JP2001524605A - 冶金粉末組成物用の滑剤 - Google Patents

冶金粉末組成物用の滑剤

Info

Publication number
JP2001524605A
JP2001524605A JP2000523028A JP2000523028A JP2001524605A JP 2001524605 A JP2001524605 A JP 2001524605A JP 2000523028 A JP2000523028 A JP 2000523028A JP 2000523028 A JP2000523028 A JP 2000523028A JP 2001524605 A JP2001524605 A JP 2001524605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
lubricant
metal powder
powder composition
iron
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.)
Abandoned
Application number
JP2000523028A
Other languages
English (en)
Inventor
ストルストロム、ヘルゲ
ビダルソン、ヒルマル
Original Assignee
ホガナス アクチボラゲット
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 ホガナス アクチボラゲット filed Critical ホガナス アクチボラゲット
Publication of JP2001524605A publication Critical patent/JP2001524605A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

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
    • 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
    • B22F3/02Compacting 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

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は鉄系冶金粉末組成物の熱間圧縮処理用滑剤に関する。滑剤の50〜100重量%が、5,000〜50,000の数平均分子量Mnを有する芳香族のまたは一部芳香族のポリエステルである。本発明は、さらに、上記の滑剤を含む金属粉末組成物、その滑剤を使用することによる焼結製品の製造法、および冶金粉末の熱間圧縮処理におけるその滑剤の使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、鉄系冶金粉末組成物用の滑剤、および同滑剤を含む金属粉末組成物
に関する。本発明は、さらに、同滑剤を使用することによる焼結製品の製造法、
および金属粉末組成物中での同滑剤の熱間圧縮処理(warm compaction)におけ る使用に関する。本発明による滑剤を使用することにより、高い湿態強度(gree
n strength)を得ることができる。
【0002】 産業界では、金属粉末組成物を圧縮し、そして焼結することにより製造された
金属製品が、次第に広く使用されるようになってきている。色々な形状と厚さを
持つ多数の異なる製品が製造されているが、これらの製品に付けられる品質要件
は、製造されるそれら金属製品が高密度を持つと共に、高強度も有するというこ
とである。
【0003】 金属の圧縮処理では、色々な標準温度範囲が用いられる。冷間および熱間の両
プレス処理では滑剤の使用が必要とされる。
【0004】 室温より高い温度での圧縮処理に明らかな利点があり、室温より低い温度で行
われる圧縮処理より高い密度と高い強度を持つ製品が生成する。
【0005】 冷間圧縮処理で使用される滑剤は、そのほとんどが限られた温度範囲でしか有
効ではないように思われ、それ故、高温圧縮処理では使用することができない。
効果のない滑剤は、圧縮処理用工具上の摩耗をかなり増加させる。
【0006】 工具上の摩耗の程度は、工具材料の硬度、印加圧力、および圧縮体が突き出さ
れるときのその圧縮体と工具の壁との間の摩擦等、各種の因子によって影響され
る。後者の因子が使用される滑剤に強く関連している。
【0007】 突出力は圧縮体を工具から突き出すのに要する力である。高い突出力は圧縮処
理用工具上の摩耗を増加させるだけでなく、圧縮体を損傷させることもあるので
、この力を小さくすることが好ましい。
【0008】 しかし、滑剤の使用は圧縮処理に於いて諸問題を生み出す可能性があり、従っ
て滑剤は実施される圧縮処理の種類に良く合っていることが重要である。
【0009】 満足できるように成し遂げるためには、滑剤を粉末組成物の孔構造から外に出
し、それを圧縮体と工具との間の空間に入り込ませるべきであって、それにより
圧縮処理用工具の壁は滑り易くなる。圧縮処理用工具の壁のこのような潤滑によ
って、突出力が低下せしめられる。
【0010】 滑剤が圧縮体から出なければならないもう1つの理由は、もし出なければ、焼
結後に圧縮体に孔ができることである。大きな孔が製品の動的強度特性に悪影響
を及ぼすことは周知である。
【0011】 本発明による新規な滑剤の1つの目的は、高湿態強度、高湿態密度を有する圧
縮製品を製造するのを可能にすると共に、滑剤を金属粉末と組み合わせることに
より高焼結密度と低突出力を有する焼結製品を製造するのを可能にすることであ
る。圧縮体が圧縮処理用工具から突き出されるときかなりの応力に付されるので
、また製品は圧縮処理と焼結処理との間の取扱中に亀裂を生ずることなく、さも
なければ損傷を受けることなくその一体性を保持していなければならないので、
高い湿態強度を有することは重要なことである。これは薄い成形品の場合に特に
重要なことである。
【0012】 本発明による滑剤は、例えば二官能性のアルコールと酸とのエステル化縮合反
応によって形成される重合体であるポリエステルを含んでいる。ポリエステルは
樹脂および熱可塑性プラスチックとして入手でき、そして使用される酸単量体の
種類に主として依存して、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルとにさらに
分けられる。芳香族ポリエステルは通常非吸湿性であるが、脂肪族ポリエステル
は水分に対して芳香族ポリエステルより敏感であることが知られている。ポリエ
ステルは、さらに、その重合体主鎖中に二重結合が存在するかどうかに依存して
、飽和ポリエステルと不飽和ポリエステルとに分類することができる。飽和ポリ
エステルは相対的に非反応性であるが、不飽和ポリエステルは、スチレン類、ジ
アリルフタレート類等々のような他の単量体との共重合によって樹脂として適し
たものになる。
【0013】 本発明によるポリエステルは、5,000〜50,000の数平均分子量Mn
を有する、芳香族のまたは一部芳香族の飽和ポリエステルであって、滑剤の50
〜100重量%、好ましくは60〜100重量%、最も好ましくは70〜100
重量%がこのポリエステルから構成される。本発明による滑剤は、このポリエス
テルに加えて、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、および/またはエチ
レンビス−ステアルアミドのようなアミドワックスタイプの滑剤のような、他の
PM−滑剤を含んでいることもできる。本発明による1つの好ましい滑剤は、0
〜30重量%のステアリン酸亜鉛、0〜30重量%のステアリン酸リチウムおよ
び/または0〜30重量%のアミドワックスタイプの滑剤を含み、残りがポリエ
ステルであるものである。
【0014】 上記のポリエステルはアルキレンフタレートの重合体または共重合体であるの
が好ましく、この場合アルキレンフタレートはC2〜C8−アルキレンフタレート
であって、これによりこのポリエステルは、好ましく100℃より高い融点ピー
ク温度を有するようになる。
【0015】 このポリエステルはポリ(アルキレンテレフタレート)またはポリ(アルキレ
ンイソフタレート)であるのが最も好ましい。
【0016】 本発明は、さらに、金属粉末と本発明による滑剤とを含む金属粉末組成物に関
する。この金属粉末組成物は熱間圧縮処理に使用することができる。
【0017】 本発明によるこの金属粉末組成物は、0.1〜2重量%の本発明による滑剤、
0.005〜3重量%の結合剤、0〜0.5重量%の可塑剤、0.01〜3重量
%の黒鉛、0〜2重量%の熱可塑性樹脂、0〜15重量%、好ましくは0〜7重
量%の合金化用元素、0〜2重量%の加工助剤および0〜2重量%の硬質相を含
んで成り、残りが本質的に純粋な鉄の粉末、一部予備合金化された鉄粉末、およ
び予備合金化鉄粉末より成る群から選ばれる鉄粉末である。
【0018】 本発明の滑剤は、本発明による金属粉末組成物の総量基準で、その金属粉末組
成物の0.2〜0.8重量%を構成しているのが好ましい。本発明による滑剤が
少量で使用可能であることは、本発明の特に有利な特長である。それが密度の大
きい圧縮体および焼結製品をコスト上効果的に得るのを可能にするからである。
【0019】 本発明の説明および前記特許請求の範囲で用いられている「一部芳香族の」な
る表現は、得られるポリエステルの温度依存性/溶融挙動(レオロジー)を改良
するために、芳香族ジカルボン酸の一部が脂肪族ジカルボン酸で置換されている
ポリエステルを包含するものである。
【0020】 本発明の説明および前記特許請求の範囲で用いられている「金属粉末」なる表
現は、普通の不純物を約1.0重量%より多くは含まない、好ましくは約0.5
重量%より多くは含まない鉄粉末から本質的に構成される鉄系粉末を包含するも
のである。このような高度に圧縮可能な冶金グレードの鉄粉末の例は、ニュー・
ジャージー州(New Jersey)、リバートン(Riverton)のホエガナエス社(Hoeg
anaes)から入手できる、純粋な鉄粉末のアンカースチール(ANCORSTEEL)10 00シリーズ、例えば1000、1000Bおよび1000C、並びにスエーデ
ン(Sweeden)、ホガナスAB社(Hoganas AB)から入手できる同様の粉末であ る。例えば、アンカースチール1000鉄粉末は、篩No.325(米国篩シリ
ーズ)より小さい粒子が約22重量%であり、そして篩No.100より大きい
粒子が約10重量%であり、残りがこれら2つの大きさの間にある(痕跡量が篩
No.60より大きい)典型的な篩分布を有する。このアンカースチール100
0粉末は約2.85〜3.00g/cm3、典型的には2.94g/cm3の見掛
け密度を有する。本発明で使用することができる他の鉄粉末は、ホエガナエス社
のアンカー(ANCHOR)MH−100粉末のような典型的なスポンジ鉄の粉末であ
る。
【0021】 本発明の鉄系粉末は、また、1種または2種以上の合金化用元素で予備合金化
された、若しくは同元素で拡散結合された、または同元素と混合された鉄、好ま
しくは実質的に純粋な鉄も包含することができる。それら鉄粒子と組み合わせる
ことができる合金化用元素の例に、限定される訳ではないが、モリブデン;マン
ガン;マグネシウム;クロム;ケイ素;銅;ニッケル;金;バナジウム;コロン
ビウム(ニオブ);黒鉛;リン;アルミニウム;銅とスズまたはリンとの二成分
系合金;マンガン、クロム、ホウ素、リンまたはケイ素のフェロアロイ;炭素と
、鉄、バナジウム、マンガン、クロムおよびケイ素の内の2種または3種との低
溶融性三成分系または四成分系共融混合物;タングステンまたはケイ素の炭化物
;窒化ケイ素;酸化アルミニウム;およびマンガンまたはモリブデンの硫化物;
並びにそれらの組み合わせがある。典型的には、これらの合金化用元素は、一般
に、約7重量%までの量で、さらに好ましくは約0.25〜約5重量%、最も好
ましくは約0.25〜約4重量%の量で鉄粉末と、好ましくは実質的に純粋な鉄
の粉末と組み合わされるが、ステンレス鋼を製造するための用途のようなある種
特定の特殊な用途では、それら合金化用元素は鉄粉末と合金化用元素とに対して
約7〜約15重量%の量で存在していることができる。
【0022】 鉄系粉末は、かくして、合金化用粉末の形態をしている合金化用元素と混合状
態にある鉄粒子を包含することができる。本明細書で使用されている「合金化用
粉末」なる用語は、鉄粒子と物理的にブレンドされた任意の前記粒状元素または
同化合物を意味するが、これは、その粒状元素または同化合物が最終的に鉄粉末
と合金を形成しているか否かに関わらない。合金化用元素の粒子は、一般に、約
100ミクロン未満、好ましくは約75ミクロン未満、さらに好ましくは約30
ミクロン未満の重量平均粒度を有する。合金化用粉末が鉄粉末から粉立ちまたは
凝離を起こすのを防ぐために、結合剤を鉄粉末と合金化用粉末との混合物に含め
るのが好ましい。一般に使用される結合剤の例に、共にエングストローム(Engs
trom)に付与された米国特許第4,483,905号および同第4,676,8
31号明細書、並びにセメル(Semel)に付与された米国特許第4,834,8 00号明細書に記載されるものがある。これら全ての米国特許の全体をここに引
用することによって、それらを本明細書に取込む。
【0023】 鉄系粉末は、さらに、合金化用元素の1種または2種以上により予備合金化さ
れている鉄の形をしていることができる。この予備合金化粉末は、鉄と所望とさ
れる合金化用元素との溶融物を調製し、次にその溶融物を噴霧することによって
製造することができる。この溶融物の噴霧により霧化された液滴は、凝固すると
粉末を形成する。組み込まれる合金化用元素または元素類の量は、最終金属成形
品で所望とされる性質に依存する。そのような合金化用元素を含む予備合金化鉄
粉末は、ホエガナエス社(Hoeganaes Corp.)からそのアンカースチール粉末系 列の一部として入手することができる。
【0024】 鉄系粉末の更なる例は拡散結合された鉄系粉末で、これは上記の合金化用元素
が粒子外表面に拡散結合されている実質的に純粋な鉄の粒子を含むものである。
商業的に入手できるこのような粉末に、ホエガナエス社から入手できる、約1.
8%のニッケル、約0.55%のモリブデンおよび約1.6%の銅を含むディス
タロイ(DISTALOY)4600A拡散結合粉末、およびホエガナエス社から入手で
きる、約4.05%のニッケル、約0.55%のモリブデンおよび約1.6%の
銅を含むディスタロイ4800A拡散結合粉末がある。同様のグレードの粉末が
スエーデンのホガナスAB社からも入手できる。
【0025】 1つの好ましい鉄系粉末は、モリブデン(Mo)で予備合金化された鉄からでき
ているものである。この粉末は、約0.5〜約2.5重量%のMoを含んでいる実
質的に純粋な鉄の溶融物を噴霧することにより製造される。このような粉末の1
例はホエガナエス社のアンカースチール85HP鋼粉末で、これはMoを約0.8
5重量%、マンガン、クロム、ケイ素、銅、ニッケル、モリブデンまたはアルミ
ニウムのような他の物質を合計で約0.4重量%未満、および炭素を約0.02
重量%未満含んでいる。このような粉末のもう1つの例はホエガナエス社のアン
カースチール4600V鋼粉末で、これは約0.5〜0.6重量%のモリブデン
、約1.5〜2.0重量%のニッケル、約0.1〜0.25重量%のマンガンお
よび約0.02重量%未満の炭素を含んでいる。
【0026】 本発明で用いることができるもう1つの予備合金化鉄系粉末は、コーストン(
Causton)に付与された、「鉄合金の独特な予備合金化粉末を含む鋼粉末混合物 」と題される米国特許第5,108,93号明細書に開示されているものである
。この米国特許の全体を本明細書に取込む。この鋼粉末組成物は、一方が0.5
〜2.5重量%のモリブデンを含む鉄の予備合金であり、他方が炭素、および少
なくとも約25重量%の、クロム、マンガン、バナジウムおよびコロンビウムよ
り成る群から選ばれる少なくとも1種の元素から成る遷移金属元素成分を含む鉄
の予備合金である、2種の異なる予備合金化鉄系粉末の混合物である。この混合
物はその鋼粉末組成物に少なくとも約0.05重量%の上記遷移金属元素成分を
与える割合で存在している。このような粉末の1例はホエガナエス社のアンカー
スチール41AB鋼粉末として市販されているもので、これは約0.85重量%
のモリブデン、約1重量%のニッケル、約0.9重量%のマンガン、約0.75
重量%のクロムおよび約0.5重量%の炭素を含んでいる。
【0027】 本発明の実施において有用な他の鉄系粉末は強磁性体粉末である。その1例は
、少量のリンで予備合金化されている鉄の粉末と混合状態にある実質的に純粋な
鉄粉末の組成物である。
【0028】 本発明の実施において有用な更なる鉄系粉末は、ルッツ(Rutz)等に付与され
た米国特許第5,198,137号明細書に記載される熱可塑性材料で、実質的
に均一なコーティングを与えるように被覆された鉄粒子である。この米国特許の
全体を本明細書に取込む。各粒子は、その鉄コア粒子の回りを取り囲む実質的に
均一なコーティングを有しているのが好ましい。被覆されている鉄粒子に対して
約0.001〜15重量%のコーティングを与えるのに十分な熱可塑性材料が施
される。その熱可塑性材料は、被覆粒子に対して、一般的には少なくとも0.2
重量%、好ましくは約0.4〜2重量%、さらに好ましくは約0.6〜0.9重
量%の量で存在する。約10,000〜50,000の範囲の重量平均分子量を
有する、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネートまたは
ポリフェニレンエーテルのような熱可塑性樹脂が好ましい。他の高分子材料被覆
鉄系粉末に、ルッツ等に付与された米国特許第5,063,011号明細書に記
載されるリン酸鉄の内側コーティングを含むものがある。この米国特許の全体を
本明細書に取込む。
【0029】 純粋な鉄、予備合金化鉄、拡散結合鉄または熱可塑性樹脂被覆鉄の粒子は、1
μm以下程度の小さい重量平均粒度または約850〜1000μmまでの同粒度
を有することができるが、上記粒子は、一般的には、約10〜500μmの範囲
の重量平均粒度を有する。最大数平均粒度が約350μmまで、好ましくは50
〜150μmであるものが好ましい。
【0030】 本発明による金属粉末および滑剤に加えて、本発明の金属粉末組成物は、前記
のとおり、結合剤、加工助剤および硬質相より成る群から選ばれる1種または2
種以上の添加剤も含んでいることができる。
【0031】 結合剤は、本発明の粉末組成物に、米国特許第4,834,800号明細書(
ここに引用することによってそれを本明細書に取込む)に記載される方法に従っ
て加えることができ、またそれは、金属粉末組成物に、その鉄粉末と合金化用粉
末との重量に基づいて約0.005〜3重量%、好ましくは約0.05〜1.5
重量%、さらに好ましくは約0.1〜1重量%の量でブレンドすることができ、
そしてそれは、例えばセルロースエステル樹脂、1〜4個の炭素原子をアルキル
基中に含むヒドロキシアルキルセルロース樹脂、または熱可塑性のフェノール樹
脂より成ることができる。
【0032】 米国特許第5,368,630号明細書に記載される結合剤は、水に溶けるか
または溶けない、いずれかの高分子樹脂材料であるが、この樹脂は水に溶けない
方が好ましい。この樹脂はその本来の液体状態か、溶媒に溶解された状態のいず
れかで、鉄系粉末および合金化用粉末を取り巻いてフィルムを形成する能力を有
しているのが好ましい。この結合剤樹脂は、それが昇温圧縮処理プロセスに悪影
響を及ぼさないように選ばれることが重要である。好ましい結合剤に、約30,
000〜70,000の数平均分子量(Mw)を有する酢酸セルロース、約10
,000〜100,000のMwを有する酢酸・酪酸セルロース(セルロース
アセテート ブチレート)、約10,000〜100,000のMwを有する酢
酸・プロピオン酸セルロースおよびそれらの混合物がある。Mwが約10,00
0〜80,000である高分子量熱可塑性フェノール樹脂、アルキル部分が1〜
4個の炭素原子を有する、Mwが約50,000〜1,200,000であるヒ
ドロキシアルキルセルロース樹脂およびそれらの混合物も有用である。もう1つ
の好ましい結合剤はポリビニルピロリドンで、これはPEG、グリセロールおよび そのエステル、有機二酸のエステル、ソルビトール、リン酸エステル、セルロー
スエステル、アリールスルホンアミド−ホルムアルデヒド樹脂、および米国特許
第5,432,223号明細書に開示される長鎖アルコールのような可塑剤と併
用されるのが好ましい。
【0033】 本発明の金属粉末組成物中で使用される加工助剤は、タルク、苦土カンラン石
、硫化マンガン、硫黄、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、テルル、セレン、二フ
ッ化バリウムおよび二フッ化カルシウムより成ることができるが、これらは別々
にまたは組み合わせのいずれかで使用される。
【0034】 本発明の金属粉末組成物中で使用される硬質相は、タングステン、バナジウム
、チタン、ニオブ、クロム、モリブデン、タンタルおよびジルコニウムの炭化物
;アルミニウム、チタン、バナジウム、モリブデンおよびクロムの窒化物;Al2O 3 、B4C並びに各種のセラミック材料より成ることができる。
【0035】 従来の技術の助けをかりて、金属粉末と滑剤粒子とが混合されて実質的に均一
な粉末組成物とされる。
【0036】 本発明による滑剤は、固体粒子の形態で金属粉末組成物に加えられるのが好ま
しい。滑剤の平均粒度は色々な値を取ることができるが、3〜100μmの範囲
にあるのが好ましい。
【0037】 粒度が大きすぎると、滑剤が金属粉末組成物の孔構造から圧縮処理中に出るの
が困難になり、そうなると滑剤は焼結後に大きな孔を生じさせことがあり、結果
として強度的性質が損なわれた圧縮体がもたらされる。
【0038】 滑剤が、ポリエステルに加えて、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウムお
よび/またはアミドワックスタイプの滑剤も含んでいる場合、その滑剤組成物の
成分は別々にまたは単一相滑剤として加えることができる。本発明の説明で用い
られている「単一相滑剤」なる表現は、異なる成分が、均一な滑剤粒子を造るた
めに一緒に溶融されており、その成分が実質的全て各滑剤粒子中に存在している
滑剤組成物を包含するものである。
【0039】 本発明は、さらに、次の工程、即ち: a)金属粉末と、本発明による滑剤と、そして場合によっては添加剤とを混合
して金属粉末組成物となす工程、 b)その金属粉末組成物を所定の温度まで予熱する工程、 c)その加熱された金属粉末組成物を、予熱された工具の中で圧縮して圧縮体
となす工程、および d)その圧縮体を焼結する工程 が含まれている、焼結製品の製造法に関する。
【0040】 工程b)の金属粉末組成物は前記ポリエステルの融点ピーク温度より低い温度
まで予熱されるのが好ましく、また上記工具は、工程c)の前に、そのポリエス
テルの融点ピーク温度またはそのピーク温度より低い温度まで予熱されるのが好
ましい。上記の金属粉末組成物は90〜130℃の温度まで予熱され、そして上
記の工具は110〜140℃の温度まで予熱されるのが最も好ましい。上記の圧
縮体は1100〜1250℃の温度で15〜60分間焼結されるのが好ましい。
【0041】 本発明による熱間圧縮処理において、金属粉末組成物は、上記のとおり、予熱
された圧縮処理用工具に供給される前に予熱されるのが好ましい。金属粉末組成
物のこのような予熱処理では、その滑剤が軟化または溶融しないことが重要であ
る。軟化または溶融は、その粉末組成物の圧縮処理用工具への充填時にその組成
物の取り扱いを困難にし、それがまた密度が不均一で、かつ成形品重量の再現性
が乏しい圧縮体をもたらすことになろう。
【0042】 本発明が有効で、かつ高い湿態密度を、更には高い湿態強度を有する製品をも
たらすことを例証するために、ここに2、3のテストについて説明する。
【0043】テスト1 下記の表1は、多数の滑剤を、粉末温度(℃)、工具温度(℃)、圧縮圧力(
Comp.Press、MPa)、湿態密度(GD、g/cm2)および突出力(Ej.F、N/mm2)を示 すことによって説明するものである。
【0044】 金属粉末組成物は、次の成分: ホガナスAB社が市販するディスタロイ(登録商標)AB、 黒鉛0.3重量%、 表1による滑剤0.6重量% を含んでいた。
【0045】 上記の金属粉末組成物はロダイジュ(Lodige)ミキサー中で混合された。
【0046】
【表1】
【0047】 WCE 34は本発明による滑剤であって、約10,000〜20,000の数平均
分子量Mnを有し、融点ピーク温度が150〜160℃の範囲、溶融粘度が70
0Ps(160℃、荷重2.16kg、方法ISO 1133)、そしてTgが10℃である
、テレフタル酸を最も代表的な酸として含む一部芳香族のポリエステルである。
【0048】 WCS 4は本発明による滑剤であって、20,000の数平均分子量Mnを有し 、そしてそれはポリ(ヘキシレンテレフタレート)である。
【0049】 WCS 4 + H-WAXは本発明による滑剤であって、75重量%の上記WCS 4と25重
量%のH-WAXとの混合物である。H-WAXはエチレンビス−ステアルアミドワックス
である。
【0050】 WCS 5は本発明による滑剤であって、40,000の数平均分子量Mnを有し 、そしてそれはポリ(ヘキシレンテレフタレート)である。
【0051】 滑剤 X1はPCT/SE95/00636による滑剤であって、重量平均分子量Mwが18, 000であるアミドタイプのオリゴマーより本質的に成る。この滑剤は本発明の
範囲外のものである。
【0052】 湿態密度はISO 3927 1985により測定され、また突出力はホガナス法(Hoganas
Method)404により測定された。
【0053】 表1から明白なように、滑剤X1によるよりも本発明による滑剤でより高い湿態
密度を得ることができるが、一方突出力は色々で、ある場合には滑剤X1によるよ
りも低く、またある場合には滑剤X1によるよりも高いが、依然として許容範囲内
である。
【0054】 滑剤X1を含む材料と比較して、本発明による滑剤と混合された材料は圧縮後に
滑剤X1の場合に匹敵する湿態密度(GD)と突出力(Ej.F)を与える。かくして、
本発明による滑剤は滑剤X1と同等に良好な滑剤を構成する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄系冶金粉末組成物の熱間圧縮処理用滑剤にして、該滑剤の
    50〜100重量%が5,000〜50,000の数平均分子量Mnを有する、
    芳香族のまたは一部芳香族のポリエステルであることを特徴とする上記の滑剤。
  2. 【請求項2】 前記滑剤が、40重量%までの、ステアリン酸亜鉛、ステア
    リン酸リチウム、および/またはアミドワックスタイプの滑剤のような、1種ま
    たは2種以上の、従来のPM−滑剤をさらに含んでいることを特徴とする、請求
    項1記載の滑剤。
  3. 【請求項3】 前記滑剤が、0〜30重量%のステアリン酸亜鉛、0〜30
    重量%のステアリン酸リチウムおよび/または0〜30重量%のアミドワックス
    タイプの滑剤を含み、残りが前記ポリエステルであることを特徴とする、請求項
    2記載の滑剤。
  4. 【請求項4】 前記ポリエステルがアルキレンフタレートの重合体または共
    重合体であり、ここでアルキレンフタレートはC2〜C8−アルキレンフタレート
    であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の滑剤。
  5. 【請求項5】 前記ポリエステルが100℃より高い融点ピーク温度を有し
    ていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の滑剤。
  6. 【請求項6】 金属粉末と滑剤とを含む熱間圧縮処理用金属粉末組成物にし
    て、該金属粉末組成物が0.1〜2重量%の請求項1〜5のいずれか1項に記載
    の滑剤、0.005〜3重量%の結合剤、0〜0.5重量%の可塑剤、0.01
    〜3重量%の黒鉛、0〜2重量%の熱可塑性樹脂、0〜15重量%、好ましくは
    0〜7重量%の合金化用元素、0〜2重量%の加工助剤および0〜2重量%の硬
    質相を含んで成り、残りが本質的に純粋な鉄の粉末、一部予備合金化鉄粉末、お
    よび予備合金化鉄粉末より成る群から選ばれる鉄粉末であることを特徴とする、
    上記の金属粉末組成物。
  7. 【請求項7】 前記滑剤が前記組成物の0.2〜0.8重量%を構成してい
    ることを特徴とする、請求項6で請求される金属粉末組成物。
  8. 【請求項8】 焼結製品の製造法にして、次の: a)請求項6または7による金属粉末組成物を混合し、 b)該金属粉末組成物を所定の温度まで予熱し、 c)該加熱金属粉末組成物を予熱された工具の中で圧縮して圧縮体となし、そ
    して d)該圧縮体を焼結する 工程を含んで成る上記の方法。
  9. 【請求項9】 工程b)の金属粉末組成物を前記ポリエステルの融点ピーク
    温度より低い温度まで予熱することを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記金属粉末組成物を90〜130℃の温度まで予熱する
    ことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記工具を、工程c)の前に、前記ポリエステルの融点ピ
    ーク温度または該ピーク温度より低い温度まで加熱することを特徴とする、請求
    項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記工具を110〜140℃の温度まで予熱することを特
    徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記圧縮体を1100〜1250℃の温度で15〜60分
    間焼結することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 請求項1〜5のいずれか1項による滑剤の、鉄系冶金粉末
    の熱間圧縮処理における使用。
JP2000523028A 1997-12-02 1998-12-01 冶金粉末組成物用の滑剤 Abandoned JP2001524605A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9704494-5 1997-12-02
SE9704494A SE9704494D0 (sv) 1997-12-02 1997-12-02 Lubricant for metallurgical powder compositions
PCT/SE1998/002179 WO1999028067A1 (en) 1997-12-02 1998-12-01 Lubricant for metallurgical powder compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001524605A true JP2001524605A (ja) 2001-12-04

Family

ID=20409238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000523028A Abandoned JP2001524605A (ja) 1997-12-02 1998-12-01 冶金粉末組成物用の滑剤

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6375709B1 (ja)
EP (1) EP1042089B1 (ja)
JP (1) JP2001524605A (ja)
KR (1) KR100566070B1 (ja)
CN (1) CN1101736C (ja)
AT (1) ATE252432T1 (ja)
AU (1) AU1517099A (ja)
BR (1) BR9814724A (ja)
CA (1) CA2305187A1 (ja)
DE (1) DE69819204T2 (ja)
ES (1) ES2205585T3 (ja)
RU (1) RU2216432C2 (ja)
SE (1) SE9704494D0 (ja)
TW (1) TW495549B (ja)
WO (1) WO1999028067A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9815114B2 (en) 2013-03-13 2017-11-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Powder for molding, lubricant-concentrated powder and method for producing metal member

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6280683B1 (en) * 1997-10-21 2001-08-28 Hoeganaes Corporation Metallurgical compositions containing binding agent/lubricant and process for preparing same
SE9903231D0 (sv) * 1999-09-09 1999-09-09 Hoeganaes Ab Powder composition
ES2270884T3 (es) * 1999-12-14 2007-04-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Metodo de formacion de un cuerpo verde de polvo.
DE19960991C1 (de) * 1999-12-17 2001-03-22 Clariant Gmbh Formmasse zur Herstellung pulvermetallischer oder keramischer Erzeugnisse
US6376585B1 (en) * 2000-06-26 2002-04-23 Apex Advanced Technologies, Llc Binder system and method for particulate material with debind rate control additive
JP2003303711A (ja) * 2001-03-27 2003-10-24 Jfe Steel Kk 鉄基粉末およびこれを用いた圧粉磁心ならびに鉄基粉末の製造方法
EP1270708B1 (en) * 2001-06-13 2005-10-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Pressurizing forming process and pressurized-and-formed member
SE0103398D0 (sv) * 2001-10-12 2001-10-12 Hoeganaes Ab Lubricant powder for powder metallurgy
US7153594B2 (en) * 2002-12-23 2006-12-26 Höganäs Ab Iron-based powder
UA95096C2 (uk) * 2005-12-30 2011-07-11 Хеганес Аб Порошкова металургійна композиція на основі заліза, композиційне мастило на її основі та спосіб його виробництва
US8911662B2 (en) * 2006-12-29 2014-12-16 Hoganas Ab Powder, method of manufacturing a component and component
ES2620444T3 (es) * 2008-11-26 2017-06-28 Höganäs Ab (Publ) Lubricante para composiciones metalúrgicas en polvo
CN101445891B (zh) * 2008-12-15 2010-11-10 无锡吉泉五金机械有限公司 汽车空调用导向瓦及其制备方法
JP5604981B2 (ja) 2009-05-28 2014-10-15 Jfeスチール株式会社 粉末冶金用鉄基混合粉末
JP5663974B2 (ja) * 2009-06-26 2015-02-04 Jfeスチール株式会社 粉末冶金用鉄基混合粉末
DE102010015558B4 (de) * 2010-04-16 2013-06-27 Prospective Concepts Ag Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern, Verbundkörper sowie Verwendung des Verbundkörpers
CN102019223A (zh) * 2010-10-28 2011-04-20 北京理工大学 一种用于跳汰选矿的跳汰介质小球及其制备方法
JP6445858B2 (ja) 2014-12-12 2018-12-26 住友電工焼結合金株式会社 焼結部品の製造方法、及びドリル
DE102014226094A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh Presshilfsmittel für die Pulvermetallurgie
CN105251990A (zh) * 2015-11-14 2016-01-20 华文蔚 一种铁基粉末冶金组合物及其制备方法
US11351603B2 (en) * 2018-09-26 2022-06-07 Jfe Steel Corporation Mixed powder for powder metallurgy and lubricant for powder metallurgy
KR102130490B1 (ko) * 2018-12-18 2020-07-06 주식회사 엔이피 자동차 조향장치에 사용되는 철계금속부품 제조방법
KR102432708B1 (ko) * 2020-03-25 2022-08-18 아오메탈주식회사 몰리브덴-동 소결 합금의 제조방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE427434B (sv) 1980-03-06 1983-04-11 Hoeganaes Ab Jernbaserad pulverblandning med tillsats mot avblandning och/eller damning
SE438275B (sv) 1983-09-09 1985-04-15 Hoeganaes Ab Avblandningsfri jernbaserad pulverblandning
JPS6221753A (ja) * 1985-07-17 1987-01-30 三井化学株式会社 成形体製造用組成物
US4834800A (en) * 1986-10-15 1989-05-30 Hoeganaes Corporation Iron-based powder mixtures
JP2505429B2 (ja) * 1986-10-17 1996-06-12 ポリプラスチックス 株式会社 射出成型用組成物
US5198137A (en) 1989-06-12 1993-03-30 Hoeganaes Corporation Thermoplastic coated magnetic powder compositions and methods of making same
US5063011A (en) 1989-06-12 1991-11-05 Hoeganaes Corporation Doubly-coated iron particles
US5108493A (en) 1991-05-03 1992-04-28 Hoeganaes Corporation Steel powder admixture having distinct prealloyed powder of iron alloys
DE4129952C2 (de) * 1991-09-10 1995-02-09 Bayer Ag Formmassen zur Herstellung von anorganischen Sinterformteilen sowie Verfahren zur Herstellung von anorganischen Sinterformteilen
US5256185A (en) * 1992-07-17 1993-10-26 Hoeganaes Corporation Method for preparing binder-treated metallurgical powders containing an organic lubricant
US5368630A (en) 1993-04-13 1994-11-29 Hoeganaes Corporation Metal powder compositions containing binding agents for elevated temperature compaction
DK76893D0 (ja) 1993-06-28 1993-06-28 Novo Nordisk As
US5432223A (en) 1994-08-16 1995-07-11 National Research Council Of Canada Segregation-free metallurgical blends containing a modified PVP binder
US5714567A (en) * 1996-02-15 1998-02-03 Council Of Scientific & Ind. Research Process for the preparation of aromatic polyesters
US5767426A (en) * 1997-03-14 1998-06-16 Hoeganaes Corp. Ferromagnetic powder compositions formulated with thermoplastic materials and fluoric resins and compacted articles made from the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9815114B2 (en) 2013-03-13 2017-11-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Powder for molding, lubricant-concentrated powder and method for producing metal member

Also Published As

Publication number Publication date
RU2216432C2 (ru) 2003-11-20
WO1999028067A1 (en) 1999-06-10
DE69819204T2 (de) 2004-04-15
CN1101736C (zh) 2003-02-19
ES2205585T3 (es) 2004-05-01
KR20010052113A (ko) 2001-06-25
EP1042089A1 (en) 2000-10-11
SE9704494D0 (sv) 1997-12-02
US6375709B1 (en) 2002-04-23
CN1279630A (zh) 2001-01-10
AU1517099A (en) 1999-06-16
CA2305187A1 (en) 1999-06-10
TW495549B (en) 2002-07-21
BR9814724A (pt) 2000-10-03
EP1042089B1 (en) 2003-10-22
DE69819204D1 (de) 2003-11-27
ATE252432T1 (de) 2003-11-15
KR100566070B1 (ko) 2006-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001524605A (ja) 冶金粉末組成物用の滑剤
JP4698659B2 (ja) 冶金粉末組成物のための潤滑剤
KR100337569B1 (ko) 금속분말조성물및이를사용하여소결제품을제조하는방법
EP0781180B1 (en) Improved iron-based powder compositions containing green strength enhancing lubricants
US5782954A (en) Iron-based metallurgical compositions containing flow agents and methods for using same
US6682579B2 (en) Metal-based powder compositions containing silicon carbide as an alloying powder
CA2150753C (en) Segregation-free metallurgical blends containing a modified pvp binder
US6573225B1 (en) Amide wax lubricant for warm compaction of an iron-based powder composition
US6316393B1 (en) Modified lubricated ferrous powder compositions for cold and warm pressing applications
JP2002506486A (ja) 焼結製品の製法及び焼結製品用金属粉組成物
MXPA00005433A (en) Lubricant for metallurgical powder compositions
MXPA00002178A (en) Lubricant for metallurgical powder composition
MXPA96006079A (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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051121

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20061012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20061012