JPH0371968A - スプレイ・デポジット法による複合材の製造方法 - 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、スプレィ・デポジット法による複合材からな
る半戒品金属の製造方法に関するものである。

〔従来の技術とその課題〕

一般に、半成高金属（プリフォーム）の製造は、タンデ
ィツシュのノズルから流下させた溶融金属へ高圧ガスを
吹付けて溶湯を霧化し、これを捕集器（コレクター）へ
堆積させて凝固状の半或品金属を得る方法であって、所
謂スプレィ・デポジット法として知られている。

このスプレィ・デポジット法は、タンディツシュのノズ
ルから流下させた溶融金属へ不活性ガスを吹付けて溶湯
を剪断して霧化し、金属粉末を製造する所謂アトマイズ
法とは異なり、液状で相互に溶融不可能な金属も混合物
にすることができる（特公昭５６−１２２２０号公報参
照）。

従来、かかるスプレィ・デポジット法に用いられる捕集
器は、例えば、ニッケルークロム−モリブデン鋼や、ク
ロムーモリブデンーバナジュム鋼で作られ、捕集器と半
或品金属とは分離可能となっている（特公昭５４−２９
９８５号公報参照）。

また、スプレィ・デポジット法によって複合材からなる
半威品金属を製造するには、捕集器へ溶融金属を噴霧堆
積させる際に、異なる溶融金属の混合時間を長くして、
異種の金属層を形成することにより複合材を製造する方
法をとっている（特公昭５６−１２２２０号公報ＩＫ６
［参Ｎ）　。

しかしながら、かかる複合材の半或品金属の製造方法で
は、均等厚さの層を形成しようとすれば、歩留まりが悪
く、しかも２種のタンディツシュやノズルなどを用意し
なければならないとともに、また、捕集部を複合材の構
成の一つとするには捕集部近傍にポロシティ層が発生す
るため、捕集部と堆積金属の接合が難しい、等の問題が
ある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、かかる問題点を解消するために創作さ
れたもので、その要旨とするところは、タンディツシュ
からノズルを介して流下させた溶融金属へ、低温で且つ
高圧の不活性ガスを吹付けて霧化し、これを捕集器へ堆
積させて凝固状のプリフォームを得るスプレィ・デポジ
ット法において、前記捕集器を、両端部内側のダム部と
、このダム部間に跨がり且つその外周面を覆う捕集部と
により構成し、この捕集部に霧化された溶融金属を堆積
させてプリフォームを形成した後、前記ダム部間に溶融
金属を注入し、この注入した溶融金属により前記捕集部
を溶解させて複合材を形成することを特徴とするスプレ
ィ・デポジット法による複合材の製造方法にある。

［実施例］ 本発明の構成を作用とともに、添付図面に示された実施
例により詳細に述べる。

第１図は本発明の実施例の全体図、第２図はプリフォー
ムを形成した要部断面図、第３図は第２図のものに更に
内殻層を成形した要部断面図である。

本実施例は、スプレィ・デポジット法により、例えば薄
肉鋼管を捕集部の中殻すなわち、捕集部として、その外
周に融点が約１４５０°Ｃの５ＵＳ３０４ステンレス溶
鋼等のプリフォーム層を形成し、かつ、その内周に例え
ば、鋳込み温度１６００°Ｃ前後のニッケルークロム−
モリブデン鋼等他の高強度材の溶融金属層を形成した厚
肉円筒状の複合材を製造するのに好適な例である。

これらの図において、１はチャンバーで、略ホッパ状に
構成され、その底部に、図示しない排気ガス通路が設け
られている。このチャンバーｌの上方にはタンディツシ
ュ２が設けられ、溶融金属２ａが貯存されている。この
溶融金属２ａはノズル３を介して流下するようになって
いる。

また、チャンバー１内には、霧化された溶融金属２ａが
堆積しても溶解されない捕集器５が設けられている。こ
の捕集器５は、間隔を置いて配置した環状のダム５ａ、
５ａと、これらのダム５ａの間に跨がり、かつ、その外
周面を覆う捕集部５ｂとにより構成されている。この捕
集器５はそのダム５ａの一方に固定した駆動軸４によっ
て回転されるとともに軸方向に往復動されるようになっ
ている。

また、前記ダム５ａの他方には溶融金属８ａを流し込む
ためのシュート７が設けられており、溶融金属８ａがト
リベ８からこのシュート７を介して、前記ダム５ａ間に
供給される。

前記捕集器５のダム５ａはこの溶融金属８ａに接触して
も溶損しない十分な耐熱性を備えた材料（例えば、耐火
材や耐熱金属材料）で形成されている。

また、捕集部５ｂは、薄肉状の管体で構成されており、
前述の霧化された溶融金属２ａが堆積しても溶解する材
料（例えば、鋼やアルξ材或いは薄肉の鋼管）で形成さ
れている。

更に、捕集器５の捕集部５ｂの外周には形成されたプリ
フォーム９の下面外周を回転可能に支持するホルダー１
０が設けられている。

なお、前記ノズル３と捕集器５との間には図示しないア
トマイザ−が介在され、このアトマイザ−から低温で且
つ高圧の不活性ガスを噴出するようにしてタンディツシ
ュ２から流下する溶融金属２ａを霧化するようになって
いる。

次に、本実施例の作用を述べれば、駆動軸４に捕集器５
を連結し、セットする。次いで、この捕集器５を駆動軸
４によって回転するとともに、軸方向に往復させる。そ
こで、タンディツシュ２から溶融金属２ａを流下させ不
活性ガスによって霧化させると、そのデポジットは捕集
部５ｂの外周に次々と堆積されて円筒状のプリフォーム
９が形成される（第２図参照）。

次いで、この円筒状のプリフォーム９の下面外周をホル
ダー１０により支持するとともに、駆動軸４で回転させ
ながら高強度材の溶融金属８ａをシュート７を介してダ
ム５ａ間に注入して内殻層１１を形成する。この時、ダ
ム５ａが堰を構成し、溶融金ｇｉ８ａが両端より流出す
るのを阻止する。

また、この溶融金属８ａの温度は、捕集部５ｂの溶解温
度よりも高く、プリフォーム９の内周も若干溶解する温
度にしている。したがって、プリフォーム９と捕集部５
ｂとの境界にできたポロシティも溶解させる。勿論、こ
のときダム５ａは溶損しないだけの耐熱性を有する材料
にしている。したがって、プリフォーム９を回転しなが
らシェド７から溶融金属８ａを注入することとなるので
、遠心鋳造と同様に緻密な内殻層１１が形成される（第
３図参照）。

〔発明の効果］ 本発明によれば、捕集器上に霧化して堆積させたプリフ
ォームと、その内側に注入した溶融金属とにより複合材
を形成するので、スプレィ・デポジット法単独による場
合に比較して溶融金属の歩留まりが向上するとともに作
業能率も向上できる。

しかも、スプレィ・デポジット法単独による場合、初期
の堆積物は溶着が十分でなかったり緻密性に欠けたりす
るので、切削により削除しなければならない場合がある
が、本発明によれば、初期堆積物は捕集部とともに溶融
金属により溶解されるので完全一体化しした複合材が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体図、第２図はプリフォー
ムを形成した要部断面図、第３図は第２図のものに更に
内殻層を成形した要部断面図である。 ２・・・タンディツシュ、３・・・ノズル、５・・・捕
集器、５ａ・・・ダム、５ｂ・・・捕集部、９・・・プ
リフォーム。 復代理人　弁理士　岡　部　吉　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンディッシュからノズルを介して流下させた溶
   融金属へ、低温で且つ高圧の不活性ガスを吹付けて霧化
   し、これを捕集器へ堆積させて凝固状のプリフォームを
   得るスプレィ・デポジット法において、 前記捕集器を、両端部内側のダム部と、このダム部間に
   跨がり且つその外周面を覆う捕集部とにより構成し、こ
   の捕集部に霧化された溶融金属を堆積させてプリフォー
   ムを形成した後、前記ダム部間に溶融金属を注入し、こ
   の注入した溶融金属により前記捕集部を溶解させて複合
   材を形成することを特徴とするスプレィ・デポジット法
   による複合材の製造方法。