JPH08104907A - 複合粉末の製造方法 - Google Patents
複合粉末の製造方法Info
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- JPH08104907A JPH08104907A JP24308694A JP24308694A JPH08104907A JP H08104907 A JPH08104907 A JP H08104907A JP 24308694 A JP24308694 A JP 24308694A JP 24308694 A JP24308694 A JP 24308694A JP H08104907 A JPH08104907 A JP H08104907A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法安定性、均質性に優れた複合材を得るた
めの原料粉末の好適な製造方法を提供する。 【構成】 噴霧媒体のジェット２０の集合体からなるジ
ェットカーテンを溶融金属流２１の中心線の周りに下方
に縮径するように形成し、前記中心線に同心状に配置し
た筒状の干渉部材１１の下端外周縁部を前記ジェットカ
ーテンの内周面部に干渉させてジェットカーテンの内側
に噴霧媒体の滞留域Ａを形成し、該滞留域Ａに溶融金属
流２１を流下して中心部からジェットカーテン側に膜状
に流れる溶融金属膜流２２を形成し、該溶融金属膜流に
機能向上材粉末２３を供給し、機能向上材粉末を有する
溶融金属膜流２２をジェットカーテンに当てて粉化す
る。
めの原料粉末の好適な製造方法を提供する。 【構成】 噴霧媒体のジェット２０の集合体からなるジ
ェットカーテンを溶融金属流２１の中心線の周りに下方
に縮径するように形成し、前記中心線に同心状に配置し
た筒状の干渉部材１１の下端外周縁部を前記ジェットカ
ーテンの内周面部に干渉させてジェットカーテンの内側
に噴霧媒体の滞留域Ａを形成し、該滞留域Ａに溶融金属
流２１を流下して中心部からジェットカーテン側に膜状
に流れる溶融金属膜流２２を形成し、該溶融金属膜流に
機能向上材粉末２３を供給し、機能向上材粉末を有する
溶融金属膜流２２をジェットカーテンに当てて粉化す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属粉末粒子に他の金属
粒子や硬質化合物粒子を結合した複合粉末の製造方法に
関する。
粒子や硬質化合物粒子を結合した複合粉末の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】比較的小形で高精度が要求される機械部
品の好適な製造方法として、焼結法がある。この方法
は、原料金属粉末を所定形状に圧縮成形した後、粉末成
形体を一体的に焼結するものである。焼結法によると、
基地金属粉末とＷＣ、Ａｌ2 Ｏ3等の機能向上材粉末と
を混合し、この混合粉末の圧縮成形体を焼結することに
より基地金属中に機能向上材粉末が分散埋入した、耐摩
耗性、耐熱性等の諸機能が向上した複合材が容易に得ら
れる。
品の好適な製造方法として、焼結法がある。この方法
は、原料金属粉末を所定形状に圧縮成形した後、粉末成
形体を一体的に焼結するものである。焼結法によると、
基地金属粉末とＷＣ、Ａｌ2 Ｏ3等の機能向上材粉末と
を混合し、この混合粉末の圧縮成形体を焼結することに
より基地金属中に機能向上材粉末が分散埋入した、耐摩
耗性、耐熱性等の諸機能が向上した複合材が容易に得ら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基地金
属と機能向上材との比重差により機能向上材粉末が偏析
し易いため、焼結材に歪が生じ易く、寸法精度が安定せ
ず、均質な複合焼結材が得られ難いという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、寸法安定
性、均質性に優れた複合材を得るための原料粉末の好適
な製造方法を提供することを目的とする。
属と機能向上材との比重差により機能向上材粉末が偏析
し易いため、焼結材に歪が生じ易く、寸法精度が安定せ
ず、均質な複合焼結材が得られ難いという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、寸法安定
性、均質性に優れた複合材を得るための原料粉末の好適
な製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の複合粉末の製造
方法は、噴霧媒体のジェットの集合体からなるジェット
カーテンを溶融金属流の中心線の周りに下方に縮径する
ように形成し、前記中心線に同心状に配置した筒状の干
渉部材の下端外周縁部を前記ジェットカーテンの内周面
部に干渉させてジェットカーテンの内側に噴霧媒体の滞
留域を形成し、該滞留域に溶融金属流を流下して中心部
からジェットカーテン側に膜状に流れる溶融金属膜流を
形成し、該溶融金属膜流に機能向上材粉末を供給し、機
能向上材粉末を有する溶融金属膜流をジェットカーテン
に当てて粉化する。
方法は、噴霧媒体のジェットの集合体からなるジェット
カーテンを溶融金属流の中心線の周りに下方に縮径する
ように形成し、前記中心線に同心状に配置した筒状の干
渉部材の下端外周縁部を前記ジェットカーテンの内周面
部に干渉させてジェットカーテンの内側に噴霧媒体の滞
留域を形成し、該滞留域に溶融金属流を流下して中心部
からジェットカーテン側に膜状に流れる溶融金属膜流を
形成し、該溶融金属膜流に機能向上材粉末を供給し、機
能向上材粉末を有する溶融金属膜流をジェットカーテン
に当てて粉化する。
【０００５】
【作用】干渉部材の下端外周縁部が、多数の噴霧媒体の
ジェットの集合体からなるジェットカーテンの内周面部
に干渉すると、個々のジェットの流れが妨げられると共
にジェットの一部が飛散し、ジェットカーテンの内側に
噴霧媒体の滞留域が形成される。このため、該滞留域に
流下された溶融金属流は、該滞留域の上で中心部からジ
ェットカーテン側に膜状に広がって流れ、溶融金属膜流
が形成される。一方、粉末供給器から溶融金属膜流に供
給された機能向上材粉末は溶融金属膜流と共にジェット
カーテン側に運ばれて、溶融金属膜流と共にジェットカ
ーテンに当たって混合状態になると共に粉化される。そ
の結果、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が付着埋入し
た複合粉末が得られる。
ジェットの集合体からなるジェットカーテンの内周面部
に干渉すると、個々のジェットの流れが妨げられると共
にジェットの一部が飛散し、ジェットカーテンの内側に
噴霧媒体の滞留域が形成される。このため、該滞留域に
流下された溶融金属流は、該滞留域の上で中心部からジ
ェットカーテン側に膜状に広がって流れ、溶融金属膜流
が形成される。一方、粉末供給器から溶融金属膜流に供
給された機能向上材粉末は溶融金属膜流と共にジェット
カーテン側に運ばれて、溶融金属膜流と共にジェットカ
ーテンに当たって混合状態になると共に粉化される。そ
の結果、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が付着埋入し
た複合粉末が得られる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明を実施するための複合粉末製造
装置であり、アトマイズノズル装置１とその上に設けら
れた機能向上材粉末を供給するための粉末供給器２とを
備えている。尚、アトマイズノズル装置１の上方には溶
融金属を貯えたタンディッシュが設けられており、該タ
ンディッシュの底部に設けられた溶湯ノズルから溶融金
属の細流（溶融金属流）が前記アトマイズノズル装置１
に流下される。
装置であり、アトマイズノズル装置１とその上に設けら
れた機能向上材粉末を供給するための粉末供給器２とを
備えている。尚、アトマイズノズル装置１の上方には溶
融金属を貯えたタンディッシュが設けられており、該タ
ンディッシュの底部に設けられた溶湯ノズルから溶融金
属の細流（溶融金属流）が前記アトマイズノズル装置１
に流下される。
【０００７】前記アトマイズノズル装置１は、リング状
のノズル本体４の上部にシールリング（図示省略）を介
して上蓋５が気密に取り付けられており、該ノズル本体
４及び上蓋５の中心線に沿って上下方向に貫通する中央
孔６が開設されている。前記ノズル本体４の下面傾斜部
には、ノズル本体４の中心線を中心とする同心円上にほ
ぼ等間隔で多数のノズル孔７が開口している。該ノズル
孔７はノズル本体４の内部に形成された環状の媒体均圧
室８に連通しており、該媒体均圧室８に連通する噴霧媒
体供給管９が前記本体４に接続されている。尚、媒体と
しては、アルゴンや窒素等の通常のガスアトマイズ法で
使用される不活性ガス、非酸化性ガスが使用されるが、
場合によっては水等の液体でも適用可能である。
のノズル本体４の上部にシールリング（図示省略）を介
して上蓋５が気密に取り付けられており、該ノズル本体
４及び上蓋５の中心線に沿って上下方向に貫通する中央
孔６が開設されている。前記ノズル本体４の下面傾斜部
には、ノズル本体４の中心線を中心とする同心円上にほ
ぼ等間隔で多数のノズル孔７が開口している。該ノズル
孔７はノズル本体４の内部に形成された環状の媒体均圧
室８に連通しており、該媒体均圧室８に連通する噴霧媒
体供給管９が前記本体４に接続されている。尚、媒体と
しては、アルゴンや窒素等の通常のガスアトマイズ法で
使用される不活性ガス、非酸化性ガスが使用されるが、
場合によっては水等の液体でも適用可能である。
【０００８】前記ノズル孔７の各中心線は、図２に示す
ように、ノズル本体４の下方でその中心線の回りに仮想
した小円に接するように一定の角度で捩じれるように設
定されている。従って、かかるノズル孔７から噴霧媒体
を噴出すると、噴霧媒体のジェット２０の集合体であ
る、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。前記中
央孔６には、円筒状の干渉部材１１が装着されており、
その上部外方に突設されたフランジ１２が上蓋５に係止
され、ボルト等の適宜の手段により固定されている。該
干渉部材１１の下端外周縁部は、前記ノズル孔７から噴
射された噴霧媒体のジェット２０により形成されたジェ
ットカーテンの内周面に当接するように構成されてい
る。ジェット２０との干渉の程度を調整するには、長さ
の異なる干渉部材を複数製作しておき、これを取り替え
ればよい。もっとも、ジェット２０との干渉は、ジェッ
トの中心部程度までで十分である。尚、干渉部材１１は
黒鉛等の耐熱性に優れ、かつ溶融金属と反応し難い材
質、例えば黒鉛、Si3N4、SiC で形成される。
ように、ノズル本体４の下方でその中心線の回りに仮想
した小円に接するように一定の角度で捩じれるように設
定されている。従って、かかるノズル孔７から噴霧媒体
を噴出すると、噴霧媒体のジェット２０の集合体であ
る、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。前記中
央孔６には、円筒状の干渉部材１１が装着されており、
その上部外方に突設されたフランジ１２が上蓋５に係止
され、ボルト等の適宜の手段により固定されている。該
干渉部材１１の下端外周縁部は、前記ノズル孔７から噴
射された噴霧媒体のジェット２０により形成されたジェ
ットカーテンの内周面に当接するように構成されてい
る。ジェット２０との干渉の程度を調整するには、長さ
の異なる干渉部材を複数製作しておき、これを取り替え
ればよい。もっとも、ジェット２０との干渉は、ジェッ
トの中心部程度までで十分である。尚、干渉部材１１は
黒鉛等の耐熱性に優れ、かつ溶融金属と反応し難い材
質、例えば黒鉛、Si3N4、SiC で形成される。
【０００９】前記干渉部材１１の上には、リング状の粉
末供給器２が付設されており、その内部には環状の均圧
室１４が形成され、前記均圧室１４に連通する粉末供給
ノズル１５が粉末供給器２の内周面に開設され、外周面
には機能向上材粉末を気流搬送するための粉末供給管１
６が接続されている。機能向上材粉末としては、通常、
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、ＷＣ、ＶＣ等の高融点硬質化合物
の数十μｍ以下の粉末が使用される。
末供給器２が付設されており、その内部には環状の均圧
室１４が形成され、前記均圧室１４に連通する粉末供給
ノズル１５が粉末供給器２の内周面に開設され、外周面
には機能向上材粉末を気流搬送するための粉末供給管１
６が接続されている。機能向上材粉末としては、通常、
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、ＷＣ、ＶＣ等の高融点硬質化合物
の数十μｍ以下の粉末が使用される。
【００１０】前記製造装置を用いて、複合粉末を製造す
るには、まず、噴霧媒体供給管９から例えばＡｒや窒素
等の不活性ガスを媒体均圧室５に加圧供給する。これに
よって、多数のノズル孔７から不活性ガスのジェット２
０が噴出され、渦巻き状のジェットカーテンが形成され
る。この際、ジェットカーテンの内周面部に干渉部材１
１の下端外周縁部が当接し、ジェット１７の中心側速度
成分が減少すると共に不活性ガスの滞留域Ａが干渉部材
１１の下方の、ジェットカーテンの内側に形成される。
るには、まず、噴霧媒体供給管９から例えばＡｒや窒素
等の不活性ガスを媒体均圧室５に加圧供給する。これに
よって、多数のノズル孔７から不活性ガスのジェット２
０が噴出され、渦巻き状のジェットカーテンが形成され
る。この際、ジェットカーテンの内周面部に干渉部材１
１の下端外周縁部が当接し、ジェット１７の中心側速度
成分が減少すると共に不活性ガスの滞留域Ａが干渉部材
１１の下方の、ジェットカーテンの内側に形成される。
【００１１】そして、タンディッシュ内の溶融金属をタ
ンディッシュ底に設けられた溶湯ノズルから流下する。
溶融金属流２１は前記粉末供給器２及び干渉部材１１の
内部を下方に流下し、不活性ガスの滞留域の上で中心部
からジェットカーテン側に膜状に流れる溶融金属膜流２
２となり、ジェットカーテンに当たって粉化される。こ
の際、粉末供給器２より適宜の機能向上材粉末２３を供
給することにより、該粉末が前記溶融金属膜流２２上に
散布され、溶融金属と共に粉化され、金属粉末粒子に機
能向上材粉末粒子が付着、埋入した複合粉末が得られ
る。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重分
離しないため、焼結原料や熱間押出等の塑性加工原料と
して用いることにより、均質な焼結材、押出材等が得ら
れる。
ンディッシュ底に設けられた溶湯ノズルから流下する。
溶融金属流２１は前記粉末供給器２及び干渉部材１１の
内部を下方に流下し、不活性ガスの滞留域の上で中心部
からジェットカーテン側に膜状に流れる溶融金属膜流２
２となり、ジェットカーテンに当たって粉化される。こ
の際、粉末供給器２より適宜の機能向上材粉末２３を供
給することにより、該粉末が前記溶融金属膜流２２上に
散布され、溶融金属と共に粉化され、金属粉末粒子に機
能向上材粉末粒子が付着、埋入した複合粉末が得られ
る。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重分
離しないため、焼結原料や熱間押出等の塑性加工原料と
して用いることにより、均質な焼結材、押出材等が得ら
れる。
【００１２】前記実施例では、ジェットカーテンとし
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１の中心線上の一点で各ジェットが交差する、逆円
錐形状のものでもよい。また、アトマイズノズル装置１
の下方には粉化された複合粉末を冷却するための冷却用
チャンバーを付設してもよい。また、噴霧媒体としてガ
スを用いた場合、粉化した溶滴を旋回水流法により再分
断し、急冷してもよい。旋回水流法とは、特開平４−１
７６０５号公報に開示されているように、冷却用筒体の
内周面に沿って冷却液を噴出供給し、該内周面に旋回し
ながら流下する冷却液層を形成し、該冷却液層に溶融金
属を供給し、旋回流のエネルギーにより溶融金属を分断
すると共に急冷凝固する方法である。
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１の中心線上の一点で各ジェットが交差する、逆円
錐形状のものでもよい。また、アトマイズノズル装置１
の下方には粉化された複合粉末を冷却するための冷却用
チャンバーを付設してもよい。また、噴霧媒体としてガ
スを用いた場合、粉化した溶滴を旋回水流法により再分
断し、急冷してもよい。旋回水流法とは、特開平４−１
７６０５号公報に開示されているように、冷却用筒体の
内周面に沿って冷却液を噴出供給し、該内周面に旋回し
ながら流下する冷却液層を形成し、該冷却液層に溶融金
属を供給し、旋回流のエネルギーにより溶融金属を分断
すると共に急冷凝固する方法である。
【００１３】尚、複合粉末の製造方法として、タンディ
ッシュ内で溶融金属に機能向上材粉末を混合し、混合し
た溶融金属をタンディッシュノズルから流下し、これを
ジェットカーテンの交差部に供給し、粉化することも試
みられたが、かかる方法では溶融金属の流動性が低下
し、溶湯ノズルが詰まり易いという欠点がある。また、
溶融金属流と機能向上材粉末とをジェットカーテンの交
差部に別々に供給し、同時に粉化することも試みられた
が、金属粒子に機能向上材粉末粒子が付着し難いという
欠点がある。本発明ではかかる欠点はなく、品質良好な
複合粉末が得られる。
ッシュ内で溶融金属に機能向上材粉末を混合し、混合し
た溶融金属をタンディッシュノズルから流下し、これを
ジェットカーテンの交差部に供給し、粉化することも試
みられたが、かかる方法では溶融金属の流動性が低下
し、溶湯ノズルが詰まり易いという欠点がある。また、
溶融金属流と機能向上材粉末とをジェットカーテンの交
差部に別々に供給し、同時に粉化することも試みられた
が、金属粒子に機能向上材粉末粒子が付着し難いという
欠点がある。本発明ではかかる欠点はなく、品質良好な
複合粉末が得られる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の製造方法によると、ジェットカ
ーテンの内側に噴霧媒体の滞留域が形成され、該滞留域
の上に溶融金属膜流がジェットカーテン側に流れ、該面
状に広がった溶融金属膜流に機能向上材粉末が供給され
るので、機能向上材粉末が溶融金属膜流の上に乗った状
態でジェットカーテンにより粉化されるため、高い粉化
効率が得られると共に溶融金属と機能向上材粉末とが混
合状態で粉化され、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が
付着埋入した複合粉末が容易に得られる。該複合粉末は
金属粉末と機能向上材粉末とが比重分離しないため、焼
結原料や塑性加工原料として用いることにより、均質な
複合材が得られる。
ーテンの内側に噴霧媒体の滞留域が形成され、該滞留域
の上に溶融金属膜流がジェットカーテン側に流れ、該面
状に広がった溶融金属膜流に機能向上材粉末が供給され
るので、機能向上材粉末が溶融金属膜流の上に乗った状
態でジェットカーテンにより粉化されるため、高い粉化
効率が得られると共に溶融金属と機能向上材粉末とが混
合状態で粉化され、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が
付着埋入した複合粉末が容易に得られる。該複合粉末は
金属粉末と機能向上材粉末とが比重分離しないため、焼
結原料や塑性加工原料として用いることにより、均質な
複合材が得られる。
【図１】本発明を実施するための複合粉末製造装置の断
面図である。
面図である。
【図２】渦巻き状ジェットカーテンのジェットの中心線
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
１１ 干渉部材 Ａ 滞留域 ２０ ジェット ２１ 溶融金属流 ２２ 溶融金属膜流 ２３ 機能向上材粉末
Claims (1)
- 【請求項１】 噴霧媒体のジェットの集合体からなるジ
ェットカーテンを溶融金属流の中心線の周りに下方に縮
径するように形成し、前記中心線に同心状に配置した筒
状の干渉部材の下端外周縁部を前記ジェットカーテンの
内周面部に干渉させてジェットカーテンの内側に噴霧媒
体の滞留域を形成し、該滞留域に溶融金属流を流下して
中心部からジェットカーテン側に膜状に流れる溶融金属
膜流を形成し、該溶融金属膜流に機能向上材粉末を供給
し、機能向上材粉末を有する溶融金属膜流をジェットカ
ーテンに当てて粉化することを特徴とする複合粉末の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24308694A JPH08104907A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 複合粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24308694A JPH08104907A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 複合粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08104907A true JPH08104907A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17098581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24308694A Pending JPH08104907A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 複合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08104907A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966589A (zh) * | 2010-11-13 | 2011-02-09 | 河南理工大学 | 一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器 |
| CN102151836A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 湖南金天铝业高科技有限公司 | 一种雾化铝粉的二次破碎工艺及其装置 |
| KR101113758B1 (ko) * | 2009-05-12 | 2012-02-21 | 공주대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브(cnt) 분말을 이용한 금속기지 복합분말의 제조방법 |
| CN113399671A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中南大学 | 一种制备纳米颗粒增强金属基复合粉末的气雾化喷盘 |
| CN114054764A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-18 | 西北有色金属研究院 | 一种气雾化制粉用喷管雾化器 |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP24308694A patent/JPH08104907A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101113758B1 (ko) * | 2009-05-12 | 2012-02-21 | 공주대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브(cnt) 분말을 이용한 금속기지 복합분말의 제조방법 |
| CN101966589A (zh) * | 2010-11-13 | 2011-02-09 | 河南理工大学 | 一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器 |
| CN102151836A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 湖南金天铝业高科技有限公司 | 一种雾化铝粉的二次破碎工艺及其装置 |
| CN113399671A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中南大学 | 一种制备纳米颗粒增强金属基复合粉末的气雾化喷盘 |
| CN114054764A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-18 | 西北有色金属研究院 | 一种气雾化制粉用喷管雾化器 |
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