JPH01312007A - 金属薄板の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属間化合物等の難加工材に好適な金属薄板
の製造装置に関する。

〔従来の技術〕

金属間化合物からなる合金材は常温延性に乏しく、また
高温変形能も小さいため、その加工は極めて困難である
とされている。

従来、このような難加工材の加工法として、■特開昭６
１．−２１３３６１号、■特開昭６２−１．９６３０５
号、■特開昭６２−９９４２５号等が提案されている。

このうち、■の方法は、所謂シース圧延法であり、難加
工材を延性の高い材料内に封入し、高温（１０００°Ｃ
以上）で熱間加工する方法である。

また、■の方法は、難加工材の微細粉末を加熱して押し
出し、押し出された材料を微細粉末に特有な超塑性現象
を利用して加工するものである。さらに、■の方法は金
属間化合物を形成すべき異種の金属微粉末を混合して所
定の温度に加熱し、これを熱間塑性加工した後、拡散処
理を施ずことによって金属間化合物を形成させるもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の方法のうち、まず■の方法は
、シースに手間がかかるためゴス１−高となる難点かあ
り、また、シース材として、被加工材とその加工温度で
変形抵抗が同じで、しかも被加工材と反応しない材料が
必要であり、材料の選択が難しいという欠点がある。

また、■、■の方法は、高価な金属微粉末を利用するた
めコスト高となる難点があり、また粉末の表面に酸化膜
を生じるため、その酸化膜の周辺で欠陥を生じ易い。

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので
、金属間化合物等の難加工材からなる薄板を低コストで
製造でき、しかも優れた品質の薄板を得ることができる
装置を提供せんとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

このため本発明は、内部を不活性ガス雰囲気とし得るチ
ャンバ内に、低圧プラズマ溶射用の溶射ノズルと、該溶
射ノズルから噴霧された金属粒子を受け板状に堆積させ
るための回転式のサブストレートと、形成された金属粒
子のデポジットの温度を調整するための温度調整装置と
、サブストレートから連続的に引き出される板状のデポ
ジットを圧下するための恒温加工機とを備えている。

上記回転式のサブストレートは、回転ベル１へ（エンド
レスベルト）または回転ドラム等により構成される。

〔作　　用〕

本発明によれば、溶射ノズルからのプラズマジェットと
ともに溶融した金属粒子が噴霧される。金属粒子は回転
するサブストーレートに落下して凝固し、板状のデポジ
ットを形成するとともに、サブストレートの回転によっ
てサブストレートから連続的に引き出される。デポジッ
トは、サブストレート上またはサブストレートから引き
出された状態で温度調整装置で温度調整された後、恒温
加工機で圧下され、所定の密度と厚さに加工される。

ここで、製造の対象が金属間化合物等の難加工材であっ
ても、デポジットを形成した金属粒子は微粒であり、し
かも噴霧−堆積の過程で十分急冷されるため、結晶粒が
非常に小さくなっており、このため超塑性現象による加
工が可能であり、恒温加工機で塑性加工を行うことがで
きる。

以上の工程は内部を不活性ガス雰囲気としたチャンバ内
で行われ、金属粒子、デポジットの酸化が防止される。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示すもので、（１）は低
圧プラズマ溶射用の溶射ノズル、（２）は該溶射ノズル
下方に配された回転式のサブストレート、（３）はサブ
ストレートのデポジットの温度調整を行うための温度調
整装置、（４）はサブストレートから引き出されたデポ
ジットを圧下するための恒温加工機、（５）は恒温加工
された薄板を熱処理するための熱処理炉、（６）は巻取
リールである。そして、上記溶射ノズル（１）、サブス
トレート（２）、温度調整装置（３）、恒温加工機（４
）はチャンバ（７）内に配されている。

前記溶射ノズル（１）は、その内部でプラズマジェット
に金属粒子が供給されるようになっており、プラズマジ
ェットにより溶融した金属粒子がノズルからサブストレ
ーｈ（２）上に噴射されるようになっている。

前記サブストレート（２）は、１対のガイドホイール（
またはローラ）とエンドレスベルトとからなる回転ベル
ト（８）により構成されている。

前記温度調整装置（３）は、サブストレートのデポジッ
トの温度調整を目的としたもので、少なくとも加熱機構
を備えたものである。但し、この加熱機構とともに冷却
機構を備えた構造とすることができる。この冷却機構は
、冷却ガス噴射ノズル等により構成される。なお、この
温度調整装置（３）はサブストレーｈ（２）と恒温加工
機（４）間の任意の位置に配置することができる。

前記恒温加工機（４）は、被加工材をその温度低下を防
止しつつ加工できるようにした加工機（通常、圧延ロー
ル等の加工部の温度を被加工材温度以上に維持した加工
機）であって、本実施例では、加熱コイル（９）を内蔵
した圧延ロール（１０）を有する恒温加工機により構成
されている。なお、圧延ロール（１０）は通常セラミッ
クロ−ルにより構成される。

なお、サブストレート（２）として、」−記各実施例の
ような回転ベルトに代え、第２図に示すような回転１−
’ラム（１１）を用いることができる。

また、恒温加工機（４）は圧延機に限らす鍛造機により
構成してもよく、この場合には、第３図に示すように、
鍛造機からなる恒温加工機（４）のライン上流側にルー
パ（１２）を設けるようにすることが好ましい。また、
この場合、恒温加工機（４）において鍛造と同時に打抜
き加工を行ってもよい。

次に、本発明装置による薄板製造工程を説明する。

溶射ノズル（］）内ではプラズマジェットに金属粒子（
金属微粉末）が供給され、プラズマジェソｌ−により溶
融した金属粒子がノズルからサブストレーｈ（２）上に
噴霧される。このようにして噴霧された金属粒子（ｍ）
は急速に凝固しつつ、下方のサブストレート（２）上に
堆積し、板状のデポジノ１〜（Ｄ）を形成する。デポシ
ソｈ（Ｄ）は必要に応じて温度調整装置（３）により加
熱または冷却されて温度調整された後、サブストレート
（２）から引き出され、恒温加工機（４）により圧延さ
れる。なお、デポシソ１−（Ｄ）が金属間化合物等の難
加工材である場合には、通常、温度調整装置（３）によ
り超塑性発現温度まで加熱される。

デポジット（Ｄ）を形成した金属粒子（ｍ）は微粒であ
り、しかも霧化−堆積の過程で急激に冷却されるため、
結晶粒が非常に小さく、このため対象が金属間化合物等
の難加工材であっても、上記恒温加工機（４）では超塑
性現象による塑性加工ができる。

所謂、超塑性現象は結晶粒が非常に微細である材料に特
有の現象であり、」二連した特開昭６２−１．９６３０
５号は、微細な金属粒子はその結晶粒そのものも微細で
あることから、このような金属微粒子を素材として超塑
性を利用した加工を行うようにしたものである。そして
、本発明でもデポジットを形成する金属粒子は、微粒状
でしかも急冷されたものであるため結晶粒が非常に小さ
く、また粒子表面の酸化もなく、上述した超塑性加工が
可能となる。

恒温加工機（４）を出た薄板（Ｓ）は、熱処理炉（５）
で強度確保を目的とした熱処理か施された後、コイルに
巻取られる。

チャンバ（７）内は、不活性ガス雰囲気に維持され、デ
ポジット（Ｄ）の形成及び恒温加工は不活性ガス雰囲気
中で行われ、材料の酸化が防止される。

なお、本発明の装置は、金属間化合物に限らず、あらゆ
る金属薄板の製造に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、金属間化合物のような難加
工材であっても、その薄板を能率的且つ低コストで製造
することができ、しかも圧延まで、の工程を不活性ガス
雰囲気で行うため欠陥のない品質の優れた薄板を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。第２図
はサブストレー１−として回転１へラムを用いた実施例
を示す説明図である。第３図は恒温加工機として鍛造機
を用いた実施例を示す説明図である。 図において、（１）は溶射ノズル、（２）はサブストレ
ート、（３）は温度調整装置、（４）は恒温加工機、（
５）は熱処理炉、（７）はチャンバ、（８）は回転ロー
ル、（１１）は回転ドラムである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部を不活性ガス雰囲気とし得るチャンバ内に、低圧プ
   ラズマ溶射用の溶射ノズルと、該溶射ノズルから噴霧さ
   れた金属粒子を受け板状に堆積させるための回転式のサ
   ブストレートと、形成された金属粒子のデポジットの温
   度を調整するための温度調整装置と、サブストレートか
   ら連続的に引き出される板状のデポジットを圧下するた
   めの恒温加工機とを備えてなる金属薄板の製造装置。