JP2672056B2 - Method and apparatus for producing metal powder - Google Patents
Method and apparatus for producing metal powderInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を旋回移動す
る冷却液層中に供給して金属粉末を製造する方法および
その装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a metal powder by supplying molten metal into a swirling cooling liquid layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】急冷凝固金属粉末は、結晶粒が微細で合
金元素も過飽和に含有させることができるので、急冷凝
固粉末によって形成された押出材や焼結材は、溶製材で
は具備することのない優れた材質特性を有し、機械部品
等の素材として注目されている。2. Description of the Related Art Since a rapidly solidified metal powder has fine crystal grains and can supersaturate alloying elements, an extruded material or a sintered material formed by the rapidly solidified powder should be included in a molten material. It has excellent material properties and is attracting attention as a material for machine parts.
【０００３】前記急冷凝固金属粉末の製造方法として、
特開平４−１７６０５号公報に開示されているように、
冷却用筒体の内周面に開口した冷却液供給流路から冷却
液を筒体内周面に沿って噴出供給し、該冷却用筒体の内
周面に旋回しながら流下する冷却液層を形成し、溶融金
属供給容器であるるつぼ内の溶融金属をるつぼの底部に
形成された溶湯ノズルから冷却液層に噴出供給し、これ
を旋回する冷却液層によって分断して急冷凝固した金属
粉末を得る方法がある。As a method for producing the rapidly solidified metal powder,
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-17605,
A cooling liquid is jetted and supplied along the inner peripheral surface of the cylindrical body from a cooling liquid supply passage opened on the inner peripheral surface of the cooling cylindrical body, and a cooling liquid layer flowing down while swirling to the inner peripheral surface of the cooling cylindrical body is formed. The molten metal in the crucible, which is the molten metal supply container, is jetted and supplied from the molten metal nozzle formed at the bottom of the crucible to the cooling liquid layer, which is divided by the swirling cooling liquid layer to rapidly solidify the metal powder. There is a way to get it.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記るつぼの溶湯ノズ
ルから噴出された溶融金属流は、細流状であるが、これ
を冷却液層によって分断しても、粉末の粒径に限度があ
り、微粉末が得難いという問題がある。本発明はかかる
問題に鑑みなされたもので、微粉末が容易に得られる急
冷凝固金属粉末の製造方法及びその装置を提供すること
を目的とする。The molten metal flow ejected from the melt nozzle of the crucible is in the form of a fine stream, but even if it is divided by the cooling liquid layer, the particle size of the powder is limited and There is a problem that it is difficult to obtain powder. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a rapidly solidified metal powder and an apparatus for the same, in which fine powder can be easily obtained.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の金属粉末の製造
方法は、冷却用筒体の内周面に沿って冷却液を噴出供給
し、該筒体の冷却液排出端側へ筒体内周面に沿って旋回
しながら移動する冷却液層を形成する工程と；前記冷却
液層の内面に到達するように噴出形成された筒状の非酸
化性ガス膜の内側の空間部に溶融金属を供給する工程
と；該溶融金属に冷却液層に指向するガスジェットを吹
き付けて分断すると共に分断された溶融金属を冷却液層
に供給する工程と；冷却液層中で凝固した金属粉末を含
む冷却液を筒体の冷却液排出端から外部へ排出する工程
とを含む。According to the method for producing metal powder of the present invention, the cooling liquid is jetted and supplied along the inner peripheral surface of the cooling cylinder, and the inner circumference of the cylinder is directed toward the cooling liquid discharge end side of the cylinder. A step of forming a cooling liquid layer that moves while swirling along a surface; and a molten metal in a space portion inside a tubular non-oxidizing gas film that is jetted and formed so as to reach the inner surface of the cooling liquid layer. Supplying; spraying a gas jet directed to the cooling liquid layer onto the molten metal to divide the molten metal and supplying the divided molten metal to the cooling liquid layer; cooling containing metal powder solidified in the cooling liquid layer Discharging the liquid from the cooling liquid discharge end of the cylinder to the outside.
【０００６】また、本発明の製造装置は、内周面に沿っ
て冷却液を噴出供給するための冷却液噴出流路が設けら
れた冷却用筒体と；前記冷却液噴出流路から噴出された
冷却液によって前記筒体の内周面に沿って旋回しながら
筒体の冷却液排出端側に移動するように形成された冷却
液層の内面に到達する筒状の非酸化性ガス膜を噴出する
ためのガス膜噴出手段と；前記非酸化性ガス膜の内側の
空間部に溶融金属を供給するための溶融金属供給手段
と；該溶融金属を分断すると共に分断された溶融金属を
冷却液層に供給するためのガスジェットを噴出するため
のガスジェット噴出手段と；前記冷却液噴出流路に冷却
液を供給するための冷却液供給手段とを備えている。Further, the manufacturing apparatus of the present invention comprises a cooling cylinder provided with a cooling liquid jet passage for jetting and supplying the cooling liquid along the inner peripheral surface; and a jetting from the cooling liquid jet passage. A cylindrical non-oxidizing gas film that reaches the inner surface of the cooling liquid layer formed so as to move to the cooling liquid discharge end side of the cylindrical body while swirling along the inner peripheral surface of the cylindrical body by the cooling liquid Gas film ejecting means for ejecting; molten metal supply means for supplying molten metal to the space inside the non-oxidizing gas film; cutting the molten metal and cooling the divided molten metal Gas jet ejection means for ejecting a gas jet for supplying to the layer; and cooling liquid supply means for supplying a cooling liquid to the cooling liquid ejection passage.
【０００７】[0007]
【作用】冷却用筒体の内周面に沿って冷却液噴出流路か
ら噴出供給された冷却液は、筒体の内周面に沿って旋回
しながら筒体の冷却液排出端開口に向って移動する。こ
の際、旋回時の遠心力の作用でほぼ一定内径の冷却液層
が筒体内周面に形成される。この冷却液層は常に新たに
供給される冷却液によって形成されるために一定の温度
が容易に維持される。The cooling liquid jetted and supplied from the cooling liquid jetting passage along the inner peripheral surface of the cooling cylinder is swirled along the inner peripheral surface of the cylindrical body toward the cooling liquid discharge end opening of the cylindrical body. To move. At this time, a cooling liquid layer having a substantially constant inner diameter is formed on the peripheral surface of the cylinder by the action of centrifugal force during the turning. Since this cooling liquid layer is always formed by a newly supplied cooling liquid, a constant temperature is easily maintained.
【０００８】溶融金属供給手段から供給された溶融金属
は、筒状の非酸化性ガス膜の内側においてガスジェット
噴出手段から噴出されたガスジェットが吹き付けられ
て、分断される。分断された溶融金属は、冷却液層に向
って飛散し、すべての溶滴が冷却液層内に確実に注入供
給される。従って、ガスジェットの流速、流量を制御す
ることにより、分断された溶滴の大きさを容易に調整す
ることができ、所期の急冷凝固微粉末を容易に得ること
ができる。しかも、分断された溶滴は、冷却液層の内面
に到達する非酸化性ガス膜の内部にあり、大気から遮断
された状態となっているため、酸化されにくい。The molten metal supplied from the molten metal supply means is divided by being blown with the gas jet ejected from the gas jet ejection means inside the cylindrical non-oxidizing gas film. The divided molten metal scatters toward the cooling liquid layer, and all droplets are surely injected and supplied into the cooling liquid layer. Therefore, by controlling the flow velocity and flow rate of the gas jet, the size of the divided droplets can be easily adjusted, and the desired rapidly solidified fine powder can be easily obtained. Moreover, the separated droplets are inside the non-oxidizing gas film that reaches the inner surface of the cooling liquid layer and are in a state of being shielded from the atmosphere, so that they are not easily oxidized.
【０００９】冷却液層内で凝固した金属粉末は、冷却液
と共に冷却用筒体の冷却液排出端開口から連続的に排出
される。The metal powder solidified in the cooling liquid layer is continuously discharged together with the cooling liquid through the cooling liquid discharge end opening of the cooling cylinder.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は実施例に係る金属粉末製造装置を示し
ており、内周面に冷却液層9 を形成するための冷却用筒
体1 と、前記冷却液層9 の内側に細流状の溶融金属31を
流下供給するための溶融金属供給手段であるるつぼ15
と、前記細流状溶融金属25を無数の溶滴に分断すると共
に該溶滴を大気から遮断して冷却液層9 に供給するため
の複合ノズル23と、前記筒体1 に冷却液を供給するため
の手段であるポンプ7とを備えている。EXAMPLE FIG. 1 shows a metal powder manufacturing apparatus according to an example, in which a cooling cylinder 1 for forming a cooling liquid layer 9 on an inner peripheral surface and a trickle shape inside the cooling liquid layer 9 are provided. Crucible 15 which is a molten metal supply means for supplying the molten metal 31 of
And a composite nozzle 23 for dividing the trickle molten metal 25 into innumerable droplets and for shielding the droplets from the atmosphere to supply them to the cooling liquid layer 9, and supplying the cooling liquid to the cylindrical body 1. And a pump 7, which is a means for
【００１１】前記筒体1 は円筒形状であり、筒体軸心が
鉛直方向に対して傾斜してに設置されており、その上端
開口には環状蓋2 が取り付けられ、該蓋2 の中心部には
溶融金属を該筒体1 の内部に流下供給するための開口部
3 が形成されている。また、冷却用筒体1 の上部には、
冷却液噴出流路5 が周方向等間隔に複数個形成され、該
流路5 の出口 (吐出口) は筒体1 内周面に沿って接線方
向から冷却液を噴出供給できるように開口されている。
前記流路5 の開口部における中心線は、筒体軸心に直交
する平面に対して 0〜20゜程度斜め下方に設定されてい
る。冷却液噴出流路5 の入口は、ポンプ7 を介してタン
ク8 に配管接続されている。従って、タンク8 内の冷却
液をポンプ7 によって吸い揚げて冷液噴出流路5 から筒
体1 内周面側に噴出供給すると、冷却用筒体1 の内周面
に、該内周面に沿って旋回しながら流下する冷却液層9
が形成される。タンク8 には、図示省略の補給用の冷却
液供給管が設けられ、またタンク8 内や循環流路の途中
に冷却器を適宜介在させてもよい。冷却液としては一般
に水が使用される。冷却能に優れ、低コストだからであ
る。水のほか、油などの加熱した金属の急冷処理に使用
される液体が使用される場合もある。尚、水を用いる場
合、水中の溶存酸素を除去したものを使用するのが望ま
しい。酸素の除去処理装置は市販されており、人手容易
である。The cylindrical body 1 has a cylindrical shape, and the axis of the cylindrical body is installed so as to be inclined with respect to the vertical direction. An annular lid 2 is attached to an upper end opening of the cylindrical body 1. Is an opening for supplying the molten metal to the inside of the cylindrical body 1 by flowing it down.
3 is formed. In addition, at the top of the cooling cylinder 1,
A plurality of cooling liquid ejection flow paths 5 are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the outlets (discharge ports) of the flow paths 5 are opened along the inner peripheral surface of the cylindrical body 1 so as to eject and supply the cooling liquid from the tangential direction. ing.
The center line of the opening of the flow path 5 is set at an angle of about 0 to 20 ° below the plane orthogonal to the axis of the cylinder. The inlet of the cooling liquid jetting channel 5 is connected to the tank 8 by a pipe via a pump 7. Therefore, when the cooling liquid in the tank 8 is sucked up by the pump 7 and jetted and supplied from the cold liquid jetting passage 5 to the inner peripheral surface side of the cylinder 1, the inner peripheral surface of the cooling cylinder 1 is Coolant layer 9 flowing down while swirling along
Is formed. The tank 8 is provided with a supply coolant supply pipe (not shown), and a cooler may be appropriately provided in the tank 8 or in the middle of the circulation flow path. Water is generally used as the cooling liquid. This is because it has excellent cooling performance and low cost. In addition to water, a liquid used for quenching a heated metal such as oil may be used. When water is used, it is desirable to use water from which dissolved oxygen has been removed. A device for removing oxygen is commercially available and is easy to man.
【００１２】冷却用筒体1 の内周面下部には、冷却液層
9 の層厚を調整するための層厚調整用リング10がボルト
によって着脱、交換自在に取付けられている。このリン
グ10によって冷却液の流下速度が抑えられて略一定内径
の冷却液層9 が少ない流量で容易に形成される。冷却用
筒体1 の冷却液排出端である下端開口には漏斗状の粉末
回収容器12が取付けられており、その底部に排出管13が
設けられ、該排出管13は流量調整弁14を介して前記タン
ク8 に配管接続されている。At the lower part of the inner peripheral surface of the cooling cylinder 1, a cooling liquid layer is formed.
A layer thickness adjusting ring 10 for adjusting the layer thickness of 9 is detachably attached by bolts and is exchangeably attached. The flow rate of the cooling liquid is suppressed by the ring 10, and the cooling liquid layer 9 having a substantially constant inner diameter is easily formed with a small flow rate. A funnel-shaped powder recovery container 12 is attached to the lower end opening which is the cooling liquid discharge end of the cooling cylinder 1, and a discharge pipe 13 is provided at the bottom of the funnel-shaped powder recovery container 13. And is connected to the tank 8 by piping.
【００１３】冷却用筒体1 の上方に配置された溶融金属
供給手段であるるつぼ15は黒鉛や窒化珪素等の耐火物で
形成され、有底円筒状のるつぼ本体16と、該るつぼ本体
16の上端開口を閉塞する蓋体17とを備えている。るつぼ
本体16の外周には加熱用の誘導コイル18が設けられ、る
つぼ本体16の底部には、上下方向に貫通状のノズル孔20
が形成され、該ノズル孔20は環状蓋2 の開口部3 に指向
している。また、るつぼ15の蓋体17には、Ａr やＮ2 等
の不活性ガスの圧媒や圧送された溶融金属を注入するた
めの注入孔21が形成され、該注入孔21から不活性ガス等
を加圧注入することにより、るつぼ15内の溶融金属30が
ノズル孔20から開口部3 を介して冷却液層9 の内面に向
かって噴出される。A crucible 15 serving as a molten metal supply means arranged above the cooling cylinder 1 is made of a refractory material such as graphite or silicon nitride, and has a bottomed cylindrical crucible body 16 and a crucible body.
And a lid 17 that closes the upper end opening of 16. An induction coil 18 for heating is provided on the outer periphery of the crucible body 16, and a nozzle hole 20 penetrating in the vertical direction is provided at the bottom of the crucible body 16.
And the nozzle hole 20 is directed to the opening 3 of the annular lid 2. In addition, a lid 17 of the crucible 15 is provided with an injection hole 21 for injecting a pressure medium of an inert gas such as Ar or N 2 or a molten metal that has been pumped, and the inert gas or the like is introduced from the injection hole 21. The molten metal 30 in the crucible 15 is jetted from the nozzle hole 20 toward the inner surface of the cooling liquid layer 9 through the opening 3 by injecting the liquid under pressure.
【００１４】前記開口部3 から冷却液層9 の内側空間上
部にかけて、その中心軸が前記溶融金属流の中心線に一
致するように前記複合ノズル23が設置されている。該複
合ノズル23は、図２に示すように、ノズル本体41の上部
にボルトによってシールリング42を介して気密に取り付
けられた上部材43と、ノズル本体41下部にシールリング
44を介してネジ結合された下部材45とで構成され、複合
ノズル23の中心線に沿って上下方向に貫通する溶湯流下
孔46が開設されている。前記本体41の下面には、複合ノ
ズル23の中心を中心とする同心円上にほぼ等間隔で多数
のジェットノズル27が開口している。該ノズル27は本体
内部に形成された環状の第一ガス室47に連通し、それら
の中心線は複合ノズル23の下方中心線上で交差する逆円
錐形状とされている。一方、ノズル本体41の下部外周面
は切頭逆円錐面で形成されており、その仮想上の頂点は
前記ジェットノズル27の中心線の交点よりも下方で、冷
却液層9 内に位置している。そして、該外周面と下部材
45の内周面との間にスリットノズル25が形成されてお
り、該スリットノズル25は、ノズル本体41と下部材45と
の間に形成された第二ガス室48に連通している。前記上
部材43、下部材45には第一ガス供給管49、第二ガス供給
管50が接続されており、これらのガス供給管49,50 は前
記第一, 第二ガス室47,48 に各々連通している。前記ガ
ス供給管49,50には、アルゴンガスや窒素ガス等の通常
のガスアトマイズ法で使用される不活性ガス、非酸化性
ガスの圧縮ガスが供給される。From the opening 3 to the upper part of the inner space of the cooling liquid layer 9, the composite nozzle 23 is installed so that its central axis coincides with the center line of the molten metal flow. As shown in FIG. 2, the compound nozzle 23 includes an upper member 43 which is hermetically attached to the upper portion of a nozzle body 41 by a bolt via a seal ring 42, and a seal ring which is attached to a lower portion of the nozzle body 41.
A lower member 45, which is screwed via 44, is provided with a molten metal lowering hole 46 that penetrates vertically along the center line of the composite nozzle 23. On the lower surface of the main body 41, a large number of jet nozzles 27 are opened at substantially equal intervals on a concentric circle centered on the center of the composite nozzle 23. The nozzle 27 communicates with an annular first gas chamber 47 formed inside the main body, and their center lines are in the shape of an inverted cone intersecting on the lower center line of the compound nozzle 23. On the other hand, the lower outer peripheral surface of the nozzle body 41 is formed by a truncated truncated conical surface, and its virtual apex is located below the intersection of the center lines of the jet nozzles 27 and located in the cooling liquid layer 9. There is. And the outer peripheral surface and the lower member
A slit nozzle 25 is formed between the inner peripheral surface of 45 and the slit nozzle 25, and the slit nozzle 25 communicates with a second gas chamber 48 formed between the nozzle body 41 and the lower member 45. A first gas supply pipe 49 and a second gas supply pipe 50 are connected to the upper member 43 and the lower member 45, and these gas supply pipes 49, 50 are connected to the first and second gas chambers 47, 48. They are in communication with each other. The gas supply pipes 49, 50 are supplied with a compressed gas such as an argon gas or a nitrogen gas, which is an inert gas or a non-oxidizing gas used in a normal gas atomizing method.
【００１５】前記構成において、金属粉末を製造するに
は、先ず、ポンプ7 を作動させて、筒体1 内周面に冷却
液層9 を形成する。次に、第一ガス供給管49、第二ガス
供給管50に不活性ガス等の圧縮ガスを供給する。これに
よって、ガス膜噴出手段であるスリットノズル25から冷
却液層9 の内面に到達する逆円錐筒状の非酸化性ガス膜
24が噴出形成されると共にガスジェット噴出手段である
多数のジェットノズル27から噴出された多数のガスジェ
ット26によって逆円錐形状のジェット集合体が形成され
る。前記ガスジェット26の交差角は55°〜75°程度がよ
い。また、通常、第一ガス供給管49へ供給する圧縮ガス
の圧力は10〜15kg／cm2 程度であり、一方第二ガス供給
管50へ供給する圧縮ガスの圧力は5 〜20kg／cm2 程度で
ある。In the above structure, in order to produce the metal powder, first, the pump 7 is operated to form the cooling liquid layer 9 on the inner peripheral surface of the cylindrical body 1. Next, a compressed gas such as an inert gas is supplied to the first gas supply pipe 49 and the second gas supply pipe 50. As a result, an inverted conical cylindrical non-oxidizing gas film that reaches the inner surface of the cooling liquid layer 9 from the slit nozzle 25, which is the gas film ejecting means.
24 is jetted and formed, and a large number of gas jets 26 jetted from a large number of jet nozzles 27, which are gas jet jetting means, form an inverted conical jet aggregate. The crossing angle of the gas jet 26 is preferably about 55 ° to 75 °. Also, usually, the pressure of the compressed gas supplied to the first gas supply pipe 49 is about 10-15 kg / cm 2, whereas the pressure of the compressed gas supplied to the second gas supply pipe 50 is about 5 to 20 kg / cm 2 Is.
【００１６】この状態で、るつぼ15の注入孔21から不活
性ガス等を加圧注入し、るつぼ15内の溶融金属30をノズ
ル孔20から逆円錐形状のジェット集合体の交点に向けて
に噴出する。ここで、細流状溶融金属31にガスジェット
26が吹き付けられ、該溶融金属31が分断されると共に分
断された溶滴は冷却液層9 に向けて飛散される。この飛
散された溶滴は、非酸化性ガス膜24によって大気から遮
断された状態で、旋回しながら流下する冷却液層9 内に
注入され、急冷凝固されて金属粉末が製造される。In this state, an inert gas or the like is pressure-injected from the injection hole 21 of the crucible 15 and the molten metal 30 in the crucible 15 is ejected from the nozzle hole 20 toward the intersection of the inverted conical jet aggregates. To do. Here, the gas jet to the trickle molten metal 31
26 is sprayed, the molten metal 31 is divided, and the divided droplets are scattered toward the cooling liquid layer 9. The scattered droplets are, while being shielded from the atmosphere by the non-oxidizing gas film 24, injected into the cooling liquid layer 9 flowing down while swirling and rapidly solidified to produce metal powder.
【００１７】この場合、ガスジェット26と溶融金属31と
の衝突部から冷却液層9 までの距離を適宜設定すること
により、粉末粒子の形状を球形から偏平な不定形まで変
化させることができる。すなわち、冷却液層9までの距
離を短くすると、ガスジェット26によって分断された溶
滴は、その表面に凝固殻を形成する前に冷却液層9 中に
注入され、冷却液層9によって再分断されるため、微細
な不定形粉末が得られる。一方、前記距離を十分とる
と、溶滴の表面に凝固殻が形成されるため、冷却液層9
に注入されても、ほぼ球形を保つことができる。In this case, by appropriately setting the distance from the collision portion between the gas jet 26 and the molten metal 31 to the cooling liquid layer 9, the shape of the powder particles can be changed from a spherical shape to a flat amorphous shape. That is, when the distance to the cooling liquid layer 9 is shortened, the droplets divided by the gas jet 26 are injected into the cooling liquid layer 9 before the solidified shell is formed on the surface of the droplet, and are re-divided by the cooling liquid layer 9. Therefore, a fine amorphous powder is obtained. On the other hand, if the distance is set sufficiently, a solidified shell is formed on the surface of the droplet, so that the cooling liquid layer 9
Even if it is injected into, it can maintain a nearly spherical shape.
【００１８】そして、冷却液層9 中の金属粉末は、冷却
液と共に旋回しながら層厚調整用リング10を越えて流下
し、筒体1 の下端開口に設けられた粉末回収容器12を介
して、タンク8 側に排出され、タンク8 の上部に取り付
け取り外し自在に設置された網かご28内に収容される。
一方、冷却液はタンク内に回収されて循環使用される。Then, the metal powder in the cooling liquid layer 9 flows down along the cooling liquid over the layer thickness adjusting ring 10 while swirling, and through the powder recovery container 12 provided at the lower end opening of the cylindrical body 1. , Is discharged to the side of the tank 8 and is housed in a net basket 28 that is detachably installed on the upper part of the tank 8.
On the other hand, the cooling liquid is recovered in the tank and circulated for use.
【００１９】尚、流量調整弁14の開閉を適宜調整するこ
とにより、冷却液を排出管13内に満たした状態で排出す
ることができる。この場合、筒体1 の底部からガスの流
出を阻止することができ、筒体1 の冷却液層9 の内側の
空間部に、非酸化性ガス膜24やガスジェット26を形成し
た後のガスを充満させることができる。前記実施例で
は、冷却用筒体として円筒状のものを示したが、これに
限らず、内周面が冷却液の移動方向に沿って漸次縮径す
る回転対称面で形成された形状、例えば漏斗形状として
もよい。回転放物面によってラッパ形状とした場合、層
厚調整用フランジを取付けなくても、一定内径の冷却液
層を形成することができる。また、冷却用筒体は、図例
では、その筒体軸心が斜め方向となるように配置したも
のを示したが、これに限るものではなく、冷却水の噴出
速度が十分で筒体内周面に遠心力の作用で冷却液層9 が
形成される限り、筒体軸心の方向は問わない。By appropriately adjusting the opening and closing of the flow rate adjusting valve 14, the cooling liquid can be discharged while the discharge pipe 13 is filled. In this case, the gas can be prevented from flowing out from the bottom of the cylinder 1, and the gas after the non-oxidizing gas film 24 and the gas jet 26 are formed in the space inside the cooling liquid layer 9 of the cylinder 1. Can be filled. In the above-mentioned embodiment, although the cylindrical one is shown as the cooling cylinder, the shape is not limited to this, and the inner peripheral surface is formed by a rotationally symmetric surface whose diameter is gradually reduced along the moving direction of the cooling liquid, for example, It may be funnel-shaped. When the trumpet shape is formed by the paraboloid of revolution, a cooling liquid layer having a constant inner diameter can be formed without attaching a layer thickness adjusting flange. Further, in the example shown in the figure, the cooling cylinder is shown so that the axis of the cylinder is arranged in an oblique direction, but it is not limited to this. The direction of the axis of the cylinder does not matter as long as the cooling liquid layer 9 is formed on the surface by the action of centrifugal force.
【００２０】また、実施例では、ガスジェット噴出手段
として、逆円錐形状に集合する線状のガスジェット26を
噴出する多数のジェットノズル27を用いたが、逆円錐形
状の面状ガスジェットを形成するようなスリットノズル
を用いててもよい。また、実施例では、層厚調整用リン
グ10はその上面がテーパ面で形成されているが、これに
限らず、例えば平坦面あるいはリング上端外周縁から下
端内周縁にかけて漸次縮径する流線形曲面で形成しても
よい。また、層厚調整用リングの設置数も一個に限ら
ず、複数個でもよい。Further, in the embodiment, as the gas jet ejecting means, a large number of jet nozzles 27 for ejecting linear gas jets 26 gathering in an inverted conical shape are used. However, a planar conical gas jet is formed. Such a slit nozzle may be used. Further, in the embodiment, the ring thickness adjusting ring 10 has an upper surface formed as a tapered surface, but the present invention is not limited to this. For example, a flat surface or a streamlined curved surface whose diameter gradually decreases from the upper outer peripheral edge to the lower inner peripheral edge of the ring. You may form with. Further, the number of layer thickness adjusting rings provided is not limited to one, but may be plural.
【００２１】また、 るつぼ15内の溶融金属30は、圧媒
を作用させて加圧することによりノズル孔20から噴出し
たが、圧媒を作用させることなく、溶融金属30自体に作
用する重力 (自重) により、ノズル孔20から噴出 (流
出) するようにしてもよい。また、本発明の製造対象で
ある粉末の材質は、アルミニウム又はその合金等の低融
点金属に限らず、チタニウム、ニッケル、鉄又はそれら
の合金等の高融点金属をも含み、特に制限されない。Further, the molten metal 30 in the crucible 15 was ejected from the nozzle hole 20 by applying a pressure medium to pressurize it. However, gravity (self-weight) acting on the molten metal 30 itself without applying the pressure medium. It is also possible to eject (outflow) from the nozzle hole 20 by Further, the material of the powder to be manufactured by the present invention is not limited to low melting point metals such as aluminum or its alloys, but also includes high melting point metals such as titanium, nickel, iron or alloys thereof, and is not particularly limited.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、冷
却用筒体の内周面に形成された冷却液層の内面に到達す
る筒状の非酸化性ガス膜を噴出形成し、その内側の空間
部に溶融金属を供給し、該溶融金属に冷却液層に指向す
るガスジェットを吹き付けて分断すると共に分断された
溶融金属を冷却液層に供給するので、ガスジェットの流
速、流量を制御することにより、分断された溶滴の大き
さを容易に調整することができ、所期の急冷凝固微粉末
を容易に得ることができる。しかも、分断された溶滴
は、冷却液層の内面に到達すまで非酸化性ガス膜の内部
にあるため、大気から遮断され、酸化されにくく、高品
質の金属粉末が得られる。As described above, according to the present invention, a cylindrical non-oxidizing gas film that reaches the inner surface of the cooling liquid layer formed on the inner peripheral surface of the cooling cylinder is jetted and formed. The molten metal is supplied to the inner space, and the molten metal is sprayed with a gas jet directed to the cooling liquid layer to divide the molten metal and the divided molten metal is supplied to the cooling liquid layer. By controlling, the size of the separated droplet can be easily adjusted, and the desired rapidly solidified fine powder can be easily obtained. Moreover, since the separated droplets are inside the non-oxidizing gas film until they reach the inner surface of the cooling liquid layer, they are shielded from the atmosphere and are not easily oxidized, and high-quality metal powder is obtained.
【図１】実施例に係る金属粉末製造装置の要部断面図で
ある。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a metal powder manufacturing apparatus according to an embodiment.
【図２】実施例に係る複合ノズルの要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts of a composite nozzle according to an example.
１ 冷却用筒体 ５ 冷却液噴出流路 ７ ポンプ（冷却液供給手段） ９ 冷却液層 15 るつぼ (溶融金属供給手段) 24 非酸化性ガス膜 25 スリットノズル( ガス膜噴出手段 ) 26 ガスジェット 27 ジェットノズル (ガスジェット噴出手段) 30 溶融金属 31 溶融金属 1 Cooling Cylindrical Body 5 Coolant Discharge Jet Flow Path 7 Pump (Coolant Supply Means) 9 Coolant Layer 15 Crucible (Melted Metal Supply Means) 24 Non-Oxidizing Gas Film 25 Slit Nozzle (Gas Film Discharge Means) 26 Gas Jet 27 Jet nozzle (gas jet ejection means) 30 Molten metal 31 Molten metal
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−98758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−41707（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−39368（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−33109（ＪＰ，Ｂ２)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-49-98758 (JP, A) JP-A-61-41707 (JP, A) JP-B-61-39368 (JP, B2) JP-B-53-33109 (JP , B2)
Claims (2)
出供給し、該筒体の冷却液排出端側へ筒体内周面に沿っ
て旋回しながら移動する冷却液層を形成する工程と；前
記冷却液層の内面に到達するように噴出形成された筒状
の非酸化性ガス膜の内側の空間部に溶融金属を供給する
工程と；該溶融金属に冷却液層に指向するガスジェット
を吹き付けて分断すると共に分断された溶融金属を冷却
液層に供給する工程と；冷却液層中で凝固した金属粉末
を含む冷却液を筒体の冷却液排出端から外部へ排出する
工程とを含むことを特徴とする金属粉末製造方法。1. A cooling liquid layer is formed by jetting and supplying a cooling liquid along the inner peripheral surface of a cooling cylinder, and moving toward the cooling liquid discharge end of the cylindrical body while swirling along the peripheral surface of the cylinder. A step of: supplying molten metal to a space inside a tubular non-oxidizing gas film formed so as to reach the inner surface of the cooling liquid layer; and directing the molten metal to the cooling liquid layer A step of spraying a gas jet for cutting and supplying the cut molten metal to the cooling liquid layer; discharging the cooling liquid containing the metal powder solidified in the cooling liquid layer to the outside from the cooling liquid discharge end of the cylinder. A method for producing a metal powder, comprising:
めの冷却液噴出流路が設けられた冷却用筒体と；前記冷
却液噴出流路から噴出された冷却液によって前記筒体の
内周面に沿って旋回しながら筒体の冷却液排出端側に移
動するように形成された冷却液層の内面に到達する筒状
の非酸化性ガス膜を噴出するためのガス膜噴出手段と；
前記非酸化性ガス膜の内側の空間部に溶融金属を供給す
るための溶融金属供給手段と；該溶融金属を分断すると
共に分断された溶融金属を冷却液層に供給するためのガ
スジェットを噴出するためのガスジェット噴出手段と；
前記冷却液噴出流路に冷却液を供給するための冷却液供
給手段とを備えていることを特徴とする金属粉末製造装
置。2. A cooling cylinder provided with a cooling liquid jetting passage for jetting and supplying a cooling liquid along an inner peripheral surface; and the tubular body by the cooling liquid jetted from the cooling liquid jetting passage. Gas film ejection for ejecting a cylindrical non-oxidizing gas film reaching the inner surface of the cooling liquid layer formed so as to move to the cooling liquid discharge end side of the cylindrical body while swirling along the inner peripheral surface of Means;
Molten metal supply means for supplying molten metal to the space inside the non-oxidizing gas film; and jetting a gas jet for dividing the molten metal and supplying the divided molten metal to the cooling liquid layer. Gas jet ejecting means for
A metal powder manufacturing apparatus comprising: a cooling liquid supply means for supplying the cooling liquid to the cooling liquid jetting channel.
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| JP3-134349 | 1991-06-05 | ||
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1992
- 1992-05-27 JP JP13536892A patent/JP2672056B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH05148515A (en) | 1993-06-15 |
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