(57)【要約】【課題】  本発明は、融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二成分系の金属による金属粉末の製造方法を提供する。【解決手段】  溶解炉の底部に注湯ノズルを設け、溶解中はノズルからの湯漏れを防止するためのストッパーがセットされた、溶解・噴霧一体型の溶解炉を用いた金属粉末の製造において、二成分系金属の融点差が１０００℃以上であり、かつ一方の金属の融点が１０００℃以下である金属中の、高融点金属が溶け始めた時点で低融点金属を添加し溶融合金化することで炉内での溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなくしたことを特徴とする金属粉末の製造法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解炉の底部に注湯ノズルを設け、溶解中はノズルからの湯漏れを防止するためのストッパーがセットされた、溶解・噴霧一体型の溶解炉を用いた金属粉末の製造において、二成分系金属の融点差が１０００℃以上であり、かつ一方の金属の融点が１０００℃以下である金属中の、高融点金属が溶け始めた時点で低融点金属を添加し溶融合金化することで炉内での溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなくしたことを特徴とする金属粉末の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二成分系の金属による金属粉末の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二成分系の金属粉末を製造するための溶解法においては、狙い組成に配合した各金属を炉に装入し、溶解及びアトマイズを行っていたが、融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二種類の金属を溶解・噴霧する場合、炉内での溶湯保持時間が長くなる。図１は、本発明に係る溶解炉での注湯装置の概略図であるが、この図に示すように、金属粉末を製造するためのアトマイズに使用される溶解炉１によって金属は溶解され、この溶解炉１はその底部に設けられた注湯ノズル２と原料溶解中、注湯ノズル２からの湯漏れを防止するためにストッパー３をセットしており、噴霧の際にはこれを上部に引き上げ、ノズルから出湯させている。
【０００３】
前述の通り、二種類の金属を従来通りの手法で溶解すると炉内での溶湯保持時間が長くなり、注湯ノズルを塞いでいるストッパーのすり合わせ部から湯漏れが起こり、正常なアトマイズができない。この対策の一例として、例えば特開平４−３０１００７号公報（特許文献１）に開示されているように、炉底出鋼式の炉内にて鉄鋼原料を溶解すると共に、その溶湯の温度を溶湯の融点より５０〜４００℃高く保ち、次いで炉底から取り出した溶湯を急速に冷却・噴霧して粉末化することを可能ならしめた粉末製造法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３０１００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件が解決しようとする課題は、上記の従来の粉末製造方法の欠点を排除することである。上述した特許文献１に開示されている炉底出鋼式の炉内にて鉄鋼原料を溶解し、その溶湯の温度を融点より５０〜４００℃高く保ち、次いで炉底から取り出した溶湯を急速に冷却・噴霧して粉末化する方法は、炉底出鋼式の溶解炉における粉末の製造法が示されているが、融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二種類の金属の場合は溶解時間が長期に及び、注湯ノズルとストッパーのすり合わせ部から湯漏れし、正常なアトマイズができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した問題を解消するために発明者らは鋭意開発を進めた結果、融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二種類の金属を溶解・噴霧する場合、高融点金属の溶け始めを確認後、低融点金属を添加することで炉内における溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなくした金属粉末の製造法を提供するものである。    
【０００７】
その発明の要旨とするところは、
（１）溶解炉の底部に注湯ノズルを設け、溶解中はノズルからの湯漏れを防止するためのストッパーがセットされた、溶解・噴霧一体型の溶解炉を用いた金属粉末の製造において、二成分系金属の融点差が１０００℃以上であり、かつ一方の金属の融点が１０００℃以下である金属中の、高融点金属が溶け始めた時点で低融点金属を添加し溶融合金化することで炉内での溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなくしたことを特徴とする金属粉末の製造法である。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように、本発明による溶解炉の底部に注湯ノズルを設け、溶解中はノズルからの湯漏れを防止するためのストッパーがセットされた、溶解・噴霧一体型の溶解炉を用いた金属粉末の製造において、融点差が１０００℃以上ある二種類の金属からなる合金を、高融点金属が溶け始めた時点で低融点金属を添加することで炉内での溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなくしたことを特徴とする金属粉末を得ることができる極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る溶解炉での注湯装置の概略図である。この図に示すように、金属粉末を製造するためのアトマイズに使用される溶解炉１によって金属は溶解され、この溶解炉１はその底部に設けられた注湯ノズル２と原料溶解中、注湯ノズル２からの湯漏れを防止するためにストッパー３をセットしており、噴霧の際にはこれを上部に引き上げ、ノズルから出湯させている。
【００１０】
同時に、注湯ノズル２の下部に設けたアトマイザー４が駆動され、ガスを下に凸の円錐形状に噴霧して、注湯ノズル２から滴下された溶湯を粉化する。すなわち、従来は高融点及び低融点金属共に溶解炉に初期装入していたため、低融点金属の溶け始めから、高融点金属溶落ちまでにかかる溶湯保持時間が長くなり、注湯ノズルとストッパーのすり合わせ部から湯漏れして注湯ノズルが閉塞しアトマイズ不可能に陥っていた。これを防ぐために高融点金属のみを溶解炉に初期装入し、高融点金属の溶け始めを確認後、低融点金属を添加することで炉内における溶湯保持時間を短縮し、注湯ノズルからの湯漏れをなすことにある。
【００１１】
このように、溶解炉の底部に注湯ノズルがあり、溶解中は注湯ノズルからの湯漏れを防止するためにストッパーがセットされた、溶解・噴霧一体型の装置で融点差が１０００℃以上ある二種類の金属からなる合金粉末を製造する場合は、高融点金属が溶け始めた時点で低融点金属を添加することで、溶解炉内での溶湯保持時間が溶解量２０ｋｇに対して従来３０分であったものが、１５分に短縮され、注湯ノズルとストッパーからの湯漏れを防ぐことができる。この場合、融点差が１０００℃以上ある二種類の金属としては、二者のうち一方の融点が１０００℃以下である組合せによる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
アルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解炉を用いて電解鉄及び金属Ｓｎを合計２０ｋｇ溶解した。まず、電解鉄のみを溶解炉に装入し、溶け始めを確認後、金属Ｓｎを装入した。原料が完全に溶け落ちた後、ストッパーを上部に引き上げ、溶湯出湯・噴霧を行った。同様にして融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下であるＮｉ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｔａ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｗについても評価を行った。その結果を表１に示す。評価方法としては、注湯ノズルにおける溶湯漏れの有無を確認・表記した。
【００１３】
（比較例）
アルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解を用いて融点差が１０００℃未満のＦｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｂ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａｌ、さらに融点差が１０００℃以上でかつどちらの融点も１０００℃以上であるＦｅ−Ｂ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｕ−Ｔｉ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａｌの各組合せについて実施例と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１に示すように、従来法としては、溶解炉に原料を全量初期装入し、溶解した場合の注湯ノズルにおける溶湯漏れの有無を確認・表記したものである。その結果、比較例の融点差１０００℃以下及び融点差１０００℃以上かついずれの融点も１０００℃以上の合金系では従来法、本発明による溶解共に溶解炉内での溶湯保持時間は２０分以内となり注湯ノズルからの湯漏れはなかったが、融点差１０００℃以上かついずれかの融点が１０００℃以下の合金系を従来法で溶解した場合は全てにおいて溶解炉内での溶湯保持時間が２０分を超え、注湯ノズルからの湯漏れが確認された。しかし、高融点金属の溶け始め確認後に低融点金属を添加した場合は溶解炉内における溶湯保持時間が２０分以内となり注湯ノズルからの湯漏れがなかったことから、本発明が融点差が１０００℃以上あり、かつ一方の融点が１０００℃以下である二種類の金属からなる合金の溶解・噴霧に有効であることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る溶解炉での注湯装置の概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  溶解炉
２  注湯ノズル
３  ストッパー
４  アトマイザー
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人  弁理士    椎  名    彊
【図１】
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