JPH0813070A

JPH0813070A - 合金粉末とその製造方法

Info

Publication number: JPH0813070A
Application number: JP16491494A
Authority: JP
Inventors: Tadao Watanabe; 忠雄渡辺; Hiroaki Okamoto; 浩明岡本; Satoru Matsuo; 悟松尾; Kenichi Takagi; 研一高木
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-16
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JP3160468B2

Abstract

(57)【要約】【目的】粉末に樹脂等を混合して成形、固化して作ら
れる部品の重量を調整するためにフィラーとして用いら
れる均質、非磁性で、その比重を約９から１３まで自由
に変えるとができる合金粉末をアトマイズ法で製造す
る。【構成】Ｗ；１７〜６０重量％、Ｂ；０．１〜５重量
％と残部がＮｉからなる合金粉末およびこれにＣｒ；
０．２〜２０重量％とＡｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｏから選ば
れた１種以上の元素を０．１〜５重量％を含み、非磁性
で、かつ、合金の比重を自由に調整できることを特徴と
する合金粉末ならびにこれをアトマイズ法で製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末成形部品の重量を
調整するために添加するフィラー（充填剤）として用い
られる、比重を約９から１３まで自由に変えることがで
きる合金粉末に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属や合金の粉末に樹脂やゴムを混合し
て成形、固化して作られる高速回転体、カウンターウエ
イト、バランサー、プラスチックボンド磁石などにおい
て、所定の重さを維持するためにその部品の重量を調整
する方法としてタングステンなどの重金属粉末がフィラ
ーとして用いられることがある。

【０００３】部品が磁場中や磁性体の周辺で用いられる
場合、部品そのものが非磁性であることを要求された
り、また、ボンド磁石のように、混合するフィラーが磁
性を持っていると、磁石の磁気特性を劣化させような場
合には、混合するフィラー粉末は非磁性でなければなら
ない。

【０００４】タングステンは非磁性であり、その比重が
１９．３と大きく、少量の添加で目的が達成できるが、
製品によってはその体積が決められたものがあり、フィ
ラーの添加量が制限される。このような場合タングステ
ンの添加量を変えることができないので、フィラー粉末
の比重を変えなければならない。このためにはフィラー
粉末として、適当な比重を持ったタングステンの合金粉
末が求められている。

【０００５】一般に、タングステンの合金粉末は、タン
グステン粉末に他の金属元素の粉末を混合し、焼結した
後粉砕して作られるが、合金元素を完全に均質化するた
めには高温でかなり長時間焼結しなければならず、この
場合粉砕が著しく困難となる。逆に、焼結後の粉砕を容
易にするような加熱処理条件で焼結すると、合金元素の
相互拡散が不十分で、均質化に問題が残る。

【０００６】そこで、タングステン合金粉末を得る別の
方法として、合金を溶解し、水やガスなどの流体で噴霧
するアトマイズ法がある。この方法であれば各合金元素
は溶融し合い、完全に均質になる。しかし、タングステ
ンは高融点であり、溶解、アトマイズが非常に困難であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属や合金
の粉末に樹脂やゴムを混合して成形、固化して作られる
高速回転体、カウンターウエイト、バランサー、プラス
ティックボンド磁石などにおいて、形状が決められた部
品の重量を広範囲に調整でき、均質、かつ非磁性である
フィラーとして好適なタングステン合金粉末を提供する
ものである。

【０００８】また、別の目的は、このような合金粉末を
アトマイズ法により安定して供給する方法を提供するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めには、Ｗ；１７〜６０重量％（以下、％はすべて重量
％）、Ｂ；０．１〜３％と残部Ｎｉおよび不可避的な不
純物からなり、非磁性、高比重であることを特徴とする
合金粉末を水またはガスなどの流体によるアトマイズ法
でつくる。同様に、Ｗ；１７〜６０％、Ｂ；０．１〜３
％と残部Ｎｉおよび不可避的な不純物ならびにＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれた１種以上の元素が０．１〜
５％とからなり、非磁性、高比重であることを特徴とす
る合金粉末を水またはガスなどの流体によるアトマイズ
法でつくる。また、Ｗ；１７〜６０％、Ｂ；０．１〜３
％、Ｃｒ；０．２〜２０％と残部Ｎｉおよび不可避的な
不純物とからなり、非磁性、高比重であることを特徴と
する合金粉末を水またはガスなどの流体によるアトマイ
ズ法でつくる。さらに、Ｗ；１７〜６０％、Ｂ；０．１
〜３％、Ｃｒ；０．２〜２０％と残部Ｎｉおよび不可避
的な不純物ならびにＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれ
た１種以上の元素が０．１〜５％とからなり、非磁性、
高比重であることを特徴とする合金粉末を水またはガス
などの流体によるアトマイズ法でつくる。

【００１０】まず、ＷおよびＮｉの組成の限定理由につ
いて述べる。Ｗの比重は１９．３、Ｎｉのそれは８．９
で、この配合を変えると両者の比重の間で自由に合金の
比重を変えることができる。また、Ｗは融点が約３，４
００℃で、通常の高周波電気炉などでの溶解は困難であ
るが、これにＮｉを入れたものは１，７００℃以下で溶
解し、アトマイズが可能である。しかし、Ｎｉは強磁性
体であり、その含有量が８３％を越えると合金に磁性が
発現する。したがって、Ｗ−Ｎｉ２元系の場合、Ｗは１
７％以上が必要である。また、Ｗの量が６０％を越える
と、融点が１，６００℃を越え、溶解、アトマイズが困
難となるので、Ｗは１７〜６０％とする。

【００１１】次に、Ｂは合金の融点を下げ、Ｗ−Ｎｉ系
合金やＷ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金の溶解、アトマイズを容易
にする効果がある。Ｂの添加は、ＮｉＢ、ＷＢ、Ｃｒ
Ｂ、ＭｏＢ、ＦｅＢなどの母合金を用いればよい。その
添加量は、合金中のＢが０．１〜３％となるようにす
る。Ｂの添加は、合金中のＢ量が０．１％以上になるよ
うにしないと融点を下げる効果が少なく、また、３％を
越えるように添加しても、融点を下げる効果が添加量に
応じたほど期待できないので、上限を３％とする。

【００１２】Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、ＣｏはＷ、Ｎｉと相互
に解け合い、Ｗ−Ｎｉ系合金やＷ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金の
融点を下げる働きがある。また、これらの元素は、Ｗ−
Ｎｉ系合金やＷ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金の耐酸化性や耐食性
の向上にも有用であり、その量は０．２％以上ないとそ
れらの効果が少なく、また、５％を越えても効果の増大
が少ないため、０．２％〜５％とする。したがって、こ
れらの元素から選ばれた１種以上の元素を添加すること
により、非磁性で、かつ耐酸化性、耐食性に優れた合金
粉末を水またはガスなどの流体によるアトマイズ法でつ
くることができる。

【００１３】本発明の主目的は、非磁性、高比重で、重
量が調整でき、かつアトマイズ法で作ることができる合
金粉末を得ることであるが、使用目的によっては耐食性
が必要となることがある。このためにはＣｒを０．２〜
２０％添加する。Ｃｒが０．２％より少ないと耐食性の
向上に効果が少ない。また、Ｃｒは、非磁性元素であ
り、その添加によって合金の磁性に影響をおよぼさない
が、融点が約１，８６０℃と高く、Ｂを添加しても、Ｃ
ｒが２０％を越えると、合金の融点が高くなり、溶解、
アトマイズが困難になるので、上限を２０％とする。

【００１４】Ｗ−Ｎｉ系合金粉末やＷ−Ｎｉ−Ｃｒ系合
金粉末の製造は次のように行う。すなわち、溶解主原料
には、ＷブリケットやＷ屑、電解Ｎｉ、電解Ｃｒなどを
用い、Ｂ源としては、ＮｉＢ、ＷＢ、ＣｒＢ、ＭｏＢ、
ＦｅＢなどの母合金を、また、添加合金元素としてのＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏなどは市販の金属またはそれらの
合金を用いる。これらの溶解原料を高周波溶解炉などを
用いて溶解し、１６００℃から１７５０℃程度に昇温し
た後、通常のアトマイズ法で粉砕し合金粉末を得る。こ
のように、溶解時にＢを含んだ母合金を用いることによ
り溶解は非常に円滑に行われ、かつ、溶湯の湯流れが良
くなり、アトマイズが容易にできる。

【００１５】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。実施例１Ｗブリケット、電解Ｎｉ、電解ＣｒおよびＮｉＢ（Ｂ；
１７％）母合金ならびに添加金属を種々の割合で配合
し、高周波溶解炉（２０ｋＷ、３，０００Ｈｚ）を用い
て、５ｋｇの合金を溶解した。溶融後、溶湯を１，６５
０℃から１７３０℃に昇温し、底部にφ９ｍｍのノズル
をもち、１，３００℃に加熱したタンデイッシュに注湯
し、８０ｋｇ／ｃｍ²の窒素ガスでアトマイズした。得
られた結果とできた粉末の特性を表１に示す。

【００１６】

【表１】 *1 ホ゛タン磁石（φ15mm、2000〜3000G）で、粉末が磁石に付くかどうかを調べた。

【００１７】

【発明の効果】本発明の合金粉末は、均質かつ非磁性で
あり、その比重を約９から１３まで自由に変えることが
でき、粉末を成形、固化して得られる高速回転体、カウ
ンターウエイト、バランサー、プラスチックボンド磁石
などの部品に所定量添加することにより、製品のサイズ
を変更することなく、重量を調整することができる。ま
た、アトマイズ法という粉末の量産に適した方法で製造
することができ、種々の工業分野で利用できるものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｗ；１７〜６０重量％、Ｂ；０．１〜３
重量％と残部Ｎｉおよび不可避的な不純物からなり、非
磁性、高比重であることを特徴とする合金粉末。
【請求項２】Ｗ；１７〜６０重量％、Ｂ；０．１〜３
重量％と残部Ｎｉおよび不可避的な不純物ならびにＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれた１種以上の元素が
０．１〜５％重量とからなり、非磁性、高比重であるこ
とを特徴とする合金粉末。
【請求項３】Ｗ；１７〜６０重量％、Ｂ；０．１〜３
重量％、Ｃｒ；０．２〜２０重量％と残部Ｎｉおよび不
可避的な不純物とからなり、非磁性、高比重であること
を特徴とする合金粉末。
【請求項４】Ｗ；１７〜６０重量％、Ｂ；０．１〜３
重量％、Ｃｒ；０．２〜２０重量％と残部Ｎｉおよび不
可避的な不純物ならびにＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選
ばれた１種以上の元素が０．１〜５％重量とからなり、
非磁性、高比重であることを特徴とする合金粉末。
【請求項５】合金を溶融し、流体でアトマイズして得
られる非磁性、高比重であることを特徴とする請求項１
〜４の合金粉末の製造方法。