JPH08168877A - 難溶断性金属材料の粉末ガス切断法とそれに用いる鉄粉 - Google Patents
難溶断性金属材料の粉末ガス切断法とそれに用いる鉄粉Info
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- JPH08168877A JPH08168877A JP31206594A JP31206594A JPH08168877A JP H08168877 A JPH08168877 A JP H08168877A JP 31206594 A JP31206594 A JP 31206594A JP 31206594 A JP31206594 A JP 31206594A JP H08168877 A JPH08168877 A JP H08168877A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、貯蔵あるいは輸送中に、ガス噴射炎
に添加する粉末物質の分離、偏析を起さず、切断面が良
好で、且つ高速切断できる難溶断性金属材料の粉末ガス
切断法を提供することを目的としている。 【構成】被切断材に対向して配置したガス切断用トーチ
からのガス噴射炎に鉄粉を供給し、該鉄粉の燃焼熱及び
生成した流動性酸化鉄で該被切断材を溶断する粉末ガス
切断法において、固溶炭素量が０．１重量％から１．０
重量％の鉄粉を用いて溶断するようにした難溶断性金属
材料の粉末ガス切断法。
に添加する粉末物質の分離、偏析を起さず、切断面が良
好で、且つ高速切断できる難溶断性金属材料の粉末ガス
切断法を提供することを目的としている。 【構成】被切断材に対向して配置したガス切断用トーチ
からのガス噴射炎に鉄粉を供給し、該鉄粉の燃焼熱及び
生成した流動性酸化鉄で該被切断材を溶断する粉末ガス
切断法において、固溶炭素量が０．１重量％から１．０
重量％の鉄粉を用いて溶断するようにした難溶断性金属
材料の粉末ガス切断法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、合金の粉末ガス切断法
及びそれに用いる鉄粉に関し、詳しくは、銑鉄、鋳鉄、
高炭素鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼等の所謂高合金鋼、高
融点の非鉄金属、金属クローム基合金、あるいは金属ニ
ッケル基合金等の所謂難溶断性金属材料をガス気流に金
属粉末を混入した噴射炎で溶断する方法及びその方法の
実施に利用する鉄粉に係わる。
及びそれに用いる鉄粉に関し、詳しくは、銑鉄、鋳鉄、
高炭素鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼等の所謂高合金鋼、高
融点の非鉄金属、金属クローム基合金、あるいは金属ニ
ッケル基合金等の所謂難溶断性金属材料をガス気流に金
属粉末を混入した噴射炎で溶断する方法及びその方法の
実施に利用する鉄粉に係わる。
【０００２】
【従来の技術】上記難溶断性金属材料をガス（酸素）炎
で切断しようとしても、その中に含有されるＭｎ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕなどの特定元素、特にＣｒによっ
て鉄の燃焼が阻害され、通常のガス切断を行うことがで
きない。そこで、このような難溶断性金属材料のガス切
断には、図１に示すように、被切断材８としての難溶断
性金属材料の切断箇所に外部から金属粉末、とりわけ鉄
粉９を供給し、その燃焼熱で該難溶断性金属材料及びそ
れが生成するスラグを溶解すると共に、生成したＦｅn
Ｏm で該スラグを低融点、且つ低粘性のものに変えて吹
き飛ばして切断する方法（粉末ガス切断法、パウダ切断
法、あるいはパウダーカッティング法と呼ばれるが、以
下粉末ガス切断法という）が一般に採用されている。
で切断しようとしても、その中に含有されるＭｎ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕなどの特定元素、特にＣｒによっ
て鉄の燃焼が阻害され、通常のガス切断を行うことがで
きない。そこで、このような難溶断性金属材料のガス切
断には、図１に示すように、被切断材８としての難溶断
性金属材料の切断箇所に外部から金属粉末、とりわけ鉄
粉９を供給し、その燃焼熱で該難溶断性金属材料及びそ
れが生成するスラグを溶解すると共に、生成したＦｅn
Ｏm で該スラグを低融点、且つ低粘性のものに変えて吹
き飛ばして切断する方法（粉末ガス切断法、パウダ切断
法、あるいはパウダーカッティング法と呼ばれるが、以
下粉末ガス切断法という）が一般に採用されている。
【０００３】しかしながら、現在この難溶断性金属材料
に対して使用されている通常の粉末ガス切断法は、鉄粉
の酸化反応速度が遅いことに起因してスラグの粘性が十
分に低下せず、その流れがスムーズでないため、切断速
度が普通鋼をガス切断する場合よりも遅く、また切断面
に凹凸が出易いといった欠点があった。そこで、この単
に鉄粉９のみをガス気流中に加える粉末切断法の欠点を
改善するため、従来より研究開発が多々行われ、例え
ば、特開平４−４９７３号公報、特開昭５６−１３６２
７４号、あるいは特開昭５２−１４９２４７号公報等に
開示されているようないくつかの提案がなされている。
に対して使用されている通常の粉末ガス切断法は、鉄粉
の酸化反応速度が遅いことに起因してスラグの粘性が十
分に低下せず、その流れがスムーズでないため、切断速
度が普通鋼をガス切断する場合よりも遅く、また切断面
に凹凸が出易いといった欠点があった。そこで、この単
に鉄粉９のみをガス気流中に加える粉末切断法の欠点を
改善するため、従来より研究開発が多々行われ、例え
ば、特開平４−４９７３号公報、特開昭５６−１３６２
７４号、あるいは特開昭５２−１４９２４７号公報等に
開示されているようないくつかの提案がなされている。
【０００４】特開平４−４９７３号公報記載の技術は、
鉄粉にアルミ粉を１０％から５０％混合してガス燃焼で
生成した噴射炎中に加えて、高合金鋼を切断するもので
あり、該高合金鋼中に生成する溶融スラグの粘性を変え
ずに切断速度の向上と切断面の優良化が達成されるとし
ている。また、特開昭５６−１３６２７４号、あるいは
特開昭５２−１４９２４７号公報記載の技術は、切断対
象の合金中に生成する高粘度スラグの粘性を低下させる
ために、炭酸ナトリウムもしくは炭酸ナトリウム、炭酸
バリウム、炭酸カリウムの１種類又は２種類以上と鉄粉
との混合物をガス気流中に供給して溶断する方法であ
る。
鉄粉にアルミ粉を１０％から５０％混合してガス燃焼で
生成した噴射炎中に加えて、高合金鋼を切断するもので
あり、該高合金鋼中に生成する溶融スラグの粘性を変え
ずに切断速度の向上と切断面の優良化が達成されるとし
ている。また、特開昭５６−１３６２７４号、あるいは
特開昭５２−１４９２４７号公報記載の技術は、切断対
象の合金中に生成する高粘度スラグの粘性を低下させる
ために、炭酸ナトリウムもしくは炭酸ナトリウム、炭酸
バリウム、炭酸カリウムの１種類又は２種類以上と鉄粉
との混合物をガス気流中に供給して溶断する方法であ
る。
【０００５】しかしながら、特開平４−４９７３号公報
記載の技術は、アルミ粉が鉄粉の何倍もの価格を有する
という切断コストの問題を別としても、比重が大きく異
なる鉄粉とアルミ粉とを均一に混合するので、貯蔵槽や
噴射炎に噴出するまでの輸送パイプ内で鉄粉とアルミ粉
が分離して偏析を生じ、所望混合割合を維持した状態で
該混合粉を噴射炎に供給することが困難であったり、被
切断材の種類によってアルミ粉と鉄粉の混合比を調整す
る必要があるので、手間がかかるばかりか、貯蔵槽や予
備在庫を多種類準備しなければならない等の問題があっ
た。また、特開昭５６−１３６２７４号、あるいは特開
昭５２−１４９２４７号公報記載の技術も、比重差が大
きく異なる鉄粉と無機物との混合物を扱うので、前記特
開４−４９７３号公報記載の技術と同様に、均一混合ま
たは貯蔵や輸送途中での鉄粉と炭酸ナトリウム等の分
離、偏析問題があり、その対策が切望されていた。
記載の技術は、アルミ粉が鉄粉の何倍もの価格を有する
という切断コストの問題を別としても、比重が大きく異
なる鉄粉とアルミ粉とを均一に混合するので、貯蔵槽や
噴射炎に噴出するまでの輸送パイプ内で鉄粉とアルミ粉
が分離して偏析を生じ、所望混合割合を維持した状態で
該混合粉を噴射炎に供給することが困難であったり、被
切断材の種類によってアルミ粉と鉄粉の混合比を調整す
る必要があるので、手間がかかるばかりか、貯蔵槽や予
備在庫を多種類準備しなければならない等の問題があっ
た。また、特開昭５６−１３６２７４号、あるいは特開
昭５２−１４９２４７号公報記載の技術も、比重差が大
きく異なる鉄粉と無機物との混合物を扱うので、前記特
開４−４９７３号公報記載の技術と同様に、均一混合ま
たは貯蔵や輸送途中での鉄粉と炭酸ナトリウム等の分
離、偏析問題があり、その対策が切望されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、貯蔵あるいは輸送中に、ガス気流に添加する粉
末物質の分離、偏析を起さず、切断面が良好で、且つ高
速切断できる難溶断性金属材料の粉末ガス切断法を提供
することを目的としている。
を鑑み、貯蔵あるいは輸送中に、ガス気流に添加する粉
末物質の分離、偏析を起さず、切断面が良好で、且つ高
速切断できる難溶断性金属材料の粉末ガス切断法を提供
することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、前記目的を達
成するため、ガス気流に添加する粉末物質の最適条件に
関し鋭意検討した。すなわち、貯蔵あるいは輸送途中で
分離、偏析しないこと、及び難溶断性金属材料の溶断時
に該難溶断性金属材料中に生成するスラグの粘性を低下
させることを同時に満足させるような粉末物質の発見に
着眼した。その結果、混合物とせずに単品であって、且
つスラグ粘性を低下させる成分を含有している物質とし
ては、固溶体であれば良く、特に鉄粉に粘性を低下させ
る特定元素が固溶していれば好都合であることに気付い
た。さらに、粘性低下させる成分としては、炭素をある
量含有させた時に、スラグの粘性が低下し、切断速度の
向上及び切断面の優良化することを種々の実験の結果、
知見し、本発明を創案するに至った。
成するため、ガス気流に添加する粉末物質の最適条件に
関し鋭意検討した。すなわち、貯蔵あるいは輸送途中で
分離、偏析しないこと、及び難溶断性金属材料の溶断時
に該難溶断性金属材料中に生成するスラグの粘性を低下
させることを同時に満足させるような粉末物質の発見に
着眼した。その結果、混合物とせずに単品であって、且
つスラグ粘性を低下させる成分を含有している物質とし
ては、固溶体であれば良く、特に鉄粉に粘性を低下させ
る特定元素が固溶していれば好都合であることに気付い
た。さらに、粘性低下させる成分としては、炭素をある
量含有させた時に、スラグの粘性が低下し、切断速度の
向上及び切断面の優良化することを種々の実験の結果、
知見し、本発明を創案するに至った。
【０００８】すなわち、本発明は、被切断材に対向して
配置したガス切断用トーチからのガス噴射炎に鉄粉を供
給し、該鉄粉の燃焼熱及び生成した流動性酸化鉄で該被
切断材を溶断する粉末ガス切断法において、固溶炭素量
が０．１重量％から１．０重量％の鉄粉を用いて溶断す
ることを特徴とする難溶断性金属材料の粉末ガス切断法
である。また、本発明は、上記鉄粉の見掛密度が２．４
〜３．５ Ｍｇ／ｍ3の範囲にあることを特徴とする難
溶断性金属材料の粉末ガス切断法である。さらに、本発
明は、固溶炭素量が０．１重量％から１．０重量％で、
残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする難
溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉であり、見掛密度
が２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲にあることを特徴
とする難溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉でもあ
る。
配置したガス切断用トーチからのガス噴射炎に鉄粉を供
給し、該鉄粉の燃焼熱及び生成した流動性酸化鉄で該被
切断材を溶断する粉末ガス切断法において、固溶炭素量
が０．１重量％から１．０重量％の鉄粉を用いて溶断す
ることを特徴とする難溶断性金属材料の粉末ガス切断法
である。また、本発明は、上記鉄粉の見掛密度が２．４
〜３．５ Ｍｇ／ｍ3の範囲にあることを特徴とする難
溶断性金属材料の粉末ガス切断法である。さらに、本発
明は、固溶炭素量が０．１重量％から１．０重量％で、
残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする難
溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉であり、見掛密度
が２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲にあることを特徴
とする難溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉でもあ
る。
【０００９】この場合、鉄粉の粒度範囲は特に限定しな
い、何故ならば、炭素は鉄粉にほぼ均一に固溶している
ので、どの粒度でもほぼ同一の含有量であり、鉄粉の輸
送途中で、それが粗粉と微粉とに分離、偏析しても、そ
れによって炭素含有量が大きく変動することはないから
である。なお、従来の粉末ガス切断法で使用されていた
鉄粉の炭素含有量は、製造の都合で０．００１〜０．０
１重量％と低かった。また、一般に溶融鉄の粘度は、図
２に示すように、炭素含有量が多いほど小さくなること
が知られており、この事実もスラグと溶融鉄が混在する
粉末ガス切断法には有利に作用すると思われる。
い、何故ならば、炭素は鉄粉にほぼ均一に固溶している
ので、どの粒度でもほぼ同一の含有量であり、鉄粉の輸
送途中で、それが粗粉と微粉とに分離、偏析しても、そ
れによって炭素含有量が大きく変動することはないから
である。なお、従来の粉末ガス切断法で使用されていた
鉄粉の炭素含有量は、製造の都合で０．００１〜０．０
１重量％と低かった。また、一般に溶融鉄の粘度は、図
２に示すように、炭素含有量が多いほど小さくなること
が知られており、この事実もスラグと溶融鉄が混在する
粉末ガス切断法には有利に作用すると思われる。
【００１０】
【作用】本発明では、被切断材に対向して配置したガス
切断用トーチからのガス噴射炎に鉄粉を供給し、該鉄粉
の燃焼熱及び生成した流動性酸化鉄で該被切断材を溶断
する粉末ガス切断法において、固溶炭素量が０．１重量
％から１．０重量％の鉄粉を用いて溶断するようにした
ので、従来のように鉄粉に無機物や他の金属粉の添加で
混合物とする必要がなくなり、貯蔵あるいは輸送途中で
の分離、偏析問題は解消された。その結果、被切断材中
に生成するスラグの粘性が改善され、切断速度の向上及
び切断面の平滑化が図れるようになった。
切断用トーチからのガス噴射炎に鉄粉を供給し、該鉄粉
の燃焼熱及び生成した流動性酸化鉄で該被切断材を溶断
する粉末ガス切断法において、固溶炭素量が０．１重量
％から１．０重量％の鉄粉を用いて溶断するようにした
ので、従来のように鉄粉に無機物や他の金属粉の添加で
混合物とする必要がなくなり、貯蔵あるいは輸送途中で
の分離、偏析問題は解消された。その結果、被切断材中
に生成するスラグの粘性が改善され、切断速度の向上及
び切断面の平滑化が図れるようになった。
【００１１】また、本発明では、上記鉄粉の見掛密度が
２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲になるようにしたの
で、上記効果が一層促進されるようになる。さらに、本
発明では、固溶炭素量が０．１重量％から１．０重量％
で、残部鉄及び不可避的不純物からなるようにしたり、
見掛密度が２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲になる難
溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉としたので、従来
の鉄粉製造工程の中間段階で容易に回収でき、特別な製
造設備を設けることなく安価に入手が可能である。
２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲になるようにしたの
で、上記効果が一層促進されるようになる。さらに、本
発明では、固溶炭素量が０．１重量％から１．０重量％
で、残部鉄及び不可避的不純物からなるようにしたり、
見掛密度が２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲になる難
溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉としたので、従来
の鉄粉製造工程の中間段階で容易に回収でき、特別な製
造設備を設けることなく安価に入手が可能である。
【００１２】なお、本発明において、鉄粉の炭素量を
０．１〜１．０重量％の範囲としたのは次の理由によ
る。つまり、鉄粉中の炭素量が０．１％未満であると、
被切断材中に生成するスラグの粘性低下がわずかしかな
く、切断速度の向上が見込めず、該炭素量が１．０％を
越えると、上記スラグの粘性低下率が鈍く、効果的でな
いためである。
０．１〜１．０重量％の範囲としたのは次の理由によ
る。つまり、鉄粉中の炭素量が０．１％未満であると、
被切断材中に生成するスラグの粘性低下がわずかしかな
く、切断速度の向上が見込めず、該炭素量が１．０％を
越えると、上記スラグの粘性低下率が鈍く、効果的でな
いためである。
【００１３】前記の鉄粉中の炭素含有量に加えて、鉄粉
の見掛密度を２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲に限定
したのは、次の理由である。つまり、該見掛密度が２．
４Ｍｇ／ｍ3 未満であると、ガス切断用トーチからの噴
射炎は、鉄粉を添加すると、ガスの圧力に比例した流量
になり難く、切断速度が増加できないためであり、該見
掛密度が３．５ Ｍｇ／ｍ3 を越えると，鉄粉の粒子形
状が極端に球形化し、粗粉と微粉が輸送途中で分離し易
く、溶断時に一定量の鉄粉を安定して供給できなくな
り、切断面が凹凸化し易いためである。
の見掛密度を２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3 の範囲に限定
したのは、次の理由である。つまり、該見掛密度が２．
４Ｍｇ／ｍ3 未満であると、ガス切断用トーチからの噴
射炎は、鉄粉を添加すると、ガスの圧力に比例した流量
になり難く、切断速度が増加できないためであり、該見
掛密度が３．５ Ｍｇ／ｍ3 を越えると，鉄粉の粒子形
状が極端に球形化し、粗粉と微粉が輸送途中で分離し易
く、溶断時に一定量の鉄粉を安定して供給できなくな
り、切断面が凹凸化し易いためである。
【００１４】
【実施例】図１に示した装置を用い、下記の条件で粉末
ガス切断試験を実施し、切断の最大速度及び切断面の良
否評価を行った。なお、本実施例で使用した鉄粉９は、
後述の２種類の製造方法を経て得られたもので、一方は
溶鋼の水アトマイズ法で仕上還元を行った炭素量０．０
０１重量％のものと、仕上還元を行っていない、炭素量
０．１９、０．３６、０．６５、０．８５、１．２０、
１．４８重量％のものであり、他方は酸化鉄の固相還元
法で炭素濃度が仕上還元したものが０．００５、０．０
４重量％、仕上還元しなかったものが０．２９、０．３
０重量％で、且つそれぞれの見掛密度を４水準変えたも
のである。各鉄粉の粒度は、１００メッシュ（目開き：
１５０μｍ）以下であった。
ガス切断試験を実施し、切断の最大速度及び切断面の良
否評価を行った。なお、本実施例で使用した鉄粉９は、
後述の２種類の製造方法を経て得られたもので、一方は
溶鋼の水アトマイズ法で仕上還元を行った炭素量０．０
０１重量％のものと、仕上還元を行っていない、炭素量
０．１９、０．３６、０．６５、０．８５、１．２０、
１．４８重量％のものであり、他方は酸化鉄の固相還元
法で炭素濃度が仕上還元したものが０．００５、０．０
４重量％、仕上還元しなかったものが０．２９、０．３
０重量％で、且つそれぞれの見掛密度を４水準変えたも
のである。各鉄粉の粒度は、１００メッシュ（目開き：
１５０μｍ）以下であった。
【００１５】（１）被切断材８…１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ
（ＳＵＳ ３０４）ステンレス鋼 （２）被切断材８の寸法…厚さ２００ｍｍ×幅１０３０
ｍｍ （３）切断用トーチ７…ＫＴ−５ＮＸ（株式会社 田中
製作所製） （４）給粉器５…ＬＤＬ−４０（株式会社 田中製作所
製） （５）切断用酸素ガス１の圧力…３〜５ｋｇ／ｃｍ2 （６）切断用アセチレンガス２の圧力…１〜２Ｋｇ／ｃ
ｍ2 まず、上記被切断材８を水平に置き、その切断箇所に対
向して鉛直に切断用トーチ（以下、トーチと略す）７を
配置する。そして、酸素１及びアセチレンガス２を該ト
ーチ７より噴射、点火して火炎を形成させ、該切断箇所
を予熱する。引続き、給粉器５内に貯蔵してある上記鉄
粉９を、乾燥機４で除水した空気３により給粉管６を経
て上記火炎中に噴射させ、その火炎で被切断材８を加
熱、溶断する。なお、切断時に際してのトーチ７の移動
方向は、図１では紙面に垂直な方向である。
（ＳＵＳ ３０４）ステンレス鋼 （２）被切断材８の寸法…厚さ２００ｍｍ×幅１０３０
ｍｍ （３）切断用トーチ７…ＫＴ−５ＮＸ（株式会社 田中
製作所製） （４）給粉器５…ＬＤＬ−４０（株式会社 田中製作所
製） （５）切断用酸素ガス１の圧力…３〜５ｋｇ／ｃｍ2 （６）切断用アセチレンガス２の圧力…１〜２Ｋｇ／ｃ
ｍ2 まず、上記被切断材８を水平に置き、その切断箇所に対
向して鉛直に切断用トーチ（以下、トーチと略す）７を
配置する。そして、酸素１及びアセチレンガス２を該ト
ーチ７より噴射、点火して火炎を形成させ、該切断箇所
を予熱する。引続き、給粉器５内に貯蔵してある上記鉄
粉９を、乾燥機４で除水した空気３により給粉管６を経
て上記火炎中に噴射させ、その火炎で被切断材８を加
熱、溶断する。なお、切断時に際してのトーチ７の移動
方向は、図１では紙面に垂直な方向である。
【００１６】上記切断試験の実施成績（最大切断速度及
び切断面評価）は、使用鉄粉の固溶炭素量及び見掛密度
と共に、一括して表１に示すと共に、固溶炭素量と最大
切断速度との関係を図３に示す。表１及び図３によれ
ば、本発明に係る難溶断性金属材料の粉末ガス切断法を
適用した場合は、切断速度が早く、切断面の凹凸状態も
良好であった。それに対して、本発明の要件から外れる
比較例１、４、５では、使用した鉄粉の固溶炭素量が少
なすぎるため、被切断材８中で生成するスラグの粘性が
高い状態を維持し、切断面が荒れて評価が悪い。また、
比較例２、３のように鉄粉中の固溶炭素量が多いと、鉄
粉中にＣＯガスが生成し、それが鉄粉の燃焼を阻害して
温度が上昇せず、切断速度が大きくならない。
び切断面評価）は、使用鉄粉の固溶炭素量及び見掛密度
と共に、一括して表１に示すと共に、固溶炭素量と最大
切断速度との関係を図３に示す。表１及び図３によれ
ば、本発明に係る難溶断性金属材料の粉末ガス切断法を
適用した場合は、切断速度が早く、切断面の凹凸状態も
良好であった。それに対して、本発明の要件から外れる
比較例１、４、５では、使用した鉄粉の固溶炭素量が少
なすぎるため、被切断材８中で生成するスラグの粘性が
高い状態を維持し、切断面が荒れて評価が悪い。また、
比較例２、３のように鉄粉中の固溶炭素量が多いと、鉄
粉中にＣＯガスが生成し、それが鉄粉の燃焼を阻害して
温度が上昇せず、切断速度が大きくならない。
【００１７】
【表１】
【００１８】なお、切断面の評価は、切断箇所の表面凹
凸高さの差を実測し、その値が２．４ｍｍ以下ならば表
面状態が良い（記号、丸）、２．５ｍｍを越え５．４ｍ
ｍ未満ならば普通（記号、三角）、５．５ｍｍ以上なら
ば悪い（記号、×印）とした。次に、本発明に係る粉末
ガス切断用鉄粉は、以下のようにして製造される。一般
に、粉末冶金用鉄粉は、図４に示すように、酸化鉄源の
鉄鉱石粉あるいはミルスケールを固体還元剤のコークス
粉と混合し、その混合充填体をトンネル炉で加熱して粗
還元し、その後仕上げ還元、粉砕・分級工程を経て製品
（以下、還元鉄粉という）とするか、あるいは所定成分
の溶鋼を水でアトマイズして微粉とし、乾燥、粉砕・分
級を施した後に仕上げ還元、再粉砕し製品（以下、アト
マイズ鉄粉という）とする。その際、還元鉄粉は、粗還
元時に還元を十分行い、浸炭気味（≒０．３％Ｃ）にな
っている。また、アトマイズ鉄粉は、使用する溶鋼の脱
酸のため、溶鋼中のＣ量は０．２％程度になっている。
そして、これら粉末冶金用鉄粉の所謂中間品は、その圧
縮性を高める必要があるため、仕上還元されて炭素量が
０．００１〜０．０１０重量％の範囲にある鉄粉にな
り、市販されることになる。
凸高さの差を実測し、その値が２．４ｍｍ以下ならば表
面状態が良い（記号、丸）、２．５ｍｍを越え５．４ｍ
ｍ未満ならば普通（記号、三角）、５．５ｍｍ以上なら
ば悪い（記号、×印）とした。次に、本発明に係る粉末
ガス切断用鉄粉は、以下のようにして製造される。一般
に、粉末冶金用鉄粉は、図４に示すように、酸化鉄源の
鉄鉱石粉あるいはミルスケールを固体還元剤のコークス
粉と混合し、その混合充填体をトンネル炉で加熱して粗
還元し、その後仕上げ還元、粉砕・分級工程を経て製品
（以下、還元鉄粉という）とするか、あるいは所定成分
の溶鋼を水でアトマイズして微粉とし、乾燥、粉砕・分
級を施した後に仕上げ還元、再粉砕し製品（以下、アト
マイズ鉄粉という）とする。その際、還元鉄粉は、粗還
元時に還元を十分行い、浸炭気味（≒０．３％Ｃ）にな
っている。また、アトマイズ鉄粉は、使用する溶鋼の脱
酸のため、溶鋼中のＣ量は０．２％程度になっている。
そして、これら粉末冶金用鉄粉の所謂中間品は、その圧
縮性を高める必要があるため、仕上還元されて炭素量が
０．００１〜０．０１０重量％の範囲にある鉄粉にな
り、市販されることになる。
【００１９】発明者は、前記した研究結果より、この仕
上還元していない還元鉄粉中及びアトマイズ鉄粉中の固
溶炭素を利用することに着眼し、粉末ガス切断用鉄粉と
したのである。これらの鉄粉は、中間製品であるため、
今まで使用されたことがなかったが、本発明により新し
い用途が開けたと共に、粉末ガス切断用鉄粉を製造する
ための特別な設備を設ける必要もなく、コスト的にも好
ましいものである。しかし、本発明に係る粉末切断用鉄
粉の製造は、これらの製造方法に必ずしも限定される必
要がなく、特開昭５５−１４８２５号公報に開示された
「転炉ダストからの鉄粉製造工程で精製工程を省略した
方法」等如何なる方法によっても良い。
上還元していない還元鉄粉中及びアトマイズ鉄粉中の固
溶炭素を利用することに着眼し、粉末ガス切断用鉄粉と
したのである。これらの鉄粉は、中間製品であるため、
今まで使用されたことがなかったが、本発明により新し
い用途が開けたと共に、粉末ガス切断用鉄粉を製造する
ための特別な設備を設ける必要もなく、コスト的にも好
ましいものである。しかし、本発明に係る粉末切断用鉄
粉の製造は、これらの製造方法に必ずしも限定される必
要がなく、特開昭５５−１４８２５号公報に開示された
「転炉ダストからの鉄粉製造工程で精製工程を省略した
方法」等如何なる方法によっても良い。
【００２０】最後に、本実施例では、被切断材に１８％
Ｃｒ−８％Ｎｉのステンレス鋼を選んだが、本発明に係
る粉末ガス切断法は、鉄鋼材料に限らず、所謂インコネ
ル、モネメタル、パーマロイ、ハステロイ等の難溶断性
の非鉄金属材料、場合によってはコンクリート、レンガ
等の非金属材料の切断にも使用することができる。
Ｃｒ−８％Ｎｉのステンレス鋼を選んだが、本発明に係
る粉末ガス切断法は、鉄鋼材料に限らず、所謂インコネ
ル、モネメタル、パーマロイ、ハステロイ等の難溶断性
の非鉄金属材料、場合によってはコンクリート、レンガ
等の非金属材料の切断にも使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、難溶
断性金属材料を粉末ガス切断法によって切断するに際
し、該金属材料中に発生するスラグの粘性を低下させる
ことができるようになり、従来から使用していた切断機
をそのまま用いて、切断速度が早く、切断面が良好な切
断が可能となった。
断性金属材料を粉末ガス切断法によって切断するに際
し、該金属材料中に発生するスラグの粘性を低下させる
ことができるようになり、従来から使用していた切断機
をそのまま用いて、切断速度が早く、切断面が良好な切
断が可能となった。
【図１】従来及び本発明に係る難溶断性合金の粉末ガス
切断法を実施する装置の概略を示す図である。
切断法を実施する装置の概略を示す図である。
【図２】鉄粉の炭素含有量と溶融した鉄の粘度との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】鉄粉の固溶炭素量と最大切断速度との関係を示
す図である。
す図である。
【図４】粉末冶金用鉄粉の製造フローを示す図である。
１ 酸素ガス ２ アセチレンガス ３ 空気又は窒素 ４ 乾燥機 ５ 給粉器 ６ 給粉管 ７ ガス切断用トーチ ８ 被切断材 ９ 鉄粉
Claims (4)
- 【請求項１】 被切断材に対向して配置したガス切断用
トーチからのガス噴射炎に鉄粉を供給し、該鉄粉の燃焼
熱及び生成した流動性酸化鉄で該被切断材を溶断する粉
末ガス切断法において、 固溶炭素量が０．１重量％から１．０重量％の鉄粉を用
いて溶断することを特徴とする難溶断性金属材料の粉末
ガス切断法。 - 【請求項２】 上記鉄粉の見掛密度が２．４〜３．５
Ｍｇ／ｍ3 の範囲にあることを特徴とする請求項１記載
の難溶断性金属材料の粉末ガス切断法。 - 【請求項３】 固溶炭素量が０．１重量％から１．０重
量％で、残部鉄及び不可避的不純物からなることを特徴
とする難溶断性金属材料の粉末ガス切断用鉄粉。 - 【請求項４】 見掛密度が２．４〜３．５ Ｍｇ／ｍ3
の範囲にあることを特徴とする請求項３記載の難溶断性
金属材料の粉末ガス切断用鉄粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31206594A JPH08168877A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 難溶断性金属材料の粉末ガス切断法とそれに用いる鉄粉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31206594A JPH08168877A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 難溶断性金属材料の粉末ガス切断法とそれに用いる鉄粉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168877A true JPH08168877A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18024813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31206594A Withdrawn JPH08168877A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 難溶断性金属材料の粉末ガス切断法とそれに用いる鉄粉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08168877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008207228A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高ニッケル合金の切断方法 |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP31206594A patent/JPH08168877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008207228A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高ニッケル合金の切断方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |