JP2818532B2 - 金属粉末製造方法 - Google Patents
金属粉末製造方法Info
- Publication number
- JP2818532B2 JP2818532B2 JP5108589A JP10858993A JP2818532B2 JP 2818532 B2 JP2818532 B2 JP 2818532B2 JP 5108589 A JP5108589 A JP 5108589A JP 10858993 A JP10858993 A JP 10858993A JP 2818532 B2 JP2818532 B2 JP 2818532B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- cooling liquid
- liquid layer
- metal powder
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
- B22F2009/0812—Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を旋回する冷
却液層中に供給して金属粉末を製造する方法に関するも
のである。
却液層中に供給して金属粉末を製造する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】急冷凝固金属粉末は、結晶粒が微細で合
金元素も過飽和に含有させることができるので、例えば
アルミニウムやその合金の急冷凝固粉末によって形成さ
れた押出材は、溶製材では具備することのない優れた材
質特性を有し、機械部品等の素材として注目されてい
る。
金元素も過飽和に含有させることができるので、例えば
アルミニウムやその合金の急冷凝固粉末によって形成さ
れた押出材は、溶製材では具備することのない優れた材
質特性を有し、機械部品等の素材として注目されてい
る。
【０００３】前記急冷凝固金属粉末の好適な製造方法と
して、特開平４−１７６０５号公報に開示されているよ
うに、冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、該冷却液層に溶融金属の噴流を供給し、
これを旋回する冷却液層（９）により分断し、冷却凝固
させて金属粉末を得る旋回水流法がある。前記溶融金属
の噴流は、溶融金属供給容器内に収容された溶融金属
を、該容器に注入された不活性ガスにより加圧し、容器
底部に設けた溶湯ノズルから噴出することにより形成さ
れる。
して、特開平４−１７６０５号公報に開示されているよ
うに、冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、該冷却液層に溶融金属の噴流を供給し、
これを旋回する冷却液層（９）により分断し、冷却凝固
させて金属粉末を得る旋回水流法がある。前記溶融金属
の噴流は、溶融金属供給容器内に収容された溶融金属
を、該容器に注入された不活性ガスにより加圧し、容器
底部に設けた溶湯ノズルから噴出することにより形成さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記旋回水流法によ
り、簡単な設備で効率よく急冷凝固粉末を製造すること
ができるようになったが、微粉末を製造するには溶湯ノ
ズルの口径を小さくしなければならず、そうするとノズ
ルに孔詰まりが生じ易くなり、また単位時間当たりの処
理量が少なくなるため、生産性が低下するという問題が
ある。
り、簡単な設備で効率よく急冷凝固粉末を製造すること
ができるようになったが、微粉末を製造するには溶湯ノ
ズルの口径を小さくしなければならず、そうするとノズ
ルに孔詰まりが生じ易くなり、また単位時間当たりの処
理量が少なくなるため、生産性が低下するという問題が
ある。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
で、生産性を低下させることなく、微粉末を容易に得る
ことができる金属粉末製造方法を提供することを目的と
する。
で、生産性を低下させることなく、微粉末を容易に得る
ことができる金属粉末製造方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の金属粉末製造方
法は、冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、該冷却液層に溶融金属を供給し、これを
旋回する冷却液層により分断し、冷却凝固させて金属粉
末を得る金属粉末製造方法において、前記冷却液層の内
周面側に筒体の軸心に対して下向傾斜状に配置した受板
に溶融金属を供給し、溶融金属を受板端縁に向けて幅拡
がり状に流下させることによって、広幅薄膜状の溶融金
属流となし、該広幅薄膜状の溶融金属流を受板端縁から
冷却液層に供給するとき、該冷却液の流下方向に指向し
て供給するのである。
法は、冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、該冷却液層に溶融金属を供給し、これを
旋回する冷却液層により分断し、冷却凝固させて金属粉
末を得る金属粉末製造方法において、前記冷却液層の内
周面側に筒体の軸心に対して下向傾斜状に配置した受板
に溶融金属を供給し、溶融金属を受板端縁に向けて幅拡
がり状に流下させることによって、広幅薄膜状の溶融金
属流となし、該広幅薄膜状の溶融金属流を受板端縁から
冷却液層に供給するとき、該冷却液の流下方向に指向し
て供給するのである。
【０００７】
【作用】冷却液層の内側に筒体の軸心に対して下向傾斜
状に配置した受板に供給した溶融金属は、受板の表面に
沿って幅拡がり状に流下させることによって受板の端縁
から広幅薄膜状の溶融金属流となって冷却液層の流下方
向に指向されて供給される。このため、溶融金属の供給
量が多くても下向傾斜状の受板によって広幅薄膜状とな
り、冷却液の流下方向に指向することによって冷却液層
内に侵入して冷却凝固し、効率良く分断することがで
き、生産量を低下させることなく、粉末の微細化を達成
することができる。
状に配置した受板に供給した溶融金属は、受板の表面に
沿って幅拡がり状に流下させることによって受板の端縁
から広幅薄膜状の溶融金属流となって冷却液層の流下方
向に指向されて供給される。このため、溶融金属の供給
量が多くても下向傾斜状の受板によって広幅薄膜状とな
り、冷却液の流下方向に指向することによって冷却液層
内に侵入して冷却凝固し、効率良く分断することがで
き、生産量を低下させることなく、粉末の微細化を達成
することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明を実施するための金属粉末製造
装置の一例を示しており、冷却用筒体１は上下に開口す
る円筒状に形成されており、この筒体１の上端開口は蓋
体２により閉塞され、該蓋体２の中心部には開口部3 が
形成されている。また、筒体１の上部には、冷却液噴出
管４が周方向等間隔に複数個形成され、この噴出管４の
吐出口５は筒体内周面に沿って接線方向から冷却液を噴
出供給できるように開口されている。
装置の一例を示しており、冷却用筒体１は上下に開口す
る円筒状に形成されており、この筒体１の上端開口は蓋
体２により閉塞され、該蓋体２の中心部には開口部3 が
形成されている。また、筒体１の上部には、冷却液噴出
管４が周方向等間隔に複数個形成され、この噴出管４の
吐出口５は筒体内周面に沿って接線方向から冷却液を噴
出供給できるように開口されている。
【０００９】前記噴出管４は、ポンプ７を介してタンク
８に配管接続されていて、タンク８内の冷却液をポンプ
７によって吸い揚げて噴出管４から筒体１内周面側に噴
出供給することで、筒体１の内周面に、該内周面に沿っ
て旋回しながら流下する冷却液層９が形成される。タン
ク８には、図示省略の補給用の冷却液供給管が設けら
れ、またタンク８内や循環流路の途中に冷却器を適宜介
在させてもよい。冷却液としては一般に水が使用される
が、油が使用される場合もある。
８に配管接続されていて、タンク８内の冷却液をポンプ
７によって吸い揚げて噴出管４から筒体１内周面側に噴
出供給することで、筒体１の内周面に、該内周面に沿っ
て旋回しながら流下する冷却液層９が形成される。タン
ク８には、図示省略の補給用の冷却液供給管が設けら
れ、またタンク８内や循環流路の途中に冷却器を適宜介
在させてもよい。冷却液としては一般に水が使用される
が、油が使用される場合もある。
【００１０】筒体１の内周面下部には、冷却液層９の層
厚調整用リング１０がボルトによって着脱、交換自在に
取付けられ、このリング１０によって冷却液の流下速度
が押えられて、筒体１の内周面に略一定厚さの冷却液層
９が容易に形成される。筒体１の下端には円筒状の液切
り用網体１１が連設され、この網体１１の下端には粉末
回収容器１２が取付けられている。回収容器１２の周壁
１４下端には粉末排出口１５が形成されている。前記網
体１１の周囲には有底円筒状の冷却液回収容器１６が設
けられ、この回収容器１６の底部に形成された排水口１
７は配管を介してタンク８に接続されている。
厚調整用リング１０がボルトによって着脱、交換自在に
取付けられ、このリング１０によって冷却液の流下速度
が押えられて、筒体１の内周面に略一定厚さの冷却液層
９が容易に形成される。筒体１の下端には円筒状の液切
り用網体１１が連設され、この網体１１の下端には粉末
回収容器１２が取付けられている。回収容器１２の周壁
１４下端には粉末排出口１５が形成されている。前記網
体１１の周囲には有底円筒状の冷却液回収容器１６が設
けられ、この回収容器１６の底部に形成された排水口１
７は配管を介してタンク８に接続されている。
【００１１】筒体１の上方には、溶融金属供給容器とし
ての噴射るつぼ１９が配置されており、この噴射るつぼ
１９は黒鉛や窒化珪素等の耐火物から成り、有底円筒状
のるつぼ本体２０の上端には上端開口を閉塞するための
蓋体２１が備えられ、本体外周には加熱用の誘導コイル
２２が設けられ、本体底部２３には、上下方向に貫通状
のノズル孔２４が形成されている。該ノズル孔２４は筒
体１の中心の真上に位置し、蓋体２の開口部３に臨んで
いる。また、噴射るつぼ１９の蓋体２１には、ＡｒやＮ
2 等の不活性ガスを注入するための注入孔２７が形成さ
れている。
ての噴射るつぼ１９が配置されており、この噴射るつぼ
１９は黒鉛や窒化珪素等の耐火物から成り、有底円筒状
のるつぼ本体２０の上端には上端開口を閉塞するための
蓋体２１が備えられ、本体外周には加熱用の誘導コイル
２２が設けられ、本体底部２３には、上下方向に貫通状
のノズル孔２４が形成されている。該ノズル孔２４は筒
体１の中心の真上に位置し、蓋体２の開口部３に臨んで
いる。また、噴射るつぼ１９の蓋体２１には、ＡｒやＮ
2 等の不活性ガスを注入するための注入孔２７が形成さ
れている。
【００１２】噴射るつぼ１９内の溶融金属２５は、通
常、自重によりノズル孔２４から開口部３を介して筒体
１内に供給される。尚、この際、前記注入孔２７から不
活性ガスを加圧供給することにより、供給量をコントロ
ールすることができる。筒体１内の中心部には、ノズル
孔２４の下方に、筒体１の軸心に対して下向傾斜状に配
置された受板２８が設置されており、該受板２８は粉末
回収容器１２の底壁１３の固定部にボルト等により着脱
固定自在に立設された支持棒２９の上端に固定されてい
る。前記受台２８の表層部３０はセラミック、石綿等の
断熱性に優れた耐火材により形成されている。
常、自重によりノズル孔２４から開口部３を介して筒体
１内に供給される。尚、この際、前記注入孔２７から不
活性ガスを加圧供給することにより、供給量をコントロ
ールすることができる。筒体１内の中心部には、ノズル
孔２４の下方に、筒体１の軸心に対して下向傾斜状に配
置された受板２８が設置されており、該受板２８は粉末
回収容器１２の底壁１３の固定部にボルト等により着脱
固定自在に立設された支持棒２９の上端に固定されてい
る。前記受台２８の表層部３０はセラミック、石綿等の
断熱性に優れた耐火材により形成されている。
【００１３】叙上の装置を用いて、本発明により金属粉
末を製造するには、先ず、ポンプ７を作動させて、筒体
１内周面に旋回流による冷却液層９を形成し、次に、噴
射るつぼ１９内の溶融金属２５をノズル孔２４から下方
に排出する。ノズル孔２４から流出した溶融金属２５Ａ
は、図２に示すように、受台２８に到達すると、受台２
８の表面上を扇状に幅を拡げながら流下することで薄膜
状となり、その端縁から冷却液層９に向けて供給され
る。冷却液層９に供給された広幅薄膜状の溶融金属流２
５Ｂは、旋回しながら流下する冷却液の流下方向に指向
していることから、冷却液層９内に確実に侵入して冷却
凝固作用を受け効率よく分断され微細化されると共に急
冷凝固する。尚、溶融金属流２５Ｂの拡がり具合は、受
板２８を傾斜角度を可変とすることにより調整可能であ
る。
末を製造するには、先ず、ポンプ７を作動させて、筒体
１内周面に旋回流による冷却液層９を形成し、次に、噴
射るつぼ１９内の溶融金属２５をノズル孔２４から下方
に排出する。ノズル孔２４から流出した溶融金属２５Ａ
は、図２に示すように、受台２８に到達すると、受台２
８の表面上を扇状に幅を拡げながら流下することで薄膜
状となり、その端縁から冷却液層９に向けて供給され
る。冷却液層９に供給された広幅薄膜状の溶融金属流２
５Ｂは、旋回しながら流下する冷却液の流下方向に指向
していることから、冷却液層９内に確実に侵入して冷却
凝固作用を受け効率よく分断され微細化されると共に急
冷凝固する。尚、溶融金属流２５Ｂの拡がり具合は、受
板２８を傾斜角度を可変とすることにより調整可能であ
る。
【００１４】冷却液層９中の金属粉末は、冷却液と共に
旋回しながら層厚調整用リング１０を越えて流下し、筒
体１の下端より液切り用網体１１に入る。ここで、冷却
液は遠心力の作用で網体１１から放射状に外方へ飛散
し、一次的に脱液された液分の少ない金属粉末が得られ
る。この一次脱液された金属粉末は粉末回収容器１２に
入り、ここから排出されて、遠心分離機等の脱液装置に
より脱液され、乾燥装置により乾燥される。網体１１か
ら飛散された冷却液はタンク8 に戻されて循環使用され
る。
旋回しながら層厚調整用リング１０を越えて流下し、筒
体１の下端より液切り用網体１１に入る。ここで、冷却
液は遠心力の作用で網体１１から放射状に外方へ飛散
し、一次的に脱液された液分の少ない金属粉末が得られ
る。この一次脱液された金属粉末は粉末回収容器１２に
入り、ここから排出されて、遠心分離機等の脱液装置に
より脱液され、乾燥装置により乾燥される。網体１１か
ら飛散された冷却液はタンク8 に戻されて循環使用され
る。
【００１５】尚、前記装置例では、冷却用筒体として円
筒状のものを示したが、これに限らず、例えば内周面が
上方に向けて拡開状の回転放物面で形成された漏斗形状
や逆円錐形状としてもよい。また、受台２８は、図３に
示すように、円錐形状としてもよい。また本発明は、Ａ
ｌ合金やＭｇ合金等の軽量金属粉末の製造に限らず、鉄
やその合金等の金属粉末の製造に適用できることは勿論
である。
筒状のものを示したが、これに限らず、例えば内周面が
上方に向けて拡開状の回転放物面で形成された漏斗形状
や逆円錐形状としてもよい。また、受台２８は、図３に
示すように、円錐形状としてもよい。また本発明は、Ａ
ｌ合金やＭｇ合金等の軽量金属粉末の製造に限らず、鉄
やその合金等の金属粉末の製造に適用できることは勿論
である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、溶融金属を冷却液層に
供給するに際し、先ず受板に溶融金属を供給し、溶融金
属を受板表面に沿って受板端縁に向けて幅拡がり状に流
下させることによって広幅薄膜状の溶融金属流とするの
で溶融金属の供給量が多くても問題はないし、また、広
幅薄膜状となって受板端縁から冷却液層に供給するとき
冷却液の流下方向に指向しているので溶融金属は冷却液
層に確実に侵入（没入）して効率良く分断され、かつ冷
却凝固される。これ故、溶融金属の供給量が多くても、
生産量を低下させることなく、粉末の微細化を達成する
ことができる。また、微粉化の際、溶湯ノズルの口径を
絞る必要がないため、孔詰まりも生じず、生産性に優れ
る。
供給するに際し、先ず受板に溶融金属を供給し、溶融金
属を受板表面に沿って受板端縁に向けて幅拡がり状に流
下させることによって広幅薄膜状の溶融金属流とするの
で溶融金属の供給量が多くても問題はないし、また、広
幅薄膜状となって受板端縁から冷却液層に供給するとき
冷却液の流下方向に指向しているので溶融金属は冷却液
層に確実に侵入（没入）して効率良く分断され、かつ冷
却凝固される。これ故、溶融金属の供給量が多くても、
生産量を低下させることなく、粉末の微細化を達成する
ことができる。また、微粉化の際、溶湯ノズルの口径を
絞る必要がないため、孔詰まりも生じず、生産性に優れ
る。
【図１】本発明を実施するための金属粉末製造装置の要
部断面全体配置図である。
部断面全体配置図である。
【図２】法線方向から見た受台の正面図である。
【図３】受台の他の変形例を示す側面図である。
１ 冷却用筒体 ９ 冷却液層 ２５Ｂ 溶融金属流 ２８ 受板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 9/10
Claims (1)
- 【請求項１】 冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下
する冷却液層を形成し、該冷却液層に溶融金属を供給
し、これを旋回する冷却液層により分断し、冷却凝固さ
せて金属粉末を得る金属粉末製造方法において、 前記冷却液層の内周面側に筒体の軸心に対して下向傾斜
状に配置した受板に溶融金属を供給し、溶融金属を受板
端縁に向けて幅拡がり状に流下させることによって広幅
薄膜状の溶融金属流となし、該広幅薄膜状の溶融金属流
を受板端縁から冷却液層に供給するとき、該冷却液の流
下方向に指向させて供給することを特徴とする金属粉末
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108589A JP2818532B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 金属粉末製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108589A JP2818532B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 金属粉末製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06322417A JPH06322417A (ja) | 1994-11-22 |
| JP2818532B2 true JP2818532B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=14488645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5108589A Expired - Lifetime JP2818532B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 金属粉末製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818532B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5108589A patent/JP2818532B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06322417A (ja) | 1994-11-22 |
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