JPH02267203A - 複合材料金属粉末の製造方法 - Google Patents
複合材料金属粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPH02267203A JPH02267203A JP8757689A JP8757689A JPH02267203A JP H02267203 A JPH02267203 A JP H02267203A JP 8757689 A JP8757689 A JP 8757689A JP 8757689 A JP8757689 A JP 8757689A JP H02267203 A JPH02267203 A JP H02267203A
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- Japan
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- metal
- powder
- composite
- alloy
- molten
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- Pending
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- 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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、複合材料金属粉末の製造方法に係り、特に金
属または合金に粒子、ウィスカー等の添加粒子を添加し
て複合化し、この複合化金属を粉末状にするようにした
複合材料金属粉末の製造方法に関する。
属または合金に粒子、ウィスカー等の添加粒子を添加し
て複合化し、この複合化金属を粉末状にするようにした
複合材料金属粉末の製造方法に関する。
（従来の技術および発明が解決しようとする課題）
最近、製品の比強度、比剛性を高くする目的でセラミッ
ク（Ｓ ｉ ｃ、 Ｓ ｉ ３Ｎ４゜Ａｌ２Ｏ３，に
２０・５Ｔｉ ０２、カーボン）等のウィスカー、粒子
の添加粒子をアルミニュウムの如き金属または合金に添
加し、この金属または合金を複合化金属とする複合材料
の開発がされている。
ク（Ｓ ｉ ｃ、 Ｓ ｉ ３Ｎ４゜Ａｌ２Ｏ３，に
２０・５Ｔｉ ０２、カーボン）等のウィスカー、粒子
の添加粒子をアルミニュウムの如き金属または合金に添
加し、この金属または合金を複合化金属とする複合材料
の開発がされている。
この複合材料は、一般に、結晶粒を微細にし、偏析を少
なくし、脆さをなくし、強度、靭性、耐摩耗性等を高め
るため、金属または合金と添加物とを粉末状にし、この
粉末から材料塊や、製品の複合材料を成形するようにし
ている。
なくし、脆さをなくし、強度、靭性、耐摩耗性等を高め
るため、金属または合金と添加物とを粉末状にし、この
粉末から材料塊や、製品の複合材料を成形するようにし
ている。
この複合材料用の金属粉末を製造するには、通常、第３
図に示すような粉末製造機よって行われる。
図に示すような粉末製造機よって行われる。
すなわち、符号１０により示される粉末製造機には、真
空または非酸化性ガスが収納された金属加熱室１１と粉
末製造室１２とが設けられている。
空または非酸化性ガスが収納された金属加熱室１１と粉
末製造室１２とが設けられている。
この金属加熱室１１の中央部には金属１３を電気ヒータ
１４により加熱し、溶解または半溶解にするルツボ１５
が設けられている。このルツボ１４の下端部には前記粉
末製造室］２の粉末製造部１６に連結されるノズル１７
が設けられ、上下動する押棒１８により前記金属１３が
ノズル１７を介して粉末製造部１６に供給される。
１４により加熱し、溶解または半溶解にするルツボ１５
が設けられている。このルツボ１４の下端部には前記粉
末製造室］２の粉末製造部１６に連結されるノズル１７
が設けられ、上下動する押棒１８により前記金属１３が
ノズル１７を介して粉末製造部１６に供給される。
この粉末製造部１６には前記溶解金属１３を冷却すると
ともにジェット流体を送る冷却管１９ａ、１９ｂと圧縮
空気供給管２０ａ、２０ｂとが設けられ、溶解金属１３
が急冷凝固され粉末にされる。
ともにジェット流体を送る冷却管１９ａ、１９ｂと圧縮
空気供給管２０ａ、２０ｂとが設けられ、溶解金属１３
が急冷凝固され粉末にされる。
この粉末製造室１２には、また、前記粉末を分散しなが
らふるい２１に送るサイクロン風発生器２２が取付けら
れている。
らふるい２１に送るサイクロン風発生器２２が取付けら
れている。
この粉末製造機１０のルツボ１４に金属１３が入れられ
、電気ヒータ１４により加熱され金属１３が溶解または
半溶解される。この溶解または半溶解の金属１３は押棒
１８により押出され、ノズル１７を介して粉末製造部１
６に供給される。
、電気ヒータ１４により加熱され金属１３が溶解または
半溶解される。この溶解または半溶解の金属１３は押棒
１８により押出され、ノズル１７を介して粉末製造部１
６に供給される。
この粉末製造部１６に供給された金属］３は、冷却管１
９ａ、１９ｂからの冷却水を受けて急冷されるとともに
空気等のジェット流体を受けて凝固されながら粉末にさ
れる。この粉末は、サイクロン風発生器２２から供給さ
れるサイクロン風を受けて粉末製造室１２の内部でサイ
クロン運動させられながらふるい２１に送られ、選別さ
れて粉末回収装置（図示せず）に送られ金属粉末２３が
製造される。
９ａ、１９ｂからの冷却水を受けて急冷されるとともに
空気等のジェット流体を受けて凝固されながら粉末にさ
れる。この粉末は、サイクロン風発生器２２から供給さ
れるサイクロン風を受けて粉末製造室１２の内部でサイ
クロン運動させられながらふるい２１に送られ、選別さ
れて粉末回収装置（図示せず）に送られ金属粉末２３が
製造される。
このようにして製造された金属粉末２３とあらかじめ製
造されたウィスカー２５、粒子２６等の添加物２４とは
混合機（図示せず）等により練り合し、添加物２４を金
属粉末２３の内部に押し込みと同時に粉末同士を合体さ
せ塊状複合材料にされる。
造されたウィスカー２５、粒子２６等の添加物２４とは
混合機（図示せず）等により練り合し、添加物２４を金
属粉末２３の内部に押し込みと同時に粉末同士を合体さ
せ塊状複合材料にされる。
この混合方法が一般的に機械的アロイングすなわちメカ
ニカルアロイングと言われるものである。
ニカルアロイングと言われるものである。
このメカニカルアロイングは、塊状複合材料を製造する
には粉末製造機により粉末を製造し、この粉末を練り合
わせ操作を行なわなければならないので工程が複雑とな
る。
には粉末製造機により粉末を製造し、この粉末を練り合
わせ操作を行なわなければならないので工程が複雑とな
る。
また、この粉末により例えばＡｌ−Ｓｉ合金の鋳造する
とき等ではＳｉが１５重量９６以上になると合金粉末が
割れ易くなったり、偏析が大きくなり複合材料あるいは
製品を脆くすると言う問題がある。
とき等ではＳｉが１５重量９６以上になると合金粉末が
割れ易くなったり、偏析が大きくなり複合材料あるいは
製品を脆くすると言う問題がある。
本発明は、上記各問題を解決すべく金属粉末を製造する
ときに添加物を同時に練り合わするようにした複合材料
金属粉末の製造方法を得るにある。
ときに添加物を同時に練り合わするようにした複合材料
金属粉末の製造方法を得るにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、金属または合金をルツボの内部で加熱しなが
ら撹拌し溶解または半溶解にし、この溶解または半溶解
の金属または合金に粒子、ウィスカー等の添加粒子を添
加し前記金属または合金と複合化させ、この複合金属を
急冷するとともに加圧流体により粉末状にして複合材料
金属粉末を製造するよにしたものである。
ら撹拌し溶解または半溶解にし、この溶解または半溶解
の金属または合金に粒子、ウィスカー等の添加粒子を添
加し前記金属または合金と複合化させ、この複合金属を
急冷するとともに加圧流体により粉末状にして複合材料
金属粉末を製造するよにしたものである。
（作 用）
金属または合金をルツボの内部で加熱しながら撹拌し溶
解または半溶解にし、この溶解金属または合金に粒子、
ウィスカー等の添加粒子を添加したから、この添加粒子
が金属または合金の初晶結晶内部またはその結晶粒界に
良好に押［７込まれて密着度が強い複合化金属とするこ
とができる。また、この溶解または半溶解の複合軽金属
を急冷し加圧流体により前記複合軽金属の粉末としたか
ら、金属粉末が微細になり偏析が少なく強度、靭性、耐
摩耗等に優れたものにすることができる。
解または半溶解にし、この溶解金属または合金に粒子、
ウィスカー等の添加粒子を添加したから、この添加粒子
が金属または合金の初晶結晶内部またはその結晶粒界に
良好に押［７込まれて密着度が強い複合化金属とするこ
とができる。また、この溶解または半溶解の複合軽金属
を急冷し加圧流体により前記複合軽金属の粉末としたか
ら、金属粉末が微細になり偏析が少なく強度、靭性、耐
摩耗等に優れたものにすることができる。
また、鋳造するとき偏析がひどくなったり、金属間化合
物で脆くなったり、添加粒子が添加できない化合物でも
加熱加圧加工して良好な製品を得ることができる。
物で脆くなったり、添加粒子が添加できない化合物でも
加熱加圧加工して良好な製品を得ることができる。
（実施例）
以下図面について本発明製造方法の一実施例を説明する
。なお、第３図と同一部分は同一符号を付しその詳細な
説明を省略する。
。なお、第３図と同一部分は同一符号を付しその詳細な
説明を省略する。
金属加熱室１１のルツボ１５には金属または合金１３を
撹拌し、添加物２４を練り合わす撹拌機３０が設けられ
ている。この撹拌機３０は常時はルツボ１５の内部に位
置されているが、不使用時にはルツボ１５から引上げら
れる。
撹拌し、添加物２４を練り合わす撹拌機３０が設けられ
ている。この撹拌機３０は常時はルツボ１５の内部に位
置されているが、不使用時にはルツボ１５から引上げら
れる。
この粉末製造機１０のルツボ１５に金属または合金１３
が入れられ、これを撹拌しながら電気ヒータ１４により
加熱し溶解または半溶解状態にする。金属または合金１
３が溶解または半溶解状態になったら、この金属または
合金１３にセラミックスの粒子、ウィスカー等の添加物
２４が加えられ、金属または合金１３が添加物２４と練
り合わされる。この練り合しにより金属または合金１３
は添加物２４が核となって初晶３１が形成され、ついで
軽金属または軽合金１３のマトリクス部３２が強化され
強力な複合溶解または半溶解金属とされる。充分に金属
または合金１３と添加物２４とが練り合されたら押棒１
８を操作し、この複合溶解または半溶解合金をノズル１
７を介して粉末製造部１６に供給する。粉末製造部１６
では冷却水により冷却されると同時に圧縮空気を受け、
冷却ジェット流体により複合溶解または半溶解の金属１
３等が凝固され粉末３３にされる。この粉末はサイクロ
ン運動しながらふるい２１に掛けて選別され、粉末回収
装置に送られ、複合金属粉末が製造される。
が入れられ、これを撹拌しながら電気ヒータ１４により
加熱し溶解または半溶解状態にする。金属または合金１
３が溶解または半溶解状態になったら、この金属または
合金１３にセラミックスの粒子、ウィスカー等の添加物
２４が加えられ、金属または合金１３が添加物２４と練
り合わされる。この練り合しにより金属または合金１３
は添加物２４が核となって初晶３１が形成され、ついで
軽金属または軽合金１３のマトリクス部３２が強化され
強力な複合溶解または半溶解金属とされる。充分に金属
または合金１３と添加物２４とが練り合されたら押棒１
８を操作し、この複合溶解または半溶解合金をノズル１
７を介して粉末製造部１６に供給する。粉末製造部１６
では冷却水により冷却されると同時に圧縮空気を受け、
冷却ジェット流体により複合溶解または半溶解の金属１
３等が凝固され粉末３３にされる。この粉末はサイクロ
ン運動しながらふるい２１に掛けて選別され、粉末回収
装置に送られ、複合金属粉末が製造される。
この粉末３３の大きさは４０〜３００μｍであり、初晶
３１の大きさは０．１〜３０μｍである。
３１の大きさは０．１〜３０μｍである。
なお、前記ルツボ１５の内部の溶解または半溶解の金属
１３等に添加物１１を添加するようにしたが、この添加
物１１はあらかじめルツボ１５の内部に入れておき、こ
れに金属１３等を入れ後、溶解または半溶解にするよう
にしても同様な複合金属と得ることができる。
１３等に添加物１１を添加するようにしたが、この添加
物１１はあらかじめルツボ１５の内部に入れておき、こ
れに金属１３等を入れ後、溶解または半溶解にするよう
にしても同様な複合金属と得ることができる。
このようにして製造した複合金属粉末により、熱間での
押出し、鍛造等により、加圧成形により材料塊、製品が
形成される。そのため、この材料塊、製品は偏析がなく
強度、靭性、耐摩耗等に優れたものにすることができる
。
押出し、鍛造等により、加圧成形により材料塊、製品が
形成される。そのため、この材料塊、製品は偏析がなく
強度、靭性、耐摩耗等に優れたものにすることができる
。
金属または合金をルツボの内で撹拌しながら加熱し、こ
の金属または合金が溶解または半溶解状態になったとき
、この溶解または半溶解の金属に添加物を添加する等し
て複合溶解または半溶解の金属を形成し、この複合溶解
または半溶解の金属を冷却しながら加圧流体を送り粉末
を製造するようにしたから、粉末が複合化された金属と
して製造することができる。しかも、この製造において
は添加物が核となって金属または合金の内部に初品を形
成し、この初品内部または初晶粒界に添加物が取込まれ
るので密着度の強い複合化金属粉末とすることができる
。
の金属または合金が溶解または半溶解状態になったとき
、この溶解または半溶解の金属に添加物を添加する等し
て複合溶解または半溶解の金属を形成し、この複合溶解
または半溶解の金属を冷却しながら加圧流体を送り粉末
を製造するようにしたから、粉末が複合化された金属と
して製造することができる。しかも、この製造において
は添加物が核となって金属または合金の内部に初品を形
成し、この初品内部または初晶粒界に添加物が取込まれ
るので密着度の強い複合化金属粉末とすることができる
。
そのため、粉末を形成後にさらに練り合わせのためにメ
カニカルアロイングを行う必要がない。
カニカルアロイングを行う必要がない。
また、この粉末により熱間の押出１２、鍛造等で加圧成
形して製品を製造した場合、添加物が均一に分散されて
いるから強固な複合金属を製造することができる。
形して製品を製造した場合、添加物が均一に分散されて
いるから強固な複合金属を製造することができる。
第１図は、本発明複合材料金属粉末製造機の主要部を示
す概略断面図、第２図は、第１図の製造機により製造さ
れた複合粉末の一つを拡大して示す断面図、第３図は、
従来の金属粉末製造機の主要部を示す概略断面図、第４
図は、金属粉末を混合する工程を示す説明図である。 １０・・・金属粉末製造機、１１・・・金属加熱室、１
２・・・粉末製造室、１３・・・金属、１４・・・電気
ヒタ、１５・・・ルツボ、１６・・・粉末製造部、１７
・・・ノズル、１８・・・押棒、１９ａ、１９ｂ・・・
冷却管、２０ａ、２０ｂ・・・圧縮空気供給管、２１・
・・ふるい、２２・・・サイクロン風発生器、２３・・
・粉末、２４・・・添加物、２５・・・粒子、２６・・
・ウィスカー、２７・・・複合金属、３０・・・撹拌機
、３１・・・初晶、３２・・・マトリックス部、３３・
・・複合材料粉末。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図
す概略断面図、第２図は、第１図の製造機により製造さ
れた複合粉末の一つを拡大して示す断面図、第３図は、
従来の金属粉末製造機の主要部を示す概略断面図、第４
図は、金属粉末を混合する工程を示す説明図である。 １０・・・金属粉末製造機、１１・・・金属加熱室、１
２・・・粉末製造室、１３・・・金属、１４・・・電気
ヒタ、１５・・・ルツボ、１６・・・粉末製造部、１７
・・・ノズル、１８・・・押棒、１９ａ、１９ｂ・・・
冷却管、２０ａ、２０ｂ・・・圧縮空気供給管、２１・
・・ふるい、２２・・・サイクロン風発生器、２３・・
・粉末、２４・・・添加物、２５・・・粒子、２６・・
・ウィスカー、２７・・・複合金属、３０・・・撹拌機
、３１・・・初晶、３２・・・マトリックス部、３３・
・・複合材料粉末。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図
Claims (1)
- 金属または合金をルツボの内で加熱しながら撹拌し溶解
または半溶解にし、この溶解または半溶解の金属または
合金に粒子、ウィスカー等の添加粒子を添加して複合化
し、この複合化金属を急冷し加圧流体により粉末状にす
るようにしたことを特徴とする複合材料金属粉末の製造
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8757689A JPH02267203A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 複合材料金属粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8757689A JPH02267203A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 複合材料金属粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267203A true JPH02267203A (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13918831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8757689A Pending JPH02267203A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 複合材料金属粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768133A3 (en) * | 1995-10-09 | 1998-11-11 | Ahresty Corporation | Method of reforming surface of cast product |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58204106A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 金属酸化物分散強化型銅合金粉の製造法 |
| JPS6199606A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | 複合粉末の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP8757689A patent/JPH02267203A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58204106A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 金属酸化物分散強化型銅合金粉の製造法 |
| JPS6199606A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | 複合粉末の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768133A3 (en) * | 1995-10-09 | 1998-11-11 | Ahresty Corporation | Method of reforming surface of cast product |
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