JPS6267103A - 微細析出相を有する金属粉末の製造方法 - Google Patents

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） この発明は金属粉末の製造方法に係る。

（従来技術） 近時新素材分野で高品質の金属粉末に対する需要が高ま
って来ている。

これらの粉末は従来はガスアトマイズ法、回転円板法、
回転電極法等によって製造されているほか、溶解鋳造法
では実現できない合金組成の新素材がメカニカルアロイ
ング法で作られるようになってきた。

これらのうち回転電極法はチタン等の活性金属の粉末製
造方法として優れているが、例えば５０−以下の微粉末
を得るための高速回転の問題や脆い材料は電極に加工す
るのが困難である等の問題がある。

ガスアトマイズ法はかなりの微粉も製造できるが、耐火
物製のるつぼやノズルと反応し易い活性な金属や合金の
粉末を製造することが出来ず、また多量のアルゴンガス
等を使用する点が問題である。

回転円板法はこれらの問題点をほぼ解決する優れた方法
であるが、装置が太き（、また速い冷却速度を得るため
高価なヘリウムガスを多量に使用する点が問題である。

一方、単ロールや双ロールで急冷薄帯または薄片を作り
、これを粉砕して粉末とする方法が提案されており、充
分な量の溶質を固溶した金属粉末を作ることが可能であ
り、更にこの方法によれば非晶質金属の粉末を作ること
も可能である。

また目的の金属成分組成となるように各種純金属の微粉
末を混合する方法はマクロ的には均質に近い混合ができ
るとしても、ミクロ的な均質状態まで実現することは容
易ではな（、これの達成方法としてのメカニカルアロイ
ング法は酸化物分散型合金のような高付加価値材でなけ
れば経済的に採用できない。

（本発明が解決しようとする問題点） 晶出型または析出型の合金例えばＡｈ−８％ＣｒやＡｌ
−１３％Ｓｉのごとき合金は通例の溶解鋳造法でインゴ
ットとすると脆くて回転電極法の電極に加工することが
できないか、たとえ加工することができたとしても粉化
時の急速な加熱冷却速度ではインゴット鋳造時に晶出、
析出した相が再溶解できず、晶・析出した相とマトリッ
クスの分離または粗大な相を内包する粉末となる。

本発明はこのような合金でも微細析出相が均一に分散し
た組織の金属粉末とする方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） この発明は、晶出型または析出型の合金溶湯を急冷して
過飽和固溶体の薄帯または薄片とし、粉砕して粉末とし
たのち、焼鈍して固溶成分を微細均一に析出した金属組
織の粉末とする微細析出相を有する金属粉末の製造方法
に係る。

本発明者は金属の急冷薄帯から粉末を作る方法について
種々研究の結果、つぎの知見を得た。すなわち前記の如
き晶出型または析出型合金系で通例の溶解鋳造法で鋳造
時に晶・析出した相が粉化時の急速な加熱冷却速度で再
溶解されず、晶・析出した相とマトリックスの分離また
は粗大な相を内包する粉末になるものでも、急冷薄帯ま
たは薄片とすればほぼ完全な過飽和固溶体となり、而も
適当な脆性を有するので粉砕し易い。

このようにして得られた粉末は粉砕の際大きな内部歪が
与えられているので通常の時効処理温度よりも低い温度
でも固溶成分の析出反応が進み、充分微細に析出した安
定組織の金属粉末が得られる。この粉末を成形焼結する
場合、焼結温度（一般に時効温度よりも高い）に保持し
ても既に安定化された組織は変化することがなく、短繊
維強化複合材料に相当する強度の材料が得られる。

この場合焼鈍後に粉砕すると微細に析出した相が破壊さ
れ、また、析出相とマトリックスの間にずれも生じて強
化機能が失われるので、粉砕したのち焼鈍することが必
要である。

本発明は上記の知見に基づく微細析出相を有する金属粉
末の製造方法に係る。

（実施態様） 次に添付図面に示すフローシートを参照しながら本発明
の方法の実施態様について述べる。

晶出型或いは析出型合金としてＡｌ−８Ｃｒ合金を使用
し、アルゴンガス雰囲気中で高周波誘導溶解炉で溶解し
、１０００℃で双ロールに供給し、通例の方法で急冷薄
帯とした。第２図はそのＸ線マイクロアナライザによる
ＣｒＫα特性Ｘ線像を示す面分析結果である。図から判
るようにＣｒは一様に溶は込んでおり、これを焼鈍すれ
ばＡｌ−Ｃｒ化合物が微細均一に析出することが理解さ
れよう。

これをボールミルにかけて粉砕し、−１００メツシュア
０％、＋１００メツシュ３０％の粒度の粉末を得た。

これをアルゴン雰囲気焼鈍炉で４００℃、１時間加熱、
焼鈍してＡｌ−Ｃｒ化合物を微細均一に析出した金属粉
末を得た。

この粉末を金型に充填、圧力３００ｋｇ／−で成形して
、次にアルゴン雰囲気中で４５０℃に１．５時間焼結し
て焼結体とし、これから丸棒引張試験片を削りだし、３
００℃で高温引張試験を行った。

その結果は　引張強さ　　１６ｋｇｆ／ｍａｌ耐力　　
　　１２ｋｇｆ／＋ａｄ 伸び　　　　　５％ であって、ＳｉＣ短繊維で強化した複合材料の高温引張
特性に相当する成績を示した。

（効果） 以上説明したように本発明の金属粉末製造方法は通例の
溶解鋳造法で得られるインゴットが脆くて回転電極法の
電極に加工出来ないような晶出型または析出型合金でも
、過飽和固溶体の急冷薄帯とし、これを粉砕してから焼
鈍して固溶成分を析出させるので、析出相が一様に析出
した均質な粉末を得ることが出来る。

また急冷薄帯とするとき過飽和固溶体組織とすればよく
、非晶質または疑似非晶質組織とする必要はないので、
急冷条件もそれほど厳しくなく、また粉砕が容易である
。

この粉末を用いて成形、焼結した焼結体は高温引張特性
の点で優れ、ＳｉＣ短繊維強化複合材料相当の特性を有
する優れた材料が得られる等その用途も広くきわめて大
きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示すフローシート、第２図は急
冷薄帯のＸ線マイクロアナライザによる面分析結果（Ｃ
ｒ　Ｋα線）を示す写真である。 出願人代理人　弁理士　鴨志１）次男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 晶出型または析出型の合金溶湯を急冷して過飽和固溶体
   の薄帯または薄片とし、粉砕して粉末としたのち、焼鈍
   して固溶成分を微細均一に析出した金属組織の粉末とす
   る微細析出相を有する金属粉末の製造方法