JPH02156003A - チタン・アルミニウム金属間化合物を含む合金粉末の製造方法 - Google Patents

チタン・アルミニウム金属間化合物を含む合金粉末の製造方法

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JPH02156003A
JPH02156003A JP30966488A JP30966488A JPH02156003A JP H02156003 A JPH02156003 A JP H02156003A JP 30966488 A JP30966488 A JP 30966488A JP 30966488 A JP30966488 A JP 30966488A JP H02156003 A JPH02156003 A JP H02156003A
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plasma arc
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alloy powder
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Masaharu Tokizane
時実 正治
Kazuo Isonishi
磯西 和夫
Shinji Takado
貴戸 信治
Ryohei Kumagai
熊谷 良平
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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〕 本発明はプラズマ回転電極法により、チタン・アルミニ
ウム金属間化合物を含む合金粉末を製造するにあたって
、得られた粉末を加圧焼結成形する際に、成形型に対し
流れ込みやすくするための流動性の良いほぼ球状の合金
粉末を得る製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
チタン・アルミニウム金属間化合物を含む合金粉末の製
造方法として不活性ガスを用いるガスアトマイズ法と遠
心噴霧法が試みられているが、これらの方法によって得
られる粉末は粒度分布がプラズマ回転電極法による場合
に比べ逼かに広く、非球形粒子を多量に含むため、粉末
の流動性は劣る。一方、プラズマ回転電極法はチタン・
アルミニウム合金の場合を除いて、一般に粒径の揃った
略々球形の粉末が得られる点において優れているが、本
発明が対象とするチタン・アルミニウム合金においては
電極丸棒に含まれる金属間化合物が非球形のまま該電極
から放出されて粉末中に混入するため粉末の流動性が低
下すると共に金属開化金物の化学組成に起因する成分停
析を生ずるという問題があり、この課題の解決に関する
文献は現在のところ見当たらない。
〔発明が解決しようとする課題〕
チタン・アルミニウム合金は鋳造時に大きく偏析しやす
く、Ti−kl相とTijV+Ti5Al相が存在する
。これらは融点が異なり、化学成分ならびに組織が不均
一である。このため、プラズマ回転電極法による場合、
融液が遠心力により飛散する際、これらの相を形成する
金属間化合物が未溶融の状態で放出され非球形粒子とし
て粉末中に混入する。
本発明は、かかる問題点を改善して、均一な球形粉末を
製造する方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨は、チタン・アルミニウム合金の丸棒を電
極とし、該電極を高速回転し電極の片方の端面をプラズ
マアークにより溶融し、該溶融金属を遠心力により飛散
させることからなるプラズマ回転電極法により合金粉末
を製造するに当り、プラズマアークの電圧を35V以上
とし、かつプラズマアーク電流I (アンペア)と電圧
E(ボルト)および電極径D(mm)とで下記式により
算出された数値Jを300以上に設定しておこなうこと
を特徴とするチタン・アルミニウム金属間化合物を含む
合金粉末の製造方法にある。
〔作 用〕
電極棒のチタン・アルミニウム合金中に存在する金属間
化合物のうち、Ti−AjはT i 、 IVよりも低
融点である。しかもこれらは鋳造された電極合金の中で
大きく偏在しているのが普通である。従って、プラズマ
アークで溶解されるとき、Ti2A/を含む相は溶解が
完全に行なわれることなく、固体または半溶融の状態で
均一化されないまま遠心力により飛散する。このため粗
大がっ非球形のこれら金属間化合物が粉末中に混在する
。さらに粉末の化学組成としても不均一なものとなる。
本発明ではプラズマアークの電流、電圧を電極の径に応
じて特定の値以上にとることによって、金属間化合物を
完全に溶融するものであり、チタン・アルミニウム合金
の特徴的な前記の現象に対応したものである。
すなわち、プラズマアークの電圧を35V以上としたの
は、本発明が対象とするチタン・アルミニウム合金にお
いて、溶解されるべき電極丸棒とプラズマ電極側との電
圧が35V未満であると、アークの広がりが不充分であ
り、被溶解面が穴あきの状態で溶融が進行するため、溶
滴の飛散位置が丸棒の円周位置に特定されない結果、得
られる粉末の粒径が不均一となり、本来均一粒径の粉末
を得ようとする目的から外れるからである。
プラズマアーク電流Iと電圧Eとの積は電極丸棒の被溶
解面に対する溶解エネルギーのパラメータであり、電極
丸棒の直径りが大なる場合は、それに応じて大なるエネ
ルギーを投入する必要がある。本発明が意図するチタン
とアルミニウムの金属間化合物を充分溶融して、均一化
学組成の融液を飛散させるためには、本発明に従いJ値
が300以上の場合において実質的に充分な偏析の少な
い粒子を得ることができる。
第1図(a)は本発明外の製造条件の下で生成した非球
形粒子の形状を示す顕微鏡写真であり、鋳造によっ才得
られた電極丸棒中に鋳造後の冷却過程で生成した金属間
化合物を主体とした偏析物が、プラズマアーク中で分解
されずに飛散して生成したものである。一方、第1図(
b)は本発明のプラズマアーク条件下で得られた粉末を
示す顕微鏡写真であり、良好な球状を示している。
〔実施例〕
第1表は原子数比でチタンとアルミニウムが1:1の割
合より成る化学組成の鋳造丸棒を電極とし、30.50
.70mmの電極径のものについて種々のプラズマ電流
および電圧の条件下において得られた粉末中で非球形粒
子の生成量を示すものである。
第1表から、本発明に従いJ値が300以上のプラズマ
アーク条件では非球形粒子の生成がない、即ち、電極の
金属間化合物も溶解して成分偏析のない良好な球形粒子
が得られていることが分る。
〔発明の効果〕
チタン・アルミニウムの金属間化合物を含む合金は軽量
耐熱合金として注目されているが、その鋳造偏析は実用
化を阻害する問題点であった。粉末冶金法による加工は
材料を無駄なく利用できる経済的な方法であるが、粉末
自身に偏析と流動性を損う非球状粒子が存在するという
問題があった。
本発明はこれらの問題点を一挙に解決できるものであり
、従って産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明外の製造条件の下で生成した非球
形粒子の構造を示す顕微鏡写真図、第1図01))は本
発明のプラズマアーク条件下で得られた粉末の粒子構造
を示す顕微鏡写真図である。 特許出願人 日鐵溶接工業株式会社 第1図 141! ζ0(′い・1 (1〕 ) 00m

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  チタン・アルミニウム合金の丸棒を電極とし、該電極
    を高速回転し電極の片方の端面をプラズマアークにより
    溶融し、該溶融金属を遠心力により飛散させることから
    なるプラズマ回転電極法により合金粉末を製造するに当
    り、プラズマアークの電圧を35V以上とし、かつプラ
    ズマアーク電流I(アンペア)と電圧E(ボルト)およ
    び電極径D(mm)とで下記式により算出された数値J
    を300以上に設定しておこなうことを特徴とするチタ
    ン・アルミニウム金属間化合物を含む合金粉末の製造方
    法 J=(I×E/D)
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