粉末状金属材料的表面处理方法_2

文档序号:9582827阅读:来源:国知局
过烧结等粉 末冶金或熔射等方法获得具备协调组织的金属制品或金属被膜时的材料的粉末状金属材 料的表面形成上述微细粒区域的处理。
[0029] 为了达成上述课题,本发明的粉末状金属材料的表面处理方法是用作微细粒区域 与粗大粒区域协调配置的协调组织金属的制造的粉末状金属材料的表面处理方法,其特征 在于:
[0030] 使用具备有集尘手段的喷击加工装置,该集尘手段是在作业空间内将喷射粉体与 压缩气体一并喷射,使其碰撞被碰撞物,且对上述作业空间内进行抽吸而将粉尘去除、回 收,
[0031] 进行使平均粒径10~200 μ m的粉末状金属材料及具有与上述粉末状金属材料同 等以上的硬度的媒介物质以喷射速度100~300m/sec反复碰撞的喷击处理,由此自上述粉 末状金属材料将表面氧化物剥离,且于该粉末状金属材料的表面附近形成具有相对于中心 部的结晶粒径较小的结晶粒径的微细粒区域(权利要求1)。
[0032] 作为用于上述喷击处理的上述喷击加工装置,使用上述集尘手段具备将上述粉尘 与上述喷射粉体分级的旋风分离器者(权利要求2)。
[0033] 进而,于上述喷击加工装置的上述集尘手段中,将经回收的粉尘与例如碳酸钙等 不燃性粉末一并贮存(权利要求3)。
[0034] 于上述构成的粉末状金属材料的表面处理方法中,上述喷击处理可将上述粉末状 金属材料设为上述喷射粉体,且将上述媒介物质设为上述被碰撞物而进行(权利要求4)。
[0035] 亦可将上述媒介物质作为粉体而制成上述喷射粉体,并且将上述粉末状金属材料 作为上述被碰撞物而进行(权利要求5)。
[0036] 进而,亦可将上述媒介物质设为具有与上述粉末状金属材料相同的材质及相同的 平均粒径的粉末状金属材料,而将上述喷射粉体与上述被碰撞物均设为上述粉末状金属材 料而进行(权利要求6)。
[0037] 再者,上述媒介物质的材质可设为具有与上述粉末状金属材料同等以上的硬度的 金属,又,亦可设为具有与上述表面处理后的粉末状金属材料的硬度同等以上的硬度的陶 瓷(权利要求7)。
[0038] 根据以上说明的本发明的构成,通过本发明的粉体状金属材料的表面处理方法, 可获得以下的显著效果。
[0039] 通过进行使平均粒径10~200 μ m的粉末状金属材料及具有与上述粉末状金属材 料同等以上的硬度的媒介物质以喷射速度100~300m/sec反复碰撞的喷击处理,粉末状金 属材料的表面氧化物得以去除,且于碰撞时在表面附近产生的急速温度上升及冷却反复进 行,由此粉末状金属材料的表面附近的结晶粒被微细化,由此可利用喷击加工的相对简单 的方法容易地且短时间内大量处理在表面附近形成有具有相对于中心部的结晶粒径较小 的结晶粒径的微细粒区域的粉体状金属材料。
[0040] 并且,通过利用附带集尘功能的喷击加工装置进行上述喷击加工,避免粉尘爆炸 的危险,同时可进行量产,并且通过作业空间内的抽吸将自粉末状金属材料的表面剥离的 氧化皮等表面氧化物作为粉尘去除、回收,由此可于后续步骤中不另外设置去除表面氧化 物的步骤而获得无表面氧化物混入的粉末状金属材料。
[0041] 尤其于在喷击处理中使用具备将上述粉尘及上述喷射粉体分级的旋风分离器者 作为集尘手段的情形时,以粉末状金属粉体与经剥离的表面氧化物混合存在的状态回收的 情形时,亦可自其中将表面氧化物与粉尘一并自喷射粉体分级而回收,可获得表面氧化物 被更高精度地去除的粉末状金属材料。
[0042] 进而,于上述喷击加工装置的集尘手段中,将经去除的粉尘与碳酸钙等不燃性粉 末一并贮存的情形时,不仅可降低加工室内的粉尘爆炸的危险,集尘机内的粉尘爆炸的危 险亦可降低。
[0043] 关于该喷击加工,可将粉末状金属材料设为喷射粉体对媒介物质进行喷射,使其 等进行碰撞,或者,亦可将媒介物质设为喷射粉体对粉体状金属材料进行喷射,使其等进行 碰撞,于设为将喷射粉体及被碰撞物两者设为由相同平均粒径及相同材质构成的粉末状金 属材料,对粉末状金属材料喷射粉末状金属材料,使其等进行碰撞的构成的情形时,对设为 喷射粉体的粉末状金属粉体及设为被碰撞物的粉末状金属粉体两者同时进行表面处理,故 可使处理量倍增。
【附图说明】
[0044] 图1是用于本发明的表面处理方法的喷击加工装置的概略说明图,(A)为重力式, (B)为直压式。
[0045] 图2是表示未处理的不锈钢粉末(相当于SUS304的制品)的X射线绕射结果的 图表。
[0046] 图3是表示利用实施例1的方法处理过的不锈钢粉末(相当于SUS304的制品) 的X射线绕射结果的图表。
[0047] 图4是表示未处理的粉末高速工具钢(相当于SKH的制品)的X射线绕射结果的 图表。
[0048] 图5是表示利用实施例2的方法处理过的粉末高速工具钢(相当于SKH的制品) 的X射线绕射结果的图表。
[0049] 图6是说明协调组织的生成的说明图,㈧为未处理的粉末状金属材料,⑶为通 过球磨机处理后的粉末状金属材料,(C)为将(B)的粉末状金属材料烧结而获得的协调组 织金属的模式图。
【具体实施方式】
[0050] 其次,对于本发明的实施方案,一面随附图参照,一面于以下说明。
[0051] [整体构成]
[0052] 本发明为如下:使用已知的喷击加工装置,进行使作为处理对象的粉末状金属材 料及与上述粉末状金属材料碰撞的媒介物质以特定的喷射速度反复碰撞的喷击处理,由此 自粉末状金属材料的表面去除于烧结或熔射时阻碍强度提高的氧化皮等表面氧化物,并且 欲于该粉末状金属材料的表面附近形成具有相对于中心部的结晶粒径较小的结晶粒径的 微细粒区域。
[0053] 如此,使用于中心部形成结晶粒径较大的粗大粒区域、于表面附近形成相对于粗 大粒区域结晶粒径较小的微细粒区域的粉末状金属材料,利用烧结等粉末冶金等方法获得 的金属制品或通过熔射制造的金属被膜具有于微细粒区域彼此结合而形成的微细粒组织 的网状物中协调配置有粗大粒区域的结晶构造[参照图6(C)],成为具有兼具高延展性及 高强度的优异特性的协调组织金属。
[0054] [粉末状金属材料]
[0055] 本发明中作为处理对象的粉末状金属材料为用作烧结等粉末冶金或熔射时的材 料的平均粒径为10~200 μ m的粉体状金属,只要为可适用于粉末冶金或熔射的材质者,则 可使用各种材质者,可为由纯金属、合金的任一者构成者。
[0056] 作为一例,通常用于粉末冶金的金属可列举铁系、铜系、不锈钢系、钛系、钨系的金 属,又,用于熔射的金属通常为锌、铝、铜等,本发明中,这些的任一者均可含有于粉末状金 属材料的材质中。
[0057] 所使用的粉末状金属材料可使用利用各种方法制造的,除了通过作为于粉末冶金 或熔射中通常使用的粉末状金属材料的制造方法的雾化法所代表的喷雾法外,可使用机械 破碎、电解析出等已知的各种方法制造的。
[0058] 粉体的形状可为球状,但并不限定于此,可使用各种形状者。
[0059] 再者,处理前的粉末状金属材料的结晶粒径直接成为上述粗大粒区域的结晶粒 径,故于将粗大粒区域的结晶粒径设为特定范围内的情形时,选择对应的结晶粒径的粉末 状金属材料。虽并无特别限定,但作为一例,粗大粒区域的平均结晶粒径为数μπι~数十 μ m〇
[0060] [媒介物质]
[0061] 作为与上述粉末状金属材料碰撞的媒介物质,只要为具有与粉末状金属材料同等 以上的硬度的,则可使用各种者,不仅可为金属制者,亦可使用陶瓷制者。
[0062] 再者,于使用未进行加工硬化的陶瓷制的媒介物质的情形时,优选使用具有与进 行本发明的表面处理后的粉末状金属材料的硬度同等以上的硬度的陶瓷,使粉末状金属材 料于加工硬化后亦维持同等以上的硬度。
[0063] 又,亦可通过利用上述粉末状金属材料构成媒介物质自身,而利用粉末状金属材 料彼此的碰撞,于两者的粉末状金属材料上形成上述超威细粒组织。
[0064] 关于媒介物质的形状,于将媒介物质侧用作喷射粉体的情形时,有必要将其以粉 体的形式构成,但于将上述粉末状金属材料作为喷射粉体进行处理的情形时,媒介物质无 需制成粉体,亦可制成例如以板体等形态构成者。
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1