JPS58197206A - 高品位金属または合金粉末の製造方法 - Google Patents
高品位金属または合金粉末の製造方法Info
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- JPS58197206A JPS58197206A JP57073041A JP7304182A JPS58197206A JP S58197206 A JPS58197206 A JP S58197206A JP 57073041 A JP57073041 A JP 57073041A JP 7304182 A JP7304182 A JP 7304182A JP S58197206 A JPS58197206 A JP S58197206A
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- Japan
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- electrode
- metal
- powder
- roll
- alloy powder
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making 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
- B22F9/10—Making 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge
Landscapes
- 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】
本発明はTi、Nb 、 At等の酸素または窒素と親
和。
和。
性の強い、いわゆる活性元素を含む合金やMO、W15
Ta’4の耐火金属と称せられる合金の粉末製造方法。
Ta’4の耐火金属と称せられる合金の粉末製造方法。
に関する。
かかる合金の粉末製造方法としては、真空溶解。
後Ar5Hθ等の不活性ガスによる不活性ガスアFマ。
イス法(工nert Gas Atomigation
)、回転する金色。
)、回転する金色。
電極にアークを飛ばせ溶融金属を遠心力で物理的・に飛
散させる回転電極法(:[(otating Elec
trode −Prooess)等数種の粉末製造法
が提案され、その−。
散させる回転電極法(:[(otating Elec
trode −Prooess)等数種の粉末製造法
が提案され、その−。
部は既に実用化段階にある。
然るに従来の方法はほとんどの場合、溶融合金5を耐火
物ノズル中を通過させて、真空または不活。
物ノズル中を通過させて、真空または不活。
性ガス中に滴下せしめる過程を含み、必然的に7゜ズル
の耐火物混入または溶損による酸化物または・窒化物等
の介在物が不可避となり、これらの介在。
の耐火物混入または溶損による酸化物または・窒化物等
の介在物が不可避となり、これらの介在。
物を起点とする低サイクル疲労強葛の劣化等構造、。
鉤部材としては信頼性の点で欠陥があったこの間。
題をのがれるために前述のごとくノズルを使用し。
ない回転電極法が提案されたが、回転電極とW電。
極間のアーク、放電の際にW電極の溶損でWが粉末。
中に混入する欠点が指摘されている。かかる欠A5を防
止するためにHeガスのプラズマジェットヲ回。
止するためにHeガスのプラズマジェットヲ回。
転電極に放射する回転電極法の変形手法(Plasma
。
。
Rotating Electrode Proces
s )も提案されている。
s )も提案されている。
が、プラズマジェットがほぼ常圧中のHθガス雰囲。
気で放射されるためプラズマによってイオン化さ。。
・ 3e
実用化に達していない。またその上にこのような・回転
電極法は電極を高速度で回転させるために電・極にかが
る機械的負荷か大きく、引巣等のない信。
電極法は電極を高速度で回転させるために電・極にかが
る機械的負荷か大きく、引巣等のない信。
頼性の高い電極を製造する必要があり、電極の製5造工
程として鍛造、圧延等の工程を必要とするこ。
程として鍛造、圧延等の工程を必要とするこ。
とが多く経済性の点でも問題がある。
以上のととく既存の粉末製造手法または装置は・欠点が
多く、これが超耐熱合金やT1合金等の粉末・製品の普
及を阻害させる原因となっている。これ1゜に対し、本
発明は溶解原料として所望する粉末組。
多く、これが超耐熱合金やT1合金等の粉末・製品の普
及を阻害させる原因となっている。これ1゜に対し、本
発明は溶解原料として所望する粉末組。
成とほとんど同一組成の電極を用いることでは公。
知の技術と変わらないが、この電極を原則的には。
ラジアル方向には静止状態におき溶解熱源として。
真空プラズマ、真空アーク、電子ビーム、光シー15ザ
ー等の高熱容量で方向性を有する熱流にだいし。
ー等の高熱容量で方向性を有する熱流にだいし。
て、電極軸を横方向から連続的に水平に移動させ。
先端から漸次溶融滴を高速回転するp−ル上に滴、下さ
せ、ロール上で融滴の粉砕、飛散、冷却、凝。
せ、ロール上で融滴の粉砕、飛散、冷却、凝。
固が行なわせるものである。 2゜、
4 。
4 。
この時ロールの回転軸を融滴の運動方向にたいし・て直
角方向に配置し、かつ融滴の落下方向にたい・し、ロー
ルの回転中心を若干偏 せしめることに・よって、衝突
飛散する融滴または凝固粉末を一方・向に集束させるも
のである。融滴はガスアトマイ5ズのごとく、高速ガス
流体による冷却媒体の場合。
角方向に配置し、かつ融滴の落下方向にたい・し、ロー
ルの回転中心を若干偏 せしめることに・よって、衝突
飛散する融滴または凝固粉末を一方・向に集束させるも
のである。融滴はガスアトマイ5ズのごとく、高速ガス
流体による冷却媒体の場合。
と異なり、固体接触で冷却されるため、冷却速度。
がきわめて早いことと合わせて衝突エネルギーに。
よる融滴の粉砕効果ならびにロールの高速周速工。
ネルギーによる粉砕効果も付加されて、微細粉末1゜を
容易に得ることができる。ロールに衝突後の飛。
容易に得ることができる。ロールに衝突後の飛。
散方向が比較的小範囲の同一方向に限定されるた。
め真空槽の容積が少なくてすみ設備費が大巾に低。
減される。またロール形状を鼓胴型ロールとした。
場合はさらに融滴の飛散方向が集約され)粉砕剤、5果
も向上する。
も向上する。
以上の粉末の製造過程において、溶解から凝固。
まで、耐火物と接触チャンスが一度もないことか。
ら粉末の清浄度も高く、溶解源となる電極を回転。
させないことから電極に機械的負荷が加わらず一8極の
製造コストも少なくてすむ。また不活性ガス・アトマイ
ズ法と異なり、噴霧媒体として高価なAr・Heガス等
をまったく使用しないことから、経済的。
製造コストも少なくてすむ。また不活性ガス・アトマイ
ズ法と異なり、噴霧媒体として高価なAr・Heガス等
をまったく使用しないことから、経済的。
効果がきわめて大きい。溶解熱源は前述のごとく。
方向性のある熱流を有するものであり、電極を容5易に
溶解できる熱源を有するものであれば手法は。
溶解できる熱源を有するものであれば手法は。
特に限定もれない。
本発明において原料電極は原則的には水平方向。
の運動のみで回転はしない状態にあるが、該電極・に機
械的負加が加からない程度の低速回転を付与、。
械的負加が加からない程度の低速回転を付与、。
することは実施の態様項にも記載しているごとく。
本発明の技術的範囲に含まれるものである。 。
また本発明によれは実質的な真空下で液滴が固。
化することから粉末中へのガスの巻き込みの問題。
も解決される。溶解熱源としては真空プラズマ、1、真
空アーク、電子ビーム、光レーザー等が利用で。
空アーク、電子ビーム、光レーザー等が利用で。
きるが、真空アークは、アークの集束が困難なこ。
と、電子ビーム、光レーザーは製造費がかさむ欠。
効がある。真空プラズマはプラズマビームの制御。
が比較的容易なことと建設費の点からも好ましい、。
以下実施例により、本発明の特徴とする所並び。
に効果につきさらに詳細に説明する。
第1図は本発明の製造方法の装置構成を示す原・埋置で
ある。1は真空槽で真空ポンプ8によって。
ある。1は真空槽で真空ポンプ8によって。
任意の真空度に排気され得る。真空槽上部に真空5プラ
ズマ銃2が支持具10によって保持設置され、。
ズマ銃2が支持具10によって保持設置され、。
駆動モーター13によって上下移動が可能である。。
3は所望する粉末と同一組成を有する電極で12の。
駆動モーターによって水平方向に移動が可能であ。
る。真空プラズマ銃aと電極30間にはプラズマ1゜電
源6が設置されている。真空槽1はあらかじめ。
源6が設置されている。真空槽1はあらかじめ。
10″” To rr以上の高真空に排気後(Arガス
等の不活。
等の不活。
性ガスで置換し、再排気を行なうことも適宜実施。
される。)プラズマソースガスのArを真空Wi lニ
ー導入する。真空度は10−1〜10″″1lTOrr
とした後高周、。
ー導入する。真空度は10−1〜10″″1lTOrr
とした後高周、。
被電源7をプラズマ銃2と電極30間に発生させ。
プラズマ発生後はプラズマ電源6に切要え、以後。
プラズマは連続的に持続される。該プラズマを軸。
方向に移動できる電極3に照射させることにより、融滴
が生成し、プラズマの運動方向に高速で落下、。
が生成し、プラズマの運動方向に高速で落下、。
・ 7 ・
する。この時ロール4を高速で回転させ、融滴を・ロー
ル表面に衝突、粉砕飛散させる。ロールの回。
ル表面に衝突、粉砕飛散させる。ロールの回。
転中心は融滴の落下方向に対して水平方向に自由・に移
動でき、融滴または粉末の飛散方向をコント。
動でき、融滴または粉末の飛散方向をコント。
ロールできる。融滴は真空槽l内を飛散中に完全5凝固
し、球状となって集粉箱5内に集積される。。
し、球状となって集粉箱5内に集積される。。
電極3は鋳造電極、鋳造後鍛伸電極、粉末のブリ。
ケラ(のいずれも自由に選択できる。
実施例1
第1図の手法による金属粉末の製造の実施例を、θ以下
に示す。
に示す。
原料電極Ti −6At−4V(71)200φIP4
X 1000 t←→のイン。
X 1000 t←→のイン。
ゴツトを真空アーク溶解法で作成した。この電極。
ヲlo−”Torrの真空槽内で350KWの出力でプ
ラズマビゆ一部を発生させた。電極の水平方向の移動速
度は154 cIn/m江でロールサイズは400φ←
→X400/−で回転。
ラズマビゆ一部を発生させた。電極の水平方向の移動速
度は154 cIn/m江でロールサイズは400φ←
→X400/−で回転。
数1100rp、融滴の落下位置はロールの中心を通る
。
。
鉛直線に対し30°の角度とした。この操業条件で粉。
末を製造した時生成した粉末の形状は球状で平均。
粒径130μ、最大粒径400μ、150p以下の粉末
の収率7.。
の収率7.。
8−
−は75%であった。
実施例2
電極サイズは実施例1と同一の工nco 7113の電
極・を製造した。操業条件はロールの回転数を1500
0rpmとした他は実施例1と同一である。得られた粉
末5は球状で平均粒径65μ、最大粒径170μで、1
50μ以。
極・を製造した。操業条件はロールの回転数を1500
0rpmとした他は実施例1と同一である。得られた粉
末5は球状で平均粒径65μ、最大粒径170μで、1
50μ以。
下の粉末の収率は90%であった。粉末のガス含有。
量は酸素34ppm 、 N23ppm 、 Ho、2
ppmであった。
ppmであった。
実施例3
融液の微細化に対するロール形状の影響を見たυ実施条
件は実施例2と全く同一で、第2図に示す。
件は実施例2と全く同一で、第2図に示す。
ごとくロール表面の形状のみをその長手方向に半。
円状の凹型で線状に加工した。
半円の直径はl鮎で、凹状の間隔も1關とした、その結
果、得られた粉末形状は球状で平均粒径40.5μ、最
大粒径1401Lで100.cc以下の粒径の収率は9
0%。
果、得られた粉末形状は球状で平均粒径40.5μ、最
大粒径1401Lで100.cc以下の粒径の収率は9
0%。
であり著しい微細化効果が得られた。
生成される粉末の微細化は融滴とロールの1(ぬW+。
の効果がきわめて大きいことが判明した。Gぬれ1+を
。
。
小さくすることにより、より微粉末が得られるこ。
とが判明した。
実施例4
第3図に示すごとくロール表面の形状のみをそ・の長手
方向に半円状の凸形で線状に加工したロー・ルを使用し
、実施何箱3と同一のテストを実施し5た。平均粒径で
実施例2対比10%の微細化効果が。
方向に半円状の凸形で線状に加工したロー・ルを使用し
、実施何箱3と同一のテストを実施し5た。平均粒径で
実施例2対比10%の微細化効果が。
確認された。
実施例5
回転ロールを第4図に示すような鼓腸型ロール・とじた
。ロール長30011111T最大直径2801”1最
小i径1020011mとした。実施条件は実施例2と
まったく同一。
。ロール長30011111T最大直径2801”1最
小i径1020011mとした。実施条件は実施例2と
まったく同一。
とじた。噴霧された粉末の飛散方向が実施例2対。
比大巾に集束された。この効果以外に集束された。
粉末の衝突効果によって、平均粒径が約30μ減少。
する効果が認められた。 15
第1図は本発明の製造方法の一例を示す原理説。
四回、第2図aはロール表面長手方向に半円状の。
凹型の線条構を有する本発明実施例ロールの端面、を示
す一部側面図、bは同一部平面図、第3固壁。 ロール表面長手方向に半円状の凸型の線条を有す・る本
発明実施例ロールの端面を示す一部側面図、・第4図は
鼓腸型ロールを示す正面図。 1:真空槽、2:真空プラズマ銃、3:電極、・4:回
転ロール、5:集粉箱、6:直流電源、75:高周波電
源、8:真空ポンプ、9:ソレノイド。 コイル、10:真空プラズマ銃保持具、11:回転!−
・−ル支持台、12:電極の移動用モーター、13:駆
・動モーター。 0 第2図 卒3図 第 4 回 手続補正書(自発) 1□#] s、、p、6o218 特許庁長官殿 発明ノ名称?、&9位、属−,,えゆ合、。末。製お方
法補正をする者 名 称 f508+ 日立金属株式会社補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び 発明の詳細な説明の欄。 補正の内容 別紙の通り 腑正の内容 L 明細書の特許請求の範囲の礪を次のように訂正する
。 て微粉化゛することを特徴とする高品格金闇または合金
粉末の製造方法。 範囲第1項記載の゛高品位金属または合□金粉末の製造
方法。 の範囲第1項ないし第2項記載の高品位金属または合金
粉末の製造方法。 位 本 ロールはその溶融物が衝突する部位に該口−ルの軸
心方向に連らなった凹凸を有すること−と」と31ト」
らA−特許請求の範囲第1項ないし第3項記載の高品位
金属または合金粉末の製造方法(項ないし第4項記載の
高品位金属または合金粉末製造方法。 6− 10−1’rorr 以上の高真空下で行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項記載
の高品位金属または合金粉末の製造方法。 範囲第1項ないし第6項記載の高品位金属または合金粉
末の製造方法。」 2 明a書の発明の詳細な説明の欄を次のように訂正す
る。 (1)明細書第3頁第17行「劃1から同頁第18行1
1 「Process)Jまでを[駆動された固体原料に放
射する回転’g補極法 Plasma Rotatin
gElectrode Process )の変形手法
」に訂正する0 (2)同書第4頁第3行「け電極」を1等は固体原料」
に訂正する〇 (8)同4F第4頁第3行から第4行にわたる、同頁第
5行の二箇所、同頁第12行および第6頁第5行の「電
極」をそれぞれ「図体原料」に訂正する。 (4)同書第4頁第13行「電極」から同頁第14行に
おき」までを「固体原料は特に高速回転させず、」と訂
正する。 (5)同書第4頁第16行「高熱」から同頁第18行「
漸次」までを「固体原料表面を高熱密度で加熱溶融し、
この」に訂正する。 (6)同書第4頁第19行から第20行にわたる「、凝
固が」を「を」に訂正する。 (7)同書第5頁第2行「g下方向」を「落下径路−に
訂正する。 (8)同書第5頁第3行「若干偏」の後に「位」を加入
する。 (9)同書第5頁第8行「早」を「速」に訂正する。・
(10)同書第5頁第19行「電極を」を「固体原料を
高速」に訂正する。 (1η同書第5頁第20行から第6頁第1行にわたる「
電極」を「この固体原料」に訂正する。 (財)同i!F第6頁第5行「方向性のある熱流を有す
るものであり」を「高熱密度として」に訂正する。 03)同書第6頁第8行から同頁第12行を削除する。 に)同書第7頁第8行「同一組成を有する」の後に「固
体原料たる」を加入する。 に)同書第7頁第16行rTIl#i7Jの後に「によ
りプラズマjを加入する。 (16)同省第8頁第7行「鋳造後鍛伸」の後に「した
」を加入する。 以 上
す一部側面図、bは同一部平面図、第3固壁。 ロール表面長手方向に半円状の凸型の線条を有す・る本
発明実施例ロールの端面を示す一部側面図、・第4図は
鼓腸型ロールを示す正面図。 1:真空槽、2:真空プラズマ銃、3:電極、・4:回
転ロール、5:集粉箱、6:直流電源、75:高周波電
源、8:真空ポンプ、9:ソレノイド。 コイル、10:真空プラズマ銃保持具、11:回転!−
・−ル支持台、12:電極の移動用モーター、13:駆
・動モーター。 0 第2図 卒3図 第 4 回 手続補正書(自発) 1□#] s、、p、6o218 特許庁長官殿 発明ノ名称?、&9位、属−,,えゆ合、。末。製お方
法補正をする者 名 称 f508+ 日立金属株式会社補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び 発明の詳細な説明の欄。 補正の内容 別紙の通り 腑正の内容 L 明細書の特許請求の範囲の礪を次のように訂正する
。 て微粉化゛することを特徴とする高品格金闇または合金
粉末の製造方法。 範囲第1項記載の゛高品位金属または合□金粉末の製造
方法。 の範囲第1項ないし第2項記載の高品位金属または合金
粉末の製造方法。 位 本 ロールはその溶融物が衝突する部位に該口−ルの軸
心方向に連らなった凹凸を有すること−と」と31ト」
らA−特許請求の範囲第1項ないし第3項記載の高品位
金属または合金粉末の製造方法(項ないし第4項記載の
高品位金属または合金粉末製造方法。 6− 10−1’rorr 以上の高真空下で行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項記載
の高品位金属または合金粉末の製造方法。 範囲第1項ないし第6項記載の高品位金属または合金粉
末の製造方法。」 2 明a書の発明の詳細な説明の欄を次のように訂正す
る。 (1)明細書第3頁第17行「劃1から同頁第18行1
1 「Process)Jまでを[駆動された固体原料に放
射する回転’g補極法 Plasma Rotatin
gElectrode Process )の変形手法
」に訂正する0 (2)同書第4頁第3行「け電極」を1等は固体原料」
に訂正する〇 (8)同4F第4頁第3行から第4行にわたる、同頁第
5行の二箇所、同頁第12行および第6頁第5行の「電
極」をそれぞれ「図体原料」に訂正する。 (4)同書第4頁第13行「電極」から同頁第14行に
おき」までを「固体原料は特に高速回転させず、」と訂
正する。 (5)同書第4頁第16行「高熱」から同頁第18行「
漸次」までを「固体原料表面を高熱密度で加熱溶融し、
この」に訂正する。 (6)同書第4頁第19行から第20行にわたる「、凝
固が」を「を」に訂正する。 (7)同書第5頁第2行「g下方向」を「落下径路−に
訂正する。 (8)同書第5頁第3行「若干偏」の後に「位」を加入
する。 (9)同書第5頁第8行「早」を「速」に訂正する。・
(10)同書第5頁第19行「電極を」を「固体原料を
高速」に訂正する。 (1η同書第5頁第20行から第6頁第1行にわたる「
電極」を「この固体原料」に訂正する。 (財)同i!F第6頁第5行「方向性のある熱流を有す
るものであり」を「高熱密度として」に訂正する。 03)同書第6頁第8行から同頁第12行を削除する。 に)同書第7頁第8行「同一組成を有する」の後に「固
体原料たる」を加入する。 に)同書第7頁第16行rTIl#i7Jの後に「によ
りプラズマjを加入する。 (16)同省第8頁第7行「鋳造後鍛伸」の後に「した
」を加入する。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 真空槽内に水平に配置され、水平方向に移動5する
原料電極に、該電極を溶融せしめるのに充分。 な熱量を有し、電極とほぼ直角方向の熱流を有す。 る熱源を用いて該電極を連続的に溶融し、融液の。 落下方向に対して、直角方向の軸心を有し、かつ。 回転中心が水平方向に自由に移動できる回転” 10
ルを配置させ、p−ルの回転の接線方向に融液を。 飛散せしめることを特徴とする高品位金属または。 合金粉末の製造方法。 2 ロール断面の中心を通る鉛直線がロール表面。 への融液の落下位置より水平方向に偏位した位置、5に
定められた特許請求の範囲第1項記載の高品位。 金属または合金粉末の製造方法。 3、 原料電極の溶解が10””Torr以上の高真空
雰囲気。 内で行なわれる特許請求の範囲第1項の高品位金。 属または合金粉末の製造方法。 4、 電極の溶解熱源が1O−1To rr以上の高真
空領域・で作動可能な真空プラズマ、真空アーク、電子
ビ。 −ム、光レーザーである特許請求の範囲第1項記・載の
高品!tlAl属または合金粉末の製造方法。 。 5、 回転ロール表面の長手方向に凹または凸型の5半
円状の微細な線状を有する特許請求の範囲第1゜項記載
の高品位金属または合金粉末の製造方法。。 6、 回転ロールが鼓胴型ロールである特¥fW4求の
。 範囲第1項記載の高品位金属または合金粉末の製。 遣方法。 10
7、 原料電極を低速回転させる特許請求の範囲第。 1項記載の高品位金属または合金粉末の製造方法、。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57073041A JPS58197206A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 高品位金属または合金粉末の製造方法 |
US06/490,044 US4474604A (en) | 1982-04-30 | 1983-04-29 | Method of producing high-grade metal or alloy powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57073041A JPS58197206A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 高品位金属または合金粉末の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58197206A true JPS58197206A (ja) | 1983-11-16 |
Family
ID=13506881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57073041A Pending JPS58197206A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 高品位金属または合金粉末の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4474604A (ja) |
JP (1) | JPS58197206A (ja) |
Cited By (6)
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