JPH0321603B2 - - Google Patents

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JPH0321603B2
JPH0321603B2 JP62299900A JP29990087A JPH0321603B2 JP H0321603 B2 JPH0321603 B2 JP H0321603B2 JP 62299900 A JP62299900 A JP 62299900A JP 29990087 A JP29990087 A JP 29990087A JP H0321603 B2 JPH0321603 B2 JP H0321603B2
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JP
Japan
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powder
melting
metal
cooling
particles
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JP62299900A
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JPH01142005A (ja
Inventor
Koichi Tanno
Masaaki Yagi
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MYAGI KOGYO KOTO SENMONGATSUKOCHO
Original Assignee
MYAGI KOGYO KOTO SENMONGATSUKOCHO
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Priority to US07/309,727 priority patent/US4900355A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making 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
    • B22F9/10Making 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 using centrifugal force
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、金属粉末の製造方法に関し、特に遠
心力で微細化された溶滴を回転する冷却基盤に衝
突させることにより、高純度で急冷かつ微細な金
属の粉末を乾式で製造する方法に関する。
(従来の技術) 従来、回転を利用して金属溶湯から直接金属粉
末を製造する方法としては、金属溶湯を固定した
るつぼの下部ノズルから回転する基盤の中心に流
下してこれを遠心力で飛散させ粉化する方法や、
金属試料棒を電極としてプラズマアークなどで溶
解しながら回転し飛散させ粉化する方法のほか、
金属溶湯を回転する冷却液に射出衝突させ、粉化
する方法などが知られている。
(発明が解決しようとする問題点) 前二者では溶解された金属溶湯が遠心力で基盤
や金属棒の外周縁に環状に形成され、そこから溶
滴が飛散するため溶滴の微細化を計るには極めて
大きな回転数を要する。しかし、回転装置の安全
面から限界があつて微小径粒子の製造が困難であ
ること、及び冷却媒体として不活性ガスを使用し
ているため冷却速度はそれほど大きくなく、凝固
に要する飛距離が長くなり周壁に付着する粒子が
多くなつたり装置が大型になるなどの難点があ
る。また固定したるつぼ内の金属溶湯をガス圧に
よつて水を注入した回転ドラムの中に射出し噴霧
させる方法では、粉末の微細化特性に優れている
が、粉末粒子表面が冷却液で汚染されるうえ、付
着粒子が多く見られるなどの問題点を有してい
る。さらに溶融容器と冷却液容器を同時に回転さ
せて両容器の回転比または回転方法を変化させな
がら溶融容器内の溶湯を遠心力により射出させ、
これを冷却容器内の冷却液中に突入させ粉末を製
造する方法もあるが、この方法では微細化特性の
点では優れているが、粉体粒子の汚染を避け得な
いことや、高融点金属に不適であるなどの欠点が
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上述のような従来の方法における欠
点を除去しようとするもので、高純度で急冷に優
れ、微細かつ球状の金属粉末の製造法を提供する
ことを目的とする。
本発明は、高純度の急冷金属粉末を真空中にお
いて乾式で製造する製造法であつて、先端に開口
が設けられたノズル部を有する溶融容器内の金属
を高周波で溶解し、次いで射出位置まで前記溶融
容器を降下させ、この溶融容器を所定方向に回転
させると同時に、前記ノズル部の外径よりも大き
い外径を有する冷却基盤を前記所定方向と反対の
方向へと回転させ、この状態で前記溶融容器内の
溶融金属を前記開口から遠心力によつて実質的に
水平方向へと溶滴粒子として射出させ、前記冷却
基盤の回転中心方向へと向つて下降する傾斜面へ
と前記溶滴粒子を衝突させ、この溶滴粒子を更に
分断すると同時に冷却する、急冷高純度金属噴霧
粉末の製造法に係るものである。
(構成) 以下、図面により本発明の一実施例としての金
属粉末の製造法について説明すると、第1図は本
発明の製造法を実施するための装置の全体構成
図、第2図は上記装置における加熱溶解部と冷却
基盤の拡大断面図である。
符号1は、試料の溶解と射出を行うための溶解
るつぼで、第2図に示すようにT字形断面を呈し
下部両端に射出ノズル部1aを有している。この
下方には射出された溶滴をさらに分断すると同時
に冷却する冷却基盤2が設けられている。冷却基
盤は傾斜角度5〜20°のすり鉢状を呈しており、
冷却基盤2の外径はノズル部1aの外径よりも大
きい。3,4は、るつぼよび冷却基盤を回転させ
るための駆動モータであり、これらはいずれも増
減速機構を有している。5はるつぼ内の試料を溶
解するための高周波誘導コイルで、6はるつぼを
溶解位置から所定の射出位置に昇降させるための
エアシリンダーであつて、射出位置は調整ネジ7
で調整される。粉末の製造はチヤンバー11内で
行われ、真空の保持は磁気シール8で保たれる。
このように構成された装置を使用し、真空また
はガス雰囲気内において金属試料を封入したるつ
ぼ1を高周波誘導コイル5内で加熱する。溶解後
冷却デイスク2を回転させた後、るつぼ1を射出
位置まで降下させるとともに冷却デイスク部2と
逆方向に回転させて射出ノズル1aのオリフイス
(開口)12から溶湯を溶滴粒子として実質的に
水平方向へと射出し、冷却デイスク2の回転中心
方向へと向つて下降する傾斜面2aへと溶滴粒子
を衝突させる。回転数が増大するほど粒子径の小
さい粉体粒子が得られるうえ、平均粒子径を回転
数によつて自由に調節できる。また高純度で冷却
速度の大きい粉末を作成できる。
(実施例) 次に、この製造法の実施例について説明すると
Fe82−B18合金の場合において、オリフイス径0.3
mm、冷却デイスク材料として銅を使用した場合に
は、るつぼおよび冷却基盤の回転数が共に約
10000rpmにおいて、平均粒子径約15μmの球状粉
が得られた。
さらに粉体粒子の形状は球形で表面が滑面で二
次粒子の付着もほとんどみられない。そのうえ一
部微小粒子の中に非晶質のものも含まれるなど急
冷効果の点でも優れていることがわかつた。この
ほか、スーパーアロイ粉やZn粉についても同様
の結果を得た。
本発明の製造法によればT字形ノズルと冷却基
盤の回転を組み合わせて真空下で製造するので、
従来の製造法では得られない次のような優れた効
果が得られる。
(1) 溶融容器と冷却基盤を同時に逆回転させ、そ
の回転比を変化することにより、平均粒子径の
異なる粉体粒子を得ることができる。
(2) 高周波誘導溶解であるうえ融液を遠心力で射
出しているので高融点の材料にも適しており、
粉体粒子内にガス包含のない粉末を製造でき
る。
(3) 溶融るつぼに設けたオリフイスを通して射出
しているうえ、冷却基盤を使用しているので、
二次粒子の付着が見られず粒度分布が狭いう
え、冷却速度の大きな粉末を製造できる。
この点について説明を補足すると、溶融容器を
直接回転させ、溶湯をノズル部の先端開口から遠
心力によつて溶滴粒子として射出させているの
で、この射出段階ですでに微小な一次微粒子(溶
滴粒子)を形成できる。そしてこの一次微粒子が
飛行し、冷却基盤の傾斜面へと衝突し、更に分
断、粉化、急速冷却されるので、二次粒子の付
着、粒子同士が付着したいわゆるサテライト粒子
がほとんど生じないのである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例としての高純度急冷金
属粉末の製造法を実施するための装置の例を示す
もので、第1図はその一部を切断して示す全体構
成図、第2図はそのるつぼと冷却基盤の拡大断面
図である。 1……るつぼ、2……冷却基盤、3,4……高
速駆動モータ、5……高周波誘導コイル、6……
エアシリンダー、7……位置調整ネジ、8……磁
気シール、9……排気部、10……ガス供給部、
11……チヤンバー、12……オリフイス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高純度の急冷金属粉末を真空中において乾式
    で製造する製造法であつて、 先端に開口が設けられたノズル部を有する溶融
    容器内の金属を高周波で溶解し、 次いで射出位置まで前記溶融容器を降下させ、
    この溶融容器を所定方向に回転させると同時に、
    前記ノズル部の外径よりも大きい外径を有する冷
    却基盤を前記所定方向と反対の方向へと回転さ
    せ、この状態で前記溶融容器内の溶融金属を前記
    開口から遠心力によつて実質的に水平方向へと溶
    滴粒子として射出させ、前記冷却基盤の回転中心
    方向へと向つて下降する傾斜面へと前記溶滴粒子
    を衝突させ、この溶滴粒子を更に分断すると同時
    に冷却する、急冷高純度金属噴霧粉末の製造法。
JP29990087A 1987-11-30 1987-11-30 急冷高純度金属噴霧粉末の製造法 Granted JPH01142005A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29990087A JPH01142005A (ja) 1987-11-30 1987-11-30 急冷高純度金属噴霧粉末の製造法
US07/309,727 US4900355A (en) 1987-11-30 1988-05-25 Method for making high-purity metal powder by jet-cooling
PCT/JP1988/000504 WO1993013898A1 (en) 1987-11-30 1988-05-25 Production of atomized powder of quenched high-purity metal

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JP29990087A JPH01142005A (ja) 1987-11-30 1987-11-30 急冷高純度金属噴霧粉末の製造法

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Publication Number Publication Date
JPH01142005A JPH01142005A (ja) 1989-06-02
JPH0321603B2 true JPH0321603B2 (ja) 1991-03-25

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ID=17878290

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JP29990087A Granted JPH01142005A (ja) 1987-11-30 1987-11-30 急冷高純度金属噴霧粉末の製造法

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WO (1) WO1993013898A1 (ja)

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JPH01142005A (ja) 1989-06-02
WO1993013898A1 (en) 1993-07-22

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