JPS60141807A - 金属粉末の製造法 - Google Patents
金属粉末の製造法Info
- Publication number
- JPS60141807A JPS60141807A JP25035883A JP25035883A JPS60141807A JP S60141807 A JPS60141807 A JP S60141807A JP 25035883 A JP25035883 A JP 25035883A JP 25035883 A JP25035883 A JP 25035883A JP S60141807 A JPS60141807 A JP S60141807A
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- molten metal
- metal
- porous
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、粉末冶金に好適な金属粉末の製造法に関す
るものである。
るものである。
従来、粉末冶金の原料としての金属粉末は、ガスアトマ
イズ法、水アトマイズ法、回転電極法、スプラットクエ
ンチ法（冷却された金属ロールを回転させ、それに溶湯
を滴下する方法）等の方法 １− によって作られているが、これらの方法ではそれぞれ次
の如き欠点がある。
イズ法、水アトマイズ法、回転電極法、スプラットクエ
ンチ法（冷却された金属ロールを回転させ、それに溶湯
を滴下する方法）等の方法 １− によって作られているが、これらの方法ではそれぞれ次
の如き欠点がある。
ガスアトマイズ法は、製造時の粉末冷却速度が１０３℃
／ｓｅｅ、と遅く、微細で均一な結晶組織が得難く、又
、粒度のコントロールが難しい。
／ｓｅｅ、と遅く、微細で均一な結晶組織が得難く、又
、粒度のコントロールが難しい。
水アトマイズ法では、冷却速度はガスアトマイズ法よシ
も速いものの、水との反応によシ粉末表面が酸化されて
しまう。
も速いものの、水との反応によシ粉末表面が酸化されて
しまう。
回転電極法は粉末の冷却速度が遅い。
スプラットクエンチ法では、冷却速度は速いが、粉末形
状が７レーク状となシ、見掛密度が低くなシ、成形時の
充填性が悪いという欠点がある。
状が７レーク状となシ、見掛密度が低くなシ、成形時の
充填性が悪いという欠点がある。
したがって、この発明の目的は、従来の金属粉末創造法
の欠点を解消し、冷却速度が速いために、結晶組織が微
細かつ均一であシ、しかも、表面酸化も少ない粉末が得
られ、粒度コントロールノ行ない易い金属粉末製造法で
ある。
の欠点を解消し、冷却速度が速いために、結晶組織が微
細かつ均一であシ、しかも、表面酸化も少ない粉末が得
られ、粒度コントロールノ行ない易い金属粉末製造法で
ある。
本発明者らは、上記のような金属粉末の製造法について
、種々検討の結果、ガスアトマイズ法のように、高速の
圧縮ガス流中に金属溶湯を滴下またはノズルで吹き出す
のではなく、不活性ガス流と金属溶湯とを、多孔質耐火
性板状体を介して接触させること、評言すれば、多孔質
耐火性板状体を通して不活性ガスを噴出させ、この噴出
面に金属溶湯を流し、多孔質耐火性板状体の噴出面にお
いて、高速の不活性ガス噴流と金属溶湯とを衝突させる
ことによシ、前記目的が達成できることを見い出した。
、種々検討の結果、ガスアトマイズ法のように、高速の
圧縮ガス流中に金属溶湯を滴下またはノズルで吹き出す
のではなく、不活性ガス流と金属溶湯とを、多孔質耐火
性板状体を介して接触させること、評言すれば、多孔質
耐火性板状体を通して不活性ガスを噴出させ、この噴出
面に金属溶湯を流し、多孔質耐火性板状体の噴出面にお
いて、高速の不活性ガス噴流と金属溶湯とを衝突させる
ことによシ、前記目的が達成できることを見い出した。
この発明は、上記の知見に基いて更に種々実験、検ｉＶ
Ｊ ’に重ねた結果、発明されたものであシ、水平面に
対し傾斜して設けられた、多孔質金属焼結体又は多孔質
セラミックス製の板状体を通して不活性ガス全噴出させ
、この傾斜した噴出面に金属溶湯を流し、溶湯を飛散、
冷却することを特徴とする金属粉末の製造法である。
Ｊ ’に重ねた結果、発明されたものであシ、水平面に
対し傾斜して設けられた、多孔質金属焼結体又は多孔質
セラミックス製の板状体を通して不活性ガス全噴出させ
、この傾斜した噴出面に金属溶湯を流し、溶湯を飛散、
冷却することを特徴とする金属粉末の製造法である。
以下、この発明の方法の概略を第１図により説明する。
不活性ガス噴出ノズル８の上端に嵌め込まれ、水平面に
対し傾斜して設けられた、多孔質金属焼結体又は多孔質
セラミックス製の板状体１の下面へ、不活性ガス導入口
６及び不活性ガス導管７から高圧の不活性ガスを導入す
ることにより、前記多孔質板状体の上面であるガス噴出
面２を通して高速の不活性ガスを噴出させる。一方、ヒ
ーター５によシ金属の溶融温度以上の温度に加熱された
るつぼ４から金属溶湯３を、この傾斜したガス噴出面２
に流し、ガス噴出面２における金属溶湯３と高速のガス
噴流との衝突によυ溶湯を飛散、微粒（９）化し、熱輻
射及び不活性ガスへの熱伝導によりこれを急冷凝固する
ことによって、金属粉末全製造する。
対し傾斜して設けられた、多孔質金属焼結体又は多孔質
セラミックス製の板状体１の下面へ、不活性ガス導入口
６及び不活性ガス導管７から高圧の不活性ガスを導入す
ることにより、前記多孔質板状体の上面であるガス噴出
面２を通して高速の不活性ガスを噴出させる。一方、ヒ
ーター５によシ金属の溶融温度以上の温度に加熱された
るつぼ４から金属溶湯３を、この傾斜したガス噴出面２
に流し、ガス噴出面２における金属溶湯３と高速のガス
噴流との衝突によυ溶湯を飛散、微粒（９）化し、熱輻
射及び不活性ガスへの熱伝導によりこれを急冷凝固する
ことによって、金属粉末全製造する。
この発明に用いる多孔質金属焼結体又は多孔質セラミッ
クス製の板状体とは、例えば、粒径の均一な、鉄のよう
な金属粉末、又は、グラファイト。
クス製の板状体とは、例えば、粒径の均一な、鉄のよう
な金属粉末、又は、グラファイト。
炭化珪素のようなセラミックス原料粉末を板状体に成形
し、粉末間の空隙が消滅しない程度の温度で焼結するこ
とによシ得られる板状体である。この多孔質板状体の気
孔径は、焼結原料粉末の粒径、成形圧及び焼結温度を変
えることにより種々のものが得られるし、又、一方、後
述するように、多孔質板状体の気孔径を変えることによ
って、望みの粒径の金属粉末を得ることができる。した
がって、多孔質板状体の気孔径は、金属粉末の所望とす
る粒度に応じて適宜選択すればよいのであるが、２０〜
２００μｍの気孔径が望ましい。これは、２０μｍ未満
の気孔径では、十分なガス流蓋が得られず、又２００μ
ｍ′ｔ−上廻る場合には、作られる粉末の粒度は多孔質
板状体の気孔径で決まらず、微粒化のメカニズムはガス
アトマイズのそれと同じものになってしまうからである
。又、前記の多孔質板状体の気孔率は１０〜７０容量チ
が望ましい。これは、１０％未満では十分なガス流量が
得られず、又、７０％を越えると、強度不足でガスの圧
力に耐えられないからである。
し、粉末間の空隙が消滅しない程度の温度で焼結するこ
とによシ得られる板状体である。この多孔質板状体の気
孔径は、焼結原料粉末の粒径、成形圧及び焼結温度を変
えることにより種々のものが得られるし、又、一方、後
述するように、多孔質板状体の気孔径を変えることによ
って、望みの粒径の金属粉末を得ることができる。した
がって、多孔質板状体の気孔径は、金属粉末の所望とす
る粒度に応じて適宜選択すればよいのであるが、２０〜
２００μｍの気孔径が望ましい。これは、２０μｍ未満
の気孔径では、十分なガス流蓋が得られず、又２００μ
ｍ′ｔ−上廻る場合には、作られる粉末の粒度は多孔質
板状体の気孔径で決まらず、微粒化のメカニズムはガス
アトマイズのそれと同じものになってしまうからである
。又、前記の多孔質板状体の気孔率は１０〜７０容量チ
が望ましい。これは、１０％未満では十分なガス流量が
得られず、又、７０％を越えると、強度不足でガスの圧
力に耐えられないからである。
前記の多孔質板状体は、水平面に対して傾斜して設けら
れるが、これは、流れて来る金属溶湯のガス噴出面上の
厚さが均一になるように、ひいては、ガス噴出面から飛
散される飛散粒の粒径が均一ニするために必須の要件で
ある。この、水平面からの傾斜角度は、５〜４５°が望
ましい。これは、５°未満では溶湯の流れが不十分であ
シ、又、４５゜以上では溶湯は微粒化せずに流出又は飛
散してしまうからである。
れるが、これは、流れて来る金属溶湯のガス噴出面上の
厚さが均一になるように、ひいては、ガス噴出面から飛
散される飛散粒の粒径が均一ニするために必須の要件で
ある。この、水平面からの傾斜角度は、５〜４５°が望
ましい。これは、５°未満では溶湯の流れが不十分であ
シ、又、４５゜以上では溶湯は微粒化せずに流出又は飛
散してしまうからである。
この発明に用いる不活性ガスとして、金属の溶融温度以
上の温度で金属と反応しないカスであれば、任意のもの
が使用できるが、例えば、アルゴン等が使用できる。
上の温度で金属と反応しないカスであれば、任意のもの
が使用できるが、例えば、アルゴン等が使用できる。
又、不活性ガスを噴出させるための圧力は５〜７０ ｋ
ｙ／ｃｍ” （ゲージ圧）が望ましい。
ｙ／ｃｍ” （ゲージ圧）が望ましい。
溶湯の流量は、多孔質板状体のガス噴出面の表面積や不
活性ガスの圧力にもよるが、噴出面１ｃｒ！当シ１〜５
ｔ／ｓｅｅ が好ましい。
活性ガスの圧力にもよるが、噴出面１ｃｒ！当シ１〜５
ｔ／ｓｅｅ が好ましい。
そして、上記の粉末製造過程において、多孔質板状体上
を流れる溶湯は、流動中に多数の孔から噴出するガスに
よシ均一な大きさに分断された後、高速ガス流に乗って
飛散する。この方法では、溶湯とガスとの接触効率は非
常に高く、熱交換が高速で行なわれる。この結果、冷却
速度が速いため、結晶組織が微細で均一であり、しかも
粒径が均一な金属粉末が得られる。又、得られた金属粉
末は球形である。更に、使用する多孔質板状体の気孔径
を変えることによって、望みの粒径の粉末を得ることが
できる。
を流れる溶湯は、流動中に多数の孔から噴出するガスに
よシ均一な大きさに分断された後、高速ガス流に乗って
飛散する。この方法では、溶湯とガスとの接触効率は非
常に高く、熱交換が高速で行なわれる。この結果、冷却
速度が速いため、結晶組織が微細で均一であり、しかも
粒径が均一な金属粉末が得られる。又、得られた金属粉
末は球形である。更に、使用する多孔質板状体の気孔径
を変えることによって、望みの粒径の粉末を得ることが
できる。
以下、実施例及び比較例を挙けて、この発明の構成及び
効果をよシ詳細に説明する。
効果をよシ詳細に説明する。
実施例
水平面に対し傾斜して設けられ、平均気孔径が第１表記
載の通ｐ′″Ｃあｐ、均一な気孔径を有する多孔質鉄焼
結体製、多孔質グラファイト焼結体製、及び多孔質炭化
珪累焼結体製の板状体（傾斜角度はすべて１５°）をそ
れぞれ通して、それぞれ５及び１０ ｋｙ／ｃｍの圧力
でアルゴンガスを噴出させ、この噴出面に１１００℃に
加熱して溶融させた銅−鉛合金溶湯を流し、粉末を製造
した。原料の銅−鉛合金の組成は、Ｃｕ −２０％Ｐｂ
、Ｃｕ−３０％Ｐｂ、Ｃｕ−４０％ｐｂの３種類である
。なお、上記の各多孔質焼結体製板状体の気孔率は、４
０容量饅であり、溶湯の流量は２ ｔ／備” ｓｅｅで
ある。
載の通ｐ′″Ｃあｐ、均一な気孔径を有する多孔質鉄焼
結体製、多孔質グラファイト焼結体製、及び多孔質炭化
珪累焼結体製の板状体（傾斜角度はすべて１５°）をそ
れぞれ通して、それぞれ５及び１０ ｋｙ／ｃｍの圧力
でアルゴンガスを噴出させ、この噴出面に１１００℃に
加熱して溶融させた銅−鉛合金溶湯を流し、粉末を製造
した。原料の銅−鉛合金の組成は、Ｃｕ −２０％Ｐｂ
、Ｃｕ−３０％Ｐｂ、Ｃｕ−４０％ｐｂの３種類である
。なお、上記の各多孔質焼結体製板状体の気孔率は、４
０容量饅であり、溶湯の流量は２ ｔ／備” ｓｅｅで
ある。
この発明の方法で製造された粉末について、その平均粒
径、形状、見掛密度及び酸素含有量を観察又は測定し、
更に凝固時の推定冷却速度を算出したつこれらの結果を
第１表に示す。
径、形状、見掛密度及び酸素含有量を観察又は測定し、
更に凝固時の推定冷却速度を算出したつこれらの結果を
第１表に示す。
なお、凝固時の推定冷却速度は、粉末断面のテンドライ
ト組織の大きさを測定して、算出した（これは比較例に
ついても同様である ）。
ト組織の大きさを測定して、算出した（これは比較例に
ついても同様である ）。
比較例
Ｃｕ −３０％ｐｂの組成の合金溶湯を原料に用いて、
それぞれ第２表記載の、ガスアトマイズ法（溶湯ノズル
よ）流下する溶湯流に圧力１０ｋｙ／ｃｍ”のアルゴン
ガスを作用させる方法）及び水アトマイズ法（溶湯ノズ
ルより流下する溶湯流に圧力２００ ｋｐ／ｍ”の水ジ
ェツトを作用させる方法）によシ粉末を製造した。溶湯
温度は１１００℃でおる。これらの方法で得られた粉末
についての性状及びこれらの方法の凝固時の推定冷却速
度全第２表に示すつ なお、第２表中の粉末形状の血球形とは、球の一部が陥
没又は突起したり、涙滴形に変形した形） 状である。
それぞれ第２表記載の、ガスアトマイズ法（溶湯ノズル
よ）流下する溶湯流に圧力１０ｋｙ／ｃｍ”のアルゴン
ガスを作用させる方法）及び水アトマイズ法（溶湯ノズ
ルより流下する溶湯流に圧力２００ ｋｐ／ｍ”の水ジ
ェツトを作用させる方法）によシ粉末を製造した。溶湯
温度は１１００℃でおる。これらの方法で得られた粉末
についての性状及びこれらの方法の凝固時の推定冷却速
度全第２表に示すつ なお、第２表中の粉末形状の血球形とは、球の一部が陥
没又は突起したり、涙滴形に変形した形） 状である。
第１及び２表に示これた結果から、この発明の製造法に
よシ得られた銅−鉛合金粉末は、従来法である不活性ガ
スによるガスアトマイズ法で得られたものと比較しても
、酸素含有蓋は少ない。父、冷却速度は、水アトマイズ
法よυも速く、シタ力って、微細な結晶組織の粉末が得
られる。さらに、形状は球状でめシ、そのため見掛密度
は高い。平均粒径は、第１表の結果から明きらかなよう
に、多孔質板状体の気孔径を変えることにょｐコントロ
ールできることがわかる、 この発明の方法は、実施例に例示した銅−鉛合金だけで
なく、例えば、添加元素濃度を高くしたアルミニウム合
金など、急冷凝固や粉末表面の高い純度が要求される全
ての金属粉末の製造に適するものである。
よシ得られた銅−鉛合金粉末は、従来法である不活性ガ
スによるガスアトマイズ法で得られたものと比較しても
、酸素含有蓋は少ない。父、冷却速度は、水アトマイズ
法よυも速く、シタ力って、微細な結晶組織の粉末が得
られる。さらに、形状は球状でめシ、そのため見掛密度
は高い。平均粒径は、第１表の結果から明きらかなよう
に、多孔質板状体の気孔径を変えることにょｐコントロ
ールできることがわかる、 この発明の方法は、実施例に例示した銅−鉛合金だけで
なく、例えば、添加元素濃度を高くしたアルミニウム合
金など、急冷凝固や粉末表面の高い純度が要求される全
ての金属粉末の製造に適するものである。
第１図は、この発明の金属粉末製造法の概略図である。
１・・・多孔質板状体
２・・・ガス噴出面
３・・・金塊溶湯
９・・・飛散粒
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １）和 夫 外１名
Claims (1)
- 水平面に対し傾斜して設けられた、多孔質金属焼結体又
は多孔質セラミックス製の板状体全通して不活性ガスを
噴出させ、この傾斜した噴出面に金属溶湯を流し、溶湯
を飛散、冷却すること全特徴とする金属粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25035883A JPS60141807A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 金属粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25035883A JPS60141807A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 金属粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141807A true JPS60141807A (ja) | 1985-07-26 |
| JPS6214201B2 JPS6214201B2 (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=17206726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25035883A Granted JPS60141807A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 金属粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231107A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | Ａｌ合金粉末の製造法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422901U (ja) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | ||
| JPH0249613A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nippon Steel Corp | 加熱装置付容器 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP25035883A patent/JPS60141807A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231107A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | Ａｌ合金粉末の製造法 |
| JPH0356286B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1991-08-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6214201B2 (ja) | 1987-04-01 |
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