(57)【要約】【課題】耐火物、酸化物等の介在物を減少させた金属粉末の製造方法を提供する。【解決手段】溶解原料溶落後に止電を行い、溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、溶湯面の直径に応じた溶湯を溶解炉内に残存させたことを特徴とする金属粉末の製造方法。また、上記溶湯面の直径に応じた溶湯の残存量としては、（Ｈ×０．２１４）ｍｍ〜（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍの範囲とすることを特徴とする金属粉末の製造方法。ただし、Ｈ：溶湯面の直径（ｍｍ）【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料溶落後に止電を行い、溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、溶湯面の直径に応じた溶湯を溶解炉内に残存させたことを特徴とする金属粉末の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶湯面の直径に応じた溶湯の残存量としては、（Ｈ×０．２１４）ｍｍ〜（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍの範囲とすることを特徴とする金属粉末の製造方法。ただし、Ｈ：溶湯面の直径（ｍｍ）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐火物、酸化物等の介在物を減少させた金属粉末の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属粉末を製造するためのアトマイズや鋳造に使用される溶解炉からのタンディッシュなどの注湯装置においては、溶湯中の耐火物および酸化物が溶湯と共に噴霧されて粉末中介在物となり、粉末の品質悪化の一因となっている。このため、耐火物および酸化物を巻き込まずに噴霧を行い、介在物の極めて少ない粉末を製造する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８−２９０２６４号公報（特許文献１）に開示されているように、セラミックフィルタを用いて溶湯中の介在物を除去しながら注湯できるようにすると共に、プラグ棒による溶湯停止をも可能ならしめた注湯装置が提案されている。
【０００３】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開平８−２９０２６４号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に開示されているセラミックフィルタを用いて溶湯中の介在物を除去しながらタンディッシュに注湯する方法は、溶湯中の介在物をある程度除去することは可能であるが、ほぼ完全なまでに除去することは不可能であり、また、プラグ棒（ストッパー）を使用することで、湯面に浮上した介在物の噴霧を防ぐことはできるが、溶湯中にあるものは噴霧されてしまうと言う問題がある。さらに、タンディッシュを用いない製造方法では、溶解炉と噴霧ノズルが直結しているため、セラミックフィルタによる介在物除去は困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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、原材料溶落後に止電を行うことで、溶湯中に拡散していた耐火物および酸化物を溶湯上に浮上・凝集させる耐火物、酸化物等の介在物を減少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）原材料溶落後に止電を行い、溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、溶湯面の直径に応じた溶湯を溶解炉内に残存させたことを特徴とする金属粉末の製造方法。
（２）前記（１）に記載の溶湯面の直径に応じた溶湯の残存量としては、（Ｈ×０．２１４）ｍｍ〜（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍの範囲とすることを特徴とする金属粉末の製造方法である。ただし、Ｈ：溶湯面の直径（ｍｍ）
【０００６】
【発明の実施の形態】
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。
【０００７】
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。そして、処理が進行して溶解炉１内の溶湯が残り少なくなって来たら、上部からストッパー３を挿入して注湯ノズル２を塞ぎ溶湯を全部落とし込む前に注湯をストップする。その結果、溶湯上部に浮いているスラグ５が製品中に混入するのを防止でき、高清浄度の製品を製造することが可能とするものである。すなわち、従来は、溶湯を全量噴霧していたため、耐火物および酸化物など、介在物の原因となるものが粉末に混在していた。これを防ぐために、溶湯を若干残した状態でストッパーを初期位置へ戻し、止電によって浮上・凝集した酸化物の粉末への巻き込みを防ぐことにある。
【０００８】
このように、原材料溶落後に１分以上の止電を行なうことで、溶湯中に拡散していた耐火物および酸化物が溶湯上に浮上・凝集する。噴霧時にこれを巻き込まないように、溶湯を所定の量だけ残した状態でストッパーを初期位置に戻し噴霧を終了することで介在物の極めて少ない金属粉末を得ることができる。この場合、溶湯面の直径に応じた溶湯を溶解炉内に残存した状態とする必要がある。この直径に応じた溶湯とは、次の式の範囲内に残すことが最適である。
残存量＝（Ｈ×０．２１４）ｍｍ〜（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍ
ただし、Ｈ：溶湯面の直径（ｍｍ）
残存量が（Ｈ×０．２１４）ｍｍ未満では介在物が残るために粉末の品質が十分に得られない。また、（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍを超えると粉末の品質は飽和された効果となることから、その範囲を（Ｈ×０．２１４）ｍｍ〜（Ｈ×０．２１４＋２０）ｍｍとした。
【０００９】
【実施例】
アルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解を用いてＮｉ合金原料を３０ｋｇ溶解し、溶解した後５分間止電した。なお、溶湯高さは２８０ｍｍであった。この止電によって溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、ストッパーを上部に引き上げ、溶湯出湯・噴霧を行なった。その時の残湯高さ３０ｍｍ（溶湯面直径１４２ｍｍ×０．２１４）になるまで出湯・噴霧を行なった。その後ストッパーを初期位置に戻し、噴霧を終了した。その結果を表１に示す。評価方法としては粉末を缶に充填し、プレス成形機にて固化成形し、切断面（１０ｍｍ角）の顕微鏡観察を行い、介在物を５回計数したものである。
【００１０】
（比較例）
実施例１と同様に、アルゴンガス雰囲気高周波誘導溶解を用いてＮｉ合金原料を溶解し、溶解した後５分間止電した。この止電によって溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、ストッパーを上部に引き上げ、溶湯出湯・噴霧を行なった。溶湯を全量噴霧して、噴霧を終了させた。その結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
表１に示すように、従来法としては、止電を行なわず、溶湯を全量出湯した場合の噴霧による場合であり、各場合を５回の介在物計数したものである。その結果、従来法の５回の計数結果の介在物数は極めて多く、また、止電によって溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、ストッパーを上部に引き上げ、溶湯を全量噴霧した比較例の場合も介在物数が２４〜３３個と多いことが判る。これに対し、本発明例の場合は介在物数が２〜５個と極めて少ないことが判る。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による溶解原料溶落後に止電を行い、溶湯中の耐火物および酸化物を浮上・凝集させた後、溶湯面の直径に応じた溶湯を溶解炉内に残存させたことによる噴霧の結果介在物の極めて少ない金属粉末を得ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【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】
１  溶解炉
２  注湯ノズル
３  ストッパー
４  アトマイザー
５  スラグ
【図１】
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