JPH04191301A - 粉末冶金用鉄系粉末混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野１ 本発明は粉末冶金用鉄系粉末混合物に関するものである
。

〔従来の技術］ 粉末冶金用鉄系粉末混合物の流動性は圧縮性と成形性と
同様に、高密度、高強度の焼結体の製造に不可決の特性
である。すなわち、原料の粉末混合物が流動することが
複雑な形状の部品を成形する時に重要で、圧縮性と成形
性を損なわずに流動性を向上させる潤滑剤およびその添
加方法は、従来、種々検討されてきた。

例えば、特公昭６３−１６４４１号公報にはステアリン
酸亜鉛を加熱溶融して添加する方法が、特開昭５２−３
３８１０号公報には有機液体潤滑剤を含有するマイクロ
カプセルを固体潤滑剤で被覆したものを添加する方法が
示されている。

しかし、ステアリン酸亜鉛を用いる方法では、流動性の
改善は認められるものの、圧縮性はステアリン酸亜鉛を
常温で混合添加した場合より僅かしか向上していない。

また、マイクロカプセルを固体潤滑剤で被覆して用いる
方法では、圧縮性の向上はわずかで、流動性も３０秒１
５０ｇ以上であり、２０秒７５０ｇ以下の実用的な流動
性が得られていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述のように従来技術では困難であった、流
動性と圧縮性及び成形性の向上を同時に可能しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段１ 本発明は上記課題を解決するために、鉄系粉末、又は鉄
系粉末と合金用粉末との混合粉末に、ステアリン酸鉛又
はオレイン酸亜鉛を添加したことを特徴どする粉末冶金
用鉄系粉末混合物を提供するもので、ステアリン酸鉛又
はオレイン酸亜鉛の添加量が、鉄系粉末、又は鉄系粉末
と合金用粉末との混合粉末に対して０．２〜２．５重量
％であることが好ましい。

〔作用〕

潤滑剤で金属粉末粒子表面をコーティングする理由は、
金属粉末と混合させた時の潤滑剤の偏析を防ぎ、加圧成
形時に各金属粉末粒子間の接触点、及び金属粉末粒子と
金型内面との接触点で均一に効果的に潤滑作用を起こさ
せ、流動性、圧縮性、成形性の向上をはかるためである
。

本発明においては、潤滑剤はステアリン酸鉛もしくはオ
レイン酸亜鉛を用いる。これ等の潤滑剤は、鉄系粉末、
又は鉄系粉末と合金用粉末との混合粉末に予め混合され
て用いられ、型内での加圧成形時の摩擦熱により溶融し
金属粉末表面をコーティングして、金属粉末間の潤滑及
び金型おもにダイ内面との間で潤滑作用をする。

ステアリン酸鉛もしくはオレイン酸亜鉛を用いる理由は
、これ等の潤滑剤の融点が７５℃以上。

９０℃以下で、融点が９０℃より上では摩擦熱による潤
滑剤の溶融潤滑作用が弱くなり、金属粉末間の潤滑及び
金型おもにダイ内面との間の潤滑作用が低下するからで
ある。また融点が７５℃未満では金属粉末と予め混合さ
れた混合物の流動性が得られなくなるからである。

また、融点以外にこれらは構成元素の大半がＣ１０、Ｈ
で構成されるため、混合物の成形体を加熱焼結する時に
潤滑剤が容易に分解し成形体から離脱するからである。

潤滑剤の添加量が過少な場合は流動性が劣り、過多な場
合は圧縮性や成形性が低下することは従来から知られて
いる通りで、本発明におけるステアリン酸鉛又はオレイ
ン酸亜鉛の添加量は前記金属粉末に対し０．２〜２．５
重量％が好ましく、従来のステアリン酸亜鉛などに比べ
圧縮性や成形性が優れるため、より少ない潤滑剤添加量
で成形が可能になり経済的である利点がある。

なお、本発明における鉄系粉末としては、粉末冶金用水
アトマイズ鉄粉、合金銅粉等が、合金用粉末としては、
黒鉛粉、電解銅粉が使用される。

〔実施例〕

実施例１．２　比較例１〜９ 粉末冶金用水アトマイズ鉄粉に、実施例１としてオレイ
ン酸亜鉛を、実施例２としてステアリン酸鉛をそれぞれ
０．５重量％加えて粉末混合物とし、これを１２０℃で
１０分間加加熱台した。

また、比較例１としてオレイン酸、比較例２としてオレ
イン酸鉛、比較例３としてオレイン酸銅、比較例４とし
てオレイン酸ニッケル、比較例５としてステアリン酸、
比較例６としてステアリン酸亜鉛、比較例７としてステ
アリン酸銅、比較例８としてステアリン酸ニッケル、比
較例９としてワックスのエチレン・ビスステアリン酸ア
マイドを、実施例１と同一の方法で鉄粉と混合した。

第１表に実施例１．２．比較例１〜９に用いた潤滑剤の
融点と、その鉄粉との加熱混合物の流動層、７　ｔ　／
　ｃ　ｒｒ１″の成形圧力での圧粉密度及び圧粉抗折力
を示す。

実施例１．２は融点が７５℃以上、９０℃以下のため、
比較例１６に示す従来の潤滑剤より優れた流動層、圧粉
密度及び圧粉体抗折力が得られた。特に、オレイン酸亜
鉛は圧粉密度の向上が著しく、かっ８０ｋｇｆ／ｃｒｎ
″以上の圧粉体抗折力の向上が得られた。

しかし、比較例１．２．３．４はいずれも融点が７５℃
未満のため流動性が得られず、比較例１６に示す従来の
ステアリン酸亜鉛より劣るものであった。また、比較例
５．６．７．８．９は融点が９０℃を越えるため、流動
層、圧縮性、圧粉体抗折力の同時向上が得られなかった
。

比較例１０〜１５ 実施例１と同一の鉄粉に実施例１と同様の方法で、ただ
し、潤滑剤に含有炭素量の異なる脂肪酸の亜鉛石鹸を、
比較例１０としてカプリル酸亜鉛、比較例１１としてカ
プリン酸亜鉛、比較例１２としてラウリン酸亜鉛、比較
例１３としてミリスチン酸亜鉛、比較例１４としてパル
ミチン酸亜鉛、比較例１５としてベヘン酸亜鉛を用いた
。

第２表に比較例１０〜１５に用いた潤滑剤の融点と、そ
の鉄粉との混合物の流動層、７　ｔ　／　ｃ　ｒｒＩ″
の成形圧力での圧粉密度及び圧粉体抗折力を示す。いず
れも、融点が１３０℃前後で９０℃以上あるため、圧縮
性の向上がなかった。

実施例３　比較例１６〜１７ 実施例１と同様に鉄粉に潤滑剤を添加し、常温で１０分
間混合した。ただし、潤滑剤は実施例３としてオレイン
酸亜鉛、比較例１６として従来のステアリン亜鉛、比較
例１７としてオレイン酸のマイクロカプセルを２０重量
％のステアリン酸亜鉛で被覆したものを添加した。

第３表に、実施例３、比較例１６〜１７に用いた潤滑剤
の鉄粉との混合物の流動層、７　ｔ　／　ｃ　ｔＴ１″
の成形圧力での圧粉密度及び圧粉体抗折力を示す。実施
例３はオレイン酸亜鉛を用いているため、常温混合にて
も高い圧縮性、圧粉体抗折力の向上が得られ、かつ流動
性も向上した。比較例１７は流動性がきわめて劣った。

実施例４〜８ 実施例１と同様の方法で、ただし、オレイン酸亜鉛の添
加量を実施例４は０，２重量％、実施例５は０．３重量
％、実施例６は１．０重量％、実施例７は１．５重量％
、実施例８は２．０重量％とした。

第４表に実施例４〜８に用いた潤滑剤の融点と、その混
合物の流動層、７　ｔ　／　ｃ　ｒｎ”の成形圧力での
圧粉密度及び圧粉体抵抗力を示した。いずれも流動層、
圧粉密度及び圧粉体抗折力が向上した。

なお、オレイン酸亜鉛に替えてステアリン酸鉛を用いて
もほぼ同様な結果が得られた。

実施例９〜１１　比較例１８〜２０ 鉄系粉末に実施例１と同様の方法でオレイン酸亜鉛を潤
滑剤として加えた。ただし、実施例９は鉄粉に合金用粉
末として黒鉛粉末を０．８重量％添加して混合粉末とし
、実施例１０は鉄粉に合金用粉末として電解銅粉を１．
０重量％加えて混合粉末とし、実施例１１は鉄粉に替え
て１，０重量％Ｎｉ、０．３重量％Ｃｕ、０．２重量％
ＭＯを合金化した鉄系粉末を用いた。

また、実施例９〜１１に用いたオレイン酸亜鉛に賛えて
ステアリン酸亜鉛を用いて比較例１８〜２０とした。各
実施例は比較例に比し、いずれも第５表に示すような高
い圧縮性と圧粉体抗折力が流動性と合わせて得られた。

［発明の効果］ 本発明は流動性に優れた高圧縮性、高成形性の粉末冶金
用鉄系粉末混合物を提供することができ、高密度、高強
度の焼結部品の製造を作業性よく達成することが可能と
なる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鉄系粉末、又は鉄系粉末と合金用粉末との混合粉末
   に、ステアリン酸鉛又はオレイン酸亜鉛を添加したこと
   を特徴とする粉末冶金用鉄系粉末混合物。 ２　ステアリン酸鉛又はオレイン酸亜鉛の添加量が、鉄
   系粉末、又は鉄系粉末と合金用粉末との混合粉末に対し
   て０．２〜２．５重量％である請求項１記載の粉末冶金
   用鉄系粉末混合物。