(57)【要約】【課題】  本発明は、Ｍｎ系合金において、溶湯による耐火物の損傷を減少させて、損傷による溶湯の漏れを防止し、アトマイズを可能にした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、Ｍｎ系合金を、予め合金化された金属インゴットを作製し、該金属インゴットを用いて溶解することにより、炉内耐火物の損傷を抑えることでアトマイズを可能に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、Ｍｎ系合金を、予め合金化された金属インゴットを作製し、該金属インゴットを用いて溶解することにより、炉内耐火物の損傷を抑えることでアトマイズを可能にしたことを特徴とする金属粉末の製造法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶解炉の耐火物としては、アルミナ系のものを用いて溶解・噴霧を行う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、Ｍｎ系合金において、溶湯による耐火物の損傷を減少させて、損傷による溶湯の漏れを防止し、アトマイズを可能にした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、Ｍｎ系合金では原料金属を単体で溶解すると耐火物を激しく損傷する。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、原料金属を単体で溶解すると耐火物を激しく損傷するため、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。このため、耐火物の損傷を低減し、確実にアトマイズを行うための手法を確立する必要に迫られてきている。この対策の一例として、例えば特開平６−２６４１１５号公報（特許文献１）や特開昭４９−９３２５７号公報（特許文献２）に開示されているように、予め合金化された金属インゴットを用いて金属粉末を製造することを可能ならしめた粉末製造設備が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６４１１５号公報
【特許文献２】特開昭４９−９３２５７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。特に、上述した特許文献１および２に、予め合金化された金属インゴットを用いて金属粉末を製造する方法が開示されているが、いずれも溶解・噴霧が分離された装置での製造法であり、しかも、その合金は明記されておらず、Ｍｎ系合金に特定されたものでない。本発明では特に溶解炉の耐火物としてアルミナ系のものを用いた溶解・噴霧一体型の溶解炉により、Ｍｎ系合金について、予め合金化された金属インゴットを使用した金属粉末製造法を提供することである。
【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、狙い組成のインゴットを予め作製し、このインゴットを溶解に用いることで、耐火物の損傷を低減させた金属粉末の製造方法を提供するものである。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に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、Ｍｎ系合金を、予め合金化された金属インゴットを作製し、該金属インゴットを用いて溶解することにより、炉内耐火物の損傷を抑えることでアトマイズを可能にしたことを特徴とする金属粉末の製造法。
（２）前記（１）に記載の溶解炉の耐火物として、アルミナ系のものを用いて溶解・噴霧を行う金属粉末の製造法である。
【発明の効果】
【０００７】
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に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、Ｍｎ系合金を、予め合金化された金属インゴットを作製し、この金属インゴットを使用することで炉内耐火物の損傷を抑え、アトマイズを可能にした金属粉末の製造方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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によって予め狙い組成で作製されたインゴットは溶解され、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。
【０００９】
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、従来はインゴットを作製せずに原料金属を溶解炉に装入していたために注湯ノズルとストッパーのすり合わせ部が損傷し、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、予めインゴットを作製し、この金属インゴットを溶解に使用することで耐火物の損傷を抑えることが可能となった。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
高周波誘導真空溶解炉を用いて金属Ｍｎ及び金属Ｃｒを溶解し、鋳型に流し込んでインゴットを作製した。ただし、配合比はＭｎ：Ｃｒ＝６：４であり、溶解した重量は２０ｋｇであった。作製したインゴットはアルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解炉を用いて２０ｋｇ全量を溶解し、ストッパーを上部に引き上げ、溶湯出湯・アトマイズを行った。同様にして金属Ｍｎに対して金属Ｃｕ、金属Ａｌ、金属Ｎｉのそれぞれ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、アトマイズ終了後のストッパーの断面を観察し、溶湯による損傷の有無を確認・表記した。
【００１１】
（比較例）
高周波誘導真空溶解炉でインゴットを作製せず、アルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解炉を用いて金属Ｍｎ及び金属Ｃｒを溶解した。同様に金属Ｍｎに対して金属Ｃｕ、金属Ａｌ、金属Ｎｉのそれぞれについても評価を行った。その結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
表１に示すように、純金属溶解とは従来法としてインゴットを用いずに溶解した場合であり、合金溶解とはインゴットを用いて溶解した場合の、ストッパー断面の損傷の有無を確認・表記したものである。その結果、比較例のＭｎを含まない合金系では純金属溶解、合金溶解共にストッパーの損傷はなかったが、Ｍｎ系合金を従来法で溶解した場合は全てにおいて損傷が確認された。しかし、インゴットを用いた場合では損傷なしであり、本発明が、特にＭｎ系合金の溶解・アトマイズに有効であることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】
【００１５】
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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