JPH0525506A - 高強度を有する射出成形純鉄焼結材の製造法 - Google Patents

高強度を有する射出成形純鉄焼結材の製造法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高強度を有する射出成形純鉄焼結材を製造す
る。 【構成】 射出成形純鉄焼結材が、純鉄粉末と、全体に
占める割合で８〜１５重量％の熱可塑性樹脂バインダー
との混錬・粉砕材から成形した射出成形体を、６８０〜
７５０℃の温度で高温脱脂して、バインダーからの炭素
含有量が０．０５重量％以下の仮焼結体とし、この仮焼
結体を、８７０〜９１０℃の温度で低温焼結することに
より製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、射出成形体を高温で
脱脂して炭素含有量のきわめて低い仮焼結体とすると共
に、この仮焼結体を低温で焼結して高密度化をはかるこ
とにより高強度を有する射出成形純鉄焼結材を製造する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に射出成形純鉄焼結材の製造
法として、例えば１５μｍ以下の平均粒径をもったカー
ボニル鉄粉などの純鉄粉末に、全体に占める割合で８〜
１５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて、例えば
ニーダーにて温度：１３５℃で３時間の加熱混錬を行な
い、温度を室温に下げてニーダー内で粉砕して直径が１
〜５mm程度の顆粒材とし、この顆粒材を、射出成形機に
て、圧力：５００〜７００kgｆ／cm2 、顆粒材温度：１
３０〜１４５℃、成形サイクル：２０〜４０秒／回の条
件で射出成形して、所定形状をもった成形体とし、つい
で、この射出成形体を、例えば水素などの還元性雰囲気
中、３００〜５００℃の温度で脱脂し、形状保持のため
上記バインダーの１０〜２０重量％が残留する時点で脱
脂を終了し、引続いて、この結果の５０〜７０％の理論
密度比を有する脱脂成形体に、同じく例えば水素などの
還元性雰囲気中、１１００〜１４００℃の温度で、上記
バインダーを完全に除去するために長時間（１０〜２０
時間）の焼結を施すことからなる方法が知られており、
さらにこの方法で製造された射出成形純鉄焼結材が各種
電気電子機器の構造部材として用いられていることも知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種電気
電子機器の省力化、軽量化、および小型化に伴ない、こ
れの構造部材にも薄肉化が要求されているが、上記の従
来射出成形純鉄焼結材は、十分な強度を具備するもので
ないために、これに満足に対応することができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高強度を有する射出成形純鉄焼
結材を製造すべく研究を行なった結果、射出成形体の脱
脂は、上記の通り従来法では３００〜５００℃の温度で
行なわれ、かつ形状保持のためにかなりの量のバインダ
ーを残した状態で脱脂処理を終了しているが、これを６
８０〜７５０℃の高温で行なって、バインダーをほとん
ど完全に除去して、炭素含有量で０．０５重量％以下の
仮焼結体（理論密度比は６０〜７０％）とすると共に、
引続いての焼結を、従来法の１１００〜１４００℃に長
時間保持に比して低温の８７０〜９１０℃の温度で行な
うと、従来法では９０〜９５％程度の理論密度比をもっ
た射出成形純鉄焼結材しか得られなかったものが、１〜
５時間の短時間で９６〜９９％の理論密度比をもった高
密度の射出成形純鉄焼結材が得られ、この結果の射出成
形純鉄焼結材は、前記の高密度によって高強度をもつよ
うになるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、純鉄粉末に、全体に占める割合
で８〜１５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて加
熱混錬し、室温で粉砕した後、射出成形機にて成形体と
し、ついで、上記射出成形体を、６８０〜７５０℃の温
度で高温脱脂して、上記バインダーからの炭素含有量が
０．０５重量％以下の仮焼結体とし、引続いて、上記仮
焼結体を、８７０〜９１０℃の温度で低温焼結すること
により高強度を有する射出成形純鉄焼結材を製造する方
法に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の方法において、製造条
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）バインダーの割合 その割合が８重量％未満では良好な射出成形性を確保す
ることができず、一方その割合が１５重量％を越える
と、９６％以上の理論密度比をもった高密度の射出成形
純鉄焼結材を製造することができず、所望の高強度を確
保することができないことから、その割合を８〜１５重
量％と定めた。
【０００７】（ｂ）脱脂温度 その温度が６８０℃未満では、仮焼結が不十分で、形状
保持が困難となるばかりでなく、脱脂に長時間を要し、
一方その温度が７５０℃を越えると、焼結後の射出成形
純鉄焼結材を理論密度比で９６％以上の高密度にするこ
とができなくなることから、その温度を６８０〜７５０
℃と定めた。
【０００８】（ｃ）仮焼結体の炭素含有量 仮焼結体の炭素含有量が低くなれば純鉄焼結材の理論密
度比が向上するようになるものであり、したがってその
含有量が０．０５重量％を越えると、純鉄焼結材の理論
密度比が９６％未満となって高強度を確保することがで
きなくなることから、その含有量を０．０５重量％以下
と定めた。
【０００９】（ｄ）焼結温度 その温度が８７０℃未満では、焼結が不十分となるばか
りでなく、純鉄焼結材の密度を向上させることができ
ず、一方その温度が９１０℃を越えても所望の密度向上
がはかれず、粒成長と相まって所望の高強度を得ること
ができなくなることから、その温度を８７０〜９１０℃
と定めた。
【００１０】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。それぞれ表１に示される平均粒径をもっ
たカーボニル鉄粉と、エチレン酢酸ビニル共重合体とパ
ラフィンワックスを主体とする熱可塑性樹脂バインダー
とを表１に示される割合に配合し、ニーダーにて温度：
１３５℃で３時間の加熱混錬を行ない、同じくニーダー
にて室温で粉砕して１〜５mmの範囲内の粒度分布を主体
とする顆粒材とし、ついでこの顆粒材を、射出成形機に
て、圧力：６００kgｆ／cm2 、顆粒材温度：１４０℃、
成形サイクル：３０秒／回の条件で射出成形して、平面
寸法：３０mm×４０mm、厚さ：１．５mmの射出成形体と
し、この射出成形体に表１に示される条件で脱脂処理を
施して、同じく表１に示される理論密度比および炭素含
有量を有する仮焼結体または脱脂成形体とし、引続いて
これに同じく表１に示される条件で焼結処理を施すこと
により本発明法１〜５および従来法１〜５を実施し、そ
れぞれ射出成形純鉄焼結材を製造した。
【００１１】
【表１】
【００１２】ついで、この結果得られた純鉄焼結材につ
いて、理論密度比および引張強さを測定し、この測定結
果を表２に示した。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明法
１〜５によって製造された純鉄焼結材は、いずれも従来
法１〜５によって製造された純鉄焼結材に比して高密度
を有し、これによって一段と高い強度をもつようになる
ことが明らかである。上述のように、この発明の方法に
よれば、高強度を有する射出成形純鉄焼結材を製造する
ことができ、したがってこれを各種電気電子機器の構造
部材として用いた場合、これの薄肉化をはかることがで
きるので、省力化、軽量化、および小型化に寄与するこ
とができるようになるなど工業上有用な効果がもたらさ
れるのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 純鉄粉末に、全体に占める割合で８〜１
    ５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて加熱混錬
    し、室温で粉砕した後、射出成形機にて成形体とし、 ついで、上記射出成形体を、６８０〜７５０℃の温度で
    高温脱脂して、上記バインダーからの炭素含有量が０．
    ０５重量％以下の仮焼結体とし、 引続いて、上記仮焼結体を、８７０〜９１０℃の温度で
    低温焼結することを特徴とする高強度を有する射出成形
    純鉄焼結材の製造法。
JP3200112A 1991-07-15 1991-07-15 高強度を有する射出成形純鉄焼結材の製造法 Withdrawn JPH0525506A (ja)

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