JPH07116484B2 - 鉄粉熱処理用容器 - Google Patents
鉄粉熱処理用容器Info
- Publication number
- JPH07116484B2 JPH07116484B2 JP3034602A JP3460291A JPH07116484B2 JP H07116484 B2 JPH07116484 B2 JP H07116484B2 JP 3034602 A JP3034602 A JP 3034602A JP 3460291 A JP3460291 A JP 3460291A JP H07116484 B2 JPH07116484 B2 JP H07116484B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- iron powder
- heat treatment
- oxide film
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器内に鉄粉又は合金
粉を入れ、主に減圧炉を使って、還元、焼鈍などの熱処
理を施し、高品質な鉄粉などを製造する分野で用いる鉄
粉熱処理用容器に関するものである。
粉を入れ、主に減圧炉を使って、還元、焼鈍などの熱処
理を施し、高品質な鉄粉などを製造する分野で用いる鉄
粉熱処理用容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金用の鉄粉は品質向上のため、ア
トマイズ鉄粉などを還元、焼鈍（熱処理）して製造す
る。従来の鉄粉の熱処理方法は図２（ａ）、（ｂ）に示
すごとく金属製の熱処理容器１に鉄粉３を充填し、図３
に示すごとく棚状に組み立てたグラファイト製トレイ４
に鉄粉３を充填した熱処理容器１を積載し、熱処理炉に
装入する。鉄粉３は熱処理炉において高温で熱処理さ
れ、熱処理が終了すると鉄粉３は熱処理容器１から排出
され、粉砕−分級−梱包−出荷する工程を通って製品と
なる。
トマイズ鉄粉などを還元、焼鈍（熱処理）して製造す
る。従来の鉄粉の熱処理方法は図２（ａ）、（ｂ）に示
すごとく金属製の熱処理容器１に鉄粉３を充填し、図３
に示すごとく棚状に組み立てたグラファイト製トレイ４
に鉄粉３を充填した熱処理容器１を積載し、熱処理炉に
装入する。鉄粉３は熱処理炉において高温で熱処理さ
れ、熱処理が終了すると鉄粉３は熱処理容器１から排出
され、粉砕−分級−梱包−出荷する工程を通って製品と
なる。
【０００３】ところで、このような従来の鉄粉を皿形熱
処理容器にいれて還元、焼鈍するという工程には、次の
ような問題点があった。 （１）熱処理時、容器そのものと鉄粉が反応焼結してし
まい、鉄粉を排出する工程で容器から容易に排出できな
い。 （２）均一加熱及び粉砕性を確保する目的で一般に実開
昭61−137629号公報にみられるように容器内に人工仕切
壁を設けてあるが、これが排出を一層困難にする。
処理容器にいれて還元、焼鈍するという工程には、次の
ような問題点があった。 （１）熱処理時、容器そのものと鉄粉が反応焼結してし
まい、鉄粉を排出する工程で容器から容易に排出できな
い。 （２）均一加熱及び粉砕性を確保する目的で一般に実開
昭61−137629号公報にみられるように容器内に人工仕切
壁を設けてあるが、これが排出を一層困難にする。
【０００４】このように鉄粉が容器へしばしば付着する
ため、現在は容器にハンマー等で衝撃を与えて排出を行
っている。このために容器の変形、損傷が甚だしくな
る。また、完全には容器に付着した鉄粉を除去すること
ができず、一部が残留することになり、この残留した付
着鉄粉が容器を次回使用したときに、付着の起点とな
り、一層付着が激しくなる。他に、成分組成の異なる鉄
粉を同じ容器を使って熱処理しようとする場合に望まし
くない成分が混入する恐れも生じる。
ため、現在は容器にハンマー等で衝撃を与えて排出を行
っている。このために容器の変形、損傷が甚だしくな
る。また、完全には容器に付着した鉄粉を除去すること
ができず、一部が残留することになり、この残留した付
着鉄粉が容器を次回使用したときに、付着の起点とな
り、一層付着が激しくなる。他に、成分組成の異なる鉄
粉を同じ容器を使って熱処理しようとする場合に望まし
くない成分が混入する恐れも生じる。
【０００５】そこで、このような熱処理粉の容器付着を
防止するために、水溶性の黒鉛を塗布する手段が、特公
昭55-30044号公報に開示されている。しかしながら、容
器には一般に安価な鉄製容器（ステンレス製）が用いら
れており、高温熱処理に繰り返し使用しているうちに、
塗布された黒鉛が浸炭し、容器が劣化し、容器自体の寿
命が著しく低下する問題があった。
防止するために、水溶性の黒鉛を塗布する手段が、特公
昭55-30044号公報に開示されている。しかしながら、容
器には一般に安価な鉄製容器（ステンレス製）が用いら
れており、高温熱処理に繰り返し使用しているうちに、
塗布された黒鉛が浸炭し、容器が劣化し、容器自体の寿
命が著しく低下する問題があった。
【０００６】更に、これを改良するために前記黒鉛塗布
層の下に高融点酸化物の塗布層を設けたものが特開平２
−200701号公報に提案されているが施工が煩雑であると
いう問題がある。
層の下に高融点酸化物の塗布層を設けたものが特開平２
−200701号公報に提案されているが施工が煩雑であると
いう問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鉄粉
を容器中に充填し、還元焼鈍などの熱処理を施した際
に、容器と鉄粉の焼結（付着）を防止し、鉄粉の排出を
容易ならしめる鉄粉熱処理用容器を提案することであ
る。また、鉄粉の高温熱処理に繰り返し使用することに
関しても、その劣化が小さく、従って高寿命の鉄粉熱処
理用容器を提案するものである。
を容器中に充填し、還元焼鈍などの熱処理を施した際
に、容器と鉄粉の焼結（付着）を防止し、鉄粉の排出を
容易ならしめる鉄粉熱処理用容器を提案することであ
る。また、鉄粉の高温熱処理に繰り返し使用することに
関しても、その劣化が小さく、従って高寿命の鉄粉熱処
理用容器を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉄粉又は合金
鋼粉用熱処理容器であって、表面に酸化皮膜を形成した
ステンレス鋼で構成され、かつ該酸化皮膜表面から10Å
以内にSi、Al、Ti、Mn及びCrの１種又は２種以上の元素
が濃化していることを特徴とする鉄粉熱処理用容器であ
る。
鋼粉用熱処理容器であって、表面に酸化皮膜を形成した
ステンレス鋼で構成され、かつ該酸化皮膜表面から10Å
以内にSi、Al、Ti、Mn及びCrの１種又は２種以上の元素
が濃化していることを特徴とする鉄粉熱処理用容器であ
る。
【０００９】
【作 用】本発明者らは、鉄粉と熱処理容器との焼結に
よる付着を防止するために種々検討した結果、容器表面
に形成された酸化皮膜表面から10Å以内にSi、Al、Ti、
Mn及びCrの１種又は２種以上の元素が濃化したステンレ
ス鋼製の容器を用いることが付着防止に効果があること
を発見した。
よる付着を防止するために種々検討した結果、容器表面
に形成された酸化皮膜表面から10Å以内にSi、Al、Ti、
Mn及びCrの１種又は２種以上の元素が濃化したステンレ
ス鋼製の容器を用いることが付着防止に効果があること
を発見した。
【００１０】次に本発明者らが容器への鉄粉の付着性を
容器の組成及び表面状態を変化させて検討した結果を詳
細に説明する。鉄粉と容器の付着は、鉄粉を還元する雰
囲気中で容器表面の酸化物も還元され、容器の地金が表
れた時点で鉄粉と焼結する現象であることが明らかにな
った。また、表面から10Å以内にSi、Al、Ti、Mn、Crの
うち１種又は２種以上の元素が濃化した酸化皮膜を形成
したステンレス鋼製の容器においては、鉄粉が付着しな
いことを見出した。
容器の組成及び表面状態を変化させて検討した結果を詳
細に説明する。鉄粉と容器の付着は、鉄粉を還元する雰
囲気中で容器表面の酸化物も還元され、容器の地金が表
れた時点で鉄粉と焼結する現象であることが明らかにな
った。また、表面から10Å以内にSi、Al、Ti、Mn、Crの
うち１種又は２種以上の元素が濃化した酸化皮膜を形成
したステンレス鋼製の容器においては、鉄粉が付着しな
いことを見出した。
【００１１】容器内側の表面にSi、Al、Ti、Mn、Crのう
ち１種または２種以上の元素が濃化しているということ
は、Si、Al、Ti、Mn、Crなどが酸化していることを意味
している。すなわちこの濃化層厚が容器の表面からの酸
素元素の拡散（いわゆる酸化層厚）の程度を示してお
り、これがステンレス鋼表面の酸化皮膜の欠陥の程度に
非常に影響を受けると考えられる。濃化層厚が表面から
10Å以内の場合、付着が起きないのは容器表面の酸化皮
膜の欠陥が少なく、酸化皮膜が容器の使用される雰囲気
中では還元され難くなり、還元時間に長時間を要するよ
うになるためである。
ち１種または２種以上の元素が濃化しているということ
は、Si、Al、Ti、Mn、Crなどが酸化していることを意味
している。すなわちこの濃化層厚が容器の表面からの酸
素元素の拡散（いわゆる酸化層厚）の程度を示してお
り、これがステンレス鋼表面の酸化皮膜の欠陥の程度に
非常に影響を受けると考えられる。濃化層厚が表面から
10Å以内の場合、付着が起きないのは容器表面の酸化皮
膜の欠陥が少なく、酸化皮膜が容器の使用される雰囲気
中では還元され難くなり、還元時間に長時間を要するよ
うになるためである。
【００１２】また、この酸化皮膜の濃化元素をSi、Al、
Ti、Mn、Crのうち１種または２種以上の元素としたの
は、難還元性元素であるSi、Al、Ti、Mn、Crのうち１種
または２種以上の元素を含むことにより、酸化皮膜が容
器の使用される雰囲気中で容易に還元されないためであ
る。この表面から10Å以内にSi、Al、Ti、Mn、Crのうち
１種または２種以上の元素が濃化し、表面に酸化皮膜を
形成したステンレス鋼製の容器において、鉄粉の付着は
抑えることができた。
Ti、Mn、Crのうち１種または２種以上の元素としたの
は、難還元性元素であるSi、Al、Ti、Mn、Crのうち１種
または２種以上の元素を含むことにより、酸化皮膜が容
器の使用される雰囲気中で容易に還元されないためであ
る。この表面から10Å以内にSi、Al、Ti、Mn、Crのうち
１種または２種以上の元素が濃化し、表面に酸化皮膜を
形成したステンレス鋼製の容器において、鉄粉の付着は
抑えることができた。
【００１３】なお、濃化とは念のため付言すれば、これ
らの元素の濃度が酸化膜中の平均濃度より高いことを言
い、グロー放電分光分析により容易に測定できる。繰り
返し使用の面においても表面から10Å以内にSi、Al、T
i、Mn、Crのうち１種または２種以上の元素が濃化し、
表面の欠陥が少ないということは、容器が使用される雰
囲気中で容器成分中に含まれる難還元性元素の雰囲気中
への飛散（蒸発）が少なくなる。この難還元性元素の飛
散が少ないと、一度還元されて薄くなった酸化皮膜も炉
の冷却中に再酸化し、厚い難還元性元素を含む酸化膜が
再生するので容器寿命も伸びる。
らの元素の濃度が酸化膜中の平均濃度より高いことを言
い、グロー放電分光分析により容易に測定できる。繰り
返し使用の面においても表面から10Å以内にSi、Al、T
i、Mn、Crのうち１種または２種以上の元素が濃化し、
表面の欠陥が少ないということは、容器が使用される雰
囲気中で容器成分中に含まれる難還元性元素の雰囲気中
への飛散（蒸発）が少なくなる。この難還元性元素の飛
散が少ないと、一度還元されて薄くなった酸化皮膜も炉
の冷却中に再酸化し、厚い難還元性元素を含む酸化膜が
再生するので容器寿命も伸びる。
【００１４】容器材質にステンレス鋼を用いたのは、高
温特性に優れ、安価であるためである。以上のように、
このような容器に鉄粉を充填して、熱処理しても、容器
を反転させることにより、容易に鉄粉を排出できるよう
になった。また、容器より鉄粉を完全に排出できるた
め、付着の起点となる残留鉄粉がなくなり、繰り返し使
用の面でも有効である。
温特性に優れ、安価であるためである。以上のように、
このような容器に鉄粉を充填して、熱処理しても、容器
を反転させることにより、容易に鉄粉を排出できるよう
になった。また、容器より鉄粉を完全に排出できるた
め、付着の起点となる残留鉄粉がなくなり、繰り返し使
用の面でも有効である。
【００１５】
【実施例】実施例１ 図１は本発明に係る容器の断面図を示す。本発明の容器
１Ａは、従来のステンレス製容器１の内面に９Åの厚さ
のSi濃化層を、比較例では20ÅのSi濃化層を持ち、表面
に酸化膜を形成している。このステンレス製容器１の内
面にSi濃化層を持ち表面に酸化膜を形成するための方法
は、この場合ＳＵＳ 304を用い露点を制御した雰囲気中
で焼鈍酸化させて所望のSi濃化層を形成させた。このス
テンレス製容器に鉄粉３を充填し、グラファイト製トレ
イ４に積載し、熱処理炉に装入し、真空中1150℃の高温
にて３時間熱処理を行った。熱処理後、鉄粉３を排出す
るため容器２を反転したところ、表面に９Åの厚さのSi
濃化層を持ったステンレス鋼を用いた容器２は鉄粉が付
着せず、鉄粉３は容易に完全に排出することができた。
もちろん、容器２をハンマーにて衝撃を加える必要がな
いので、容器２の変形、損傷はなかった。これに対し
て、表面に20Åの厚さのSi濃化層を持ったステンレス鋼
を用いた容器では鉄粉３が容易に排出できず、ハンマー
にて衝撃を加えて排出したため容器２が変形、損傷して
しまった。
１Ａは、従来のステンレス製容器１の内面に９Åの厚さ
のSi濃化層を、比較例では20ÅのSi濃化層を持ち、表面
に酸化膜を形成している。このステンレス製容器１の内
面にSi濃化層を持ち表面に酸化膜を形成するための方法
は、この場合ＳＵＳ 304を用い露点を制御した雰囲気中
で焼鈍酸化させて所望のSi濃化層を形成させた。このス
テンレス製容器に鉄粉３を充填し、グラファイト製トレ
イ４に積載し、熱処理炉に装入し、真空中1150℃の高温
にて３時間熱処理を行った。熱処理後、鉄粉３を排出す
るため容器２を反転したところ、表面に９Åの厚さのSi
濃化層を持ったステンレス鋼を用いた容器２は鉄粉が付
着せず、鉄粉３は容易に完全に排出することができた。
もちろん、容器２をハンマーにて衝撃を加える必要がな
いので、容器２の変形、損傷はなかった。これに対し
て、表面に20Åの厚さのSi濃化層を持ったステンレス鋼
を用いた容器では鉄粉３が容易に排出できず、ハンマー
にて衝撃を加えて排出したため容器２が変形、損傷して
しまった。
【００１６】実施例２ 表面に８Åおよび12ÅのSiとAlの濃化層を持ち、表面に
酸化皮膜を形成したステンレス鋼を用いて容器を作製
し、実施例１と同様の実験を行った。８Åの場合鉄粉３
は容器２より容易に排出することができたのに対し、12
Åの場合には付着がみられた。
酸化皮膜を形成したステンレス鋼を用いて容器を作製
し、実施例１と同様の実験を行った。８Åの場合鉄粉３
は容器２より容易に排出することができたのに対し、12
Åの場合には付着がみられた。
【００１７】実施例３ 表面に９Åの厚さのSi濃化層を持ち、表面に酸化皮膜を
形成したステンレス鋼を用いて図１の熱処理容器２を作
製し、それぞれの熱処理容器の上に鉄粉３を充填し、グ
ラファイト製トレイ４に積載し、熱処理炉に装入した。
熱処理条件は、真空中1150℃の高温にて４時間と８時間
で行った。（通常、鉄粉の熱処理は４時間以内で行
う。）熱処理後、鉄粉３を排出するため容器２を反転し
たところ、表面に４時間および８時間熱処理を行った容
器２は両方とも鉄粉が付着せず、鉄粉３は容易に完全に
排出することができた。もちろん、容器２をハンマーに
て衝撃を加える必要がないので、容器２の変形、損傷は
なかった。
形成したステンレス鋼を用いて図１の熱処理容器２を作
製し、それぞれの熱処理容器の上に鉄粉３を充填し、グ
ラファイト製トレイ４に積載し、熱処理炉に装入した。
熱処理条件は、真空中1150℃の高温にて４時間と８時間
で行った。（通常、鉄粉の熱処理は４時間以内で行
う。）熱処理後、鉄粉３を排出するため容器２を反転し
たところ、表面に４時間および８時間熱処理を行った容
器２は両方とも鉄粉が付着せず、鉄粉３は容易に完全に
排出することができた。もちろん、容器２をハンマーに
て衝撃を加える必要がないので、容器２の変形、損傷は
なかった。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の容器を
用いることによって鉄粉の排出が容易となり、従来の人
手による排出作業が不用になった。また、残留した付着
鉄粉がなくなったため、容器の劣化が防止され容器の寿
命も大幅に向上させることができた。回収歩留りが向上
するほか、残留付着鉄粉の影響を受けないので高純度の
品質のものが得られる。
用いることによって鉄粉の排出が容易となり、従来の人
手による排出作業が不用になった。また、残留した付着
鉄粉がなくなったため、容器の劣化が防止され容器の寿
命も大幅に向上させることができた。回収歩留りが向上
するほか、残留付着鉄粉の影響を受けないので高純度の
品質のものが得られる。
【図１】本発明の鉄粉熱処理用容器の断面図である。
【図２】（Ａ）は従来の鉄粉熱処理容器の平面図、
（Ｂ）はその断面図である。
（Ｂ）はその断面図である。
【図３】グラファイト製トレイに収容した鉄粉熱処理容
器の側面図である。
器の側面図である。
１ 容器本体 ２ 仕切壁 ３ 鉄粉 ４ トレイ ５ 酸化膜
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄粉又は合金鋼粉用熱処理容器であっ
て、表面に酸化皮膜を形成したステンレス鋼で構成さ
れ、かつ該酸化皮膜表面から10Å以内にSi、Al、Ti、Mn
及びCrの１種又は２種以上の元素が濃化していることを
特徴とする鉄粉熱処理用容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034602A JPH07116484B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄粉熱処理用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034602A JPH07116484B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄粉熱処理用容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272102A JPH04272102A (ja) | 1992-09-28 |
| JPH07116484B2 true JPH07116484B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12418904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034602A Expired - Lifetime JPH07116484B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 鉄粉熱処理用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116484B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08152279A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミック粉体の仮焼用匣 |
| JP5980005B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-08-31 | イビデン株式会社 | 黒鉛材の焼成に用いる器体、焼成容器、及び焼成方法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034602A patent/JPH07116484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04272102A (ja) | 1992-09-28 |
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