JPS6315321B2 - - Google Patents
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- JPS6315321B2 JPS6315321B2 JP54014786A JP1478679A JPS6315321B2 JP S6315321 B2 JPS6315321 B2 JP S6315321B2 JP 54014786 A JP54014786 A JP 54014786A JP 1478679 A JP1478679 A JP 1478679A JP S6315321 B2 JPS6315321 B2 JP S6315321B2
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Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、亜鉛鉄粉末の製造法に係り、詳しく
言えば、本来その機械的粉砕が困難な亜鉛を脆化
しやすい形態に変化させると共に、得られる粉末
特性も優れたものがある、亜鉛−鉄系粉末の機械
的粉砕による製造法に関するものである。 従来、金属亜鉛から亜鉛粉末を製造するには、
蒸留法、噴霧法および機械的粉砕法が主として実
施されている。蒸留法と噴霧法は、高温下で粉化
されかつその粉末も微粒子側に分布して比表面積
が大きくなつているので、酸化され易くその品位
の低下は免れない。また粒度構成を自由に調整す
ることが困難である。これに対し、機械的粉砕法
は温度上昇が伴うとは言え粉砕機への伝熱放熱に
より酸化が起る程高温とはならずまた粒度調整も
容易であるという利点がある。だが、金属亜鉛の
場合、その性質上、脆性破壊よりも金属組織を破
壊する磨砕に近くなり、粉砕機への付着並びに団
塊化が激しくなり効果的な粉砕が困難であり、製
造性が悪い。すなわち、機械的粉砕手段による亜
鉛粉末の製造には、粉砕効率の悪化、生産能力の
低下等から原価高とならざるを得なかつた。 本発明は、この本来機械的粉砕が困難な亜鉛を
脆化しやすい形態に粉化させると共に、得られる
粉末の諸特性値も非常に有益なものである粉末の
製造法を開発したもので、亜鉛の粉末化にあた
り、溶融した亜鉛浴中に鉄粉を投入してZn−Fe
の溶融反応物を形成せしめ、この溶融反応物を含
む高温混合物を冷却して固体のZn−Fe化合物と
し、得られたZn−Fe化合物を機械的粉砕手段に
よつて粉砕することを特徴とするものである。す
なわち、金属亜鉛を脆化しやすい亜鉛−鉄の金属
間化合物に変えて粉砕するのであるが、この金属
間化合物を得るのに、溶融亜鉛浴に鉄粉を投入す
ることによつて行なう。この鉄粉に代えて、酸化
鉄粉を還元して得た多孔質な還元ケーキを使用し
ても脆化は達成される。 第１図は、700℃に保持した溶融亜鉛中に、粉
状酸化鉄を還元して得た非常に多孔質な還元鉄塊
（還元ケーキ）をその添加量を変えて浸漬し、反
応を確認したあと、その湯を取り出して冷却し、
直径30mm×高さ40mmの筒状試料を採り、軸と直角
方向の圧壊強度の測定結果を示したものである。
第１図から明らかな如く、還元鉄の添加量が５重
量％以上から圧壊強度が極めて低くなる。すなわ
ち、還元鉄５重量％以上の添加により非常に粉砕
しやすい形態に変成することができる。 本発明はこの現象を利用して機械的粉砕により
亜鉛鉄粉末を製造するのであるが、その製造性お
よび得られる粉末の特性は還元鉄ケーキ使用の場
合よりも鉄粉使用の場合の方が有利な面が多い。 また、還元鉄または鉄粉の添加に加えて、金属
アルミニウムまたは金属銅を少量（例えば0.2〜
５重量％）追添すると、耐酸性、耐摩耗、耐衝撃
性の優れた粉末を容易に得ることができ、例えば
シヨツト粉として好適な粉末が得られる。 本発明の実施にあたり、溶融亜鉛の温度は融点
以上沸点以下の温度とし、還元鉄または鉄粉の添
加量は５〜80重量％の範囲とする。鉄粉添加の場
合、撹拌を行ない、反応温度を所定の温度に維持
するように外部加熱を適宜行なう。溶融亜鉛の保
持温度と反応時間並びに還元鉄または鉄粉の添加
量は、亜鉛と鉄の反応に影響を与え、得られる金
属間化合物の脆性の強弱に影響を与えるし、同一
条件下で機械的に粉砕したときの粒度分布にも影
響を与え、また粉体の物理的、化学的性質にも差
が現らわれてくる。したがつて、この亜鉛の溶融
状態に保持する温度ならびに還元鉄または鉄粉の
添加量は、目的とする亜鉛−鉄粉末の用途に応じ
て適宜調整することが必要である。この調整は数
回の試験結果を参照にすれば容易に行ない得る。
一般には、鉄の添加量は、５重量％またはこれよ
り若干多い量の添加で、ほぼ目的を達成できる
が、得られる粉末の使用態様により反応条件およ
び鉄使用量を適宜調整する。例えば安価かつ高比
重の粉体を得る場合には、鉄を多くして、80％重
量％までの鉄源を加えるとよい。この場合、鉄基
粉末となるが、得られる粉体は、“さびない鉄粉”
となる。すなわち、Znの含有により酸化が防止
され、従来の易酸化性鉄粉を非酸化性鉄粉に変成
することができることになる。これをより具体的
に説明すると、本来鉄粉は表面積が大きいので極
めて短時間に表面酸化が進行し、市販の鉄粉はそ
のままでは易酸化性鉄粉であるが、本発明法によ
ると、機械的粉砕によつて粉砕するさいに、脆性
なZn−Fe化合物（金属間化合物）を劈開面とし
て粉砕されることになり、したがつて、粉体の表
面にはこのZn−Fe化合物が多く存在することに
なり、このZn−Fe化合物は鉄に比べて非常に優
れた耐食性を示すから“さびない鉄粉”が得られ
ることになる。この“さびない鉄粉”は、好まし
くは、中心部に鉄の核が存在し、この鉄の核のま
わりに各種のZn−Fe化合物（金属間化合物）の
合金層が強固に被着した粒子状態となつているも
のがその粉体集合体の大部分を占めるものであ
る。なお、80重量％を超える鉄源の使用は、反応
をスムースに進行させるのに高温を要し、製造性
が悪くなる。 本発明法によつて得られる亜鉛鉄粉末（例え
ば、亜鉛−鉄、亜鉛−鉄−アルミニウム、亜鉛−
鉄−銅の化合物の粉末）は、金属亜鉛粉末に比し
て、その製造性が良いことと消費亜鉛量が軽減さ
れることから、安価に市場に提供できる。そして
亜鉛の優れた耐蝕性と、さらに鉄に対しての陰極
的保護作用を有することから耐酸化性を具備し、
大気中は勿論、淡水、海水中においても耐腐蝕
性、耐発銹性を発揮する新規な粉体を提供する。
また、Feを多量に含むZn−Fe粉は、高比重でか
つ安価であることから樹脂充填材としても有用で
ある。さらに、金属アルミニウム、ステンレスカ
ツトワイヤー、ガラスビーズ等の従来のシヨツト
粉に代えて使用すると、被射体への付着問題や、
シヨツト粉の酸化問題を回避することができ、技
術的にも経済的にも有利となる。なお、本発明の
製造法の有利な点として、粉末の使用目的に応じ
て粒度調整が容易にでき、高品質の粉体が得られ
ることも大きな特徴である。 具体的に述べると、鉄粉の比表面積と反応温度
および時間の条件を定めることにより、粉末成品
の鉄含有量の調整、粒度の調整ができる。例えば
鉄含有量が５〜20重量％で且つ細目の粒度の鉄−
亜鉛合金粉末を製造する場合は、比較的比表面積
の大きい鉄粉末を高温度（600℃以上、望ましく
は700℃）の溶融亜鉛に添加することによつて可
能である。これは、鉄の溶融亜鉛中への溶出量が
高温になるほど多いこと、さらに比表面積が大き
いことから、鉄粉末の鉄損出（浸蝕量）も大とな
る結果、溶融亜鉛中の鉄濃度も大となり、均一な
金属間化合物を形成されるからであろう。 また、鉄含有量が20％以上で且つ細目の粒度の
鉄−亜鉛合金粉末を製造する場合は、鉄含有量の
増加の比例して、比表面積の少ない、比重の高
い、即ち気孔率の少ない、鉄粉末を使用し、比較
的反応温度を低くして行うことによつて可能であ
る。この場合、反応温度を低くとる理由は、反応
温度が高い程、また反応時間が長い程鉄の溶融亜
鉛中への溶出量が増加し、合金化し融点が上昇す
る結果、粘度が増し均一な金属間化合物の形成が
出来難くなるからである。このようなことから、
鉄の溶融亜鉛中への溶出量を少なくするために、
反応温度を鉄粉末の添加量に合せた条件とし、例
えば反応温度は600℃以下、反応時間は５分以下
とするのがよい。 また鉄含有量の多い40〜60重量％の粗目の粒度
の鉄−亜鉛合金粉末を製造する場合は、使用する
鉄粉末は比表面積の小さい比重の高いものとし、
反応温度は500℃〜480℃で反応時間は５分以下と
するのがよい。即ち、比表面積を小さく、且つ比
重の高い粉末により、添加量の増となること、さ
らに、溶融亜鉛中への鉄の溶出量を少なくするこ
とによつて融点の上昇率を低くすることによつ
て、均一な金属間化合物を形成させるのである。
このようにして、鉄−亜鉛合金粉末の製造法にお
いて、その鉄含有量及びその粒度は、添加する鉄
粉末の比表面積と、反応温度、反応時間の調整に
よつて容易に調整出来る。なお、65％以上の鉄含
有量を含む粉末の製造は、反応温度を低く、例え
ば480℃〜460℃とし、溶融亜鉛中への鉄の溶出量
を少なくし、個々の粒子と反応させた後回収し、
さらに添加して、反応させた後取り出すという工
程を行なうことによつて実施できる。いずれにし
ても、機械的粉砕した粉末は、溶融反応時に形成
されたZn−Fe化合物（金属間化合物）の種類と
量とに関係して、その粉砕時に各種の粒度のもの
が得られる場合に、その粒度毎に調粒すれば、そ
の粒度毎に鉄含有量が異なつた粉体が得られる。 溶融反応時に形成されるZn−Fe化合物の種類
と量は反応温度、保持時間、鉄粉添加量、添加鉄
粉の粒度や形態などの種々の要因によつて変化す
ることになるが、溶融亜鉛に対しての鉄粉添加量
を比較的多くし、且つ反応温度を比較的低くし保
持時間も短いと、高温混合物中において鉄粉粒子
の周囲にZn−Fe化合物が形成された状態を形成
させることができ、この状態で凝固させ、次いで
機械的粉砕を行えば、鉄核の回りにZn−Fe化合
物が被着した粉末を作ることができる。そのさい
に、粉砕の程度に応じてZn−Fe化合物の粉砕の
程度が異なることから、粉砕機内ではZn−Fe化
合物の量が多い（鉄量が相対的に少ない）比較的
粒度が細かい微粉とZn−Fe化合物の量が少ない
（鉄量が相対的に多い）比較的粒度が粗い粉が得
られることになる。このように、粉砕して得た粉
末中の鉄含有量は反応温度、反応温度での保持時
間、鉄粉添加量、粉砕の程度（粉体の粒度）など
の各種の要因で変化するので、上に述べた鉄含有
量と反応温度の関係は一つの例示として示したに
すぎず、既述の反応温度以外でも保持時間や鉄粉
添加量或いは粉砕の程度を変えれば目標とする鉄
含有量の粉体を色々と作ることが可能である。 以下に代表例実施例を述べる。 実施例 １ 溶融亜鉛の湯を700℃に保持しなやら還元鉄ケ
ーキ15重量％を添加して８分間反応させたあと湯
を取り出して冷却した。得られた金属塊を50mm以
下にハンマー等で粗砕したあと、衝撃式粉砕機に
装入して粉砕した。この衝撃式粉砕機はロストル
間隔２mmのハンマーミルを使用した。得られた粉
体の見掛密度、粒度分布および化学組成を調べ、
下記表１の結果を得た。また比較例として、還元
鉄塊（50mm以下）および金属亜鉛をそれぞれ前記
同様の粉砕機で粉砕試験を実施した。これらの結
果も、表１に併記した。
言えば、本来その機械的粉砕が困難な亜鉛を脆化
しやすい形態に変化させると共に、得られる粉末
特性も優れたものがある、亜鉛−鉄系粉末の機械
的粉砕による製造法に関するものである。 従来、金属亜鉛から亜鉛粉末を製造するには、
蒸留法、噴霧法および機械的粉砕法が主として実
施されている。蒸留法と噴霧法は、高温下で粉化
されかつその粉末も微粒子側に分布して比表面積
が大きくなつているので、酸化され易くその品位
の低下は免れない。また粒度構成を自由に調整す
ることが困難である。これに対し、機械的粉砕法
は温度上昇が伴うとは言え粉砕機への伝熱放熱に
より酸化が起る程高温とはならずまた粒度調整も
容易であるという利点がある。だが、金属亜鉛の
場合、その性質上、脆性破壊よりも金属組織を破
壊する磨砕に近くなり、粉砕機への付着並びに団
塊化が激しくなり効果的な粉砕が困難であり、製
造性が悪い。すなわち、機械的粉砕手段による亜
鉛粉末の製造には、粉砕効率の悪化、生産能力の
低下等から原価高とならざるを得なかつた。 本発明は、この本来機械的粉砕が困難な亜鉛を
脆化しやすい形態に粉化させると共に、得られる
粉末の諸特性値も非常に有益なものである粉末の
製造法を開発したもので、亜鉛の粉末化にあた
り、溶融した亜鉛浴中に鉄粉を投入してZn−Fe
の溶融反応物を形成せしめ、この溶融反応物を含
む高温混合物を冷却して固体のZn−Fe化合物と
し、得られたZn−Fe化合物を機械的粉砕手段に
よつて粉砕することを特徴とするものである。す
なわち、金属亜鉛を脆化しやすい亜鉛−鉄の金属
間化合物に変えて粉砕するのであるが、この金属
間化合物を得るのに、溶融亜鉛浴に鉄粉を投入す
ることによつて行なう。この鉄粉に代えて、酸化
鉄粉を還元して得た多孔質な還元ケーキを使用し
ても脆化は達成される。 第１図は、700℃に保持した溶融亜鉛中に、粉
状酸化鉄を還元して得た非常に多孔質な還元鉄塊
（還元ケーキ）をその添加量を変えて浸漬し、反
応を確認したあと、その湯を取り出して冷却し、
直径30mm×高さ40mmの筒状試料を採り、軸と直角
方向の圧壊強度の測定結果を示したものである。
第１図から明らかな如く、還元鉄の添加量が５重
量％以上から圧壊強度が極めて低くなる。すなわ
ち、還元鉄５重量％以上の添加により非常に粉砕
しやすい形態に変成することができる。 本発明はこの現象を利用して機械的粉砕により
亜鉛鉄粉末を製造するのであるが、その製造性お
よび得られる粉末の特性は還元鉄ケーキ使用の場
合よりも鉄粉使用の場合の方が有利な面が多い。 また、還元鉄または鉄粉の添加に加えて、金属
アルミニウムまたは金属銅を少量（例えば0.2〜
５重量％）追添すると、耐酸性、耐摩耗、耐衝撃
性の優れた粉末を容易に得ることができ、例えば
シヨツト粉として好適な粉末が得られる。 本発明の実施にあたり、溶融亜鉛の温度は融点
以上沸点以下の温度とし、還元鉄または鉄粉の添
加量は５〜80重量％の範囲とする。鉄粉添加の場
合、撹拌を行ない、反応温度を所定の温度に維持
するように外部加熱を適宜行なう。溶融亜鉛の保
持温度と反応時間並びに還元鉄または鉄粉の添加
量は、亜鉛と鉄の反応に影響を与え、得られる金
属間化合物の脆性の強弱に影響を与えるし、同一
条件下で機械的に粉砕したときの粒度分布にも影
響を与え、また粉体の物理的、化学的性質にも差
が現らわれてくる。したがつて、この亜鉛の溶融
状態に保持する温度ならびに還元鉄または鉄粉の
添加量は、目的とする亜鉛−鉄粉末の用途に応じ
て適宜調整することが必要である。この調整は数
回の試験結果を参照にすれば容易に行ない得る。
一般には、鉄の添加量は、５重量％またはこれよ
り若干多い量の添加で、ほぼ目的を達成できる
が、得られる粉末の使用態様により反応条件およ
び鉄使用量を適宜調整する。例えば安価かつ高比
重の粉体を得る場合には、鉄を多くして、80％重
量％までの鉄源を加えるとよい。この場合、鉄基
粉末となるが、得られる粉体は、“さびない鉄粉”
となる。すなわち、Znの含有により酸化が防止
され、従来の易酸化性鉄粉を非酸化性鉄粉に変成
することができることになる。これをより具体的
に説明すると、本来鉄粉は表面積が大きいので極
めて短時間に表面酸化が進行し、市販の鉄粉はそ
のままでは易酸化性鉄粉であるが、本発明法によ
ると、機械的粉砕によつて粉砕するさいに、脆性
なZn−Fe化合物（金属間化合物）を劈開面とし
て粉砕されることになり、したがつて、粉体の表
面にはこのZn−Fe化合物が多く存在することに
なり、このZn−Fe化合物は鉄に比べて非常に優
れた耐食性を示すから“さびない鉄粉”が得られ
ることになる。この“さびない鉄粉”は、好まし
くは、中心部に鉄の核が存在し、この鉄の核のま
わりに各種のZn−Fe化合物（金属間化合物）の
合金層が強固に被着した粒子状態となつているも
のがその粉体集合体の大部分を占めるものであ
る。なお、80重量％を超える鉄源の使用は、反応
をスムースに進行させるのに高温を要し、製造性
が悪くなる。 本発明法によつて得られる亜鉛鉄粉末（例え
ば、亜鉛−鉄、亜鉛−鉄−アルミニウム、亜鉛−
鉄−銅の化合物の粉末）は、金属亜鉛粉末に比し
て、その製造性が良いことと消費亜鉛量が軽減さ
れることから、安価に市場に提供できる。そして
亜鉛の優れた耐蝕性と、さらに鉄に対しての陰極
的保護作用を有することから耐酸化性を具備し、
大気中は勿論、淡水、海水中においても耐腐蝕
性、耐発銹性を発揮する新規な粉体を提供する。
また、Feを多量に含むZn−Fe粉は、高比重でか
つ安価であることから樹脂充填材としても有用で
ある。さらに、金属アルミニウム、ステンレスカ
ツトワイヤー、ガラスビーズ等の従来のシヨツト
粉に代えて使用すると、被射体への付着問題や、
シヨツト粉の酸化問題を回避することができ、技
術的にも経済的にも有利となる。なお、本発明の
製造法の有利な点として、粉末の使用目的に応じ
て粒度調整が容易にでき、高品質の粉体が得られ
ることも大きな特徴である。 具体的に述べると、鉄粉の比表面積と反応温度
および時間の条件を定めることにより、粉末成品
の鉄含有量の調整、粒度の調整ができる。例えば
鉄含有量が５〜20重量％で且つ細目の粒度の鉄−
亜鉛合金粉末を製造する場合は、比較的比表面積
の大きい鉄粉末を高温度（600℃以上、望ましく
は700℃）の溶融亜鉛に添加することによつて可
能である。これは、鉄の溶融亜鉛中への溶出量が
高温になるほど多いこと、さらに比表面積が大き
いことから、鉄粉末の鉄損出（浸蝕量）も大とな
る結果、溶融亜鉛中の鉄濃度も大となり、均一な
金属間化合物を形成されるからであろう。 また、鉄含有量が20％以上で且つ細目の粒度の
鉄−亜鉛合金粉末を製造する場合は、鉄含有量の
増加の比例して、比表面積の少ない、比重の高
い、即ち気孔率の少ない、鉄粉末を使用し、比較
的反応温度を低くして行うことによつて可能であ
る。この場合、反応温度を低くとる理由は、反応
温度が高い程、また反応時間が長い程鉄の溶融亜
鉛中への溶出量が増加し、合金化し融点が上昇す
る結果、粘度が増し均一な金属間化合物の形成が
出来難くなるからである。このようなことから、
鉄の溶融亜鉛中への溶出量を少なくするために、
反応温度を鉄粉末の添加量に合せた条件とし、例
えば反応温度は600℃以下、反応時間は５分以下
とするのがよい。 また鉄含有量の多い40〜60重量％の粗目の粒度
の鉄−亜鉛合金粉末を製造する場合は、使用する
鉄粉末は比表面積の小さい比重の高いものとし、
反応温度は500℃〜480℃で反応時間は５分以下と
するのがよい。即ち、比表面積を小さく、且つ比
重の高い粉末により、添加量の増となること、さ
らに、溶融亜鉛中への鉄の溶出量を少なくするこ
とによつて融点の上昇率を低くすることによつ
て、均一な金属間化合物を形成させるのである。
このようにして、鉄−亜鉛合金粉末の製造法にお
いて、その鉄含有量及びその粒度は、添加する鉄
粉末の比表面積と、反応温度、反応時間の調整に
よつて容易に調整出来る。なお、65％以上の鉄含
有量を含む粉末の製造は、反応温度を低く、例え
ば480℃〜460℃とし、溶融亜鉛中への鉄の溶出量
を少なくし、個々の粒子と反応させた後回収し、
さらに添加して、反応させた後取り出すという工
程を行なうことによつて実施できる。いずれにし
ても、機械的粉砕した粉末は、溶融反応時に形成
されたZn−Fe化合物（金属間化合物）の種類と
量とに関係して、その粉砕時に各種の粒度のもの
が得られる場合に、その粒度毎に調粒すれば、そ
の粒度毎に鉄含有量が異なつた粉体が得られる。 溶融反応時に形成されるZn−Fe化合物の種類
と量は反応温度、保持時間、鉄粉添加量、添加鉄
粉の粒度や形態などの種々の要因によつて変化す
ることになるが、溶融亜鉛に対しての鉄粉添加量
を比較的多くし、且つ反応温度を比較的低くし保
持時間も短いと、高温混合物中において鉄粉粒子
の周囲にZn−Fe化合物が形成された状態を形成
させることができ、この状態で凝固させ、次いで
機械的粉砕を行えば、鉄核の回りにZn−Fe化合
物が被着した粉末を作ることができる。そのさい
に、粉砕の程度に応じてZn−Fe化合物の粉砕の
程度が異なることから、粉砕機内ではZn−Fe化
合物の量が多い（鉄量が相対的に少ない）比較的
粒度が細かい微粉とZn−Fe化合物の量が少ない
（鉄量が相対的に多い）比較的粒度が粗い粉が得
られることになる。このように、粉砕して得た粉
末中の鉄含有量は反応温度、反応温度での保持時
間、鉄粉添加量、粉砕の程度（粉体の粒度）など
の各種の要因で変化するので、上に述べた鉄含有
量と反応温度の関係は一つの例示として示したに
すぎず、既述の反応温度以外でも保持時間や鉄粉
添加量或いは粉砕の程度を変えれば目標とする鉄
含有量の粉体を色々と作ることが可能である。 以下に代表例実施例を述べる。 実施例 １ 溶融亜鉛の湯を700℃に保持しなやら還元鉄ケ
ーキ15重量％を添加して８分間反応させたあと湯
を取り出して冷却した。得られた金属塊を50mm以
下にハンマー等で粗砕したあと、衝撃式粉砕機に
装入して粉砕した。この衝撃式粉砕機はロストル
間隔２mmのハンマーミルを使用した。得られた粉
体の見掛密度、粒度分布および化学組成を調べ、
下記表１の結果を得た。また比較例として、還元
鉄塊（50mm以下）および金属亜鉛をそれぞれ前記
同様の粉砕機で粉砕試験を実施した。これらの結
果も、表１に併記した。
【表】
表１の結果から明らかなように、金属亜鉛は粉
砕時に粉砕機に付着したり、団塊化してほとんど
この条件で粉砕が不能であるのに対し、本発明に
従う亜鉛基金属は細い粒子に良好に粉砕される。
また、本発明に従う亜鉛基金属は還元鉄塊よりも
細く粉砕される。 実施例 ２ 粒径が＋48メツシユ以上の鉄粉を１〜4Ton／
cm2の加圧力で成形して、種々の密度を有する20mm
φ×20mmの円筒状の成形体を作成した。第２図
に、この成形加圧力の成形密度および気孔率との
関係を示した。この成形密度および気孔率は次式
に従つて求めた。 成形密度（ｇ／cm3）＝成形体重量／成形体体積 気孔率（％）＝（鉄の真比重 −成形体密度）／鉄の真比重×100 この各々の鉄粉成形体を実施例１と同じ条件で
溶融亜鉛と反応させた金属塊を製造し、実施例１
と同様に粉砕してその＋80メツシユ分布率および
トータルFe（％）と成形体の気孔率との関係を調
べた。その結果を第３図に総括して示した。 第３図の結果から明らかなように、鉄粉の成形
密度の増加すなわち気孔率の減少につれて、得ら
れる金属間化合物の粉砕粒度は粗目に移行する。
これは、気孔率の減少に伴い、溶融亜鉛の鉄への
拡散の低下および反応速度が低下することに依
り、金属間化合物の相が変化したことによると考
えられる。 実施例 ３ 金属アルミニウムを0.5〜約3.0重量％の範囲で
溶融亜鉛浴に添加し、実施例１と同様の粉砕試験
を行なつた。その結果を第４図に示した。第４図
にみられるとおり、Alの添加により、粉砕した
粉末は細目に分布する。 次に、実施例１の亜鉛−鉄の湯にAlを３重量
％添加したあと、実施例１と同様にして金属塊を
得、これを10〜５mmの粒径に調整したあと、
1000μの網目スクリーンを使用した高速衝撃式粉
砕機に毎分100gの装入流量で供給して、粉砕性
を調べた。その結果を第５図に示した。第５図は
粉砕回数（回）と＋80メツシユ分布率で表わして
ある。第５図から明らかな如く、金属Alを添加
すると、無添加の場合に比べて、＋80メツシユの
分布率が高くなり、またくり返し粉砕に対する＋
80メツシユ分布も高くなつて粉化率が低くなる。
これは、亜鉛−鉄の金属間化合物の生成のさい
に、その金属間化合物の層の生長をこのAlが緩
慢化させる作用を供する結果、金属間化合物の脆
性を弱めることになつたと考えられる。このAl
の作用と同じ作用が銅の場合にも現われることを
確認した。この金属間化合物の反応層を薄くして
得た粉体は耐摩耗性、性衝撃性を有する粉体とし
て有用である。
砕時に粉砕機に付着したり、団塊化してほとんど
この条件で粉砕が不能であるのに対し、本発明に
従う亜鉛基金属は細い粒子に良好に粉砕される。
また、本発明に従う亜鉛基金属は還元鉄塊よりも
細く粉砕される。 実施例 ２ 粒径が＋48メツシユ以上の鉄粉を１〜4Ton／
cm2の加圧力で成形して、種々の密度を有する20mm
φ×20mmの円筒状の成形体を作成した。第２図
に、この成形加圧力の成形密度および気孔率との
関係を示した。この成形密度および気孔率は次式
に従つて求めた。 成形密度（ｇ／cm3）＝成形体重量／成形体体積 気孔率（％）＝（鉄の真比重 −成形体密度）／鉄の真比重×100 この各々の鉄粉成形体を実施例１と同じ条件で
溶融亜鉛と反応させた金属塊を製造し、実施例１
と同様に粉砕してその＋80メツシユ分布率および
トータルFe（％）と成形体の気孔率との関係を調
べた。その結果を第３図に総括して示した。 第３図の結果から明らかなように、鉄粉の成形
密度の増加すなわち気孔率の減少につれて、得ら
れる金属間化合物の粉砕粒度は粗目に移行する。
これは、気孔率の減少に伴い、溶融亜鉛の鉄への
拡散の低下および反応速度が低下することに依
り、金属間化合物の相が変化したことによると考
えられる。 実施例 ３ 金属アルミニウムを0.5〜約3.0重量％の範囲で
溶融亜鉛浴に添加し、実施例１と同様の粉砕試験
を行なつた。その結果を第４図に示した。第４図
にみられるとおり、Alの添加により、粉砕した
粉末は細目に分布する。 次に、実施例１の亜鉛−鉄の湯にAlを３重量
％添加したあと、実施例１と同様にして金属塊を
得、これを10〜５mmの粒径に調整したあと、
1000μの網目スクリーンを使用した高速衝撃式粉
砕機に毎分100gの装入流量で供給して、粉砕性
を調べた。その結果を第５図に示した。第５図は
粉砕回数（回）と＋80メツシユ分布率で表わして
ある。第５図から明らかな如く、金属Alを添加
すると、無添加の場合に比べて、＋80メツシユの
分布率が高くなり、またくり返し粉砕に対する＋
80メツシユ分布も高くなつて粉化率が低くなる。
これは、亜鉛−鉄の金属間化合物の生成のさい
に、その金属間化合物の層の生長をこのAlが緩
慢化させる作用を供する結果、金属間化合物の脆
性を弱めることになつたと考えられる。このAl
の作用と同じ作用が銅の場合にも現われることを
確認した。この金属間化合物の反応層を薄くして
得た粉体は耐摩耗性、性衝撃性を有する粉体とし
て有用である。
第１図は溶融亜鉛への還元鉄添加量と圧壊強度
との関係図、第２図は鉄粉成形体の加圧力と成形
体密度との関係図、第３図は第２図の成形体を溶
融亜鉛に添加したときの成品の粉砕性と気孔率の
関係図、第４図は溶融亜鉛への金属Al添加率と
粉砕性の関係図、第５図は亜鉛−鉄浴へAlを添
加したときの粉砕性を調べた実験結果図である。
との関係図、第２図は鉄粉成形体の加圧力と成形
体密度との関係図、第３図は第２図の成形体を溶
融亜鉛に添加したときの成品の粉砕性と気孔率の
関係図、第４図は溶融亜鉛への金属Al添加率と
粉砕性の関係図、第５図は亜鉛−鉄浴へAlを添
加したときの粉砕性を調べた実験結果図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛の粉末化にあたり、溶融した亜鉛浴中に
固体の鉄粉を投入してZn−Feの溶融反応物を形
成せしめ、このZn−Feの溶融反応物を含む高温
混合物を固体にまで冷却してから機械的粉砕手段
によつて粉砕することを特徴とする亜鉛鉄粉末の
製造法。 ２ 鉄粉の投入量は重量％で５〜80％の量である
特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 亜鉛の粉末化にあたり、0.2〜５重量％のAl
を含有する亜鉛浴中に固体の鉄粉を投入して溶融
反応物を成形せしめ、この溶融反応物を含む高温
混合物を固体にまで冷却してから機械的粉砕手段
によつて粉砕することを特徴とする亜鉛鉄粉末の
製造法。 ４ 亜鉛の粉末化にあたり、0.2〜５重量％のCu
を含有する亜鉛浴中に固体の鉄粉を投入して溶融
反応物を形成せしめ、この溶融反応物を含む高温
混合物を固体にまで冷却してから機械的粉砕手段
によつて粉砕することを特徴とする亜鉛鉄粉末の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1478679A JPS55107703A (en) | 1979-02-10 | 1979-02-10 | Production of zinc base powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1478679A JPS55107703A (en) | 1979-02-10 | 1979-02-10 | Production of zinc base powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55107703A JPS55107703A (en) | 1980-08-19 |
| JPS6315321B2 true JPS6315321B2 (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=11870730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1478679A Granted JPS55107703A (en) | 1979-02-10 | 1979-02-10 | Production of zinc base powder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55107703A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2963272B2 (ja) * | 1992-02-14 | 1999-10-18 | 同和鉄粉工業株式会社 | メカニカルプレーティング用投射材及びこれを使用するメカニカルプレーティング方法 |
| US6015586A (en) * | 1998-02-19 | 2000-01-18 | Acheson Industries, Inc. | Cold dry plating process for forming a polycrystalline structure film of zinc-iron by mechanical projection of a composite material |
-
1979
- 1979-02-10 JP JP1478679A patent/JPS55107703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55107703A (en) | 1980-08-19 |
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