JPH0140081B2 - - Google Patents

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JPH0140081B2
JPH0140081B2 JP54055181A JP5518179A JPH0140081B2 JP H0140081 B2 JPH0140081 B2 JP H0140081B2 JP 54055181 A JP54055181 A JP 54055181A JP 5518179 A JP5518179 A JP 5518179A JP H0140081 B2 JPH0140081 B2 JP H0140081B2
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JP
Japan
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powder
mixture
iron
copper
iron powder
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JP54055181A
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JPS552791A (en
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Eritsuku Suenson Rarusu
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Hoganas AB
Original Assignee
Hoganas AB
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Publication date
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Publication of JPS552791A publication Critical patent/JPS552791A/ja
Publication of JPH0140081B2 publication Critical patent/JPH0140081B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0207—Using a mixture of pre-alloyed powders or a master alloy

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は粉末冶金による精密部品の製造に用い
られる鉄系合金粉末の製造法に関するものであ
る。本発明によつて得られる粉末は寸法正確性お
よび機械強度が強く要求される精密部品の製造を
容易ならしめるものである。製造工程は鉄粉混合
物を最終部品の形状に近似する粗成型体に圧縮す
る−圧縮作業を容易にするための潤滑剤と混合す
ることによつて始まる。この粗成型体は次いで成
分が強度、可鍛性等において最終製品としての特
徴と有する温度にまで焼成される。この方法で得
られる部品よりも正確な寸法の部品を得ることが
屡々要求されるが、これは再度の圧縮工程、すな
わちキヤリブレーシヨンによつて行なわれ、それ
によつて部品は極度に正確な寸法となる。屡々要
求される高強度の粉末冶金による部品を得るため
には合金化粉末が出発原料として用いられ、これ
には実質的に二つの種類、すなわち金属成分粉末
混合物と所謂噴霧合金粉末とが用いられる。 金属成分粉末混合物は合金化元素を元素状また
は焼成中に鉄粉中で分解し得る化合物として鉄粉
と混合したものであり、一方所謂噴霧合金粉末は
希望する合金成分を含有した溶鋼を噴霧すること
によつてつくられる。 金属成分粉末混合物の欠点の一つは相分離の危
険性であり、この危険性は相互に異なつた特性の
粉末、例えば異なつた粒径のものが機械的に結合
されることなく混合されるという事実によつて生
ずる。この相分離は金属成分粉末混合物から製造
される粗成型品の組成が変動するという結果を生
じ、これはさらに焼成時における寸法変化をもた
らすことになる。金属成分粉末混合物のもう一つ
の欠点は特に合金化元素が小粒径である場合の粉
塵化傾向である。このことは困難な環境問題をも
たらすこととなる。 一方、噴霧合金粉末はそれぞれの粉末粒子が目
的とする合金組成であるために相分離の危険性は
完全に消失する。また飛散の危険性も小粒径の合
金成分がないために減少する。然しながら、予め
合金化された噴霧合金粉末は別の大きな欠点を有
する。すなわち圧縮性の悪さがこれであり、これ
は合金化成分の粒子粉末上に有する無溶媒焼鈍効
果によるものである。高い強度の必須条件である
高密度を得るためにすぐれた圧縮性は不可欠のも
のである。これと反対に、金属成分粉末混合物の
圧縮性はその中に含まれる鉄粉末の圧縮性と実質
的に同一である。この事実は金属成分粉末粒子を
特徴づける合金組成の柔軟性とともに金属成分粉
末粒子を合金用粉末として最も広く使用されるも
のとした。 鉄を基礎成分とする焼結部品の製造においては
強度を増加するために合金化元素として銅を使用
することが長い間知られている。また鉄−銅−混
合物からつくられた部品が焼結の際に成長または
膨潤に付されることもすでに知られている。部品
を長期間にわたつて製造する場合、この成長また
は膨潤が望ましくない状態で部品間で変動する
が、この変動は主として金属成分粉末混合物の上
述の相分離の危険性にもとづくものである。 鉄系粉末に関する特願昭52−131628号(特開昭
53−92306号)の発明は、高圧縮度の長所と相分
離および粉塵化の危険性の減少とを組み合わせた
もので、この粉末は製品の寸法安定性が極めて優
れていることも知られ、全く予想外に、ある分野
ではキヤリブレーシヨン作業が不要となることも
知られているものである。特願昭52−131628号の
拡散合金鉄粉の製造は次のようにして行なわれ
る。すなわち、350μmよりも小さい、好ましく
は175μmよりも小さく、最も好ましくは150μm
よりも小さい粒径の鉄粉が、175μmよりも小さ
い、好ましくは75μmよりも小さい粒径の銅また
は易還元性銅化合物の粉末と混合される。次いで
この粉末混合物は還元雰囲気中で700〜950℃、好
ましくは750〜850℃で15分〜10時間、好ましくは
0.5〜5時間熱処理される。これによつて、拡散
による圧縮度の低下が0.15g/cm3(ASTM基準
B331−64)よりも大きい程度にまで銅の拡散を
もたらすことなしに、鉄粒子に銅を焼結させるも
のである。熱処理は粉末の全酸素含量が1.2%よ
りも少ない、好ましくは0.8%よりも少なくなる
ように行なわれる。こうしてつくられたケーキは
最大粒径350μm未満、好ましくは175μm未満、
最も好ましくは150μm未満に粉砕される。こう
して得られる粉末が、以下に拡散合金鉄と呼ばれ
るものである。 銅との拡散合金鉄粉は、さらに希望の銅含量の
混合物にするために純鉄粉と混合される。こうし
て得られた粉末を粉末冶金に用いる場合には鉄粉
の他に0〜2%、好ましくは0〜1%のグラフア
イト、0〜2%、好ましくは0〜1%の粉末固体
潤滑剤を添加することが望ましい。拡散焼鈍され
る初期混合物では好ましい銅含量は1〜20%、好
ましくは5〜15%、最も好ましくは8〜12%であ
り、一方最終混合物の銅含量は1〜5%である。 基礎粉末として用いる鉄粉は効率のよい付着の
ために大きい比表面を有することが必要である。
従つてスポンジ鉄からつくられる鉄粉、所謂スポ
ンジ粉が特願昭52−131628号の発明の粉末を製造
する場合に望ましい。この特願昭52−131628号の
発明の粉末は燐と合金化することにより、寸法安
定性を一層改善することが可能であることが知ら
れた。一定量の燐を含有させることによつて混合
粉末を単に焼結するだけで加熱時に燐が拡散して
合金化が達成されるものであり、この場合に得ら
れる効果、特に燐含量が0.15〜1.0重量%の範囲
内にある時の驚くべき効果は寸法変化の絶対値の
減少と同様にこの絶縁値の分布の減少である。こ
のように本発明の粉末は寸法正確性と高強度を有
する精密部品の製造において実質的にキヤリブレ
ーシヨンを不要にするものである。 本発明は合金化粉末の製造は次のようにして行
なわれる。すなわち、最大粒径350μm未満の鉄
粉と1〜20%の最大粒径の175μm未満の銅また
は還元性銅化合物の粉末との混合物がつくられ、
この混合物が還元雰囲気中で700〜950℃の温度
で、15分〜10時間、好ましくは0.5〜5時間焼鈍
処理され、かくして得られたケーキが最大粒径
350μm未満の粉末に粉砕され、焼鈍が焼鈍粉末
の圧縮度がASTM基準B331−64で最大限、相当
する鉄−銅粉混合物の圧縮度よりも小さい0.15
g/cm3で全酸素含量が1.2%以下となるような温
度および時間で行なわれ、さらにかくして得られ
た銅合金化鉄粉末を純鉄粉と混合して希望する銅
含量の混合物とし、次いで燐を燐鉄の形で希望す
る燐合量まで添加する。燐含量は1.5重量%まで、
好ましくは0.15〜1.0%である。なお、燐分は0.15
%未満では本願の望ましい効果がなく、また燐分
1.0%を越えると相分離の危険性が急激に増大し、
その結果製品の破壊の危険性が増大する。以下に
本発明の実施例を示す。 実施例 1 H、IおよびKの下記組成の三種類の混合物が
つくられた。 混合物H:94.2% 最大粒径147μmのスポンジ
鉄粉 5.0% 最大粒径147μmのスポンジ
銅粉 0.8% ステアリン酸亜鉛粉 混合物I:49.2% 最大粒径147μmのスポンジ
鉄粉 50.0% 銅含量10.0%、最大粒径147μ
mの拡散合金鉄粉 0.8% ステアリン酸亜鉛粉 混合物K:46.2% 最大粒径147μmのスポンジ
鉄粉 50.0% 銅含量10.0%、最大粒径147μ
mの拡散合金鉄粉 3.0% 燐含量15%、最大粒径44μm
の燐鉄 0.8% ステアリン酸亜鉛粉 それぞれの混合物からドルスト装自動プレスで
10×10×30mmの長方形の試験片2500ケがつくられ
た。次いで部品はendorgeneガス雰囲気中で1120
℃で30分間炉で焼成された。焼結後、統計的に充
分な量の部品を取り出してそれぞれの寸法安定性
を測定した。混合物Hでは全体分布値42μm、混
合物Iでは22μm、混合物Kでは12μmであつた。
このように寸法変化の分布はH、IよりもKが実
質的に少なかつた。 このことは寸法安定性に関しての予めきめられ
た要求、すなわち予めきめられた許容範囲が材料
Kを使用することによつて容易に達成し得ること
を意味している。上の実施例での材料で得られた
寸法正確度は許容誤差範囲IT6級に相当し、一
方、材料HはIT9、材料IはIT7であつた。許容
誤差範囲IT6に相当する寸法正確度を有する部品
は充分にキヤリブレーシヨンされたものよりも優
れ、これは焼結後再プレスして到達する許容誤差
範囲である。 実施例 2 Na、b;Oa、b;Pa、bの下記組成の6種類
の合金化粉末混合物がつくられた。 混合物Na:93.75% Fe 5.0 % Cu(Cu粉) 0.45% P 0.8 % Znステアレート 混合物Oa:93.65% Fe 5.0 % Cu(Cu粉) 0.45% P 0.4 % C 0.5 % Znステアレート 混合物Pa:94.10% Fe 5.0 % Cu(Cu粉) 4.0 % C 0.5 % Znステアレート 混合物Nb:93.75% Fe 5.0 % Cu(10%Cu含有拡散合金
化鉄粉) 0.45% P 0.8 % Znステアレート 混合物Ob:93.65% Fe 5.0 % Cu(10%Cu含有拡散合金
化鉄粉) 0.45% P 0.4 % C 0.5 % Znステアレート 混合物Pb:94.10% Fe 5.0 % Cu(10%Cu含有拡散合金
化鉄粉) 0.4 % C 0.5 % Znステアレート これら6種類の混合物から590MPaの圧力で試
験片がプレスされ、適当な炭素値のendorgenous
雰囲気中で1120℃、30分焼結された。測定された
試験片の機械的特性は下表の通りであつた。
【表】
【表】 この結果から、銅粉末を鉄粉と混合して得られ
る強度は、銅粉末を銅で拡散合金化された鉄粉で
おきかえても影響のないことが知られる。銅で拡
散合金化された鉄粉からつくられた部品は特にそ
れが炭素および燐と合金化された時に優れた強度
を有し、一方これまでに得られた許容寸法範囲は
焼結後の工程だけで到達し得るものであつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 銅と拡散合金化された鉄粉末に、得られる混
    合物の銅含量が希望する銅含量となるような量の
    純鉄粉末を混合し、かつ合金化成分としてさらに
    0.15〜1.0重量%の燐分を含有させることを特徴
    とする良好な寸法正確性と高強度を有する粉末冶
    金による精密部品製造用鉄系合金粉末の製造法。
JP5518179A 1978-05-03 1979-05-04 Manufacture of powder for powder metallurgy Granted JPS552791A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7805205A SE414191B (sv) 1978-05-03 1978-05-03 Sett att enligt patentet 7612217-5 framstella jernbaserat pulver

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Publication Number Publication Date
JPS552791A JPS552791A (en) 1980-01-10
JPH0140081B2 true JPH0140081B2 (ja) 1989-08-25

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ID=20334855

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JP5518179A Granted JPS552791A (en) 1978-05-03 1979-05-04 Manufacture of powder for powder metallurgy

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DE (1) DE2917882C2 (ja)
ES (1) ES8100771A2 (ja)
FR (1) FR2424967A2 (ja)
GB (1) GB2023184B (ja)
SE (1) SE414191B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061439A (en) * 1989-04-07 1991-10-29 Aktiebolaget Electrolux Manufacture of dimensionally precise pieces by sintering
PL232405B1 (pl) * 2015-07-27 2019-06-28 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Proszek stopowy na bazie żelaza, sposób jego wytwarzania i zastosowanie
EP3636369B1 (en) 2017-10-30 2022-11-30 Tpr Co., Ltd. Method of producing a valve guide made of an iron-based sintered alloy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB538227A (en) * 1939-12-12 1941-07-25 William Arthur Oubridge Improvements in or relating to the manufacture of metal articles or masses
US3752712A (en) * 1971-06-07 1973-08-14 Domtar Ltd Iron copper prealloys
GB1449809A (en) * 1972-11-27 1976-09-15 Fischmeister H Forging of metal powders
SE393635B (sv) * 1976-06-24 1977-05-16 Hoeganaes Ab Fosforhaltigt stalpulver och sett for dess framstellning

Also Published As

Publication number Publication date
DE2917882A1 (de) 1979-11-15
FR2424967A2 (fr) 1979-11-30
FR2424967B2 (ja) 1984-05-11
JPS552791A (en) 1980-01-10
ES480145A0 (es) 1980-11-01
DE2917882C2 (de) 1987-01-08
SE414191B (sv) 1980-07-14
ES8100771A2 (es) 1980-11-01
GB2023184B (en) 1982-10-06
SE7805205L (sv) 1979-11-04
GB2023184A (en) 1979-12-28

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