JPH01111805A - プラズマ吹き付けにより金属を溶解し急速固化する方法 - Google Patents
プラズマ吹き付けにより金属を溶解し急速固化する方法Info
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- JPH01111805A JPH01111805A JP63237554A JP23755488A JPH01111805A JP H01111805 A JPH01111805 A JP H01111805A JP 63237554 A JP63237554 A JP 63237554A JP 23755488 A JP23755488 A JP 23755488A JP H01111805 A JPH01111805 A JP H01111805A
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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。
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）
本発明は溶融稀土類遷移金属合金を急速に固化する改良
された高収率方法に関する。−層詳しく言えば、本発明
はこのような溶融合金をプラズマ吹き付けしてほぼ非晶
質から超微細結晶までの微細構造の微粉粒子を形成する
方法に関する。
された高収率方法に関する。−層詳しく言えば、本発明
はこのような溶融合金をプラズマ吹き付けしてほぼ非晶
質から超微細結晶までの微細構造の微粉粒子を形成する
方法に関する。
（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）高エネ
ルギ類の稀土類・鉄ベースの永久磁石についての発明は
高収率・低コストの製造方法の必要性からなされた。
ルギ類の稀土類・鉄ベースの永久磁石についての発明は
高収率・低コストの製造方法の必要性からなされた。
米国特許第４，４９６，３９５号、ヨーロッパ特許出間
第０１０８４７４号および第０１４４１１２号は、すべ
て、この新しい種類の稀土類・鉄（ＲＥ−Ｆｅ）含有永
久磁石に関するものである。好ましい磁石組成としては
、軽稀土類（１’ｌＥ）元素のネオジムまたはプラセオ
ジムあるいはこれら両方、遷移金属（ＴＭ）または鉄と
コバルトの混合物、そして、ホウ素を、かなりの量の磁
気的に硬化可能なＲＥ２ＴＭ１４Ｂ相が存在するような
相対量で含むものである。
第０１０８４７４号および第０１４４１１２号は、すべ
て、この新しい種類の稀土類・鉄（ＲＥ−Ｆｅ）含有永
久磁石に関するものである。好ましい磁石組成としては
、軽稀土類（１’ｌＥ）元素のネオジムまたはプラセオ
ジムあるいはこれら両方、遷移金属（ＴＭ）または鉄と
コバルトの混合物、そして、ホウ素を、かなりの量の磁
気的に硬化可能なＲＥ２ＴＭ１４Ｂ相が存在するような
相対量で含むものである。
このような磁石を製造する好ましい方法は、固形合金の
原子配列領域が最適単磁性領域サイズ（約４００ナノメ
ータ）より小さいかあるいはほぼ等しくなるように溶融
合金を急速に固化することである。さらに上記のヨーロ
ッパ特許出願およびヨーロッパ特許出間第０１３３７５
８号に開示されているようなアニール、プレスあるいは
熱間加工などの別の処理を行なって、約４５メガガウス
エールステ・ントのエネルギ積を持つＲＥ−Ｆｅ−Ｂ磁
石を製造していた。
原子配列領域が最適単磁性領域サイズ（約４００ナノメ
ータ）より小さいかあるいはほぼ等しくなるように溶融
合金を急速に固化することである。さらに上記のヨーロ
ッパ特許出願およびヨーロッパ特許出間第０１３３７５
８号に開示されているようなアニール、プレスあるいは
熱間加工などの別の処理を行なって、約４５メガガウス
エールステ・ントのエネルギ積を持つＲＥ−Ｆｅ−Ｂ磁
石を製造していた。
急速同化方法の１つはジェットキャスティング法（ｊｅ
ｔ−ｃａｓｔｉｎｇ）あるいは溶融紡糸法である。この
方法では、溶融合金を小さなオリフィス（約０、０２５
〜０，０５インチ、０．６３５〜１．２７菖−）を通し
て急速回転している急冷ホイールに噴出させる。溶融合
金はほぼ瞬時に冷却されて所望のほぼ非晶質から超微細
結晶までの微細構造を有する非常に薄くて脆いリボンと
なる。
ｔ−ｃａｓｔｉｎｇ）あるいは溶融紡糸法である。この
方法では、溶融合金を小さなオリフィス（約０、０２５
〜０，０５インチ、０．６３５〜１．２７菖−）を通し
て急速回転している急冷ホイールに噴出させる。溶融合
金はほぼ瞬時に冷却されて所望のほぼ非晶質から超微細
結晶までの微細構造を有する非常に薄くて脆いリボンと
なる。
溶融紡糸に伴なう問題は使用しているオリフィスが摩耗
しがちであり、長期間の稼働で径が太きくなってしまう
ということにある。別の問題としては、ジェットキャス
ティング用タンデイツシュに供給するのに一定の溶融合
金源を必要とするということである。また、小径のオリ
フィスが不溶性汚染物で詰まるのを防ぐために精製度の
高い合金を使用する必要もある。
しがちであり、長期間の稼働で径が太きくなってしまう
ということにある。別の問題としては、ジェットキャス
ティング用タンデイツシュに供給するのに一定の溶融合
金源を必要とするということである。また、小径のオリ
フィスが不溶性汚染物で詰まるのを防ぐために精製度の
高い合金を使用する必要もある。
稀土類・鉄ベースの合金を急速に固化する高処理量の方
法が望まれていた。このような方法の１つは、［ジャー
ナルオブメタルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭｅｔａｌｓ
） Ｊ １９８４年４月号、第２６頁第２０〜３３行に
掲載された、ニス、ジエー、サベイジ（Ｓ、Ｊ、Ｓａｖ
ａｇｅ ）、エフ、エイチ、フローズ（Ｆ、Ｈ。
法が望まれていた。このような方法の１つは、［ジャー
ナルオブメタルズ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭｅｔａｌｓ
） Ｊ １９８４年４月号、第２６頁第２０〜３３行に
掲載された、ニス、ジエー、サベイジ（Ｓ、Ｊ、Ｓａｖ
ａｇｅ ）、エフ、エイチ、フローズ（Ｆ、Ｈ。
Ｆｒｏｅｓ）共著の論文「急速冷却された金属および合
金の生成（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｐｉｄｌ
ｙ ＳｏｌｉｄｉｆｉｅｄＭｅｔａｌｓ ａｎｄ Ａ１
１ｏｙｓ）Ｊに記載されているプラズマ吹き付は付着法
である。
金の生成（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｐｉｄｌ
ｙ ＳｏｌｉｄｉｆｉｅｄＭｅｔａｌｓ ａｎｄ Ａ１
１ｏｙｓ）Ｊに記載されているプラズマ吹き付は付着法
である。
プラズマ・ガンまたはプラズマ・トーチは、−般的には
、非消耗性のアノードとカソードからなる。これらの電
極間に電気アークが生じ、ガスをイオン化してイオン・
プラズマを生成する。プラズマ吹き付は付着法というの
は液状あるいは粉末状の金属素材をプラズマ内に噴射し
、高速で基体に向って噴射する方法である。噴射した金
属は基体上に付着する。吹き付はガンの作動毎に約０１
ｌ１１厚の層が付着する。−時間あたりｌＯポンドすな
わち４．５ ｋｇもの量が４０ＫＷａｔｔプラズマ・ト
ーチを通して処理され得る。モソト出力の大きいトーチ
を使用すれば処理量も増大する。
、非消耗性のアノードとカソードからなる。これらの電
極間に電気アークが生じ、ガスをイオン化してイオン・
プラズマを生成する。プラズマ吹き付は付着法というの
は液状あるいは粉末状の金属素材をプラズマ内に噴射し
、高速で基体に向って噴射する方法である。噴射した金
属は基体上に付着する。吹き付はガンの作動毎に約０１
ｌ１１厚の層が付着する。−時間あたりｌＯポンドすな
わち４．５ ｋｇもの量が４０ＫＷａｔｔプラズマ・ト
ーチを通して処理され得る。モソト出力の大きいトーチ
を使用すれば処理量も増大する。
このプラズマ付着法が熱伝導性の金属バフキング上に付
着した薄膜（約０．２■１未満）を除いて、急速固化し
たＲＥ −Ｆｅ磁石を製造するのにはまったく適してい
ないことがわかった。プラズマ・トーチの動作を繰り返
すと、下層の材料が過剰に焼なましされる傾向がある（
すなわち、かなりの結晶成長が生じる）。この問題はＲ
ｆ！ −Ｆｅ組成物があまり良くない熱伝導体であり、
トーチで発生した熱を付着合金から伝達できず、ほぼ非
晶質から微細結晶までの微細構造を生じさせることがで
きないことから起きる。溶融素材の小滴を固化させたり
あるいはその軌道を変えたりすることなく充分な圧力で
プラズマ噴流内に横方向に不活性ガス噴流を吹き込む［
クロス・ブラスティング（ｃｒｏｓｓｂｌａｓｔｉｎｇ
）法」は冷却不足（過焼なまし）の問題を解決しないこ
とがわかった。
着した薄膜（約０．２■１未満）を除いて、急速固化し
たＲＥ −Ｆｅ磁石を製造するのにはまったく適してい
ないことがわかった。プラズマ・トーチの動作を繰り返
すと、下層の材料が過剰に焼なましされる傾向がある（
すなわち、かなりの結晶成長が生じる）。この問題はＲ
ｆ！ −Ｆｅ組成物があまり良くない熱伝導体であり、
トーチで発生した熱を付着合金から伝達できず、ほぼ非
晶質から微細結晶までの微細構造を生じさせることがで
きないことから起きる。溶融素材の小滴を固化させたり
あるいはその軌道を変えたりすることなく充分な圧力で
プラズマ噴流内に横方向に不活性ガス噴流を吹き込む［
クロス・ブラスティング（ｃｒｏｓｓｂｌａｓｔｉｎｇ
）法」は冷却不足（過焼なまし）の問題を解決しないこ
とがわかった。
（問題を解決するための手段）
本発明の好ましい実施例によれば、プラズマ・トーチは
非酸化性雰囲気を有する制御された雰囲気室内に設置し
である。アークはトーチのアノードとカソードの間に発
生し、アルゴンとヘリウムの４：ｌの混合物のようなア
ーク・ガスのプラズマが発生する。プラズマを維持する
に充分なアーク・ガス量がトーチに絶えず給送される。
非酸化性雰囲気を有する制御された雰囲気室内に設置し
である。アークはトーチのアノードとカソードの間に発
生し、アルゴンとヘリウムの４：ｌの混合物のようなア
ーク・ガスのプラズマが発生する。プラズマを維持する
に充分なアーク・ガス量がトーチに絶えず給送される。
プラズマ発生後、ＲＥ −Ｐａ含有合金の小粒子がアル
ゴンのような不活性ガスの流れに乗せてプラズマ内に運
ばれる。これらの粒子は高温のプラズマ内でただちに融
解し、その火炎内で約４００１１Ｉ／ｓｅｃの速度まで
加速される。
ゴンのような不活性ガスの流れに乗せてプラズマ内に運
ばれる。これらの粒子は高温のプラズマ内でただちに融
解し、その火炎内で約４００１１Ｉ／ｓｅｃの速度まで
加速される。
プラズマ火炎は、中心軸線まわりに急速回転している熱
伝導性急冷シリンダの内壁面に向けられる。不活性ガス
（好ましくは、液化ガス）の小流を、プラズマ・トーチ
からの火炎と干渉しない位置でシリンダの内壁面に連続
的に吹き付ける。
伝導性急冷シリンダの内壁面に向けられる。不活性ガス
（好ましくは、液化ガス）の小流を、プラズマ・トーチ
からの火炎と干渉しない位置でシリンダの内壁面に連続
的に吹き付ける。
急冷シリンダの回転はその内壁面付近に冷たいガスある
いは流体またはそれら両方の薄い層を生じさせる。溶融
合金の粒子はこの層を通して推進され、壁面に衝突して
冷却され、遠心力によって瞬時そこに保持されてから壁
面を流れ落ち、回収される。冷たい流体層の存在により
、合金粒子の充分急速な固化が促進され、ほぼ非晶質か
ら微細結晶までの微細構造の合金を得ることができる。
いは流体またはそれら両方の薄い層を生じさせる。溶融
合金の粒子はこの層を通して推進され、壁面に衝突して
冷却され、遠心力によって瞬時そこに保持されてから壁
面を流れ落ち、回収される。冷たい流体層の存在により
、合金粒子の充分急速な固化が促進され、ほぼ非晶質か
ら微細結晶までの微細構造の合金を得ることができる。
このように冷却された粉末は磁石を製造するのに望まし
いものである。
いものである。
さらに、冷たい流体はシリンダの冷却面を絶えず冷却し
、過剰な加熱や望ましくない冷却率低下を防ぐ。また、
冷却面を潤滑して高温高速の合金粒子の付着を防止する
。これらの特徴によれば、プラズマ吹き付は冷却方法を
連続的に実施するのを可能とする。また、−時間あたり
１．００ボンド以上の生産能力を持った高出力プラズマ
・トーチを使用することができる。このプラズマ吹き付
は冷却方法からの製品は、磁石の形状に結合、プレスあ
るいは熱形成することのできる非常に微細な粒子の微細
構造を持った微粉末である。
、過剰な加熱や望ましくない冷却率低下を防ぐ。また、
冷却面を潤滑して高温高速の合金粒子の付着を防止する
。これらの特徴によれば、プラズマ吹き付は冷却方法を
連続的に実施するのを可能とする。また、−時間あたり
１．００ボンド以上の生産能力を持った高出力プラズマ
・トーチを使用することができる。このプラズマ吹き付
は冷却方法からの製品は、磁石の形状に結合、プレスあ
るいは熱形成することのできる非常に微細な粒子の微細
構造を持った微粉末である。
（実施例）
以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。
第１図を参照して、本発明の好ましい具体例によれば、
プレート２がカラー４にボルト止めしてあり、このカラ
ーはプラズマ・トーチ８のボデー６を囲んでいる。プレ
ー１−２はスライダＩＯに止めてあり、このスライダ内
にはピニオン歯車（図示せず）が設置してあり、ノブ１
２を回転させることによってスライダを横部材１６上で
ラック１４に沿って移動させることができる。横部材１
６の端部１８．２０は、垂直支持体２６．２８上にそれ
ぞれ支持された垂直スライダ２２．２４上に枢着しであ
る。垂直スライダは締付はボルト（図示せず）の端にあ
るノブ３０．３２を緩めることによって移動させること
ができる。垂直支持体２６の基部３４はプラズマ吹き付
は室の軟鋼製床３６上の所望部位に動かしてそこに保持
することのできる永久磁石であってもよい。垂直支持体
２８は基部３８内で回動する。プラズマ・トーチ８はノ
ブ１２．３０．３２および基部３４を調節することによ
って所望の部位に位置決めすることができる。
プレート２がカラー４にボルト止めしてあり、このカラ
ーはプラズマ・トーチ８のボデー６を囲んでいる。プレ
ー１−２はスライダＩＯに止めてあり、このスライダ内
にはピニオン歯車（図示せず）が設置してあり、ノブ１
２を回転させることによってスライダを横部材１６上で
ラック１４に沿って移動させることができる。横部材１
６の端部１８．２０は、垂直支持体２６．２８上にそれ
ぞれ支持された垂直スライダ２２．２４上に枢着しであ
る。垂直スライダは締付はボルト（図示せず）の端にあ
るノブ３０．３２を緩めることによって移動させること
ができる。垂直支持体２６の基部３４はプラズマ吹き付
は室の軟鋼製床３６上の所望部位に動かしてそこに保持
することのできる永久磁石であってもよい。垂直支持体
２８は基部３８内で回動する。プラズマ・トーチ８はノ
ブ１２．３０．３２および基部３４を調節することによ
って所望の部位に位置決めすることができる。
プラズマ・トーチ８は電気ケーブル４０，４２を備え、
これらの電気ケーブルは適当な電源に接続しである。正
荷電されたノズル４６、電極４７がそれらの間のプラズ
マにあてるためのアークを発生する。プラズマ・アーク
を発生するためのガスを運ぶチューブ４４がトーチ・ノ
ズル４６内に運ばれる。冷却流体移送管路４８も接続し
てあってノズル内に冷却材の流れを与える。チューブ５
０は、ＲＥ −７Ｍ粒子をチューブ６０に供給し、プラ
ズマ・トーチ火炎５４中に噴射するために設けである。
これらの電気ケーブルは適当な電源に接続しである。正
荷電されたノズル４６、電極４７がそれらの間のプラズ
マにあてるためのアークを発生する。プラズマ・アーク
を発生するためのガスを運ぶチューブ４４がトーチ・ノ
ズル４６内に運ばれる。冷却流体移送管路４８も接続し
てあってノズル内に冷却材の流れを与える。チューブ５
０は、ＲＥ −７Ｍ粒子をチューブ６０に供給し、プラ
ズマ・トーチ火炎５４中に噴射するために設けである。
粒子送り用チューブ６０はノズル出口５２から成る距離
のところに設置してあって、粒子がプラズマ・トーチ火
炎５４の所要部分に噴出するようにしである。
のところに設置してあって、粒子がプラズマ・トーチ火
炎５４の所要部分に噴出するようにしである。
トーチ８は電源を入れると作動して、冷却管路４８を通
して冷水のような冷却（オを送ると共にガスプラズマ・
トーチ火炎５４を発生させ、チューブ６０を通してプラ
ズマ・１・−チ火炎中にＲＥ −７２粒子を噴射する。
して冷水のような冷却（オを送ると共にガスプラズマ・
トーチ火炎５４を発生させ、チューブ６０を通してプラ
ズマ・１・−チ火炎中にＲＥ −７２粒子を噴射する。
適当な作動パラメータを以下に説明する。
本発明は、特に、回転する急冷シリンダ６４の内面６２
にプラズマ火炎からＲＥ ＴＭＨｊｌ成物の溶融粒子
を衝突させるごとに関する。液化極低温ガスは液化ガス
源７０から弁６８を経て給送チューブ６６を通して冷却
シリンダ６４に噴射される。これは内面６２にすぐ隣接
して冷たいガスの層を形成する。ここで、アルゴンのよ
うな比較的重い不活性ガスを用いてＲＥ −ＴＭ金合金
の反応を防ぐと共に、回転急冷シリンダ６４で発生した
遠心力が内面６２付近にガスの層を保持することができ
るとを促進して、そして、プラズマ吹き付けの衝突冷却
した粒子７２がシリンダに付着するのを防止することに
よって急速固化方法を改善する。ガス量は粒子の回収も
容易にする。
にプラズマ火炎からＲＥ ＴＭＨｊｌ成物の溶融粒子
を衝突させるごとに関する。液化極低温ガスは液化ガス
源７０から弁６８を経て給送チューブ６６を通して冷却
シリンダ６４に噴射される。これは内面６２にすぐ隣接
して冷たいガスの層を形成する。ここで、アルゴンのよ
うな比較的重い不活性ガスを用いてＲＥ −ＴＭ金合金
の反応を防ぐと共に、回転急冷シリンダ６４で発生した
遠心力が内面６２付近にガスの層を保持することができ
るとを促進して、そして、プラズマ吹き付けの衝突冷却
した粒子７２がシリンダに付着するのを防止することに
よって急速固化方法を改善する。ガス量は粒子の回収も
容易にする。
急冷シリンダ６４は空気圧モータ７４によって回転させ
てもよい。急冷シリンダ６４から、衝突冷却した粒子を
絶えず取り出す手段（図示せず）を設けてもよい。プラ
ズマ吹き付は法は非酸化性雰囲気内で行なわなければな
らない。これはトーチ８および急冷シリンダ６４を密閉
した雰囲気制御室内に保持することによって達成し得る
。
てもよい。急冷シリンダ６４から、衝突冷却した粒子を
絶えず取り出す手段（図示せず）を設けてもよい。プラ
ズマ吹き付は法は非酸化性雰囲気内で行なわなければな
らない。これはトーチ８および急冷シリンダ６４を密閉
した雰囲気制御室内に保持することによって達成し得る
。
第１図の急冷シリンダ６４は垂直壁と張出しリップ部を
有する。最良の結果が中実の銅シリンダを用いて得られ
たが、他の金属でも問題ない。第２図は外方へ傾斜する
壁８２を有する別の適当な急冷シリンダ８０を示してい
る。このシリンダで冷却した微小片は壁面をすり上がり
、側部に落ちる傾向がある。第３図は内方に傾斜した壁
８６と張出しリップ部８８とを有する急冷シリンダ８４
を示している。このシリンダで冷却した微小片はシリン
ダ内部に留まり、その底縁に沿って集まる（頃向力くあ
る。
有する。最良の結果が中実の銅シリンダを用いて得られ
たが、他の金属でも問題ない。第２図は外方へ傾斜する
壁８２を有する別の適当な急冷シリンダ８０を示してい
る。このシリンダで冷却した微小片は壁面をすり上がり
、側部に落ちる傾向がある。第３図は内方に傾斜した壁
８６と張出しリップ部８８とを有する急冷シリンダ８４
を示している。このシリンダで冷却した微小片はシリン
ダ内部に留まり、その底縁に沿って集まる（頃向力くあ
る。
製造中、処理変数は最適な結果を得られるように調節す
ることができる。これらの変数としては、トーチに与え
る電力レベル、電力供給率、急冷シリンダ回転率、冷却
ガス／液体流量、プラズマ・ガス組成、急冷面からのト
ーチ・ノズルの距離、冷却面に対するプラズマ火炎の角
度、室内雰囲気、ノズル冷却材流量がある。このような
パラメータは当業者であれば、特に以下に説明する特別
の実施例から容易に調節できる。
ることができる。これらの変数としては、トーチに与え
る電力レベル、電力供給率、急冷シリンダ回転率、冷却
ガス／液体流量、プラズマ・ガス組成、急冷面からのト
ーチ・ノズルの距離、冷却面に対するプラズマ火炎の角
度、室内雰囲気、ノズル冷却材流量がある。このような
パラメータは当業者であれば、特に以下に説明する特別
の実施例から容易に調節できる。
例
第１図に概略的に示すように、メトコ・インク・１０Ｍ
Ｂプラズプラズマ吹ガン（Ｎｅｔｃｏ （Ｒ，Ｔ、Ｍ）
、Ｉｎｃ、１０ＭＢ Ｐｌａｓｍａ ５ｐｒａｙ ｇｕ
ｎ）を真空室内に設置した。トーチは最大出力８０ｋＷ
ａｔｔであり、約マツハ２の粒子放出速度を持つ。内径
２６ｃｍ、厚さ６．３５ｍ５．高さ１０．２ｃｍの中実
の真円円筒状の銅製急冷シリンダを真空室の床上力に回
転可能に装着した。このシリンダは可変行程液圧モータ
によって毎分１０００回転の最高速度で回転させること
かできた。
Ｂプラズプラズマ吹ガン（Ｎｅｔｃｏ （Ｒ，Ｔ、Ｍ）
、Ｉｎｃ、１０ＭＢ Ｐｌａｓｍａ ５ｐｒａｙ ｇｕ
ｎ）を真空室内に設置した。トーチは最大出力８０ｋＷ
ａｔｔであり、約マツハ２の粒子放出速度を持つ。内径
２６ｃｍ、厚さ６．３５ｍ５．高さ１０．２ｃｍの中実
の真円円筒状の銅製急冷シリンダを真空室の床上力に回
転可能に装着した。このシリンダは可変行程液圧モータ
によって毎分１０００回転の最高速度で回転させること
かできた。
真空室は６．６６ Ｘ １０−’Ｐａ（５Ｘ １０−’
ｔｏｒｒ）の真空に排気し、次いで、乾燥アルゴンガス
を１気圧のちょうど上の圧力まで充填した。真空室の圧
力は作業中に真空室から大気にアルゴンを逃がすことに
よって維持したが、所望に応じてガスを再循環させても
よい。トーチ・ノズルを通して冷ｋＷａ ｔ ｔで作動
させ、ノズルは冷却面から約１７．８ｃｍ（フインチ）
のところに設置した。３２５メツシユのＮｄ１３（Ｆｅ
ｏ、ｑｓ Ｂ（１，０５）１１７合金の粒子を約９．０
ｋｇ／ｈｒ （２０１ｂｓ／ｈｒ）の給送率でアルゴ
ンガス内のプラズマ内に運んだ。プラズマは垂直面に対
して約３０度の角度で噴射された。液化アルゴンガスは
６８９、５ｋｐａ（１００ｐｓｉ）の圧力、１．３５
ｋｇ／ｍ１ｎ（３１ｂｓ／ｇｉｎ）の流量で可撓性鋼チ
ューブを通して給送した。チューブ出口は回転シリンダ
の急冷面の半分の高さに狙いを定めた。
ｔｏｒｒ）の真空に排気し、次いで、乾燥アルゴンガス
を１気圧のちょうど上の圧力まで充填した。真空室の圧
力は作業中に真空室から大気にアルゴンを逃がすことに
よって維持したが、所望に応じてガスを再循環させても
よい。トーチ・ノズルを通して冷ｋＷａ ｔ ｔで作動
させ、ノズルは冷却面から約１７．８ｃｍ（フインチ）
のところに設置した。３２５メツシユのＮｄ１３（Ｆｅ
ｏ、ｑｓ Ｂ（１，０５）１１７合金の粒子を約９．０
ｋｇ／ｈｒ （２０１ｂｓ／ｈｒ）の給送率でアルゴ
ンガス内のプラズマ内に運んだ。プラズマは垂直面に対
して約３０度の角度で噴射された。液化アルゴンガスは
６８９、５ｋｐａ（１００ｐｓｉ）の圧力、１．３５
ｋｇ／ｍ１ｎ（３１ｂｓ／ｇｉｎ）の流量で可撓性鋼チ
ューブを通して給送した。チューブ出口は回転シリンダ
の急冷面の半分の高さに狙いを定めた。
こうして得た結晶の粒度は５０ナノメ一ク未満であった
。冷却したパンケーキ形の粒子の平均粒度は約１００〜
５００マイクロメータであった。
。冷却したパンケーキ形の粒子の平均粒度は約１００〜
５００マイクロメータであった。
これらの粒子は最適な範囲寸法の粒子（約４００ナノメ
ータ）より小さいので、焼なましで粒子成長を生じさせ
た。これらの粒子は溶融紡糸された材料について報告さ
れたものほど良好でない永久磁石特性を示したが、これ
は吹き付は室内での過剰な酸素および水で生じるプラズ
マ吹き付は粉末の腐蝕に鑑みて許容できる。
ータ）より小さいので、焼なましで粒子成長を生じさせ
た。これらの粒子は溶融紡糸された材料について報告さ
れたものほど良好でない永久磁石特性を示したが、これ
は吹き付は室内での過剰な酸素および水で生じるプラズ
マ吹き付は粉末の腐蝕に鑑みて許容できる。
ここに説明したプラズマ吹き付は冷却法の重要な利点は
、長いリードタイムなしに装置を容易に始動、停止して
合金インゴットを融解できるということにある。さらに
、この方法は素材合金の不純物に対する感度が低い。
、長いリードタイムなしに装置を容易に始動、停止して
合金インゴットを融解できるということにある。さらに
、この方法は素材合金の不純物に対する感度が低い。
第１図はＲＥ−７Ｍ粉末と液化ガスを回転冷却シリンダ
の内面に吹き付けて急速に固化したフレークを作るため
の制御された雰囲気室の概略図である。 第２図および第３図は別の冷却シリンダのデザインを示
す横断面図である。 図において、２・・・プレート、４・・・カラー、６・
・・ボデー、８・・・プラズマ・トーチ、１０・・・ス
ライダ、１２・・・ノブ、１４・・・ラック、１６・・
・横部材、２２．２４・・・垂直スライダ、２６．２８
・・・垂直支持体、３０．３２・・・ノブ、４４・・・
チューブ、４６・・・ノズル、４７・・・電極、４８・
・・冷却流体移送管路、５０・・・チューブ、５２・・
・ノズル出口、５４・・・火炎、６０・・・チューブ、
６４・・・急冷シリンダ、６６・・・給送チューブ、６
８・・・弁、７０・・・液化ガス源、７２・・・粒子、
７４・・・モータ、８０・・・急冷シリンダ、８４・・
・急冷シリンダ。
の内面に吹き付けて急速に固化したフレークを作るため
の制御された雰囲気室の概略図である。 第２図および第３図は別の冷却シリンダのデザインを示
す横断面図である。 図において、２・・・プレート、４・・・カラー、６・
・・ボデー、８・・・プラズマ・トーチ、１０・・・ス
ライダ、１２・・・ノブ、１４・・・ラック、１６・・
・横部材、２２．２４・・・垂直スライダ、２６．２８
・・・垂直支持体、３０．３２・・・ノブ、４４・・・
チューブ、４６・・・ノズル、４７・・・電極、４８・
・・冷却流体移送管路、５０・・・チューブ、５２・・
・ノズル出口、５４・・・火炎、６０・・・チューブ、
６４・・・急冷シリンダ、６６・・・給送チューブ、６
８・・・弁、７０・・・液化ガス源、７２・・・粒子、
７４・・・モータ、８０・・・急冷シリンダ、８４・・
・急冷シリンダ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属を融解し、次いで急速に固化させる方法であっ
て、前記金属をプラズマトーチ （８）の火炎（５４）内に導入する段階と、トーチ火炎
（５４）を回転する急冷シリンダ（６４）の冷却された
内面（６２）に向け て、この内面（６２）に対して前記火炎で運ばれた溶融
金属を固化させる段階と、シリンダの前記内面（６２）
に隣接して前記回転急冷シリンダ（６４）内に非酸化性
ガスを連続的に導入する段階とを包含し、トーチ火炎 （５４）で運ばれた溶融金属を、ほぼ非晶質から超微細
結晶までの微細構造を有する金 属粉末（７２）が得られるようにし急冷シリンダ（６４
）の前記冷却された内面（６２）に付着しないようにし
た率で、シリンダ の冷却された内面（６２）に対して固化さ せることを特徴とする方法。 ２、請求項１に記載の金属を融解し急速に固化させる方
法において合金が稀土類遷移金属含有合金であることを
特徴とする方法。 ３、請求項２に記載の、稀土類遷移金属含有合金を融解
し、次いで急速に固化する方法において、合金が永久磁
石を製造するためのプラセオジム・鉄・ホウ素あるいは
ネオジム、鉄・ホウ素またはこれら両方を含有する合金
であり、この合金の粉末を前記プラズマ・トーチ（８）
の火炎（５４）内に導入し、該火炎 （５４）内で融解する段階を包含することを特徴とする
方法。 ４、請求項２に記載の、稀土類遷移金属含有合金を融解
し、次いで急速に固化する方法において、非酸化性ガス
が急冷シリンダ（６４）内に液体の吹き付材として導入
した液体極低温ガスであることを特徴とする方法。 ５、請求項２に記載の、稀土類遷移金属含有合金を融解
し、次いで急速に固化する方法において、回転する急冷
シリンダ（８０）の冷却された内面（８２）が底部から
頂部にかけて外向きに傾斜していることを特徴とする方
法。 ６、請求項２に記載の、稀土類遷移金属含有合金を融解
し、次いで急速に固化する方法において、回転する急冷
シリンダ（８４）の冷却された内面（８６）が底部から
頂部にかけて内向きに傾斜していることを特徴とする方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/100,429 US4781754A (en) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | Rapid solidification of plasma sprayed magnetic alloys |
| US100,429 | 1987-09-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111805A true JPH01111805A (ja) | 1989-04-28 |
| JPH0353361B2 JPH0353361B2 (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=22279741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63237554A Granted JPH01111805A (ja) | 1987-09-24 | 1988-09-24 | プラズマ吹き付けにより金属を溶解し急速固化する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4781754A (ja) |
| JP (1) | JPH01111805A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2626797B1 (fr) * | 1988-02-04 | 1991-04-19 | Commissariat Energie Atomique | Procede et installation pour l'amelioration de la qualite d'une poudre metallique ou ceramique |
| US4867785A (en) * | 1988-05-09 | 1989-09-19 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Method of forming alloy particulates having controlled submicron crystallite size distributions |
| US4990876A (en) * | 1989-09-15 | 1991-02-05 | Eastman Kodak Company | Magnetic brush, inner core therefor, and method for making such core |
| FR2679473B1 (fr) * | 1991-07-25 | 1994-01-21 | Aubert Duval | Procede et dispositif de production de poudres et notamment de poudres metalliques par atomisation. |
| US5294242A (en) * | 1991-09-30 | 1994-03-15 | Air Products And Chemicals | Method for making metal powders |
| US6596096B2 (en) | 2001-08-14 | 2003-07-22 | General Electric Company | Permanent magnet for electromagnetic device and method of making |
| KR101212307B1 (ko) * | 2011-06-20 | 2012-12-13 | 나기오 | 분체 자동 개포장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5871306A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Daido Steel Co Ltd | 粉末の製造方法 |
| JPS59118804A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金粉末の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3316073A (en) * | 1961-08-02 | 1967-04-25 | Norton Co | Process for making metal bonded diamond tools employing spherical pellets of metallic powder-coated diamond grits |
| US3963812A (en) * | 1975-01-30 | 1976-06-15 | Schlienger, Inc. | Method and apparatus for making high purity metallic powder |
| US4221587A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-09 | Allied Chemical Corporation | Method for making metallic glass powder |
-
1987
- 1987-09-24 US US07/100,429 patent/US4781754A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-09-24 JP JP63237554A patent/JPH01111805A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5871306A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Daido Steel Co Ltd | 粉末の製造方法 |
| JPS59118804A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金粉末の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353361B2 (ja) | 1991-08-14 |
| US4781754A (en) | 1988-11-01 |
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