JPS5891101A - 遠心噴霧法 - Google Patents

遠心噴霧法

Info

Publication number
JPS5891101A
JPS5891101A JP18905881A JP18905881A JPS5891101A JP S5891101 A JPS5891101 A JP S5891101A JP 18905881 A JP18905881 A JP 18905881A JP 18905881 A JP18905881 A JP 18905881A JP S5891101 A JPS5891101 A JP S5891101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
rotating body
thickness
layer
solidified layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18905881A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Horata
亮 洞田
Jiro Ichikawa
市川 二朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP18905881A priority Critical patent/JPS5891101A/ja
Publication of JPS5891101A publication Critical patent/JPS5891101A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making 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
    • B22F9/10Making 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

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回転体を利用した遠心噴霧法に関する本の
である。
第1図はこの種の遠心噴霧法によって粉末を製造する装
置の一構造例の概略を示すもので、1は容器、2は加熱
用発熱体(又は誘導コイル)3およびるつぼ4を備えた
溶解炉、5Fi粉末材料の溶湯、6はタンディツシュ、
7はタンディツシュ6會設置するために容器1に固定し
た支持台、8はタンディツシュ6の底部開口6aより゛
流下する溶湯流、9は前記溶湯流8を受ける受湯面9a
t有する回転体、10は回転軸11および回転伝達装置
12を介して回転体9を高速回転させる駆動値・置であ
る。
このような装置によって粉末を製造するに、IIしては
、まず、容器1内を排気したのち不活性ガスを導入して
非酸化性オ囲気とし、次に金属等の粉末素材を溶解炉2
内で静解して溶湯5とする。この場合、溶湯流IJjt
l−例えば融点の100〜250℃程度高めに加熱する
。次いで回転体9を駆動装置10によって高速回転(例
えば10000〜15000 rpm )させた状態に
して、溶解炉2′を傾けることにより溶湯5′t−タン
ディツシュ6内に注ぐ。タンディツシュ6内に移った溶
湯は、タンディツシュ6の底部に設けた開口6aより溶
湯流8として流出し、回転体9の受湯面9a上に落下す
る。次いで溶湯流8は上記受湯面9a上で遠心力によっ
て広がり、薄膜状となって受湯面9&0外周端部に向け
て流れたのち離れ、その□後分断飛散して容器1の底部
に粉末16として貯まる。
このような遠心噴霧法による粉末の製造においては、■
製造装置の構造が比較的簡単であるため設備費および補
修費が少なくて済むこと、■溶湯の飛散噴4に要するエ
ネルギが少なくて曳い念め、操業コストの低廉化がり能
であること、■噴g雰囲気のfJI4贅が容易であるた
め、粉末の汚染を小さくすることができること、■超急
速冷却が可能である九め、微細な組織をもった粉末が得
られること、■噴霧条件の範囲を広くとることができる
ため、所望の粒度分布をもった粉末が得やすいこと、な
どの数々の利点を有しているが、他方では未だ十分とは
いいがたい問題点を有している。
例えば、問題点の一例としては、回転体9の受湯面9a
上に、粉末材料のf#湯が凝固した凝固!−が形成され
ることである。第2図は上記凝固層が形成される過程を
経時的に示す図であって、まず、第2図(→において、
溶湯流8の落下部分は融点よりも100〜250℃過熱
した溶湯5が連続して供給されるため、凝固層はあまり
形成されないが、受#面91の外周部に行くにつれて昌
該受湯面9aの巣位面積当りの溶湯量が少なくなること
および回転による冷却作用を受けやすいことなどの理由
によって厚い凝固層14が形成され、凝固−14は概略
凹面形をなし、回転体9の有効直径りよりも小さい有効
直径d8となり、時間が軽過するにつれて第2図(b)
 (C)に示すように凝固層14の厚さが増大して有効
直径はさらに小さいd8からd。
へと変わってくる。
このようにして凝固層14が形成されると、嶌温の溶湯
が受湯面9aに直接接触し−て回転体9に損傷を与える
のを防ぐことができるという利点はあるが、次のような
欠点、すなわち、■凝固層の厚さが増大するにつれて有
効直径(d1sdl*d、 )が変化するため、一定の
状態に至るまで噴霧条件が変動することとなり、予定し
九粒度および粒径の粉末が得難くなり、大きなばらつき
をもった粉末となること、■回転体9の有効直径が小さ
くなったときでも必要な溶湯の飛散速度を得る九めに、
直径のより大きな回転体を使用するか、あるいは回転速
度を高める必要があるの・で、回転体の支持機構および
駆動機構が複雑かつ高価なものになること、■成長した
凝固層が剥離飛散した場合、粉末に1人したり装置に損
傷を与えたりすること、■凝固層の不均一な形成によっ
て回転体に偏心を生じ、装置の寿命を短縮すること、な
どの欠4t−有している。このような欠点をなくすため
には、凝固層が形成されないようにするか、あるいは凝
固層が形成されたとしても受湯tI9mの溶湯落下部分
以外の部分に形成された凝固1−9厚さが前記溶湯落下
部分以外の凝固層の厚さよりも大きくならないようにし
、かつ凝固層の厚さがほぼ均一になるようにすればよい
この発明は、上記した従来の欠点を解消することを目的
としてなされ友もので、回転体の受fk面に向けて供給
された粉末材料の溶湯が凝固した凝固層の厚さt′g4
整することができるように、そしてより好ましくは受#
面の溶湯落下部分以外の部分に形成される凝固層の厚さ
が前記溶湯落下部分付近の凝固層の厚さよりも大きくな
らないように、前記凝固層の厚さを調整する加熱を行い
つつ遠心噴霧を行うようにしたことを特徴としている。
以下、この発明の冥Mili!1様について説明する。
第3図はこの発明の一実施態様における遠心噴霧装置i
を示すもので、前記第1図に示した遠心噴霧装置におい
て、粉末材料の溶dh5が回転体9の受−面9a上で凝
固して形成される凝固層の厚さを調整することができる
ように、回転体9の上方に加熱装置1st−設けている
。この加熱装置15としては種々の構造のものが使用で
きるが、ここでは第4図に示すように、両端に電極15
a。
15b會有する電熱体15ot−渦巻状に形成したもの
を使用している。そして、この加熱装置15の放熱量を
調節することによって受湯面9a上での凝固層の厚さを
調整するが、この場合、第5図に示すように、溶湯流8
の落下部分以外の部分に形成される凝固層14の厚さt
、が、溶湯流8の落下部分で形成される凝固層14の゛
厚さt、よりも大きくならないように1すなわち11<
 1.が維持されるようにすることがより望ましく、こ
れKよって、前記した凝固層14の形成による欠点をな
くすことができる。このとき、凝固層14の形成は、回
転−5体9によって奪われる熱量と、溶湯5の持ってい
る熱量との平衡によってその厚さが決まるので、加熱装
置15からの放熱量もそれに合わせて調整する。なお、
加熱装置15の前記回転体9と反対側の部分に熱の反射
板等を設けることもできる。
前記したように、凝固層14の形成によって、高温の溶
湯5が受湯面9aに直接接触して回転体9に損傷を与え
るのを防ぐことができるという利点を有しているが、こ
のような損傷(焼付)t−凝固層14の形成とは関係な
しに防ぐようにするためには、回転体9の材質を選定す
るに際し、その溶融温度あるいは分解温度TD(℃)が
、溶湯流8の温1fTL(℃)に対して、TD′:20
.93TLの関係にあるようにすることがより望ましい
。この場合、回転体9に損傷を生じやすいのは溶湯流8
の落下部分であるため、この部分にのみ上記条件を満足
する材料を用いても良い。いずれにしても、温度TD>
TLであれば当然良いが、回転体9内での熱伝導によっ
て温度TDはこれよりもさらに低い0.93 ’rL(
℃’)以上であれば凝固−16の形成と関係なしに回転
体9の溶損・焼付を防ぐことができることが種々の実験
により明らかとなつ友。
第6図はこの発明の他の実施態様を示すもので、加熱装
置115として火炎例えばプラズマ炎を使用し九場合を
示しており、このようにして凝固層141−加熱するこ
とによって、凝固11114の厚さを調整することがで
き、回転体9の有効直径の大幅な変動を防ぐことが可能
であり、より望ましくは溶湯流8の落下部分以外の部分
における凝固層14の厚さが前記落下部分における凝固
層14の厚さよりも大金くならないようにすることによ
って、一層すぐれた効果をあげることができる。また、
第7図(a) (b)に示すように1加熱art<プラ
ズマトーチ)115を襟数設けて加熱のより均一化をは
かるようにすることもよい。
実施例 l 第3図に示す遠心噴霧装置を使用し、溶解炉2内で純銅
25麺を溶解し、融点(1083℃)よりも250℃高
く加熱してタンディツシュ6内に注湯し、タンディツシ
ュ6の底部開口61より回転体9の受湯面9aの回転中
心部分に流下させた。
ここで使用した回転体9は、直径80瓢、厚さ40■の
5C37(融点1508℃)である。また、回転体90
回転数はs 000 rpm を容器1内の雰囲気はア
ルゴンである。さらに、回転体9の上方60mの位置に
第4図に示すように渦巻状に形成し友抵抗加熱黒鉛ヒー
タ(外径約150−)からなる加熱装置15t−設置し
、6KWの電力を供給して受湯面91を加熱した。また
、注湯速度は6.0 Kg / minとした。
全量を噴霧し友後回転体9の受湯面9a會観察したとこ
ろ、凝固層の生成や焼付きなどはいずれも認められなか
った。また、粉末中には剥離した凝固層の混入は認めら
れず、粒度分布は第1表に示すようにばらつきの小さい
微細なものであつ九。
第  1  表 比較のために、前記実施例1において使用した加熱装置
1i15に対して通電せずに遠心噴IIヲ行った。噴霧
後に回転体9を−べたところ、第8図に示すように最大
厚さt、a=40mの凝固層14が形成されていた。ま
た、粒度分布を−べたところ第2表に示すように、実施
例1の場合に比べて粗いものであ一?た。
実施例1と加熱装置を除いてほぼ同じ装置を使゛用し、
溶解炉2内でステンレス鋼(SO8304。
融点1427℃)25Kfを溶解し、融点よりも250
℃過熱してタンディツシュ6内に注湯し、底部開口6a
より回転体9上に流下させた。1+、容器1中の雰囲気
はArとし、回転体9はムライ) (3Aj、O,−2
810,、融点1830℃)製で、直径80■、厚さ4
0■のものを使用し、回転数を800 Orpmとじ九
。さらに、溶湯流8の落下位置は回転体9の回転中心よ
りもlO−ずらしたところとした。加熱装置115には
第7図に示すように二本のプラズマトーチ(出力合計6
5 KW )を使用し、回転体9の上方80mの位置で
プラズマ炎が受湯面9aとほぼ平行になるようにしてそ
の輻射熱により加熱した。
全量を噴霧した後回転体9の受湯面9at−観察したと
ころ、凝固層の形成や焼付専の発生は見られず、粒度分
布も第3表に示すように曳好なもの実施例 3 実施例1と同じ装置を使用し、lN−100相当の超合
金(Ni −1511Co −1016Cr −8ll
Mo −64kl −5To Ti −1優V ) t
−溶解炉22で溶解し、融点(1291℃)より250
℃過熱し、タンディツシュ6全通して回転体9の中央部
分に流下させ友。このとき、容器1内の雰囲気はArと
した。さらに、回転体9はS i 、N、の加熱焼結体
(分解温度1850℃)で、直径80−9厚さ40−の
ものであり、回転数を7000 rptnとした。また
、加熱装置15には実施例1と同じ黒鉛ヒータを使用し
て電力を供給した。
全量噴霧後に回転体9を調べたところ、受湯面9aには
約1.6■厚さの凝固層が形成されていたが、はぼ均一
な厚さで受湯面9aを覆っており、回転体9の実質的形
状特に有効直径に大きな変化はなかった。また、凝固層
を除去して観察したところ、焼付きの発生はなかった。
さらに、得られた粉末の粒度分布を調べ九ところ第4表
に示すようにばらつきの小さい倣細なものであつ7’l
−8第  4  表 実施例 4 ここでは、回転体9の材質と加熱を行った場合の焼付き
との関係を調べるために、回転体9の材質を変えたほか
は実施例1と同じ条件で遠I6噴霧を行った。そして、
遠心噴霧後に回転体表面を調べたところ、!s5表に示
す結果となった。
第5表 第5表に示すように、いずれの場合も凝固層の形成は認
められなかったが、回転体9の融点TDが溶湯源![T
Lに対してTD< 0.93 TLであるFCD50お
よびCtl用いたム5,6に若干の焼付きが認められた
。なお、得られた粉末の粒度分布はいずれの材質におい
てもほぼ同様であった。したがって、回転体9の交換類
[1−少なくするためには上記TD≧0.93 TLt
−満足する材質の回転体9を使用することがより望まし
いことが明らかとなった。
以上1[してき九ように、この発明によれば、回転体の
受湯面に向けて粉末材料の溶湯を供給して粉末ヲ勇造す
る遠心噴霧法において、前記溶湯が前記受湯面上で凝固
して形成される凝固層の厚さt−調整する加熱を行いつ
つ遠心噴霧を行うようにしたから、凝固層の形成による
噴霧条件の変動を回避することができ、粒度分布のばら
つきが小さくかつ微細な粉末を得ることが可能であると
同時に、凝固層の形成による欠点を回避するために回転
体の直径を大きくしたりあるいは回転速度を高めたりす
る必要がないなどの非常にすぐれた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の遠心噴霧装置の一構造例を示す概略断面
説明図、絡2図(a) (b) (e)は回転体表面に
凝固1が形成される様子を経時的に順次示す正面説明図
、第3図はこの発明の一実施態様における遠心噴霧装置
の概略断面説明図、第4図は第1図の加熱装置の平面説
明図、第5図は加熱下における回転体表面での凝固層の
形成状況會示す正面説明図、第6図はこの発明の他の実
施鰺様における加熱装置による加熱状況を示す正面説明
図、第7図(a) (b)は第6図の加熱装置の変形例
會示す各々正面説明図および平面説明図、第8図はこの
発明の比較例における回転体表面での凝固層の形成状況
會示す正面説明図である。 5・・・溶湯、8・・・溶湯流、9・・・回転体、9m
・・・受湯面、10・・・回転駆動装置、1!l・・・
粉末、14・・・凝固層、15.115・・・加熱装置
。 特許出願人  大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士   小  塩     1第1目 第2図 <C4) (相 (C) 第5因 第7図 (σ) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転体の受湯面に向けて粉末材料の溶湯を供給し
    、前記溶湯、に遠心力を付与することにより飛散霧化さ
    せて粉末を得る遠心噴霧法において、前記溶湯が前記受
    湯面上で凝固して形成される凝固層の厚さtg整する加
    熱を行いつつ遠心噴霧全行うことを特徴とする遠心噴霧
    法。
JP18905881A 1981-11-27 1981-11-27 遠心噴霧法 Pending JPS5891101A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18905881A JPS5891101A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 遠心噴霧法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18905881A JPS5891101A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 遠心噴霧法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5891101A true JPS5891101A (ja) 1983-05-31

Family

ID=16234580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18905881A Pending JPS5891101A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 遠心噴霧法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5891101A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151752A (ja) * 2000-08-31 2002-05-24 Komatsu Ltd 粉末熱電材料製造装置及びそれを用いた粉末熱電材料製造方法
CN105397100A (zh) * 2014-08-25 2016-03-16 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种微细金属粉末的制备方法及实现该方法的设备
CN115070036A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 河南科技大学 用于离心喷射成形的水冷式降温离心盘
CN115121779A (zh) * 2022-06-30 2022-09-30 河南科技大学 可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151752A (ja) * 2000-08-31 2002-05-24 Komatsu Ltd 粉末熱電材料製造装置及びそれを用いた粉末熱電材料製造方法
JP4553521B2 (ja) * 2000-08-31 2010-09-29 株式会社小松製作所 粉末熱電材料製造装置及びそれを用いた粉末熱電材料製造方法
CN105397100A (zh) * 2014-08-25 2016-03-16 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种微细金属粉末的制备方法及实现该方法的设备
CN115070036A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 河南科技大学 用于离心喷射成形的水冷式降温离心盘
CN115121779A (zh) * 2022-06-30 2022-09-30 河南科技大学 可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置
CN115121779B (zh) * 2022-06-30 2023-08-15 河南科技大学 可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置
CN115070036B (zh) * 2022-06-30 2023-08-18 河南科技大学 用于离心喷射成形的水冷式降温离心盘

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004502630A (ja) 回転対称型石英ガラスるつぼの製造方法および該方法を実施するための装置
JPS5891101A (ja) 遠心噴霧法
JP2007332406A (ja) 回転ルツボを使用した微粉末成形方法とその装置
WO2009153865A1 (ja) 微粉体の製造装置及び製造方法
JPS62177183A (ja) 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法
JPS6333508A (ja) 金属粉末または合金粉末の製造方法
JPS60190503A (ja) 粉末冶金用金属粉末の製造方法
RU2141392C1 (ru) Способ получения металлического порошка и устройство для его осуществления
JPH03505474A (ja) 軽金属の結晶微細化方法
US3976536A (en) Method for producing a controlled radial path of resistance in a semiconductor monocrystalline rod
JPH0360732A (ja) 微粉末の製造方法と装置ならびにその利用方法
EP0131797B1 (en) Method of making composite material of matrix metal and fine metallic particles dispersed therein
JP2914776B2 (ja) 材料の連続溶解・流出制御方法
JPS5889938A (ja) 遠心噴霧用回転体
RU2271267C1 (ru) Способ электрошлаковой наплавки крупногабаритных торцов
US1630045A (en) Centrifugal casting of metals
JPS5933161B2 (ja) 活性金属又は活性合金粉末製造法及びその製造装置
JPS63145703A (ja) 粉末製造装置
KR20070108600A (ko) 엔진블럭의 알루미늄 라이너용 고규소 알루미늄 합금 소재제조 방법 및 장치
JPS61153207A (ja) 金属微粉末の製造方法
JPS62130760A (ja) 金属物品の製造方法
JPS60162703A (ja) 金属粉末の製造方法
JPH05104209A (ja) 水平連続鋳造方法とその装置
JPS5892454A (ja) 粉末製造装置
JP2942644B2 (ja) 溶融材料の連続流出制御方法