JPH089721B2 - 粉末焼結品の製造方法 - Google Patents
粉末焼結品の製造方法Info
- Publication number
- JPH089721B2 JPH089721B2 JP2072594A JP7259490A JPH089721B2 JP H089721 B2 JPH089721 B2 JP H089721B2 JP 2072594 A JP2072594 A JP 2072594A JP 7259490 A JP7259490 A JP 7259490A JP H089721 B2 JPH089721 B2 JP H089721B2
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- Japan
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- powder
- sintered product
- molding
- oxidizing atmosphere
- carbon
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉末焼結品の製造方法に関する。
（従来の技術） 粉末を成形し、それを構成する材質の融点以下の温度
で加熱し、強固な結合をつくりだして部品として利用し
ようとする試みは以前から取り組まれ、金属粉末を利用
したものは粉末冶金として完全に実用化段階にある。こ
の粉末冶金によれば高融点のため溶解や鋳造では製造困
難な材料や、高硬度である為に鍛造が困難な材料の部品
製造において特に重要な技術となっている。
で加熱し、強固な結合をつくりだして部品として利用し
ようとする試みは以前から取り組まれ、金属粉末を利用
したものは粉末冶金として完全に実用化段階にある。こ
の粉末冶金によれば高融点のため溶解や鋳造では製造困
難な材料や、高硬度である為に鍛造が困難な材料の部品
製造において特に重要な技術となっている。
又、最近では更に複雑な形状や、高精度を目指した金
属射出成形法が開発され、この成形法による製品が市場
に供給されつつある。
属射出成形法が開発され、この成形法による製品が市場
に供給されつつある。
これらの粉末成形において、粉体と粉体との滑りを良
くする為に、通常、有機物が添加されるが、その添加量
は粉末冶金では体積の数％、射出成形法では更に高い流
動性が要求される為に体積の40〜50％にも及んでいる。
くする為に、通常、有機物が添加されるが、その添加量
は粉末冶金では体積の数％、射出成形法では更に高い流
動性が要求される為に体積の40〜50％にも及んでいる。
（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの有機物は、特に射出成形法では焼結
が完了するまでの工程において、有機物を取り除くため
に脱脂という独立した工程を設けているが、これによっ
ても完全に除去することは困難で、焼結品中に残留し、
焼結品の特性低下を招く原因となっている。
が完了するまでの工程において、有機物を取り除くため
に脱脂という独立した工程を設けているが、これによっ
ても完全に除去することは困難で、焼結品中に残留し、
焼結品の特性低下を招く原因となっている。
即ち、例えば電磁特性が求められるパーマロイや電磁
軟鉄においては炭素含有量が増加するに伴って特性が低
下し、又、耐食性が要求されるマルテンサイト系ステン
レスでは、耐食性が低下したり磁気を帯びる等の課題が
あった。
軟鉄においては炭素含有量が増加するに伴って特性が低
下し、又、耐食性が要求されるマルテンサイト系ステン
レスでは、耐食性が低下したり磁気を帯びる等の課題が
あった。
更に、上記に代表される低炭素含有金属は、その焼結
品を得るのに低炭素含有粉末を用いる必要があり、その
結果、粉末精製コスト等により、粉末焼結品のコストを
アップさせる原因となっていた。
品を得るのに低炭素含有粉末を用いる必要があり、その
結果、粉末精製コスト等により、粉末焼結品のコストを
アップさせる原因となっていた。
この発明は斯る課題を解決するためになされたもので
あり、その目的とするところは、焼結品内の炭素含有量
を低減させることにより、電磁気特性や耐食性等に優れ
た高品質な粉末焼結品の製造方法を提供することにあ
る。
あり、その目的とするところは、焼結品内の炭素含有量
を低減させることにより、電磁気特性や耐食性等に優れ
た高品質な粉末焼結品の製造方法を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明方法においては、
成形材料として金属粉末と金属粉末及びその酸化物の混
合物のいずれかと、有機結合剤とを混練したものを用
い、成形は射出成形とし、成形後に酸化性雰囲気中で加
熱して有機結合剤を除去する脱脂を行うことにより粉末
表面に酸化皮膜を形成し、焼結時に還元性雰囲気中で焼
結することにより、酸素が解離する際にCOガスやCO2ガ
スとして解離させ、焼結品内の炭素含有量を低減させる
粉末焼結品の製造方法において、前記脱脂工程はその大
部分を非酸化性雰囲気中で行い、工程の任意の一部分を
酸化性雰囲気中で行うことに特徴を有する。
成形材料として金属粉末と金属粉末及びその酸化物の混
合物のいずれかと、有機結合剤とを混練したものを用
い、成形は射出成形とし、成形後に酸化性雰囲気中で加
熱して有機結合剤を除去する脱脂を行うことにより粉末
表面に酸化皮膜を形成し、焼結時に還元性雰囲気中で焼
結することにより、酸素が解離する際にCOガスやCO2ガ
スとして解離させ、焼結品内の炭素含有量を低減させる
粉末焼結品の製造方法において、前記脱脂工程はその大
部分を非酸化性雰囲気中で行い、工程の任意の一部分を
酸化性雰囲気中で行うことに特徴を有する。
（作用） 前記構成により、本発明方法によれば、例えば炭素鋼
等の炭素を含有した金属粉末を形成して得られる成形品
の表面を酸化させ、その後に還元性雰囲気中（真空やH2
雰囲気等）で加熱すると、粉末内部の酸素は活性化され
た状態で表層から解離し、この際に酸素は粉末内部の炭
素と結合してCOガス又はCO2ガスとなって離脱し、結果
的に焼結品内の炭素含有量が低減する。
等の炭素を含有した金属粉末を形成して得られる成形品
の表面を酸化させ、その後に還元性雰囲気中（真空やH2
雰囲気等）で加熱すると、粉末内部の酸素は活性化され
た状態で表層から解離し、この際に酸素は粉末内部の炭
素と結合してCOガス又はCO2ガスとなって離脱し、結果
的に焼結品内の炭素含有量が低減する。
このため、電磁気特性や耐食性等に優れた高品質の粉
末焼結品が得られるという利点を有する。
末焼結品が得られるという利点を有する。
（実施例） 以下、図面に基づき本発明方法の好ましい実施例を説
明する。
明する。
第１図には本発明方法による原理的工程が示されてい
る。
る。
同図において、炭素を含有した金属粉末、例えば炭素
鋼と有機物を混合して成形することにより成形品を得、
これを酸化性雰囲気中で加熱すると有機物の大部分は揮
発するが、一部は炭化して残留すると共に金属粉末の表
面は酸化される。
鋼と有機物を混合して成形することにより成形品を得、
これを酸化性雰囲気中で加熱すると有機物の大部分は揮
発するが、一部は炭化して残留すると共に金属粉末の表
面は酸化される。
この状態で、真空のような還元性雰囲気中で焼結可能
な温度まで加熱すると、酸素は活性化された状態で粉末
表面から離脱する。この際、酸素は粉末内部の炭素又は
有機物から残留した炭素分と結合して、一酸化炭素（C
O）又は二酸化炭素（CO2）として成形品から離脱し、結
果的に焼結品内の炭素含有量は低減することになる。
な温度まで加熱すると、酸素は活性化された状態で粉末
表面から離脱する。この際、酸素は粉末内部の炭素又は
有機物から残留した炭素分と結合して、一酸化炭素（C
O）又は二酸化炭素（CO2）として成形品から離脱し、結
果的に焼結品内の炭素含有量は低減することになる。
以下に、本発明の更に具体的な実施例を説明する。
実施例では材料粉末として炭素を1.38％含んだSKH57
の水アトマイズ粉を用い、窒素ガス（N2）雰囲気中又は
真空中において、450℃まで24時間を要して昇温し、そ
の後大気雰囲気下で450℃の温度で２時間保持した。こ
の脱脂品を10-5torr台の真空中で900℃で３時間加熱し
た後、同じ真空度を保持しながら1220℃まで昇温し、こ
の温度２時間保持した。
の水アトマイズ粉を用い、窒素ガス（N2）雰囲気中又は
真空中において、450℃まで24時間を要して昇温し、そ
の後大気雰囲気下で450℃の温度で２時間保持した。こ
の脱脂品を10-5torr台の真空中で900℃で３時間加熱し
た後、同じ真空度を保持しながら1220℃まで昇温し、こ
の温度２時間保持した。
この様にして得られた焼結品の炭素含有量は0.8％と
なり、焼結後硬度は本発明を適用しないもののロックウ
ェル硬度がHRC67に対しHRC64に下がったが、靱性では大
きく向上した。
なり、焼結後硬度は本発明を適用しないもののロックウ
ェル硬度がHRC67に対しHRC64に下がったが、靱性では大
きく向上した。
以上のように、本発明の実施例によれば、必要とする
特性に応じて、任意に炭素量をコントロールすることが
できるという利点を有する。
特性に応じて、任意に炭素量をコントロールすることが
できるという利点を有する。
（発明の効果） この発明は以上説明した通り、成形材料として金属粉
末と金属粉末及びその酸化物の混合物のいずれかと、有
機結合剤とを混練したものを用い、成形は射出成形と
し、成形後に酸化性雰囲気中で加熱して有機結合剤を除
去する脱脂を行うことにより粉末表面に酸化皮膜を形成
し、焼結時に還元性雰囲気中で焼結することにより、酸
素が解離する際にCOガスやCO2ガスとして解離させ、焼
結品内の炭素含有量を低減させる粉末焼結品の製造方法
において、前記脱脂工程はその大部分を非酸化性雰囲気
中で行い、工程の任意の一部分を酸化性雰囲気中で行う
ことにより、 焼結材料として高価な低炭素粉末を用いなくとも、電
磁気特性や耐食性等に優れた高品質な焼結品を得ること
ができる。又、必要な特性に応じて焼結品の炭素含有量
をコントロールすることができる。
末と金属粉末及びその酸化物の混合物のいずれかと、有
機結合剤とを混練したものを用い、成形は射出成形と
し、成形後に酸化性雰囲気中で加熱して有機結合剤を除
去する脱脂を行うことにより粉末表面に酸化皮膜を形成
し、焼結時に還元性雰囲気中で焼結することにより、酸
素が解離する際にCOガスやCO2ガスとして解離させ、焼
結品内の炭素含有量を低減させる粉末焼結品の製造方法
において、前記脱脂工程はその大部分を非酸化性雰囲気
中で行い、工程の任意の一部分を酸化性雰囲気中で行う
ことにより、 焼結材料として高価な低炭素粉末を用いなくとも、電
磁気特性や耐食性等に優れた高品質な焼結品を得ること
ができる。又、必要な特性に応じて焼結品の炭素含有量
をコントロールすることができる。
第１図は本発明方法による原理的工程を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】成形材料として金属粉末と金属粉末及びそ
の酸化物の混合物のいずれかと、有機結合剤とを混練し
たものを用い、 成形は射出成形とし、 成形後に酸化性雰囲気中で加熱して有機結合剤を除去す
る脱脂を行うことにより粉末表面に酸化皮膜を形成し、 焼結時に還元性雰囲気中で焼結することにより、酸素が
解離する際にCOガスやCO2ガスとして解離させ、 焼結品内の炭素含有量を低減させる粉末焼結品の製造方
法において、 前記脱脂工程はその大部分を非酸化性雰囲気中で行い、 工程の任意の一部分を酸化性雰囲気中で行うことを特徴
とする粉末焼結品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072594A JPH089721B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 粉末焼結品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072594A JPH089721B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 粉末焼結品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271302A JPH03271302A (ja) | 1991-12-03 |
| JPH089721B2 true JPH089721B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=13493880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072594A Expired - Lifetime JPH089721B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 粉末焼結品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089721B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9102290D0 (en) * | 1991-02-02 | 1991-03-20 | Mixalloy Ltd | Production of flat products |
| JP2003193108A (ja) * | 2002-12-09 | 2003-07-09 | Seiko Epson Corp | 金属焼結体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0257607A (ja) * | 1988-08-20 | 1990-02-27 | Kawasaki Steel Corp | 射出成形用粉末および金属焼結体の製造方法 |
| JP2743090B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1998-04-22 | 株式会社 小松製作所 | 金属射出品の炭素量コントロール方法 |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP2072594A patent/JPH089721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 榛葉久吉，三谷裕康著「改訂増補粉末冶金学」昭５５−７−１０（株）コロナ社，１２版発行，Ｐ．１０３〜１０５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03271302A (ja) | 1991-12-03 |
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