PL198679B1 - Kompozycja proszkowa na bazie żelaza zawierająca środek poślizgowy typu amidu i sposób jej wytwarzania - Google Patents

Kompozycja proszkowa na bazie żelaza zawierająca środek poślizgowy typu amidu i sposób jej wytwarzania

Info

Publication number
PL198679B1
PL198679B1 PL366558A PL36655802A PL198679B1 PL 198679 B1 PL198679 B1 PL 198679B1 PL 366558 A PL366558 A PL 366558A PL 36655802 A PL36655802 A PL 36655802A PL 198679 B1 PL198679 B1 PL 198679B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
lubricant
powder
composition
weight
iron
Prior art date
Application number
PL366558A
Other languages
English (en)
Other versions
PL366558A1 (pl
Inventor
Hilmar Vidarsson
Per Knutsson
Original Assignee
Hoeganaes Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoeganaes Ab filed Critical Hoeganaes Ab
Publication of PL366558A1 publication Critical patent/PL366558A1/pl
Publication of PL198679B1 publication Critical patent/PL198679B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/56Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing nitrogen
    • C10M105/68Amides; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/06Particles of special shape or size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F2003/023Lubricant mixed with the metal powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F2003/145Both compacting and sintering simultaneously by warm compacting, below debindering temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

1. Kompozycja proszkowa do pó lgor acego prasowania, znamienna tym, ze zawiera proszek na bazie zelaza i proszek srodka po slizgowego, przy czym wymieniony srodek po slizgowy sk lada si e w zasadzie z amidu przedstawionego nast epuj acym wzorem: D-C ma -B-A-B-C mb -D w którym D oznacza -H, COR, CNHR, gdzie R oznacza prosto la ncuchow a albo rozga lezion a grup e alifa- tyczna albo aromatyczn a, zawieraj ac a od 2 do 21 atomów w egla, C oznacza grup e -NH(CH 2 ) n CO-, B oznacza grup e aminow a albo karbonylow a, A oznacza alkilen zawieraj acy od 4 do 16 atomów w egla i ewentualnie do 4 atomów tlenu, ma oznacza liczb e ca lkowit a 1-10, mb oznacza liczb e ca lkowit a 1-10, n oznacza liczb e ca lkowit a 5-11. 10. Sposób wytwarzania wyrobów spiekanych, znamienny tym, ze obejmuje: (a) mieszanie proszku opartego na zelazie z proszkiem srodka po slizgowego, jak okre slono w poprzedzaj acych zastrze zeniach, (b) wst epne ogrzewanie kompozycji proszku metalu, (c) prasowanie kompozycji proszku metalu we wst epnie ogrzanym narz edziu i ewentualnie (d) spiekanie sprasowanej kompozycji proszku metalu w temperaturze powy zej 1050°C z utwo- rzeniem spiekanego wyrobu. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Dziedzina wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku są kompozycje na bazie proszków metali, a zwłaszcza przedmiotem wynalazku są kompozycje oparte na żelazie, nadające się do prasowania w wyższych temperaturach.
Tło wynalazku
W dziedzinie metalurgii proszków stosuje się na ogół różne standardowe reżimy temperatur prasowania proszku metalu z utworzeniem metalowej części składowej. Te reżimy obejmują prasowanie na zimno (prasowanie poniżej temperatur otoczenia), prasowanie na chłodno (prasowanie w temperaturach otoczenia), prasowanie na gorąco (prasowanie w temperaturach powyżej temperatur, w których proszek metalu jest zdolny do zachowania umocnienia) i prasowanie na półgorąco (prasowanie w temperaturach pomiędzy prasowaniem na zimno i prasowaniem na gorąco).
Prasowanie w temperaturach powyżej temperatur otoczenia jest związane z różnymi korzyściami. Wytrzymałość na rozciąganie i szybkość umacniania większości metali zmniejsza się ze wzrostem temperatur, a większą gęstość i wytrzymałość można uzyskać przy niższych ciśnieniach prasowania. Nadzwyczaj wysokie temperatury prasowania na gorąco stwarzają jednak problemy związane z przetwarzaniem i przyspieszają zużycie ścierne matryc. Stąd aktualne wysiłki są kierowane na opracowanie kompozycji metalicznych odpowiednich do procesów prasowania na półgorąco.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4955789 (Musella) jest znane ogólnie prasowanie na półgorąco. Zgodnie z tym opisem patentowym do prasowania na półgorąco można stosować także środki poślizgowe stosowane ogólnie przy prasowaniu na zimno, na przykład stearynian cynkowy. W praktyce okazało się jednak niemożliwe stosowanie stearynianu cynkowego albo etyleno-bisstearamidu (dostępnego w handlu jako ACRAWAX®), które aktualnie są środkami poślizgowymi najczęściej stosowanymi przy prasowaniu na zimno, do prasowania na półgorąco. Pojawiające się problemy są spowodowane trudnościami napełniania matryc w zadowalający sposób.
Z amerykańskich opisów patentowych nr US 5744433 (Storstrom et al.) i 5154881 (Rutz) są znane kompozycje proszków metali zawierające amidowe środki poślizgowe, które są opracowane specjalnie do prasowania na półgorąco.
Środek poślizgowy według amerykańskiego opisu patentowego nr US 5744433 zawiera oligomer typu amidu, który ma średni ciężar cząsteczkowy Mw co najwyżej 30000. Bardzo wysokie gęstości i wytrzymałości na mokro można uzyskać drogą prasowania na półgorąco kompozycji proszkowych, gdy środek poślizgowy ma ciężar cząsteczkowy powyżej 4000, przy czym cząsteczka korzystnego środka poślizgowego ma ciężar cząsteczkowy około 6500. Ustalono jednak, że ten środek poślizgowy ma skłonność do przywierania do ścianek matrycy, co wymaga jej częstego czyszczenia. Inna niedogodność polega na tym, że otrzymane mokre kształtki są zabarwione.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5154881 jest znany amidowy środek poślizgowy, który składa się z produktu reakcji kwasu jednokarboksylowego, kwasu dwukarboksylowego i dwuaminy. Jedynym przebadanym środkiem poślizgowym według tego opisu patentowego jest ADVAWAX® 450, którego skład nie jest opisany szczegółowo, lecz otrzymany produkt reakcji zawiera według Chemis-CIVS między innymi etyleno-bisstearamid. Doświadczenia z tym produktem wykazały, że trudno jest uzyskać stały skład i jakość, co z kolei może dać w wyniku części składowe o zmiennej jakości, a to z kolei może spowodować problemy, gdy środek poślizgowy stosuje się w produkcji przemysłowej na wielką skalę.
Cele wynalazku
Celem niniejszego wynalazku jest zmniejszenie albo wyeliminowanie bieżących problemów związanych z produkcją na wielką skalę.
Drugim celem wynalazku jest opracowanie nowego rodzaju środka poślizgowego użytecznego w kompozycjach metalicznych przeznaczonych do prasowania w wysokiej temperaturze.
Trzecim celem jest opracowanie proszku metalu do wytwarzania części składowych bez plam.
Czwartym celem jest opracowanie kompozycji metalicznej zawierającej środek poślizgowy, która w czasie prasowania proszku metalu nie odkłada się na ściance matrycy.
Podsumowanie wynalazku
Te cele osiąga się drogą stosowania kompozycji proszkowej zawierającej proszek oparty na żelazie i nowy środek poślizgowy typu oligomerycznego amidu. Kompozycja może zawierać także jeden
PL 198 679 B1 albo więcej dodatków, takich jak spoiwa, środki polepszające płynność, technologiczne środki pomocnicze i fazy twarde.
Prasowanie na półgorąco można prowadzić drogą mieszania proszku na bazie żelaza ze środkiem poślizgowym typu amidu oligomerycznego i ewentualnie spoiwem, wstępnego ogrzewania kompozycji proszkowej i prasowania kompozycji proszku metalu w urządzeniu do ogrzewania wstępnego.
Szczegółowy opis wynalazku
Nowy środek poślizgowy typu amidu, stosowany według niniejszego wynalazku, można przedstawić następującym wzorem:
D-Cma-B-A-B-Cmb-D w którym:
D oznacza -H, COR, CNHR, gdzie R oznacza prostołańcuchową albo rozgałęzionbą grupę alifatyczną albo aromatyczną zawierającą od 2 do 21 atomów węgla,
C oznacza grupę -NH (CH2)nCO-,
B oznacza grupę aminową albo karbonylową,
A oznacza alkilen zawierający od 4 do 16 atomów węgla i ewentualnie do 4 atomów tlenu, ma oznacza liczbę całkowitą 1-10, mb oznacza liczbę całkowitą 1-10, n oznacza liczbę całkowitą 5-11, przy czym korzystne jest, gdy D oznacza COR, gdzie R jest grupą alifatyczną zawierającą 16-20 atomów węgla, C oznacza -NH(CH2)nCO-, gdzie n oznacza 5 albo 11, B oznacza grupę aminową, A oznacza alkilen zawierający od 6 do 14 atomów węgla i ewentualnie do 3 atomów tlenu, a ma i mb, które mogą być takie same albo różne, oznaczają liczbę całkowitą 2-5.
Przykłady korzystnych środków poślizgowych stosowanych w kompozycjach na bazie żelaza według niniejszego wynalazku obejmują:
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]2-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]3-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO4HN(CH2)11CO]3rHN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]3rOC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]4-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]4-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]5-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]5-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]5-OC(CH2)16CH3,
Do innych przykładów należą:
(CH3)CO-HN(CH2)5CO-HN(CH2)2NH-OC(CH2)5NH-OC(CH3) o ciężarze cząsteczkowym 370,49,
CH3(CH2)160CO-HN(CH2)11CO-HN(CH2)12NH-OC(CH2)11NH-OC(CH2)20CH3 o ciężarze cząsteczkowym 1240,10,
CH3(CH2)20CO-[HN(CH2)11CO]10-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]10-OC(CH2)20CH3 o ciężarze cząsteczkowym 8738,04,
CH3(CH2)4CO-[HN(CH2)11CO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11NH]3-OC(CH2)4CH3 o ciężarze cząsteczkowym 1580,53,
CH3(CH2)4CO-[HN(CH2)5CO]7-HN(CH2)6NH-[OC(CH2)5NH]7-OC(CH2)4CH3 o ciężarze cząsteczkowym 1980,86,
CH3(CH2)20CO-[HN(CH2)5CO]7-HN(CH2)6NH-[OC(CH2)5NH]7-OC(CH2)20CH3 o ciężarze cząsteczkowym 2429,69 i CH3(CH2)16NH-[OC(CH2)11NH]4-CO(CH2)10CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)16CH3 o ciężarze cząsteczkowym 2283,73.
Różnice chemiczne pomiędzy nowym środkiem poślizgowym i środkiem poślizgowym znanym z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5744433 polegają na tym, że nowa cząsteczka ma centralne ugrupowanie dwuaminowe albo dwukwasowe i identyczne grupy końcowe na obydwóch końcach. Różnica chemiczna pomiędzy nowym środkiem poślizgowym i środkiem poślizgowym znanym z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5154881 polega na tym, że cząsteczka nowego środka poślizgowego zawiera jednostkę -HN(CH2)nCO-. W przeciwieństwie do środka poślizgowego znanego z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5154881 przy otrzymywaniu środka poślizgowego według wynalazku nie tworzy się żaden EBS. EBS ma wzór chemiczny CH3(CH2)16CO-HN(CH2)2NH-OC(CH2)16CH3) i jest
PL 198 679 B1 cząsteczką bez jednostek laktamowych, która stanowi przeciwieństwo środków poślizgowych według niniejszego wynalazku.
Co się tyczy ciężaru cząsteczkowego cząsteczki nowego środka poślizgowego, to ustalono, że korzystne środki poślizgowe mają ciężar cząsteczkowy od 1000 do 5000, a zwłaszcza od 1500 do 3000.
Cząsteczkę środka poślizgowego można otrzymywać standardowymi sposobami postępowania w przypadku oligomeru amidowego, jak opisano na przykład w publikacji George'a Odiana „Principles of Polymerization”, 3 wydanie (John Wiley & Sons, Inc.). Zgodnie z niniejszym wynalazkiem środek poślizgowy składa się korzystnie z co najmniej 80% amidu o wzorze opisanym wyżej, a stąd można dodawać do 20% wagowo innych rodzajów środków poślizgowych tak długo, jak długo nie wpływa to niekorzystnie na korzystne właściwości nowego środka poślizgowego.
Ten środek poślizgowy, który dodaje się do proszku opartego na żelazie, ma korzystnie postać proszku litego i może stanowić do 0,1-1% wagowo kompozycji na bazie proszku metalu, a zwłaszcza 0,2-0,8% wagowo, w stosunku do całkowitej ilości kompozycji na bazie proszku metalu. Możliwość stosowania środka poślizgowego według niniejszego wynalazku w małych ilościach jest szczególnie korzystną cechą wynalazku, ponieważ umożliwia uzyskiwanie wysokich gęstości.
Stosowane w opisie i załączonych zastrzeżeniach wyrażenie „proszek oparty na żelazie” obejmuje proszek otrzymany w zasadzie z czystego żelaza, proszek żelaza, który poddano obróbce stopowej z innymi substancjami polepszającymi wytrzymałość, właściwości hartownicze, właściwości elektromagnetyczne albo inne pożądane właściwości wyrobów końcowych, oraz cząstki żelaza zmieszane z cząstkami takich pierwiastków stopowych (mieszanina wyżarzana dyfuzyjnie albo mieszanina czysto mechaniczna). Przykłady pierwiastków stopowych obejmują miedź, molibden, chrom, mangan, fosfor, węgiel w postaci grafitu i wolfram, które stosuje się albo oddzielnie albo w połączeniu, na przykład w postaci związków (Fe3P i FeMo). Niespodziewanie dobre wyniki uzyskuje się wtedy, gdy środki poślizgowe według wynalazku stosuje się w połączeniu z proszkami opartymi na żelazie, które mają wysoką ściśliwość. Takie proszki mają na ogół niską zawartość węgla, korzystnie poniżej 0,04% wagowo. Takie proszki zawierają na przykład Distaloy AE, Astaloy Mo i ASC 100.29, z których wszystkie są dostępne w handlu w firmie Hoganas AB, Szwecja.
Oprócz proszku opartego na żelazie i środka poślizgowego nowa kompozycja proszkowa może zawierać jeden albo więcej dodatków, takich jak spoiwa, środki zwiększające płynność, technologiczne środki pomocnicze i fazy twarde.
Spoiwo można dodawać do kompozycji proszkowej zgodnie ze sposobem znanym z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5368630 (który jest tu włączony tytułem referencji) i może być związkiem organicznym, takim jak żywice na bazie estrów celulozy, żywice na bazie hydroksyalkilocelulozy, zawierającej 1-4 atomy węgla w grupie alkilowej, albo termoplastyczne żywice fenolowe.
Pewien rodzaj środka polepszającego płynność, który można stosować według niniejszego wynalazku, jest znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5782954 (który jest tu włączony tytułem referencji). Środek polepszający płynność, który jest korzystnie dwutlenkiem krzemu, stosuje się w ilości od około 0,005 do około 2% wagowo, korzystnie od około 0,01 do około 1% wagowo, a zwłaszcza od około 0,025 do około 0,5% wagowo w stosunku do całkowitego ciężaru kompozycji metalurgicznej. Co więcej, środek polepszający płynność powinien mieć średnią wielkość cząstek poniżej około 40 nanometrów. Do korzystnych tlenków krzemu należą materiały na bazie dwutlenku krzemu, w postaci zarówno hydrofilowej, jak i hydrofobowej, dostępne w handlu jako aerosilowy szereg dwutlenków krzemu, takich jak produkty Aerosil 200 i R812 firmy Degussa Corporation.
Technologiczne środki pomocnicze stosowane w kompozycji na bazie proszku metalu mogą obejmować talk, forsteryt, siarczek manganu, siarkę, dwusiarczek molibdenu, azotek boru, tellur, selen, dwufluorek barowy i dwufluorek wapniowy, które stosuje się oddzielnie albo w połączeniu.
Fazy twarde stosowane w kompozycji na bazie proszku metalu mogą obejmować węgliki wolframu, wanadu, tytanu, niobu, chromu, molibdenu, tantalu i cyrkonu, azotki glinu, tytanu, wanadu, molibdenu i chromu, Al2O3 i różne materiały ceramiczne.
Wynalazek będzie dalej zilustrowany za pomocą następujących przykładów, które należy interpretować tylko jako przykłady, lecz które nie powinny ograniczać zakresu ochrony.
P r z y k ł a d 1
W następujących tabelach przedstawia się porównanie właściwości części składowych otrzymanych z mieszanin proszkowych zawierających środek poślizgowy według niniejszego wynalazku i środek poślizgowy typu amidu znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5744433.
PL 198 679 B1
T a b e l a 1
Środek poślizgowy Ciśnienie prasowania (MPa) GD (g/cm3) Siła wypychania (N/mm2) Energia wypychania (J/cm2) Sprężynowanie (%)
Wynalazek 500 7,14 11,5 19,3 0,147
600 7,29 11,4 23,3 0,162
700 7,38 11,8 24,6 0,192
Orgasol 3501* 500 7,09 11,9 29,9 0,191
600 7,22 13,8 40,0 0,187
700 7,30 16,0 48,5 0,229
T a b e l a 2
Środek poślizgowy Ciśnienie prasowania (MPa) Wygląd
mokra wypraska ścianka matrycy
Wynalazek 500 brak plam brak osadu
600 niewiele plam brak osadu
700 niewiele plam brak osadu
Orgasol 3501* 500 wiele plam pewien osad
600 wiele plam więcej osadu
700 wiele plam więcej osadu
temperatura proszku/matrycy: 120°C/120°C * korzystny środek poślizgowy według amerykańskiego opisu patentowego nr US 5744433
Proszkiem na bazie żelaza był Distaloy AE dostępny w firmie Hoganas AB, Szwecja. Ten proszek mieszano z 0,3% wagowo ultradrobnego grafitu i 0,6% wagowo środka poślizgowego według niniejszego wynalazku. Środek polepszający płynność, Aerosil® 200, dodawano w ilości 0,06% wagowo. Jak widać, nowy środek poślizgowy typu amidu oligomerycznego według niniejszego wynalazku ma przewagę nie tylko pod względem siły wypychania, energii wypychania, sprężynowania, lecz także gdy chodzi o wygląd sprasowanej części składowej, a ponadto środek poślizgowy nie odkłada się na ściankach matrycy.
P r z y k ł a d 2
W następującej tabeli przedstawiono porównanie właściwości części składowych otrzymanych z mieszanin proszkowych zawierających środek poślizgowy według niniejszego wynalazku i środek poślizgowy typu amidu znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5154881.
Jak widać, środek poślizgowy według niniejszego wynalazku ma przewagę pod względem siły wypychania, energii wypychania i sprężynowania.
T a b e l a 3
GD (g/cm3) Siła wypychania (N/mm2) Energia wypychania (J/cm2) Sprężynowanie (%)
Środek poślizgowy według niniejszego wynalazku 7,46 9,7 20,9 0,121
Środek poślizgowy według US 5154881 7,40 15,4 21,9 0,201
Ciśnienie prasowania 700 MPa.
Temperatura proszku/matrycy 130°C/150°C
Proszkiem na bazie żelaza był Distaloy AE dostępny w firmie Hoganas AB, Szwecja.
Ten proszek mieszano z 0,3% wagowo ultradrobnego grafitu i 0,6% wagowo środka poślizgowego według niniejszego wynalazku. Środek polepszający płynność, Aerosil, dodawano w ilości 0,06% wagowo.
PL 198 679 B1
P r z y k ł a d 3
W następującym przykładzie przedstawiono porównanie gęstości mokrych kształtek otrzymanych ze środkami poślizgowymi na bazie oligomerycznych amidów, które stosuje się według niniejszego wynalazku i które mają różne ciężary cząsteczkowe. Proszkiem na bazie żelaza był Distaloy AE dostępny w firmie Hoganas AB, Szwecja.
Ten proszek mieszano z 0,3% wagowo ultradrobnego grafitu i 0,6% wagowo środka poślizgowego według niniejszego wynalazku. Środek polepszający płynność, Aerosil, dodawano w ilości 0,06% wagowo.
Proszek ogrzewano do temperatury 130°C, a temperatura matrycy wynosiła 150°C. Ciśnienie prasowania wynosiło 700 MPa.
Ciężar cząsteczkowy:
Środek poślizgowy GD (g/cm3)
2000 7,44
3000 7,41
4000 7,32
Jeżeli ciężar cząsteczkowy środka poślizgowego na bazie oligomerycznego amidu jest niższy niż (około) 2000, to właściwości kompozycji proszkowej pogarszają się pod względem płynności, a sam środek poślizgowy ma skłonność do przywierania do ścianek matrycy i powierzchni wypychanej wypraski. Przyczepna natura takich powierzchni zwiększa ryzyko tworzenia się chropowatych powierzchni na końcowej części składowej na skutek proszku, który może zbierać się na wypchniętej wyprasce.

Claims (10)

1. Kompozycja proszkowa do półgorącego prasowania, znamienna tym, że zawiera proszek na bazie żelaza i proszek środka poślizgowego, przy czym wymieniony środek poślizgowy składa się w zasadzie z amidu przedstawionego następującym wzorem:
D-Cma-B-A-B-Cmb-D w którym
D oznacza -H, COR, CNHR, gdzie R oznacza prostołańcuchową albo rozgałęzioną grupę alifatyczną albo aromatyczną, zawierającą od 2 do 21 atomów węgla,
C oznacza grupę -NH(CH2)nCO-,
B oznacza grupę aminową albo karbonylową,
A oznacza alkilen zawierający od 4 do 16 atomów węgla i ewentualnie do 4 atomów tlenu, ma oznacza liczbę całkowitą 1-10, mb oznacza liczbę całkowitą 1-10, n oznacza liczbę całkowitą 5-11.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że D oznacza COR, gdzie R oznacza grupę alifatyczną zawierającą od 16 do 20 atomów węgla, C oznacza -NH(CH2)nCO-, gdzie n oznacza 5 albo 11, B oznacza grupę aminową, A oznacza alkilen zawierający od 6 do 14 atomów węgla i ewentualnie do 3 atomów tlenu, a ma i mb oznaczają odpowiednio liczbę całkowitą 2-5, przy czym ma i mb mogą być takie same albo różne.
3. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, znamienna tym, że środek poślizgowy składa się ze związku wybranego z grupy obejmującej:
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]2-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]2-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]3-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)nCO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)nHN]3-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]3-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]4-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]4-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]4-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]5-OC(CH2)16CH3,
CH3(CH2)16CO-[HN(CH2)11CO]5-HN(CH2)12NH-[OC(CH2)11HN]5-OC(CH2)16CH3,
PL 198 679 B1
4. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że wymieniony amid ma ciężar cząsteczkowy od 1500 do 3000 i jego zawartość w wymienionej kompozycji jest mniejsza niż 1% wagowo.
5. Kompozycja według jednego z zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że zawartość proszku środka poślizgowego wynosi od 0,2 do 0,8% wagowo kompozycji.
6. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienna tym, że zawiera dodatkowo jeden albo więcej dodatków wybranych z grupy obejmującej spoiwa, technologiczne środki pomocnicze i twarde fazy.
7. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienna tym, że wymieniony proszek oparty na żelazie jest podatny na prasowanie, a co najmniej 80% wagowo wymienionego proszku środka poślizgowego stanowi wymieniony oligomeryczny amid.
8. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienna tym, że wymieniona kompozycja jest w zasadzie wolna od etyleno-bisstearamidu.
9. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienna tym, że wymieniony proszek oparty na żelazie ma zawartość węgla co najwyżej 0,04% wagowo.
10. Sposób wytwarzania wyrobów spiekanych, znamienny tym, że obejmuje:
(a) mieszanie proszku opartego na żelazie z proszkiem środka poślizgowego, jak określono w poprzedzających zastrzeżeniach, (b) wstępne ogrzewanie kompozycji proszku metalu, (c) prasowanie kompozycji proszku metalu we wstępnie ogrzanym narzędziu i ewentualnie (d) spiekanie sprasowanej kompozycji proszku metalu w temperaturze powyżej 1050°C z utworzeniem spiekanego wyrobu.
PL366558A 2001-04-17 2002-04-17 Kompozycja proszkowa na bazie żelaza zawierająca środek poślizgowy typu amidu i sposób jej wytwarzania PL198679B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0101344A SE0101344D0 (sv) 2001-04-17 2001-04-17 Iron powder composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL366558A1 PL366558A1 (pl) 2005-02-07
PL198679B1 true PL198679B1 (pl) 2008-07-31

Family

ID=20283795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL366558A PL198679B1 (pl) 2001-04-17 2002-04-17 Kompozycja proszkowa na bazie żelaza zawierająca środek poślizgowy typu amidu i sposób jej wytwarzania

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20030029272A1 (pl)
EP (1) EP1390171B1 (pl)
JP (1) JP3908167B2 (pl)
KR (1) KR100838925B1 (pl)
CN (1) CN1265920C (pl)
AT (1) ATE281899T1 (pl)
AU (1) AU2002253770B2 (pl)
BR (1) BR0208914B1 (pl)
CA (1) CA2443481C (pl)
DE (1) DE60201903T2 (pl)
ES (1) ES2229129T3 (pl)
MX (1) MXPA03009487A (pl)
PL (1) PL198679B1 (pl)
RU (1) RU2288072C2 (pl)
SE (1) SE0101344D0 (pl)
TW (1) TWI247041B (pl)
WO (1) WO2002083345A1 (pl)
ZA (1) ZA200307072B (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0201825D0 (sv) 2002-06-14 2002-06-14 Hoeganaes Ab Warm compaction of steel powders
KR100861160B1 (ko) * 2004-06-10 2008-09-30 베일 인코 리미티드 극미 니켈 분말의 분산을 위한 방법 및 조성물
US7169208B2 (en) * 2004-06-10 2007-01-30 Inco Limited Method and composition for dispersing extra-fine nickel powder
US7314498B2 (en) * 2004-10-19 2008-01-01 Pmg Ohio Corp. Sintered alloys for cam lobes and other high wear articles
DE102005023419B4 (de) * 2005-05-20 2007-02-22 Ems-Chemie Ag Polyamid-Oligomere und deren Verwendung
DE102005023420A1 (de) * 2005-05-20 2006-11-23 Ems-Chemie Ag Polyamidformmassen mit verbesserter Fliessfähigkeit, deren Herstellung sowie deren Verwendung
US7722803B2 (en) * 2006-07-27 2010-05-25 Pmg Indiana Corp. High carbon surface densified sintered steel products and method of production therefor
JP5841089B2 (ja) * 2013-03-13 2016-01-13 株式会社豊田中央研究所 成形用粉末、潤滑剤濃化粉末および金属部材の製造方法
GB201409250D0 (en) * 2014-05-23 2014-07-09 H Gan S Ab Publ New product
CN109749080B (zh) 2018-12-26 2020-06-09 浙江新和成特种材料有限公司 半芳香族聚酰胺树脂及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US538630A (en) * 1895-04-30 thomas
US574433A (en) 1897-01-05 keithley
SU1547947A1 (ru) * 1988-07-29 1990-03-07 Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР Способ подготовки порошковой шихты твердых сплавов к прессованию
JP2733868B2 (ja) * 1990-09-25 1998-03-30 日立粉末冶金株式会社 粉末冶金用成形潤滑剤
US5368630A (en) * 1993-04-13 1994-11-29 Hoeganaes Corporation Metal powder compositions containing binding agents for elevated temperature compaction
SE9401922D0 (sv) * 1994-06-02 1994-06-02 Hoeganaes Ab Lubricant for metal powder compositions, metal powder composition containing th lubricant, method for making sintered products by using the lubricant, and the use of same

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200307072B (en) 2004-09-10
CN1265920C (zh) 2006-07-26
RU2003133290A (ru) 2005-05-10
BR0208914A (pt) 2004-04-20
RU2288072C2 (ru) 2006-11-27
MXPA03009487A (es) 2004-02-12
JP3908167B2 (ja) 2007-04-25
EP1390171B1 (en) 2004-11-10
KR20030085110A (ko) 2003-11-01
WO2002083345A1 (en) 2002-10-24
TWI247041B (en) 2006-01-11
CA2443481C (en) 2007-03-13
ATE281899T1 (de) 2004-11-15
CA2443481A1 (en) 2002-10-24
DE60201903T2 (de) 2005-11-03
EP1390171A1 (en) 2004-02-25
AU2002253770B2 (en) 2004-05-27
KR100838925B1 (ko) 2008-06-16
DE60201903D1 (de) 2004-12-16
CN1503706A (zh) 2004-06-09
PL366558A1 (pl) 2005-02-07
JP2004524449A (ja) 2004-08-12
ES2229129T3 (es) 2005-04-16
BR0208914B1 (pt) 2012-02-07
SE0101344D0 (sv) 2001-04-17
US20030029272A1 (en) 2003-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3803371B2 (ja) 金属粉末組成物用潤滑剤、潤滑剤含有金属粉末組成物、潤滑剤を用いた焼結済み製品の製法及びその使用方法
JPH07505924A (ja) 新規結合剤/潤滑剤を含有する鉄−基剤粉末組成物
PL198679B1 (pl) Kompozycja proszkowa na bazie żelaza zawierająca środek poślizgowy typu amidu i sposób jej wytwarzania
AU2002253770A1 (en) Iron powder composition including an amide type lubricant and a method to prepare it
US6573225B1 (en) Amide wax lubricant for warm compaction of an iron-based powder composition
US7247187B2 (en) Metal powder composition including a bonding binder/lubricant
EP1554072B1 (en) Powder metallurgy lubricants, compositions, and methods for using the same
JP4126230B2 (ja) アミド型潤滑剤を含有する鉄粉末組成物及びその製造方法
EP1556182B1 (en) Metallurgical powder composition, method of making a metallurgical composition and method of making a metal part thereof
US6755885B2 (en) Iron powder composition
KR20040077451A (ko) 향상된 분말 야금 활제 조성물 및 그 사용방법
CA2191722C (en) Lubricant for metal-powder compositions, metal-powder composition containing the lubricant, method for making sintered products by using the lubricant, and the use of same
US20030075017A1 (en) Iron powder composition