JPS58100602A - 分散強化金属粉の製造方法 - Google Patents
分散強化金属粉の製造方法Info
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- JPS58100602A JPS58100602A JP19860581A JP19860581A JPS58100602A JP S58100602 A JPS58100602 A JP S58100602A JP 19860581 A JP19860581 A JP 19860581A JP 19860581 A JP19860581 A JP 19860581A JP S58100602 A JPS58100602 A JP S58100602A
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- Japan
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- powder
- metallic
- dispersion
- metal powder
- sintered
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は分散強化型焼結合金を製造するのに使用する
のに好適な非金属粉粒子を内部に分散介在させた金属粉
の製造方法に係る。
のに好適な非金属粉粒子を内部に分散介在させた金属粉
の製造方法に係る。
例えばＡｊ２０３ の如き酸化物粒子をＡｎ金属中に
分散させたいわゆる分散強化型の金属（本明細書におい
ては合金をも含む）は高温強度が優れて詣す、ジェット
エンジンのタービンディスク或いはタービンブレード等
に使用されている。このように非金属粒子を一様に分散
介在させた合金は通例の溶解鋳造法で製造することはき
わめて困難であり、その製造には粉末冶金法が最も適当
していることは容易に理解される。
分散させたいわゆる分散強化型の金属（本明細書におい
ては合金をも含む）は高温強度が優れて詣す、ジェット
エンジンのタービンディスク或いはタービンブレード等
に使用されている。このように非金属粒子を一様に分散
介在させた合金は通例の溶解鋳造法で製造することはき
わめて困難であり、その製造には粉末冶金法が最も適当
していることは容易に理解される。
ところでこのような金属酸化物、窒化物等の非金属粒子
を金属中に分散介在させた分散強化型の焼結合金におい
ては厘料粉である金属粉或いは非金属粉の粒度、配合割
合等に充分な注意を払わないと、配合粉の混合を充分圧
行なっても非金属粉粒子が焼結合金基地の金属粒子間に
偏在し、例えばクリープ試験においてこの部分からクラ
ックがはいり、クリープ強度を低下せしめる等の悪い影
響を及ぼすことが多い。第１図はこのような金属組織を
示す光学顕微鏡写真（倍率５００倍）であって金属粉粒
子同士の境界に黒色に現われた非金属粒子が偏在してい
るのが明らか＃’Ｃｇめられる。
を金属中に分散介在させた分散強化型の焼結合金におい
ては厘料粉である金属粉或いは非金属粉の粒度、配合割
合等に充分な注意を払わないと、配合粉の混合を充分圧
行なっても非金属粉粒子が焼結合金基地の金属粒子間に
偏在し、例えばクリープ試験においてこの部分からクラ
ックがはいり、クリープ強度を低下せしめる等の悪い影
響を及ぼすことが多い。第１図はこのような金属組織を
示す光学顕微鏡写真（倍率５００倍）であって金属粉粒
子同士の境界に黒色に現われた非金属粒子が偏在してい
るのが明らか＃’Ｃｇめられる。
本発明は上記のような問題点を解決し、非金属粒子が一
様に金属基地中に分散した組織の分散強化型焼結合金を
容易に得ることができる原料粉の製造方法を提供するこ
とを目的とし、金属粉の基地内に非金属粒子を分散させ
た分散強化金属粉の製造方法において、あらかじめ製作
した金属粉と非金属粉とを所定の割合で配合、混合して
焼結した棒状焼結体を回転可能に設けて陽極とし、これ
と対向して前進後退可能に設けた非消耗電極を陰極とし
、非酸化性雰囲気中で両極間に電圧を印加してアークを
発生させ、前記陽極の焼結体を回転させながら順次溶融
、飛散させて粉状化することを特徴とする分散強化金属
粉の製造方法に係る。
様に金属基地中に分散した組織の分散強化型焼結合金を
容易に得ることができる原料粉の製造方法を提供するこ
とを目的とし、金属粉の基地内に非金属粒子を分散させ
た分散強化金属粉の製造方法において、あらかじめ製作
した金属粉と非金属粉とを所定の割合で配合、混合して
焼結した棒状焼結体を回転可能に設けて陽極とし、これ
と対向して前進後退可能に設けた非消耗電極を陰極とし
、非酸化性雰囲気中で両極間に電圧を印加してアークを
発生させ、前記陽極の焼結体を回転させながら順次溶融
、飛散させて粉状化することを特徴とする分散強化金属
粉の製造方法に係る。
従来、分散強化型焼結合金用の原料粉製造方法としてア
トマイズ法が普通に行なわれており、この方法では溶融
金属をガスまたは水圧を利用してアトマイズするノズル
部に所定の非金属粉末が供給され、非金属粉をとりこん
だ溶融金属は一霧状になって凝固するので、この原料粉
を使用すれば非金属粉粒子の分散性が損なわれたり、或
いは混合中に粒度構成等に変化を生ずるということはな
いが、非金属粉の配合比を厳密にコントロールすること
が困難であり、また粉末粉子の形状が不規則で成形性が
悪いとか或いは装置が大型になるので無酸化雰囲気に保
持することが困難になり、その結果Ｔ！ 、Ｚｒ或いは
人４等の反応し易い金属の粉末を製造することは難かし
い等の問題がある。
トマイズ法が普通に行なわれており、この方法では溶融
金属をガスまたは水圧を利用してアトマイズするノズル
部に所定の非金属粉末が供給され、非金属粉をとりこん
だ溶融金属は一霧状になって凝固するので、この原料粉
を使用すれば非金属粉粒子の分散性が損なわれたり、或
いは混合中に粒度構成等に変化を生ずるということはな
いが、非金属粉の配合比を厳密にコントロールすること
が困難であり、また粉末粉子の形状が不規則で成形性が
悪いとか或いは装置が大型になるので無酸化雰囲気に保
持することが困難になり、その結果Ｔ！ 、Ｚｒ或いは
人４等の反応し易い金属の粉末を製造することは難かし
い等の問題がある。
本願の方法は上記の如き従来方法とは異なり、予め製作
して詔いた金属粉と非金属粉とを所要の割合で配合し、
通例のとおり混合、成形、焼結した棒状焼結体を公知の
回転電極式粉状化装置の回転電極とし、無酸化雰囲気中
で回転させながらアークによって先端から順次再溶融し
て遠心力によって飛散させ、球状の粉末を得る方法であ
る。
して詔いた金属粉と非金属粉とを所要の割合で配合し、
通例のとおり混合、成形、焼結した棒状焼結体を公知の
回転電極式粉状化装置の回転電極とし、無酸化雰囲気中
で回転させながらアークによって先端から順次再溶融し
て遠心力によって飛散させ、球状の粉末を得る方法であ
る。
電極用焼結体は通例の方法で製作する。そのための原料
粉は焼結体の作り為さ或いはこの焼結体を用いて製作し
た粉末の品質などの点から、金属粉はＺｏｏメツシュ（
１５０μｍ）より細かく、非金属粉は２５０メツシユ（
６５μｍ）より細かいものが好ましい。また非金属粉の
種類には制約はなく、酸化物、窒化物、炭化物或いは金
属間化金物等のいずれでも所要のものであれば本発明の
方法を適用できる。
粉は焼結体の作り為さ或いはこの焼結体を用いて製作し
た粉末の品質などの点から、金属粉はＺｏｏメツシュ（
１５０μｍ）より細かく、非金属粉は２５０メツシユ（
６５μｍ）より細かいものが好ましい。また非金属粉の
種類には制約はなく、酸化物、窒化物、炭化物或いは金
属間化金物等のいずれでも所要のものであれば本発明の
方法を適用できる。
本発明の方法では金属粉と非金属粉とを配合、焼結して
製作した電極用の棒状焼結体を再溶解して粉末とするの
で、電極用焼結体において原料金属粉と非金属粉との間
の比重或いは粒度の差によって両者がたとえ均一に分散
混合されていなくとも、最終の焼結合金に詔いては満足
すべき程度に一様に基地中に非金属粉粒子が分散した状
態が得られる。
製作した電極用の棒状焼結体を再溶解して粉末とするの
で、電極用焼結体において原料金属粉と非金属粉との間
の比重或いは粒度の差によって両者がたとえ均一に分散
混合されていなくとも、最終の焼結合金に詔いては満足
すべき程度に一様に基地中に非金属粉粒子が分散した状
態が得られる。
本発明で使用する回転電極式粉状化装置は密封容器中に
回転電極とこれと対向して前進後退可能な電極とを設け
、容器中のガスの吸引装置または不活性ガス供給装置を
設けた公知の装置でよい。
回転電極とこれと対向して前進後退可能な電極とを設け
、容器中のガスの吸引装置または不活性ガス供給装置を
設けた公知の装置でよい。
回転電極式粉状化装置の容器は小形にすることができる
ので、粉末製造時に器内の雰囲気を任意に調整できるこ
とになり、Ｔｉ 、Ｚｒや人１等の反応性の大きな金属
の粉末も製造可能であり、粉末の粒度も電極の回転速度
によって調整することができるので便利である。
ので、粉末製造時に器内の雰囲気を任意に調整できるこ
とになり、Ｔｉ 、Ｚｒや人１等の反応性の大きな金属
の粉末も製造可能であり、粉末の粒度も電極の回転速度
によって調整することができるので便利である。
次に実施例について説明する。予め回転電極式粉状化装
置で製作した第１表に示す粒度分布を有する慣粉（９９
，５％Ｎｉ、０．０８％Ｃ，０，１８％Ｍｎ、０．１８
％８ｉ、０．２％Ｆｅ、０．００５％８．０．１３％Ｃ
ｕ ）とＴｉＣ粉 （−４００メツシユ）の微粉を重
量比で１００：５の割合で配合し、充分攪拌混合したの
ち３／−の成形圧で２５罵丸×１００園長さに成形し、
６００℃Ｘ６０分の予備焼結を行なったのち１２００℃
×６０分、真空度１０−４１１１水銀柱の真空中で加熱
焼結した。
置で製作した第１表に示す粒度分布を有する慣粉（９９
，５％Ｎｉ、０．０８％Ｃ，０，１８％Ｍｎ、０．１８
％８ｉ、０．２％Ｆｅ、０．００５％８．０．１３％Ｃ
ｕ ）とＴｉＣ粉 （−４００メツシユ）の微粉を重
量比で１００：５の割合で配合し、充分攪拌混合したの
ち３／−の成形圧で２５罵丸×１００園長さに成形し、
６００℃Ｘ６０分の予備焼結を行なったのち１２００℃
×６０分、真空度１０−４１１１水銀柱の真空中で加熱
焼結した。
第１表
この焼結体を２１腸丸く機械加工して回転電極式粉状化
装置の回転陽極とし、アルゴンガス雰囲気中で３０．０
０ Ｏｒ、ｐｏｍ、で高速回転させながら、前後進可能
に対向設置したタングステンＭ陰極との間に６０ボルト
の直流電圧を印加し、２００〜１００アンペアの電流を
流してアークを発生させ、その熱によって陽極焼結体の
先端部を順次融解させ、遠心力によって飛散させて粉状
化した。得られた粉末の形状は球状であり、粒度は１０
０〜１５０メツシ、＝ｔ（１５０〜１０５ミク９ン）が
詔よそ７５％であった。
装置の回転陽極とし、アルゴンガス雰囲気中で３０．０
０ Ｏｒ、ｐｏｍ、で高速回転させながら、前後進可能
に対向設置したタングステンＭ陰極との間に６０ボルト
の直流電圧を印加し、２００〜１００アンペアの電流を
流してアークを発生させ、その熱によって陽極焼結体の
先端部を順次融解させ、遠心力によって飛散させて粉状
化した。得られた粉末の形状は球状であり、粒度は１０
０〜１５０メツシ、＝ｔ（１５０〜１０５ミク９ン）が
詔よそ７５％であった。
第２図（４）は得られたＮｉ粉末粒子のＸ線マイクロア
ナライザによる反射電子偉（倍率５００倍）を示す写真
、第２図（ハ）は第２図（５）を模写してＴｉＣの分布
を判り易く示す図面である。これらの図（よって本発明
の方法によって得られたＮｉ粉末粒子中にはＴｉＣの微
粒子がほぼ一様に分散介在していることが判る。
ナライザによる反射電子偉（倍率５００倍）を示す写真
、第２図（ハ）は第２図（５）を模写してＴｉＣの分布
を判り易く示す図面である。これらの図（よって本発明
の方法によって得られたＮｉ粉末粒子中にはＴｉＣの微
粒子がほぼ一様に分散介在していることが判る。
従って本発明の方法によって得られた金属粉を。
原料粉として成形焼結した焼結合金は従来方法の金属粉
と非金属粉とを機械的に混合して成形、焼結した従来の
分散強化層合金とは異なり、金属粒子内部に非金属粒子
が分散介在しているのでクリープ強度を低下せしめるよ
うなことはなくすぐれた耐熱焼結合金であることは容易
に推察されよう。
と非金属粉とを機械的に混合して成形、焼結した従来の
分散強化層合金とは異なり、金属粒子内部に非金属粒子
が分散介在しているのでクリープ強度を低下せしめるよ
うなことはなくすぐれた耐熱焼結合金であることは容易
に推察されよう。
以上述べたように本発明の方法によれば所要の金属詔よ
び非金属の粉を予め所定の割合に混合、成形、焼結した
焼結体を回転電極式粒状化装置によって再融解して粉状
化するので、金属粉粒子中に非金属粉粒子が一層均一に
分散介在した粉末を得ることができる。従ってこの粉末
を原料粉として成形、焼結して得られる分散強化型焼結
合金は非金属粒子が均一く分散介在しているので、従来
方法で得られる分散強化型焼結合金に見られる如き欠陥
がなく、高温強度の大きい、寸法精度のすぐれた機械部
品を得ることができ、その実用土の効果はきわめて大き
い。
び非金属の粉を予め所定の割合に混合、成形、焼結した
焼結体を回転電極式粒状化装置によって再融解して粉状
化するので、金属粉粒子中に非金属粉粒子が一層均一に
分散介在した粉末を得ることができる。従ってこの粉末
を原料粉として成形、焼結して得られる分散強化型焼結
合金は非金属粒子が均一く分散介在しているので、従来
方法で得られる分散強化型焼結合金に見られる如き欠陥
がなく、高温強度の大きい、寸法精度のすぐれた機械部
品を得ることができ、その実用土の効果はきわめて大き
い。
第１図は従来方法で製造したインコ規格耐熱合金１００
の金属粉末を使用した焼結合金の金属組織を示す光学顕
微鏡写真（倍率５００倍）、＄２図回内本発明の方法で
製造したＮｔ粉末粒子ＯＸ線マイクロアナライザによる
ＴｉＣの反射電子儂を示す写真（倍率５００倍）、第２
図（ロ）は第２図内のＴｉＣの分布を示す模写図である
。 第１図 第２図（，４） 第２図（Ｂ）
の金属粉末を使用した焼結合金の金属組織を示す光学顕
微鏡写真（倍率５００倍）、＄２図回内本発明の方法で
製造したＮｔ粉末粒子ＯＸ線マイクロアナライザによる
ＴｉＣの反射電子儂を示す写真（倍率５００倍）、第２
図（ロ）は第２図内のＴｉＣの分布を示す模写図である
。 第１図 第２図（，４） 第２図（Ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 金属粉の基地内に非金属粒子を分散させた分散強化金属
粉の製造方法において、 あらかじめ製作した金属粉と非金属粉とを所要の割合で
配合、混合して焼結した棒状焼結体を回転可能に設けて
陽極とし、これと対向して前進後退可能に設けた非消耗
電極を陰極とし１、非酸化性雰囲気中で両極間に電圧を
印加してアークを発生させ、前記陽極の焼結体を回転さ
せながら順次溶融、飛散させて粉状化することを特徴と
する分散強化金属粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19860581A JPS5920723B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 分散強化金属粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19860581A JPS5920723B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 分散強化金属粉の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100602A true JPS58100602A (ja) | 1983-06-15 |
| JPS5920723B2 JPS5920723B2 (ja) | 1984-05-15 |
Family
ID=16393969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19860581A Expired JPS5920723B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 分散強化金属粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920723B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2853611A3 (en) * | 2013-09-25 | 2015-12-09 | Honeywell International Inc. | Powder mixtures containing uniform dispersions of ceramic particles in superalloy particles and related methods |
| US10293434B2 (en) | 2013-08-01 | 2019-05-21 | Siemens Energy, Inc. | Method to form dispersion strengthened alloys |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02106724U (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-24 | ||
| JPH05175780A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-13 | Murata Mfg Co Ltd | チップ形圧電フィルタ |
| JP5927697B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-06-01 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | ベリライドペブルの製造方法 |
-
1981
- 1981-12-11 JP JP19860581A patent/JPS5920723B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10293434B2 (en) | 2013-08-01 | 2019-05-21 | Siemens Energy, Inc. | Method to form dispersion strengthened alloys |
| EP2853611A3 (en) * | 2013-09-25 | 2015-12-09 | Honeywell International Inc. | Powder mixtures containing uniform dispersions of ceramic particles in superalloy particles and related methods |
| US9573192B2 (en) | 2013-09-25 | 2017-02-21 | Honeywell International Inc. | Powder mixtures containing uniform dispersions of ceramic particles in superalloy particles and related methods |
| US10391554B2 (en) | 2013-09-25 | 2019-08-27 | Honeywell International Inc. | Powder mixtures containing uniform dispersions of ceramic particles in superalloy particles and related methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5920723B2 (ja) | 1984-05-15 |
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