JP2905402B2 - 複合粉末の製造方法 - Google Patents
複合粉末の製造方法Info
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- JP2905402B2 JP2905402B2 JP6143552A JP14355294A JP2905402B2 JP 2905402 B2 JP2905402 B2 JP 2905402B2 JP 6143552 A JP6143552 A JP 6143552A JP 14355294 A JP14355294 A JP 14355294A JP 2905402 B2 JP2905402 B2 JP 2905402B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
- C22C1/1042—Alloys containing non-metals starting from a melt by atomising
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属粉末粒子に他の金属
粒子や硬質化合物粒子を結合した複合粉末の製造方法に
関する。
粒子や硬質化合物粒子を結合した複合粉末の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】比較的小形で高精度が要求される機械部
品の好適な製造方法として、焼結法がある。この方法
は、原料金属粉末を所定形状に圧縮成形した後、粉末成
形体を一体的に焼結するものである。焼結法によると、
基地金属粉末とＷＣ、Ａｌ2 Ｏ3等の機能向上材粉末と
を混合し、この混合粉末の圧縮成形体を焼結することに
より基地金属中に機能向上材粉末が分散埋入した、耐摩
耗性、耐熱性等の諸機能が向上した複合材が容易に得ら
れる。
品の好適な製造方法として、焼結法がある。この方法
は、原料金属粉末を所定形状に圧縮成形した後、粉末成
形体を一体的に焼結するものである。焼結法によると、
基地金属粉末とＷＣ、Ａｌ2 Ｏ3等の機能向上材粉末と
を混合し、この混合粉末の圧縮成形体を焼結することに
より基地金属中に機能向上材粉末が分散埋入した、耐摩
耗性、耐熱性等の諸機能が向上した複合材が容易に得ら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基地金
属と機能向上材との比重差により機能向上材粉末が偏析
し易いため、焼結材に歪が生じ易く、寸法精度が安定せ
ず、均質な複合焼結材が得られ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、寸法安定
性、均質性に優れた複合材を得るための原料粉末の好適
な製造方法を提供することを目的とする。
属と機能向上材との比重差により機能向上材粉末が偏析
し易いため、焼結材に歪が生じ易く、寸法精度が安定せ
ず、均質な複合焼結材が得られ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、寸法安定
性、均質性に優れた複合材を得るための原料粉末の好適
な製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の複合粉末の製造
方法は、溶融金属収容容器の底部に設けられた溶湯ノズ
ル内に同心状に粉末供給管を配設し、該粉末供給管から
機能向上材粉末を流出すると共に前記溶湯ノズルから溶
融金属を流出することにより中心部に機能向上材粉末を
有する溶融金属流を形成し、該溶融金属流を粉化する。
方法は、溶融金属収容容器の底部に設けられた溶湯ノズ
ル内に同心状に粉末供給管を配設し、該粉末供給管から
機能向上材粉末を流出すると共に前記溶湯ノズルから溶
融金属を流出することにより中心部に機能向上材粉末を
有する溶融金属流を形成し、該溶融金属流を粉化する。
【０００５】
【作用】機能向上材粉末は溶融金属に包み込まれた状態
で溶湯ノズルから流出するので、溶湯ノズルに詰まりが
生じ難い。また、中心部に機能向上材粉末を有する溶融
金属流は噴霧媒体に当たった際に機能向上材粉末と溶融
金属とが混合状態になると共に粉化される。その結果、
金属粒子に機能向上材粉末の粒子が付着乃至埋入した複
合粉末が得られる。
で溶湯ノズルから流出するので、溶湯ノズルに詰まりが
生じ難い。また、中心部に機能向上材粉末を有する溶融
金属流は噴霧媒体に当たった際に機能向上材粉末と溶融
金属とが混合状態になると共に粉化される。その結果、
金属粒子に機能向上材粉末の粒子が付着乃至埋入した複
合粉末が得られる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明を実施するための複合粉末製造
装置であり、アトマイズノズル装置１０と、その上方に
設けられた機能向上材粉末及び溶融金属をアトマイズノ
ズル装置１０に供給するための溶融金属収容容器１とを
備えている。前記溶融金属収容容器１は、黒鉛等の耐熱
材で形成された容器本体２と、該容器本体２の上部開口
を気密に閉塞する上蓋３と、該上蓋３を上下方向に貫通
して挿着された粉末供給管４を備えている。前記容器本
体２の底部には溶湯ノズル６が付設されており、該溶湯
ノズル６の中心線に同心状に前記粉末供給管４が設けら
れており、粉末供給管４の下端の細管部７が溶湯ノズル
６の内部を貫通して下方に突出している。一方、前記上
蓋３には容器本体２内に連通する加圧ガス供給管８が付
設されている。尚、容器本体２の外周部に高周波コイル
等の加熱手段を付設してもよい。
装置であり、アトマイズノズル装置１０と、その上方に
設けられた機能向上材粉末及び溶融金属をアトマイズノ
ズル装置１０に供給するための溶融金属収容容器１とを
備えている。前記溶融金属収容容器１は、黒鉛等の耐熱
材で形成された容器本体２と、該容器本体２の上部開口
を気密に閉塞する上蓋３と、該上蓋３を上下方向に貫通
して挿着された粉末供給管４を備えている。前記容器本
体２の底部には溶湯ノズル６が付設されており、該溶湯
ノズル６の中心線に同心状に前記粉末供給管４が設けら
れており、粉末供給管４の下端の細管部７が溶湯ノズル
６の内部を貫通して下方に突出している。一方、前記上
蓋３には容器本体２内に連通する加圧ガス供給管８が付
設されている。尚、容器本体２の外周部に高周波コイル
等の加熱手段を付設してもよい。
【０００７】前記アトマイズノズル装置１０は、リング
状のノズル本体１１の上部にシールリング（図示省略）
を介して上蓋１２が気密に取り付けられており、該ノズ
ル本体１１及び上蓋１２の中心線に沿って上下方向に貫
通する中央孔１３が開設されている。前記ノズル本体１
１の下面傾斜部には、ノズル本体１１の中心線を中心と
する同心円上にほぼ等間隔で多数のノズル孔１４が開口
している。該ノズル孔１４はノズル本体１１の内部に形
成された環状の媒体均圧室１５に連通しており、該媒体
均圧室１５に連通する噴霧媒体供給管１６が前記本体１
１に接続されている。尚、媒体としては、アルゴンや窒
素等の通常のガスアトマイズ法で使用される不活性ガ
ス、非酸化性ガスが使用されるが、場合によっては水等
の液体でも適用可能である。
状のノズル本体１１の上部にシールリング（図示省略）
を介して上蓋１２が気密に取り付けられており、該ノズ
ル本体１１及び上蓋１２の中心線に沿って上下方向に貫
通する中央孔１３が開設されている。前記ノズル本体１
１の下面傾斜部には、ノズル本体１１の中心線を中心と
する同心円上にほぼ等間隔で多数のノズル孔１４が開口
している。該ノズル孔１４はノズル本体１１の内部に形
成された環状の媒体均圧室１５に連通しており、該媒体
均圧室１５に連通する噴霧媒体供給管１６が前記本体１
１に接続されている。尚、媒体としては、アルゴンや窒
素等の通常のガスアトマイズ法で使用される不活性ガ
ス、非酸化性ガスが使用されるが、場合によっては水等
の液体でも適用可能である。
【０００８】前記ノズル孔１４の各中心線は、図２に示
すように、ノズル本体１１の下方でその中心線の回りに
仮想した小円に接するように一定の角度で捩じれるよう
に設定されている。従って、かかるノズル孔１４から噴
霧媒体を噴出すると、噴霧媒体のジェット２０の集合体
である、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。前
記製造装置を用いて、複合粉末を製造するには、まず、
噴霧媒体供給管１６から例えばＡｒや窒素等の不活性ガ
スを媒体均圧室１５に加圧供給する。これによって、多
数のノズル孔１４から不活性ガスのジェット２０が噴出
され、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。
すように、ノズル本体１１の下方でその中心線の回りに
仮想した小円に接するように一定の角度で捩じれるよう
に設定されている。従って、かかるノズル孔１４から噴
霧媒体を噴出すると、噴霧媒体のジェット２０の集合体
である、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。前
記製造装置を用いて、複合粉末を製造するには、まず、
噴霧媒体供給管１６から例えばＡｒや窒素等の不活性ガ
スを媒体均圧室１５に加圧供給する。これによって、多
数のノズル孔１４から不活性ガスのジェット２０が噴出
され、渦巻き状のジェットカーテンが形成される。
【０００９】そして、溶融金属収容容器１に必要に応じ
て加圧ガス供給管８よりアルゴンガス等の不活性ガスを
圧送し、溶融金属収容容器１内の溶融金属２３を溶湯ノ
ズル６から流下すると共に粉末供給管４から機能向上材
粉末２２を定量供給する。粉末の供給は、自由落下や気
流搬送によることができる。機能向上材粉末としては、
通常、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、ＷＣ、ＶＣ等の高融点硬質
化合物の数十μｍ以下の粉末が使用される。これによ
り、中心部に機能向上材粉末を有する溶融金属流２１が
形成され、下方に流下する。
て加圧ガス供給管８よりアルゴンガス等の不活性ガスを
圧送し、溶融金属収容容器１内の溶融金属２３を溶湯ノ
ズル６から流下すると共に粉末供給管４から機能向上材
粉末２２を定量供給する。粉末の供給は、自由落下や気
流搬送によることができる。機能向上材粉末としては、
通常、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、ＷＣ、ＶＣ等の高融点硬質
化合物の数十μｍ以下の粉末が使用される。これによ
り、中心部に機能向上材粉末を有する溶融金属流２１が
形成され、下方に流下する。
【００１０】溶融金属流２１は前記アトマイズノズル装
置１０の中央孔１３を下方に流下し、ジェットカーテン
の最縮径部で粉化される。この際、機能向上材粉末２２
は溶融金属と混合状態となって粉化され、金属粉末粒子
に機能向上材粉末粒子が付着、埋入した複合粉末が得ら
れる。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重
分離しないため、焼結原料や熱間押出等の塑性加工原料
として用いることにより、均質な焼結材、押出材等が得
られる。
置１０の中央孔１３を下方に流下し、ジェットカーテン
の最縮径部で粉化される。この際、機能向上材粉末２２
は溶融金属と混合状態となって粉化され、金属粉末粒子
に機能向上材粉末粒子が付着、埋入した複合粉末が得ら
れる。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重
分離しないため、焼結原料や熱間押出等の塑性加工原料
として用いることにより、均質な焼結材、押出材等が得
られる。
【００１１】前記実施例では、ジェットカーテンとし
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１１の中心線上の一点で各ジェットが交差する、逆
円錐形状のものでもよい。また、アトマイズノズル装置
１の下方には粉化された複合粉末を冷却するための冷却
用チャンバーを付設してもよい。また、噴霧媒体として
ガスを用いた場合、粉化した溶滴を旋回水流法により再
分断し、急冷してもよい。あるいは、前記中心部に機能
向上材粉末を有する溶融金属流を旋回水流法により直接
粉化してもよい。旋回水流法とは、特開平４−１７６０
５号公報に開示されているように、冷却用筒体の内周面
に沿って冷却液を噴出供給し、該内周面に旋回しながら
流下する冷却液層を形成し、該冷却液層に溶融金属を供
給し、旋回流のエネルギーにより溶融金属を分断すると
共に急冷凝固する方法である。
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１１の中心線上の一点で各ジェットが交差する、逆
円錐形状のものでもよい。また、アトマイズノズル装置
１の下方には粉化された複合粉末を冷却するための冷却
用チャンバーを付設してもよい。また、噴霧媒体として
ガスを用いた場合、粉化した溶滴を旋回水流法により再
分断し、急冷してもよい。あるいは、前記中心部に機能
向上材粉末を有する溶融金属流を旋回水流法により直接
粉化してもよい。旋回水流法とは、特開平４−１７６０
５号公報に開示されているように、冷却用筒体の内周面
に沿って冷却液を噴出供給し、該内周面に旋回しながら
流下する冷却液層を形成し、該冷却液層に溶融金属を供
給し、旋回流のエネルギーにより溶融金属を分断すると
共に急冷凝固する方法である。
【００１２】尚、複合粉末の製造方法として、タンディ
ッシュ内で溶融金属に機能向上材粉末を混合し、混合し
た溶融金属をタンディッシュノズルから流下し、これを
ジェットカーテンの交差部に供給し、粉化することも試
みられたが、かかる方法では溶融金属の流動性が低下
し、溶湯ノズルが詰まり易いという欠点がある。また、
溶融金属流と機能向上材粉末とをジェットカーテンの交
差部に別々に供給し、同時に粉化することも試みられた
が、金属粒子に機能向上材粉末粒子が付着し難いという
欠点がある。本発明ではかかる欠点はなく、品質良好な
複合粉末が得られる。
ッシュ内で溶融金属に機能向上材粉末を混合し、混合し
た溶融金属をタンディッシュノズルから流下し、これを
ジェットカーテンの交差部に供給し、粉化することも試
みられたが、かかる方法では溶融金属の流動性が低下
し、溶湯ノズルが詰まり易いという欠点がある。また、
溶融金属流と機能向上材粉末とをジェットカーテンの交
差部に別々に供給し、同時に粉化することも試みられた
が、金属粒子に機能向上材粉末粒子が付着し難いという
欠点がある。本発明ではかかる欠点はなく、品質良好な
複合粉末が得られる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の製造方法によると、機能向上材
粉末は溶融金属に包み込まれた状態で溶湯ノズルから流
出するので、溶湯ノズルに詰まりが生じ難い。また、溶
融金属流の粉化の際に機能向上材粉末と溶融金属とが混
合状態になるため、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が
付着乃至埋入した複合粉末が容易に得られ、生産性に優
れる。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重
分離しないため、焼結原料や塑性加工原料として用いる
ことにより、均質な複合材が得られる。
粉末は溶融金属に包み込まれた状態で溶湯ノズルから流
出するので、溶湯ノズルに詰まりが生じ難い。また、溶
融金属流の粉化の際に機能向上材粉末と溶融金属とが混
合状態になるため、金属粒子に機能向上材粉末の粒子が
付着乃至埋入した複合粉末が容易に得られ、生産性に優
れる。該複合粉末は金属粉末と機能向上材粉末とが比重
分離しないため、焼結原料や塑性加工原料として用いる
ことにより、均質な複合材が得られる。
【図１】本発明を実施するための複合粉末製造装置の断
面図である。
面図である。
【図２】渦巻き状ジェットカーテンのジェットの中心線
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
１ 溶融金属収容容器 ４ 粉末供給管 ６ 溶湯ノズル １０ アトマイズノズル装置 １４ ノズル孔 ２０ ジェット ２１ 溶融金属流 ２２ 機能向上材粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−105918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−140001（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−36750（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭59−17861（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 9/08 B22F 9/02
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融金属収容容器の底部に設けられた溶
湯ノズル内に同心状に粉末供給管を配設し、該粉末供給
管から機能向上材粉末を流出すると共に前記溶湯ノズル
から溶融金属を流出することにより中心部に機能向上材
粉末を有する溶融金属流を形成し、該溶融金属流を粉化
することを特徴とする複合粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143552A JP2905402B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 複合粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143552A JP2905402B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 複合粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0813007A JPH0813007A (ja) | 1996-01-16 |
| JP2905402B2 true JP2905402B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=15341402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6143552A Expired - Lifetime JP2905402B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 複合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905402B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548213B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2006-02-02 | 후쿠다 킨조쿠 하쿠훈 코교 가부시키가이샤 | 금속 분말 제조 방법 및 장치 |
| KR101113758B1 (ko) * | 2009-05-12 | 2012-02-21 | 공주대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브(cnt) 분말을 이용한 금속기지 복합분말의 제조방법 |
| JP7218335B2 (ja) * | 2020-09-11 | 2023-02-06 | 三菱重工業株式会社 | 金属粉末製造装置及びそのガス噴射器 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP6143552A patent/JP2905402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0813007A (ja) | 1996-01-16 |
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