０質量％以上である。この粉末の累積１０体積％粒子径Ｄ１０は、１．０μｍ以上である。この粉末では、下記数式によって算出される値Ｙは、７．５以上２４．０以下である。Ｙ ＝ Ｄ５０ × ρ × Ｓこの数式において、Ｄ５０は粉末の累積５０体積％粒子径であり、ρは粉末の真密度であり、Ｓは粉末の比表面積である。この粒子径Ｄ１０に対する、累積６０体積％粒子径Ｄ６０の比（Ｄ６０／Ｄ１０）は、１．０以上１０．０未満である。【選択図】なし

Description

本発明は、三次元積層造形法、溶射法、レーザーコーティング法、肉盛法等に用いられる金属粉末に関する。詳細には、本発明は、多数の球状粒子を含む粉末に関する。
金属からなる造形物の製作に、３Ｄプリンターが使用されている。この３Ｄプリンターでは、積層造形法によって造形物が製作される。積層造形法では、敷き詰められた金属粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、金属が溶融する。金属はその後、凝固する。この溶融と凝固とにより、粉末中の球状粒子同士が結合する。照射は、金属粉末の一部に、選択的になされる。粉末の、照射がなされなかった部分は、溶融しない。照射がなされた部分のみにおいて、結合層が形成される。ノズルから噴射されて進行している金属粉末に、ビームが照射されて、結合層が得られてもよい。
結合層の上に、さらに金属粉末が敷き詰められる。この金属粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、金属が溶融する。金属はその後、凝固する。この溶融と凝固とにより、粉末中の粒子同士が結合され、新たな結合層が形成される。新たな結合層は、既存の結合層とも結合される。
照射による結合が繰り返されることにより、結合層の集合体が徐々に成長する。この成長により、三次元形状を有する造形物が得られる。積層造形法により、複雑な形状の造形物が、容易に得られる。
金属被覆層の形成に、溶射法が用いられている。溶射法では、粉末の粒子が加速される。加速は、圧縮ガス等でなされる。加速されて進行中の粒子が、加熱手段にて加熱される。加熱手段として、ガスの燃焼炎、プラズマ、レーザー等が挙げられる。加熱により、粒子は溶融状態又は半溶融状態となる。この粒子が対象物に衝突させられ、凝固する。凝固により、粒子同士が結合する。粒子は、下地とも結合する。結合により、被覆層が形成される。金属粉末が対象物に衝突した後に、加熱がなされてもよい。金属粉末が対象物に接触した状態で、加熱がなされてもよい。厚い被覆層が形成される溶射法は、肉盛法とも称される。粒子がレーザーで加熱される溶射法は、レーザーコーティング法とも称され、さらにレーザー溶射法とも称される。
積層造形法、溶射法、肉盛り法、レーザーコーティング法等に使用される金属粉末は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法等によって製作される。この金属粉末の性状は、取り扱い性に影響を与える。金属粉末の性状はさらに、三次元造形物又は被覆層の物性に影響を与える。
特開２００１−１５２２０４には、積層造形法によって得られた造形物に、この造形物の融点よりも低い融点を有する金属が含浸させられた金属製品が開示されている。含浸は、金属製品の密度を高める。
特開２００６−３２１７１１公報には、算術平均円形度が０．７以上である金属粉末が開示されている。この粉末では、粒子の表面が凝集防止粒子で覆われている。この粉末では、凝集が生じにくい。この粉末は、取り扱い性に優れる。この粉末から得られた造形物の密度は、大きい。この造形物は、強度に優れる。
特開２０１１−２１２１８公報には、レーザー吸収剤を含む粉末が開示されている。この粉末から得られた造形物は、強度に優れる。
特開２００１−１５２２０４公報 特開２００６−３２１７１１公報 特開２０１１−２１２１８公報
積層造形法、溶射法、肉盛り法、レーザーコーティング法等に用いられる粉末に対する要求性能は、益々高まっている。本発明の目的は、諸性能に優れた粉末の提供にある。
本発明に係る金属粉末は、多数の球状粒子からなる。この粉末は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの少なくとも１種を含む。このＮｉ、Ｆｅ及びＣｏの合計含有率（Ｔ．Ｃ．）は、５０質量％以上である。この粉末の累積１０体積％粒子径Ｄ１０は、１．０μｍ以上である。この粉末の、下記数式によって算出される値Ｙは、７．５以上２４．０以下である。
Ｙ ＝ Ｄ５０ × ρ × Ｓ
この数式において、Ｄ５０は粉末の累積５０体積％粒子径であり、ρは粉末の真密度であり、Ｓは粉末の比表面積である。
好ましくは、この粉末におけるＮｉ、Ｆｅ及びＣｏの残部は、Ｃ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｂ、Ａｇ、Ｃｕ及びＳｎのうちの少なくとも１種並びに不可避不純物である。
好ましくは、この粉末では、粒子径Ｄ１０に対する、累積６０体積％粒子径Ｄ６０の比（Ｄ６０／Ｄ１０）は、１．０以上１０．０未満である。
好ましくは、この粉末では、粒子径Ｄ５０とモード径Ｄｍとの比（Ｄ５０／Ｄｍ）は、０．８０以上１．２０以下である。
好ましくは、この粉末では、粒子の総数に対するその円形度が０．９５以上である粒子の数の比率Ｐ２は、５０％以上である。より好ましくは、この比率Ｐ２は、８０％以上である。
好ましくは、この粉末の酸素濃度は、１０００ｐｐｍ未満である。
本発明に係る粉末では、Ｙ値は、７．５以上２４．０以下である。この粉末は、取り扱い性に優れる。この粉末から得られた造形物は、高強度である。この粉末から得られた被覆層は、耐摩耗性に優れる。
本発明に係る金属粉末は、多数の粒子の集合である。それぞれの粒子の形状は、球状である。本発明において「球状の粒子」には、真球の粒子及び真球に近い形状を有する粒子が含まれる。
この粒子は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの少なくとも１種を含んでいる。粒子が、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの１種のみを含んでもよい。粒子が、Ｎｉ及びＦｅのみを含んでもよい。粒子が、Ｆｅ及びＣｏのみを含んでもよい。粒子が、Ｃｏ及びＮｉのみを含んでもよい。粒子が、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏの全てを含んでもよい。
粒子の好ましい材質として、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ６３０、ＡＬＬＯＹＣ２７６、ＡＬＬＯＹ７１８、ＡＬＬＯＹ−Ｎｏ．６及びＡＬＬＯＹ−Ｎｏ．２０が例示される。
この粒子におけるＮｉ、Ｆｅ及びＣｏの合計含有率（Ｔ．Ｃ．）は、５０質量％以上である。Ｎｉは高耐食性が求められる用途に適しており、Ｆｅは高強度が求められる用途に適しており、Ｃｏは高耐食性及び高耐摩耗性が求められる用途に適している。求められる用途が複数の場合は、粉末がＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうち２つ以上を含んでもよい。合計含有率（Ｔ．Ｃ．）は、７０質量％以上が特に好ましい。合計含有率（Ｔ．Ｃ．）が１００質量％であってもよい。
粒子が、他の元素を含んでもよい。他の元素として、
（１）Ｃ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ及びＢのような、強度向上に寄与しうる元素、
（２）Ｓ、Ｐ、Ｂｉ及びＳｂのような、切削性に寄与する元素、
（３）Ｃ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎ及びＢのような、耐摩耗性に寄与しうる元素、
（４）Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ及びＳｎのような、耐食性に寄与しうる元素、
並びに
（５）Ｓｉ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＹのような、磁気特性に寄与しうる元素
が例示される。粒子は、不可避的不純物を含みうる。
好ましくは、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏの残部は、Ｃ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｂ、Ａｇ、Ｃｕ及びＳｎのうちの少なくとも１種並びに不可避不純物である。
本発明では、下記数式（１）により、値Ｙが算出される。
Ｙ ＝ Ｄ５０ × ρ × Ｓ
この数式において、Ｄ５０は粉末の累積５０体積％粒子径（ｍ）であり、ρは粉末の真密度（ｋｇ／ｍ３）であり、Ｓは粉末の比表面積（ｋｇ／ｍ２）である。値Ｙは、７．５以上２４．０以下である。さらに、この粉末の累積１０体積％粒子径Ｄ１０は、１．０μｍ以上である。
粒子が真球である場合、その直径ｄ１、表面積Ｓ１及び密度ρは、下記の数式を満たす。
ｄ１＝６／（ρ×Ｓ１）
表面に凹凸を有する粒子では、真球である粒子に比べ、表面積Ｓ１が大きい。従って、表面に凹凸を有する粒子の直径ｄは、真球である粒子の直径に比べて小さい。直径ｄ１が小さな粒子では、この直径ｄ１が、見かけ直径とは異なる。粒子の集合体である粉末では、個々の粒子の表面積の質量あたりの平均値は、比表面積Ｓとして表現される。従って数式で算出される値ｄは粉末の直径の平均値を示す。
ｄ ＝ ６／（ρ×Ｓ）
全ての粒子が真球である粉末では、粒子径Ｄ５０は直径ｄと等しい。一方、粒子が凹凸を有する場合、粒子径Ｄ５０は直径ｄよりも大きい。本発明者らは、鋭意検討の結果、（ｄ・Ｄ５０）が０．２５以上０．８以下である粉末が流動性に優れることを見いだした。この粉末では、値Ｙは、７．５以上２４．０以下である。
値Ｙが上記範囲内である粉末では、粒子の表面の凹凸が小さい。この粉末は、流動性に優れる。従ってこの粉末は、取り扱い性に優れる。この粉末から得られた造形物は、高強度である。この粉末から得られた被覆層は、耐摩耗性に優れる。
粉末の真密度ρは、表面細孔や内部の空隙を含まない、固体自身が占める体積だけを分母である体積とした密度のことである。真密度ρは、気相置換法により導出される。測定装置として、島津製作所社の乾式自動密度測定器「ＡｃｃｕＰｙｃ II１３４０」が挙げられる。
粉末の比表面積Ｓは、単位質量あたりの表面積を意味する。比表面積Ｓは、ガス吸着法により導出される。測定装置として、島津製作所社の流動式比表面積自動測定装置「フローソーブIII２３０５」が挙げられる。
粒子径Ｄ１０に対する、累積６０体積％粒子径Ｄ６０の比（Ｄ６０／Ｄ１０）は、１．０以上１０．０未満が好ましい。粉末が充填されたとき、直径の大きな粒子の間に直径の小さな粒子が入り込む。直径の小さな粒子の量が過大である粉末は、流動性に劣る。この粉末は、敷き詰め性に劣る。直径の小さな粒子の量が過小である粉末では、溶融時の体積収縮率が大きい。本発明者らは、鋭意検討の結果、比（Ｄ６０／Ｄ１０）が１．０以上１０．０未満である粉末において、敷き詰め性と低収縮率とが両立されることを見いだした。比（Ｄ６０／Ｄ１０）は２．０以上がより好ましく、５．０以上が特に好ましい。比（Ｄ６０／Ｄ１０）は８．０以下がより好ましく、６．０以下が特に好ましい。
粉末の粒子径Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ６０の測定では、粉末の全体積が１００％とされて、累積カーブが求められる。このカーブ上の、累積体積が１０％である点の粒子径が、Ｄ１０である。このカーブ上の、累積体積が５０％である点の粒子径が、Ｄ５０である。このカーブ上の、累積体積が６０％である点の粒子径が、Ｄ６０である。粒子径Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ６０は、レーザー回折散乱法によって測定される。この測定に適した装置として、日機装社のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置「マイクロトラックＭＴ３０００」が挙げられる。この装置のセル内に、粉末が純水と共に流し込まれ、粒子の光散乱情報に基づいて、粒子径が検出される。
この粉末では、粒子径Ｄ５０とモード径Ｄｍとの比（Ｄ５０／Ｄｍ）は、０．８０以上１．２０以下が好ましい。比（Ｄ５０／Ｄｍ）がこの範囲内である粉末の粒度分布は、対数正規分布に近い。この粉末は、流動性に優れる。従ってこの粉末は、取り扱い性に優れる。この粉末から得られた造形物は、高強度である。この粉末から得られた被覆層は、耐摩耗性に優れる。これらの観点から、比（Ｄ５０／Ｄｍ）は０．８５以上１．１５以下がより好ましく、０．９０以上１．１０以下が特に好ましい。
モード径Ｄｍの測定では、体積が基準とされて粒度分布の頻度曲線が求められる。この頻度曲線において頻度が最大となる粒子形が、モード径Ｄｍである。
この粉末では、粒子の総数に対する、その円形度が０．９５以上である粒子の数の比率Ｐ２は、５０％以上が好ましい。この粉末は、流動性及び充填性に優れる。この粉末が、積層造形法又は溶射法に供されるとき、円滑にかつ密に、敷き詰められ得る。さらに、この粉末から得られた造形物及び被覆層は、強度に優れる。これらの観点から、比率Ｐ２は７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。
円形度Ｒｏは、下記数式によって算出される。
Ｒｏ ＝ ４πＳ／Ｌ２
この数式において、Ｓは粒子又はその断面の投影面積であり、Ｌはこの投影像の輪廓長である。投影面積Ｓ及び輪廓長Ｌの測定には、例えば画像解析装置が用いられる。
この粉末の酸素濃度は、１０００ｐｐｍ未満が好ましい。この酸素濃度は、粉末に含まれる酸化物の量と相関する。酸素濃度が１０００ｐｐｍ未満である粉末から得られた造形物及び被覆層は、強度に優れる。これらの観点から、酸素濃度は５００ｐｐｍ以下が特に好ましい。
この粉末は密に敷き詰められるので、特開２００１−１５２２０４に開示された、造形物への低融点金属の含浸は、不要である。この粉末から得られた造形物が高温環境下で使用されても、低融点金属の溶融は生じない。この造形物は、高温環境下での使用に適している。もちろん、造形物に低融点金属が含浸されてもよい。
この粉末は流動性に優れるので、特開２００６−３２１７１１公報に開示された凝集防止粒子は不要である。凝集防止粒子を含まない粉末では、この凝集防止粒子が粒子同士の結合を阻害しない。従って、この粉末から得られた造形物及び被覆層は、強度に優れる。もちろん、この粉末が凝集防止粒子を含んでもよい。
この粉末から得られた造形物及び被覆層は強度に優れるので、特開２０１１−２１２１８公報に開示されたレーザー吸収剤の、この粉末への混合は、不要である。従って、レーザー吸収剤に起因する欠陥は生じない。もちろん、この粉末にレーザー吸収剤が混合されてもよい。
前述の通り、この粉末の値Ｙは７．５以上２４．０以下である。この粉末に含まれる粒子は、球に近い形状を有する。この粉末は流動性及び充填性に優れるので、溶融時の体積収縮が小さい。この粉末から得られた造形物及び被覆層には、空孔が少ない。この粉末から、強度に優れた造形物及び被覆層が得られうる。強度の観点から、値Ｙは１８．０以下がより好ましく、１２．０以下が特に好ましい。
粒子がサテライトになりにくいとの観点から、粒子径Ｄ１０は５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上が特に好ましい。粒子径Ｄ１０は、１５μｍ以下が好ましい。
造形物及び被覆層への汎用性の観点から、粒子径Ｄ５０は１５μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上３０μｍ以下が特に好ましい。
汎用性の観点から、粒子径Ｄ６０は１８μｍ以上７０μｍ以下が好ましく、２４μｍ以上４５ｍ以下が特に好ましい。
この粉末は、種々の方法で製造されうる。製造方法の具体例として、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、プラズマアトマイズ法、回転電極法、ディスクアトマイズ法、メルトスピニング法、機械的粉砕法及び化学的還元法が挙げられる。好ましい製造方法は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法及びディスクアトマイズ法である。特に、ガスアトマイズ法が好ましい。複数の製造方法が組み合わされてもよい。例えば、水アトマイズ法で得られた粉末が機械的に粉砕されてもよい。
水アトマイズ法の一例では、底部に細孔を有する坩堝の中に、原料が投入される。この原料が、大気、アルゴンガス又は窒素ガスの雰囲気中で、高周波誘導炉によって加熱され、溶融する。細孔から流出する原料に、水が噴射される。原料は急冷されて凝固し、粉末が得られる。
ガスアトマイズ法の一例では、底部に細孔を有する坩堝の中に、原料が投入される。この原料が、大気、アルゴンガス又は窒素ガスの雰囲気中で、高周波誘導炉によって加熱され、溶融する。細孔から流出する原料に、ヘリウムガス、アルゴンガス又は窒素ガスが噴射される。原料は急冷されて凝固し、粉末が得られる。
アトマイズの条件が調整されることにより、Ｙ値が適正な粉末が得られうる。アトマイズによって得られた粉末から、粒子径、密度及び比表面積が適正な粒子が選択されてもよい。選択の方法の一例として、メッシュによる篩い分けが挙げられる。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
［実験１］
［合金の準備］
下記の表１に示された組成ＩからIXを有する合金を、準備した。
Figure 2016194143
［粉末の製作］
表１に示された９種の合金から、表２−１０に示された、実施例１−１６２及び比較例１−５４の金属粉末を得た。各粉末は、多数の粒子に、篩いによる分級が施されることで得られた。この粒子は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法又はディスクアトマイズ法により得られた。以下に示す通り、「ＪＩＳ Ｚ ２５０２」の規定に準拠して各粉末の流動度を測定し、流動性を評価した。この流動性は、造形物及び被覆層の強度と相関する。
［組成Ｉ］
実施例１−１８及び比較例１−６の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２０．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２０．０ｓ／５０ｇ以上２２．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２２．０ｓ／５０ｇ以上２４．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２４．０ｓ／５０ｇ以上２６．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２６．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表２に示されている。
Figure 2016194143
［組成II］
実施例１９−３６及び比較例７−１２の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２１．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２１．０ｓ／５０ｇ以上２３．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２３．０ｓ／５０ｇ以上２５．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２５．０ｓ／５０ｇ以上２７．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２７．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表３に示されている。
Figure 2016194143
［組成III］
実施例３７−５４及び比較例１３−１８の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２１．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２１．０ｓ／５０ｇ以上２３．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２３．０ｓ／５０ｇ以上２５．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２５．０ｓ／５０ｇ以上２７．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２７．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表４に示されている。
Figure 2016194143
［組成IV］
実施例５５−７２及び比較例１９−２４の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：１７．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：１７．０ｓ／５０ｇ以上１９．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：１９．０ｓ／５０ｇ以上２１．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２１．０ｓ／５０ｇ以上２３．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２３．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表５に示されている。
Figure 2016194143
［組成Ｖ］
実施例７３−９０及び比較例２５−３０の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２５．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２５．０ｓ／５０ｇ以上２７．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２７．０ｓ／５０ｇ以上２９．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：３１．０ｓ／５０ｇ以上３３．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：３３．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表６に示されている。
Figure 2016194143
［組成VI］
実施例９１−１０８及び比較例３１−３６の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：１５．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：１５．０ｓ／５０ｇ以上１７．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：１７．０ｓ／５０ｇ以上１９．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２１．０ｓ／５０ｇ以上２３．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２３．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表７に示されている。
Figure 2016194143
［組成VII］
実施例１０９−１２６及び比較例３７−４２の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２７．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２７．０ｓ／５０ｇ以上２９．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２９．０ｓ／５０ｇ以上３１．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：３３．０ｓ／５０ｇ以上３５．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：３５．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表８に示されている。
Figure 2016194143
［組成VIII］
実施例１２７−１４４及び比較例４３−４８の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：１８．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：１８．０ｓ／５０ｇ以上２０．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２０．０ｓ／５０ｇ以上２２．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２２．０ｓ／５０ｇ以上２４．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２４．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表９に示されている。
Figure 2016194143
［組成IX］
実施例１４５−１６２及び比較例４９−５４の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：１２．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：１２．０ｓ／５０ｇ以上１４．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：１４．０ｓ／５０ｇ以上１６．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：１６．０ｓ／５０ｇ以上１８．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：１８．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表１０に示されている。
Figure 2016194143
表２−１０に示されるように、各実施例の粉末は、総合評価に優れている。この結果から、本発明の優位性は明かである。
［実験２］
［合金の準備］
下記の表１１に示された組成Ｉ−１からIX−２を有する合金を、準備した。
Figure 2016194143
［粉末の製作］
表１１示された１８種の合金から、表１２−１４に示された、実施例１６３−２５２及び比較例５５−７２の金属粉末を得た。各粉末は、多数の粒子に、篩いによる分級が施されることで得られた。この粒子は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法又はディスクアトマイズ法により得られた。以下に示す通り、「ＪＩＳ Ｚ ２５０２」の規定に準拠して各粉末の流動度を測定し、流動性を評価した。この流動性は、造形物及び被覆層の強度と相関する。
［組成Ｉ−１、Ｉ−２、II−１、II−２、III−１及びIII−２］
実施例１６３−１９２及び比較例５５−６０の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２０．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：２０．０ｓ／５０ｇ以上２２．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２２．０ｓ／５０ｇ以上２４．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２４．０ｓ／５０ｇ以上２６．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２６．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表１２に示されている。
Figure 2016194143
［組成IV−１、IV−２、Ｖ−１、ＶI−２、VI−１及びVI−２］
実施例１９３−２２２及び比較例６１−６６の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：２２．０ｓ／５０ｇ以下
Ａ：２２．０ｓ／５０ｇを超えて２４．０ｓ／５０ｇ以下
Ｂ：２４．０ｓ／５０ｇ以上２６．０ｓ／５０ｇ以下
Ｃ：２６．０ｓ／５０ｇを超えて２８．０ｓ／５０ｇ以下
Ｆ：２８．０ｓ／５０ｇを超える（又は流動せず）
この結果が、下記の表１３に示されている。
Figure 2016194143
［組成VII−１、VII−２、VIII−１、VIII−２、IX−１及びIX−２］
実施例２２３−２５２及び比較例６７−７２の粉末の流動度を測定し、下記の基準に従って格付けした。
Ｓ：１８．０ｓ／５０ｇ未満
Ａ：１８．０ｓ／５０ｇ以上２０．０ｓ／５０ｇ未満
Ｂ：２０．０ｓ／５０ｇ以上２２．０ｓ／５０ｇ未満
Ｃ：２２．０ｓ／５０ｇ以上２４．０ｓ／５０ｇ未満
Ｆ：２４．０ｓ／５０ｇ以上（又は流動せず）
この結果が、下記の表１４に示されている。
Figure 2016194143
表１２−１４に示されるように、各実施例の粉末は、総合評価に優れている。この結果から、本発明の優位性は明かである。
本発明に係る粉末は、ノズルから粉末が噴射されるタイプの３Ｄプリンターにも適している。この粉末は、ノズルから粉末が噴射されるタイプのレーザーコーティング法にも適している。

Claims (7)

  1. 多数の球状粒子からなり、
    Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちの少なくとも１種を含んでおり、かつこのＮｉ、Ｆｅ及びＣｏの合計含有率（Ｔ．Ｃ．）が、５０質量％以上であり、
    累積１０体積％粒子径Ｄ１０が、１．０μｍ以上であり、
    下記数式によって算出される値Ｙが、７．５以上２４．０以下である金属粉末。
    Ｙ ＝ Ｄ５０ × ρ × Ｓ
    （上記数式において、Ｄ５０は上記粉末の累積５０体積％粒子径であり、ρは上記粉末の真密度であり、Ｓは上記粉末の比表面積である。）
  2. 上記Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏの残部が、Ｃ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｂ、Ａｇ、Ｃｕ及びＳｎのうちの少なくとも１種並びに不可避不純物である請求項１に記載の粉末。
  3. 上記粒子径Ｄ１０に対する、累積６０体積％粒子径Ｄ６０の比（Ｄ６０／Ｄ１０）が、１．０以上１０．０未満である請求項１又は２に記載の粉末。
  4. 上記粒子径Ｄ５０とモード径Ｄｍとの比（Ｄ５０／Ｄｍ）が、０．８０以上１．２０以下である請求項１から３のいずれかに記載の粉末。
  5. 上記粒子の総数に対する、その円形度が０．９５以上である粒子の数の比率Ｐ２が、５０％以上である請求項１から４のいずれかに記載の粉末。
  6. 上記比率Ｐ２が８０％以上である請求項５に記載の粉末。
  7. その酸素濃度が１０００ｐｐｍ未満である請求項１から６のいずれかに記載の粉末。
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