JP2000160203A

JP2000160203A - 合金粉末、合金焼結体およびそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2000160203A
Application number: JP11243603A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Kondo; 勝義近藤; Ai Ito; 愛伊藤; Takatoshi Takigawa; 貴稔瀧川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2000-06-13
Also published as: EP1118404A1; WO2000016937A1; EP1118404A4

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性に優れた合金粉末とその製造方法と、
寸法精度の高い合金焼結体とその製造法を提供する。【解決手段】粒子径５μｍ以上３００μｍ以下のアル
ミニウムを主成分とした１次粒子粉末２を、有機系バイ
ンダー３により互いに結合させることにより、粒子径１
０μｍ以上５００μｍ以下の２次粒子粉末１を作製す
る。また、同様に、粒子径２０μｍ以上１００μｍ以下
の鉄を主成分とした１次粒子粉末を、有機系バインダー
により互いに結合させることにより、粒子径５０μｍ以
上２００μｍ以下の２次粒子粉末を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合金粉末、合金焼
結体およびそれらの製造方法に関し、特に、アルミニウ
ム合金粉末とその製造方法、鉄合金粉末と鉄合金焼結体
の製造方法、金属粉末と金属焼結体に関するものであ
る。

【０００２】アルミニウム合金粉末とその製造方法は、
特に、流動性に優れ、ギアロータやサイドプレートなど
の高い寸法精度が要求される焼結アルミニウム合金部品
に適用できるアルミニウム合金粉末とその製造方法に関
するものである。

【０００３】鉄合金粉末と鉄合金焼結体の製造方法は、
特に、流動性に優れるために圧粉成形体の寸法精度が向
上し、その結果、焼結体の寸法精度が向上できる鉄合金
粉末と鉄合金焼結体の製造方法とに関するものである。

【０００４】金属粉末と金属焼結体は、特に、流動性に
優れた金属粉末と、そのような金属粉末を用いた焼結体
とに関するものである。

【０００５】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ま
ず、アルミニウム合金粉末について説明する。

【０００６】駆動系部品や動弁系部品に対して、近年軽
量化が要求されており、それを実現させる方策として鉄
系材料の代わりにアルミニウム合金の適用が検討されて
いる。アルミニウム合金の中でも、特に、高強度、高硬
度、高剛性および高耐熱性といった優れた機械的特性を
有する焼結アルミニウム合金が期待されている。たとえ
ば、駆動系部品の１つであるギアロータに代表されるよ
うに、いずれの部品も高い寸法精度が要求される。

【０００７】しかしながら、原料粉末であるアルミニウ
ム合金粉末は、鉄系粉末に比べると密度が低いために垂
直方向へ落下しようとする力が小さい。また、アルミニ
ウム合金粉末は、一般にアトマイズ法によって形成され
るため、粒子が微粒であり、しかも、図１５に示すよう
に粉末表面に凹凸を有した粉末異形状を有している。そ
のため、アルミニウム合金粉末の流動性 (流動度) およ
び金型内への充填性が、鉄系粉末の場合と比較して顕著
に劣るといった問題がある。

【０００８】その結果、従来のアルミニウム合金粉末を
金型内に供給して充填すると、粉末同士のブリッジング
現象により充填された粉末内部に空隙が存在することが
ある。そして、この状態でアルミニウム合金粉末を圧粉
成形すると、成形体の内部に空孔が不均一に分散してし
まう。このため、成形体の密度が不均一となり、成形体
の表面に亀裂が発生したり、成形体の寸法精度の悪化を
招いたりする。さらに、圧粉成形体を焼結する際には、
焼結現象が局所的に進行するために焼結体の寸法精度も
悪化するといった問題が生じる。

【０００９】このような問題点を解決するために、特開
平０４−１５４９０２号公報に記載されているように、
たとえば図１６に示すように、アルミニウムの１次粒子
粉末２同士をロール圧延により機械的に結合させるとと
もに、これを粉砕することによって、１次粒子粉末２よ
りも粒子径が大きい２次粒子粉末２１を作製する乾式造
粒法が適用された。この方法によって得られた２次粒子
粉末２１は、図１７に示すように、ロール圧延によって
より偏平になった１次粒子粉末２が互いに固着したフレ
ーク状の構造を有し、１次粒子粉末２よりも粒子径が大
きくなる。このようにして、アルミニウム合金粉末が粗
粒化することによって、アルミニウム合金粉末の流動性
の改善効果が見出された。

【００１０】しかしながら、乾式造粒法によって形成さ
れたアルミニウムの２次粒子粉末では、運搬や移動させ
る際にその２次粒子粉末に振動や衝撃が加わると、１次
粒子粉末同士が機械的に固着しているため、２次粒子粉
末中の１次粒子粉末が再度分離して微粒子粉末が多く存
在するようになる。その結果、アルミニウム合金粉末の
流動性が経時変化して、再び上述した問題が生じるよう
になる。

【００１１】次に、鉄合金粉末について説明する。自動
車部品や家電製品などの機械部品の製造方法としては、
伝統的な鋳造法や鋼板からの切削加工による方法が採用
されている。この他に、金属粉末を金型に充填して圧力
をかけて成形し、その圧粉成形体を焼結炉で焼成を行な
って金属粉末間を結合させる焼結法がある。

【００１２】焼結法では、鋳造法より大量生産が可能で
あり、また、切削加工法より安価に製造することができ
るという利点を有している。

【００１３】しかしながら、原料である金属粉末の流動
性が悪い場合には、金属粉末の供給槽であるホッパー内
で閉塞現象が生じたり、金型に金属粉末を充填させるシ
ューボックスから金属粉末が金型内へ入りにくくなるこ
とがある。このため、金型内において金属粉末が比較的
多く入る部分とそうでない部分とが生じる。

【００１４】そして、金型内に金属粉末が充填された後
も、金型の内部で金属粉末の移動が生じにくい。このた
め、圧力をかけて圧粉体を成形した後も、その圧粉体内
で密度のばらつきが生じることがあった。また、個々の
圧粉体間でも密度のばらつきが生じた。

【００１５】そのような圧粉体を焼成すると、密度の違
いによって収縮挙動が異なるために、焼成して得られる
焼結体の密度のばらつきがさらに拡大してしまうことが
あった。このため、焼結体の寸法精度が低下することが
あった。したがって、得られた焼結体では、機械部品と
してそのままでは適用することができず、さらなる機械
加工が必要になることがあった。その結果、製品の製造
コストが上昇するという問題が発生した。

【００１６】一方、粉末冶金用粉末の技術においては、
主成分となる金属粉末以外に、１種類以上の金属粒子ま
たは非金属粒子の添加が行なわれる。このとき、金属粉
末の供給時にその金属粉末以外の成分の偏析現象が避け
られず、圧粉体内部の成分の偏析が、焼結後の焼結体の
寸法精度を低下させたり、あるいは、焼結体の機械強度
を低下させるという問題があった。

【００１７】このような成分偏析現象に対処するため
に、主成分となる金属粒子に他の非金属粒子を付着させ
る技術が提案されている（特許第２８９８４６１号、特
開平５−１４８５０５号公報など）。

【００１８】しかしながら、成分偏析を防止した金属粉
末では、金型内に金属粉末を均一に充填し圧粉体内にお
ける密度を均一にして、圧粉体および焼結体の寸法精度
を向上させることは困難であることがわかった。

【００１９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、優れた流動性および充填性を有
するアルミニウム合金粉末とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００２０】また本発明は、金型内に均一に充填でき、
圧粉体内の密度のばらつきを低減させて焼結後の焼結体
の寸法精度を向上することができる流動性の高い鉄合金
粉末と、鉄合金焼結体の製造方法を提供することを目的
とする。

【００２１】さらに本発明は、優れた流動性を有し金型
内へ均一に充填することのできる金属粉末と、金属焼結
体を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の実
験および検討を行なった結果、優れた流動性および充填
性を有するアルミニウム合金粉末とその製造方法を発明
した。まず、その構成を以下に示す。

【００２３】本発明の第１の局面におけるアルミニウム
合金粉末は、アルミニウムを主成分とする１次粒子粉末
を、バインダーによって互いに結合させた２次粒子粉末
からなるアルミニウム合金粉末である。

【００２４】本発明の第２の局面におけるアルミニウム
合金粉末は、アルミニウムを主成分とする１次粒子粉末
を、互いに結合させた２次粒子粉末からなるアルミニウ
ム合金粉末であって、２次粒子粉末は、２次粒子粉末を
投影することによって得られる投影像において、次の
式、針状比＝粒子１個の投影像における最大径／最大径
に直交する方向の投影像の径によって与えられる針状比
の平均値が２．０以下であるアルミニウム合金粉末であ
る。

【００２５】１次粒子粉末は、アトマイズ法によって得
られた急冷凝固粉末であることが好ましい。

【００２６】２次粒子粉末の粒子径は１０μｍ以上５０
０μｍ以下であることが好ましい。１次粒子粉末の粒子
径は５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。

【００２７】２次粒子粉末のうち、５０μｍ以上の粒子
径を有する２次粒子粉末は、２次粒子粉末全体の２５重
量％以下であることが好ましい。

【００２８】日本工業規格による金属粉の流動度試験方
法（ＪＩＳＺ２５０２）に基づいて、口径２．６ｍ
ｍφのロート状オリフィス管により測定した２次粒子粉
末の流動性が４．０秒／ｃｍ³ 以下であることが好まし
い。

【００２９】日本工業規格による金属粉の流動度試験方
法（ＪＩＳＺ２５０２）に基づいて、口径４．０ｍ
ｍφのロート状オリフィス管により測定した２次粒子粉
末の流動性が２．５秒／ｃｍ³ 以下であることが好まし
い。

【００３０】日本工業規格による金属粉の見掛密度試験
方法（ＪＩＳＺ２５０４）に基づいて測定した２次
粒子粉末の見掛密度は、日本粉末冶金工業会による金属
粉のタップ密度試験方法（ＪＰＭＡＰ０８）に基づ
いて測定した２次粒子粉末のタップ密度の８０％以上１
００％以下であることが好ましい。

【００３１】２次粒子粉末を投影することによって得ら
れる投影像において、次の式、円形度＝４π×（粒子１個の投影像の面積）／（粒子１
個の投影像の外周長さ）2 によって与えられる円形度の平均値が０．６以上であ
る、ことが好ましい。

【００３２】２次粒子粉末を投影することによって得ら
れる投影像において、次の式、針状比＝粒子１個の投影像における最大径／最大径に直
交する方向の投影像の径によって与えられる針状比の平均値が２．０以下である
ことが好ましい。

【００３３】バインダーは有機系バインダーであること
が好ましい。２次粒子粉末中の有機系バインダーの量は
０．０５重量％以上０．５重量％以下であることが好ま
しい。

【００３４】有機系バインダーの分解温度は４００℃以
下であることが好ましい。有機系バインダーは、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、カルボキ
シメチルセルロースおよびヒドロキシエチルセルロース
からなる群から選ばれるいずれかの有機化合物を主成分
とすることが好ましい。

【００３５】本発明の第３の局面におけるアルミニウム
合金粉末の製造方法は、造粒工程と乾燥工程とを備えて
いる。造粒工程では、アルミニウムを主成分とした粒子
径５μｍ以上３００μｍ以下の１次粒子粉末を、有機系
バインダーの水溶液を介して互いに結合させて２次粒子
粉末を作製する。乾燥工程では、２次粒子粉末中に含ま
れる水分を除去する。

【００３６】１次粒子粉末は、アトマイズ法によって得
られた急冷凝固粉末であることが好ましい。

【００３７】造粒工程は、１次粒子粉末を流動層内に浮
遊させるとともに、浮遊している１次粒子粉末に有機系
バインダーの水溶液を噴霧することを含んでいることが
好ましい。

【００３８】乾燥工程は、２次粒子粉末を流動層内で乾
燥させることを含んでいることが好ましい。

【００３９】乾燥工程は、流動層内に所定温度のガスを
導入することを含んでいることが好ましい。

【００４０】乾燥工程における、流動層内の温度は６０
℃以上１２０℃以下であることが好ましく、７０℃以上
９０℃以下であることがより好ましい。

【００４１】造粒工程における有機系バインダーの水溶
液の濃度は１％以上８％以下であることが好ましい。

【００４２】次に、アルミニウム合金粉末とその製造方
法の特徴および作用効果について説明する。

【００４３】２次粒子粉末からなるアルミニウム合金粉
末の特性について１次粒子粉末（原料粉末）の粒子径粒子径が５μｍ以上３００μｍ以下のアルミニウムを主
成分としたアルミニウム合金粉末を出発原料粉末として
用いる。この原料粉末は、アトマイズ法によって得られ
た急冷凝固粉末である。本発明者は、この出発原料粉末
である１次粒子粉末を互いに結合して得られる２次粒子
粉末を用いることで、従来課題であった流動性や金型へ
の充填性を改善することができることを見出した。

【００４４】この２次粒子粉末は、１次粒子粉末を流動
層内で浮遊させた状態で、１次粒子粉末に有機系バイン
ダー水溶液を噴霧して、１次粒子粉末を互いに結合さ
せ、水分を乾燥除去することによって形成される。この
水分を乾燥除去する際に、１次粒子粉末の粒子径が５μ
ｍ未満の場合では、２次粒子粉末の比表面積が大きくな
るために、焼結の際に酸化現象が顕著に進行して２次粒
子粉末同士の焼結性が阻害されるといった問題が生じ
る。なお、比表面積とは、単位量（体積）の粉末中に含
まれる全粉末粒子の表面積の総和をいう。

【００４５】一方、１次粒子粉末の粒子径が３００μｍ
を超える場合では、２次粒子粉末の粒子径が５００μｍ
または１ｍｍを超えるために、粗大な２次粒子粉末が形
成されて、かえって２次粒子粉末の流動性や充填性を阻
害するといった問題が生じる。

【００４６】したがって、本発明では、出発原料粉末で
あるアルミニウム合金の１次粒子粉末の粒子径は５μｍ
以上３００μｍ以下が望ましく、１次粒子粉末のハンド
リング性、経済性等の観点からは、粒子径は４０μｍ以
上２００μｍ以下がより好ましい。

【００４７】２次粒子粉末（複合造粒粉末）の粒子径本発明の２次粒子粉末は、図１に示すように、１次粒子
粉末２を有機系のバインダー３にて互いに結合して得ら
れる２次粒子粉末１である。その２次粒子粉末の粒子径
は１０μｍ以上５００μｍ以下であることが望ましい。
２次粒子粉末の粒子径が１０μｍ未満の場合では、微粒
粉末であるために十分な流動性が得られず、その結果、
均一な密度分布を有する圧粉成形体を得ることが困難に
なる。

【００４８】一方、２次粒子粉末の粒子径が５００μｍ
を超える場合では、粗粒粉末となるためにかえって２次
粒子粉末の流動性や充填性が阻害されるといった問題が
生じる。したがって、本発明では、２次粒子粉末の粒子
径は１０μｍ以上５００μｍ以下であることが望まし
く、金型の隙間への噛み込みの抑制や２次粒子粉末の流
動性と充填性とを安定化させるためには、２次粒子粉末
の粒子径は６０μｍ以上２５０μｍ以下であることがよ
り好ましい。

【００４９】また、このような２次粒子粉末において、
粒子径が５０μｍ以下である２次粒子粉末の全２次粒子
粉末に対する含有率は２５重量％以下であることが望ま
しい。粒子径が５０μｍ以下の２次粒子粉末の含有率が
２５重量％を超えると、日本工業規格による金属粉の流
動度試験方法（ＪＩＳＺ２５０２ (１９５８−制
定、１９７９−改正))に規定される流動性の測定方法に
基づいて、口径２．６ｍｍφのロート状オリフィス管に
より測定した２次粒子粉末の流動性が４．０秒／ｃｍ³
を超えて十分な流動性が得られなくなる。

【００５０】このため、たとえば、金型の肉厚さが１ｍ
ｍ以下の極めて給粉が困難な金型を用いる場合では、２
次粒子粉末を均一かつ高速で充填することができなくな
り、その結果、均一な密度分布を有する圧粉成形体を得
ることが困難となる。ただし、上記日本工業規格による
流動度試験方法に基づいて、口径４．０ｍｍφのロート
状オリフィス管を用いて測定した場合における２次粒子
粉末の流動性は２．５秒／ｃｍ³ 以下となり、本発明で
規定した適正範囲を満足する。

【００５１】２次粒子粉末の流動性本発明に係る２次粒子粉末の流動性について、上記日本
工業規格による流動度試験方法に基づいて、口径２．６
ｍｍφのロート状オリフィス管により測定した２次粒子
粉末の流動性は４．０秒／ｃｍ³ 以下である。また、同
様に上記日本工業規格による流動性度試験方法に基づい
て、口径４．０ｍｍφのロート状オリフィス管により測
定した２次粒子粉末の流動性は２．５秒／ｃｍ³ 以下で
ある。

【００５２】本発明者は、２次粒子粉末がこのような流
動性を満足することで、高い寸法精度が要求される複雑
形状部品の圧粉成形体を経済性よく創製するために有効
であることを初めて見出した。口径２．６ｍｍφのロー
ト状オリフィス管により測定した２次粒子粉末の流動性
が４．０秒／ｃｍ³ を超える場合や、口径４．０ｍｍφ
のロート状オリフィス管により測定した２次粒子粉末の
流動性が２．５秒／ｃｍ3 を超える場合では、２次粒子
粉末を金型内に均一に充填するまでの時間が長くなるた
めに、生産性を著しく低下させるといった問題がある。

【００５３】特に、ギアロータのような複雑形状金型あ
るいは肉厚の小さい金型内へ２次粒子粉末を給粉する場
合には、２次粒子粉末の充填性の改善はさらに重要とな
る。このような観点からも、２次粒子粉末の流動性に関
して、口径４．０ｍｍφのロート状オリフィス管により
測定した２次粒子粉末の流動性は２．０秒／ｃｍ³ 以下
であることがより望ましい。

【００５４】２次粒子粉末の充填性（見掛密度とタップ
密度の比率）本発明に係る２次粒子粉末の充填性について、日本工業
規格による金属粉の見掛密度試験方法（ＪＩＳＺ２
５０４ (１９６０−制定、１９７９−改正))に基づいて
測定した２次粒子粉末の見掛密度（ＡＤ）は、日本粉末
冶金工業会による金属粉のタップ密度試験方法（ＪＰＭ
ＡＰ０８−１９９２）に基づいて測定した２次粒子
粉末のタップ密度（ＴＤ）の８０％以上１００％以下で
ある。

【００５５】本発明者は、２次粒子粉末がこのような見
掛密度とタップ密度との比を満足することが、高い寸法
精度が要求される複雑形状部品の圧粉成形体を経済性よ
く創製するために有効であることを初めて見出した。出
発原料粉末であるアルミニウム合金の１次粒子粉末で
は、ＡＤ／ＴＤの値は６０〜７０％程度である。そのた
め、一般に工業的には金型内にアルミニウム合金粉末を
充填する際には、シューボックス（粉末供給箱）を数回
往復させたり、振動を与えることにより、よりタップ密
度に近い高充填状態になるような工夫が施されている。

【００５６】これに対して、本発明に係る２次粒子粉末
では、見掛密度とタップ密度の比率（ＡＤ／ＴＤ）の値
が８０％以上であり、１次粒子粉末に比べて、その値が
大きく改善されている。このことにより、本発明に係る
２次粒子粉末では、シューボックス等から金型内に２次
粒子粉末を給粉する際に、２次粒子粉末をタップ密度に
近い充填状態、すなわち、より緻密に充填することがで
きる。その結果、圧粉成形時間を短縮することができ
る。

【００５７】本発明に係る２次粒子粉末の見掛密度とタ
ップ密度との比率が８０％未満の場合では、１次粒子粉
末に比べて２次粒子粉末の顕著な充填性の改善効果がな
く、圧粉成形時間の短縮化による著しい経済性の効果を
得ることが困難である。より好ましくは、本発明の２次
粒子粉末における見掛密度とタップ密度との比率は８５
％以上１００％以下である。なお、ＡＤ値がＴＤ値を超
えることはないので、ＡＤ／ＴＤの値は１００％以下と
なる。

【００５８】２次粒子粉末の形状（円形度、針状比）本発明に係る２次粒子粉末では、図２に示すように、２
次粒子粉末を投影することによって得られた投影像１ａ
において、粒子１個あたりの面積をＳ、粒子１個の投影
像の外周の長さをＧＬとすると、下記の（１）式によっ
て与えられる円形度の平均値が０．６以上である。

【００５９】また、図３に示すように、粒子１個の投影
像１ａにおける最大径をＬmax 、最大径に直交する方向
の投影像の径をＬとすると、下記の（２）式によって与
えられる針状比の平均値が２．０以下である。本発明者
は、２次粒子粉末が、円形度および針状比について上記
条件を満たすことが、２次粒子粉末の流動性を改善する
ために有効であることを見出した。

【００６０】円形度＝４π×（粒子１個の投影像の面積Ｓ）／（粒子１個の投影像の外周長さＧＬ）2 （１）針状比＝粒子１個の投影像における最大径Ｌmax ／最大径に直交する方向の投影像の径Ｌ（２）（１）式および（２）式で規定された円形度および針状
比は、ともに２次粒子粉末の球形度を表わす指標とな
る。すなわち、円形度が大きいほど、また針状比が小さ
いほど（ただし、１．０以上）、その２次粒子粉末が球
形状に近くなり、その結果、２次粒子粉末の流動性が向
上する。

【００６１】本発明に係る２次粒子粉末において、円形
度が０．６未満または針状比が２．０を超える場合で
は、２次粒子粉末が本発明が規定する流動性を満足しな
くなるといった問題が生じる。さらに、前述したよう
に、口径４．０ｍｍφのロート状オリフィス管により測
定した２次粒子粉末の流動性が２．０秒／ｃｍ³ 以下で
あるためには、円形度の平均値が０．８以上であり、針
状比の平均値が１．５以下であることがより好ましい。
なお、比較のために、図１１に示された従来の２次粒子
粉末では、その針状比は５〜１０程度である。

【００６２】有機系バインダーによって造粒された２次
粒子粉末本発明に係る２次粒子粉末１は、図４に示すよ
うに、１次粒子粉末２を窒素などのガス５によって流動
層４内に浮遊させるとともに、ノズル６から有機系のバ
インダー水溶液７を浮遊した１次粒子粉末に噴霧するこ
とにより、１次粒子粉末２を互いに結合させて形成され
る。

【００６３】その２次粒子粉末に含まれる有機系バイン
ダーの量は２次粒子粉末の重量に対して０．０５重量％
以上０．５重量％以下である。

【００６４】従来、図１０に示すように、ローラコンパ
クターやプレス等により圧延、圧縮などの塑性加工を施
して機械的に１次粒子粉末同士を結合させることによっ
て、粗大な２次粒子粉末を作製することは可能であっ
た。しかしながら、このような手法により得られた２次
粒子粉末は、図１１に示すように、球状ではなく偏平状
に近くなるために、２次粒子粉末の流動性を十分に改善
することは困難であった。

【００６５】また、前述したように、このような機械的
に結合されて得られる２次粒子粉末に、運搬や移動の際
に振動や衝撃が加わると、２次粒子粉末同士が機械的に
固着しているために、再度２次粒子粉末が分離して微粒
子粉末が多く存在するようになり、２次粒子粉末の流動
性が経時変化する。

【００６６】このような問題点を解決するために、本発
明者は、強固な結合力を有し、かつ、得られた２次粒子
粉末が球形状になり、さらに、その圧粉成形体を焼結す
る際に焼結体中に残存しないように加熱過程で分解する
ような特性を有する有機系バインダーを結合剤として用
いることが有効であることを見出した。

【００６７】特に、安全性および経済性の観点から、バ
インダーの溶媒としてはアルコール系の有機溶媒ではな
く、水を溶媒としたバインダー水溶液を使用する。そし
て、得られた２次粒子粉末中の有機系バインダーの量
は、２次粒子粉末全体に対して０．０５重量％以上０．
５重量％以下であることが望ましい。有機系バインダー
の量が０．０５重量％未満であると、１次粒子粉末同士
が十分に結合せずに、微粒な１次粒子粉末が残存するた
めに、２次粒子粉末の流動性を十分に改善できないとい
った問題が生じる。

【００６８】一方、有機系バインダーの量が０．５重量
％を超えても、２次粒子粉末の流動性はさらに向上する
ことはなく、かえって２次粒子粉末同士がさらに結合し
て、粒子径が５００μｍを超えるような粗大粉末が形成
されて、２次粒子粉末の流動性が低下する。また、２次
粒子粉末中の有機系バインダーを熱分解により除去する
時間が長くなるために経済性の問題が生じる。

【００６９】したがって、本発明に係る２次粒子粉末中
の有機系バインダーの量は２次粒子粉末全体に対して
０．０５重量％以上０．５重量％以下であることが望ま
しく、２次粒子粉末の流動性の向上と有機系バインダー
の除去時間の短縮化のバランスを考慮すると、有機系バ
インダーの量は０．１５重量％以上０．４重量％以下で
あることがより好ましい。

【００７０】有機系バインダーの特性および種類上述したように、有機系バインダーを除去するには、圧
粉成形体を焼結する前に焼結温度よりも低い温度域での
予備加熱工程（脱バインダー工程）が必要となる。この
工程の処理時間を短縮することは、経済性の向上に大き
く寄与する。

【００７１】一般に、アルミニウム合金粉末の焼結現象
は４３０〜５７０℃の温度範囲で進行する。また、本発
明者が見出した直接窒化反応によるＡｌＮ（窒化アルミ
ニウム）を生成する方法では、温度４００℃からマグネ
シウムによるアルミニウム合金粉末表面の酸化アルミニ
ウム被膜の還元分解が開始することなどから、本発明に
係る２次粒子粉末に含まれる有機系バインダーの分解温
度は、４００℃以下であることが望ましい。

【００７２】有機系バインダーの分解温度が４００℃を
超えると、２次粒子粉末同士の界面に分解しない有機系
バインダーが残存するために、２次粒子粉末間の焼結現
象が抑制されたり、またはアルミニウムと窒素ガスとの
直接窒化反応が抑制されるといった問題が生じる。より
好ましくは、３５０℃以下の分解温度を有する有機系バ
インダーを適用することが、脱バインダー工程の温度管
理といった生産技術面における利点をもたらす。

【００７３】上述したような特性を満足し、かつ、水に
溶解する有機系バインダーとしては、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）、ポリビニルメチルエーテル（ＰＶＭ
Ｅ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロ
キシエチルセルロース（ＨＥＣ）などがある。これら以
外には、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、脂肪酸エス
テル、フェノール樹脂、ポリビニルエチルエーテル（Ｐ
ＶＡＥ）、ポリビニルイソブチルエーテル（ＰＶＩＥ）
などでも１次粒子粉末同士を結合させる効果があり、か
つ、４００℃以下の分解温度を有している。しかしなが
ら、これらの樹脂はアルコール系有機溶媒にのみ溶けて
水には溶解しないか、あるいは、水への溶解が困難であ
るために、本発明の製造方法に適用することは好ましく
ない。

【００７４】２次粒子粉末からなるアルミニウム合金粉
末の製造方法前述したように、本発明に係るアルミニウム合金粉末の
製造方法では、図４に示すように、まず、出発原料粉末
として既に説明した粒子径が５μｍ以上３００μｍ以下
のアルミニウムを主成分とした１次粒子粉末２を流動層
４内で浮遊させた状態にして、この浮遊した１次粒子粉
末２に対して前述した有機系バインダー水溶液７を噴霧
させることにより、１次粒子粉末２を互いに結合させた
２次粒子粉末１を作製する造粒工程と、２次粒子粉末１
中に含まれるバインダー水溶液７の水分を除去する乾燥
工程とを繰返し行なうことにより、前述した所望の２次
粒子粉末を製造することが可能である。

【００７５】有機系バインダー水溶液の噴霧有機系バインダー水溶液の結合力により、１次粒子粉末
同士が結合する。このとき、大きな水滴が１次粒子粉末
と接触すると粗大な２次粒子粉末が形成されるため、有
機系バインダー水溶液は可能な限り微細な水滴として１
次粒子粉末に塗布することが有効である。このことか
ら、本発明者は、霧吹きやスプレーの原理を使用して、
有機系バインダー水溶液を噴霧することにより所定の粒
子径を有する２次粒子粉末が得られることを見出した。

【００７６】特に、１次粒子粉末に対して均一に塗布す
る観点からは、有機系バインダーを霧状に噴霧する際
に、図４に示すように、流動層４内で流動層４の下部か
ら空気または窒素ガス５を流入させて１次粒子粉末２を
浮遊させた状態にして、その浮遊した１次粒子粉末２に
流動層４の上部から有機系バインダー水溶液７を噴霧す
ることが有効であることを見出した。その結果、所定の
粒子径を有する２次粒子粉末が、凝集、偏析を起こすこ
となく均一に製造できることが確認された。

【００７７】逆に、流動層内の下部から空気または窒素
ガスなどを流入させずに１次粒子粉末を浮遊させない状
態で有機系バインダーを１次粒子粉末に噴霧すると、均
一な２次粒子粉末が得られないだけでなく、粗大な２次
粒子粉末が形成されるといった問題が生じる。

【００７８】流動層内の温度上述した２次粒子粉末を製造する方法において、流動層
内の温度は６０℃以上１２０℃以下であり、より好まし
くは７０℃以上９０℃以下である。流動層内に流れる空
気または窒素ガスの温度管理は、２次粒子粉末中に含ま
れる有機系バインダー水溶液中の水分を蒸発除去するた
めに必要である。

【００７９】この温度が６０℃未満であれば、２次粒子
粉末中の水分および２次粒子粉末の乾燥工程に長時間を
要し経済性の問題が生じるとともに、高温下で２次粒子
粉末中に水分が残存する時間が長くなるために、２次粒
子粉末が酸化してしまう。また、２次粒子粉末中に水分
が残存した状態で２次粒子粉末を保管すると、２次粒子
粉末が酸化するといった問題も生じる。

【００８０】一方、流動層内の温度が１２０℃を超えて
も、顕著な乾燥効果はなく、逆に、乾燥後の２次粒子粉
末を取出す際のハンドリング性の問題がある。また、流
入ガスの温度が１２０℃を超えると、スプレーから有機
系バインダー水溶液を噴霧中に水分が蒸発して、有機系
バインダーがスプレーノズルの先端に凝固、固着してノ
ズルが詰まり、有機系バインダーを均一に噴霧すること
ができなくなるといった問題が生じる。なお、乾燥効率
が良く、乾燥後の２次粒子粉末の取出を容易にするため
には、流動層内の温度を７０℃以上９０℃以下にするこ
とがより好ましい。

【００８１】有機系バインダー水溶液の濃度上述した２次粒子粉末の製造方法において、有機バイン
ダー水溶液の濃度は１％以上８％以下であることが望ま
しい。有機系バインダー水溶液の濃度が１％未満であれ
ば、十分な結合力が得られないために、本発明が規定す
る所定の２次粒子粉末を得ることが困難になる。

【００８２】一方、有機系バインダー水溶液の濃度が８
％を超えると、有機系バインダー水溶液を噴霧する際に
有機系バインダーの粘性が大きいために微細な噴霧状水
滴が得られなくなり、その結果、粒子径が５００μｍを
超えるような粗大な２次粒子粉末が得られる。

【００８３】したがって、本発明で使用する有機系バイ
ンダー水溶液の濃度は１％以上８％以下であることが望
ましく、さらには、その濃度を２％以上にすることによ
り、バインダー水溶液量の削減による造粒工程および乾
燥工程の短縮化といった経済性の効果が得られる。ま
た、有機系バインダー水溶液の濃度を５％以下にするこ
とにより、噴霧時におけるスプレー圧力の低減といった
経済性の効果が得られる。これらのことにより、有機系
バインダー水溶液の濃度は２％以上５％以下にすること
がより好ましい。

【００８４】また、本発明者らは種々の実験および検討
を行なった結果、優れた流動性を有する鉄合金粉末と、
寸法精度の高い鉄合金焼結体の製造方法を発明した。そ
の構成を以下に示す。

【００８５】本発明の第４の局面における鉄合金粉末
は、鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同士を、また
は、鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同士とともに非
鉄成分の１次粒子粉末を、それぞれバインダーによって
互いに結合させた２次粒子粉末からなる鉄合金粉末から
なる鉄合金粉末である。

【００８６】好ましくは、鉄系１次粒子粉末の平均粒子
径は２０μｍ以上１００μｍ以下であり、２次粒子粉末
の平均粒子径は５０μｍ以上２００μｍ以下である。

【００８７】好ましくは、２次粒子粉末のうち、４５μ
ｍ以下の粒子径を有する２次粒子粉末は、２次粒子粉末
全体の１０重量％以下である。

【００８８】好ましくは、ベット等温吸着式より得られ
る２次粒子粉末の表面積の値が０．０８ｍ²／ｇ以下で
ある。

【００８９】好ましくは、２次粒子粉末の表面はバイン
ダーによって覆われている。また好ましくは、バインダ
ーは有機バインダーである。

【００９０】さらに好ましくは、２次粒子粉末中の有機
バインダーの量は０．０５重量％以上５重量％以下であ
る。

【００９１】また好ましくは、有機バインダーは、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリエチレン
オキサイド、メチルセルロースおよびカルボキシルメチ
ルセルロースからなる群から選ばれるいずれかの有機化
合物を主成分とする。

【００９２】好ましくは、可動セルと固定セルとからな
る水平２分割式引張り強度測定用セルを用いて、セル内
に鉄合金粉末を充填し、その鉄合金粉末に上方から所定
の荷重を加えて空隙率が０．５以上０．７以下の鉄合金
粉体層を形成し、可動セルを水平方向に引張ることによ
って鉄合金粉体層が破断する引張り破断強度を求め、そ
の引張り破断強度が１００Ｐａ以下である。

【００９３】好ましくは、それぞれノッチが設けられた
固定板と可動板とからなる平行平板式せん断強度測定セ
ルを用いて、その固定板と可動板との間に鉄合金粉末を
挟み込み、その鉄合金粉末に上方から圧力を加えて空隙
率が０．５以上０．７以下である鉄合金粉体層を形成
し、所定の荷重のもとで固定板と平行に可動板を引張る
ことによって鉄合金粉末がせん断するせん断応力を求
め、その荷重とせん断応力との関係を示す破壊包絡線か
ら得られる１軸破壊強度が３００Ｐａ以下である。

【００９４】また好ましくは、破壊包絡線に接するモー
ル円から得られる最大主応力の値を１軸破壊強度の値で
割った比の値が１０以上である。

【００９５】本発明の第５の局面における鉄合金焼結体
の製造方法は以下の工程を備えている。鉄を主成分とす
る鉄系１次粒子粉末同士を、または、鉄を主成分とする
鉄系１次粒子粉末同士とともに非鉄成分の１次粒子粉末
を、それぞれバインダーによって互いに結合させて２次
粒子粉末を作製する。２次粒子粉末を圧粉して圧粉成形
体を作製する。圧粉成形体の所定の寸法を測定する。圧
粉成形体を焼結して焼結体を作製する。圧粉成形体の所
定の寸法に対応する焼結体の所定の寸法を測定する。そ
して焼結体の所定の寸法の標準偏差の６倍の値を、圧粉
成形体の所定の寸法の標準偏差の６倍の値で割った値が
１．３以下になる。

【００９６】好ましくは、２次粒子粉末を作製する造粒
工程と圧粉成形体を作製する工程との間に、２次粒子粉
末に潤滑剤を添加する工程を含んでいる。

【００９７】次に、鉄合金粉末と鉄合金焼結体の特徴お
よび作用効果について説明する。鉄系１次粒子粉末（原料粉末）の特性と２次粒子粉末の
特性について平均粒径・粒度・比表面積平均粒径２０μｍ以上１００μｍ以下の鉄系１次粒子粉
末を、バインダーによって互いに結合させた２次粒子粉
末の平均粒径は５０μｍ以上２００μｍ以下になること
が判明した。そして、上記のような平均粒径の範囲にあ
る２次粒子粉末は、高い流動性を示すことがわかった。

【００９８】これは、２次粒子粉末の粒径が鉄系１次粒
子粉末の粒径よりも大きくなることで、粒子間の接触点
数が低減し、粒子間力が小さくなるためである。また、
２次粒子粉末に含まれる粒径４５μｍ以下（篩目３２５
ｍｅｓｈ下）の粒子の割合が１０重量％以下であること
が望ましいことがわかった。これは、その割合が１０重
量％を超えると、微粒子による粒子間の摩擦力が大きく
なり、結果として２次粒子粉末の流動性が低下するため
である。

【００９９】さらに、ＢＥＴ法によって得られた２次粒
子粉末の比表面積は０．０８ｍ²／ｇ以下であることが
望ましいことが明らかになった。ＢＥＴ法による比表面
積の値は、粉末の粒径や粒度分布と密接に関係してい
る。この値が０．０８ｍ²／ｇを大きく超える場合に
は、微粒子が比較的多く含まれていることを意味する。
微粒子が多く含まれることは、上述したように２次粒子
粉末の流動性を悪化させることになる。

【０１００】なお、ＢＥＴ法では、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−
Ｅｍｍｅｔ−Ｔｅｌｌｅｒの等温吸着式に基づいて、固
体の表面積が求められる。

【０１０１】また、鉄合金粉末には、通常主成分である
鉄粉末以外に、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、カーボ
ン（Ｃ）などの粒子が添加されたり、圧粉時に合金粉末
が金型に焼付くのを防止するために、ステアリン酸亜鉛
やワックスなどの固形潤滑剤が添加されている。

【０１０２】得られた２次粒子粉末にこれらの固形潤滑
剤を添加した場合と、鉄系１次粒子粉末に同様の固形潤
滑剤を添加した場合とでは、前者の方が後者の方よりも
流動性が向上していることが判明した。

【０１０３】力学的特性粉末の流動性を示す指標は複数ある。中でも、予圧密荷
重を加えた粉体層の引張り強度、剪断強度を測定するこ
とにより、粉末の流動性を測定する方法が広く知られて
いる。粉末の流動性は粒子間同士の相互作用に支配され
る。その粒子間相互作用には付着力と摩擦力の種類があ
る。粉体層の引張り強度が付着力に関係し、剪断力は摩
擦力に関係すると言われている。特に粉体層の引張り強
度が小さいほど付着力は小さく、高流動性であると言え
る。

【０１０４】そこで、図９に示すように、可動セル２２
と固定セル２３とからなる水平二分割式引張り強度測定
セル２１(三協パイオテク株式会社製パウダーベッドテ
スタ)を用いて、粉体層の引張り強度（破断強度）を測
定した。

【０１０５】具体的には、そのセル２１内に鉄合金粉末
を充填し、その鉄合金粉末に予圧密荷重をかけて、空隙
率０．５以上０．７以下の鉄合金粉体層２４を形成す
る。そして、可動セル２２を水平に引張ることによって
その鉄合金粉体層２４が破断する引張り強度を測定す
る。その結果、その引張り強度の値が１００Ｐａ以下で
ある場合に、鉄合金粉末は高い流動性を示すことが判明
した。

【０１０６】また、図１０に示すように、ノッチがそれ
ぞれ設けられた固定板と可動板とからなる平行平板式剪
断強度測定セルを用いて、粉末の流れ関数を求めた。

【０１０７】具体的には、まず、予圧密荷重により空隙
率を０．５以上０．７に調整した粉体層を固定板と可動
板との間に挟み込む。その可動板に上方から荷重σをか
けた状態で、固定板に平行に可動板に剪断力を加える。
そして粉体層に滑りが生じて粉体層が崩壊するときの剪
断力τを求める。これを異なる３つの荷重についてそれ
ぞれ剪断力τを求める。

【０１０８】得られた荷重σと剪断力τの値の組から、
次のＷａｒｒｅｎ−Ｓｐｒｉｎｇの式、（τ／ｃ）ⁿ＝１＋（σ／σ_T） τ：剪断応力、σ：荷重、σ_T：引張り応力、ｃ：粘着
強度、ｎ：剪断指数における粘着強度ｃおよび剪断指数ｎを算出して、破壊
包絡線ＰＹＬ（PowderYield Locus）を求める。そし
て、図１１に示すように、σ−τ座標にこの破壊包絡線
を図示する。

【０１０９】σ−τ座標の原点を通り、破壊包絡線に接
するモール円Ａを求める。モール円Ａとσ軸との交点の
応力の値（Ｆ_c）を求める。この交点における応力は、
単位面積を有する円柱状の粉体を崩壊させるのに必要な
応力に相当し、一軸破壊強度と呼ばれる。

【０１１０】次に、破壊包絡線のＥ点に接するモール円
Ｂとσ軸との交点の応力の値σ₁を求める。この応力σ₁
は、特に最大主応力または最大圧密応力と呼ばれる。な
お、破壊包絡線におけるＥ点は、粉体層の空隙率が変化
せずに粉体層に剪断破壊が生じる点である。

【０１１１】その最大主応力σ₁の値を一軸破壊強度Ｆ_c
の値で割った値を求める。この値は、一般に流れ関数
（Flow Function）と呼ばれる。この流れ関数の値が１
０より大きな場合に、その粉末は流動性が高いことがわ
かっている。

【０１１２】なお、空隙率は粉末の嵩体積中の空隙の割
合をいう。具体的には、粉末の重量を、粉末の真密度と
粉末の嵩体積との積で割った値である充填率を求め、１
からこの充填率の値を差引いた値が空隙率になる。

【０１１３】有機バインダー２次粒子粉末からなる鉄合金粉末は、鉄を主成分とする
鉄系１次粒子粉末同士を、または、鉄を主成分とする鉄
系１次粒子粉末同士とともに非鉄成分の１次粒子粉末
を、それぞれバインダーによって互いに結合させること
によって製造される。その製造方法は、上述したアルミ
ニウム合金粉末の製造方法と同様である。

【０１１４】その２次粒子粉末中の有機バインダーの量
は０．０５重量％以上５重量％以下の範囲にあることが
望ましい。有機バインダーの量が０．０５重量％よりも
少ない場合には、２次粒子粉末の造粒が十分に行なわれ
ないために、微粒な１次粒子粉末が多く残留する。この
ため、２次粒子粉末の流動性は１次粒子粉末の場合に比
べてあまり向上しない。また、２次粒子粉末の結合力が
弱いために２次粒子粉末を搬送する際に細分化してしま
うおそれがある。

【０１１５】一方、有機バインダーの量が５重量％を超
える場合には、圧粉体を成形した後に有機バインダーを
除去する熱処理を行なっても、有機バインダーの成分が
残留することがある。このため、有機バインダー中のカ
ーボン（Ｃ）の存在により、焼結体中にボイドが発生し
て、焼結体の機械的強度が低下するおそれがある。ま
た、有機バインダーの量が５重量％よりも多い場合に
は、２次粒子粉末同士がさらに結合して、粗大な粉末が
形成されるおそれがある。

【０１１６】２次粒子粉末の表面には有機バインダーの
被膜が形成されている。このため、その２次粒子粉末を
金型に充填して圧粉することによって得られる圧粉体を
その金型から抜き出す際に発生する応力を低減すること
ができる。このことにより、通常金型への焼付きを防止
するために添加されるステアリン酸亜鉛やワックスなど
の固形潤滑剤の量を低減することができる。

【０１１７】このような固形潤滑剤は、一般的に微粒で
あることと、その性質から、粉末の流動性を悪化させる
ことがわかっている。したがって、そのような固形潤滑
剤の添加量を抑えることで２次粒子粉末の流動性を向上
することができる。

【０１１８】特に、本２次粒子粉末の場合には、固形潤
滑剤を添加しても２次粒子粉末の流動性が悪化するのを
防止できることが判明した。これは、２次粒子粉末を造
粒することで微粒末が減少し、微粉末と潤滑剤との摩擦
力が低下したことと、有機バインダーと固形潤滑剤との
間に静電気的な引力が作用し、潤滑剤がトラップされる
ためであると推察される。

【０１１９】その有機バインダーとしては、ポリビニル
アルコール、ポリビニルエーテル、ポリエチレンオキサ
イド、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロー
スのうち少なくとも１種類以上の有機化合物を主成分と
したものが望ましい。これらの有機バインダーは水溶性
であり、粘着性が強く、しかも５００℃以下で容易に分
解するため、本２次粒子粉末からなる鉄合金粉末の造粒
に適している。

【０１２０】鉄合金焼結体の製造方法本発明に係る鉄合金焼結体の製造方法では、鉄を主成分
とする鉄系１次粒子粉末同士を、または、鉄を主成分と
する鉄系１次粒子粉末同士とともに非鉄成分の１次粒子
粉末を、それぞれバインダーによって互いに結合させて
２次粒子粉末を製造する。その２次粒子粉末に圧力を加
えて圧粉成形体を作製し、１つの圧粉成形体について特
に圧縮方向の寸法を４ヶ所測定する。そして、その圧粉
成形体を焼結して焼結体を作製する。作製された焼結体
について、対応する４ヶ所の寸法を測定する。

【０１２１】本２次粒子粉末からなる鉄合金粉末を用い
た場合には、焼結体の寸法の標準偏差値を６倍した値
を、圧粉成形体の寸法の標準偏差値を６倍した値で割っ
た値が１．３以下になる。

【０１２２】本２次粒子粉末では、流動性が高いこと
で、２次粒子粉末を金型に充填する際に均一に充填され
て、圧粉成形体内における密度のばらつきや圧粉成形体
間の密度のばらつきが大幅に低減する。

【０１２３】そして、そのような圧粉成形体を焼結する
場合には、密度のばらつきが小さいために収縮挙動がほ
ぼ同じになり、焼結体内の密度のばらつきや焼結体間の
密度のばらつきも低減する。

【０１２４】その結果、焼結体の所定寸法の標準偏差値
を６倍した値を、圧粉成形体の所定寸法の標準偏差値を
６倍した値で割った値が１．３以下になる。

【０１２５】また、上述したように、金型への焼付きを
防止するために添加されるステアリン酸亜鉛やワックス
などの固形潤滑剤は、通常粉末の流動性を悪化させるこ
とがわかっている。

【０１２６】しかしながら、本２次粒子粉末の場合に
は、そのような固形潤滑剤を添加しても、２次粒子粉末
の流動性が悪化するのを防止できることが判明した。そ
の結果、本２次粒子粉末では、固形潤滑剤を添加しても
寸法精度の高い焼結体を製造することができることが確
認された。

【０１２７】さらに、本発明者らは流動性の高い金属粉
末と、寸法精度の高い金属焼結体を発明した。その構成
を以下に示す。

【０１２８】本発明の第５の局面における金属粉末は、
金属を主成分とする１次粒子粉末を、バインダーによっ
て互いに結合させた２次粒子粉末からなる。

【０１２９】好ましくは、バインダーは有機系バインダ
ーである。本発明の第６の局面における金属焼結体は、
金属を主成分とする１次粒子粉末をバインダーによって
互いに結合させた２次粒子粉末からなる圧粉体を焼結し
て得られた金属焼結体である。

【０１３０】次に、金属粉末と金属焼結体の特徴および
作用効果について説明する。金属粉末と金属焼結体アルミニウム合金粉末や鉄合金粉末に限られず、たとえ
ば銅などの他の金属についても、１次粒子粉末をバイン
ダーによって互いに結合させて２次粒子粉末を作製する
ことで、金属粉末の流動性を向上させることができる。
その結果、金型内への充填が均一に行われ、得られた圧
粉成形体を焼結して製造される金属焼結体の寸法精度が
向上する。

【０１３１】

【実施例】まず、アルミニウム合金粉末に関する実施例
について以下に説明する。

【０１３２】実施例１アトマイズ法によって得られた、表１に示す粒子径を有
するアルミニウム合金粉末を１次粒子粉末（出発原料粉
末）として準備した。このアルミニウム合金粉末を円筒
状の転動式流動層造粒装置に充填し、底部から大気を流
し込み、アルミニウム合金粉末を流動層内部で浮遊させ
た状態で、上部からスプレーにより濃度２％のポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を、アルミニウム合金粉
末の重量に対して１０重量％（ＰＶＡの量がアルミニウ
ム合金粉末に対して０．２重量％）噴霧することにより
２次粒子粉末を作製した。

【０１３３】流動層内の温度を７５℃とした。また、バ
インダーとしてのＰＶＡ水溶液の噴霧時間を１５分、乾
燥時間を１０分とした。その他の条件についても、いず
れも本発明が規定する適正範囲を満足する条件の下で２
次粒子粉末を作製した。

【０１３４】得られた２次粒子粉末の流動性および酸素
含有量を測定および分析した。２次粒子粉末の流動性
は、日本工業規格による金属粉の流動度試験方法（ＪＩ
ＳＺ２５０２）に規定される流動性の測定方法に基づ
いて、口径２．６ｍｍφのロート状オリフィス管と口径
４．０ｍｍφのロート状オリフィス管のそれぞれを用い
て、２次粒子粉末２５グラムが流動完了するまでの時間
を測定するとともに、その値を日本工業規格による金属
粉の見掛密度試験方法（ＪＩＳＺ２５０４）に基づ
いて測定した２次粒子粉末の見掛密度（ＡＤ）により換
算した２次粒子粉末２５グラムに相当する２次粒子粉末
体積により除した数値を、流動性の評価指標として用い
た。その結果を同表１に示す。なお、いずれの１次粒子
粉末も、上述した測定方法において流動現象を示さなか
った。

【０１３５】

【表１】

【０１３６】本発明例Ｎｏ．１〜１０においては、本発
明が規定する適正な粒子径を有する１次粒子粉末を出発
原料として用いることにより、得られた２次粒子粉末は
優れた流動性を有し、また、造粒工程および乾燥工程に
おいて顕著な酸化現象は生じていない。

【０１３７】特に、本発明例Ｎｏ．３〜６および９で
は、１次粒子粉末の粒子径が４０〜２００μｍであり、
流動層造粒装置に充填する際に１次粒子粉末が舞うこと
なく容易に搬送することができた。また、この場合に
は、微粒子粉末の含有量が少ないために安価であるとい
った特徴を有するとともに、表１からもわかるように、
２次粒子粉末の流動性がより顕著に改善されていること
がわかる。したがって、粒子径が４０〜２００μｍの１
次粒子粉末を出発原料粉末として用いることがより好ま
しいといえる。

【０１３８】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない比較例Ｎｏ．１１〜１３においては、次のような問
題が生じた。比較例Ｎｏ．１１では、１次粒子粉末の粒
子径が５μｍ未満であり、特に、１μｍを下回る微粒子
粉末が存在するために、造粒工程および乾燥工程におい
て顕著な酸化現象が生じたとともに、得られた２次粒子
粉末は、口径２．６ｍｍφおよび口径４．０ｍｍφのオ
リフィス管による流動性の測定において、流動性を示さ
なかった。

【０１３９】比較例Ｎｏ．１２では、１次粒子粉末の粒
子径が５μｍ未満であるために、造粒工程および乾燥工
程において顕著な酸化現象が生じたとともに、得られた
２次粒子粉末においては、口径２．６ｍｍφのオリフィ
ス管による流動性の測定において流動性を示さず、ま
た、口径４．０ｍｍφのオリフィス管による流動性の測
定において、本発明の規定する適正範囲を満足しないこ
とがわかった。

【０１４０】比較例Ｎｏ．１３では、１次粒子粉末の粒
子径が３００μｍを超えるために、得られた２次粒子粉
末は、口径２．６ｍｍφのオリフィス管による流動性の
測定において流動性を示さず、また、口径４．０ｍｍφ
のオリフィス管による流動性の測定において、本発明の
規定する適正範囲を満足しないことがわかった。

【０１４１】実施例２アトマイズ法によって得られた、最小粒子径７μｍ、最
大粒子径１８０μｍ、平均粒径５７μｍである１次粒子
粉末を出発原料粉末とした。この１次粒子粉末を転動式
流動層造粒装置を用いて、１次粒子粉末に噴霧するＰＶ
Ａ水溶液バインダー（濃度３％）添加量を種々、変更す
ることにより、表２に示す粒子径を有する２次粒子粉末
を作製した。

【０１４２】得られた２次粒子粉末において、粒子径が
５０μｍ以下である２次粒子粉末の含有率（重量基準）
も併せて同表２に示した。そして、２次粒子粉末の流動
性に関して、前述した日本工業規格に基づき、口径２．
６ｍｍφのロート状オリフィス管と口径４．０ｍｍφの
ロート状オリフィス管のそれぞれを用いて、２次粒子粉
末２５グラムが流動完了するまでの時間を測定するとと
もに、その値を前述した日本工業規格に基づいて測定し
た２次粒子粉末の見掛密度（ＡＤ）により換算した２次
粒子粉末２５グラムに相当する２次粒子粉末体積により
除した数値を、流動性の評価指標として用いた。その結
果を同表２に示す。

【０１４３】

【表２】

【０１４４】本発明例Ｎｏ．１〜６においては、本発明
が規定する適正な粒子径を有する２次粒子粉末は優れた
流動性を有していることがわかった。特に、本発明例Ｎ
ｏ．３、４は、２次粒子粉末の粒子径が６０μｍ以上２
５０μｍ以下の範囲内であり、他の例に比べて特に優れ
た流動性を有していることが判明した。したがって、２
次粒子粉末の粒子径は６０μｍ以上２５０μｍ以下であ
ることがより好ましいといえる。

【０１４５】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない比較例Ｎｏ．７〜９においては、次のような問題が
生じた。比較例Ｎｏ．７では、２次粒子粉末の粒子径が
５０μｍ以下である粉末の含有率が２５重量％を超える
ために、２次粒子粉末が良好な流動性を有さなかった。

【０１４６】比較例Ｎｏ．８では、２次粒子粉末の粒子
径が５０μｍ以下である粉末の含有率が２５重量％を超
えるために、２次粒子粉末が良好な流動性を有さなかっ
た。比較例Ｎｏ．９では、２次粒子粉末の粒子径が５０
０μｍを超える粗大粉末であるために、２次粒子粉末が
良好な流動性を有さなかった。

【０１４７】実施例３アトマイズ法によって得られた、最小粒子径８μｍ、最
大粒子径１５０μｍ、平均粒子径４６μｍである１次粒
子粉末を出発原料粉末とした。この１次粒子粉末を転動
式流動層造粒装置を用いて、１次粒子粉末に噴霧するＰ
ＶＡ水溶液バインダー（濃度２％）添加量を種々、変更
することにより、表３に示す形状（円形度、針状比）を
有する２次粒子粉末を作製した。

【０１４８】そして、２次粒子粉末の流動性に関して、
前述した日本工業規格に基づき、口径２．６ｍｍφのロ
ート状オリフィス管と口径４．０ｍｍφのロート状オリ
フィス管のそれぞれを用いて、２次粒子粉末２５グラム
が流動完了するまでの時間を測定するとともに、その値
を前述した日本工業規格に基づいて測定した２次粒子粉
末の見掛密度（ＡＤ）により換算した２次粒子粉末２５
グラムに相当する２次粒子粉末体積により除した数値
を、流動性の評価指標として用いた。その結果を同表３
に示す。なお、円形度および針状比は、図２または図３
において説明したように、次式により算出した。

【０１４９】円形度＝４π×（粒子１個の投影像の面
積）／（粒子１個の投影像の外周の長さ）2 針状比＝粒子１個の投影像における最大径／最大径に交
差する方向の投影像の径

【０１５０】

【表３】

【０１５１】本発明例Ｎｏ．１〜４においては、本発明
が規定する適正な形状（円形度、針状比）を有する２次
粒子粉末は、優れた流動性を有していることがわかっ
た。特に、本発明例Ｎｏ．３、４は円形度が０．８以
上、針状比が１．５以下であり、他の例に比べて、より
優れた流動性を有していることが判明した。

【０１５２】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない比較例Ｎｏ．５〜８においては、次のような問題が
生じた。比較例Ｎｏ．５では、２次粒子粉末の円形度が
０．６未満であるために、２次粒子粉末が良好な流動性
を有さなかった。比較例Ｎｏ．６では、２次粒子粉末の
針状比が２．０を超えるために、２次粒子粉末が良好な
流動性を有さなかった。

【０１５３】比較例Ｎｏ．７では、２次粒子粉末の円形
度が０．６未満であり、かつ、針状比が２．０を超える
ために、２次粒子粉末の著しい流動性の低下を招いた。
比較例Ｎｏ．８では、２次粒子粉末の円形度が０．６未
満であり、かつ、針状比が２．０を超えるために、２次
粒子粉末の著しい流動性の低下を招いた。

【０１５４】実施例４アトマイズ法によって得られた、本発明が規定する適正
な粒子径を有するアルミニウム合金の１次粒子粉末（最
小粒子径６μｍ、最大粒子径２１５μｍ、平均粒子径６
５μｍ）を出発原料粉末とした。この１次粒子粉末を転
動式流動層造粒装置内で有機系バインダー水溶液（バイ
ンダーの濃度２％）を噴霧することにより、１次粒子粉
末を互いに結合させて、表４に示す粒子径を有する２次
粒子粉末を作製した。

【０１５５】なお、１次粒子粉末に対して噴霧するバイ
ンダーの量を種々、変更し、２次粒子粉末を作製した。
得られた２次粒子粉末中のバインダーの含有量、粒子径
および流動性を評価した結果を同表４に示す。２次粒子
粉末の流動性に関しては、前述した日本工業規格に基づ
き、口径２．６ｍｍφのロート状オリフィス管と口径
４．０ｍｍφのロート状オリフィス管とをそれぞれ用い
て、２次粒子粉末２５グラムが流動完了するまでの時間
を測定するとともに、その値を前述した日本工業規格に
基づいて測定した２次粒子粉末の見掛密度（ＡＤ）によ
り換算した２次粒子粉末２５グラムに相当する２次粒子
粉末体積により除した数値を、流動性の評価指標として
用いた。

【０１５６】

【表４】

【０１５７】本発明例Ｎｏ．１〜８においては、本発明
が規定する水溶液の結合用バインダーを使用して作製し
た２次粒子粉末は、適正量のバインダーを含有すること
により、優れた流動性を有していることが判明した。

【０１５８】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない比較例Ｎｏ．９〜１３においては、次のような問題
が生じた。比較例Ｎｏ．９では、バインダーの含有量が
０．０１５重量％と少ないために、粒子径５０μｍ以下
の粉末の含有率が２５％を超えて、その結果、２次粒子
粉末が良好な流動性を有さなかった。比較例Ｎｏ．１０
では、バインダーの含有量が０．０３０重量％と少ない
ために、粒子径が１０μｍ未満となり、その結果、２次
粒子粉末が良好な流動性を有さなかった。

【０１５９】比較例Ｎｏ．１１では、バインダーの含有
量が０．６０重量％と多いために、粒子径が５００μｍ
を超える粗大粉末が形成されて、その結果、２次粒子粉
末が良好な流動性を有さなかった。比較例Ｎｏ．１２で
は、バインダーの含有量が０．０２５重量％と少ないた
めに、粒子径５０μｍ以下の粉末の含有率が２５％を超
えて、その結果、２次粒子粉末が良好な流動性を有さな
かった。

【０１６０】比較例Ｎｏ．１３では、バインダーの含有
量が０．８０重量％と多いために、粒子径が５００μｍ
を超える粗大粉末が形成されて、その結果、２次粒子粉
末が良好な流動性を有さなかった。

【０１６１】実施例５アトマイズ法によって得られた、本発明が規定する適正
な粒子径を有するアルミニウム合金の１次粒子粉末（最
小粒子径７μｍ、最大粒子径１４８μｍ、平均粒子径３
７μｍ）を出発原料粉末とした。また、表５に示すよう
な分解温度を有する有機系バインダーを蒸留水で希釈し
て、濃度３％の有機系バインダー水溶液を準備した。出
発原料粉末を転動式流動層造粒装置（温度７０〜８０℃
に保持）内で浮遊させた状態で、上部よりバインダーを
噴霧することにより、１次粒子粉末を複数個結合させて
２次粒子粉末を作製した。

【０１６２】得られた２次粒子粉末を面圧７ｔ／ｃｍ2
で圧粉固化した後、４００℃に管理した窒素ガス雰囲気
中で１時間加熱保持することにより、圧粉成形体中のバ
インダーを除去することを試みた。そして、その試料か
ら抗折試験片を作製し、曲げ強度を測定した。２次粒子
粉末中のバインダーの含有量、加熱後の圧粉成形体中の
バインダーの量および曲げ強度の測定結果を同表５に示
す。

【０１６３】

【表５】

【０１６４】本発明例Ｎｏ．１〜４においては、本発明
が規定する分解温度を有するバインダーを使用して作製
した２次粒子粉末を用いることにより、それらの圧粉成
形体のバインダーを、４００℃の加熱処理により十分に
分解および除去することができ、残存するバインダーの
量は測定限界以下（＜０．０１％）であることがわかっ
た。また、バインダーを十分に除去することによって
は、圧粉成形体の強度は低下しないことも確認された。
なお、残存するバインダーの量は、ＴＧ−ＭＳ法により
測定した。

【０１６５】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ないバインダーを用いて作製した比較例Ｎｏ．５．６で
は、ともに、バインダーの分解温度が４４０℃と高いた
めに、加熱処理を施した圧粉成形体中にはバインダーが
残存しており、十分にバインダーが除去されていないこ
とがわかった。その結果、２次粒子粉末間における焼結
現象が阻止されて、圧粉成形体の強度が低下した。

【０１６６】実施例６アトマイズ法によって得られた、本発明が規定する適正
な粒子径を有するアルミニウム合金の１次粒子粉末（最
小粒子径７μｍ、最大粒子径１４６μｍ、平均粒子径４
１μｍ）を出発原料粉末とした。この１次粒子粉末を転
動式流動層造粒装置内に充填した後、装置底部から流量
５０リットル／時間の窒素ガスを流入させることによ
り、１次粒子粉末を造粒装置内で浮遊させた状態にし、
上部よりスプレーによりＰＶＡバインダー水溶液を噴霧
することで、１次粒子粉末を互いに結合させて２次粒子
粉末を作製した。

【０１６７】ＰＶＡバインダー水溶液の濃度および流動
層の温度を表６に示す条件とし、得られた２次粒子粉末
の粒子径および酸素含有量の測定結果を同表６に示す。

【０１６８】

【表６】

【０１６９】本発明例Ｎｏ．１〜４においては、本発明
が規定するバインダー濃度および流動層内温度をそれぞ
れ管理して作製した２次粒子粉末は、適正な粒子径を有
し、かつ、顕著な酸化現象を生じることなく良好な粉末
であることが確認された。

【０１７０】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない製造条件を用いて作製した比較例Ｎｏ．５〜８で
は、次のような問題が生じた。比較例Ｎｏ．５では、バ
インダー濃度が０．５重量％と小さいために、１次粒子
粉末同士の結合が十分に進行せず、その結果、適切な粒
子径を有する２次粒子粉末を作製することができなかっ
た。比較例Ｎｏ．６では、流動層内の温度が５０℃と低
いために、粉末の乾燥が不十分となり、造粒および乾燥
過程において２次粒子粉末が酸化した。

【０１７１】比較例Ｎｏ．７では、流動層内の温度が１
２５℃と高いために、バインダーを噴霧している際に、
バインダーがノズル先端で凝固してノズル詰まりが生じ
て、安定してバインダーを噴霧することができなかっ
た。比較例Ｎｏ．８では、バインダー濃度が１０重量％
と大きいために、バインダーの粘性が増加し、スプレー
噴霧時に微細な水滴状のバインダーが形成されず、その
結果、粒子径が５００μｍを超える粗大な２次粒子粉末
が形成された。

【０１７２】実施例７アトマイズ法によって得られた、本発明が規定する適正
な粒子径を有するアルミニウム合金の１次粒子粉末（最
小粒子径６μｍ、最大粒子径９８μｍ、平均粒子径３４
μｍ）を出発原料粉末とした。この１次粒子粉末を転動
式流動層造粒装置内に充填させた後、装置底部から流量
５０リットル／時間の空気を流入させることにより、１
次粒子粉末を装置内で浮遊させた状態にし、装置の上部
からスプレーによりＰＶＡバインダー水溶液を噴霧する
ことで１次粒子粉末を互いに結合させて２次粒子粉末を
作製した。

【０１７３】このとき、バインダー水溶液の濃度および
噴霧量を変えることにより、表７に示すような見掛密度
（ＡＤ）、タップ密度（ＴＤ）を有する２次粒子粉末を
作製した。なお、既に説明したように、ＡＤ値、ＴＤ値
はそれぞれ日本工業規格による金属粉の見掛密度試験方
法（ＪＩＳＺ２５０４）に記載の方法および日本粉
末冶金工業会による金属粉のタップ密度試験方法（ＪＰ
ＭＡＰ０８）に記載の方法に基づいて測定した。ま
た、同表７中の比較例Ｎｏ．７は出発原料粉末（１次粒
子粉末）である。

【０１７４】そして、図５の模式図に示すように、得ら
れた２次粒子粉末１を上部から縦１００ｍｍ×横１００
ｍｍ×深さ５０ｍｍのシューボックス（粉末供給箱）８
に充填し、このシューボックス８を、金型９に形成され
た外径４０ｍｍφ×内径３０ｍｍφのリング状金型フィ
ル１０上で前後に移動させることにより、金型フィル１
０内に２次粒子粉末１を給粉および充填することを試み
た。シューボックス８を前後に移動させる回数（１往復
を１回とする）と粉末充填量の関係を同表７に示す。

【０１７５】

【表７】

【０１７６】本発明例Ｎｏ．１〜４においては、本発明
が規定するＡＤ／ＴＤの値を有する２次粒子粉末が得ら
れ、シューボックスを２〜４回移動させることによりタ
ップ密度に近い充填状態となり、短時間で十分に２次粒
子粉末を金型内に充填できることが確認された。

【０１７７】一方、本発明が規定する適正範囲を満足し
ない比較例Ｎｏ．５〜７では、次のような問題が生じ
た。比較例Ｎｏ．５では、ＡＤ／ＴＤの値が７４．２％
と小さいために、シューボックスの５回の移動ではタッ
プ密度に近い２次粒子粉末の充填を行なうことは困難で
あり、本発明Ｎｏ．１〜４に比べて金型への給粉に時間
が要することがわかった。なお、この場合にはシューボ
ックスの１０回の移動によってようやく所定の充填量を
確保することができた。

【０１７８】比較例Ｎｏ．６では、ＡＤ／ＴＤ値が７
５．０％と小さいために、シューボックスの５回程度の
移動ではタップ密度に近い２次粒子粉末の充填を行なう
ことは困難であり、本発明Ｎｏ．１〜４に比べて金型へ
の給粉に時間が要することが判明した。なおこの場合に
は、シューボックスの１０回の移動によってようやく所
定の充填量を確保することができた。

【０１７９】比較例Ｎｏ．７では、金型に充填する粉末
が原料粉末であるために難流動性であり、かつ、ＡＤ／
ＴＤの値が７０．１％と小さいために、シューボックス
の５回程度の移動ではタップ密度に近い粉末充填を行な
うことは困難であり、所定の充填量を確保するために１
０回程度シューボックスを移動させなければならないこ
とがわかった。

【０１８０】実施例８アトマイズ法によって得られた、本発明が規定する適正
な粒子径を有するアルミニウム合金の１次粒子粉末（最
小粒子径６μｍ、最大粒子径１７５μｍ、平均粒子径５
８μｍ）を出発原料粉末とした。転動式流動層造粒装置
内で、この１次粒子粉末にＰＶＡバインダー水溶液を噴
霧することにより、１次粒子粉末を互いに結合させた２
次粒子粉末を作製した。得られた２次粒子粉末の外観に
ついて、走査型電子顕微鏡 (ＳＥＭ）により観察した写
真を図６に示す。

【０１８１】図６に示された２次粒子粉末は、１次粒子
粉末１ｋｇに対して濃度２％のＰＶＡ水溶液を１５０ｇ
噴霧（バインダー量０．３重量％）させて得られた２次
粒子粉末である。この２次粒子粉末では、平均粒子径２
２１μｍ、最大粒子径３４０μｍ、最小粒子径５２μｍ
となり、本発明が規定する流動性を満足することが確認
された。また、いずれの２次粒子粉末も、擬似球形状を
呈していることが確認された。

【０１８２】一方、比較のために、１次粒子粉末１ｋｇ
に対して濃度４％のＰＶＡ水溶液を２５０ｇ噴霧（バイ
ンダー量１．０重量％）させて得られた２次粒子粉末の
外観ＳＥＭ写真を図７に示す。この２次粒子粉末では、
平均粒子径３４０μｍ、最大粒子径３２７μｍ、最小粒
子径１４３μｍとなり、本発明が規定する適正な粒子径
の範囲や流動性を満足しないことが確認された。また、
バインダーの量が多すぎるために、２次粒子粉末同士が
さらに結合（２次結合現象) した粗大な粒子が形成され
ていることが確認された。

【０１８３】また、比較のために、１次粒子粉末１ｋｇ
に対して濃度１０％のＰＶＡ水溶液を１００ｇ噴霧（バ
インダー量１．０重量％）させて得られた２次粒子粉末
の外観ＳＥＭ写真を図８に示す。この２次粒子粉末で
は、バインダーの濃度が１０％と大きいために、平均粒
子径４４１μｍ、最大粒子径６８５μｍ、最小粒子径１
５２μｍとなり、本発明が規定する適正な粒子径の範囲
や流動性を満足しないことが確認された。

【０１８４】次に、鉄合金粉末に関する実施例について
以下に説明する。実施例９アトマイズ法によって得られた、表８に示す平均粒径を
有する鉄合金粉末（鉄系１次粒子粉末および非鉄金属成
分の１次粒子粉末）を準備した。その鉄合金粉末を転動
式流動層造粒装置に装填した。その転動式流動層造粒装
置の底部から所定温度の大気を送り込み、鉄合金粉末を
流動層内部で浮遊させた状態で、上部に取付けたノズル
から、濃度５％のポリビニルアルコール（以下「ＰＶ
Ａ」と記す）水溶液を吹き付けた。ＰＶＡの固形分が鉄
合金粉末の２重量％となるように調整した。流動層内部
の温度を約６０℃に保った。ＰＶＡを吹き付けた後、同
じ流動層内部で約１５分間程度の乾燥を行ない、２次粒
子粉末を作製した。

【０１８５】得られた２次粒子粉末を、寸法約１５０ｍ
ｍ×１５０ｍｍ×高さ７５ｍｍのシューボックス（粉末
供給用）内に充填した。そのシューボックスを前後方向
に運動させて、外径４５ｍｍφ×内径３５ｍｍφの金型
フィル内に２次粒子粉末を供給した。シューボックスの
往復回数を３回とした。２次粒子粉末を供給した後に圧
粉し圧粉体を作製した。連続して２０個の圧粉体を作製
した。

【０１８６】圧粉体の圧縮方向の厚さを１つの圧粉体に
つき４ヶ所測定した。その測定値から標準偏差を算出
し、その標準偏差値（σ）の６倍の値（６σ）を寸法精
度とした。次に、圧粉体を焼成して焼結体を作製した。
圧粉体と同様に、得られた焼結体の厚さを１つの焼結体
につき４ヶ所測定し、同様に寸法精度６σを算出した。

【０１８７】２次粒子粉末の流動性を、前述したよう
に、三協パイオテク株式会社製のパウダーベッドテスタ
を用いて評価した。まず、２次粒子粉末の流れ関数を、
平行平板式剪断強度測定セルを用いて評価した。その手
順を簡単に説明する。予め所定の空隙率０．５〜０．７
になるように、予圧密荷重を粉体層に加える。３水準の
垂直荷重をその粉体層に加え剪断試験を行なう。剪断試
験における垂直荷重（σ）と剪断応力（τ）をグラフ上
にプロットし、破壊包絡線を求める。(図１１を参照) 次に、σ−τ座標の原点を通り、破壊包絡線に接する限
界モール円Ａを求める。この限界モール円Ａとσ軸との
交点の応力、すなわち、一軸破壊応力または一軸破壊強
度Ｆ_cを求める。破壊包絡線のＥ点に接するモール円Ｂ
とσ軸との交点の応力、すなわち、最大圧密応力σ₁を
求める。その最大圧密応力σ₁を一軸破壊応力Ｆ_cで割
る。その値が粉体の流れ関数（Ｆ.Ｆ）になる。この値
が１０以上の場合に高流動性と判断される。

【０１８８】次に、２次粒子粉末の引張り強度を、水平
二分割式引張り強度測定セルを用いて評価した。その手
順を簡単に説明する。剪断試験の場合と同様に、所定の
空隙率０．５〜０．７になるように予圧密荷重を粉体層
に加える。つぎに、可動セルに水平方向に引張り応力を
加える。その粉体層が崩壊するときの荷重を読取り、引
張り強度を算出する。

【０１８９】また、２次粒子粉末に含まれる粒径４５μ
ｍ以下の粒子の重量割合を、篩分け法によって評価し
た。

【０１９０】２次粒子粉末の比表面積を、ＢＥＴ法によ
るガス吸着方法によって測定した。結果を表８に示す。

【０１９１】

【表８】

【０１９２】表８の発明例（Ｎｏ．１〜４）に示すよう
に、鉄系１次粒子粉末の平均粒径が２０μｍ以上１００
μｍ以下の範囲にある場合に得られる２次粒子粉末の流
れ関数（Ｆ.Ｆ）が１０以上となり、高流動性を示すこ
とがわかった。

【０１９３】また、発明例（Ｎｏ．５、６）に示すよう
に、鉄系１次粒子粉末同士とともに、非鉄成分としての
カーボン（Ｃ）または銅（Ｃｕ）の１次粒子粉末を結合
させた２次粒子粉末の場合にも、２次粒子粉末の流れ関
数（Ｆ.Ｆ）は１０以上となり、高流動性を示すことが
わかった。

【０１９４】このような高流動性を示す２次粒子粉末の
特徴として、平均粒径は５０μｍ以上であり、平均粒径
が４５μｍ以下の粒子の割合は１０重量％以下であっ
た。

【０１９５】２次粒子粉末の平均粒径が２００μｍを超
えると、成形性が悪化するために好ましくない。したが
って、２次粒子粉末の平均粒径は、５０μｍ以上２００
μｍ以下の範囲であることが好ましい。この２次粒子粉
末を用いて圧粉体を作製するとともに、その圧粉体を焼
成して焼結体を作製した。

【０１９６】焼結体の所定の寸法精度を圧粉体の所定の
寸法精度で割った値（焼結体の寸法精度／圧粉体の寸法
精度）が１．３以下となり、焼結体の寸法精度のばらつ
きを小さく抑えることができることが判明した。これ
は、高流動性を有する２次粒子粉末が金型内に均一に充
填され、均一な密度の圧粉体が得られたためであると考
えられる。

【０１９７】一方、鉄系１次粒子粉末の流動性を評価し
た結果を、比較例（Ｎｏ．７〜１０）に示した。それぞ
れに示されるように、鉄系１次粒子粉末では、粒径４５
μｍ以下の微粒子の割合が高く、また、比表面積の値も
大きいために、流動性が低いことがわかる。

【０１９８】また、この鉄系１次粒子粉末を用いて成形
した圧粉体と焼結体についてそれぞれ寸法精度を評価し
たところ、焼結体の寸法精度を圧粉体の寸法精度で割っ
た値が１．３よりも大きくなり、焼結体の寸法精度が悪
化していることが判明した。

【０１９９】さらに、平均粒径が適正範囲にない２次粒
子粉末の場合を比較例（Ｎｏ．１１、１２）に挙げた。
この場合、鉄系１次粒子粉末の平均粒径以外は、発明例
（Ｎｏ．１）の場合と同様の手法により２次粒子粉末を
作製した。鉄系１次粒子粉末の平均粒径が１８μｍの場
合には、得られる２次粒子粉末の平均粒径が３０μｍで
あり、平均粒径４５μｍ以下の粒子の割合が７０重量％
になった。その結果、流れ関数（Ｆ.Ｆ）は３．４とな
り、流動性が低いことが判明した。

【０２００】一方、鉄系１次粒子粉末の平均粒径が１０
０μｍを超える場合には、２次粒子粉末の平均粒径が２
００μｍより大きくなり、流動性は比較的高いが、高い
成形密度を得ることが困難になるという問題が生じた。

【０２０１】また、比表面積の値（ＢＥＴ値）は０．０
８ｍ²／ｇ以下である場合に２次粒子粉末は高流動性を
示すことがわかった。さらに、２次粒子粉末の引張り強
度と一軸破壊強度を求めたところ、引張り強度は１００
Ｐａ以下、一軸破壊強度は３００Ｐａ以下である場合
に、流れ関数（Ｆ．Ｆ）が適正範囲にあることが判明し
た。

【０２０２】実施例１０実施例９に準じた手順により、鉄系１次粒子粉末から２
次粒子粉末を作製した。作製した２次粒子粉末に、表９
に示すような組成割合にて、カーボン（Ｃ）、銅（Ｃ
ｕ）粉末、または固形潤滑剤として、パラフィンワック
スまたはステアリン酸亜鉛粉末を添加した。この２次粒
子粉末をＶ型混合ミキサにて約３０分間混合して、混合
粉末を作製した。

【０２０３】得られた混合粉末を圧粉して圧粉体を作製
した。その圧粉体を焼結して焼結体を作製した。実施例
９に準じた手順により、圧粉体と焼結体のそれぞれの所
定の寸法精度を評価した。また、２次粒子粉末の流れ関
数（Ｆ．Ｆ）、引張り強度および一軸破壊強度を測定し
た。その結果を表９に示す。

【０２０４】

【表９】

【０２０５】２次粒子粉末に、カーボンや銅などの金属
粉末、パラフィンワックスやステアリン酸亜鉛などの非
金属粉末を添加した混合粉末の場合でも、焼結体の寸法
精度の劣化は小さいことが判明した。

【０２０６】また、その混合粉末の流れ関数（Ｆ．Ｆ）
は１０以上であり、高流動性を示すことが判明した。し
たがって、得られた２次粒子粉末は、混合粉末として実
用的に使用する際にも有効であることがわかった。

【０２０７】さらに、得られた混合粉末をＳＥＭにより
観察したところ、添加された固形潤滑剤の多くが、２次
粒子粉末の表面に付着していることが明らかとなった。

【０２０８】比較例（Ｎｏ．５）では、鉄系１次粒子粉
末にカーボン粉末０．８重量％、パラフィンワックス粉
末０．７重量％を添加し作製した混合粉末の流動性を評
価した。その結果、流れ関数（Ｆ．Ｆ）の値は６．３で
あり、この１次粒子粉末を用いて作製した焼結体では、
寸法精度が大きく低下することがわかった。

【０２０９】また、ＳＥＭによる観察により、この比較
例（Ｎｏ．５）の場合には、鉄合金粉末と固形潤滑剤が
単独に存在していることがわかった。

【０２１０】このことにより、２次粒子粉末の高流動性
は、鉄合金の微粒子が減少したことと、固形潤滑剤が２
次粒子粉末の表面に付着し、単独に存在している固形潤
滑剤が減少したことによるものと考えられる。

【０２１１】そして、流動性の高い２次粒子混合粉末が
作製されて、２次粒子混合粉末が金型内に均一に充填さ
れる結果、焼結体の寸法精度が向上すると考えられる。

【０２１２】実施例１１実施例９に準じた手順により、鉄系１次粒子粉末から２
次粒子粉末を作製した。この際、有機バインダーの種類
とその添加量を表１０に示すように調整した。得られた
２次粒子粉末について、実施例９および１０と同様に、
流れ関数(Ｆ.Ｆ)、引張り強度、一軸破壊強度、４５μ
ｍ以下の粒子の割合および所定の寸法精度を評価した。
その結果を表１０に示す。

【０２１３】

【表１０】

【０２１４】発明例（Ｎｏ．１〜３）では、ＰＶＡの量
を２次粒子粉末の重量に対して０．０５〜５重量％の範
囲内で変化させた。ＰＶＡの量がこの範囲にある場合に
は、２次粒子粉末の流れ関数（Ｆ．Ｆ）が１０を超え、
流動性は良好であることがわかった。

【０２１５】２次粒子粉末について、引張り強度および
一軸破壊強度を評価した。また、得られた２次粒子粉末
を用いて圧粉体を成形し、さらにこれを焼結して焼結体
を作製した。そして、圧粉体と焼結体の所定の寸法精度
を評価した。その結果、いずれの値も所定の範囲内の値
を満足していることがわかった。

【０２１６】さらに、この評価においては、鉄系１次粒
子粉末として平均粒径が７４μｍのものを用いたが、平
均粒径が２０μｍ以上１００μｍ以下の鉄系１次粒子粉
末を用いた場合にも、ＰＶＡの量が０．０５〜５重量％
の範囲にあれば、同様の結果が得られることがわかっ
た。

【０２１７】また、発明例（Ｎｏ．４〜７）では、有機
バインダーとしてポリビニルエーテル、ポリエチレンオ
キサイド、メチルセルロース、カルボキシルメチルセル
ロースをそれぞれ使用した。そして、それぞれの有機バ
インダーの量が１．０重量％となるように２次粒子粉末
を作製した。これらの発明例の場合にも、ＰＶＡを用い
た場合と同様の結果が得られ、上記したこれらの有機バ
インダーもバインダーとして有効であることがわかっ
た。

【０２１８】一方、有機バインダーの量が適正範囲にな
い場合についても評価した。その結果を比較例（Ｎｏ．
８〜１１）に示す。有機バインダーの濃度が０．０２重
量％の場合には、結合力が小さいために、２次粒子粉末
の粒径は大きくならず、流動性を向上することができな
いことがわかった。

【０２１９】また、有機バインダーの濃度が低い場合に
は、２次粒子粉末のハンドリングの際に、２次粒子粉末
が砕けやすくなる傾向があるので好ましくないことがわ
かった。一方、有機バインダーの濃度が５重量％を超え
ると、２次粒子粉末の粒径が大きくなりすぎて成形性が
悪化することがわかった。

【０２２０】実施例１２平均粒径が７５μｍの鉄系１次粒子粉末を用意した。そ
の鉄系１次粒子粉末を、実施例９と同様の方法で処理す
ることにより、平均粒径が９２μｍの２次粒子粉末を作
製した。有機バインダーとしてＰＶＡを用い、その量を
２重量％とした。得られた２次粒子粉末に、さらに０．
８重量％のカーボン粉末と０．８重量％のステアリン酸
亜鉛粉末を添加混合し、混合粉末を作製した。

【０２２１】次に、作製した２次粒子粉末または２次粒
子混合粉末を、シューボックス内に充填するとともに、
充填した混合粉末を所定の金型フィル内に供給した。こ
の際、シューボックスの往復回数を３回とした。金型フ
ィル内に供給した後、２次粒子粉末または２次粒子混合
粉末を加圧し、圧粉体を作製した。連続して２０個の圧
粉体を作製した。そのうち、偶数番目の圧粉体の重量と
そのばらつきを評価した。さらに、その圧粉体を焼成
し、焼結体と圧粉体の所定の寸法精度をそれぞれ比較し
た。結果を表１１に示す。

【０２２２】

【表１１】

【０２２３】一方、比較のために比較例（Ｎｏ．３、
４）として、鉄系１次粒子粉末および鉄系１次粒子粉末
に０．８重量％のカーボン粉末と０．８重量％のステア
リン酸亜鉛を添加した混合粉末についても同様の評価を
行なった。

【０２２４】発明例(Ｎｏ．１、２)および比較例(Ｎ
ｏ．３、４)に示すように、２次粒子粉末および２次粒
子混合粉末を用いた場合には、圧粉体の重量のばらつき
が相対的に小さくなっていることがわかった。また、２
次粒子粉末または２次粒子混合粉末を用いた場合の方が
鉄系１次粒子粉末または鉄系１次粒子混合粉末を用いた
場合よりも、焼結体の寸法精度を向上することができる
ことがわかった。すなわち、２次粒子粉末の高流動性に
より、金型内に均一に充填される結果、焼結体の寸法精
度が向上することが確認された。

【０２２５】粉末の連続供給においては、圧粉体の重量
のばらつきは、粉末として２次粒子粉末を用いた場合の
方が、鉄系１次粒子粉末を用いた場合よりも低く抑える
ことができた。これは、２次粒子粉末の方が鉄系１次粒
子粉末の場合よりも流動性が高いことによるものと考え
られる。

【０２２６】実施例１３アトマイズ法によって得られた、鉄系１次粒子粉末を出
発原料粉末として、この鉄系１次粒子粉末にＰＶＡバイ
ンダー水溶液を噴霧することにより、鉄系１次粒子粉末
を互いに結合させた２次粒子粉末を作製した。得られた
２次粒子粉末の外観について、走査型電子顕微鏡 (ＳＥ
Ｍ）により観察した。

【０２２７】まず、発明例に係る２次粒子粉末の外観を
図１２に示す。図１２に示された２次粒子粉末は、ＰＶ
Ａの含有量が１．０重量％の２次粒子粉末である。この
２次粒子粉末では、本発明が規定する適正な粒子径の範
囲や流動性を満足し、この２次粒子粉末を圧粉焼結して
得られる焼結体の所望の寸法精度が向上することが確認
された。

【０２２８】一方、比較例として、ＰＶＡの含有量が
０．０２重量％と６重量％の２次粒子粉末の外観を図１
３、１４にそれぞれ示す。図１３または図１４に示され
た２次粒子粉末では、本発明が規定する適正な粒子径の
範囲や流動性を満足せず、所望の寸法精度の高い焼結体
を製造することができないことがわかった。

【０２２９】特に、図１４に示された２次粒子粉末で
は、ＰＶＡの量が多すぎるために、２次粒子粉末同士が
さらに結合（２次結合現象) した粗大な粒子が形成され
ていることが確認された。

【０２３０】なお、１次粒子粉末をバインダーによって
互いに結合させることにより流動性に優れた２次粒子粉
末を作製する考え方は、上記各実施例において説明した
アルミニウム合金粉末や鉄合金粉末に限られず、たとえ
ば銅などの他の金属粉末についても同様に適用すること
ができる。そして、そのような金属粉末を圧粉し焼結す
ることで、寸法精度の高い金属焼結体を得ることができ
る。

【０２３１】今回開示された実施例は全ての点で例示で
あって、制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ
び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０２３２】

【発明の効果】本発明に係るアルミニウム合金の２次粒
子粉末を用いることにより、２次粒子粉末の流動性およ
び金型への充填性が改善されて、たとえば、トロコイド
曲線、インボリュート曲線、ハイポサイクロイド曲線の
いずれかを基調とした歯形形状を内周部または外周部に
有する内接ロータセットを高い寸法精度で創製すること
ができる。その結果、機械加工費の削減による経済性の
改善や、ロータの歯形部間のチップクリアランスの削減
によるポンプ性能の向上といった効果が得られて、他の
駆動系部品や動弁系部品においても同様の効果を得るこ
とが期待できる。

【０２３３】また、本発明に係る鉄合金粉末の２次粒子
粉末を用いることにより、２次粒子粉末の流動性および
金型への充填性が改善されて、寸法精度の高い鉄合金焼
結体からなる機械部品等を製造することができる。その
結果、焼結体に付加的に機械加工を施す必要がなくな
り、機械部品等の製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る２次粒子粉末の断面構
造を示す模式図である。

【図２】本発明の実施例に係る２次粒子粉末の円形度
を示す図である。

【図３】本発明の実施例に係る２次粒子粉末の針状比
を示す図である。

【図４】本発明の実施例に係る２次粒子粉末の製造工
程を示す図である。

【図５】本発明の実施例に係る２次粒子粉末を金型内
に充填する際の様子を示す一断面図である。

【図６】本発明の実施例８に係る２次粒子粉末の外観
ＳＥＭ写真である。

【図７】同実施例において、比較のための１つの２次
粒子粉末の外観ＳＥＭ写真である。

【図８】同実施例において、比較のための他の２次粒
子粉末の外観ＳＥＭ写真である。

【図９】本発明の実施例９において、２次粒子粉末の
引張り強度を測定するための水平２分割式引張り強度測
定セルの断面模式図である。

【図１０】同実施例において、２次粒子粉末の流れ関
数を測定するための平行平板式剪断強度測定セルの断面
模式図である。

【図１１】同実施例において、２次粒子粉末の流れ関
数を求めるための破壊包絡線とモール円を示す図であ
る。

【図１２】本発明の実施例１３に係る２次粒子粉末の
外観ＳＥＭ写真である。

【図１３】同実施例において、比較のための２次粒子
粉末の外観ＳＥＭ写真である。

【図１４】同実施例において、比較のための他の２次
粒子粉末の外観ＳＥＭ写真である。

【図１５】アトマイズ法によって得られるアルミニウ
ムの１次粒子粉末の外観模式図である。

【図１６】従来のアルミニウム２次粒子粉末の製造工
程を示す図である。

【図１７】従来の２次粒子粉末の断面構造を示す模式
図である。

【符号の説明】

１２次粒子粉末、１ａ投影像、２１次粒子粉末、
３バインダー、４流動層、５ガス、６ノズル、７
バインダー水溶液、８シューボックス、９金型、
１０金型フィル、２１水平２分割式強度測定セル、
２２可動セル、２３固定セル、２４粉体層、２５
平行平板式剪断強度測定セル、２６可動板、２７固
定板、Ａ、Ｂモール円。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムを主成分とする１次粒子粉
末を、バインダーによって互いに結合させた２次粒子粉
末からなる、アルミニウム合金粉末。
【請求項２】アルミニウムを主成分とする１次粒子粉
末を、互いに結合させた２次粒子粉末からなるアルミニ
ウム合金粉末であって、前記２次粒子粉末は、前記２次粒子粉末を投影すること
によって得られる投影像において、次の式、針状比＝粒子１個の投影像における最大径／最大径に直
交する方向の投影像の径によって与えられる針状比の平
均値が２．０以下である、アルミニウム合金粉末。
【請求項３】前記１次粒子粉末は、アトマイズ法によ
って得られた急冷凝固粉末である、請求項１また２に記
載のアルミニウム合金粉末。
【請求項４】前記２次粒子粉末の粒子径は１０μｍ以
上５００μｍ以下である、請求項１または２に記載のア
ルミニウム合金粉末。
【請求項５】前記１次粒子粉末の粒子径は５μｍ以上
３００μｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載
のアルミニウム合金粉末。
【請求項６】前記２次粒子粉末のうち、５０μｍ以上
の粒子径を有する２次粒子粉末は、前記２次粒子粉末全
体の２５重量％以下である、請求項１または２に記載の
アルミニウム合金粉末。
【請求項７】日本工業規格による金属粉の流動度試験
方法（ＪＩＳＺ２５０２）に基づいて、口径２．６ｍ
ｍφのロート状オリフィス管により測定した前記２次粒
子粉末の流動性が４．０秒／ｃｍ³以下である、請求項
１または２に記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項８】日本工業規格による金属粉の流動度試験
方法（ＪＩＳＺ２５０２）に基づいて、口径４．０ｍ
ｍφのロート状オリフィス管により測定した前記２次粒
子粉末の流動性が２．５秒／ｃｍ³ 以下である、請求項
１または２に記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項９】日本工業規格による金属粉の見掛密度試
験方法（ＪＩＳＺ２５０４）に基づいて測定した前記
２次粒子粉末の見掛密度は、日本粉末冶金工業会による
金属粉のタップ密度試験方法（ＪＰＭＡＰ０８）に
基づいて測定した前記２次粒子粉末のタップ密度の８０
％以上１００％以下である、請求項１または２に記載の
アルミニウム合金粉末。
【請求項１０】前記２次粒子粉末を投影することによ
って得られる投影像において、次の式、円形度＝４π×（粒子１個の投影像の面積）／（粒子１
個の投影像の外周長さ）2 によって与えられる円形度の平均値が０．６以上であ
る、請求項１または２に記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項１１】前記２次粒子粉末を投影することによ
って得られる投影像において、次の式、針状比＝粒子１個の投影像における最大径／最大径に直
交する方向の投影像の径によって与えられる針状比の平均値が２．０以下であ
る、請求項１記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項１２】前記バインダーは有機系バインダーで
ある、請求項１記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項１３】前記２次粒子粉末中の前記有機系バイ
ンダーの量は０．０５重量％以上０．５重量％以下であ
る、請求項１２記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項１４】前記有機系バインダーの分解温度は４
００℃以下である、請求項１２記載のアルミニウム合金
粉末。
【請求項１５】前記有機系バインダーは、ポリビニル
アルコール、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシメ
チルセルロースおよびヒドロキシエチルセルロースから
なる群から選ばれるいずれかの有機化合物を主成分とす
る、請求項１２記載のアルミニウム合金粉末。
【請求項１６】アルミニウムを主成分とした粒子径５
μｍ以上３００μｍ以下の１次粒子粉末を、有機系バイ
ンダーの水溶液を介して互いに結合させて２次粒子粉末
を作製する造粒工程と、前記２次粒子粉末中に含まれる水分を除去するための乾
燥工程とを備えた、アルミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項１７】前記１次粒子粉末は、アトマイズ法に
よって得られた急冷凝固粉末である、請求項１６記載の
アルミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項１８】前記造粒工程は、前記１次粒子粉末
を、流動層内に浮遊させるとともに、浮遊している前記
１次粒子粉末に有機系バインダーの水溶液を噴霧するこ
とを含む、請求項１６記載のアルミニウム合金粉末の製
造方法。
【請求項１９】前記乾燥工程は、前記２次粒子粉末を
前記流動層内で乾燥させることを含む、請求項１８記載
のアルミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項２０】前記乾燥工程は、前記流動層内に所定
温度のガスを導入することを含む、請求項１８記載のア
ルミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項２１】前記乾燥工程における、前記流動層内
の温度は６０℃以上１２０℃以下であり、より好ましく
は７０℃以上９０℃以下である、請求項１９記載のアル
ミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項２２】前記造粒工程における前記有機系バイ
ンダーの水溶液の濃度は１％以上８％以下である、請求
項１６記載のアルミニウム合金粉末の製造方法。
【請求項２３】鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同
士を、または、鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同士
とともに非鉄成分の１次粒子粉末を、それぞれバインダ
ーによって互いに結合させた２次粒子粉末からなる、鉄
合金粉末。
【請求項２４】前記鉄系１次粒子粉末の平均粒子径は
２０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記２次粒子粉末
の平均粒子径は５０μｍ以上２００μｍ以下である、請
求項２３記載の鉄合金粉末。
【請求項２５】前記２次粒子粉末のうち、４５μｍ以
下の粒子径を有する２次粒子粉末は、前記２次粒子粉末
全体の１０重量％以下である、請求項２３記載の鉄合金
粉末。
【請求項２６】ベット等温吸着式より得られる前記２
次粒子粉末の表面積の値が０．０８ｍ²／ｇ以下であ
る、請求項２３記載の鉄合金粉末。
【請求項２７】前記２次粒子粉末の表面はバインダー
によって覆われている、請求項２３記載の鉄合金粉末。
【請求項２８】前記バインダーは有機バインダーであ
る、請求項２７記載の鉄合金粉末。
【請求項２９】前記２次粒子粉末中の前記有機バイン
ダーの量は０．０５重量％以上５重量％以下である、請
求項２８記載の鉄合金粉末。
【請求項３０】前記有機バインダーは、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルエーテル、ポリエチレンオキサイ
ド、メチルセルロースおよびカルボキシルメチルセルロ
ースからなる群から選ばれるいずれかの有機化合物を主
成分とする、請求項２８記載の鉄合金粉末。
【請求項３１】可動セルと固定セルとからなる水平２
分割式引張り強度測定用セルを用いて、セル内に鉄合金
粉末を充填し、その鉄合金粉末に上方から所定の荷重を
加えて空隙率が０．５以上０．７以下の鉄合金粉体層を
形成し、可動セルを水平方向に引張ることによって前記鉄合金粉
体層が破断する引張り破断強度を求め、その引張り破断強度が１００Ｐａ以下である、請求項２
３記載の鉄合金粉末。
【請求項３２】それぞれノッチが設けられた固定板と
可動板とからなる平行平板式せん断強度測定セルを用い
て、その固定板と可動板との間に鉄合金粉末を挟み込
み、その鉄合金粉末に上方から圧力を加えて空隙率が
０．５以上０．７以下である鉄合金粉体層を形成し、所定の荷重のもとで固定板と平行に可動板を引張ること
によって鉄合金粉末がせん断するせん断応力を求め、その荷重とせん断応力との関係を示す破壊包絡線から得
られる１軸破壊強度が３００Ｐａ以下である、請求項２
３記載の鉄合金粉末。
【請求項３３】前記破壊包絡線に接するモール円から
得られる最大主応力の値を前記１軸破壊強度の値で割っ
た比の値が１０以上である、請求項３２記載の鉄合金粉
末。
【請求項３４】鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同
士を、または、鉄を主成分とする鉄系１次粒子粉末同士
とともに非鉄成分の１次粒子粉末を、それぞれバインダ
ーによって互いに結合させて２次粒子粉末を作製する造
粒工程と、前記２次粒子粉末を圧粉して圧粉成形体を作製する工程
と、前記圧粉成形体の所定の寸法を測定する工程と、前記圧粉成形体を焼結して焼結体を作製する工程と前記
圧粉成形体の所定の寸法に対応する前記焼結体の所定の
寸法を測定する工程とを備え、前記焼結体の前記所定の寸法の標準偏差の６倍の値を、
前記圧粉成形体の前記所定の寸法の標準偏差の６倍の値
で割った値が１．３以下になる、鉄合金焼結体の製造方
法。
【請求項３５】前記２次粒子粉末を作製する造粒工程
と、前記圧粉成形体を作製する工程との間に、前記２次
粒子粉末に潤滑剤を添加する工程を含む、請求項３４記
載の鉄合金焼結体の製造方法。
【請求項３６】金属を主成分とする１次粒子粉末を、
バインダーによって互いに結合させた２次粒子粉末から
なる、金属粉末。
【請求項３７】前記バインダーは有機系バインダーで
ある、請求項３６記載の金属粉末。
【請求項３８】金属を主成分とする１次粒子粉末をバ
インダーによって互いに結合させた２次粒子粉末からな
る圧粉体を焼結して得られた金属焼結体。