JPS6350403A - 金属−セラミクス複合粉末の製造方法 - Google Patents
金属−セラミクス複合粉末の製造方法Info
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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。
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〕
本発明は金属−セラミクス複合材料の原料として用いら
れる金属−セラミクス複合粉末の製造方法に関するもの
である。
れる金属−セラミクス複合粉末の製造方法に関するもの
である。
近年高温において耐摩耗性等を必要とする材料の開発が
活発に進められている。このような材料の一つとして金
属母体にセラミクス粉末を分散させた複合材が提供され
ている。
活発に進められている。このような材料の一つとして金
属母体にセラミクス粉末を分散させた複合材が提供され
ている。
このような金属−セラミクス複合材は従来金属溶湯中に
セラミクス粉末を分散させてから所定形状に鋳造する方
法、金属粉末とセラミクス粉末とを混合して得られる混
合物を所定形状に抑圧成形する方法（粉末冶金法）等が
提供されている。
セラミクス粉末を分散させてから所定形状に鋳造する方
法、金属粉末とセラミクス粉末とを混合して得られる混
合物を所定形状に抑圧成形する方法（粉末冶金法）等が
提供されている。
しかし上記金属溶湯中にセラミクス粉末を混合する方法
においては金属とセラミクスとの比重の相違によって金
属溶湯中トこ分散したセラミクス粉末が上方へ浮上分離
し易く、したがってセラミクス粉末が金属母材中に均一
に分散した複合材が得られにくく、またこの方法では複
合材中の気孔率が極めて高く高強度な材料が得られにく
い。また粉末冶金法では金属粉末とセラミクス粉末との
機械的混合に長時間を要し、混合中にミル等の混合装置
からの不純物が混入してしまうおそれがあり押圧成形に
は主として静水圧プレス（ＨＩＰ）が適用されるが、該
静水圧プレストこは大規模な装置と大動力を要するため
に製造費や加工費等が非常に高くなると言う問題点があ
る。
においては金属とセラミクスとの比重の相違によって金
属溶湯中トこ分散したセラミクス粉末が上方へ浮上分離
し易く、したがってセラミクス粉末が金属母材中に均一
に分散した複合材が得られにくく、またこの方法では複
合材中の気孔率が極めて高く高強度な材料が得られにく
い。また粉末冶金法では金属粉末とセラミクス粉末との
機械的混合に長時間を要し、混合中にミル等の混合装置
からの不純物が混入してしまうおそれがあり押圧成形に
は主として静水圧プレス（ＨＩＰ）が適用されるが、該
静水圧プレストこは大規模な装置と大動力を要するため
に製造費や加工費等が非常に高くなると言う問題点があ
る。
本発明は上記従来の問題点を解決するための手段として
、金属溶湯を噴霧して金属粉末を製造する過程において
、同時ンこセラミクス粉末を噴霧するものである。
、金属溶湯を噴霧して金属粉末を製造する過程において
、同時ンこセラミクス粉末を噴霧するものである。
本発明において用いられる金属としては、鉄。
７Ａ／ミニウム、ニッケル、クロム、コバルト等の金属
あるいは炭素鋼、ステンレス鋼等の合金等がある。
あるいは炭素鋼、ステンレス鋼等の合金等がある。
本発明において用いられるセフミクスとしてはシリカ、
アルミナ、クロミア、ジルコニア、チタニア、炭化ケイ
素、窒化ケイ素等がある。
アルミナ、クロミア、ジルコニア、チタニア、炭化ケイ
素、窒化ケイ素等がある。
ての種類のセフミクスに適用することが出来る。
本発明では上記金属を溶解して得た金属溶湯を例えばノ
ズル等の細孔から噴出させ、噴出直後に窒素、アルゴン
等の主として不活性ガスを高圧力で吹付けて該溶湯を霧
滴状にする。その際に一該高圧ガス中ｔとセラミクス粉
末を混合して吹付ける。
ズル等の細孔から噴出させ、噴出直後に窒素、アルゴン
等の主として不活性ガスを高圧力で吹付けて該溶湯を霧
滴状にする。その際に一該高圧ガス中ｔとセラミクス粉
末を混合して吹付ける。
この際セラミクス粉末は予熱しておくことが望ましい。
予熱温度は溶湯の温度より通常１００〜５００℃程度低
い温度にする。また均一な金属−セラミクス複合材を得
るためにはセラミクス粉末の平均粒径は金属粉末の平均
粒径と比べて少くとも１桁大きくする。そしてセラミク
ス粉末は２絹以下、金属粉末は２００Ｐ以下の粒径であ
ることが望ましい。
い温度にする。また均一な金属−セラミクス複合材を得
るためにはセラミクス粉末の平均粒径は金属粉末の平均
粒径と比べて少くとも１桁大きくする。そしてセラミク
ス粉末は２絹以下、金属粉末は２００Ｐ以下の粒径であ
ることが望ましい。
本発明で得られた金属−セラミクス複合粉末はセラミク
ス粉末のまわりを金属粉末が囲繞している状ｇｃなって
いるものと考えられる。したがって本発明の複合粉末に
より金属−セラミクス複合材料を成形するにはＨＩＰを
用いる必要はなく、熱間鍛造で充分成形出来る。熱間鍛
造の場合ンこは本発明の複合粉末を製造直後にその予熱
を利用すると再加熱が必要でなくなり省エネルギーの見
地からみて望ましいものである・ 〔発明の効果〕 したがって本発明の金属−セラミクス複合粉末を用いれ
ば金属−セラミクス複合材料の製造費や加工費等は非常
に低くすることが出来、また得られる複合材料中にはセ
ラミクス粉末が金属母体中に均一に分散し優れた高温耐
摩耗性および高強度を有する材料が得られる。
ス粉末のまわりを金属粉末が囲繞している状ｇｃなって
いるものと考えられる。したがって本発明の複合粉末に
より金属−セラミクス複合材料を成形するにはＨＩＰを
用いる必要はなく、熱間鍛造で充分成形出来る。熱間鍛
造の場合ンこは本発明の複合粉末を製造直後にその予熱
を利用すると再加熱が必要でなくなり省エネルギーの見
地からみて望ましいものである・ 〔発明の効果〕 したがって本発明の金属−セラミクス複合粉末を用いれ
ば金属−セラミクス複合材料の製造費や加工費等は非常
に低くすることが出来、また得られる複合材料中にはセ
ラミクス粉末が金属母体中に均一に分散し優れた高温耐
摩耗性および高強度を有する材料が得られる。
金属原料として８０８８１０８を使用し、該原料を第１
図に示す高周波誘導炉（８）中に投入し溶解する。この
ようにして得られた溶湯（１）を第１図に示すようにタ
ンディ、シュ（４）に受けとる。タンディ、シュ〔４）
の底部には第２図に示すように径８−のノズ／Ｌ’（４
）Ａが取付けられており、該溶湯〔１）は該ノズ／Ｌ／
（４）Ａから自重によって噴出する。該ノズル（４）人
出口付近には高圧ガスノズＡ／（５）が複数本（通常８
本）配置されており、該高圧ガスノズ／Ｌ／（５）カー
らは圧力１５ｋＩｊ／ｉの高圧窒素ガスが吹付けられる
。該高圧ガス吹付けによりノズＩ′ｖｆ４）Ａから噴出
した溶湯〔１）は霧滴状になり、冷却されて平均粒径１
５０μｍの８Ｕ１３８１０８粉末となる。該高圧ガスに
は１１００℃に予熱した粒径１〜２ｆｆのアルミナ粉（
２）を混合しておく。このようにして８Ｕ８８１０８−
アルミナ複合粉末αＱが得られるが、該複合粉末ＯＱは
第８図に示すようにタンディツシュ（４）のノズ／Ｌ’
（４）Ａの直下に配置されているスキ、トポタン用の積
層型（６）内に積層する。紋型〔６）内に積層した複合
粉末αＱからなる複合体（ロ）は工程時間を最小にして
直ちに第４図に示すような鍛造型ｒ７）Ａ。
図に示す高周波誘導炉（８）中に投入し溶解する。この
ようにして得られた溶湯（１）を第１図に示すようにタ
ンディ、シュ（４）に受けとる。タンディ、シュ〔４）
の底部には第２図に示すように径８−のノズ／Ｌ’（４
）Ａが取付けられており、該溶湯〔１）は該ノズ／Ｌ／
（４）Ａから自重によって噴出する。該ノズル（４）人
出口付近には高圧ガスノズＡ／（５）が複数本（通常８
本）配置されており、該高圧ガスノズ／Ｌ／（５）カー
らは圧力１５ｋＩｊ／ｉの高圧窒素ガスが吹付けられる
。該高圧ガス吹付けによりノズＩ′ｖｆ４）Ａから噴出
した溶湯〔１）は霧滴状になり、冷却されて平均粒径１
５０μｍの８Ｕ１３８１０８粉末となる。該高圧ガスに
は１１００℃に予熱した粒径１〜２ｆｆのアルミナ粉（
２）を混合しておく。このようにして８Ｕ８８１０８−
アルミナ複合粉末αＱが得られるが、該複合粉末ＯＱは
第８図に示すようにタンディツシュ（４）のノズ／Ｌ’
（４）Ａの直下に配置されているスキ、トポタン用の積
層型（６）内に積層する。紋型〔６）内に積層した複合
粉末αＱからなる複合体（ロ）は工程時間を最小にして
直ちに第４図に示すような鍛造型ｒ７）Ａ。
〔７）Ｂに挿入して余熱を利用して１２５０〜１４００
°Ｃで鍛造を行う。このようトこして金属−セラミクス
複合材料（２）を得る。本実施例の場合、複合体αηの
気孔率約１０％のものが鍛造後の複合材料■即ちスキラ
ドボタンでは５％以下となった。また高圧ガスに窒素ガ
ス等の不活性ガスを使用すると金属粉末表面の酸化が防
止出来る。
°Ｃで鍛造を行う。このようトこして金属−セラミクス
複合材料（２）を得る。本実施例の場合、複合体αηの
気孔率約１０％のものが鍛造後の複合材料■即ちスキラ
ドボタンでは５％以下となった。また高圧ガスに窒素ガ
ス等の不活性ガスを使用すると金属粉末表面の酸化が防
止出来る。
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は溶
湯を炉からタンディツシュに移す状態の説明図、第２図
は溶湯噴霧状態の説明図、第８図は積層型に複合粉末を
積層する状態の説明図、第４図は鍛造状態の説明図であ
る。 図中、（１）・・・・溶湯、（２）・・・・アルミナ粉
、（８）・・・・扁周波誘導炉、（４）・・・・タンデ
ィツシュ、（４）Ａ・・・・ノズル、（５）・・・・高
圧ガスノズル、（６）・・・・積層型、（７３Ａ 、
ｒ７）Ｂ・・・・鍛造型、αＯ・・・・複合粉末、αυ
・・・・複合体、（２）・・・・複合材料 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 ；１′）１ 図 第２図
湯を炉からタンディツシュに移す状態の説明図、第２図
は溶湯噴霧状態の説明図、第８図は積層型に複合粉末を
積層する状態の説明図、第４図は鍛造状態の説明図であ
る。 図中、（１）・・・・溶湯、（２）・・・・アルミナ粉
、（８）・・・・扁周波誘導炉、（４）・・・・タンデ
ィツシュ、（４）Ａ・・・・ノズル、（５）・・・・高
圧ガスノズル、（６）・・・・積層型、（７３Ａ 、
ｒ７）Ｂ・・・・鍛造型、αＯ・・・・複合粉末、αυ
・・・・複合体、（２）・・・・複合材料 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 ；１′）１ 図 第２図
Claims (2)
- （１）金属溶湯を噴霧して金属粉末を製造する過程にお
いて、同時にセラミクス粉末を噴霧することを特徴とす
る金属−セラミクス複合粉末の製造方法。 - （２）該セラミクス粉末の平均粒径は該金属粉末の平均
粒径と比べて少くとも１桁大きい「特許請求の範囲第（
１）項」に記載の金属−セラミクス複合粉末の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19380586A JPS6350403A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 金属−セラミクス複合粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19380586A JPS6350403A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 金属−セラミクス複合粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350403A true JPS6350403A (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16314061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19380586A Pending JPS6350403A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 金属−セラミクス複合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350403A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095151A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 水素貯蔵材料の製造方法およびハイブリッド粉末 |
| KR101113758B1 (ko) | 2009-05-12 | 2012-02-21 | 공주대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브(cnt) 분말을 이용한 금속기지 복합분말의 제조방법 |
| CN105568024A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法 |
| CN106694894A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-24 | 深圳微纳增材技术有限公司 | 一种高活性金属超细粉末制备装置及方法 |
| CN114406271A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-29 | 山东省科学院新材料研究所 | 一种纳米碳材料-金属复合材料宏量制备方法、装备与应用 |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP19380586A patent/JPS6350403A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095151A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 水素貯蔵材料の製造方法およびハイブリッド粉末 |
| KR101113758B1 (ko) | 2009-05-12 | 2012-02-21 | 공주대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브(cnt) 분말을 이용한 금속기지 복합분말의 제조방법 |
| CN105568024A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法 |
| CN106694894A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-24 | 深圳微纳增材技术有限公司 | 一种高活性金属超细粉末制备装置及方法 |
| CN114406271A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-29 | 山东省科学院新材料研究所 | 一种纳米碳材料-金属复合材料宏量制备方法、装备与应用 |
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