JP2008100264A - Method for producing a rapidly solidified metal hollow body and apparatus for producing a rapidly solidified metal hollow body - Google Patents
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Abstract
【課題】中子を容易に取り出すことができ、複雑な形状の金属ガラスなどの中空体を製造することができる急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置を提供する。
【解決手段】熱源が、金属材料1を溶融可能である。鋳型11が、中空部21を有する。中子12が、黒鉛製で粉砕可能であり、鋳型11の中空部21に、中空部21の内面との間に空隙24を有するよう配置されている。溶融金属注入手段13が、熱源により溶融された金属材料1を、空隙24に注入可能に設けられている。冷却手段が、空隙24に注入された金属材料1を臨界冷却速度以上で急冷可能である。粒子噴射装置14が、中子12に高速の粒子を吹き付け可能に設けられ、これにより中子12を粉砕可能になっている。
【選択図】図1A method of manufacturing a rapidly solidified metal hollow body and an apparatus for manufacturing a rapidly solidified metal hollow body capable of easily removing a core and manufacturing a hollow body such as a metal glass having a complicated shape. I will provide a.
A heat source can melt a metal material. The mold 11 has a hollow portion 21. The core 12 is made of graphite and can be pulverized, and is disposed in the hollow portion 21 of the mold 11 so as to have a gap 24 between the inner surface of the hollow portion 21. The molten metal injection means 13 is provided so that the metal material 1 melted by the heat source can be injected into the gap 24. The cooling means can rapidly cool the metal material 1 injected into the gap 24 at a critical cooling rate or higher. The particle injection device 14 is provided so as to be able to spray high-speed particles on the core 12, thereby enabling the core 12 to be pulverized.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a rapidly solidified metal hollow body and a device for producing a rapidly solidified metal hollow body.
溶融した金属材料を臨界冷却速度以上で急冷すると、金属ガラス、アモルファス、準結晶、ナノ結晶などの非平衡冷却相を有する合金が生成される。金属ガラスとは、アモルファス相を有する普通のガラスと同じく、過冷液体区間が存在する合金相である。このような、非平衡冷却相を有する合金は、優れた物性を有している。例えば、Fe基金属ガラスは、通常の金属の100倍以上の引張強度を有している。また、Ni基金属ガラスは、通常の金属の1000倍以上の耐食性を有している。さらに、通常の金属と比べて優れた軟磁性や高透磁率を示し、磁性や電気特性も抜群である。このため、圧力センサーや微小歯車、磁性材料、航空機器の部品、電気機器の筐体などに使用されている。また、画期的な新材料として、さらに用途を拡大することが期待されている。 When the molten metal material is rapidly cooled at a critical cooling rate or higher, an alloy having a non-equilibrium cooling phase such as metallic glass, amorphous, quasicrystal, or nanocrystal is generated. Metallic glass is an alloy phase in which a supercooled liquid section exists, as in ordinary glass having an amorphous phase. Such an alloy having a non-equilibrium cooling phase has excellent physical properties. For example, Fe-based metallic glass has a tensile strength 100 times or more that of ordinary metals. Further, the Ni-based metallic glass has a corrosion resistance 1000 times or more that of a normal metal. Furthermore, it exhibits excellent soft magnetism and high magnetic permeability compared to ordinary metals, and has excellent magnetic and electrical characteristics. For this reason, it is used for pressure sensors, minute gears, magnetic materials, parts for aircraft equipment, housings for electrical equipment, and the like. In addition, as an innovative new material, it is expected to further expand its applications.
従来、金属ガラスを製造する方法として、差圧鋳造法を用いて、溶融した金属材料を水冷鋳型に瞬時に鋳込むことにより、金属溶湯の移動速度を速くし、大きな冷却速度を得て、大型の金属ガラスを容易に製造可能な方法がある(例えば、特許文献1参照)。この方法では、真っ直ぐなパイプなどを製造することはできるが、複雑な形状の中空体や任意形状の中空体を製造することはできないという問題があった。 Conventionally, as a method for producing metallic glass, a molten metal material is instantaneously cast into a water-cooled mold using a differential pressure casting method, thereby increasing the moving speed of the molten metal, obtaining a large cooling speed, There is a method capable of easily producing the metallic glass (for example, see Patent Document 1). In this method, a straight pipe or the like can be manufactured, but there is a problem that a hollow body having a complicated shape or a hollow body having an arbitrary shape cannot be manufactured.
そこで、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属製の、複雑な形状の中空体や任意形状の中空体を製造するために、鋳型の中空部に金属製の中子を配置して金属材料を注入し、金属材料を臨界冷却速度以上で急冷して固化させた後、中子を取り出す方法が行われている。このとき、中子は、熱伝導率が高い金属銅や鉄鋼材料などの金属製であり、金属材料を急冷させることができる。 Therefore, in order to manufacture a hollow body of complex shape or arbitrarily shaped hollow body made of rapidly solidified metal such as metal glass, amorphous alloy, or nanocrystalline composite metal glass, a metal core is placed in the hollow part of the mold. There is a method in which a metal material is injected after being placed, the metal material is rapidly cooled at a critical cooling rate or more and solidified, and then the core is taken out. At this time, the core is made of metal such as metallic copper or steel material having high thermal conductivity, and can rapidly cool the metallic material.
しかしながら、金属製の中子を使用する方法では、金属材料を急冷固化後、金属製の中子が金属材料と反応したり膨張したりして、取り出せなくなるという課題があった。また、球状の中空体など、中子を取り出せない複雑な形状の中空体を製造することはできないという課題もあった。 However, the method using a metal core has a problem that after the metal material is rapidly cooled and solidified, the metal core reacts with the metal material or expands and cannot be removed. In addition, there is a problem that a hollow body having a complicated shape such as a spherical hollow body in which the core cannot be taken out cannot be manufactured.
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、中子を容易に取り出すことができ、複雑な形状の金属ガラスなどの中空体を製造することができる急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and is a rapidly solidified metal hollow body that can easily take out the core and can manufacture a hollow body such as a complex-shaped metal glass. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing device for a rapidly solidified metal hollow body.
上記目的を達成するために、本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法は、中空部を有する鋳型の前記中空部に、非金属製の中子を前記中空部の内面との間に空隙を有するよう配置し、前記空隙に溶融した金属材料を注入し、前記金属材料を臨界冷却速度以上で急冷して固化させた後、前記中子を取り出すことを、特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention includes a non-metallic core placed between the hollow portion of a mold having a hollow portion and an inner surface of the hollow portion. The molten metal material is poured into the gap, and the molten metal material is injected into the gap, and the metal material is rapidly cooled and solidified at a critical cooling rate or higher, and then the core is taken out.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法では、金属材料を臨界冷却速度以上で急冷して固化させることにより、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属製の中空体を製造することができる。中子が非金属製であるため、金属製の場合に比べて金属材料と反応しにくく、膨張しにくい。このため、中子が金属製の場合に比べて、中子を取り出すのが容易であり、真っ直ぐなパイプなどの単純な形状の中空体だけでなく、複雑な形状の中空体を製造することもできる。なお、中子は、金属材料の熱により溶けないよう、融点が700度以上であることが好ましい。 In the method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, a metal material is rapidly cooled at a critical cooling rate or more to be solidified, whereby a metal material such as a metal glass, an amorphous alloy, or a nanocrystalline composite metal glass is used. Hollow bodies can be produced. Since the core is made of a non-metal, it is less likely to react with the metal material than the case of the metal and does not expand easily. For this reason, it is easier to take out the core than when the core is made of metal, and not only a simple hollow body such as a straight pipe but also a complex hollow body can be manufactured. it can. In addition, it is preferable that melting | fusing point is 700 degree | times or more so that a core may not melt | dissolve with the heat | fever of a metal material.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法で、前記中子はカーボン製、セラミックス製、砂製または粘土製で粉砕可能であり、前記中子を粉砕して取り出すことが好ましい。この場合、中子を細かく粉砕して取り出すため、中子をそのままの形状で取り出す必要がない。このため、中子の取出口より内部が大きい球状等の中空体や、内面から外面まで厚みを貫通する孔を有する中空体、内径が変化するパイプ状の中空体など、より複雑な形状の中空体を製造することができる。中子は、特に黒鉛から成ることが好ましい。中子が黒鉛から成る場合、黒鉛が有する潤滑性により、中子を中空体の内面から取り除くのが容易である。また、金属材料と反応しないため、きれいな内面の中空体を製造することができる。 In the method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, the core can be pulverized from carbon, ceramics, sand or clay, and the core is preferably pulverized and taken out. In this case, since the core is finely pulverized and taken out, it is not necessary to take out the core as it is. For this reason, hollows with more complicated shapes such as spherical hollow bodies whose inside is larger than the outlet of the core, hollow bodies having holes penetrating the thickness from the inner surface to the outer surface, and pipe-shaped hollow bodies whose inner diameter changes The body can be manufactured. The core is particularly preferably made of graphite. When the core is made of graphite, it is easy to remove the core from the inner surface of the hollow body due to the lubricity of graphite. Moreover, since it does not react with a metal material, a hollow body with a clean inner surface can be produced.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法は、前記中子に高速の粒子を吹き付けて、前記中子を粉砕して取り出すことが好ましい。この場合、容易に中子を粉砕することができる。径が小さい粒子を吹き付けることにより、中子の取出口が小さいときでも、中空体の内部まで粒子を吹き付けて中子を粉砕することができる。粒子は、ショットピーニングにより吹き付けられることが好ましい。 In the method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, it is preferable that high-speed particles are sprayed on the core, and the core is pulverized and taken out. In this case, the core can be easily pulverized. By spraying particles having a small diameter, the core can be pulverized by spraying the particles to the inside of the hollow body even when the outlet of the core is small. The particles are preferably sprayed by shot peening.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法で、前記中子は表面に離型剤が塗布されていてもよい。この場合、離型剤により、中空体の内面から中子を容易かつきれいに取り除くことかできる。離型剤は、例えばボロンナイトライドから成る。 In the method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, a release agent may be applied to the surface of the core. In this case, the core can be easily and cleanly removed from the inner surface of the hollow body by the release agent. The release agent is made of, for example, boron nitride.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法で、前記中子は熱伝導性の材料を含んでいてもよい。この場合、金属材料の熱が中子を伝わるため、金属材料の冷却速度を速めることができる。 In the method for manufacturing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, the core may include a heat conductive material. In this case, since the heat of the metal material is transmitted through the core, the cooling rate of the metal material can be increased.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法で、前記中子は前記空隙に注入された前記金属材料を冷却可能に設けられていてもよい。この場合、金属材料の冷却速度を速めることができる。例えば、中子が内部に冷却水を循環させるための循環路を有し、循環路に冷却水を流すことにより金属材料を冷却することができる。 In the method for manufacturing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, the core may be provided so that the metal material injected into the gap can be cooled. In this case, the cooling rate of the metal material can be increased. For example, the core has a circulation path for circulating cooling water therein, and the metal material can be cooled by flowing cooling water through the circulation path.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造方法は、溶融した前記金属材料に圧力をかけて前記空隙に注入することが好ましい。この場合、空隙に注入された金属材料が、複数の経路に分かれた後、合流するよう流れても、その合流位置でいわゆる溶湯接合により一体的に接合することができる。このため、合流位置で強度が落ちるのを防ぐことができ、強度が大きい中空体を製造することができる。また、狭い空隙にも金属材料を充填することができ、充填不良を防ぐことができる。 In the method for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention, it is preferable to apply pressure to the molten metal material and inject it into the gap. In this case, even if the metal material injected into the gap flows into a plurality of paths and then flows so as to merge, it can be integrally joined by so-called molten metal joining at the joining position. For this reason, it is possible to prevent the strength from decreasing at the joining position, and it is possible to manufacture a hollow body having a high strength. In addition, a narrow gap can be filled with a metal material, and poor filling can be prevented.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造装置は、金属材料を溶融可能な熱源と、中空部を有する鋳型と、カーボン製、セラミックス製、砂製または粘土製で粉砕可能であり、前記鋳型の前記中空部に、前記中空部の内面との間に空隙を有するよう配置された中子と、前記熱源により溶融された前記金属材料を、前記空隙に注入可能に設けられた溶融金属注入手段と、前記空隙に注入された前記金属材料を臨界冷却速度以上で急冷可能な冷却手段と、前記中子に高速の粒子を吹き付け可能に設けられた粒子噴射装置とを、有することを特徴とする。 The apparatus for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention is a heat source capable of melting a metal material, a mold having a hollow part, and can be pulverized from carbon, ceramics, sand or clay, Molten metal injection provided in the hollow portion of the mold so that the core disposed so as to have a gap between the inner surface of the hollow portion and the metal material melted by the heat source can be injected into the gap. And a cooling means capable of rapidly cooling the metal material injected into the gap at a critical cooling rate or higher, and a particle injection device provided so that high-speed particles can be sprayed onto the core. To do.
本発明に係る急冷凝固金属製の中空体の製造装置は、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属製の中空体を製造するのに使用される。まず、熱源により溶融された金属材料を、溶融金属注入手段により鋳型と中子との間の空隙に注入する。このとき、中子がカーボン製、セラミックス製、砂製または粘土製の非金属製であるため、金属製の場合に比べて金属材料と反応しにくく、膨張しにくい。 The apparatus for producing a rapidly solidified metal hollow body according to the present invention is used to produce a rapidly solidified metal hollow body such as metal glass, amorphous alloy, or nanocrystalline composite metal glass. First, the metal material melted by the heat source is injected into the gap between the mold and the core by the molten metal injection means. At this time, since the core is made of carbon, ceramics, sand, or clay, and is not made of metal, it is less likely to react with the metal material and is less likely to expand than metal.
冷却手段により金属材料を臨界冷却速度以上で急冷して固化させ、粒子噴射装置により中子に高速の粒子を吹き付けて、中子を粉砕して取り出す。中子を細かく粉砕して取り出すため、中子をそのままの形状で取り出す必要がない。このため、中子の取出口より内部が大きい球状等の中空体や、内面から外面まで厚みを貫通する孔を有する中空体、内径が変化するパイプ状の中空体など、より複雑な形状の中空体を製造することができる。粒子噴射装置により径が小さい粒子を吹き付けることにより、中子の取出口が小さいときでも、中空体の内部まで粒子を吹き付けて中子を粉砕することができる。こうして、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属製の中空体を製造することができる。 The metal material is rapidly cooled and solidified by a cooling means at a critical cooling rate or more, and high-speed particles are sprayed onto the core by a particle injection device, and the core is pulverized and taken out. Since the core is finely pulverized and taken out, it is not necessary to take out the core as it is. For this reason, hollows with more complicated shapes such as spherical hollow bodies whose inside is larger than the outlet of the core, hollow bodies having holes penetrating the thickness from the inner surface to the outer surface, and pipe-shaped hollow bodies whose inner diameter changes The body can be manufactured. By spraying particles having a small diameter by the particle injection device, the core can be pulverized by spraying the particles to the inside of the hollow body even when the outlet of the core is small. Thus, a rapidly solidified metal hollow body such as metal glass, amorphous alloy, or nanocrystalline composite metal glass can be produced.
なお、中子は、金属材料の熱により溶けないよう、融点が700度以上であることが好ましい。中子は、特に黒鉛から成ることが好ましい。中子が黒鉛から成る場合、黒鉛が有する潤滑性により、中子を中空体の内面から取り除くのが容易である。また、金属材料と反応しないため、きれいな内面の中空体を製造することができる。粒子噴射装置は、ショットピーニング用の装置から成ることが好ましい。 In addition, it is preferable that melting | fusing point is 700 degree | times or more so that a core may not melt | dissolve with the heat | fever of a metal material. The core is particularly preferably made of graphite. When the core is made of graphite, it is easy to remove the core from the inner surface of the hollow body due to the lubricity of graphite. Moreover, since it does not react with a metal material, a hollow body with a clean inner surface can be produced. It is preferable that the particle injection device is composed of a device for shot peening.
本発明によれば、中子を容易に取り出すことができ、複雑な形状の金属ガラスなどの中空体を製造することができる急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置を提供することができる。 According to the present invention, a method for producing a rapidly solidified metal hollow body and a rapidly solidified metal hollow body capable of easily taking out the core and producing a hollow body such as a metal glass having a complicated shape. The manufacturing apparatus can be provided.
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図4は、本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置を示している。
図1および図2に示すように、急冷凝固金属製の中空体の製造装置は、熱源(図示せず)と鋳型11と中子12と溶融金属注入手段13と冷却手段(図示せず)と粒子噴射装置14とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a method for producing a rapidly solidified metal hollow body and an apparatus for producing a rapidly solidified metal hollow body according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, a rapidly solidified metal hollow body manufacturing apparatus includes a heat source (not shown), a
熱源は、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属の原料となる金属材料1を溶融可能に設けられている。
図1および図2に示すように、鋳型11は、中空部21と注入口22と流路23とを有している。鋳型11は、中空部21で製造されたものを取り出せるよう、中空部21を開いて2つに分割可能になっている。注入口22は、鋳型11の外側面に形成されている。流路23は、注入口22と中空部21とを連通するよう設けられている。鋳型11は、熱源で溶融された金属材料1が、注入口22から流路23を通って中空部21に注入されるようになっている。
The heat source is provided so that the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1および図2に示すように、中子12は、黒鉛製で、融点が700度以上で、高速の微小な粒子の衝突により粉砕可能な強度を有している。中子12は、鋳型11の中空部21に、中空部21の内面との間に空隙24を有するよう配置されている。
図2に示すように、溶融金属注入手段13は、熱源に接続されており、熱源により溶融された金属材料1を、鋳型11の注入口22に注いで、空隙24に注入可能に設けられている。溶融金属注入手段13は、溶融した金属材料1に圧力をかけて、空隙24に注入可能に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIG. 2, the molten metal injection means 13 is connected to a heat source, and is provided so that the
冷却手段は、中空部21の周りを巡るよう鋳型11の内部に設けられた流水路と、冷却水とを有している。冷却手段は、流水路に冷却水を循環させることにより、空隙24に注入された金属材料1を臨界冷却速度以上で急冷可能になっている。
図1に示すように、粒子噴射装置14は、ショットピーニング用の装置から成っている。粒子噴射装置14は、鋳型11から取り出した中子12に、高速の微小な粒子を吹き付け可能であり、これにより中子12を粉砕可能になっている。
The cooling means has a water channel provided inside the
As shown in FIG. 1, the
図1(a)および(b)に示す具体的な一例では、中空部21は円柱形状を成し、中子12は中空部21の内径よりも小さい外径の円柱形状を成し、空隙24は真っ直ぐのパイプ形状を成している。図1(c)、(d)および図2に示す具体的な一例では、中空部21はほぼ楕円体形状を成し、中子12は中空部21の内径よりも小さい外径の楕円体形状を成し、空隙24は楕円体の殻形状を成している。なお、空隙24は、図1および図2の形状に限らず、球殻状や内径が変化するパイプ形状など、より複雑な形状を成していてもよい。
In a specific example shown in FIGS. 1A and 1B, the
本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造方法は、本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造装置により実施される方法である。まず、図1(a)、(c)および図2に示すように、熱源により溶融された金属材料1を、溶融金属注入手段13により、圧力をかけて鋳型11と中子12との間の空隙24に注入する。このとき、中子12が黒鉛製であるため、金属製の場合に比べて金属材料1と反応しにくく、膨張しにくい。
The manufacturing method of the rapidly solidified metal hollow body according to the embodiment of the present invention is a method that is performed by the rapidly solidified metal hollow body manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention. First, as shown in FIGS. 1A, 1C, and 2, the
冷却手段により金属材料1を臨界冷却速度以上で急冷して固化させ、固化後に鋳型11から取り出す。図1(b)および(d)に示すように、粒子噴射装置14により中子12に高速の微小な粒子を吹き付けて、中子12を粉砕して取り出す。粒子噴射装置14がショットピーニング用の装置から成るため、容易に中子12を粉砕することができる。中子12を細かく粉砕して取り出すため、中子12をそのままの形状で取り出す必要がない。また、中子12の取出口が小さいときでも、中空体2の内部まで粒子を吹き付けて中子12を粉砕することができる。このため、中子12の取出口より内部が大きい球状等の中空体2や、内面から外面まで厚みを貫通する孔を有する中空体2、内径が変化するパイプ状の中空体2など、より複雑な形状の中空体2を製造することができる。こうして、金属ガラスやアモルファス合金、ナノ結晶複合金属ガラスなどの急冷凝固金属製の中空体2を製造することができる。
The
中子12が黒鉛製であるため、黒鉛が有する潤滑性により、中子12を中空体2の内面から取り除くのが容易である。また、金属材料1と反応しないため、きれいな内面の中空体2を製造することができる。
Since the
溶融金属注入手段13により、溶融した金属材料1に圧力をかけて注入するため、図2に示すように、空隙24に注入された金属材料1が、複数の経路に分かれた後、合流するよう流れても、その合流位置1aでいわゆる溶湯接合により一体的に接合することができる。このため、合流位置で強度が落ちるのを防ぐことができ、強度が大きい中空体2を製造することができる。また、狭い空隙24にも金属材料1を充填することができ、充填不良を防ぐことができる。
Since the molten metal injection means 13 injects the
本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置によれば、例えば、図3(a)および(b)に示すように、外径が5mm、長さが35mm、内径が0.5mmの極細穴3aのパイプ3を製造することができる。また、図3(c)および(d)に示すように、肉厚が0.4mmで2つの横穴4aを有する、径が変化するパイプ4を製造することもできる。他にも、外径が3.8mm、内径が3.0mm、長さが100mmのパイプや、銅ネジ付き金属パイプなど、様々な形状の中空体2を製造することができる。これにより、パイプや筐体殻、球状製品、車用ハーモニカ状部品などの実用製品を容易に製造することができる。
According to the method for producing a rapidly solidified metal hollow body and the apparatus for producing a rapidly solidified metal hollow body according to an embodiment of the present invention, for example, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置により製造された中空体2についてX線回折を行い、その結果を図4に示す。図4に示すように、X線回折パターンには、ブロードなハローピークしか認められず、中空体2の構成相は主としてアモルファス相であることが確認された。
X-ray diffraction is performed on the
なお、本発明の実施の形態の急冷凝固金属製の中空体の製造方法および急冷凝固金属製の中空体の製造装置で、中子12は、表面にボロンナイトライドから成る離型剤が塗布されていてもよい。この場合、離型剤により、中空体2の内面から中子12を容易かつきれいに取り除くことかできる。
In the method for manufacturing a rapidly solidified metal hollow body and the rapidly solidified metal hollow body manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention, the
また、中子12は、熱伝導性の材料を含んでいてもよい。この場合、金属材料1の熱が中子12を伝わるため、金属材料1の冷却速度を速めることができる。さらに、中子12は、内部に冷却水を循環させるための循環路を有し、循環路に冷却水を流すことにより空隙24に注入された金属材料1を冷却可能であってもよい。この場合、金属材料1の冷却速度を速めることができる。
Further, the
1 金属材料
2 中空体
11 鋳型
12 中子
13 溶融金属注入手段
14 粒子噴射装置
21 中空部
22 注入口
23 流路
24 空隙
DESCRIPTION OF
Claims (8)
中空部を有する鋳型と、
カーボン製、セラミックス製、砂製または粘土製で粉砕可能であり、前記鋳型の前記中空部に、前記中空部の内面との間に空隙を有するよう配置された中子と、
前記熱源により溶融された前記金属材料を、前記空隙に注入可能に設けられた溶融金属注入手段と、
前記空隙に注入された前記金属材料を臨界冷却速度以上で急冷可能な冷却手段と、
前記中子に高速の粒子を吹き付け可能に設けられた粒子噴射装置とを、
有することを特徴とする急冷凝固金属製の中空体の製造装置。
A heat source capable of melting a metal material;
A mold having a hollow portion;
A core made of carbon, made of ceramics, made of sand or clay, pulverizable, and disposed in the hollow portion of the mold so as to have a gap between the inner surface of the hollow portion;
Molten metal injection means provided so as to be able to inject the metal material melted by the heat source into the gap;
A cooling means capable of rapidly cooling the metal material injected into the gap at a critical cooling rate or higher;
A particle injection device provided so that high-speed particles can be sprayed onto the core;
An apparatus for producing a hollow body made of rapidly solidified metal, characterized by comprising:
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