JPS6046338A - 非晶質複合材料の製造方法および製造装置 - Google Patents

非晶質複合材料の製造方法および製造装置

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JPS6046338A
JPS6046338A JP58155619A JP15561983A JPS6046338A JP S6046338 A JPS6046338 A JP S6046338A JP 58155619 A JP58155619 A JP 58155619A JP 15561983 A JP15561983 A JP 15561983A JP S6046338 A JPS6046338 A JP S6046338A
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JP
Japan
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particles
alloy
micro
reservoir
particle
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JP58155619A
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English (en)
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Masahiro Nawa
正弘 名和
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 第1の発明は、急冷法によりWC(タングヌテンカーバ
イド)等の第2相物質を粒子分散させた非晶質複合材料
の製造方法゛に関するものであり、第2の発明はその製
造装置に関するものである。
〔背景技術〕
粒子分散法による非晶質金属の複合化は、非晶質金属の
強度物性および磁気的性質などに関して新規な分野であ
り、この方面での新材料の開発が推められている。
粒子分散型非晶質複合材料製造に際し、一般に行われて
いる方法は、最初に非晶質相を得るべき母合金(Fe 
、 Nt 、 Co 等の遷移金属と、B、Si。
C2P等の半金属元素を所定の割合で合金化したもの)
を溶解し、しかる後に所定の粒度分布を有するWC等の
第2相粒子を添加し、短時間で攪拌した後、先端に丸孔
あるいはスリット孔を有するノズルより、不活性ガス等
のガス圧で高速回転するロール表面、あるいは水流層を
たくわえた円筒内周面に噴射することにより急冷凝固さ
せ、粒子分散型非晶質複合合金薄帯あるいはワイヤを得
ていた。
しかしながら、従来、粒子分散型非晶質複合材料を製造
する上で、WC等の第2相粒子を非晶質相のマトリック
ス中に固溶させることなく、均一に分散させることは極
めて困難であった。
次に、製造装置の従来例として第1図に示したものを説
明する。ノズル2内で母合金3を溶解した後、ノズル2
上方から挿入した円管7より、所定の粒度分布を有する
WC等の第2相粒子を添加し、一時的に前記円管7で攪
拌した後、高周波ワークコイル4による溶解により自己
攪拌作用で第2相粒子を均一に分散させる。ついでノズ
ル2の先端を高速回転するロールlの表面に近接させ、
流路6から供給したアルゴンガスのガス圧により前記ロ
ール1表面に溶融金属を噴射し、七−くレータ8により
剥離することにより粒子分散型非晶質複合合金薄帯を得
ていた。5はゲージボートである。
しかしながら、WC等の第2相粒子を添加してから攪拌
し噴射するまでに、第2相粒子の一部。
あるいは全てが溶融母合金マトリックス中に固溶し、均
一分布の粒子分散型非晶質複合材料ができにくいという
問題があった。
〔発明の目的〕
第1の発明の目的は、WC等の第2相粒子を非晶質相の
マトリックス中に、固溶させることなく均一に分散させ
ることができる非晶質複合材料の製造方法を提供するこ
とであり、第2の発明の目的は上記のような製造方法に
適した製造装置を提供することである。
〔発明の開示〕
第1の発明の非晶質複合材料の製造方法は、微小噴射口
に連通ずる拘束空間内において、予めこの空間に装入し
ておいた粒子に対して溶融母金属を噴射することにより
これら粒子と溶融母金属とを攪拌混合しながらその混合
物を前記微小噴射口から噴射し、その直後に急冷するも
のである。
また、第2の発明の製造装置は、微小噴射口の上部にこ
の微小噴射口に連通ずる状態で形成した粒子と溶融母金
属との混合物の一時溜め部(前記の拘束空間に相当)と
、この溜め部の上部にこの溜め部に連通ずる状態で形成
した絞り部と、この絞シ部の上部に形成した母金属溜め
部と、この溜め部に噴射用ガスを供給する流路部と、前
記混合物溝め部内に形成された粒子のせ部とを備えたも
のである。
第1の発明、第2の発明の何れにおいても、溶融した母
金属を粒子に噴射してから、攪拌・混合を経て微小噴射
口より噴射させる寸での時間を従来に比べて大幅に短縮
して粒子の固溶を抑制することができる。
第1.第2の両発明の第1の実施例を第2図ないし第6
図に基いて説明する。第2図、第3図および第4図はノ
ズル先端部の縦断正面、縦断側面および底面を示す。ス
リット状の微小噴出口9の上方適当部位において円管1
0に絞り部1】が形成されておシ、絞9部IJの上部に
母合金の溜め部14が形成されるとともに、絞り部II
の下部で微小噴出口9の上部に母合金と第2相粒子との
混合物を一時的に溜める溜め部】3が形成されている。
上下の溜め部14.13は絞り部1】における連通孔1
2を介して連通している。下位の溜め部13内において
上下中間位置に皿状の粒子のせ部15が溜め部13の内
壁に固定された状態で設けられている。粒子のせ部15
(/′i円管10を塞かないように溜め部J3内壁との
間に隙間のある状態て設けられている(第4図参照)。
絞り部】1の連通孔J2の断面積は微小噴出口9の断面
積よりも大きい。高周波ワークコイル4は円管10の下
端部の上下の溜め部14.13の周囲に配置されている
。円管]0はゲージボート5に上下摺動自在に内挿され
ており、ゲージボート5の上端には不活性ガス(アルゴ
ンガス)の供給流路6をもつヘッド6Aが螺合されてい
る。
以下、粒子分散型複合合金薄帯の製造過程を説明する。
最初に、ヘッド6Aを外した状態で所定の粒度分布を有
するWC等の粒子17を、例えば別の細い円管内を通し
て上下位の溜め部14.13の内壁に付着しないように
しながら粒子のせ15上に配置する(第5図参照)。次
に母合金3を上位の溜め部】4内に挿入し、第5図に示
すように冷却ロール】上に配置し、高周波ワークコイル
4によってノズル先端部を加熱する。この際、WC等の
粒子17は非常に融点が高く、母合金3が完全傾溶解し
た後(1200〜1300℃)も粒子状を保ち、かつ溶
解した母合金3も表面張ブフにより溜め部14に保たれ
る。
しかる後K、ノズル先端の微小噴射口9を高速回転する
ロールJの表面に近接させ、アルコ゛ンガス圧によりロ
ール1の表面に溶融金属を晴々す1−る(第6図参照)
。この際、連通孔12と微小噴身す口9の断面積の差異
により上位の溜め1414内の溶融母合金3は、集中的
に下位の溜め音じ13内に噴射され、粒子のせ15上の
粒子17と衝突する。
これによって粒子17が溶融母合金3 P9に1伐り込
まれ激しく攪拌混合される。すなJフち、粒子17は溶
融母合金3内に均一に分散混合される。そしてソノ直後
においてスリット状の微小噴射口9カ・ら、粒子37が
分散混合している溶融金属18力τ冷却ロール1の表面
に噴射され、ロール1−ヒで冷却されて分散型非晶質複
合合金薄帯]9となりセパレータ8によってロール1か
ら剥離さtr、る(第6図参照)。
次に第2の実施例を第7図ないし第9図に基いて説明す
る。この場合、粒子受け157%底笥320と周壁部2
】からなる有底筒状に形成され、溜め部J3の中央部に
置かれた状態で継手部23.23により固定されている
。周壁部21には多数の微小な貫通孔22を有している
。これらの貫通孔22の総断面積は、絞り部j】におけ
る連通孔】2の断面積よりも小さく、かつ微小噴出口9
の断面積よりも大きくなっている。
この場合、アルゴンガス圧によって下位溜め部13内に
噴射された溶融母合金3け有底筒状の粒子のせ15内に
激流状態で一時的に滞留し1粒子のせj5上の粒子17
の分散混合が第1実施例よりも一層均一なものとなる。
また1粒子のせ150強度は第1実施例よりも高い。
上記第1.第2の何れの実施例にあっても、溶融母合金
3′c粒子J7に対し拘束空間(溜め部)13内で衝突
させ激しく攪拌混合させるため、混合開始から外部噴射
に至る才での時間を従来例と比べて大幅に短縮すること
ができ粒子」7の溶融母合金3中への固溶を実質的に完
全に阻止し、粒子17と均一に分散させた状態の非晶質
複合材料を得ることができる。なお皿状の粒子のせ部1
5に微小貫通孔を多数形成してもよい。また、微小噴射
口9をスリット状のものに代え丸孔、角孔にしてもよい
〔発明の効果〕
第1の発明の非晶質複合材料の製造方法によれば、溶融
母金属に対する粒子の混合開始から外部噴射に至る時間
が大幅に短縮され、粒子の溶融母金属に対する固溶を確
実に抑制して粒子を均一な分布状態で混合した非晶質複
合材料を得ることができるという効果がある。
また、第2の発明の製造装置(tCよれば、上記第1の
発明の製造方法がもつ効果を比較的簡単な構造のもので
しかも容易かつ十分に発揮させることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の断面図、第2図は第1の実施例の要部
の縦断正面図、第3図はその縦断側面図、第4図はその
底面図、第5図および第6図は動作説明とともに全体構
成を示す断面図、第7図は第2の実施例の要部の縦断正
面図、第8図はその縦断側面図、第9図は横断面図であ
る。 3・・溶融母合金(溶融母金属)、6 噴射用ガスの供
給流路、9・・・微小噴射口、1】・・・絞り部、】2
・・連通孔、13.14・・・溜め部、15・・粒子の
せ、J7・・・粒子 第2図 第3図 第4図 ソ 第7図 第8図 t 第9図 手続補正書([l1lI如 1、事件の表示 ■部l]58年特許願第155619号2、発明の名称 非晶質複合材料の製造方法および製造装置3、補正をす
る者 事件との関係 出願人 4、代理人 5、補正命令の日付 自発補正 (1) 明細書の特許請求の範囲の記載を別紙のとおり
補正する。 (2)明細書第5頁第9行、第1θ行、第15行、第1
8行、第6頁第3行、第10頁第7行、第8〜9行、「
母金属」とあるを「母合金」と訂正する。 (3)明細書第11頁第3行、「(溶融母金属)」とあ
るを削除する。 2、特許請求の範囲 (1)微小噴射口に連通ずる拘束空間内において、予め
この空間に装入しておいた粒子に対して溶融H金を頓射
することによりこれら粒子と溶融母合金とを攪拌混合し
ながらその混合物を前記微小噴射口から噴射し、その直
後に急冷する非晶質複合材料の製造方法。 (2)微小噴射口の上部にこの微小噴射口に連通ずる状
態で形成した粒子と溶融1企との混合物の一時溜め部と
、この溜め部の上部にこの溜め部に連通ずる状態で形成
した絞り部と、この絞り部の上部に形成した母金属溜め
部と、この溜め部に噴射用ガスを供給する流路部と、前
記混合物溜め部内に形成された粒子のせ部とを備えた非
晶質複合材料の製造装置。 (3)前記絞り部は、そこにおける連通孔の断面積が前
記微小噴射口の断面積よりも大きい状態で形成されてい
る特許請求の範囲第(2)項記載の製造装置。 (4)前記粒子のせ部が皿状のものである特許請求の範
囲第(2)項記載の製造装置。 (5)前記粒子のせ部が有底皿状のものである特許請求
の範囲第(2)項記載の製造装置。 (6)前記粒子のせ部が多数の微小な貫通孔を有するも
のである特許請求の範囲第(4)項または第(5)項記
載の製造装置。 (7〕 前記多数の微小な貫通孔の総断面積が、前記絞
り部における連通孔の断面積よりも小さくかつ前記微小
噴射口の断面積よりも大きい特許請求の範囲第(6)項
記載の製造装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)微小噴射口に連通ずる拘束空間内において、予め
    この空間に装入しておいた粒子に対して溶融母金属全噴
    射することによシこれら粒子と溶融母金属とを攪拌混合
    しながらその混合物を前記微小噴射口から噴射し、その
    直後に急冷する非晶質複合材料の製造方法。
  2. (2)微小噴射口の上部にこの微小噴射口に連通ずる状
    態で形成した粒子と溶融母金属との混合物の一時溜め部
    と、この溜め部の上部にこの溜め部に連通ずる状態で形
    成した絞り部と、この絞り部の上部に形成した母金属溜
    め部と、この溜め部に噴゛射用ガスを供給する流路部と
    、前記混合物溜め部内に形成された粒子のせ部とを4え
    た非晶質複合材料の製造装置。
  3. (3) 前記絞り部は、そこにおける連通孔の断面積が
    前記微小噴射口の断面積よシも大きい状態で形成されて
    いる特許請求の範囲第(2)項記載の製造装置。
  4. (4)前記粒子のせ部が皿状のも?である特yF 請求
    の範囲第(2)項記載の製造装置。
  5. (5)前記粒子のせ部が有底筒状のものである特許請求
    の範囲第(2)項記載の製造装置。
  6. (6) 前記粒子のせ部が多数の微小な貫通孔を有する
    ものである特許請求の範囲第(4)項または第(5)項
    記載の製造装置。
  7. (7)前記多数の微小な貫通孔の総F面積が、前記絞り
    部における連通孔の断面桁よりも小さくかつ前記微小噴
    出口の断面積よりも大きい特許請求の範囲第(6)項記
    載の製造装置。
JP58155619A 1983-08-25 1983-08-25 非晶質複合材料の製造方法および製造装置 Pending JPS6046338A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4722832B2 (ja) * 2003-03-28 2011-07-13 シャフト−フォルム−エンジニアリング・ゲーエムベーハー 軸部材とリング部材との確実な結合構造

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JP4722832B2 (ja) * 2003-03-28 2011-07-13 シャフト−フォルム−エンジニアリング・ゲーエムベーハー 軸部材とリング部材との確実な結合構造

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