JPS62164804A - 金属微粉末の製造方法 - Google Patents

金属微粉末の製造方法

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JPS62164804A
JPS62164804A JP589086A JP589086A JPS62164804A JP S62164804 A JPS62164804 A JP S62164804A JP 589086 A JP589086 A JP 589086A JP 589086 A JP589086 A JP 589086A JP S62164804 A JPS62164804 A JP S62164804A
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JP
Japan
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electrode
plasma arc
powder
grain size
rotating
Prior art date
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Pending
Application number
JP589086A
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English (en)
Inventor
Yoshitomo Sato
佐藤 義智
Toshihisa Suemitsu
末光 利久
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、TiやZr等の金属微粉末を回転電極法によ
って製造する方法に関し、詳細には該回転電極の形状を
工夫することによって小粒径のTi微粉末を効率良く生
産し得るようにした方法に関するものである。
[従来の技術] 活性金属微粉末例えばTi又はTi基合金微粉末(L′
1下Ti@粉末で代恣する)は、それ白住の焼結性が極
めて優れているところから粉末冶金分野において大きな
期待が寄せられている。この様なTi微粉末を製造する
に当たっては、第2図に示す如き回転電極法が用いられ
ている。該方法は、Ti製回転電極A(中実棒状)不活
性7囲気中で高速回転させながら非消耗タングステン電
極Bとの間にアークを発生せしめ、アーク熱でTiを溶
解させると共に該溶解Tiを遠心応力で飛散させつつ冷
却固化させることによってTi微粉末を得ようとするも
のである。
[発明が解決しようとする間厘点] 前記回転電極法を用いてTi微粉末を製造するに当たっ
ては、回転電極として中実棒状のTi電極を用いるのが
通例であり、第3図は該棒状T1回転電極(以下単に棒
状Ti電極という)Aと前記非消耗性タングステン電極
(以下単に非消耗電極という)Bとの間にプラズマアー
クPを発生させTiを溶融・飛散させている状態を示し
た拡大模式図である。プラズマアークPは、主として非
消耗電極Bから棒状Ti電電極売先端部AQ点へかけて
発生しているが、プラズマアークPはある程度の広がり
をもっておりA0点の周囲点Ai。
A2・・・・・・等へかけても発生する。従ってこの様
なプラズマアークPを上記棒状Ti電電極売先端面おい
て電極半径方向へ少しずつ移動させると、棒状Ti電極
Aが矢印方向に旋回することにより上記プラズマアーク
Pは棒状Ti電電極売先端部全面行き渡ることとなり、
その結果該電極Aが先端から順次溶融・飛散されること
になり、Ti微粉末が製造される。
こうして得られた従来のTi微粉末は粒度分布がかなり
広いものであり、その理由は以下の通りであると考えら
れる。即ちTi微粉末の粒度分布は、プラズマアーク発
生点の周速度(アーク発生点と回転、電極中心との距離
、及び回転数等によって規定される)に支配されること
が分かつているが、アーク発生点(上記棒状Ti電極先
端部の全面に存在するがここでは図示した点を代表例に
挙げて説明する)Ao、Ai、A2・・・・・・等では
周速度各々が異なっているから、夫々のアーク発生点か
ら飛散するTi溶滴の受ける遠心力は異なったものとな
り、その結果それらの冷却固化体であるTi微粉末には
粒度分布に大きな広がりが発生するのである。こうした
粒度分布の広がりは、棒状Ti電極先端部の面積が広い
程顕著な傾向を示すものと考えられる。
本発明者等は、棒状Ti電極外径とTi徹粒粉末平均粒
径の関係についてかねてより研究を行なってきたが、そ
の結果棒状Ti電極の外径を一定値以上にしてやれば小
粒径のTi粉末を製造し得ることを知ったが、こうした
大径の棒状Ti電極の全面にプラズマアークを作用させ
ようとすれば、アーク自体の広がりを相当大きなものと
する必要がある。その結果アーク集中力は却って弱くな
り溶解能力が減少し生産性も低下する他上記棒状Ti電
極は前述の如く高速(数千〜致方rpm )で回転する
ものであるから、それに耐えるモータとしては極めて高
出力のものを使用する必要があり、それに伴なうコスト
上の問題も無視できない。
本発明はこうした事情を憂慮してなされたものであって
、粒度分布幅の狭いしかも平均粒径の小さい金属微粉末
を低コストに製造することのできる金属微粉末の製造方
法を提供しようとするものである。
[問題点を解決する為の手段] 本発明に係る金属微粉末の製造方法とは、被溶解金属製
回転電極を不活性ガス雰囲気下で高速回転させつつこれ
にプラズマアークを作用させることにより金属微粉末を
製造する方法において、前記回転電極として筒状電極を
用いるところにその要旨が存在するものである。
[作用] 本発明は、回転電極として筒状電極を用いるところに最
大の特徴を有するものである。第1図は上記筒状電極1
と非消耗電極Bとの間にプラズマアークPを発生させて
いる状態を示す拡大模式図である。本発明においては、
前記棒状Ti電極の様にアーク発生の対象面を先端部全
面とするのではなく、円環状部分10のみをその対象面
とじているから、アークの集中性を高めることが可能と
なる。従って前記棒状Ti電極を用いた場合よりもTi
粉末の粒度分布幅を狭めることができる。
ところで前述の如く本発明者等は、Ti微粉末の平均粒
子径が回転電極の外径に依存することを見出したが、こ
のことは、Ti微粉末の平均粒子径を小さくする為には
回転電極の外径を大きくしてやる必要があることを意味
する。本発明においては筒状電極を用いているので同一
重量のTiから、より外径の大きい電極を形成すること
ができる。また同一外径のTi電極を得るに当たっても
@量化が達成できるから、モータ等に負担を強いること
がなく、平均粒径のより小さいTi微粉末を安価に得る
ことができる。
以下Tiを代表例に挙げて説明してきたが、本発明にお
いてはその性質上ZrやTa等(合金を含む)も用いる
ことができる。
[実施例] 第4図に示す金属微粉末製造装置2を用いてTi合金微
粉末を製造した。通気孔3を通じてArガスが封入され
たチャンバー4内でパイプ状Tr製回転電極5を30,
000 rpmで回転させ、上記回転電極5とプラズマ
アーク電極6との間に約500Ax20Vの電力を供給
してアークを発生させ、Ti合金微粉末を製造した。尚
プラズマアーク電極6は、上記電極5の消耗量に応じて
進退自在に且つ振れ角変更自在に(矢印参考)調節でき
る様に構成されている。
得られたTi合金微粉末[Ti合金(T i −6%A
l−4%V)]の化学分析結果を第1表に、またその粒
度分布測定結果を第2〜4表に示す。
第  1  表 (1) 第  1  表 (2) (ppm) 第   2   表 パイプの外径200 mm、厚み5mm第   3  
 表 パイプ外径150mm、厚み5mm 第   4   表 バイブ外径100mm、厚み5mm 尚平均粒子径は、第2表で18μm、第3表で22μm
、第4表で34μmであった。得られたTi合金微粉末
は夫々清浄な球形のものであった。第5図は平均粒子径
と上記バイブ状電極外径の周速度との関係を示すグラフ
である。
[発明の効果] 本発明は上述の様に構成されているので、プラズマアー
クの集中性を高めることができると共に、これによって
電極の溶解力が高められると共に粒度分布幅のより一層
狭いしかも平均粒径の小さい金属微粉末を安価に得るこ
とができる様になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は筒状電極と非消耗性電極との間にプラズマアー
クを発生させている状態を示す拡大模式図、第2図は回
転電極法を説明する為の模式図、第3図は棒状回転電極
と非消耗性電極との間にプラズマアークを発生させてい
る状態を示す拡大模式図、第4図はTi合金微粉末を製
造する為に用いられる金属微粉末製造装置の一部破断斜
視説明図、第5図は平均粒径とバイブ状電極外径の周速
度との関係を示すグラフである。 1・・・筒状電極    2・・・金属微粉末製造装置
3・・・通気孔     4・・・チャンバー5・・・
バイブ状Ti製回転電極 6・・・プラズマアーク電極 A・・・棒状Ti回転電極

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被溶解金属製回転電極を不活性ガス雰囲気下で高速回転
    させつつこれにプラズマアークを作用させることにより
    金属微粉末を製造する方法において、 前記回転電極として筒状電極を用いることを特徴とする
    金属微粉末の製造方法。
JP589086A 1986-01-14 1986-01-14 金属微粉末の製造方法 Pending JPS62164804A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02156003A (ja) * 1988-12-07 1990-06-15 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd チタン・アルミニウム金属間化合物を含む合金粉末の製造方法
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CN106312083A (zh) * 2016-09-23 2017-01-11 中国科学院合肥物质科学研究院 一种适用于低活化马氏体钢微球粉末制备工艺
CN112469189A (zh) * 2021-01-28 2021-03-09 西安赛隆金属材料有限责任公司 一种用于制造粉末材料的设备及方法

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