JPH01108305A - アルミニウム合金粉末の製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金粉末の製造方法Info
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- JPH01108305A JPH01108305A JP26479287A JP26479287A JPH01108305A JP H01108305 A JPH01108305 A JP H01108305A JP 26479287 A JP26479287 A JP 26479287A JP 26479287 A JP26479287 A JP 26479287A JP H01108305 A JPH01108305 A JP H01108305A
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Landscapes
- 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、粉末冶金法に使用するアルミニウム合金粉末
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
アルミニウム合金粉末の製造方法としては、所望のアル
ミニウム合金組成の溶湯を空気と共に噴霧することによ
り、急速に冷却凝固させて粉末を製造するエアーアトマ
イズ法が最も一般的で良く知られている。
ミニウム合金組成の溶湯を空気と共に噴霧することによ
り、急速に冷却凝固させて粉末を製造するエアーアトマ
イズ法が最も一般的で良く知られている。
しかし、アルミニウムは極めて活性な金属であるため、
この方法では空気中で容易に酸化されて粉末粒子表面に
厚い酸化被膜が生成する。この酸化被膜は通常の粉末冶
金法による焼結を阻害するため、通常の焼結成形が困難
であった。そこで−船釣には、かかるアルミニウム合金
粉末を熱間鍛造、熱間押出、ホットプレス等の熱間塑性
加工や熱間加圧により成形固化させるのであるが、それ
でも充分強固に成形することが難しく、強度や靭性など
多くの特性において満足できるアルミニウム合金が得ら
れなかった。
この方法では空気中で容易に酸化されて粉末粒子表面に
厚い酸化被膜が生成する。この酸化被膜は通常の粉末冶
金法による焼結を阻害するため、通常の焼結成形が困難
であった。そこで−船釣には、かかるアルミニウム合金
粉末を熱間鍛造、熱間押出、ホットプレス等の熱間塑性
加工や熱間加圧により成形固化させるのであるが、それ
でも充分強固に成形することが難しく、強度や靭性など
多くの特性において満足できるアルミニウム合金が得ら
れなかった。
このようにエアーアトマイズ法で製造したアルミニウム
合金粉末には酸化被膜の生成により焼結性が低下する欠
点があったので、最近では特開昭58−71360号公
報、特公昭60−2458L号公報、同60−4436
3号公報及び同61−38244号公報等に示されるよ
うに、不活性ガス雰囲気中で溶湯を噴霧するガスアトマ
イズ法が提案されている。
合金粉末には酸化被膜の生成により焼結性が低下する欠
点があったので、最近では特開昭58−71360号公
報、特公昭60−2458L号公報、同60−4436
3号公報及び同61−38244号公報等に示されるよ
うに、不活性ガス雰囲気中で溶湯を噴霧するガスアトマ
イズ法が提案されている。
これらのガスアトマイズ法では溶湯の噴霧化にも工夫が
なされているが、いずれにしても酸素等の吸着ガスを出
来るだけ除去した不活性ガス雰囲気中で溶湯を噴霧化し
、酸化被膜のない清浄な表面をもつアルミニウム合金粉
末を製造しようとするものであった。
なされているが、いずれにしても酸素等の吸着ガスを出
来るだけ除去した不活性ガス雰囲気中で溶湯を噴霧化し
、酸化被膜のない清浄な表面をもつアルミニウム合金粉
末を製造しようとするものであった。
しかしながら、従来この種の方法で得られた酸化被膜な
もたないアルミニウム合金粉末は非常に活性であるため
、その後の取扱い中に酸素や水に触れると急激な反応を
起こし、却って表面に厚い酸化被膜を形成したり、場合
によっては粉塵爆発等の事故を招く危険があった。この
為、アルミニウム合金を製造する段階で粉末の取扱いに
難しい点が多く1、製造設備の点でも多くの問題があっ
た。
もたないアルミニウム合金粉末は非常に活性であるため
、その後の取扱い中に酸素や水に触れると急激な反応を
起こし、却って表面に厚い酸化被膜を形成したり、場合
によっては粉塵爆発等の事故を招く危険があった。この
為、アルミニウム合金を製造する段階で粉末の取扱いに
難しい点が多く1、製造設備の点でも多くの問題があっ
た。
本発明はかかる従来の事情に鑑み、アルミニウム合金粉
末の酸化被膜を制御して、取扱い上安全で且つ成形性の
良いアルミニウム合金粉末を安全且つ簡単に製造する方
法を提供することを目的とする。
末の酸化被膜を制御して、取扱い上安全で且つ成形性の
良いアルミニウム合金粉末を安全且つ簡単に製造する方
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〕
本発明のアルミニウム合金粉末の製造方法は、酸素含有
量が0.1〜1.5体積%で、水分含有量が0.01〜
0.2体積%である不活性ガス又は窒素ガス若しくはこ
れらの混合ガスからなる雰囲気中において、溶湯アトマ
イズ法によりアルミニウム合金粉末を製造することを特
徴とする。
量が0.1〜1.5体積%で、水分含有量が0.01〜
0.2体積%である不活性ガス又は窒素ガス若しくはこ
れらの混合ガスからなる雰囲気中において、溶湯アトマ
イズ法によりアルミニウム合金粉末を製造することを特
徴とする。
こ−で溶湯アトマイズ法とは、溶融状態の金属を噴霧す
る全ての方法を含み、例えばエアーアトマイズ法、ガス
アトマイズ法、遠心アトマイズ法及び回転アトマイズ法
などがある。
る全ての方法を含み、例えばエアーアトマイズ法、ガス
アトマイズ法、遠心アトマイズ法及び回転アトマイズ法
などがある。
本発明方法では、溶湯アトマイズ法にて使用するアルゴ
ン等の不活性ガス又は窒素ガス若しくはこれらの混合ガ
スからなる雰囲気中の酸素量及び水分量を調整すること
によって、アルミニウム合金粉末の酸化被膜を制御する
。
ン等の不活性ガス又は窒素ガス若しくはこれらの混合ガ
スからなる雰囲気中の酸素量及び水分量を調整すること
によって、アルミニウム合金粉末の酸化被膜を制御する
。
雰囲気中の酸素はAj又はA1合金中のMgやCu等と
反応して酸化被膜を生成するので、その含有量をo、i
〜1.5体積%の範囲に調整して、粉末粒子表面に極薄
い酸化被膜のみを形成させる。酸素含有量が0.1体積
%未満ではAj合金粉末の酸化被膜が少なく表面が活性
過ぎ、取り扱いが難しいばかりか、加熱中又は成形中に
著しい酸化が起つて望ましい特性の合金が得られない。
反応して酸化被膜を生成するので、その含有量をo、i
〜1.5体積%の範囲に調整して、粉末粒子表面に極薄
い酸化被膜のみを形成させる。酸素含有量が0.1体積
%未満ではAj合金粉末の酸化被膜が少なく表面が活性
過ぎ、取り扱いが難しいばかりか、加熱中又は成形中に
著しい酸化が起つて望ましい特性の合金が得られない。
又、酸素含有量が1.5体積%を超えると酸化被膜が厚
くなり、成形性が低下する。
くなり、成形性が低下する。
又、雰囲気中の水分はAjと反応してHの反応と共にA
j O酸化被膜を生成したり、Ajo・2H0の形で結
晶水として粉末粒子表面に存在し、粉末の固化中又は固
化後に材料欠陥の原因となり、特性を低下させる。従っ
て、水分含有量も0.01〜0.2体積%に調整する。
j O酸化被膜を生成したり、Ajo・2H0の形で結
晶水として粉末粒子表面に存在し、粉末の固化中又は固
化後に材料欠陥の原因となり、特性を低下させる。従っ
て、水分含有量も0.01〜0.2体積%に調整する。
水分含有量が0.01体積%未満では酸化被膜が少なく
表面が活性過ぎ、0.2体積%を超えると酸化被膜が厚
過ぎ又結晶水も多くなる。
表面が活性過ぎ、0.2体積%を超えると酸化被膜が厚
過ぎ又結晶水も多くなる。
溶湯噴霧の雰囲気として不活性ガスや窒素ガスを用いる
理由は、上記の如く酸化被膜を調整Tるため以外に、こ
れらのガスが粉末粒子表面に吸着されて薄いガス層を形
成するので、短時間であれば大気中にさらされても粒子
表面の酸化が逆打せず、大気中で粉末を取り扱うことが
可能となるからである。
理由は、上記の如く酸化被膜を調整Tるため以外に、こ
れらのガスが粉末粒子表面に吸着されて薄いガス層を形
成するので、短時間であれば大気中にさらされても粒子
表面の酸化が逆打せず、大気中で粉末を取り扱うことが
可能となるからである。
このようにして酸化被膜を制御したアルミニウム合金粉
末は、通常の如く熱間でホットプレス、鍛造、押出、圧
延などによって固化される。
末は、通常の如く熱間でホットプレス、鍛造、押出、圧
延などによって固化される。
又、溶湯アトマイズ法により製造したアルミニウム合金
粉末は、鋳造材に比較して微細均一で偏析も少ない。特
に、この性質は凝固時の冷却速度が10 T:jaea
以上であって、得られたアルミニウム合金粉末の体積が
0.065all以下である場合に認められ、この条件
を満たず粉末を使用することにより一層高い合金特性が
達成できる。
粉末は、鋳造材に比較して微細均一で偏析も少ない。特
に、この性質は凝固時の冷却速度が10 T:jaea
以上であって、得られたアルミニウム合金粉末の体積が
0.065all以下である場合に認められ、この条件
を満たず粉末を使用することにより一層高い合金特性が
達成できる。
Aj−8,8wt%Zn−2,45wt%Mg−1,2
vit%0u−1,4wt%Goの組成を有するA!合
金粉末を、下記第1表に示す0□及びH20含有量の各
雰囲気中において溶湯アトマイズ法により、粉末の体積
が0.05fiのとさ冷却速度が103V日ecとなる
ように製造した。
vit%0u−1,4wt%Goの組成を有するA!合
金粉末を、下記第1表に示す0□及びH20含有量の各
雰囲気中において溶湯アトマイズ法により、粉末の体積
が0.05fiのとさ冷却速度が103V日ecとなる
ように製造した。
第 1 表
(註)X印を付した試料は比較例である。
尚、0 含有量及びHO含有量を本発明の範囲よりも少
なくした試料については、得られる1合金粉末が活性で
あり、粉塵爆発の可能性を有しているので作成しなかっ
た。
なくした試料については、得られる1合金粉末が活性で
あり、粉塵爆発の可能性を有しているので作成しなかっ
た。
得られたA/合金粉末のうち体積が0.051111以
下の粒子のみを用いて、350Cで押出しA1合金を製
造した。使用した各粉末及び得られた各合金試料につい
て0 含有量及びH含有量を測定して第2表に示した。
下の粒子のみを用いて、350Cで押出しA1合金を製
造した。使用した各粉末及び得られた各合金試料につい
て0 含有量及びH含有量を測定して第2表に示した。
第 2 表
(註)*印を付した試料は比較例である。
この結果から、大気中でのエアーアトマイズ法による試
料屋7は粉末及び合金ともにO含有量が極めて多いこと
が判る。これらの酸化物は得られるアルミニウム合金の
伸び率や靭性を著しく低下させる原因となる。
料屋7は粉末及び合金ともにO含有量が極めて多いこと
が判る。これらの酸化物は得られるアルミニウム合金の
伸び率や靭性を著しく低下させる原因となる。
又、Arガス中でのガスアトマイズ法による試料黒6で
は粉末のO含有量が極端に少ないが1かえって酸化が進
行しやTいために、合金中のo2含有量は本発明法によ
る粉末と変わらない程度にまで大幅に増加しており粉末
を高純度に保持する意味が殆どないことが判る。
は粉末のO含有量が極端に少ないが1かえって酸化が進
行しやTいために、合金中のo2含有量は本発明法によ
る粉末と変わらない程度にまで大幅に増加しており粉末
を高純度に保持する意味が殆どないことが判る。
尚、合金の0 含有量が粉末のO含有量よりも多くなる
のは、粉末の取り扱い中の酸化、特に押出前の加熱によ
り酸化が進行した為である。
のは、粉末の取り扱い中の酸化、特に押出前の加熱によ
り酸化が進行した為である。
本発明によれば、アルミニウム粉末表面の酸化被膜を制
御することができるので、得られる粉末の取り扱いが容
易であり、粉末冶金プロセスの安定化及び簡略化に寄与
でき、良好な特性を有するアルミニウム合金の製造に有
効である。
御することができるので、得られる粉末の取り扱いが容
易であり、粉末冶金プロセスの安定化及び簡略化に寄与
でき、良好な特性を有するアルミニウム合金の製造に有
効である。
同 山本正、#□、“
守・)ヮ一17・
\−一ノ
Claims (2)
- (1)酸素含有量が0.1〜1.5体積%で、水分含有
量が0.01〜0.2体積%である不活性ガス又は窒素
ガス若しくはこれらの混合ガスからなる雰囲気中におい
て、溶湯アトマイズ法によりアルミニウム合金粉末を製
造することを特徴とするアルミニウム合金粉末の製造方
法。 - (2)アルミニウム合金粉末の凝固時の冷却速度が10
^3℃/sec以上であつて、得られるアルミニウム合
金粉末の粒子の体積を0.065mm^3以下とするこ
とを特徴とする、特許請求の範囲(1)項記載のアルミ
ニウム合金粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26479287A JPH01108305A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | アルミニウム合金粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26479287A JPH01108305A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | アルミニウム合金粉末の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01108305A true JPH01108305A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17408267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26479287A Pending JPH01108305A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | アルミニウム合金粉末の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01108305A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07179912A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Minerva Kiki Kk | 球状金属粒子の生産方法 |
US7766312B2 (en) | 2005-05-31 | 2010-08-03 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26479287A patent/JPH01108305A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07179912A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Minerva Kiki Kk | 球状金属粒子の生産方法 |
US7766312B2 (en) | 2005-05-31 | 2010-08-03 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring |
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