JPH0372010A

JPH0372010A - 溶融金属噴射容器

Info

Publication number: JPH0372010A
Application number: JP20907789A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Isaki; 伊崎　博; Masanori Yoshino; 正規吉野
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-03-27

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、急冷凝固金属粉末の製造に供される溶融金属
噴射容器に関する。

（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。特に、アルミニウム合金の
急冷凝固粉末によって形成された押出材は、溶製材では
具備することができない優れた材質特性を有し、機械部
品等の材料として注目されている。

前記急冷凝固粉末の好適な製造方法として、例えば、特
願昭６１−２３５０３３や特願昭６１−８４４８７に開
示されている金属粉末製造方法がある。この方法は、第
２図に示すように、回転する冷却ドラム１１の内周面に
冷却液層１２を遠心力の作用で形成し、該冷却液層１２
に溶融金属１３を噴射し微細に分断させて急冷凝固粉末
を得る方法である。

この場合、溶融金属１３は、噴射孔１４が開設され、外
周面に高周波コイル１５が装着された黒鉛製容器１６内
で溶製された後、蓋体１７が被着されて密閉状とされた
容器１６に不活性ガスを加圧注入することにより、前記
溶湯噴射孔１４から噴射される。尚、前記黒鉛製容器１
６には、予め溶製された溶融金属が注入される場合もあ
る。

（発明が解決しようとする課題）前記黒鉛製容器１６は、高周波コイル１５の加熱によっ
て高温に曝されるため、表面が酸化され易く、酸化によ
る損耗によって容器の肉厚が薄くなったリ、ピンホール
が形成されたりする。このようになると、容器が破損す
る虞れがあり、安全上問題があり、容器の交換を行わな
ければならない。黒鉛製容器の場合、耐熱性に劣るため
、容器の交換を頻繁に交換しなければならず、コストの
上昇を招来していた。

尚、上記黒鉛製容器１６を、ＳｉＯ□やＡｌ２Ｏ３等の
酸化物系セラミックスで形成することもできる。しかし
、セラミックス製の容器は、黒鉛製容器の様に容器自体
が高周波コイルの電磁誘導加熱によって発熱しないので
、ＭやＭ合金などの電気抵抗値が低く、誘導加熱による
発熱量の小さい金属の溶融に長時間を要する欠点がある
。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、使用寿
命の長い溶融金属噴射容器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）上記目的を達成するためになされた本発明は、金属を溶
融すると共に垂直方向の軸心廻りに回転する冷却ドラム
の内周面に形成された冷却液層に溶融金属を噴射して急
冷凝固金属粉末を得る溶融金属噴射容器において、前記
容器は黒鉛が１０〜５０％混合されたセラミックス材料
から形成することを発明の構成としている。

（作　用）本発明の溶融金属噴射容器は、黒鉛が１０〜５０％混合
されたセラミックス材料から形成されているので、前記
セラミックス材料中では、黒鉛粒子がセラミックス粒子
間に分散配置された状態とされている。このため、容器
内部の黒鉛と大気との接触が、セラミックス粒子によっ
て妨げられるので、黒鉛の酸化損耗の進行を抑制するこ
とができる。

また、セラミックス材料中に黒鉛を含むので、電磁誘導
加熱によって溶融金属噴射容器自体が発熱する。このた
め、電気抵抗値の低い金属でも迅速に加熱、溶融するこ
とができる。

（実施例）以下に本発明の実施例について説明する。尚、本発明の
溶融金属噴射容器の構成は、既述の従来例と同様である
。

本発明の溶融金属噴射容器（以下、容器という。）は、
黒鉛が１０〜５０％混合されたセラミックス材料から形
成されている。黒鉛の混合割合が１０％未満では、電［
誘導加熱による容器自体の発熱が十分でなく、電気抵抗
値の低い金属の加熱、溶融に時間がかかる。一方、５０
％を越えると、セラミックス粒子間に分散配置される黒
鉛量が多くなるため、セラミックス粒子によって黒鉛と
大気との接触が妨げられにくくなる。このため、容器中
の黒鉛の酸化損耗が進行し易くなり、容器の寿命が短く
なる。

また、セラミックス材料を構成する黒鉛以外の材料とし
ては、シリカ、アルミナ、ジルコニア等の酸化物、ある
いは、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の窒化物や炭化物のう
ちの一種又は二種以上のものが適宜使用される。特に、
炭化ケイ素は耐熱性に優れると共に導電性を有しており
、電磁誘導加熱によって発熱するので好適である。

本発明の容器を形成するには、上述の黒鉛及びセラミッ
クスの粉末を所定の配合比で混合した混合粉末に、適宜
の耐熱性粘結剤を添加したものを、所定の形状に加圧成
形すればよい。加圧成形は、常温において均一で高密度
の成形棒が得られる冷間等方加圧（ＣＩＰ）処理による
のが好適である。

尚、本発明の溶融金属噴射容器は、Ｍの他、Ｍｇ。

Ｚｎ＋　Ｔｉ及びこれらの合金など軽量金属の急冷凝固
粉末の製造用として好適である。

次に具体的実施例について説明する。

■　黒鉛３０重量部、炭化ケイ素５７重量部、二酸化ケ
イ素２重量部配合したものに耐熱性粘結剤を添加し、外
径９０ｍ、高さ２６５ｍｍ、肉厚１５ｍｍ、重量２２５
０　ｇの容器を、ＣＩＰ処理によって加圧成形した。

尚、従来例として上記容器と同一寸法の黒鉛製の容器も
準備した。該容器の重量は１８５０　ｇであった。

■　■で得た容器を、大気中において、高周波コイルで
約８００°Ｃに加熱、保持した。この際、容器内に金属
又は金属溶湯は収容せず、空焼状態とした。

■　■で空焼状態に保持した容器の重量及び最小外径寸
法を、一定時間毎に測定して、これらの測定値の変化を
容器の酸化損耗量とした。

測定結果を第１図に示す。図中、実線ａは実施例の容器
の重量変化を示し、実線ａ゛は従来例（黒鉛製容器）の
それを示している。また点線すは実施例の容器の最小外
径寸法の変化を示し、点線ｂ”は従来例のそれを示して
いる。

第１図より、従来の黒鉛製の容器は、酸化損耗によって
、４時間保持後の重量が約２７％減少し、最小外径寸法
も約１６％減少した。一方、本実施例の容器は、８時間
保持後においても、重量及び最小外径寸法にほとんど変
化が認められなかった。

本実施例の容器について、引続き■の条件で保持して重
量及び最小外径寸法の測定を実施したところ、黒鉛製の
容器に比べて１５倍以上の、極めて長い使用寿命を有す
ることが確認された。

（発明の効果）本発明の溶融金属噴射容器は、黒鉛が１０〜５０％混合
されたセラミックス材料から形成されているので、該容
器を高温加熱しても、黒鉛の酸化損耗が極めて緩やかに
しか進行せず、容器の使用寿命が極めて長い。

また、セラミックス材料中に黒鉛が配合されているので
、電磁誘導加熱によって溶融金属噴射容器自体も発熱す
る。このため、該容器内に収納された金属の電気抵抗値
に関係なく、金属を迅速に加熱、溶融することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る溶融金属噴射容器の重量
及び最小外径寸法の変化と加熱保持時間との関係を示す
説明図、第２図は急冷凝固粉末の製造装置の一例を示す
要部断面説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属を溶融すると共に垂直方向の軸心廻りに回転
する冷却ドラムの内周面に形成された冷却液層に溶融金
属を噴射して急冷凝固金属粉末を得る溶融金属噴射容器
において、前記容器は黒鉛が１０〜５０％混合されたセ
ラミックス材料から形成されていることを特徴とする溶
融金属噴射容器。