JP2010168667A - 結合剤−潤滑剤の組合せを含有する鉄基粉末組成物及びその粉末組成物の製造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による鉄又は鉄基組成物は、少なくとも約80重量%の鉄又は鉄基粉末;20重量%までの量の少なくとも一種類の合金用粉末;及び約0.05〜約2重量%の、ポリエチレンワックスとエチレンビスステアルアミドとの組合せ;を含む。
【選択図】なし
Description
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられている表現「鉄又は鉄基粉末」とは、噴霧、好ましくは水噴霧により製造された粉末を包含する。別法として、粉末はスポンジ状鉄に基づいていてもよい。それら粉末は、本質的に純粋な鉄粉末、好ましくは大きな圧縮性を有するそのような粉末にすることができる。一般に、そのような粉末は、0.04重量%より低いような、低い炭素含有量を有する。粉末の別の例は、強度、硬化性、電磁気的性質、又は最終製品に望まれる性質を改良する他の物質で予め合金化されているか、又は部分的に合金化された鉄粉末である。それら粉末の例は、例えば、ディスタロイ(Distaloy)AE、アスタロイ(Astaloy)Mo、及びASC 100.29であり、それらは全てスエーデンの
から市販されている。
− 鉄又は鉄基粉末、合金用元素状粉末、エチレンビスステアルアミド、粉末ポリエチレンワックス、及び場合により脂肪酸を混合し、その混合物を前記ポリエチレンワックスの融点より高いが、EBSの融点よりは低い温度へ加熱する工程と、
− 得られた混合物を、前記ポリエチレンワックスを固化して、前記合金用元素状粉末粒子を前記鉄含有粒子へ結合するのに充分な時間、前記ポリエチレンワックスの融点より低い温度へ冷却し、凝集粒子を形成する工程と、場合により、
− 200nmより小さく、好ましくは40nmより小さい粒径を有する粉末流動剤を、前記の得られた混合物に、その組成物の0.005〜約2重量%の量で混合する工程と、
を含む。
前記加熱は、70〜150℃の温度で1〜60分の時間行うのが適切である。
クロップムール(Kropfmuhl)からの黒鉛uf4,
ベーカー・ペトロライト(USA)からのポリエチレンワックス400、500、655、750、及び1000,
クラーリアント(Clariant)(ドイツ)からリコワックス(Licowax)(商標名)として入手することができるエチレンビスステアルアミド(EBS),
ステアリン酸は、ファシ(Faci)(イタリー)から入手することができる。
エアロジルは、デガッサ(Degussa)AG(ドイツ)から入手することができる。
鉄粉末、0.5重量%の黒鉛、及び0.8重量%の、表1に記載した種々の重量平均分子量を有するポリエチレンワックスとエチレンビスステアルアミドとの結合剤/潤滑剤組合せ、及び0.05重量%のステアリン酸を含む混合物を、前記ポリエチレンワックスの融点より高いが、エチレンビスステアルアミドの融点よりは低い温度に加熱して完全に混合した。次にそれら混合物を冷却して、黒鉛粒子が鉄粒子に結合した結合粉末混合物を得た。冷却中、0.06%の無機粒状流動剤を添加した。流動性、見掛け密度、及び塵発生性のような粉末の性質を測定した。潤滑性を測定するため、55mmの外径、45mmの内径、及び10mmの高さを有するリングを、三つの異なった成形圧力で成形し、成形後、型からその物体を取り出すのに必要なエネルギー、即ち、取り出しエネルギーを測定した。
鉄粉末、0.5重量%の黒鉛、及び、0.8重量%の、表2に記載されている、異なった性質のポリエチレンワックスとエチレンビスステアルアミドとの結合剤/潤滑剤組合せ、及び0.05重量%のステアリン酸を含む混合物を、前記ポリエチレンワックスの融点より高いが、エチレンビスステアルアミドの融点よりは低い温度に加熱して完全に混合した。次にそれら混合物を冷却して、黒鉛粒子が鉄粒子に結合した結合粉末混合物を得た。冷却中、0.06%の無機粒状流動剤を添加した。流動性、見掛け密度、及び塵発生性のような粉末の性質を測定した。潤滑性を測定するため、55mmの外径、45mmの内径、及び10mmの高さを有するリングを、三つの異なった成形圧力で成形し、成形後、型からその物体を取り出すのに必要なエネルギー、即ち、取り出しエネルギーを測定した。
鉄粉末、0.5重量%の黒鉛、0.8重量%のエチレンビスステアルアミドを含むが、ポリエチレンワックスを含まない二つの混合物を調製した。0.05重量%のステアリン酸を含む混合物No.11を、前記エチレンビスステアルアミドの融点よりも高い温度に加熱して完全に混合した。次にその混合物を冷却して、黒鉛粒子が鉄粒子に結合した結合粉末混合物を得た。冷却中、0.06%の無機粒状流動剤を添加した。混合物No.12を、加熱することなく完全に混合した。流動性、見掛け密度、及び塵発生性のような粉末の性質を測定した。潤滑性を測定するため、55mmの外径、45mmの内径、及び10mmの高さを有するリングを、三つの異なった成形圧力で成形し、成形後、型からその物体を取り出すのに必要なエネルギー、即ち、取り出しエネルギーを測定した。
Claims (11)
- 成形部品を製造するための、凝離を起こしにくく、塵を発生しにくい改良冶金用組成物において、
(a) 少なくとも約80重量%の鉄又は鉄基粉末;
(b) 少なくとも一種類の合金用粉末;及び
(c) ポリエチレンワックスとエチレンビスステアルアミドとの結合剤/潤滑剤組合せが約0.05〜約2重量%であって、前記ポリエチレンワックスが、約1000より小さい重量平均分子量及び前記エチレンビスステアルアミドの融点よりも低い融点を有し、そして前記結合剤/潤滑剤組合せの10〜90重量%の量で存在する、前記結合剤/潤滑剤組合せ;
を含む、上記冶金用組成物。 - 鉄又は鉄基粉末の粒子が、合金用元素の粒子及びエチレンビスステアルアミドの粒子を結合するためのポリエチレンワックスの層で被覆されている、請求項1に記載の組成物。
- ポリエチレンワックスが、400〜800の重量平均分子量を有する、請求項1又は2に記載の組成物。
- 結合剤/潤滑剤組合せが、20〜70重量%のポリエチレンワックス、及び80〜30重量%のエチレンビスステアルアミドにより構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 結合剤/潤滑剤組合せが、全組成物の0.5〜1.5重量%の量で存在する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 更に、組成物の重量に基づき、0.005〜0.15重量%、好ましくは0.010〜0.08重量%、最も好ましくは0.015〜0.07重量%の量で脂肪酸を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 脂肪酸がステアリン酸である、請求項6に記載の組成物。
- 更に、全組成物の重量に対して、0.01〜1重量%、好ましくは0.025〜0.5重量%の量で流動剤を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
- 流動剤が二酸化珪素である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
- 鉄基粉末に結合した合金用粉末を含有する、凝離を起こしにくく、塵を発生しにくい改良冶金用組成物を製造する方法において、
− 鉄又は鉄基粉末、合金用元素状粉末、エチレンビスステアルアミド、粉末ポリエチレンワックス、及び場合により脂肪酸を混合し、前記ポリエチレンワックスの融点より高いが、エチレンビスステアルアミドの融点よりは低い温度へ加熱する工程と、
− 得られた混合物を、前記ポリエチレンワックスを固化して、前記合金用元素状粉末粒子を前記鉄含有粒子へ結合するのに充分な時間、前記ポリエチレンワックスの融点より低い温度へ冷却し、凝集粒子を形成する工程、及び場合により、
− 200nmより小さく、好ましくは40nmより小さい粒径を有する粉末流動剤を、前記得られた混合物と、組成物の0.005〜約2重量%の量で混合する工程と、
を含む製造方法。 - 混合物を、1〜60分間,70〜150℃の温度へ加熱する、請求項10に記載の方法。
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