JPS61264109A - 凝固物の製造方法 - Google Patents
凝固物の製造方法Info
- Publication number
- JPS61264109A JPS61264109A JP10679085A JP10679085A JPS61264109A JP S61264109 A JPS61264109 A JP S61264109A JP 10679085 A JP10679085 A JP 10679085A JP 10679085 A JP10679085 A JP 10679085A JP S61264109 A JPS61264109 A JP S61264109A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drum
- liquid
- cooling liquid
- layer
- solidified
- 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
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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
- B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
- B22F2009/0812—Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、溶湯噴霧法により溶融物から凝固物、とく
に溶融金属から粉末あるいは短繊維等を製造する凝固物
の製造方法に関する。
に溶融金属から粉末あるいは短繊維等を製造する凝固物
の製造方法に関する。
従来、溶湯噴霧法としては、水アトマイズ法。
ガスアトマイズ法、遠心力アトマイズ法、真空アトマイ
ズ法などが工業的に利用されている。
ズ法などが工業的に利用されている。
このほか最近では、超音速ショックウェーブを利用する
超音速アトマイズ法や、特開昭５７−１７７９０８号公
報に記載の本発明者による回転水噴霧法が注目されてい
る。
超音速アトマイズ法や、特開昭５７−１７７９０８号公
報に記載の本発明者による回転水噴霧法が注目されてい
る。
その理由は、これらの方法では、冷却速度が大きい急冷
凝固の粉末が得られ、偏析が少なく、析出物が微細な粉
末や、合金によっては非晶質合金粉末など、従来にない
ユニークな粉末が得られるからである。
凝固の粉末が得られ、偏析が少なく、析出物が微細な粉
末や、合金によっては非晶質合金粉末など、従来にない
ユニークな粉末が得られるからである。
とくに、後者の回転水噴霧法では、回転するドラム内に
液体を入れ、ドラムを高速回転して遠心力により回転液
層を形成し、その液体層中に溶融金属を供給して粉末化
するため、粉末が飛散せず、液体の周速に比例して粒度
の細かい比較的均一な冷却速度の早い粉末が得られ、し
かもドラムの回転数が遅いと繊維状凝固物が得られるな
ど、優れた特徴を有し、現在さらに開発が進められてい
る。
液体を入れ、ドラムを高速回転して遠心力により回転液
層を形成し、その液体層中に溶融金属を供給して粉末化
するため、粉末が飛散せず、液体の周速に比例して粒度
の細かい比較的均一な冷却速度の早い粉末が得られ、し
かもドラムの回転数が遅いと繊維状凝固物が得られるな
ど、優れた特徴を有し、現在さらに開発が進められてい
る。
しかし、前記回転水噴霧法では、ドラム内の冷却液が流
出しないように、ドラムの開口縁に流出防止板が設けら
れているため、遠心力により粉末あるいは繊維状凝固物
がドラム内壁に押し付けられるため、連続的に粉末ある
いは繊維状凝固物を排出することばもとよシ、合金によ
っては粉末がドラム内壁に固着し、ドラムの静止後でも
粉末を除去しにくい欠点がある。
出しないように、ドラムの開口縁に流出防止板が設けら
れているため、遠心力により粉末あるいは繊維状凝固物
がドラム内壁に押し付けられるため、連続的に粉末ある
いは繊維状凝固物を排出することばもとよシ、合金によ
っては粉末がドラム内壁に固着し、ドラムの静止後でも
粉末を除去しにくい欠点がある。
この発明は、前記の点に留意してなされたものであシ、
回転するドラム内の冷却液体により溶融物を液滴に噴霧
化して凝固し凝固物を製造する凝固物の製造方法におい
て、前記ドラムの開口縁に形成したラッパ状拡大部から
前記冷却液体および前記凝固物を連続的に排出すること
を特徴とする凝固物の製造方法である。
回転するドラム内の冷却液体により溶融物を液滴に噴霧
化して凝固し凝固物を製造する凝固物の製造方法におい
て、前記ドラムの開口縁に形成したラッパ状拡大部から
前記冷却液体および前記凝固物を連続的に排出すること
を特徴とする凝固物の製造方法である。
したがって、この発明によると、ドラムの開口縁にラッ
パ状拡大部が形成され、その拡大部から冷却液体および
凝固物が連続的に排出される。
パ状拡大部が形成され、その拡大部から冷却液体および
凝固物が連続的に排出される。
つぎにこの発明を、その実施例を示した図面とともに詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、ｌ実施例を示した第１図において、（１）は基台
（２ンに設置された駆動モータ、（３）はモータ（１）
の回転軸（４）に固着されたベルト車、（５）は基台（
２）に設置されたケース、（６）はケース（５）の−側
に設けられた軸受、（７）は軸受（６］に回転自在に支
持された回転軸、（８）は回転軸（７）の一端に固着さ
れたベルト車、（９）は両ベルト車（３） 、 （８）
に装架されたベルトである。
（２ンに設置された駆動モータ、（３）はモータ（１）
の回転軸（４）に固着されたベルト車、（５）は基台（
２）に設置されたケース、（６）はケース（５）の−側
に設けられた軸受、（７）は軸受（６］に回転自在に支
持された回転軸、（８）は回転軸（７）の一端に固着さ
れたベルト車、（９）は両ベルト車（３） 、 （８）
に装架されたベルトである。
００はケース（５）内において回転軸（７）の他端に固
着されたドラムであシ、ドラムＧＯの中心軸が水平方向
に位置し、ドラム００の底部の中心が回転軸（７）に固
着されている。αυはドラムＧＯの開口縁に形成された
ラッパ状拡大部、（２）は冷却液体をドラムａ１に供給
する冷却液体供給パイプであり、基部がポンプに接続さ
れ、先端部がドラム００に導入されている。（至）はド
ラムαａの内壁に形成された冷却液体の液体層であり、
パイプ（６）から供給された冷却液体がドラムα１の回
転による遠心力により層状に形成される。
着されたドラムであシ、ドラムＧＯの中心軸が水平方向
に位置し、ドラム００の底部の中心が回転軸（７）に固
着されている。αυはドラムＧＯの開口縁に形成された
ラッパ状拡大部、（２）は冷却液体をドラムａ１に供給
する冷却液体供給パイプであり、基部がポンプに接続さ
れ、先端部がドラム００に導入されている。（至）はド
ラムαａの内壁に形成された冷却液体の液体層であり、
パイプ（６）から供給された冷却液体がドラムα１の回
転による遠心力により層状に形成される。
α→はケース（５）の上面に設けられた溶融金属を受け
るタンディツシュ、αＧはケース（５）内に設けられ上
端がタンディツシュαΦに接続された溶融金属供給パイ
プ、αＱは供給パイプＱ＄の下端に接続されたノズル、
αのは供給ノズ／ｌ／Ｑ５の下端部に設けられノズルα
０での溶融金属の凝固を防ぐヒータ、（至）はノズルＯ
ｆ９からラッパ状拡大部αυの上方に供給された溶融金
属、α１はノズルαｅからの溶融金属αυが液体層ａ１
により凝固して形成された粉末あるいは短繊維の凝固物
であり、凝固物α９はラッパ状拡大部αυから流出する
液体層α峰の液体とともにドラム（１１から流出して排
出きれる。
るタンディツシュ、αＧはケース（５）内に設けられ上
端がタンディツシュαΦに接続された溶融金属供給パイ
プ、αＱは供給パイプＱ＄の下端に接続されたノズル、
αのは供給ノズ／ｌ／Ｑ５の下端部に設けられノズルα
０での溶融金属の凝固を防ぐヒータ、（至）はノズルＯ
ｆ９からラッパ状拡大部αυの上方に供給された溶融金
属、α１はノズルαｅからの溶融金属αυが液体層ａ１
により凝固して形成された粉末あるいは短繊維の凝固物
であり、凝固物α９はラッパ状拡大部αυから流出する
液体層α峰の液体とともにドラム（１１から流出して排
出きれる。
翰はケース（５）の底部に形成された冷却液体の流出層
であり、ドラムαＧからの液体とともに粉末あるいは短
繊維の凝固物的が沈澱する。（２１１はケース（５）の
他側に形成された流出層（１）の液体の排出口である。
であり、ドラムαＧからの液体とともに粉末あるいは短
繊維の凝固物的が沈澱する。（２１１はケース（５）の
他側に形成された流出層（１）の液体の排出口である。
■はラッパ状拡大部αυの内側に拡大部ａυに間隙を設
けて配設された円環状の絞り板、のは基部がケース（５
）に固着された伸縮自在の支持杆であり、支持杆＠の先
端が絞シ板■に固着され、絞シ板（イ）を支持している
。
けて配設された円環状の絞り板、のは基部がケース（５
）に固着された伸縮自在の支持杆であり、支持杆＠の先
端が絞シ板■に固着され、絞シ板（イ）を支持している
。
つぎに、凝固物０りの製造過程を説明する。
駆動モータ（１）の駆動による回転軸（４）の回転によ
り、べ／Ｉ／）車（３）、ペル） （９） 、ぺ／Ｌｙ
）車（８）、回転軸（７）を介してドラムα０が回転
する。そして、ドラムαＯの回転数が所定の値になった
時に、冷却液体供給パイプ（２）から水等の冷却液体を
ドラムαＯ内に供給する。この供給された冷却液体はド
ラムαＯの回転による遠心力により液体層α枠を形成し
、順次ラッパ状拡大部αυから流出する。
り、べ／Ｉ／）車（３）、ペル） （９） 、ぺ／Ｌｙ
）車（８）、回転軸（７）を介してドラムα０が回転
する。そして、ドラムαＯの回転数が所定の値になった
時に、冷却液体供給パイプ（２）から水等の冷却液体を
ドラムαＯ内に供給する。この供給された冷却液体はド
ラムαＯの回転による遠心力により液体層α枠を形成し
、順次ラッパ状拡大部αυから流出する。
このとき、液体層α枠の厚さは、供給パイプ（イ）から
の冷却液体の供給量とラッパ状拡大部ａυからの流出量
が釣り合った状態で決定される。また、拡大部ａυから
の流出量は、拡大部αυと絞シ板にとの間隙、すなわち
流出部面積および遠心力と流れ損失の影響を受ける。し
たがって、絞υ板のを拡大部αυに近づけると流出部面
積が減少し、流れ損失が増大す、るので、液体層ａ３の
厚さをある程度制御することができる。
の冷却液体の供給量とラッパ状拡大部ａυからの流出量
が釣り合った状態で決定される。また、拡大部ａυから
の流出量は、拡大部αυと絞シ板にとの間隙、すなわち
流出部面積および遠心力と流れ損失の影響を受ける。し
たがって、絞υ板のを拡大部αυに近づけると流出部面
積が減少し、流れ損失が増大す、るので、液体層ａ３の
厚さをある程度制御することができる。
つぎに、液体層α■が適当な厚さになってからタンディ
ツシュＱ４）に溶融金属を注入する。この溶融金属は、
重力により溶融金属供給パイプａ鴎を経てノズ）Ｖ（Ｊ
ｅｊからジェットを形成して液体層α］に流入する。
ツシュＱ４）に溶融金属を注入する。この溶融金属は、
重力により溶融金属供給パイプａ鴎を経てノズ）Ｖ（Ｊ
ｅｊからジェットを形成して液体層α］に流入する。
この液体層α埠に流入したジェットは、液体層０３によ
り噴霧化されて冷却液体に捕捉され、この捕捉された溶
融金属の液滴は、冷却、凝固して凝固物０１となる。こ
の凝固物αつは、ドラムａＣｔの回転数の違いにより粉
末または短繊維になる。
り噴霧化されて冷却液体に捕捉され、この捕捉された溶
融金属の液滴は、冷却、凝固して凝固物０１となる。こ
の凝固物αつは、ドラムａＣｔの回転数の違いにより粉
末または短繊維になる。
そして、粉末あるいは短繊維の凝固物０Ｉは、一般に冷
却液体より密度が大きく、かつ、液体が回転しているの
で、凝固物αりも回転し、遠心力によりトラムαＯの内
壁に向って進行する。しかし、冷却液体は液体層α［有
］を形成しながらラッパ状拡大部αηから流出し、流動
しているため、ラッパ状拡大部αηの曲率ｒを適切に選
定し、冷却液体の供給が十分であれば、凝固物０１はド
ラム（１１の内壁に捕捉されることなく、液体とともに
ドラム（１１から流出する。この流出した凝固物Ｑ場は
、沈澱分離法など適切な方法で液体と分離する。
却液体より密度が大きく、かつ、液体が回転しているの
で、凝固物αりも回転し、遠心力によりトラムαＯの内
壁に向って進行する。しかし、冷却液体は液体層α［有
］を形成しながらラッパ状拡大部αηから流出し、流動
しているため、ラッパ状拡大部αηの曲率ｒを適切に選
定し、冷却液体の供給が十分であれば、凝固物０１はド
ラム（１１の内壁に捕捉されることなく、液体とともに
ドラム（１１から流出する。この流出した凝固物Ｑ場は
、沈澱分離法など適切な方法で液体と分離する。
なお、ノズルα０からの溶融金属（至）のジェットの形
成は、前記重力によるほか、ガス加圧等を用いてもよい
。
成は、前記重力によるほか、ガス加圧等を用いてもよい
。
つぎに、この発明の製造方法により、Ｐｂ−５５，５ｗ
ｔ％Ｂｉ合金粉末あるいは短繊維を製造した実施例につ
いて説明する。
ｔ％Ｂｉ合金粉末あるいは短繊維を製造した実施例につ
いて説明する。
ドラムＧＯの回転数７０００ ｒｐｍ （周速度３５
＄ ）。
＄ ）。
／Ｘ／Ｌ／αＱの径Ｑ、３ｍ 、噴射温度２００°Ｃ，
ジェット速度２ｍＡ、冷却水供給量ｏ、ｒｌＡ、ラッパ
状拡大部συの曲率２０ｊｆｆの条件で、前記Ｐｂ−Ｂ
１合金の噴霧化を実施したところ、凝固物０１の粉末は
ドラムａｏの内に残存することなく、全てドラム（１０
から排出された。
ジェット速度２ｍＡ、冷却水供給量ｏ、ｒｌＡ、ラッパ
状拡大部συの曲率２０ｊｆｆの条件で、前記Ｐｂ−Ｂ
１合金の噴霧化を実施したところ、凝固物０１の粉末は
ドラムａｏの内に残存することなく、全てドラム（１０
から排出された。
また、その場合の粉末の粒度分布は、第２図に示すとお
りであった。
りであった。
つぎに、ドラムｑＯの回転数を２ｍ／Ｓとしたところ、
長さ５１１ｔＩＩ程度の短繊維が連続的に排出された。
長さ５１１ｔＩＩ程度の短繊維が連続的に排出された。
なお、ドラムαＯに液体が存在しない場合に、前記と同
一の条件で実験を行ない、ジェットをドラムＱＧ内に流
出させると、第２図に示すような粉末は得られず、半連
続のリボン状片あるいは薄片が得られ、かつ、ドラムａ
１のラッパ状拡大部０ηに付着し、連続的に排出できな
かった。
一の条件で実験を行ない、ジェットをドラムＱＧ内に流
出させると、第２図に示すような粉末は得られず、半連
続のリボン状片あるいは薄片が得られ、かつ、ドラムａ
１のラッパ状拡大部０ηに付着し、連続的に排出できな
かった。
つぎに、この発明の他の実施例を示した第３図および第
４図について説明する。
４図について説明する。
第１図の場合は、ドラム叫を片持梁形式で支持し回転す
るものであるが、この第３図、第４図に示す場合は、ド
ラムを外側から複数個のローラで支持し回転するととも
に、ドラムを多段にしたものである。
るものであるが、この第３図、第４図に示す場合は、ド
ラムを外側から複数個のローラで支持し回転するととも
に、ドラムを多段にしたものである。
すなわち、第１図に示すドラムα０の外側に、１個の駆
動ローラはと２個のガイドローラ（至）を設け、ドラム
００のラッパ状拡大部ａυの外側に、径が大きいラッパ
状拡大部αｄのみからなるドラムａｔを設け、駆動モー
タ（１）の駆動による回転軸（４）の回転を、ベルト車
＋３）、ベルト（９）、ベルト車１回転軸（７）を介し
て駆動ローラ翻に伝達するようにしたものである。
動ローラはと２個のガイドローラ（至）を設け、ドラム
００のラッパ状拡大部ａυの外側に、径が大きいラッパ
状拡大部αｄのみからなるドラムａｔを設け、駆動モー
タ（１）の駆動による回転軸（４）の回転を、ベルト車
＋３）、ベルト（９）、ベルト車１回転軸（７）を介し
て駆動ローラ翻に伝達するようにしたものである。
また、ドラム０１′も他の駆動モータにょシトラムＧＯ
と同様に同方向に回転させる。このとき、ドラム００′
の回転速度はドラムａＯより低速が望ましい。
と同様に同方向に回転させる。このとき、ドラム００′
の回転速度はドラムａＯより低速が望ましい。
このように、駆動ローラ翻を用いた駆動方丈にすれば、
第１図の供給パイプ（６）の設置や清掃などが容易にな
゛る。また、ドラム０イを追加して多段にすることによ
り、１個のドラムαＯのみでは冷却が不十分な場合でも
、十分冷却することが可能になる。
第１図の供給パイプ（６）の設置や清掃などが容易にな
゛る。また、ドラム０イを追加して多段にすることによ
り、１個のドラムαＯのみでは冷却が不十分な場合でも
、十分冷却することが可能になる。
なお、この発明の粉末、短繊維等の凝固物の製造方法は
、金属のみに限らず、無機物等にも適用できる。
、金属のみに限らず、無機物等にも適用できる。
以上のように、この発明の凝固物の製造方法によると、
従来の回転水噴霧法の特徴をあまり損うことなく、連続
的に急冷粉末または短繊維等の凝固物を得ることができ
、凝固物がドラムの内壁に固着せず、連続的に排出する
ことができ、生産性が著しく向上し、工業的効果がきわ
めて大である。
従来の回転水噴霧法の特徴をあまり損うことなく、連続
的に急冷粉末または短繊維等の凝固物を得ることができ
、凝固物がドラムの内壁に固着せず、連続的に排出する
ことができ、生産性が著しく向上し、工業的効果がきわ
めて大である。
図面はこの発明の凝固物の製造方法の実施例を示し、第
１図はｌ実施例の切断正面図、第２図は粒子径と累積重
量の関係図、第３図は他の実施例の一部の切断正面図、
第４図は第８図の一部の側面図である。 ａＯ・・・ドラム、Ｏｖ・・・ラッパ状拡大部、α■・
・・液体層、（至）・・・溶融金属、０す・・・凝固物
。
１図はｌ実施例の切断正面図、第２図は粒子径と累積重
量の関係図、第３図は他の実施例の一部の切断正面図、
第４図は第８図の一部の側面図である。 ａＯ・・・ドラム、Ｏｖ・・・ラッパ状拡大部、α■・
・・液体層、（至）・・・溶融金属、０す・・・凝固物
。
Claims (1)
- （１）回転するドラム内の冷却液体により溶融物を液滴
に噴霧化して凝固し凝固物を製造する凝固物の製造方法
において、前記ドラムの開口縁に形成したラツパ状拡大
部から前記冷却液体および前記凝固物を連続的に排出す
ることを特徴とする凝固物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679085A JPS61264109A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 凝固物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679085A JPS61264109A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 凝固物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264109A true JPS61264109A (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=14442688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10679085A Pending JPS61264109A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 凝固物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020045552A (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | Tdk株式会社 | 金属粉末製造装置と金属粉末の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-17 JP JP10679085A patent/JPS61264109A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020045552A (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | Tdk株式会社 | 金属粉末製造装置と金属粉末の製造方法 |
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