JPH0397806A - 強化金属粉末材料の製造方法 - Google Patents
強化金属粉末材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH0397806A JPH0397806A JP23259689A JP23259689A JPH0397806A JP H0397806 A JPH0397806 A JP H0397806A JP 23259689 A JP23259689 A JP 23259689A JP 23259689 A JP23259689 A JP 23259689A JP H0397806 A JPH0397806 A JP H0397806A
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- JP
- Japan
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- metal
- molten metal
- mixed
- dispersed
- reinforcing material
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- B22F2009/0804—Dispersion in or on liquid, other than with sieves
- B22F2009/0812—Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream
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）
本発明はセラミック繊維等によって強化された金属複合
材料の製造方法に関する。
材料の製造方法に関する。
（従来の技術と課題）
高強度セラミック繊維等の強化材によりマトリックス金
属を複合強化した強化金属複合材料は、比強度や比弾性
率が高く、また耐熱性を有し、航空機、車輌、各種機械
用部品材料として注目されている。
属を複合強化した強化金属複合材料は、比強度や比弾性
率が高く、また耐熱性を有し、航空機、車輌、各種機械
用部品材料として注目されている。
強化金属複合材料の製造方法の一つとして、粉末冶金法
がある。この方法は、マトリックス金属粉末と強化材と
を所定の割合で混合し、ホットプレスや熱間等方加圧（
ＨＩＰ）処理などにょり固化或形する方法であり、その
後、必要に応じて押出しや鍛造などにより、所要の形状
に加工戒形される。
がある。この方法は、マトリックス金属粉末と強化材と
を所定の割合で混合し、ホットプレスや熱間等方加圧（
ＨＩＰ）処理などにょり固化或形する方法であり、その
後、必要に応じて押出しや鍛造などにより、所要の形状
に加工戒形される。
しかしながら、粉末冶金法では、金属粉末と強化材とを
混合する際、金属粉末が強化材の間に分け入りにくく、
両者が均一に混合分散せず、所々に未解絡強化材のかた
まりが生じ、これが複合材中にそのまま埋入され、その
結果、強化材の物性が不均一になり易いという欠点があ
る。また、強化材の分散性を向上させるため、微細なも
のを使用すると、これに応じて金属粉末も微細なものを
使用しなければならず、コスト高の要因になる。
混合する際、金属粉末が強化材の間に分け入りにくく、
両者が均一に混合分散せず、所々に未解絡強化材のかた
まりが生じ、これが複合材中にそのまま埋入され、その
結果、強化材の物性が不均一になり易いという欠点があ
る。また、強化材の分散性を向上させるため、微細なも
のを使用すると、これに応じて金属粉末も微細なものを
使用しなければならず、コスト高の要因になる。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、マトリッ
クス金属中に強化材を容易に均一分散させることができ
、また強化材が微細な場合でも、製造コストの上昇を生
じない強化金属複合材料原料の製造方法を提供すること
を目的とする。
クス金属中に強化材を容易に均一分散させることができ
、また強化材が微細な場合でも、製造コストの上昇を生
じない強化金属複合材料原料の製造方法を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達或するためになされた本発明の製造方法は
、７１−リックス金属溶湯内に短繊維、ウィスカー、粒
子形態の強化材を混合分散させた後、該混合溶湯を回転
する冷却ドラムの内周面に遠心力の作用で形或された冷
却液層中に噴射して分断凝固させることを手段とするも
のである。
、７１−リックス金属溶湯内に短繊維、ウィスカー、粒
子形態の強化材を混合分散させた後、該混合溶湯を回転
する冷却ドラムの内周面に遠心力の作用で形或された冷
却液層中に噴射して分断凝固させることを手段とするも
のである。
（作 用）
マトリックス金属溶湯は、金属粉末に比べて強化材の間
に容易に分け入るため、強化材が解絡され易くなり、強
化材は溶湯中に均一分散して混合される。
に容易に分け入るため、強化材が解絡され易くなり、強
化材は溶湯中に均一分散して混合される。
この混合熔湯を冷却液層中に噴射することにより、強化
材が均一に分散埋入した急冷凝固粉末が得られる。
材が均一に分散埋入した急冷凝固粉末が得られる。
この金属粉末を一体或形することにより、強化材が内部
に均一に分散した複合材が容易に得られる。
に均一に分散した複合材が容易に得られる。
（実施例）
本発明に使用する強化材の形態としては、短繊維，ウィ
スカー，粒子のいずれでもよい。材質としては、アルミ
ナ，シリコンカーバイド．チタン酸カリウム等のセラξ
ツクスや、ボロン１ タングステン等の金属が使用され
る。一方、マトリンクス金属としては、軽量金属である
アルえニウムマグネシウム，チタンまたはこれらの合金
が主として使用される。
スカー，粒子のいずれでもよい。材質としては、アルミ
ナ，シリコンカーバイド．チタン酸カリウム等のセラξ
ツクスや、ボロン１ タングステン等の金属が使用され
る。一方、マトリンクス金属としては、軽量金属である
アルえニウムマグネシウム，チタンまたはこれらの合金
が主として使用される。
第１図は、本発明を実施するための装置の概要を示して
おり、回転ドラム１と溶湯噴射容器２とを備え、回転ド
ラム１の内周面には別途供給された冷却水が回転ドラム
１の回転により生した遠心力の作用で冷却水層３を形成
している。溶湯噴射容器２はマトリックス金属溶湯と反
応しにくい耐火材（例えば、黒鉛）で形成されており、
外周部に加熱用高周波コイル４が巻回されている。下部
には噴射孔５が開設され、上部開口には蓋体６が着脱自
在に取り付けられ、容器２を密封している。
おり、回転ドラム１と溶湯噴射容器２とを備え、回転ド
ラム１の内周面には別途供給された冷却水が回転ドラム
１の回転により生した遠心力の作用で冷却水層３を形成
している。溶湯噴射容器２はマトリックス金属溶湯と反
応しにくい耐火材（例えば、黒鉛）で形成されており、
外周部に加熱用高周波コイル４が巻回されている。下部
には噴射孔５が開設され、上部開口には蓋体６が着脱自
在に取り付けられ、容器２を密封している。
また、該蓋体６を貫通して撹拌プロペラ７が装着されて
おり、容器２内のマトリックス金属溶湯１１は、撹拌プ
ロペラ７により容器２内に装入された強化材と共に撹拌
混合される。蓋体６には不活性ガス注入孔８が開設され
、容器２内に注入された不活性ガスにより容器内の熔湯
は加圧され、前記噴射孔５より冷却水層３に向って噴射
され、回転する冷却水により分断され、強化材が埋入し
た急冷凝固粉末が得られる。
おり、容器２内のマトリックス金属溶湯１１は、撹拌プ
ロペラ７により容器２内に装入された強化材と共に撹拌
混合される。蓋体６には不活性ガス注入孔８が開設され
、容器２内に注入された不活性ガスにより容器内の熔湯
は加圧され、前記噴射孔５より冷却水層３に向って噴射
され、回転する冷却水により分断され、強化材が埋入し
た急冷凝固粉末が得られる。
強化材が埋入した急冷凝固粉末は、ホットプレス、Ｈ
Ｉ Ｐ、押出し、鍛造等により一体化され、所期の複合
材に成形される。
Ｉ Ｐ、押出し、鍛造等により一体化され、所期の複合
材に成形される。
次に具体的実施例について説明する。
（１）＾６０６１− Ｎ合金をマトリックス金属として
用い、これを黒鉛製溶湯噴射容器内で７５０゜Ｃに加熱
溶融し、その後、チタン酸カリウム（ＫｚＴｉｉ，Ｏｓ
）の短繊維（平均径０．６μｍ、平均長さ１２μｍ）
を混入した。混合比は体積比でＭ合金の２０％とした。
用い、これを黒鉛製溶湯噴射容器内で７５０゜Ｃに加熱
溶融し、その後、チタン酸カリウム（ＫｚＴｉｉ，Ｏｓ
）の短繊維（平均径０．６μｍ、平均長さ１２μｍ）
を混入した。混合比は体積比でＭ合金の２０％とした。
混入に際しては、撹拌プロペラを１００ｒｐｍで回転し
た。
た。
（２）撹拌プロペラを回転したまま、注入孔よりＡｒガ
ス（ガス圧１．４ｋｇｆ／ｃ＋ｓ”）を注入し、短繊維
が分散混合した溶湯を加圧し、噴射孔より該溶湯を冷却
ドラム内周面に形成した冷却水層に噴射し、急冷凝固粉
末を作製した。尚、冷却ドラムは１５００ｒ．ｐ．ｍで
回転した。
ス（ガス圧１．４ｋｇｆ／ｃ＋ｓ”）を注入し、短繊維
が分散混合した溶湯を加圧し、噴射孔より該溶湯を冷却
ドラム内周面に形成した冷却水層に噴射し、急冷凝固粉
末を作製した。尚、冷却ドラムは１５００ｒ．ｐ．ｍで
回転した。
（３）その結果、平均粒径６００μｍの粉末が得られた
。粒子の断面を観察したところ、短繊維が均一に分散埋
入されていた。
。粒子の断面を観察したところ、短繊維が均一に分散埋
入されていた。
（４）上記粉末を押出しコンテナに装入し、押出比１０
、押出温度４５０゜Ｃで押出したところ、基地中に短繊
維が均一かつ一方向に配列した複合材が得られた。
、押出温度４５０゜Ｃで押出したところ、基地中に短繊
維が均一かつ一方向に配列した複合材が得られた。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明の強化金属粉末材料の製造方
法によれば、強化材をマトリックス金属溶湯中で混合分
散するので、強化材が溶湯中に容易に均一分散する。そ
して、これを冷却液層に噴射することにより、強化材が
均一分散したマトリックス金属の急冷凝固粉末が得られ
る。これを一体或形することにより、強化材が均一分散
した複合材料が容易に得られる。また、強化材の大きさ
に応じてマトリックス金属粉末の粒径を調整する必要も
なく、経済的である。
法によれば、強化材をマトリックス金属溶湯中で混合分
散するので、強化材が溶湯中に容易に均一分散する。そ
して、これを冷却液層に噴射することにより、強化材が
均一分散したマトリックス金属の急冷凝固粉末が得られ
る。これを一体或形することにより、強化材が均一分散
した複合材料が容易に得られる。また、強化材の大きさ
に応じてマトリックス金属粉末の粒径を調整する必要も
なく、経済的である。
第１図ｔま本発明を実施するための粉末製造装置の要部
縦断面図を示す。 １・・・冷却ドラム、２・・・熔湯噴射容器、３・・・
冷却液層。
縦断面図を示す。 １・・・冷却ドラム、２・・・熔湯噴射容器、３・・・
冷却液層。
Claims (1)
- （１）マトリックス金属溶湯内に短繊維、ウィスカー又
は粒子形態の強化材を混合分散させた後、該混合溶湯を
回転する冷却ドラムの内周面に遠心力の作用で形成され
た冷却液層中に噴射して分断凝固させることを特徴とす
る強化金属粉末材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23259689A JPH0397806A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 強化金属粉末材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23259689A JPH0397806A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 強化金属粉末材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397806A true JPH0397806A (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=16941840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23259689A Pending JPH0397806A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 強化金属粉末材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0397806A (ja) |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP23259689A patent/JPH0397806A/ja active Pending
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