JP2004052051A - Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact - Google Patents

Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact Download PDF

Info

Publication number
JP2004052051A
JP2004052051A JP2002212298A JP2002212298A JP2004052051A JP 2004052051 A JP2004052051 A JP 2004052051A JP 2002212298 A JP2002212298 A JP 2002212298A JP 2002212298 A JP2002212298 A JP 2002212298A JP 2004052051 A JP2004052051 A JP 2004052051A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
atomized powder
powder
sintering
sintered body
density
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.)
Pending
Application number
JP2002212298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Shiina
椎名 好弘
Shoji Hachiga
八賀 祥司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JUKI AIZU PRECISION KK
Juki Corp
Original Assignee
JUKI AIZU PRECISION KK
Juki Corp
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 JUKI AIZU PRECISION KK, Juki Corp filed Critical JUKI AIZU PRECISION KK
Priority to JP2002212298A priority Critical patent/JP2004052051A/en
Publication of JP2004052051A publication Critical patent/JP2004052051A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a high-density, high-quality metallic sintered compact with high production efficiency. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the metallic sintered compact, a mixture prepared by mixing metal powder with an organic binder is injection molded, degreased and sintered. In the metal powder, water atomized powder prepared by a water atomization process and gas atomized powder prepared by a gas atomization process are contained in amounts of 50 to 88wt.% and 50 to 12wt.%, respectively. Preferred amounts of the water atomized powder and the gas atomized powder are 75wt.% and 25wt.%, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属焼結体の製造方法及び金属焼結体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、金属粉末射出成形技術(メタルインジェクションモールディング、以下MIMとも言う)を利用して、金属製の各種機械部品が製造されている。このMIM法では、金属粉末、熱可塑性樹脂及びワックス等を混練してペレットを形成し、このペレットを射出成形することで、いわゆるグリーン体を得る。グリーン体を脱脂(ワックスの除去)後、焼結して所定の形状の焼結体を得る。さらにこの焼結体を素材として、焼入れ・焼き戻しなどの処理を施すことで、部品を製造する。
【0003】
前記金属粉末としては、主に、水アトマイズ法で製造した水アトマイズ粉末と、ガスアトマイズ法で製造したガスアトマイズ粉末のいずれかが用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水アトマイズ粉末は、その製造過程で水を使用しているため、得られた粉末の周囲に水由来の酸素が残留する。こういった水アトマイズ粉末から形成したグリーン体を焼結しても、焼結性が悪く焼結密度が上がらず、ピンホールが多数発生しもろい焼結体となってしまう。これは、焼結時に水アトマイズ粉末の周囲の酸素が、焼結体の密度や固さなどの性質に大きな影響を及ぼす炭素と結びついて二酸化炭素等として脱離することが原因であると考えられる。
【0005】
一方、ガスアトマイズ粉末は、その製造過程で不活性ガスを使用しているので残留酸素の影響はほとんどなく焼結しやすく、好適な温度で焼結すれば、所望の密度や固さの焼結体が得られる。しかし、ガスアトマイズ粉末は、温度に敏感であり、焼結温度の変動や焼結炉内のばらつきによって、得られる焼結体の密度や組織状態などがばらついてしまう。このようにばらつきが大きいと、焼結炉の中の限られた位置にのみグリーン体をセットしなければならなかったり、焼結炉の温度を厳密に制御しなければならないといったことにより、生産性が悪い。
【0006】
本発明の課題は、高密度で質の高い金属焼結体を、高い生産効率で製造することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
金属粉末と有機バインダとを混合した混合物を射出成形した後、脱脂し、焼結する金属焼結体の製造方法において、
前記金属粉末には、水アトマイズ法で製造された水アトマイズ粉末が50〜88wt%、ガスアトマイズ法で製造されたガスアトマイズ粉末が50〜12wt%含まれていることを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の2種類の粉末を混合することで、焼結時に加熱が始まると、まず、焼結反応が速いガスアトマイズ粉末同士でネッキング結合が開始し、次いで水アトマイズ粉末周囲の酸素がガスアトマイズ粉末側に拡散していきながら両者の接触界面でネッキングが始まり、最後に水アトマイズ粉末同士でネッキングが開始し、焼結が進む。
このようにネッキングが3段階で進み、またガスアトマイズ粉末側に水アトマイズ粉末からの酸素が拡散していくことでガスアトマイズ粉末側の反応が抑えられ、緩やかで安定した焼結反応が行われる。すなわち、ガスアトマイズ粉末の急激な反応性を水アトマイズ粉末を混合することで緩和し、また逆に見れば、反応性の悪い水アトマイズ粉末をガスアトマイズ粉末とネッキングさせることで活性化させ、これにより穏やかで、しかも十分に高密度になるまで焼結することができる。また、穏やかに進むということは、つまり適正な焼結温度範囲が広く、多少の温度差や温度変化があってもあまり影響を受けないことから、高い生産性をもって、金属焼結体を製造できる。
【0009】
請求項1に記載の金属焼結体の製造方法において、請求項2に記載の発明のように、前記水アトマイズ粉末が75wt%であり、前記ガスアトマイズ粉末が25wt%であると、より一層好ましい。
【0010】
請求項3に記載の発明は、
金属粉末を焼結してなる金属焼結体において、
請求項1又は2に記載の金属焼結体の製造方法で製造されたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の金属焼結体の製造方法で製造したことから、高密度の焼結体となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の金属焼結体の製造方法は、金属粉末と有機バインダとを混合した混合物を射出成形した後、脱脂し、焼結する金属焼結体の製造方法において、前記金属粉末には、水アトマイズ法で製造された水アトマイズ粉末が50〜88wt%、ガスアトマイズ法で製造されたガスアトマイズ粉末が50〜12wt%含まれていることを特徴とする。
【0012】
ここで、金属粉末の種類としては、特に限定されないが、例えば、SUS316L、SUS304L、SUS630、SUS440Cなどのステンレス合金、SKH51などの高速度工具鋼、SKD11などの熱間工具鋼、コバールなどのニッケル合金等を利用できる。本発明では、これら金属粉末の水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の双方を混合して金属焼結体を製造する。
【0013】
本発明の金属焼結体の製造方法では、まず、上記で例示したような種類の金属粉末の水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末に、さらに有機バインダを混合し、混合物を得る。
有機バインダとしては、射出成形時に必要な流動性と、成形後の形状の維持、焼結時における分解のしやすさなどを考慮し、熱可塑性樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種樹脂)、ワックス(例えば、カルナバワックス、パラフィンワックス)、滑剤(例えば、ステアリン酸等の高級脂肪族)、可塑剤(例えば、フタル酸エステル系、脂肪酸系、リン酸系、ポリエステル系、エポキシ系)の他に酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物が挙げられ、これらを成形性、脱脂性等を考慮して適宜の組み合わせ及び配合で混合して用いることができる。
金属粉末と有機バインダの混合割合は、金属や有機バインダの種類によって適宜設定すればよい。有機バインダの量が少なすぎると流動性が小さく型の隅々まで混合物が流れず、多すぎれば焼結時に形状が崩れたりするので、こういった事態が発生しないよう系によって最適化が必要である。上記で挙げたような種類の金属粉末では、例えば混合物全体に対して6〜8wt%含まれる。
なお、水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末との混合比率は後で詳述する。
【0014】
次いで、金属粉末と有機バインダの混合物を、適宜加熱しながら混練し、全体を十分に均一化する。この均一化した混合物を、必要に応じて所定大きさずつペレット化して、成形機に装填し射出成形し、いわゆるグリーン体を形成する。
次いで、グリーン体を溶剤に浸漬することで、ワックスやその他の可塑剤成分などを除去する脱脂を行う。この脱脂工程によって、グリーン体の形状が崩れることはないが、ワックスなどの成分が抜けた経路が微細な孔となる。
この脱脂後のものを焼結炉に入れて、徐々に温度を上げていき、1000℃以上の温度で一定に保ち焼結する。この焼結の際に、樹脂などの有機バインダ成分が分解し、脱脂工程で形成された微細な孔を通って抜けていく。やがて、金属粉末同士が焼き固まり、所望の形状の金属焼結体が得られる。
この後、金属焼結体に対して、さらに熱処理(焼入れ、焼き戻し)することで材質の安定化や物理的性質を強化したり、穴あけなどの機械的処理、メッキなどの表面加工処理を行うことで、機械部品として製品化される。
【0015】
本発明では、金属粉末のうち、水アトマイズ粉末が50〜88wt%、ガスアトマイズ粉末が50〜12wt%含まれていることを特徴とし、以下この点について詳述する。
まず、水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末それぞれの性質について説明する。図1には、金属粉末として、同じ種類の金属の水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の一方のみを用いてグリーン体を形成し、それらを異なる焼結温度で焼結したとき得られる密度の変化を模式的に示す図である。ここで、「7.8g/cm」は、真密度に近似した理想値として示している。
【0016】
図1から分かるように水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末では、同じ焼結温度であっても異なる密度の焼結体が得られる。これは、両者の残留酸素量が大きく異なるためである。例えばSUS440Cのガスアトマイズ粉末の場合、全重量中残留酸素量が0.07wt%であるのに対し、水アトマイズ粉末の場合、全重量の0.2〜0.4wt%で数倍多い。酸素が多いと前述のように焼結性が悪く、図1から明らかなように、同じ焼結温度で比較すると、ガスアトマイズ粉末の方がより密度が高くなる。逆に言えば、同じ密度、例えば密度7.6g/cmの金属焼結体を得たい場合には、ガスアトマイズ粉末では温度T1でよいのに対し、水アトマイズ粉末ではT1よりも高い温度T2である必要がある。
【0017】
また、ガスアトマイズ粉末の場合、焼結温度を上げていけば密度7.8g/cm近くにまで到達するが、水アトマイズ粉末では焼結温度を上げていっても到達できる密度は7.8g/cm近くまで達しない。
このようにガスアトマイズ粉末と水アトマイズ粉末では、焼結性の点で前者の方がはるかに優れている。
しかし、ガスアトマイズ粉末では、適正な焼結温度範囲が狭い。ガスアトマイズ粉末、水アトマイズ粉末のいずれでも、焼結温度が高過ぎると、密度が上がっても結晶が成長しすぎて粒度が粗くなったり、空孔が巨大化したり、炭素が比較的多いものでは炭化物が成長する。こういった焼結体は、もろく所望の強度が得られない。ガスアトマイズ粉末の場合、高密度でかつ好ましい組織状態が得られる温度範囲が狭く、温度制御が難しい。
【0018】
以上のように一方の粉末だけでは問題があるが、本発明では両者を所定量ずつ混合することで上記問題を解決している。以下では、具体的にSUS440Cについて、水アトマイズ粉末、ガスアトマイズ粉末の一方のみを含むグリーン体を焼結した場合と、両者を混合した場合の違いを密度だけでなく焼結体の組織観察も含めて詳細に説明する。
図2の図表では、本実施の形態で用いたSUS440Cの水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の鉄成分以外の組成をwt%で示し、さらにそれぞれの平均粒径とタップ密度を示した。
【0019】
図2の水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末をそれぞれ単独で、あるいは所定量ずつ混合し、グリーン体を形成し、それぞれ2種類の焼結温度1260℃、1270℃(水アトマイズ粉末のみ、ガスアトマイズ粉末のみについては、1240℃、1280℃についても行った)で焼結し焼結体を製造した。
具体的には、SUS440Cの金属焼結体は次の方法で製造した。
金属粉末に6〜8wt%の割合で有機バインダを混合し、加圧ニーダーで160℃で加熱しながら1時間以上混練した。有機バインダは、ポリエチレンを主成分として、残りを他の熱可塑性樹脂及びワックスにより形成されている。
混練後、市販の装置を使用して加熱しながら粒状に分けた(造粒)。得られた多数の粒を射出成形機に充填し、所定温度で射出成形し、温度が下がった後取り出し、グリーン体を得た。
【0020】
このグリーン体を、n−ヘキサンの中に10時間以上浸漬し、ワックスを除去し脱脂した。
脱脂後、焼結炉にグリーン体を入れ、徐々に温度を上げていき、最終的には1260℃、または1270℃(水アトマイズ粉末のみ、ガスアトマイズ粉末のみについては、更に1240℃及び1280℃)で一定時間保ち、焼結した。焼結炉内はアルゴン雰囲気下とした。1つの焼結炉の中には、複数個のグリーン体をセットし、一度に焼結した。
【0021】
図3(a)に両粉末の割合と、各焼結温度で得られた焼結体の密度を示した。密度は、アルキメデス法により測定した。本発明では、金属焼結体の密度としては、摺動部品の材料、精密な機能部品の材料として有用である7.6g/cm以上であれば良いと判断して、それよりも小さいものを図3(a)でグレーで示している。この表から焼結温度が高くなると密度が高くなることが分かる。
試料No.1はガスアトマイズ粉末のみ、No.2は水アトマイズ粉末25wt%、ガスアトマイズ粉末75wt%、No.3は水アトマイズ粉末及びガスアトマイズ粉末50wt%ずつ、No.4は水アトマイズ粉末75wt%、ガスアトマイズ粉末25wt%、試料No.5は水アトマイズ粉末のみを金属粉末として用いている。
【0022】
また、図3(b)には、試料No.1〜No.5について、各焼結温度で得られた焼結体の組織の状態を示した。組織は、顕微鏡により観察した。本発明では、組織の状態の良し悪しを3段階に分類し、良い方から◎、○、×で示した。◎は、結晶粒が微細で、炭化物が均一に分布し、空孔が極めて小さく、また、○は結晶粒が小さく、炭化物が均一が分布し、空孔が小さくなっているものである。これら◎及び○の状態であれば、硬さ、曲げ強さ、衝撃値等の機械的性質が優れている。一方、×は、結晶が成長しすぎて粒度が粗く、空孔が大きく、機械的性質が劣り、所望する強度が得られないものである。
結晶粒を観察した結果、焼結温度が低いときには、結晶粒は微細で、炭化物が均一に分布し、空孔が極めて小さく、焼結温度が高くなるにつれて、結晶粒が粗大化し、空孔が大きくなることが分かった。
また、図4は、図3(a)に基づいて、試料No.1〜5(ガスアトマイズ粉末に対する水アトマイズ粉末の配合比)と密度との関係を、焼結温度1260℃及び1270℃の場合についてグラフで示した。また、図5は、図3(a)に基づいて、焼結温度と密度との関係を、試料No.1〜5についてグラフで示した。図5(a)の枠で囲んだエリアを、図5(b)で示した。
【0023】
試料No.1〜5について、詳細に検証する。
試料No.1(ガスアトマイズ100wt%)は、図3(a)に示すように、焼結温度が1260℃、1270℃、1280℃で密度7.6g/cm以上であり、良好である。しかし、図3(b)に示すように、1270℃及び1280℃で得られた焼結体の組織は、×であり、不良である。
【0024】
したがって、試料No.1は、焼結温度が1260℃で良好なものとなる。
1260℃と1270℃の焼結体の組織観察の結果から経験的に温度上限として1264℃程度まで良好な焼結体が得られると推測される。また、温度下限は、図5(b)に示すように、試料No.1の1240℃〜1280℃の測定点を結んだ曲線が、密度7.6g/cm3と交わる約1255℃(A点)が適切な焼結温度として考えられる。
以上により、ガスアトマイズ100wt%の場合の許容される焼結温度範囲は、1255℃〜1264℃の約9℃である。ガスアトマイズ粉末だけであると、焼結温度1260℃付近で良好な焼結体が得られるものの許容温度範囲は9℃と狭い。
【0025】
試料No.2(水アトマイズ25wt%、ガスアトマイズ75wt%)は、図3(a)に示すように、1260℃及び1270℃のいずれの焼結温度であっても密度が7.6g/cmを超えている。図3(b)に示すように、1260℃で得られた焼結体の組織は○であり結晶粒が細かく炭化物も均一に分布し良好であるが、1270℃で得られた焼結体は×であり結晶粒が粗大化し空孔も大きく不良である。図5(b)の結果なども合わせて経験的に推察すると、良好な組織が得られる上限値は1265℃程度であると考えられる。また、下限値は、図5(b)のグラフから密度7.6g/cmと交差する1258℃程度であると推測される。よって、適正な焼結温度範囲は、1258℃〜1265℃の約7℃であり、狭い。
【0026】
試料No.3(水アトマイズ50wt%、ガスアトマイズ50wt%)は、図3(a)に示すように、1260℃及び1270℃のいずれの焼結温度であっても密度は7.6g/cm以上である。図3(b)に示すように、それぞれの焼結体の組織を見ると、どちらも良好で、1260℃は特に良い。1270℃の組織を観察すると、さらに数度高い温度で焼結すると良好な組織の焼結体が得られなくなると予想されるため、適正温度範囲の上限としては約1273℃と推測される。
また1260℃で密度7.6g/cmちょうどの焼結体が得られているので、この温度が下限値である。よって、適正な焼結温度範囲は、1260〜1273℃の約13℃で、比較的広い。
【0027】
試料No.4(水アトマイズ75wt%、ガスアトマイズ25wt%)は、図3(a)に示すように、1260℃及び1270℃のいずれの焼結温度であっても密度は7.6g/cm以上である。図3(b)に示すように、それぞれの焼結体の組織を見ると、どちらも良好である。1270℃の組織を見ると、少なくとも5℃程度焼結温度が上がっても良好な組織が得られると予想されるので、焼結温度の上限は約1275℃と予想される。
また、図4から明らかなように、1260℃と1270℃のそれぞれの焼結温度で得られた焼結体の密度差が小さく、温度による影響が小さい。そのため図5(b)のグラフでも試料No.4(黒丸)の場合直線の傾きが小さい。この直線から、密度が7.6g/cmとなる焼結温度を推定すると高くても約1255℃であると推定される。以上から、適正な焼結温度範囲は、1255〜1275℃の20度でありかなり広い。よってこの試料であれば、温度をあまり厳密に管理しなくても所望の密度と組織を有する金属焼結体を得ることができる。
また、炉内の温度むらによって、焼結場所の違いにより焼結温度が異なっても所望の密度と組織を有する金属焼結体を得ることができる。
【0028】
水アトマイズ粉末だけの試料No.5は、図3(a)に示すように、ほとんどの焼結温度で密度が7.6g/cm未満の焼結体しか得られず、使用できない。1280℃で焼結すれば7.6g/cmに達してはいるが、このとき得られた金属焼結体の組織は、図3(b)に示すように×であり、結晶が大きく成長し過ぎてしまい、また、炭化物が均一に分布していない状態で、不良であった。
すなわち、水アトマイズ粉末だけでは密度7.6g/cmを有し好ましい組織状態の焼結体を得ることはできない。
【0029】
以上のように、密度及び適正な焼結温度範囲の広さの点から、試料No.1〜5のうち、水アトマイズ粉末が75wt%であるNo.4が最も好ましく、水アトマイズ粉末50wt%のNo.3でもよい。よって、金属粉末のうち水アトマイズ粉末を少なくとも50wt%程度用いた方がよいと考えられ、本発明では下限値として50wt%とした。
また、図4のグラフから、水アトマイズ粉末の割合が88wt%を超えると密度が7.6g/cmを下回ってしまい、製品に用いることができない。よって、適正な水アトマイズ粉末の割合の上限値としては88wt%と考えられる。
以上のように、本発明の金属焼結体の製造方法では、金属粉末として水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末を混合し、このうち水アトマイズ粉末を50〜88wt%混合することが好ましく、特に水アトマイズ粉末が75wt%であることが好ましい。
【0030】
図6は、前記試料No.1〜5の金属焼結体の寸法のバラツキを示したものである。ここでの「バラツキ」は、以下の式(1)で示す値で、Vは不偏分散である。
【数1】

Figure 2004052051
このデータは、前記試料No.1〜5について焼結温度1260℃で焼結して得られた呼び寸法10mmの焼結体のバラツキである。
この結果から、水アトマイズ粉末が約88wt%までは、水アトマイズ粉末が増えるにしたがって寸法のバラツキが小さくなっていくことが分かる。特に50wt%以上になるとバラツキが小さく好ましい。このようにバラツキが小さいものは焼結後の後工程において、寸法を手直しする手間が省ける。
なお、焼結体の密度が小さければ寸法が大きく、密度が大きいと寸法が小さい。よって、例えば1つの焼結炉の中で焼結温度差による密度差が大きいと、寸法に差が出ることになる。しかし、本発明の焼結体は多少温度差があっても密度差が小さく、寸法を揃えることができる。これは、機械部品としては有用な点である。
【0031】
以上の本発明の金属焼結体の製造方法及び金属焼結体によれば、金属粉末として水アトマイズ粉末を50〜88wt%、ガスアトマイズ粉末を50〜12wt%用いたことから、広い焼結温度範囲にわたって高密度で質の高い金属焼結体を得ることができるようになった。温度範囲が広いことから、例えば1つの炉の中に複数のグリーン体をセットして焼結する場合、多少温度差があったとしても所望の密度と良好な組織状態の焼結体を高い歩留まりで得ることが可能となり、生産性が高い。
このような効果が得られる理由について、図7を用いて説明する。図7には、水アトマイズ粉末Wと、ガスアトマイズ粉末Gを混合したグリーン体の状態を模式的に示した。なお、ガスアトマイズ粉末は実際にも図7で示すように球状で粒が揃っているが、水アトマイズ粉末は実際には球状ではなく形が不ぞろいの異形粉であるがここでは球状で示している。
【0032】
水アトマイズ粉末Wとガスアトマイズ粉末Gとを混合すると、ガスアトマイズ粉末G同士の接触、水アトマイズ粉末Wとガスアトマイズ粉末Gとの接触、水アトマイズ粉末W同士の接触の3種類の接触状態が混在する。
グリーン体を焼結炉に装填し、温度を徐々に上げていくと、まず900〜1000℃付近で、焼結反応が速いガスアトマイズ粉末G同士でネッキング結合が開始する。1000℃以上になると、水アトマイズ粉末Wとガスアトマイズ粉末Gの接触界面で水アトマイズ粉末Wの酸素がガスアトマイズ粉末G側へ拡散し、水アトマイズ粉末W同士よりも早く両者間でネッキングが始まる。
【0033】
最後に水アトマイズ粉末W同士の接触界面でネッキングが始まり、続いて所定の焼結温度まで加熱することで、固相焼結が終結する。
このように2種類の粉末を混合することで、ネッキングが3段階で進み、またガスアトマイズ粉末側に水アトマイズ粉末Wからの酸素が拡散していくことで、緩やかで安定した焼結反応が行われる。すなわち、ガスアトマイズ粉末Gの急激な反応性を水アトマイズ粉末Wを混合することで緩和し、また逆に見れば、反応性の悪い水アトマイズ粉末Wをガスアトマイズ粉末Gと反応させることで活性化させて、これにより穏やかに、高密度の金属焼結体を製造できる。また、穏やかな焼結反応であるので、適正な焼結温度範囲が広く、多少の温度差や温度変化があってもあまり影響を受けない。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の2種類の粉末を混合することで、ネッキングが3段階で進み、緩やかで安定した焼結反応が行われる。すなわち、ガスアトマイズ粉末の急激な反応性を水アトマイズ粉末を混合することで緩和し、また逆に見れば、反応性の悪い水アトマイズ粉末をガスアトマイズ粉末とネッキングさせることで活性化させ、これにより穏やかで、しかも高密度になるまで焼結することができる。また、穏やかに進むということは、適正な焼結温度範囲が広く、多少の温度差や温度変化があってもあまり影響を受けないことから、高い生産性をもって、金属焼結体を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の焼結温度に対する密度の変化を示すグラフである。
【図2】SUS440Cの水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末の組成、平均粒径、タップ密度を示す図表である。
【図3】図2の水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末を用いて得られた焼結体に関して、(a)は密度を示す図表で、(b)は組織の状態をまとめた図表である。
【図4】図3(a)の結果をまとめたグラフである。
【図5】(a)は図3(a)の結果から、焼結温度に対する密度を示したグラフであり、(b)は(a)の一部拡大図である。
【図6】図3の試料No.1〜5の寸法精度を示すグラフである。
【図7】水アトマイズ粉末とガスアトマイズ粉末との焼結の過程を説明するための模式図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a metal sintered body and a metal sintered body.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of metal mechanical parts have been manufactured using metal powder injection molding technology (metal injection molding, hereinafter also referred to as MIM). In this MIM method, a so-called green body is obtained by forming a pellet by kneading a metal powder, a thermoplastic resin, a wax, and the like, and subjecting the pellet to injection molding. After degreasing (removing wax) the green body, it is sintered to obtain a sintered body having a predetermined shape. Further, a component such as quenching and tempering is performed using the sintered body as a material to manufacture a component.
[0003]
As the metal powder, any of a water atomized powder manufactured by a water atomizing method and a gas atomized powder manufactured by a gas atomizing method is mainly used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since water atomized powder uses water in the production process, oxygen derived from water remains around the obtained powder. Even if the green body formed from such water atomized powder is sintered, the sinterability is poor, the sintering density does not increase, and a large number of pinholes are generated, resulting in a fragile sintered body. This is thought to be due to the fact that oxygen around the water atomized powder during sintering is desorbed as carbon dioxide, etc., in combination with carbon which greatly affects properties such as density and hardness of the sintered body. .
[0005]
On the other hand, gas atomized powder uses an inert gas during the manufacturing process, so it is hardly affected by residual oxygen and easily sintered. If it is sintered at a suitable temperature, a sintered body having a desired density and hardness is obtained. Is obtained. However, the gas atomized powder is sensitive to temperature, and the density and structure of the obtained sintered body vary due to fluctuations in the sintering temperature and variations in the sintering furnace. With such a large variation, productivity must be improved because the green body must be set only at a limited position in the sintering furnace or the temperature of the sintering furnace must be strictly controlled. Is bad.
[0006]
An object of the present invention is to produce a high-density and high-quality metal sintered body with high production efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
After injection molding a mixture of a metal powder and an organic binder, degreased, in a method of manufacturing a sintered metal body to be sintered,
The metal powder contains 50 to 88 wt% of a water atomized powder manufactured by a water atomizing method and 50 to 12 wt% of a gas atomized powder manufactured by a gas atomizing method.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, by mixing two kinds of powders, that is, the water atomized powder and the gas atomized powder, when the heating starts at the time of sintering, first, the necking bond between the gas atomized powders having a fast sintering reaction is formed. Starting, then, necking starts at the contact interface between the water atomized powder while oxygen around the water atomized powder diffuses toward the gas atomized powder, and finally, necking starts between the water atomized powders, and sintering proceeds.
As described above, necking proceeds in three stages, and oxygen from the water atomized powder diffuses into the gas atomized powder side, whereby the reaction on the gas atomized powder side is suppressed, and a slow and stable sintering reaction is performed. That is, the rapid reactivity of the gas atomized powder is mitigated by mixing the water atomized powder, and conversely, the water atomized powder having low reactivity is activated by necking with the gas atomized powder, thereby activating the gas atomized powder. Moreover, sintering can be performed until the density becomes sufficiently high. Also, to proceed gently means that the appropriate sintering temperature range is wide, and even if there is a slight temperature difference or temperature change, it is not so affected, so that a metal sintered body can be manufactured with high productivity. .
[0009]
In the method for producing a metal sintered body according to the first aspect, it is even more preferable that the water atomized powder is 75 wt% and the gas atomized powder is 25 wt%, as in the second aspect.
[0010]
The invention according to claim 3 is:
In a metal sintered body obtained by sintering metal powder,
It is manufactured by the method for manufacturing a metal sintered body according to claim 1 or 2.
According to the third aspect of the present invention, since the metal sintered body is manufactured by the method for manufacturing a metal sintered body according to the first or second aspect, the sintered body has a high density.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The method for producing a metal sintered body of the present invention is characterized in that in a method for producing a metal sintered body in which a mixture obtained by mixing a metal powder and an organic binder is injection-molded, then degreased and sintered, the metal powder contains water. It is characterized by containing 50 to 88 wt% of water atomized powder produced by the atomizing method and 50 to 12 wt% of gas atomized powder produced by the gas atomizing method.
[0012]
Here, the type of the metal powder is not particularly limited. For example, stainless steel such as SUS316L, SUS304L, SUS630, and SUS440C, high-speed tool steel such as SKH51, hot tool steel such as SKD11, and nickel alloy such as Kovar Etc. are available. In the present invention, both a water atomized powder and a gas atomized powder of these metal powders are mixed to produce a metal sintered body.
[0013]
In the method for manufacturing a metal sintered body of the present invention, first, an organic binder is further mixed with a water atomized powder and a gas atomized powder of a metal powder of the type exemplified above to obtain a mixture.
Considering the fluidity required during injection molding, the maintenance of the shape after molding, and the ease of decomposition during sintering, the organic binder is made of a thermoplastic resin (for example, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate). Polyolefins such as polymers, acrylic resins such as polymethyl acrylate and polybutyl acrylate, styrene resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide, polyester, polyether, polyvinyl alcohol, or copolymers thereof Various kinds of resins), wax (for example, carnauba wax, paraffin wax), lubricant (for example, higher aliphatic acids such as stearic acid), plasticizer (for example, phthalate ester type, fatty acid type, phosphoric acid type, polyester type, Epoxy), antioxidant, degreasing accelerator, interface Include various additives such as sexual agents, it may be mixed with a suitable combination and formulation with these moldability, degreasing, etc. taken into account.
The mixing ratio between the metal powder and the organic binder may be appropriately set depending on the type of the metal or the organic binder. If the amount of the organic binder is too small, the fluidity is small and the mixture does not flow to every corner of the mold, and if it is too large, the shape will collapse during sintering, so it is necessary to optimize the system so that this kind of situation does not occur is there. The metal powders of the above-mentioned types contain, for example, 6 to 8% by weight based on the entire mixture.
The mixing ratio between the water atomized powder and the gas atomized powder will be described later in detail.
[0014]
Next, the mixture of the metal powder and the organic binder is kneaded while being appropriately heated to sufficiently homogenize the whole. The homogenized mixture is pelletized by a predetermined size, if necessary, loaded into a molding machine and subjected to injection molding to form a so-called green body.
Next, degreasing is performed by immersing the green body in a solvent to remove wax, other plasticizer components, and the like. This degreasing step does not cause the shape of the green body to be distorted, but the paths from which components such as wax have escaped become fine holes.
The degreased product is put into a sintering furnace, and the temperature is gradually increased, and the temperature is kept constant at 1000 ° C. or higher to perform sintering. During this sintering, organic binder components such as resin are decomposed and pass through the fine holes formed in the degreasing step. Eventually, the metal powders are baked and hardened, and a metal sintered body having a desired shape is obtained.
Thereafter, the metal sintered body is further subjected to heat treatment (quenching, tempering) to stabilize the material and enhance physical properties, perform mechanical processing such as drilling, and perform surface processing such as plating. As a result, it is commercialized as a mechanical part.
[0015]
The present invention is characterized in that, among the metal powders, 50 to 88 wt% of water atomized powder and 50 to 12 wt% of gas atomized powder are included, and this point will be described in detail below.
First, the properties of the water atomized powder and the gas atomized powder will be described. FIG. 1 schematically shows a change in density obtained when a green body is formed using only one of a water atomized powder and a gas atomized powder of the same kind of metal as a metal powder and then sintered at different sintering temperatures. FIG. Here, “7.8 g / cm 3 ” is shown as an ideal value approximating the true density.
[0016]
As can be seen from FIG. 1, sintered bodies having different densities can be obtained with the water atomized powder and the gas atomized powder even at the same sintering temperature. This is because the residual oxygen amounts of the two differ greatly. For example, in the case of SUS440C gas atomized powder, the amount of residual oxygen in the total weight is 0.07 wt%, whereas in the case of water atomized powder, the amount is 0.2 to 0.4 wt%, which is several times larger than the total weight. As described above, when the amount of oxygen is large, the sinterability is poor. As apparent from FIG. 1, when compared at the same sintering temperature, the gas atomized powder has a higher density. Conversely, when it is desired to obtain a metal sintered body having the same density, for example, a density of 7.6 g / cm 3 , the gas atomized powder may be at the temperature T1, whereas the water atomized powder may be at the temperature T2 higher than T1. Need to be.
[0017]
In addition, in the case of gas atomized powder, the density reaches near 7.8 g / cm 3 when the sintering temperature is increased, but in the case of water atomized powder, the density that can be reached even when the sintering temperature is increased is 7.8 g / cm 3. It does not reach nearly 3 cm.
As described above, the gas atomized powder and the water atomized powder are far superior in terms of sinterability.
However, with gas atomized powder, the appropriate sintering temperature range is narrow. In either gas atomized powder or water atomized powder, if the sintering temperature is too high, even if the density increases, crystals will grow too much even if the density increases, the grain size will be coarse, the pores will be huge, and if the carbon content is relatively large, carbide will be used. Grows. Such a sintered body is brittle and cannot have a desired strength. In the case of a gas atomized powder, the temperature range in which a high-density and favorable structure state can be obtained is narrow, and it is difficult to control the temperature.
[0018]
As described above, there is a problem with only one powder, but in the present invention, the above problem is solved by mixing the two in a predetermined amount. In the following, specifically, for SUS440C, the difference between the case where the green body containing only one of the water atomized powder and the gas atomized powder is sintered, and the case where both are mixed, are not limited to the density but also include the observation of the structure of the sintered body. This will be described in detail.
In the chart of FIG. 2, the composition other than the iron component of the water atomized powder and the gas atomized powder of SUS440C used in the present embodiment is shown by wt%, and the average particle diameter and tap density of each are shown.
[0019]
The water atomized powder and the gas atomized powder of FIG. 2 are each used alone or mixed by a predetermined amount to form a green body, and two types of sintering temperatures of 1260 ° C. and 1270 ° C. (water atomized powder only, gas atomized powder only , 1240 ° C and 1280 ° C) to produce a sintered body.
Specifically, a metal sintered body of SUS440C was manufactured by the following method.
An organic binder was mixed with the metal powder at a ratio of 6 to 8 wt%, and kneaded for 1 hour or more while heating at 160 ° C. with a pressure kneader. The organic binder is made of polyethylene as a main component, and the rest is made of another thermoplastic resin and wax.
After kneading, the mixture was granulated while heating using a commercially available device (granulation). A large number of the obtained particles were filled in an injection molding machine, injection-molded at a predetermined temperature, taken out after the temperature was lowered, and a green body was obtained.
[0020]
This green body was immersed in n-hexane for 10 hours or more to remove wax and degrease.
After degreasing, put the green body in a sintering furnace and gradually raise the temperature. Finally, at 1260 ° C or 1270 ° C (1240 ° C and 1280 ° C for water atomized powder only and gas atomized powder only). It was kept for a certain period of time and sintered. The inside of the sintering furnace was under an argon atmosphere. A plurality of green bodies were set in one sintering furnace and sintered at a time.
[0021]
FIG. 3A shows the ratio of both powders and the density of the sintered body obtained at each sintering temperature. The density was measured by the Archimedes method. In the present invention, it is determined that the density of the metal sintered body should be 7.6 g / cm 3 or more, which is useful as a material for sliding parts and a material for precision functional parts. Is shown in gray in FIG. From this table, it can be seen that the density increases as the sintering temperature increases.
Sample No. No. 1 was a gas atomized powder only; No. 2 was a water atomized powder 25 wt%, a gas atomized powder 75 wt%, No. 3 was a water atomized powder and a gas atomized powder at 50 wt% each. Sample No. 4 is water atomized powder 75 wt%, gas atomized powder 25 wt%, and sample No. No. 5 uses only a water atomized powder as a metal powder.
[0022]
In addition, FIG. 1 to No. For No. 5, the state of the structure of the sintered body obtained at each sintering temperature was shown. The tissue was observed under a microscope. In the present invention, the quality of the organization is classified into three levels, and ◎, 、, and × are shown in descending order. Indicates fine crystal grains, uniformly distributed carbides and extremely small pores, and ○ indicates small crystal grains, uniformly distributed carbides and small pores. In these states of ◎ and ○, mechanical properties such as hardness, bending strength, impact value and the like are excellent. On the other hand, x indicates that the crystal has grown too much, the grain size is coarse, the pores are large, the mechanical properties are poor, and the desired strength cannot be obtained.
As a result of observing the crystal grains, when the sintering temperature is low, the crystal grains are fine, the carbide is uniformly distributed, the pores are extremely small, and as the sintering temperature increases, the crystal grains become coarse and the pores become small. It turned out to be bigger.
FIG. 4 shows a sample No. based on FIG. The relationship between 1 to 5 (the mixing ratio of the water atomized powder to the gas atomized powder) and the density is shown in a graph for the sintering temperatures of 1260 ° C and 1270 ° C. FIG. 5 shows the relationship between the sintering temperature and the density based on FIG. Graphs 1 to 5 are shown. The area surrounded by the frame in FIG. 5A is shown in FIG.
[0023]
Sample No. The details of 1 to 5 will be verified.
Sample No. As shown in FIG. 3A, 1 (gas atomized 100 wt%) has a sintering temperature of 1260 ° C., 1270 ° C., 1280 ° C. and a density of 7.6 g / cm 3 or more, which is good. However, as shown in FIG. 3B, the structure of the sintered body obtained at 1270 ° C. and 1280 ° C. is x, which is poor.
[0024]
Therefore, the sample No. 1 is good when the sintering temperature is 1260 ° C.
From the results of the structure observation of the sintered bodies at 1260 ° C. and 1270 ° C., it is empirically estimated that a good sintered body can be obtained up to a temperature upper limit of about 1264 ° C. As shown in FIG. About 1255 ° C. (point A) where the curve connecting the measurement points of 1 from 1240 ° C. to 1280 ° C. intersects with the density of 7.6 g / cm 3 is considered as an appropriate sintering temperature.
As described above, the allowable sintering temperature range in the case of gas atomization of 100 wt% is about 9 ° C. from 1255 ° C. to 1264 ° C. If only gas atomized powder is used, a good sintered body can be obtained at a sintering temperature of about 1260 ° C., but the allowable temperature range is as narrow as 9 ° C.
[0025]
Sample No. As shown in FIG. 3A, the density of 2 (water atomized 25 wt%, gas atomized 75 wt%) exceeds 7.6 g / cm 3 at any of the sintering temperatures of 1260 ° C. and 1270 ° C. . As shown in FIG. 3 (b), the structure of the sintered body obtained at 1260 ° C. is good, the crystal grains are fine and carbides are uniformly distributed, and the sintered body obtained at 1270 ° C. is good. Poor, crystal grains were coarsened and pores were large and defective. From the results of FIG. 5 (b) and the like, it is empirically estimated that the upper limit at which a good structure can be obtained is about 1265 ° C. In addition, the lower limit is estimated to be about 1258 ° C. which intersects with the density of 7.6 g / cm 3 from the graph of FIG. Therefore, the appropriate sintering temperature range is about 7 ° C. from 1258 ° C. to 1265 ° C., which is narrow.
[0026]
Sample No. 3 (water atomized 50 wt%, gas atomized 50 wt%) has a density of 7.6 g / cm 3 or more at any of the sintering temperatures of 1260 ° C. and 1270 ° C. as shown in FIG. As shown in FIG. 3B, the structures of the respective sintered bodies are good, and the temperature of 1260 ° C. is particularly good. Observing the structure at 1270 ° C., it is expected that sintering at a temperature several degrees higher will not result in a sintered body having a good structure, so the upper limit of the appropriate temperature range is estimated to be about 1273 ° C.
Further, since a sintered body having a density of exactly 7.6 g / cm 3 at 1260 ° C. was obtained, this temperature is the lower limit. Therefore, the appropriate sintering temperature range is relatively wide at about 13 ° C. from 1260 ° to 1273 ° C.
[0027]
Sample No. As shown in FIG. 3A, No. 4 (75 wt% of water atomized and 25 wt% of gas atomized) has a density of 7.6 g / cm 3 or more at any sintering temperature of 1260 ° C. and 1270 ° C. As shown in FIG. 3B, the structure of each sintered body is good. Looking at the structure at 1270 ° C., it is expected that a good structure will be obtained even if the sintering temperature is raised by at least about 5 ° C., so the upper limit of the sintering temperature is expected to be about 1275 ° C.
Further, as is apparent from FIG. 4, the difference in density between the sintered bodies obtained at the respective sintering temperatures of 1260 ° C. and 1270 ° C. is small, and the influence of the temperature is small. Therefore, in the graph of FIG. In the case of 4 (black circle), the inclination of the straight line is small. From this straight line, the sintering temperature at which the density becomes 7.6 g / cm 3 is estimated to be at most about 1255 ° C. From the above, the appropriate sintering temperature range is 1255 to 1275 ° C. and 20 degrees, which is quite wide. Therefore, with this sample, a metal sintered body having a desired density and structure can be obtained without strictly controlling the temperature.
In addition, a metal sintered body having a desired density and structure can be obtained even if the sintering temperature varies depending on the sintering location due to temperature unevenness in the furnace.
[0028]
Sample No. of water atomized powder only In No. 5, as shown in FIG. 3A, only a sintered body having a density of less than 7.6 g / cm 3 was obtained at almost all sintering temperatures, and thus cannot be used. Although sintering at 1280 ° C. has reached 7.6 g / cm 3 , the structure of the metal sintered body obtained at this time is × as shown in FIG. It was too poor and the carbides were not evenly distributed, which was poor.
That is, the water atomized powder alone cannot provide a sintered body having a density of 7.6 g / cm 3 and a preferable structure.
[0029]
As described above, in view of the density and the width of the appropriate sintering temperature range, the sample No. No. 1 to 5 in which the water atomized powder was 75% by weight. No. 4 is the most preferable, and the water atomized powder No. 3 may be used. Therefore, it is considered better to use at least about 50 wt% of the water atomized powder among the metal powders. In the present invention, the lower limit was set to 50 wt%.
In addition, from the graph of FIG. 4, when the ratio of the water atomized powder exceeds 88 wt%, the density becomes lower than 7.6 g / cm 3 and cannot be used for products. Therefore, it is considered that the upper limit of the ratio of the appropriate water atomized powder is 88 wt%.
As described above, in the method for producing a metal sintered body of the present invention, it is preferable to mix a water atomized powder and a gas atomized powder as the metal powder, and to mix the water atomized powder in an amount of 50 to 88 wt%, particularly the water atomized powder. Is preferably 75 wt%.
[0030]
FIG. It is a diagram showing a variation in dimensions of metal sintered bodies 1 to 5. Here, “variation” is a value represented by the following expression (1), and V is unbiased dispersion.
(Equation 1)
Figure 2004052051
This data corresponds to the sample No. This is a variation of a sintered body having a nominal size of 10 mm obtained by sintering 1 to 5 at a sintering temperature of 1260 ° C.
From this result, it can be seen that up to about 88 wt% of the water atomized powder, the dimensional variation becomes smaller as the amount of the water atomized powder increases. In particular, when the content is 50% by weight or more, the variation is small, which is preferable. With such a small variation, it is possible to save the trouble of adjusting the dimensions in a post-process after sintering.
In addition, if the density of the sintered body is small, the size is large, and if the density is large, the size is small. Therefore, for example, if the density difference due to the sintering temperature difference is large in one sintering furnace, the size will be different. However, the sintered body of the present invention has a small density difference even if there is a slight temperature difference, and can have uniform dimensions. This is a useful point as a mechanical part.
[0031]
According to the method for manufacturing a metal sintered body and the metal sintered body of the present invention described above, the water atomized powder is used as the metal powder in an amount of 50 to 88 wt% and the gas atomized powder is used in the amount of 50 to 12 wt%. Thus, a high-density and high-quality metal sintered body can be obtained. Since the temperature range is wide, for example, when setting and sintering a plurality of green bodies in one furnace, a sintered body having a desired density and a good structure can be obtained at a high yield even if there is a slight temperature difference. And high productivity.
The reason why such an effect is obtained will be described with reference to FIG. FIG. 7 schematically shows a state of a green body in which the water atomized powder W and the gas atomized powder G are mixed. Although the gas atomized powder is actually spherical and uniform in particle size as shown in FIG. 7, the water atomized powder is not actually spherical but irregularly shaped powder having an irregular shape, but is shown here as spherical.
[0032]
When the water atomized powder W and the gas atomized powder G are mixed, three types of contact states, namely, contact between the gas atomized powders G, contact between the water atomized powder W and the gas atomized powder G, and contact between the water atomized powders W are mixed.
When the green body is loaded into a sintering furnace and the temperature is gradually increased, necking bonding starts between gas atomized powders G having a fast sintering reaction at around 900 to 1000 ° C. At 1000 ° C. or higher, oxygen of the water atomized powder W diffuses toward the gas atomized powder G at the contact interface between the water atomized powder W and the gas atomized powder G, and necking between the water atomized powders W starts earlier than between the two.
[0033]
Finally, necking starts at the contact interface between the water atomized powders W, and subsequently heating to a predetermined sintering temperature ends the solid phase sintering.
By mixing the two types of powder in this way, necking proceeds in three stages, and oxygen from the water atomized powder W diffuses to the gas atomized powder side, whereby a slow and stable sintering reaction is performed. . That is, the rapid reactivity of the gas atomized powder G is mitigated by mixing the water atomized powder W, and conversely, the water atomized powder W having low reactivity is activated by reacting with the gas atomized powder G. Thereby, a high-density metal sintered body can be gently manufactured. In addition, since the sintering reaction is mild, the appropriate sintering temperature range is wide, and there is little effect even if there is a slight temperature difference or temperature change.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, necking proceeds in three stages by mixing two kinds of powders, that is, a water atomized powder and a gas atomized powder, and a slow and stable sintering reaction is performed. That is, the rapid reactivity of the gas atomized powder is mitigated by mixing the water atomized powder, and conversely, the water atomized powder having low reactivity is activated by necking with the gas atomized powder, thereby activating the gas atomized powder. In addition, sintering can be performed until the density becomes high. In addition, to proceed gently means that the appropriate sintering temperature range is wide, and even if there is a slight temperature difference or a temperature change, the metal sintering body can be manufactured with high productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing a change in density with respect to a sintering temperature of a water atomized powder and a gas atomized powder.
FIG. 2 is a table showing the composition, average particle diameter, and tap density of a water atomized powder and a gas atomized powder of SUS440C.
3 (a) is a chart showing the density of the sintered body obtained using the water atomized powder and the gas atomized powder of FIG. 2, and FIG. 3 (b) is a chart summarizing the state of the structure.
FIG. 4 is a graph summarizing the results of FIG.
5 (a) is a graph showing the density with respect to the sintering temperature from the result of FIG. 3 (a), and FIG. 5 (b) is a partially enlarged view of FIG. 3 (a).
6 shows the sample No. of FIG. It is a graph which shows the dimensional accuracy of 1-5.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a process of sintering a water atomized powder and a gas atomized powder.

Claims (3)

金属粉末と有機バインダとを混合した混合物を射出成形した後、脱脂し、焼結する金属焼結体の製造方法において、
前記金属粉末には、水アトマイズ法で製造された水アトマイズ粉末が50〜88wt%、ガスアトマイズ法で製造されたガスアトマイズ粉末が50〜12wt%含まれていることを特徴とする金属焼結体の製造方法。
After injection molding a mixture of a metal powder and an organic binder, degreased, in a method of manufacturing a metal sintered body to be sintered,
The metal powder contains 50 to 88 wt% of a water atomized powder manufactured by a water atomizing method and 50 to 12 wt% of a gas atomized powder manufactured by a gas atomizing method. Method.
前記水アトマイズ粉末が75wt%であり、前記ガスアトマイズ粉末が25wt%であることを特徴とする請求項1に記載の金属焼結体の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the water atomized powder is 75 wt%, and the gas atomized powder is 25 wt%. 3. 金属粉末を焼結してなる金属焼結体において、
請求項1又は2に記載の金属焼結体の製造方法で製造されたことを特徴とする金属焼結体。
In a metal sintered body obtained by sintering metal powder,
A metal sintered body manufactured by the method for manufacturing a metal sintered body according to claim 1.
JP2002212298A 2002-07-22 2002-07-22 Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact Pending JP2004052051A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002212298A JP2004052051A (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002212298A JP2004052051A (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004052051A true JP2004052051A (en) 2004-02-19

Family

ID=31935267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002212298A Pending JP2004052051A (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004052051A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123355A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Fuji Xerox Co Ltd Display device
CN111347046A (en) * 2018-12-24 2020-06-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Additive manufacturing using two or more sources of atomized metal particles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123355A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Fuji Xerox Co Ltd Display device
CN111347046A (en) * 2018-12-24 2020-06-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Additive manufacturing using two or more sources of atomized metal particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5531958A (en) Process for improving the debinding rate of ceramic and metal injection molded products
EP2409797B1 (en) Injection molding composition
EP1107842B1 (en) Powder metal injection molding process for forming an article from the nickel-based superalloy &#34;hastelloy x&#34;
EP0379777B1 (en) Method of debinding for injection molded objects
JPH03232937A (en) Manufacture of metallic body by injection molding
US9073121B2 (en) Method for producing sintered compact
JP2004052051A (en) Method for manufacturing metallic sintered compact, and metallic sintered compact
JP2000017301A (en) Production of high density titanium sintered compact
JP2004525264A (en) Manufacture of structural members by metal injection molding
JP5470955B2 (en) Metal powder and sintered body
JP2743090B2 (en) How to control the carbon content of metal injection products
JP2002206124A (en) METHOD FOR PRODUCING Ti ALLOY SINTERED BODY
WO1994020242A1 (en) Process for manufacturing powder injection molded parts
JP4702308B2 (en) Method for manufacturing sintered body
JPH0770610A (en) Method for sintering injection-molded product
KR970002093B1 (en) Method of sintering object
JPH10259404A (en) Calcined compact of carbonyl iron powder and powder injection molding method
JPH0820803A (en) Production of sintered compact
JP2006328435A (en) Composition to be injection-molded
JPH0257614A (en) Degreasing method
JPH108104A (en) Method for degreasing injection molding
JPH02290901A (en) Metal fine powder for compacting and manufacture of sintered body thereof
JPH11181501A (en) Production of metal powder and sintered body
CN116174701A (en) Powder particle size pole-setting method, titanium and titanium alloy complex thin-wall part and preparation method thereof
KR20220119976A (en) Manufacturing method of copper connector for electric vehicle using metal powder injection molding

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070130

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070605