本發(fā)明涉及使用了水霧化裝置的金屬粉末(以下，也稱為水霧化金屬粉末)的制造方法，尤其是涉及水霧化后的金屬粉末的冷卻速度提高方法。

背景技術(shù)：

以往，作為制造金屬粉末的方法，存在霧化法。該霧化法存在：向熔融金屬的流動(dòng)噴射高壓的噴水而得到金屬粉末的水霧化法；取代噴水而噴射惰性氣體的氣體霧化法。

在水霧化法中，通過從噴嘴噴射的噴水將熔融金屬的流動(dòng)截?cái)?，形成為粉末狀的金?金屬粉末)，并且也通過噴水進(jìn)行粉末狀的金屬(金屬粉末)的冷卻而得到霧化金屬粉末。另一方面，在氣體霧化法中，通過從噴嘴噴射出的惰性氣體將熔融金屬的流動(dòng)截?cái)?，形成為粉末狀的金屬。然后，通常使粉末狀的金屬向在霧化裝置的下方設(shè)置的水槽或流水的桶中落下，進(jìn)行粉末狀的金屬(金屬粉末)的冷卻而得到霧化金屬粉末。

近年來，從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，希望例如電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力車使用的電動(dòng)機(jī)鐵心的低鐵損化。以往，電動(dòng)機(jī)鐵心能夠?qū)㈦姶配摪鍖盈B而制造，但是最近，使用形狀設(shè)計(jì)的自由度高的金屬粉末(電磁鐵粉)來制造的電動(dòng)機(jī)鐵心受到關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)這樣的電動(dòng)機(jī)鐵心的低鐵損化，而使用的金屬粉末的低鐵損化成為必要。為了成為低鐵損的金屬粉末而認(rèn)為將金屬粉末進(jìn)行非晶質(zhì)化(非結(jié)晶化)的情況有效。然而，在霧化法中，為了得到非晶質(zhì)化后的金屬粉末，需要通過對(duì)處于包含熔融狀態(tài)的高溫狀態(tài)的金屬粉末進(jìn)行超級(jí)快速冷卻來防止結(jié)晶化。

因此，提出了對(duì)金屬粉末進(jìn)行急冷的幾個(gè)方法。

例如，專利文獻(xiàn)1記載了在使熔融金屬飛散并進(jìn)行冷卻/固化而得到金屬粉末時(shí)，到固化為止的冷卻速度為105k/s以上的金屬粉末的制造方法。在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，飛散的熔融金屬與通過使冷卻液沿著筒狀體的內(nèi)壁面回旋而產(chǎn)生的冷卻液流接觸，由此能得到上述的冷卻速度。并且，通過使冷卻液回旋而產(chǎn)生的冷卻液流的流速優(yōu)選設(shè)為5～100m/s。

另外，專利文獻(xiàn)2記載了急冷凝固金屬粉末的制造方法。在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，從內(nèi)周面為圓筒面的冷卻容器的圓筒部上端部外周側(cè)，將冷卻液從周向供給，并使冷卻液沿著圓筒部內(nèi)周面一邊回旋一邊流下，在其回旋產(chǎn)生的離心力下，形成在中心部具有空洞的層狀的回旋冷卻液層，向該回旋冷卻液層的內(nèi)周面供給金屬熔液而使其急冷凝固。由此，冷卻效率良好，并得到高品質(zhì)的急冷凝固粉末。

另外，專利文獻(xiàn)3記載了一種基于氣體霧化法的金屬粉末的制造裝置，具備：用于向流下的熔融金屬噴射氣流而截?cái)喑扇鄣蔚膰姎鈬娮?；在?nèi)周面具有一邊回旋一邊流下的冷卻液層的冷卻用筒體。在專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)中，熔融金屬由噴氣噴嘴和回旋的冷卻液層而截?cái)喑蓛蓚€(gè)等級(jí)，得到微細(xì)化的急冷凝固金屬粉末。

另外，專利文獻(xiàn)4記載了一種非結(jié)晶金屬微粒子的制造方法：將熔融金屬供給到液體狀的制冷劑中，在制冷劑中形成覆蓋熔融金屬的蒸氣膜，使形成的蒸氣膜崩潰而使熔融金屬與制冷劑直接接觸，產(chǎn)生基于自然成核的沸騰，利用其壓力波一邊撕碎熔融金屬一邊急速地冷卻并進(jìn)行非結(jié)晶化，形成為非結(jié)晶金屬微粒子。覆蓋熔融金屬的蒸氣膜的崩潰通過如下方式能夠?qū)崿F(xiàn)：將向制冷劑供給的熔融金屬的溫度設(shè)為在與制冷劑直接接觸時(shí)界面溫度為膜沸騰下限溫度以下且自發(fā)成核溫度以上的溫度，或者進(jìn)行超聲波照射。

另外，專利文獻(xiàn)5記載了一種微粒子的制造方法：在將熔融的材料作為液滴或噴射流而供給到液體制冷劑之中時(shí)，將熔融的材料的溫度設(shè)定為在與液體制冷劑直接接觸時(shí)在液體制冷劑的自發(fā)成核溫度以上為熔融狀態(tài)，進(jìn)而，進(jìn)入到液體制冷劑的流動(dòng)中時(shí)的熔融的材料的速度與液體制冷劑的流動(dòng)的速度的相對(duì)速度差成為10m/s以上，強(qiáng)制地使在熔融的材料的周圍形成的蒸氣膜崩潰而產(chǎn)生基于自發(fā)成核的沸騰，進(jìn)行微?；⑦M(jìn)行冷卻固化。由此，即便是以往困難的材料，也能夠進(jìn)行微粒子化、非晶質(zhì)化。

另外，專利文獻(xiàn)6記載了一種功能構(gòu)件的制造方法，包括：使在成為母材的材料中添加有功能性添加材料的原料熔融，向液體制冷劑之中供給，由此，在通過蒸氣爆炸進(jìn)行微細(xì)化并進(jìn)行冷卻固化時(shí)，通過控制冷卻速度而得到?jīng)]有偏析的多結(jié)晶或非晶質(zhì)的均質(zhì)的功能性微粒子的工序；使用該功能性微粒子和所述母材的微粒子作為原料進(jìn)行固化而得到功能構(gòu)件的工序。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-150587號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特公平7-107167號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利3932573號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本專利第3461344號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本專利第4793872號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本專利第4784990號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

通常，為了對(duì)高溫的熔融金屬進(jìn)行急冷，即便使冷卻水與熔融金屬接觸，也難以使熔融金屬表面與冷卻水完全接觸。這是因?yàn)?，冷卻水在與高溫的熔融金屬表面(被冷卻面)接觸的瞬間發(fā)生氣化，在被冷卻面與冷卻水之間形成蒸氣膜，成為所謂膜沸騰狀態(tài)。因此，由于蒸氣膜的存在而冷卻的促進(jìn)受到妨礙。

專利文獻(xiàn)1～3記載的技術(shù)向使冷卻液回旋而形成的冷卻液層中供給熔融金屬，要將形成在金屬粒子的周圍的蒸氣膜剝下。然而，截?cái)嗔说慕饘倭Ｗ拥臏囟雀邥r(shí)，在冷卻液層中容易成為膜沸騰狀態(tài)，而且供給到冷卻液層中的金屬粒子與冷卻液層一起移動(dòng)。因此，存在與冷卻液層的相對(duì)速度差少，難以避免膜沸騰狀態(tài)的問題。

另外，在專利文獻(xiàn)4～6記載的技術(shù)中，利用連鎖地從膜沸騰狀態(tài)成為核沸騰狀態(tài)的蒸氣爆炸，使覆蓋熔融金屬的蒸氣膜崩潰，實(shí)現(xiàn)金屬粒子的微細(xì)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)非晶質(zhì)化。利用蒸氣爆炸而去除膜沸騰的蒸氣膜的方法雖然是有效的方法，但是為了從膜沸騰狀態(tài)連鎖地成為核沸騰狀態(tài)來產(chǎn)生蒸氣爆炸，從圖6所示的沸騰曲線可知，至少需要最初將金屬粒子的表面溫度冷卻至mhf(極小熱流速；minimumheatflux)點(diǎn)以下。圖6稱為沸騰曲線，示意性地表示以制冷劑為液體時(shí)的冷卻能力與被冷卻材料的表面溫度之間的關(guān)系的說明圖。根據(jù)圖6，在金屬粒子的表面溫度高時(shí)，至mhf點(diǎn)溫度為止的冷卻成為膜沸騰區(qū)域的冷卻。在膜沸騰區(qū)域的冷卻中，由于在被冷卻面與冷卻水之間夾有蒸氣膜，因此成為弱冷卻。因此，如果以金屬粉末的非晶質(zhì)化為目的而從mhf點(diǎn)以上開始冷卻，則存在用于非晶質(zhì)化的冷卻速度不足的問題。

另外，在專利文獻(xiàn)1～6記載的技術(shù)中，利用氣體霧化法來制造金屬粉末，但是在氣體霧化法中，為了霧化而需要大量的惰性氣體，因此存在導(dǎo)致制造成本的高漲的問題。

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而做出，其目的在于提供一種利用作為廉價(jià)的金屬粉末的制造方法的水霧化法，能夠進(jìn)行金屬粉末的急速冷卻并能夠形成非晶質(zhì)狀態(tài)的金屬粉末的水霧化金屬粉末的制造方法。

用于解決課題的方案

在通常的水霧化法中，例如，利用圖7所示那樣的水霧化金屬粉末制造裝置進(jìn)行熔融金屬的粉末化。熔融金屬1從中間包3等容器經(jīng)由熔液引導(dǎo)噴嘴4，作為熔融金屬流8向腔室9內(nèi)流下。需要說明的是，打開惰性氣體閥11而預(yù)先使腔室9內(nèi)成為惰性氣體氣氛的情況不言自明。經(jīng)由配置于噴嘴頭5的噴嘴6將噴射水(噴水)7向流下的熔融金屬流8噴射，將該熔融金屬流8截?cái)喽蔀榻饘俜勰?a。截?cái)嗪蟮娜廴跔顟B(tài)的金屬粉末8a通過之后的噴水(冷卻水)的冷卻而凝固。此時(shí)，由于熔化顯熱和凝固潛熱而冷卻水(噴水)的溫度上升。因此，從膜沸騰狀態(tài)變化為過渡沸騰狀態(tài)的溫度(mhf點(diǎn))下降，以膜沸騰狀態(tài)冷卻的時(shí)間變長。由此，冷卻速度下降，無法實(shí)現(xiàn)為了使金屬粉末成為非晶質(zhì)狀態(tài)所需要的冷卻速度。

因此，本發(fā)明者們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)上述的目的，首先，仔細(xì)研討了使用噴射水的冷卻中的影響mhf點(diǎn)的各種原因。其結(jié)果是，得到了冷卻水的溫度及噴射壓力的影響大的見解。

首先，說明本發(fā)明者們進(jìn)行的基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

作為原料，使用了sus304鋼板(大小：20mm厚×150mm寬×150mm長)。需要說明的是，從背面向原料插入熱電偶，能夠測(cè)定距表面為1mm的位置(寬度中央、長度中央)的溫度。并且，將原料向無氧氣氛加熱爐裝入，加熱成1200℃以上。將加熱后的原料取出，立即從霧化用冷卻噴嘴將冷卻水以使水量及噴射壓力變化的方式向該原料噴射，測(cè)定了距表面為1mm的位置的溫度變化。根據(jù)得到的溫度數(shù)據(jù)，通過計(jì)算而推定了冷卻時(shí)的冷卻能力。根據(jù)得到的冷卻能力來制成沸騰曲線，將冷卻能力急劇上升的點(diǎn)判斷為從膜沸騰變化為過渡沸騰的點(diǎn)，求出了mhf點(diǎn)。

得到的結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)圖1，將通常的水霧化法中使用的水溫為30℃的冷卻水以噴射壓力為1mpa噴射時(shí)，在噴射冷卻水的狀態(tài)下，mhf點(diǎn)成為700℃左右。另一方面，將水溫為10℃以下的冷卻水以噴射壓力為5mpa以上噴射時(shí)，在噴射冷卻水的狀態(tài)下，可知mhf點(diǎn)成為1000℃以上。即，發(fā)現(xiàn)了通過將冷卻水的溫度(水溫)降低為10℃以下的情況及將噴射壓力升高為5mpa以上的情況而mhf點(diǎn)上升，從膜沸騰變化為過渡沸騰的溫度成為1000℃以上的高溫。

通常，使熔融金屬霧化之后的金屬粉末的溫度具有1000～1300℃左右的表面溫度，如果以具有這樣的金屬粉末的表面溫度以下的mhf點(diǎn)的冷卻能力的水噴射冷卻開始冷卻，則在冷卻開始時(shí)，成為冷卻能力低的膜沸騰區(qū)域的冷卻。由此，如果以mhf點(diǎn)比包含熔融狀態(tài)的金屬粉末的表面溫度高的水噴射冷卻開始冷卻，則至少能夠從過渡沸騰區(qū)域開始金屬粉末的冷卻，與膜沸騰區(qū)域相比，冷卻被促進(jìn)，能夠顯著地提高金屬粉末的冷卻速度。

然而，在通常的水霧化法中，向熔融金屬流噴射的冷卻水(噴水)的溫度上升，無法實(shí)現(xiàn)為了使金屬粉末成為非晶質(zhì)狀態(tài)所需要的、所希望的急速冷卻。因此，本發(fā)明者們想到了如下情況：除了向熔融金屬流吹附噴水(噴射水)而將熔融金屬流截?cái)嗖⒗鋮s的冷卻(一次冷卻)之外，還向截?cái)嗪蟮慕饘俜勰?shí)施二次冷卻。

并且，作為二次冷卻，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了：對(duì)通過一次冷卻截?cái)嗔说陌廴跔顟B(tài)的金屬粉末進(jìn)而實(shí)施供給新的冷卻水，優(yōu)選供給噴射壓力為5mpa以上且水溫為10℃以下的冷卻水的冷卻的情況有效。此外，得到了二次冷卻從包含熔融狀態(tài)的金屬粉末的表面溫度為二次冷卻的mhf點(diǎn)以下且用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度以上的溫度范圍開始進(jìn)行的情況是有效的見解。

另外，得到了如下見解：通過將截?cái)嗲依鋮s(一次冷卻)后的包含熔融狀態(tài)的金屬粉末與冷卻水一起收容于容器而進(jìn)行二次冷卻，而二次冷卻的mhf點(diǎn)也成為高溫，冷卻能力提高。關(guān)于作為該見解的基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，接下來進(jìn)行說明。

作為原料，使用了sus304鋼板(大?。?0mm厚×150mm寬×150mm長)。需要說明的是，從背面向原料插入熱電偶，能夠測(cè)定距表面為1mm的位置(寬度中央、長度中央)的溫度。并且，將原料向無氧氣氛加熱爐裝入，加熱成1200℃以上。將加熱后的原料取出，在該原料的上方放置框(寬148mm×長148mm×高50mm)，以通過原料和框來構(gòu)成積存冷卻水的容器。立即從霧化用冷卻噴嘴將冷卻水以使水溫及噴射壓力變化的方式向該原料噴射，測(cè)定了距表面為1mm的位置的溫度變化。根據(jù)得到的溫度數(shù)據(jù)，通過計(jì)算而推定了冷卻時(shí)的冷卻能力。根據(jù)得到的冷卻能力而制成沸騰曲線，將冷卻能力急劇上升的點(diǎn)判斷為從膜沸騰變化為過渡沸騰的點(diǎn)，求出了mhf點(diǎn)。

得到的結(jié)果如圖2所示。需要說明的是，在圖2中，也一并記載了圖1的無框的情況。

從圖2可知，在原料(鋼板)的上方放置框，形成為容器狀(有框)，由此與無框的情況相比，mhf點(diǎn)上升。從圖2可知，該mhf點(diǎn)的上升在水溫為30℃以下時(shí)變得顯著。這考慮是因?yàn)?，通過形成為容器狀(有框)，在容器內(nèi)對(duì)冷卻水進(jìn)行攪拌，通過沿著被冷卻面的表面的流動(dòng)而水蒸氣膜容易剝下，冷卻能力提高。而且也可考慮是因?yàn)?，水高速地與容器內(nèi)的積水面碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊波容易從膜沸騰向過渡沸騰轉(zhuǎn)移，提高了冷卻能力。

根據(jù)這樣的沖擊波的影響有效的情況，本發(fā)明者們還得到了如下見解：在水霧化法中，在截?cái)喑煞勰畹娜廴诮饘倩蚪饘俜勰┡c冷卻水一起落下的路徑上如果配置碰撞板作為二次冷卻的方法，則同樣成為冷卻能力高的冷卻。

得到了如果利用這樣的冷卻能力高的冷卻方法對(duì)金屬粉末進(jìn)行冷卻，則金屬粉末的非晶質(zhì)化所必須的結(jié)晶化溫度區(qū)域的急冷能夠容易地實(shí)現(xiàn)的見解。

本發(fā)明是基于上述見解并進(jìn)一步經(jīng)過研討而完成的發(fā)明。即，本發(fā)明的主旨如下。

(1)一種水霧化金屬粉末的制造方法，向熔融金屬流噴射水，將該熔融金屬流截?cái)喽纬蔀榻饘俜勰?，?duì)該金屬粉末進(jìn)行冷卻，其中，除了所述冷卻之外，對(duì)于所述金屬粉末還實(shí)施具有比所述金屬粉末的表面溫度高的極小熱流速點(diǎn)(mhf點(diǎn))的冷卻能力的二次冷卻，所述二次冷卻從所述冷卻后的所述金屬粉末的溫度為該二次冷卻中的極小熱流速點(diǎn)(mhf點(diǎn))以下且用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度以上的溫度范圍進(jìn)行。

(2)以(1)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，所述二次冷卻是使用與所述熔融金屬流的截?cái)嗨褂玫乃煌乃畞磉M(jìn)行水噴射的冷卻。

(3)以(2)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，進(jìn)行所述水噴射的冷卻是使用水溫為10℃以下、噴射壓力為5mpa以上的噴射水的冷卻。

(4)以(1)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，所述二次冷卻是基于容器的冷卻，該容器設(shè)置在所述冷卻后的冷卻水、與該冷卻水一起落下的截?cái)嗪蟮娜廴诮饘?、及金屬粉末的落下路徑上?br />
(5)以(1)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，所述二次冷卻是基于碰撞板的冷卻，該碰撞板設(shè)置在所述冷卻后的冷卻水、與該冷卻水一起落下的截?cái)嗪蟮娜廴诮饘?、及金屬粉末的落下路徑上?br />
(6)以(4)或(5)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，所述冷卻中，噴射所述水溫為30℃以下或者進(jìn)而噴射壓力為5mpa以上的水，將所述熔融金屬流截?cái)喽纬蔀榻饘俜勰?，并?duì)該金屬粉末進(jìn)行冷卻。

(7)以(1)～(6)中任一項(xiàng)記載的水霧化金屬粉末的制造方法為基礎(chǔ)，其中，所述熔融金屬由fe-b系合金或fe-si-b系合金構(gòu)成，所述水霧化金屬粉末是含有90％以上的非晶質(zhì)金屬粉末的粉末。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡便的方法，進(jìn)行105k/s以上的金屬粉末的急速冷卻。由此，對(duì)于壓粉磁芯的制造有利的非晶質(zhì)狀態(tài)的水霧化金屬粉末的制造變得容易，能夠容易而且廉價(jià)地制造低鐵損的壓粉磁芯用金屬粉末，在產(chǎn)業(yè)上起到特別的效果。而且，根據(jù)本發(fā)明，也具有形狀復(fù)雜的低鐵損的壓粉磁芯的制造變得容易這樣的效果。而且，由于水霧化粉難以成為球形，因此與氣體霧化粉相比，還具有作為壓粉磁芯的制造用而優(yōu)選這樣的效果。

另外，非晶質(zhì)化的臨界冷卻速度在作為代表性的非結(jié)晶合金的fe-b系合金(fe83b17)中例示為1.0×106k/s，在fe-si-b系合金(fe79si10b11)中例示為1.8×105k/s，但是根據(jù)本發(fā)明，也具有這樣的非晶質(zhì)化的臨界冷卻速度容易確保的效果。

附圖說明

圖1是表示冷卻水的水溫及噴射壓力對(duì)于mhf點(diǎn)造成的影響的坐標(biāo)圖。

圖2是表示“框”對(duì)于mhf點(diǎn)與冷卻水的水溫及噴射壓力的關(guān)系造成的影響的坐標(biāo)圖。

圖3是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施優(yōu)選的水霧化金屬粉末制造裝置的概略結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。

圖4是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施優(yōu)選的水霧化金屬粉末制造裝置的概略結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。

圖5是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施優(yōu)選的水霧化金屬粉末制造裝置的概略結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。

圖6是示意性地表示沸騰曲線的概略的說明圖。

圖7是示意性地表示以往的水霧化金屬粉末制造裝置的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中，首先，使作為原料的金屬材料熔化，成為熔融金屬。作為使用為原材料的金屬材料，以往作為粉末使用的純金屬、合金、生鐵等都可以適用。例如，可以例示純鐵、低合金鋼、不銹鋼等鐵基合金、ni、cr等非鐵金屬、非鐵合金、或者作為非結(jié)晶合金(非晶質(zhì)合金)的fe-b系合金、fe-si-b系合金、fe-ni-b合金等。需要說明的是，上述的合金當(dāng)然有時(shí)包含上述的元素以外的元素作為雜質(zhì)。

需要說明的是，金屬材料的熔化方法無需特別限定，電氣爐、真空熔化爐等的常用的熔化方法都可以適用。

熔化了的熔融金屬從熔化爐向中間包等容器轉(zhuǎn)移，在水霧化金屬粉末制造裝置內(nèi)，成為水霧化金屬粉。在本發(fā)明中使用的優(yōu)選的水霧化金屬粉末制造裝置的一例如圖3所示。

利用圖3，說明利用水霧化法的本發(fā)明。圖3(a)示出裝置整體的結(jié)構(gòu)。圖3(b)示出水霧化金屬粉末制造裝置14的詳情。

熔融金屬1從中間包3等的容器經(jīng)由熔液引導(dǎo)噴嘴4，作為熔融金屬流8而流下到腔室9內(nèi)。需要說明的是，打開惰性氣體閥11而預(yù)先使腔室9內(nèi)成為惰性氣體氣氛的情況不言自明。需要說明的是，作為惰性氣體，可以例示氮?dú)狻鍤狻?br />
經(jīng)由配置于噴嘴頭5的噴嘴6，將噴射水(噴水)7向流下的熔融金屬流8噴射，將該熔融金屬流8截?cái)?，進(jìn)而冷卻而成為金屬粉末8a。需要說明的是，從通過熱放射和惰性氣體的冷卻作用而使熔融金屬流8冷卻至熔點(diǎn)附近的觀點(diǎn)、及防止噴射水7的飛濺水與熔液引導(dǎo)噴嘴4接觸的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選熔融金屬流8與噴射水(噴水)7接觸的位置a成為從熔液引導(dǎo)噴嘴4分離了適當(dāng)?shù)木嚯x的位置。

在本發(fā)明中，為了將熔融金屬流8截?cái)喽褂玫膰娚渌?噴水)7只要是具有能夠?qū)⑷廴诮饘倭?截?cái)嗟某潭鹊膰娚鋲毫Φ膰娚渌纯?，其噴射壓力、水溫不受限定，但是?yōu)選水溫為30℃以下或者進(jìn)而噴射壓力為5mpa以上。尤其是水溫超過20℃而較高時(shí)，金屬粉末的冷卻速度變慢，即便實(shí)施二次冷卻，也難以確保非晶質(zhì)狀態(tài)的金屬粉末。需要說明的是，水溫優(yōu)選為10℃以下，更優(yōu)選為5℃以下。

在本發(fā)明的基于水霧化的金屬粉末的制造中，如上所述，在位置a，將噴射水7向熔融金屬流8噴射，首先進(jìn)行熔融金屬流的截?cái)嗪徒財(cái)嗪蟮慕饘俜勰?也包括熔融狀態(tài)的金屬粉末)8a的冷卻(一次冷卻)。此外，在從上述的位置a分離了適當(dāng)距離的位置b，對(duì)金屬粉末(也包括熔融狀態(tài)的金屬粉末)8a實(shí)施二次冷卻。

作為二次冷卻，如圖3(b)所示，優(yōu)選為噴射冷卻噴射水21的冷卻。在二次冷卻中使用的冷卻噴射水21的水溫及噴射壓力沒有特別限定，但是為了成為至過渡沸騰狀態(tài)或者進(jìn)而至核沸騰狀態(tài)的冷卻，優(yōu)選水溫為10℃以下的冷卻水，噴射壓力為5mpa以上的冷卻水，以使mhf點(diǎn)成為超過1000℃的高溫。需要說明的是，冷卻噴射水21的噴射角度優(yōu)選為5～45°，以能夠向與一次冷卻水一起落下的金屬粉末均一地噴射，并且進(jìn)行二次冷卻的噴嘴26優(yōu)選配置2～8個(gè)左右而對(duì)于落下的金屬粉末從大致整周進(jìn)行冷卻。而且，冷卻噴射水21也可以使用與用于將熔融金屬流8截?cái)嗟膰娚渌煌南到y(tǒng)的水。

當(dāng)二次冷卻中的冷卻噴射水21的液體溫度(水溫)超過10℃地升高時(shí)，mhf點(diǎn)成為低溫，難以確保所希望的冷卻速度。因此，二次冷卻的冷卻噴射水21的液體溫度(水溫)優(yōu)選限定為10℃以下。需要說明的是，優(yōu)選為8℃以下。而且，二次冷卻中的冷卻噴射水21的噴射壓力小于5mpa的話，即使冷卻水的水溫成為10℃以下，也無法形成為mhf點(diǎn)成為所希望的溫度的冷卻，難以確保所希望的冷卻速度。因此，冷卻噴射水21的噴射壓力優(yōu)選限定為5mpa以上。需要說明的是，即使噴射壓力超過10mpa地升高，mhf點(diǎn)的上升也飽和，因此噴射壓力優(yōu)選為10mpa以下。

需要說明的是，在此所說的“所希望的冷卻速度”是能夠?qū)崿F(xiàn)非晶質(zhì)化的最低的冷卻速度、是用于防止結(jié)晶化的必要冷卻溫度范圍內(nèi)的平均為105～106k/s左右的冷卻速度。

在此所說的“用于防止結(jié)晶化的必要冷卻溫度范圍”是指從用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度至作為冷卻結(jié)束溫度的第一結(jié)晶化溫度(例如400～600℃)的范圍。作為用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度，根據(jù)熔液的組成而不同，但是可以例示例如900～1100℃。

另外，二次冷卻優(yōu)選從冷卻(一次冷卻)后的金屬粉末的溫度為二次冷卻的mhf點(diǎn)以下且用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度以上的溫度范圍進(jìn)行。冷卻后的金屬粉末的溫度超過二次冷卻的mhf點(diǎn)的話，無法使二次冷卻成為至過渡沸騰狀態(tài)或者進(jìn)而至核沸騰狀態(tài)的冷卻，難以確保所希望的冷卻速度。而且，冷卻后的金屬粉末的溫度小于用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度的話，金屬粉末的溫度過度降低，難以確保所希望的冷卻速度，結(jié)晶化容易發(fā)展。

噴射水7使用的冷卻水優(yōu)選預(yù)先通過將冷卻水冷卻成低溫的冷機(jī)16等熱交換器作為低水溫的冷卻水而貯存于在水霧化金屬粉末制造裝置14的外部設(shè)置的冷卻水罐15(隔熱構(gòu)造)。需要說明的是，一般性的冷卻水制造機(jī)的話，難以生成用于使熱交換器內(nèi)凍結(jié)的小于3～4℃的冷卻水，因此也可以設(shè)置通過冰制造機(jī)將冰向罐內(nèi)補(bǔ)給的機(jī)構(gòu)。此外，在冷卻水罐15配置將噴射水7使用的冷卻水進(jìn)行升壓/送水的高壓泵17、從高壓泵向噴嘴頭5供給冷卻水的配管18的情況不言自明。

另外，冷卻噴射水21使用的冷卻水與噴射水7使用的冷卻水同樣地優(yōu)選作為預(yù)先貯存于在水霧化金屬粉末制造裝置14的外部設(shè)置的冷卻水罐15(隔熱構(gòu)造)的冷卻水。在冷卻水罐15，以與噴射水7使用的冷卻水不同的系統(tǒng)，配置有將冷卻噴射水21使用的冷卻水進(jìn)行升壓/送水的高壓泵27、從高壓泵27向二次冷卻用噴嘴26供給冷卻水的配管28的情況不言自明。需要說明的是，也可以在配管的中途設(shè)置穩(wěn)壓罐、切換閥等，容易突發(fā)地進(jìn)行高壓水的噴射。

需要說明的是，二次冷卻優(yōu)選為能夠?qū)財(cái)嗟慕饘俜勰?a實(shí)施至過渡沸騰狀態(tài)或者進(jìn)而至核沸騰狀態(tài)的冷卻這樣的冷卻。因此，二次冷卻的開始位置(位置b：二次冷卻用噴嘴的位置)優(yōu)選設(shè)為水霧化后的金屬粉末8a的表面溫度為二次冷卻的mhf點(diǎn)以下且用于防止結(jié)晶化的必要冷卻開始溫度以上的位置。金屬粉末8a的表面溫度通過變更至霧化了的位置a和二次冷卻的冷卻開始位置(位置b)的距離而能夠調(diào)整。因此，二次冷卻用噴嘴26優(yōu)選配置成沿上下方向移動(dòng)自如。

另外，關(guān)于二次冷卻，優(yōu)選取代上述的基于冷卻噴射水的冷卻而設(shè)為基于在位置a的下游側(cè)配置的容器41的冷卻。這種情況的水霧化金屬粉末制造裝置的一例如圖4所示。圖4(a)示出裝置的整體，圖4(b)示出水霧化金屬粉末制造裝置14的詳情。

容器41配置在熔融金屬流8的截?cái)嗉爸蟮慕饘俜勰┑睦鋮s所使用的冷卻水(霧化冷卻水)、截?cái)嗔说娜廴诮饘?、及冷卻中途的金屬粉末的落下路徑上的、位置a的下游側(cè)的所述位置b。位置b是金屬粉末8a的表面溫度成為mhf點(diǎn)以下且用于防止結(jié)晶化的必要冷卻開始溫度以上的位置，作為二次冷卻開始位置。通過在這樣的位置b配置容器41(優(yōu)選使容器的底面位置成為位置b)，從而在容器內(nèi)收容冷卻水來形成積水，并且在容器內(nèi)對(duì)冷卻水進(jìn)行攪拌，通過沿著同時(shí)收容的金屬粉末的表面的流動(dòng)而金屬粉末表面的水蒸氣膜容易剝落。而且，可認(rèn)為水高速地與形成于容器內(nèi)的積水面碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊波容易產(chǎn)生從膜沸騰向過渡沸騰的過渡。

需要說明的是，所配置的容器41優(yōu)選設(shè)為能夠收容熔融金屬流8的截?cái)嗉爸蟮慕饘俜勰┑睦鋮s所使用的冷卻水(霧化冷卻水)、截?cái)嗔说娜廴诮饘?、?或金屬粉末的程度的大小的容器。如果容器過大，則難以產(chǎn)生沖擊波。如果霧化冷卻水的量為200l/min左右，則內(nèi)徑為50～150mm，深度為30～100mm左右的容器就足夠。容器在強(qiáng)度上優(yōu)選為金屬制，但也可以為陶瓷制。

另外，關(guān)于二次冷卻，也可以取代上述的基于容器41的配置的冷卻，而設(shè)為基于碰撞板42的配置的冷卻。這種情況的水霧化金屬粉末制造裝置的一例如圖5所示。圖5(a)示出碰撞板42為倒圓錐型的情況，圖5(b)示出圓盤型的情況，圖5(c)示出圓錐型的情況。

碰撞板42與容器41同樣地配置在霧化冷卻水、截?cái)嗔说娜廴诮饘?、及金屬粉末的落下路徑上的、位置a的下游側(cè)的二次冷卻開始位置(所述位置b)。通過在這樣的位置配置碰撞板42，利用霧化冷卻水及金屬粉末與碰撞板42碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，金屬粉末容易從膜沸騰狀態(tài)向過渡沸騰狀態(tài)轉(zhuǎn)移，同樣，能夠成為冷卻能力高的冷卻。

碰撞板42只要能夠遮擋霧化冷卻水、熔融金屬及冷卻中途的金屬粉末的落下路徑即可，其形狀可考慮圓盤型、圓錐型、倒圓錐型等，無需特別限定。形成為相對(duì)于落下路徑能夠形成垂直面的形狀對(duì)于沖擊波的產(chǎn)生有效，因此優(yōu)選避免成為倒圓錐型(圖5(c))的情況。

以下，基于實(shí)施例，進(jìn)一步地說明本發(fā)明。

實(shí)施例

(實(shí)施例1)

使用圖3所示的水霧化金屬粉末制造裝置制造了金屬粉末。

按照以at％計(jì)而成為83％fe‐17％b的fe-b系合金(fe83b17)組成、及以at％計(jì)而成為79％fe-10％si-11％b的fe-si-b系合金(fe79si10b11)組成的方式，分別將原料混合(一部分，不可避免地含有雜質(zhì))，通過熔化爐2以約1550℃熔化，得到了各約50kgf的熔融金屬。將得到的熔融金屬1在熔化爐2中緩冷至1350℃之后，向中間包3注入。需要說明的是，預(yù)先打開惰性氣體閥11而使腔室9內(nèi)成為氮?dú)鈿夥?。而且，在將熔融金屬向中間包3注入之前，使高壓泵17運(yùn)轉(zhuǎn)，從冷卻水罐15(容量：10m3)將冷卻水向噴嘴頭5供給，成為從水噴射噴嘴6噴射出噴射水(流體)7的狀態(tài)。而且，使二次冷卻水用高壓泵27運(yùn)轉(zhuǎn)，將二次冷卻水用閥22打開，從冷卻水罐15(容量：10m3)將冷卻水向二次冷卻用噴嘴26供給，使冷卻噴射水21成為噴射狀態(tài)。

需要說明的是，熔融金屬流8與噴射水7接觸的位置a設(shè)定為距熔液引導(dǎo)噴嘴4為80mm的位置。而且，二次冷卻用噴嘴26設(shè)置在位置b。作為位置b，設(shè)為距上述的位置a為100～800mm的各位置。而且，噴射水7的噴射壓力為1mpa或5mpa，水溫為30℃(±2℃)或8℃(±2℃)，而且，二次冷卻使用的冷卻噴射水21的噴射壓力為5mpa，水溫為20℃(±2℃)或8℃(±2℃)。需要說明的是，水溫由設(shè)置在冷卻水罐15的外部的冷機(jī)16來調(diào)整。

注入到中間包3內(nèi)的熔融金屬1經(jīng)由熔液引導(dǎo)噴嘴4作為熔融金屬流8而流下到腔室9內(nèi)，與如表1所示使水溫及噴射壓力變化的噴射水(流體)7接觸，被截?cái)喽蔀榻饘俜勰⒁贿吪c冷卻水混合一邊被冷卻，進(jìn)而由從二次冷卻用噴嘴26噴射的冷卻噴射水21進(jìn)行二次冷卻，作為金屬粉末從回收口13回收。需要說明的是，未進(jìn)行二次冷卻的例子作為比較例。而且，根據(jù)另行進(jìn)行的一次冷卻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推定了二次冷卻前的金屬粉末的表面溫度。而且，二次冷卻的mhf點(diǎn)根據(jù)另行進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行推定并標(biāo)記。

關(guān)于得到的金屬粉末，在除去了金屬粉末以外的廢料之后，通過x射線衍射法，測(cè)定從非結(jié)晶起的暈峰及從結(jié)晶起的衍射峰值，根據(jù)兩者的衍射x射線的積分強(qiáng)度比來求出結(jié)晶化率，根據(jù)(1-結(jié)晶化率)算出了非結(jié)晶的比例(非結(jié)晶度：％)。將非結(jié)晶度(非晶質(zhì)化率)為90％以上的情況評(píng)價(jià)為“○”，將除此以外評(píng)價(jià)為“×”。

得到的結(jié)果如表1所示。

[表1]



本發(fā)明例都成為非結(jié)晶度為90％以上的水霧化金屬粉末。由此，在本發(fā)明中，能得到非晶質(zhì)化的臨界冷卻速度即1.8×105k/s～1.0×106k/s以上的冷卻速度。另一方面，未進(jìn)行二次冷卻的比較例(粉末no.1，no.2)的非結(jié)晶度小于90％。

需要說明的是，本發(fā)明例中，一部分的非結(jié)晶度較低。粉末no.3、no.6的二次冷卻的冷卻噴射水的水溫升高，而且，粉末no.7的熔融金屬流的截?cái)嘤玫膰娚渌膰娚鋲毫^低地脫離優(yōu)選范圍，而且，粉末no.8、no.9的二次冷卻的冷卻開始位置接近位置a，因此二次冷卻的冷卻開始溫度成為mhf點(diǎn)附近，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。而且，粉末no.10的二次冷卻的冷卻開始位置從位置a分離，因此至二次冷卻的冷卻開始為止的時(shí)間變長，粉體表面溫度過低而冷卻變慢，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。而且，粉末no.11的二次冷卻開始位置(位置b)從位置a過度分離，金屬粉末的溫度小于必要冷卻開始溫度，可認(rèn)為結(jié)晶化進(jìn)行了發(fā)展。

(實(shí)施例2)

使用圖4所示的水霧化金屬粉末制造裝置，制造了金屬粉末。

按照以at％計(jì)而成為83％fe‐17％b的fe-b系合金(fe83b17)組成、及以at％計(jì)而成為79％fe-10％si-11％b的fe-si-b系合金(fe79si10b11)組成的方式，分別將原料混合(一部分，不可避免地包含雜質(zhì))，通過熔化爐2以約1550℃熔化，得到了各約50kgf的熔融金屬。將得到的熔融金屬1在熔化爐2中緩冷至1350℃之后，向中間包3注入。需要說明的是，預(yù)先打開惰性氣體閥11而使腔室9內(nèi)成為氮?dú)鈿夥?。而且，在將熔融金屬向中間包3注入之前，使高壓泵17運(yùn)轉(zhuǎn)，從冷卻水罐15(容量：10m3)將冷卻水向噴嘴頭5供給，成為從水噴射噴嘴6噴射出噴射水(流體)7的狀態(tài)。需要說明的是，在位置a的下游側(cè)的冷卻水及金屬粉末的落下路徑上配置金屬制的容器41，收容水霧化后的冷卻水和截?cái)嗔说慕饘俜勰＝饘僦频娜萜?1的大小設(shè)為外徑100mm×內(nèi)徑90mm×深度40mm。

需要說明的是，熔融金屬流8與噴射水7接觸的位置a設(shè)定為距熔液引導(dǎo)噴嘴4為80mm的位置。而且，二次冷卻用的容器41設(shè)置在位置b。作為位置b，設(shè)為距上述的位置a為100～800mm的各位置(容器底的位置)。而且，噴射水7的噴射壓力為3mpa或5mpa，水溫為40℃(±2℃)或20℃(±2℃)，需要說明的是，水溫由設(shè)置在冷卻水罐15的外部的冷機(jī)16來調(diào)整。

注入到中間包3中的熔融金屬1經(jīng)由熔液引導(dǎo)噴嘴4作為熔融金屬流8而流下到腔室9內(nèi)，與如表2所示使水溫及噴射壓力變化的噴射水7接觸，被截?cái)喽蔀榻饘俜勰＝財(cái)嗪蟮慕饘俜勰┡c冷卻水混合，一邊被冷卻一邊落下，收容在容器41內(nèi)，在容器41內(nèi)，與冷卻水一起被攪拌、冷卻，從回收口13回收。需要說明的是，收容在容器內(nèi)的金屬粉末也曝露在落下的冷卻水以高速與容器內(nèi)的積水面碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊波下。需要說明的是，未進(jìn)行二次冷卻的例子作為比較例。而且，(與實(shí)施例1)同樣地推定二次冷卻前的金屬粉末的表面溫度、二次冷卻的mhf點(diǎn)而一并記載在表中。

對(duì)于得到的金屬粉末，在除去了金屬粉末以外的廢料之后，通過x射線衍射法，測(cè)定從非結(jié)晶起的暈峰及從結(jié)晶起的衍射峰值，根據(jù)兩者的衍射x射線的積分強(qiáng)度比，與實(shí)施例1同樣地求出結(jié)晶化率，根據(jù)(1-結(jié)晶化率)算出了非結(jié)晶的比例(非結(jié)晶度：％)。同樣，將非結(jié)晶度為90％以上的情況評(píng)價(jià)為“○”，將小于90％評(píng)價(jià)為“×”。

得到的結(jié)果如表2所示。

[表2]



本發(fā)明例都成為非結(jié)晶度為90％以上的水霧化金屬粉末。另一方面，未進(jìn)行二次冷卻的比較例(粉末no.2-1、no.2-7)的非結(jié)晶度小于90％。需要說明的是，本發(fā)明例中，脫離本發(fā)明的優(yōu)選范圍的例子的非結(jié)晶度較低。

粉末no.2-3、no.2-9的熔融金屬流的截?cái)嘤玫膰娚渌?一次冷卻水)的水溫較高地脫離優(yōu)選范圍，二次冷卻開始溫度升高，膜沸騰區(qū)域中的冷卻變長，非結(jié)晶度小于90％，較低。

另外，粉末no.2-4、no.2-10的容器41的設(shè)置位置接近作為熔融金屬流的截?cái)辔恢玫奈恢胊，因此二次冷卻的冷卻開始溫度較高，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。

另外，粉末no.2-5、no.2-11的容器41的設(shè)置位置從作為熔融金屬流的截?cái)辔恢玫奈恢胊分離，因此直至二次冷卻的冷卻開始為止的時(shí)間變長，金屬粉末表面溫度降低，冷卻變慢，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。粉末no.2-6、no.2-12的二次冷卻開始位置(位置b)從位置a過度分離，金屬粉末的溫度小于必要冷卻開始溫度，結(jié)晶化發(fā)展，非結(jié)晶度小于90％。

(實(shí)施例3)

使用圖5所示的水霧化金屬粉末制造裝置制造了金屬粉末。

按照以at％計(jì)而成為83％fe‐17％b的fe-b系合金(fe83b17)組成、及以at％計(jì)而成為79％fe-10％si-11％b的fe-si-b系合金(fe79si10b11)組成的方式，分別將原料混合(一部分，不可避免地包含雜質(zhì))，通過熔化爐2以約1550℃熔化，得到了各約50kgf的熔融金屬。將得到的熔融金屬1在熔化爐2中緩冷至1350℃之后，向中間包3注入。需要說明的是，預(yù)先打開惰性氣體閥11而使腔室9內(nèi)成為氮?dú)鈿夥?。而且，在將熔融金屬向中間包3注入之前，使高壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，從冷卻水罐(容量：10m3)將冷卻水向噴嘴頭5供給，成為從水噴射噴嘴6噴射出噴射水(流體)7的狀態(tài)。需要說明的是，在位置a的下游側(cè)的冷卻水及金屬粉末的落下路徑上配置金屬制的碰撞板42，進(jìn)行使落下的水霧化后的冷卻水和截?cái)嗟慕饘俜勰┡鲎驳亩卫鋮s。在二次冷卻后，從回收口13回收金屬粉末。

金屬制的碰撞板42的大小設(shè)為在與金屬粉末的落下方向垂直的面上占據(jù)直徑100mmφ的面積的大小。該大小是能夠與水霧化后的落下的金屬粉末的大致全量進(jìn)行碰撞的大小。

碰撞板42的形狀如圖5所示設(shè)為倒圓錐狀(a)、圓盤狀(b)、圓錐狀(c)中的任一個(gè)。都是形成為在與金屬粉末的落下方向垂直的面上大致占據(jù)上述的面積的情況不言自明。

需要說明的是，熔融金屬流8與噴射水7接觸的位置a設(shè)定為距熔液引導(dǎo)噴嘴4為80mm的位置。而且，二次冷卻用的碰撞板42設(shè)置在二次冷卻開始位置(位置b)。作為位置b，設(shè)為距上述的位置a為100～800mm的各位置。而且，噴射水7的噴射壓力為3mpa或5mpa，水溫為40℃(±2℃)或20℃(±2℃)，需要說明的是，水溫由設(shè)置在冷卻水罐的外部的冷機(jī)來調(diào)整。需要說明的是，未進(jìn)行碰撞板42的設(shè)置(未進(jìn)行二次冷卻)的例子作為比較例。而且，與實(shí)施例1同樣地推定二次冷卻前的金屬粉末的表面溫度、二次冷卻的mhf點(diǎn)并在表中一并記載。

對(duì)于得到的金屬粉末，除去了金屬粉末以外的廢料之后，通過x射線衍射法，測(cè)定從非結(jié)晶起的暈峰及從結(jié)晶起的衍射峰值，根據(jù)兩者的衍射x射線的積分強(qiáng)度比，與實(shí)施例1同樣地算出了非結(jié)晶的比例(非結(jié)晶度：％)。同樣，將非結(jié)晶度為90％以上的情況評(píng)價(jià)為“○”，將小于90％的情況評(píng)價(jià)為“×”。

得到的結(jié)果如表3所示。

[表3]



本發(fā)明例都成為非結(jié)晶度為90％以上的水霧化金屬粉末。另一方面，未進(jìn)行二次冷卻的比較例(粉末no.3-1、no.3-9)的非結(jié)晶度小于90％。需要說明的是，本發(fā)明例中，脫離本發(fā)明的優(yōu)選范圍的例子的非結(jié)晶度較低。

粉末no.3-3、no.3-11的熔融金屬流的截?cái)嘤玫膰娚渌?一次冷卻水)的水溫較高地脫離優(yōu)選范圍，二次冷卻開始溫度比mhf點(diǎn)升高，膜沸騰區(qū)域的冷卻變長，非結(jié)晶度小于90％，較低。

另外，粉末no.3-5、no.3-13的碰撞板42的形狀為圓錐狀(圖5(c))，脫離優(yōu)選的范圍，因此二次冷卻的效果少，非結(jié)晶度降低。然而，與不進(jìn)行二次冷卻的情況相比，非結(jié)晶度升高。

另外，粉末no.3-6、no.3-14的碰撞板42的設(shè)置位置接近作為熔融金屬流的截?cái)辔恢玫奈恢胊，因此二次冷卻的冷卻開始溫度升高，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。

另外，粉末no.3-7、no.3-15的碰撞板42的設(shè)置位置從作為熔融金屬流的截?cái)辔恢玫奈恢胊分離，因此直至二次冷卻的冷卻開始為止的時(shí)間變長，金屬粉末表面溫度降低而冷卻變慢，非結(jié)晶度雖然為90％以上，但是較低。粉末no.3-8、no.3-16的冷卻開始溫度小于必要冷卻開始溫度，非結(jié)晶度小于90％。

標(biāo)號(hào)說明

1熔融金屬(熔液)

2熔化爐

3中間包

4熔液引導(dǎo)噴嘴

5噴嘴頭

6水噴射噴嘴

7噴射水

8熔融金屬流

8a金屬粉末

9腔室

10漏斗

11惰性氣體閥

12溢流閥

13金屬粉回收閥

14水霧化金屬粉末制造裝置

15冷卻水罐

16冷機(jī)(低溫冷卻水制造裝置)

17高壓泵

18冷卻水配管

21二次冷卻水(冷卻噴射水)

22二次冷卻水用閥

26二次冷卻水噴射噴嘴

27二次冷卻水用高壓泵

28二次冷卻水用冷卻水配管

41容器

42碰撞板

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

向熔融金屬流噴射優(yōu)選水溫為30℃以下的水，將該熔融金屬流截?cái)嗖⒗鋮s而成為金屬粉末，對(duì)該金屬粉末進(jìn)行二次冷卻，成為水霧化金屬粉末。在二次冷卻使用噴射水時(shí)，水溫優(yōu)選為10℃以下。在使用了能夠?qū)⒔饘俜勰┡c截?cái)嗳廴诮饘倭鞯睦鋮s水一起收容、冷卻的容器、或者能夠使金屬粉末與截?cái)嗳廴诮饘倭鞯睦鋮s水一起碰撞、冷卻的碰撞板的二次冷卻時(shí)，水溫優(yōu)選為30℃以下。通過進(jìn)行二次冷卻，能夠?qū)崿F(xiàn)從膜沸騰狀態(tài)的冷卻至過渡沸騰狀態(tài)或核沸騰狀態(tài)的冷卻，能夠簡便地進(jìn)行可使金屬粉末直至非結(jié)晶化為止的急速冷卻。需要說明的是，在截?cái)嗪蟮慕饘俜鄣亩卫鋮s時(shí)，在金屬粉的溫度成為MHF點(diǎn)以下且用于非晶質(zhì)化的必要冷卻開始溫度以上之后進(jìn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：中世古誠;尾崎由紀(jì)子;中村尚道

受保護(hù)的技術(shù)使用者：杰富意鋼鐵株式會(huì)社

技術(shù)研發(fā)日：2016.03.14

技術(shù)公布日：2017.12.01