JP3299805B2 - 結合剤−滑剤を含有する鉄をベースとする粉末混合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄又は鋼粉末及び少な
くとも１種の合金化粉末（ａｌｌｏｙｉｎｇｐｏｗｄｅ
ｒ）を含有する種類の、均質な、鉄をベースとする粉末
混合物に関する。更に特定的には、本発明は、合金化粉
末の偏析及び／又はダスティング（ｄｕｓｔｉｎｇ）に
対する抵抗性を与えるのみならず、圧密（ｃｏｍｐａｃ
ｔｉｏｎ）期間中滑性も与えて、ダイ突き出し力を増加
させることなく粉末圧縮性（ｐｏｗｄｅｒ ｃｏｍｐｒ
ｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）を増加させる、高分子量ポリア
ルキレンオキシドの結合剤を含むこのような混合物に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】金属部
品の製造における粉末冶金技術の使用は十分に確立され
ている。このような製造においては、鉄又は鋼粉末は、
しばしばやはり粒状形態の少なくとも１種の他の合金化
元素（ａｌｌｏｙｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）と混合さ
れ、続いて圧密及び焼結される。合金化元素の存在は、
非合金化鉄又は鋼粉末単独で到達することができないレ
ベルの焼結部品の強度及び他の機械的性質の達成を可能
とする。

【０００３】しかしながら、鉄又は鋼粉末混合物に普通
使用される合金化成分は、ベース鉄又は鋼粉末とは典型
的には粒径、形状及び密度が異なる。例えば、使用され
る金属部品の製造に普通に使用される鉄をベースとする
粉末の平均粒径は、典型的には約７０−１００ミクロン
である。対照的に、鉄をベースとする粉末とともに使用
される大抵の合金化成分の平均粒径は、約２０ミクロン
未満、最も多くは１５ミクロン未満であり、そして或る
場合には５ミクロン以下である。合金化粉末は、特に、
焼結操作中固体状態拡散による合金成分の急速な均質化
を促進するような微細に分割された状態で使用される。
この非常に微細なサイズは、粒径、形状及び密度の鉄を
ベースとする粉末と合金化粉末との全体的差と共に、こ
れらの粉末混合物を偏析及びダスチングの望ましくない
分離現象を受けやすくする。

【０００４】一般に、粉末組成物は、鉄をベースとする
粉末と合金化粉末をドライブレンドすることにより製造
される。最初に、合理的に均一なブレンドが達成される
が、その後の混合物の取り扱いにより、２種の粉末間の
形態の差は、２種の異なる粉末を分離させ始める。貯蔵
及び移送中の粉末混合物を取り扱うことについての動力
学は、より小さな合金化粉末粒子を鉄をベースとする粉
末マトリックスの隙間を通って移動させる。特に合金化
粉末が鉄粉末より密度が高い場合に、普通の重力は、混
合物の容器の底部に向けて下向きに合金化粉末を移動さ
せて、混合物の均質性を失わせる（偏析）。他方、取り
扱いの結果としての粉末マトリックス内に発生すること
がある空気流は、より小さな合金化粉末を、特にそれら
が鉄粉末よりも少ない密度であるならば、上向きに移動
させる。もしこれらの浮揚力が十分に高いならば、合金
化粉末の一部は、ダスティングとして知られた現象にお
いて、混合物から完全に離脱し、合金元素の濃度の減少
を生じさせる。

【０００５】より微細な合金化粉末をより粗い鉄をベー
スとする粒子に結合又は“接着（ｇｌｕｅ）”させて、
偏析及びダスティングを防止するのに、種々の有機結合
剤が使用されてきた。例えば、エングストロームに対す
る米国特許第４，４８３，９０５号には、粉末組成物の
約１重量％以下の量での粘着性又は脂肪性であると広く
言われている結合剤の使用を教示している。エングスト
ロームに対する米国特許第４，６７６，８３１号は、結
合剤として或る種のトール油の使用を開示している。セ
メルに対する米国特許第４，８３４，８００号もまた、
結合剤として、水に不溶性又は実質的に不溶性である或
る種のフィルム形成性ポリマー樹脂の使用を開示してい
る。これらの結合剤は、偏析及びダスティングを防止す
るのに有効であるが、先行技術で使用された他の有機結
合剤と同様に、それらは、少量しか存在しない場合です
ら、粉末の圧縮性に不利な影響を及ぼすことがある。

【０００６】粉末ブレンドの“圧縮性”は、種々の圧密
条件下のその性能の目安である。粉末冶金の分野では、
粉末組成物は、一般に、ダイの中で大きな圧力下に圧密
され、この圧密された“生”部品（ｃｏｍｐａｃｔｅｄ
“ｇｒｅｅｎ” ｐａｒｔｓ）は、次いでダイから取
り出されそして焼結される。この生部品の密度（及び通
常は強度）は、直接圧密圧力と共に変わることが認めら
れている。“圧縮性”という表現に関しては、もし１つ
の粉末組成物が所定の圧密圧力で、より高い生密度（ｇ
ｒｅｅｎ ｄｅｎｓｉｔｙ）となるように加圧され得る
か又はそれが特定された生密度に到達するのにより少な
い圧密圧力を必要とするならば、その粉末組成物は他の
粉末組成物よりも圧縮性が大であると言われる。

【０００７】生密度は一般に圧密圧力と共に増加するけ
れども、その関係は直線的ではなく、密度増加の速度は
達成可能な密度として約３０−４０ｔｓｉの圧密圧力以
上で有意に横ばいとなり、達成可能な密度はその後その
理論的最大値に漸近線的に近づくことが分かった。更
に、密度−圧力曲線の正確な変化の度合いは、粉末組成
物と共に変わる。この“横ばい”現象は、例えば、先行
技術の結合剤含有粉末組成物において、それらの対応す
る結合させていない（ｕｎｂｏｎｄｅｄ）組成物より顕
著である。故に、結合させた組成物（ｂｏｎｄｅｄ ｃ
ｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）は約３０ｔｓｉ以下の圧密圧
力では対応する結合させていない組成物よりも一般に圧
縮性が大きいけれども、それらは、約４０ｔｓｉ以上の
高い圧密圧力では圧縮性がより少ない。特定の組成物に
依存して、結合させた組成物と結合させていない組成物
が同等な圧縮性を示す“交差”点は、約３０−４０ｔｓ
ｉの範囲の圧密圧力で生じる。高い生密度を保持するこ
とは大抵の粉末冶金用途において重要であるので、通常
最良の密度特性を与える高い圧密圧力でのこのような圧
縮性の減少は、問題となる欠点でありうる。

【０００８】金属粉末組成物は、一般に、ダイから圧密
された構成部品の突き出しを容易にするために、金属ス
テアレート又は合成ワックスのような滑剤も備えてい
る。一般に、部品を圧密するのに使用される圧力と共に
増加する、ダイから圧密された部品を取り出すために打
ち勝たれなければならない摩擦力は、“抜き取り”及び
“滑り”圧として測定される。滑剤は、これらの圧力を
減少させるが、滑剤の存在もまた圧縮性に不利な影響を
及ぼす。で結合させた粉末組成物の圧縮性は、使用され
る滑剤の量を減少させることにより増加させることがで
きるけれども、生じる滑性の減少は、突き出し力の許容
できない程大きな増加を引き起こすことがあり、これ
は、ダイのかじり（ｓｃｏｒｉｎｇ）、ダイ寿命の損失
及び圧密された部品の表面の欠陥を生じることがある。

【０００９】従って、結合させた粉末組成物がで結合さ
せていない組成物の圧縮性と同等な圧縮性を達成するこ
とを可能とし、好ましくは、組成物に配合される結合剤
の量により滑剤含有率の量の減少を可能とし、同時にダ
スティング及び偏析に対する抵抗性を維持する結合剤に
対する要求がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄をベースと
する粉末と、少量の少なくとも１種の合金化粉末と、鉄
をベースとする粉末及び合金化粉末のための有機結合剤
とを含んで成る改良された冶金粉末組成物であって、該
結合剤の少なくとも４０重量％が、一般式、

【００１１】

【化２】 式中、Ｒは、Ｈ、ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅であり、そしてｎ
は、少なくとも約７，０００の数平均分子量を与えるの
に十分な反復オキシアルキレン単位の平均数である、の
ポリアルキレンオキシドであることを特徴とする組成物
を提供する。好ましい態様では、有機結合剤の少なくと
も５０重量％、更に好ましくは少なくとも７５重量％
は、本発明の高分子量ポリアルキレンオキシドである。
ポリアルキレンオキシドが有機結合剤の１００％未満を
構成するこれらの場合に、その結合剤の残りは、過去に
おいて冶金学的組成物の結合剤として使用された他の適
当な有機物質のいずれかであることができる。好ましい
ポリアルキレンオキシドは、１５，０００−１００，０
００の範囲の平均分子量を有する。特定の態様では、結
合剤は、本質的に、約１５，０００−３５，０００の平
均分子量を有するポリエチレンオキシドから成る。

【００１２】本発明の結合させた組成物は、高い圧密圧
力でそれらの結合させていない類似体に対して圧縮性は
減少しない。更に特定的には、本発明の高分子量ポリア
ルキレンオキシド結合剤を含む冶金学的粉末組成物は、
約５０ｔｓｉ（７００ＭＰａ）までの圧密圧力で、有機
結合剤を加えていない同一粉末組成物と同じ又はそれよ
り良好な圧縮性を示すことが見いだされた。本発明の結
合させた組成物の多くにより、突き出し力は約７００Ｍ
Ｐａの圧密圧力まで、圧密圧力の増加と共に減少するこ
とも見いだされた。これは又、突き出し力が圧密圧力の
増加と共に増加するという普通の予想とは反対である。

【００１３】本発明に従えば、結合剤含有冶金学的粉末
組成物の圧密性能は、結合剤の少なくとも一部が高分子
量ポリアルキレンオキシドである場合に、偏析及びダス
ティングに対する抵抗性を維持しながら、改良され得る
ことが見いだされた。更に特定的には、本発明の結合さ
せた冶金学的粉末組成物は、先行技術の結合剤含有粉末
組成物と比較して少なくとも５０ｔｓｉ（７００ＭＰ
ａ）までの圧密について圧縮性及び突き出し力の全体的
改良を示す。

【００１４】本発明の結合剤は、一般式、

【００１５】

【化３】 式中、Ｒは、Ｈ、ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅でありそしてｎは、
少なくとも約７，０００の数平均分子量を与える反復オ
キシアルキレン単位の平均数である、のポリアルキレン
オキシドである。このアルキレンオキシドポリマーは、
周知の方法によりモノマーアルキレンオキシド（又は対
応するモノマーグリコール）の縮合により製造される。
好ましくは、ポリアルキレンオキシドは、少なくとも１
５，０００の数平均分子量を有する。１つの好ましい態
様では、組成物に使用される結合剤は、約１５，０００
−３５，０００の平均分子量を有するポリアルキレンオ
キシド少なくとも約７５重量％、好ましくは少なくとも
約８５重量％である。他の好ましい態様では、組成物に
使用される結合剤は、少なくとも７５，０００、好まし
くは少なくとも約１００，０００の平均分子量のポリア
ルキレンオキシドと、約７０００以下の平均分子量のポ
リグリコール約４０重量％以下（全結合剤重量を基準と
して）とのブレンドである。

【００１６】上記に示された式の好適なポリアルキレン
オキシドは、商業的に入手可能である。例えば、ユニオ
ン・カーバイド社からの適当な分子量のＣＡＲＢＯＷＡ
ＸＰＥＧポリエチレングリコールを使用することができ
る。このような製品の例は、ＣＡＲＢＯＷＡＸ ＰＥＧ
８０００（平均分子量約７，０００−９，０００）及び
ＣＡＲＢＯＷＡＸ ＰＥＧ２０Ｍ（平均分子量約１７，
５００）である。分子量は、一般に、ユニオン・カーバ
イド社の刊行物“ＣＡＲＢＯＷＡＸ Ｐｏｌｙｅｔｈｙ
ｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌｓ”（１９８６）に開示されて
いる方法により計算することができる。より高い分子量
（１００，０００及びそれ以上）のポリアルキレンオキ
シドも又、ユニオン・カーバイド社からそのＰＯＬＹＯ
Ｘ系統の樹脂、ＷＳＲシリーズの下に入手可能である。
特に好ましいこのような樹脂は、約１００，０００の平
均分子量を有するＷＳＲ−Ｎ１０である。好適なポリエ
チレングリコールは、ダウ・ケミカル・カンパニーから
もそのＥ−シリーズの製品の一部として入手可能であ
り、その例は約８，０００の平均分子量を持ったダウの
Ｅ８０００ポリエチレングリコールである。他の好まし
い製品は、フルカ・ヘミー社（Ｆｌｕｋａ Ｃｈｅｍｉ
ｅ ＡＧ）から入手可能な、約３５０００の数平均分子
量を有するポリエチレングリコール３５０００である。

【００１７】本発明のポリアルキレンオキシドは、好ま
しくはホモポリマーの形態にある。しかしながら、それ
らは、例えば、エチレングリコールとプロピレングリコ
ールとのコポリマーのような、２種又はそれより多くの
モノマーアルキレンオキシド又は上記のようなグリコー
ルのコポリマーの形態を取ることができる。本発明のポ
リアルキレンオキシドは、このようなＣ₂ーＣ₄グリコー
ル（又は対応するオキシド）と他の共重合可能なモノマ
ー、例えばグリシジルエーテルとのコポリマーの形態に
あることもできる。このようなコポリマーの例は、ゼオ
ン・ケミカル社からの“Ｐａｒｅｌ５８”であり、この
ものは、約１００，０００−１，０００，０００の平均
分子量を有するプロピレングリコールとアリルグリシジ
ルエーテルとのコポリマーである。上記のＣ₂ーＣ₄アル
キレンオキシド又はグリコーと他の共重合可能なモノマ
ーとのコポリマーの場合に、寄与しているモノマーの少
なくとも５０重量％、更に好ましくは寄与しているモノ
マーの６０重量％がＣ₂ーＣ₄アルキレンオキシド又はグ
リコーであることが好ましい。

【００１８】本発明の冶金学的粉末組成物は、上記の高
分子量ポリアルキレンオキシドポリマーの外に他の有機
結合剤を含むことができるが、しかしポリアルキレンオ
キシドポリマーは、本発明の冶金学的粉末組成物の全結
合剤含有率の少なくとも４０重量％、好ましくは少なく
とも５０重量％、更に好ましくは少なくとも７５重量％
を構成するべきである。

【００１９】存在し得る他の結合剤はこの目的のために
知られているポリマー又は他の材料である。このような
結合剤には、例えば、米国特許第４，４８３，９０５号
に開示されている“粘着性”又は脂肪性結合剤、米国特
許第４，６７６，８３１号に開示されているトール油又
は米国特許第４，８３４，８００号に開示されている水
に不溶性のフィルム形成性樹脂が包含される。これらの
特許の開示は引照により本明細書に加入する。追加的に
使用可能な結合剤の中でも最も好ましいものは、米国特
許第４，８３４，８００号に開示されているメタクリレ
ートポリマー又はコポリマー及び酢酸ビニルポリマー又
はコポリマーである。

【００２０】使用し得る他の結合剤は、エチレングリコ
ール及び／又はプロピレングリコールの低分子量（即
ち、約７０００以下）ポリマー又はコポリマーである。
好ましい低分子量ポリグリコールの例は、ダウ・ケミカ
ル社のポリグリコール１５−２００であり、このものは
約２５００−２８００の数平均分子量を有するコポリマ
ーである。これらの低分子量ポリマーは、本質的に結合
剤の高分子量成分のための可塑剤として機能しそして、
好ましくは、結合剤に導入された本発明のポリアルキレ
ンオキシドが少なくとも約１５，０００、好ましくは少
なくとも約２０，０００の分子量を有する場合にのみ、
そのようなものとして使用される。結合剤においてこの
可塑化性役割を達成することが見いだされた他の材料
は、フタル酸のジエステル、例えば、ジシクロヘキシル
フタレート、ジブチルフタレート及びジ−２−エチルヘ
キシルフタレートである。

【００２１】本発明に使用するための最も好ましい態様
では、約１５，０００−３５，０００の平均分子量を有
するポリアルキレンオキシド又はポリアルキレンオキシ
ドの混合物は、粉末組成物中に存在する結合剤含有率の
すべて又は実質的にすべてを構成する。他の高度に好ま
しい態様では、結合剤は、少なくとも７５，０００の平
均分子量を有する本発明のポリアルキレンオキシド約６
０−９５重量％及び可塑剤約５−４０重量％から本質的
に成る。このような結合剤系の例は、約１００，０００
の平均分子量のポリエチレンオキシド（例えばＰＯＬＹ
ＯＸ ＷＳＲ−１０ポリマー）約７０％及び約３，００
０以下の平均分子量のポリプロピレングリコールコポリ
マー（例えば、Ｄｏｗ ＰｏｌｙＧｌｙｃｏｌ １５−
２００）約３０％のブレンドである。

【００２２】本発明の粉末組成物に使用される鉄をベー
スとする粒子は、標準粉末冶金学的方法に使用する他の
合金化材料の粒子と混合することができる鉄粒子又は鉄
含有（鋼を包含する）粒子のいずれかである。鉄をベー
スとする粒子の例は、純粋又は実質的に純粋な鉄の粒
子、他の元素（例えば、鋼製造性元素）と予備合金化さ
れた（ｐｒｅ−ａｌｌｏｙｅｄ）鉄の粒子及びこのよう
な他の元素が拡散結合された（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ｂ
ｏｎｄｅｄ）鉄の粒子である。本発明で有用な鉄をベー
スとする材料の粒子は、約５００ミクロンまでの重量平
均粒径を有することができるが、しかし一般的に、粒子
は約１０−３５０ミクロンの範囲の重量平均粒径を有す
るであろう。好ましいものは、約１５０ミクロンの最大
平均粒径を有する粒子であり、更に好ましいものは約７
０−１００ミクロンの範囲の平均粒径を有する粒子であ
る。

【００２３】本発明において使用する好ましい鉄をベー
スとする粒子は、実質的に純粋な鉄の高度に圧縮性の粉
末、即ち、約１．０重量％以下、好ましくは約０．５重
量％以下の普通の不純物を含む鉄である。このような冶
金学的銘柄の純粋な鉄粉末の例は、ニュジャーシー州、
リバートンのヘガネス・コーポレーション（Ｈｏｅｇａ
ｎａｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能成る
ＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ１０００シリーズの鉄粉末（例え
ば、１０００、１０００Ｂ及び１０００Ｃ）である。例
えば、ＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ１０００鉄粉末は、Ｎｏ．
２３５ふるい（Ｕ．Ｓ．シリーズ）以下の粒子約２２重
量％及びＮｏ．１００より大きい粒子約１０重量％、残
りはこれらの２つの寸法の間にある（Ｎｏ．６０ふるい
より大きいのは痕跡量）典型的なスクリーンプロフィル
を有する。ＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ１０００粉末は、約
２．８５−３．００ｇ／ｃｍ³、典型的には２．９４ｇ
／ｃｍ³の見かけの密度を有する。本発明で使用するこ
とができる他の鉄粉末は、ヘガネスのＡＮＣＯＲ ＭＨ
−１００粉末のような典型的なスポンジ鉄粉末である。

【００２４】予備合金化された鉄をベースとする粉末の
例は、モリブデン（Ｍｏ）で予備合金化された鉄であ
り、その好ましいバージョンは、Ｍｏ約０．５重量％−
約２．５重量％を含有する実質的に純粋な鉄の溶融物を
微粉化する（ａｔｏｍｉｚｉｎｇ）ことにより製造する
ことができる。このような粉末は、Ｈｏｅｇａｎａｅｓ
ＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ ８．５ＨＰ鋼粉末として商業的
に入手可能であり、このものは、Ｍｏ０．８５重量％、
マンガン、クロム、ケイ素、銅、ニッケル又はアルミニ
ウムのような他の材料を合計で約０．４重量％未満及び
炭素約０．０２重量％未満を含む。他の商業的に入手可
能な予備合金化された鉄をベースとする粉末には、ヘガ
ネスのＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ １５０ＨＰ、２０００及
び４６００Ｖ微粉化鋼粉末が包含される。

【００２５】拡散結合された（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ｂ
ｏｎｄｅｄ）鉄をベースとする粒子は、鉄粒子の外側表
面に拡散した、鋼生成性元素のような１種又は１種より
多くの他の金属の層又は被覆を有する実質的に純粋な鉄
の粒子である。１つのこのような商業的に入手可能な粉
末は、ヘガネス社からのＤＩＳＴＡＬＯＹ ４６００Ａ
拡散結合粉末であり、このものは、ニッケル１．８％、
モリブデン０．５５％及び銅１．６％を含む。

【００２６】上記の種類の鉄をベースとする粒子と混合
される合金化材料は、最終焼結製品の強度、焼き入れ
性、電磁的性質又は他の望ましい性質を高めるための冶
金学の分野で知られている合金化材料である。鋼生成性
元素は、中でもこれらの材料の最も良く知られたもので
ある。合金化材料の特定の例には、元素状モリブデン、
マンガン、クロム、ケイ素、銅、ニッケル、錫、バナジ
ウム、コロンビウム（ニオビウム）、冶金学てく炭素
（グラファイト）、リン、アルミニウム、イオウ及びそ
れらの組み合わせが包含されるが、これらに限定される
ものではない。他の好適な合金化材料は、銅と錫又はリ
ンとの２成分系合金、マンガン、クロム、ホウ素、リン
又はケイ素のフェロアロイ、炭素と、鉄、バナジウム、
マンガン、クロム及びモリブデンの２種又は３種との低
融点３成分系及び４成分系共晶、タングステン又はケイ
素の炭化物、窒化ケイ素及びマンガン又はモリブデンの
硫化物である。

【００２７】合金化材料は、それらが混合される鉄をベ
ースとする材料の粒子より一般に小さなサイズの粒子の
形態で組成物において使用される。合金化材料粒子は、
一般に、約１００ミクロン以下、好ましくは約７５ミク
ロン以下、更に好ましくは約３０ミクロン以下、最も好
ましくは約５−２０ミクロンの範囲の重量平均粒径を有
する。組成物中に存在する合金化材料の量は、最終焼結
部品の望まれる性質に依存するであろう。その量は、或
る特定の粉末については１０−１５重量％という多くの
量存在することがあるけれども、一般的には、全粉末重
量の約５重量％までの、少量であろう。大抵の用途に好
適な好ましい範囲は、約０．２５−４．０重量％であ
る。

【００２８】本発明の冶金学的粉末組成物中に存在する
結合剤成分の量は、合金化粉末の密度及び粒径分布及び
組成物中の合金化粉末の相対的重量のようなファクター
に依存する。しかしながら、本発明の結合剤の追加の観
点は、該結合剤は、先行技術の結合剤よりも効率良く
（即ち、圧縮性のより少ない損失で）約２０ミクロンよ
り大きいサイズの合金化粒子を結合するということであ
る。先行技術の結合剤はより大きい粒径を結合すること
ができたけれども、そのようにするのに必要な追加の量
の材料は、一般に圧縮性の減少を引き起こした。本発明
のポリアルキレンオキシドの利点は、それらが圧縮性に
おいて同様な減少を引き起こさないということである。

【００２９】一般に、本発明のポリアルキレンオキシド
含有結合剤は、鉄をベースとする粉末と合金化粉末の一
緒にした重量の約０．００５−１．０重量％の量で粉末
組成物に加えられるであろう。しかしながら、結合剤の
添加のための更に特定的で好ましいスケジュールは下表
に従うものである。

【００３０】

【表１】

【００３１】１種より多くの合金化粉末が存在する場合
には、このような各粉末に適用可能な結合剤の量は表か
ら決定されそして全体が粉末組成物に加えられる。

【００３２】結合剤は、米国特許第４，８３４，８００
号により教示された方法に従って粉末組成物に配合され
る。一般に、鉄をベースとする粉末と合金化粉末との乾
燥混合物を慣用の方法により製造する。次いで、結合剤
物質の溶液又は分散液を、適当な溶媒において製造す
る。本発明のポリアルキレンオキシドは、一般に水に可
溶性であるが、アセトンのような或る種の有機溶媒にも
可溶である。更に、粉末組成物に加えられるべき結合剤
物質は、本発明のポリアルキレンオキシド、以外の材料
を含むことができるが、すべての結合剤物質に共通な溶
媒がえらばれなければならない。結合剤物質の溶液又は
分散液は、粉末の良好な湿潤が達成されるまで、粉末と
共に混合される。次いで、湿潤粉末は、浅いトレーの上
に広げられそして、場合により熱又は真空の助けにより
乾燥させる。

【００３３】粉末組成物は、粉末冶金学的方法に普通に
使用される種類の滑剤も含むことができる。一般に、滑
剤は、通常は約１重量％までの量で粉末組成物に直接混
合されるが、操作に滑剤を与える別法は、粉末組成物を
圧密のためにダイに仕込む前に、ダイの壁にそれを適用
することである。好ましい態様では、一般に粒状形態の
固体である滑剤は、鉄をベースとする粉末と合金化粉末
とのドライブレンドに、そのブレンドが結合剤の溶液／
分散液で湿潤される前に均質に混合される。好ましい滑
剤は、焼結中クリーンに熱分解する滑剤である。適当な
滑剤の例は、ステアリン酸亜鉛のような金属ステアレー
ト又はアクラワックス（ＡＣＲＡＷＡＸ）Ｃ又はグリコ
・ケミカル・カンパニーからのＰＭ−１００のような合
成ワックスのいずれかである。

【００３４】使用に際しては、本発明の冶金学的粉末組
成物は、約２７５−７００ＭＰａ（２０−５０ｔｓｉ）
の圧力でダイ内で圧密される。圧密は、周囲の条件で行
うことができるが、プラント操作中圧密及び突き出しプ
ロセス中に発生する摩擦は、ダイ型（ｄｉｅ ｔｏｏｌ
ｓ）を加熱し、その結果、実際のプラクテイスでは、型
は幾分高められた温度、一般に約５０℃以上、通常約５
５−９５℃の範囲にあることが理解されるであろう。そ
れ故、実際のプラント操作条件にシミュレートするため
に、実施例に報告されたような本発明の結合剤に対する
研究の多くは、その範囲内の温度で行われた。このよう
な温度では、本発明の改良された結合剤は、圧密期間中
ダイに対する潤滑を与え、それにより突き出し力を減少
させるのを助ける。この自己発生した滑性の故に、本発
明の粉末組成物は、他の場合に使用されるよりも少ない
従来の滑剤と共に使用することができる。一般に、この
ような滑剤のレベルは、組成物に使用される結合剤の重
量に等しい量だけ減少させることができる。粉末混合物
の圧縮性は、高い圧密圧力では不必要な滑剤の存在によ
り不利に影響されるので、本発明の結合剤の使用により
可能とされる滑剤減少は、本発明の粉末組成物の高めら
れた圧縮性に更に寄与する。

【００３５】本発明の結合剤含有冶金学的粉末組成物
は、７００ＭＰａ（５０ｔｓｉ）までの圧密圧力ですら
高い圧縮性を示す。これは、先行技術の結合させた組成
物から本発明の組成物を区別するものであり、先行技術
の結合させた組成物は、約４００−５５０ＭＰａ（３０
−４０ｔｓｉ）以上の圧密圧力でそれらの結合させてい
ない類似体に対して圧縮性が一般に減少する。本発明の
結合させた組成物は、突き出し力の普通に予想された増
加を伴わないで、使用される従来のダイ滑剤の量の減少
も可能とする。

【００３６】

【実施例】下記実施例の各々においては、鉄をベースと
する粉末、合金化粉末、滑剤及び結合させていない対照
混合物を除いては、結合剤、の混合物を、下記の如くし
て製造した。鉄粉末（ヘガネスＡＮＣＯＲＳＴＥＥＬ
１０００鉄粉末）をステアリン酸亜鉛１．０重量％又は
０．７５重量％と完全に混合することにより、２つの異
なる鉄／滑剤ブレンドを先ず製造した。次いで、この予
め滑剤を加えた鉄粉末を、標準実験室９４びん混合装置
中で１５−３０分間合金化粉末とドライブレンドし、約
５ポンドの量で混合された粉末組成物の一連のバッチを
製造した。これらのバッチのいくらかを、実施例１に現
れる結合させていない対照混合物として使用するために
取っておく。合金化粉末のダスティングを回避するため
に完全に注意を払った。通常の食品ミキサーの適当なサ
イズのボウル中で、下記の実施例に記載の如く種々の結
合剤と残りの粉末混合物を一緒にすることにより、結合
剤が含有混合物を製造した。結合剤をアセトン中の溶液
の形態で粉末混合物に加え、これは混合物が均一な湿潤
した外観を持つまでスパチュラで粉末とブレンドされ
た。しかる後、湿った粉末を浅い金属トレー上に広げそ
して乾燥させた。乾燥の後、混合物をＮｏ．４０ふるい
（Ｕ．Ｓシリーズ）をとおしてうまく取り扱って（ｃｏ
ａｘ）、乾燥中に形成された大きな凝集物を分解した。
そのように製造された各粉末混合物試料の一部を、化学
的分析及び耐ダスティング性決定のために取っておい
た。混合物の残りを使用して下記の方法に従う種々の性
質を試験した。

【００３７】混合物を窒素の制御された流れでエルトリ
エーションすることにより耐ダスティング性を試験し
た。試験装置は、窒素の流れを受け入れるための側部口
を備えた２リットルのエルレンマイヤーフラスコに鉛直
に取り付けられた円筒形ガラス管から成っていた。ガラ
ス管（長さ１７．５ｃｍ、内径２．５ｃｍ）は、フラス
コの口の約２．５ｃｍ上に位置した４００メッシュスク
リーンプレートを備えていた。試験すべき（２０−２５
グラム）粉末混合物の試料を、スクリーンプレート上に
置きそして窒素を２リットル／分の速度で１５分間通し
た。試験の終わりに、粉末混合物を分析して混合物中に
残っている合金化粉末の相対的量（合金化粉末の試験前
の濃度の百分率として表した）を決定した。これはダス
ティング及び／又は偏析による合金化粉末の損失に対す
る組成物の抵抗性の目安である。

【００３８】見かけの密度（ＡＳＴＭ Ｂ２１２−７
６）及び各実施例の粉末組成物の流速（ＡＳＴＭ Ｂ２
１３−７７）も決定した。組成物を実施例に示された種
々の条件下に生のバーにプレスしそして生密度（ＡＳＴ
Ｍ Ｂ３３１−７６）及び生強度（ＡＳＴＭ Ｂ３１２
−７６）を測定した。生のバーの第２のセットを６．９
ｇ／ｃｍ³の密度にプレスし、次いで解離したアンモニ
ア中で約１１００−１１５０℃で３０分間焼結し、しか
る後寸法変化（ＡＳＴＭ Ｂ６１０−７６）、横断破断
強度（ＡＳＴＭ Ｂ５２８−７６）及び焼結密度（ＡＳ
ＴＭ Ｂ３３１−７６）を決定した。

【００３９】生密度及び生強度の決定のために試験片を
作るのに３つの異なる圧密方法を使用した。１つの方法
においては、組成物を６．９ｇ／ｃｍ³の共通密度に圧
密して、その密度を達成するのに必要な圧密圧力に対す
る種々の結合剤添加の効果を決定した。第２の方法で
は、組成物は、５５１．１ＭＰａ（４０ｔｓｉ）の共通
圧力で圧密して、生密度及び生強度に対する異なる組成
物の効果、及び抜き取り圧及び滑り圧としてして測定さ
れた突き出し力に対する異なる組成物の効果を決定し
た。抜き取り圧は、圧密された部品のダイからの突き出
しを開始するために打ち勝たれなければならない静摩擦
の目安となり、ダイと接触している部品の全表面積に対
する突き出しを開始するのに必要な荷重の商として計算
される。突き出しプロセスを続けるために打ち勝たれな
ければならない摩擦の目安である滑り圧は、ダイと接触
している部品の面積で割った、部品が圧密点からダイの
口までの距離を横断するにつれて観測される平均荷重の
商として計算される。第３の圧密方法では、組成物の各
々は、約６３℃の温度に予備加熱された型（ｔｏｏｌ
ｓ）を使用して４１３．３、５５１．１及び６８９．０
ＭＰａ（即ち、３０、４０及び５０ｔｓｉ）を包含する
一連の圧力で圧密された。

【００４０】実施例１は、比較の目的で含まれており、
そして米国特許第４，８３４，８００号に開示された結
合剤の１つで得られる特性を示す。実施例２−４は本発
明の結合剤を説明する。実施例においては、特記しない
限り、すべての百分率は重量による。

【００４１】実施例１ 表１．１に示された合金化添加物及び有機添加物との鉄
をベースとする粉末混合物５種類を製造し、そして前記
の方法に従って試験した。表１．１に示されたように、
各場合の合金含有率は、主としてグラファイト１％及び
銅２％であった。グラファイトは、４ミクロンの平均粒
径を有するロンザグレード（Ｌｏｎｚａｇｒａｄｅ）Ｋ
Ｓ−６であった。２つの異なる銘柄の銅を混合物を製造
するのに使用した。混合物１は、５７ミクロンの平均マ
イクロトラック粒径を有するアルカングレード（Ａｌｃ
ａｎ−ｇｒａｄｅ）で製造された。残りの混合物は、す
べて、２２ミクロンの平均粒径を有するグリーンバック
グレード（Ｇｒｅｅｎｂａｃｋ−ｇｒａｄｅ）２４０Ｍ
Ｄで製造された。混合物の鉄粉末は、すべての場合にマ
リンクロット・フロメットＺ（Ｍａｌｌｉｎｋｒｏｄｔ
ＦｌｏｍｅｔＺ）ステアリン酸亜鉛を使用して予備潤
滑された。混合物１及び２は、結合させていない対照で
あった。混合物３乃至５は、各々エアプロダクツ・アン
ド・ケミカル社からのビナック（Ｖｉｎａｃ）Ｂ１５ポ
リ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）を使用して結合させた。

【００４２】

【表２】

【００４３】これらの混合物と関連した試験の結果は、
表１．２及び１．３に示される。表１．２に示された特
性は６．９ｇ／ｃｍ³の密度への混合物の圧密に相当す
る。表１．３に示されたデータは、種々の圧力及び周囲
の温度及び高められた温度での圧密の結果として混合物
の生特性及び突き出し力に対する効果を示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】

【表４】

【００４６】実施例２ 表２．１に示された合金化添加物及び有機添加物との鉄
をベースとする粉末混合物６種類（混合物６−１１）を
製造しそして上記の方法に従って試験した。特定の結合
剤を除いては、この実施例の混合物は実施例１の混合物
３−５と同じ成分を使用した。この実施例の混合物６
は、先行技術を示す。本発明を示しているこの実施例の
混合物７−１１の結合剤は、全体として又は部分的に高
分子量ポリエチレンオキシド（グリコール）から成って
いた。すべての混合物は、０．２５％結合剤を含んでい
た。実施例１の結合剤のない混合物に対して混合物６−
１１の滑剤含有率は、結合剤添加の量（０．２５％）だ
け、即ち、１．０％から０．７５％に減少させた。

【００４７】

【表５】

【００４８】この実施例の混合物と関連した試験の結果
は表２．２及び２．３に示される。表２．２に示された
生特性及び焼結された特性は、６．９ｇ／ｃｍ³の密度
への混合物の圧密に相当する。表２．３に示されたデー
タは、種々の圧力及び温度での圧密の結果として生特性
及び突き出し力の変動を示す。

【００４９】

【表６】

【００５０】実施例１の結合させた先行技術の混合物の
特性と表２．２に示された混合物特性の比較は、６．９
ｇ／ｃｍ³の密度を達成するのに必要な圧密圧力の有意
な減少により示されたとおり、本結合剤の使用が圧縮性
を改良したことを示す。最も大きい圧縮性改良は混合物
１０及び１１の場合であり、これらは、先行技術の結合
させた混合物及び実施例１の結合させていない対照混合
物と比較して改良されている。同時に、混合物９の耐ダ
スティング性の少量の減少を除けば、データは、これら
の改良が他の測定した性質の変化が殆ど伴わないか又は
全然伴わないことも示す。

【００５１】圧密の検討（表２．３）の結果は、本発明
の結合剤の使用から生じる圧縮性の有意な改良を示す。
これらの検討は、突き出し力のいくらかの減少も示し、
それは必ずしも大きくはないけれども、それにもかかわ
らず、突き出し力が圧密圧力の増加と共に常に上昇する
であろうという普通の予想とは反対であるという点で有
意であった。

【００５２】

【表７】

【００５３】周囲の温度で型５５１．２ＭＰａ（４０ｔ
ｓｉ）における圧密に対応する表２．３の結果の第１の
組は、本質的に表２．２に以前に示されたのと同じ圧縮
性の改良を示す。この場合に、この改良は、表２．２に
示された如き所定の密度を達成するのに必要な減少した
圧密圧力とは反対に、一定の圧密圧力で達成された密度
の増加により示される。表２．３（及び特に本発明の混
合物７−１１）と表１．３（特に結合させていない混合
物１及び２）の比較は、圧縮性の重要な増加及びより高
い圧密圧力での突き出し力の減少を説明する。更に特定
的には、本発明の結合剤を含有する混合物（混合物７−
１１）の各々の生密度は、５５１ＭＰａでの圧密につい
て実施例１の結合させていない混合物の生密度を０．０
３−０．０４ｇ／ｃｍ³越えた。混合物１及び２の６．
９８ｇ／ｃｍ³という既に高いベース密度を越えてこの
ような密度の増分的増加の達成は、有意である。本発明
の結合剤の潤滑効果は、本発明の結合剤を含有する混合
物の滑り圧が、結合させていない混合物又は先行技術の
結合剤を含有する混合物の滑り圧よりも有意に低いとい
う事実により示される。（５５１ＭＰａの圧密での混合
物１−６と混合物７−１１を比較されたい）。

【００５４】同じ傾向が、６８９ＭＰａ（５０ｔｓｉ）
という高い圧力で行われた圧密を比較して示される。す
べての場合に、本発明の混合物の密度は、実質的に、表
１．３の結合させていない混合物又は先行技術の結合さ
せた混合物により示された密度よりも実質的に高かっ
た。表１．３の混合物と比較して本発明の混合物と関連
した突き出し力も又実質的により低く、この圧密レベル
での減少した抜き取り圧及び減少した滑り圧を示す。こ
れらの減少は、本発明の混合物が、伝統的な滑剤である
ステアリン酸亜鉛を表１．３の混合物より２５％少なく
含有していたので、特に有意であった。

【００５５】実施例３ この実施例の試験混合物により使用される合金化材料
は、約１４．６％のリン含有率を有する粒状のＦｅ₃Ｐ
（平均粒径９．３ミクロン、密度６．８９ｇ／ｃｍ³）
であった。粉末混合物のＦｅ₃Ｐ含有率は、約３．１％
であり、粉末組成物に対して約０．４５％の全リン含有
率を与える。混合物への滑剤及び結合剤添加は表３．１
に示される。実施例の混合物１２及び１３は、先行技術
の結合剤酢酸ビニルを示す。混合物１４−１７は、１種
又は１種より多くの他の結合剤（及び混合物１４の場合
には、結合剤のための可塑剤、ジシクロヘキシルフタレ
ート）と本発明のポリエチレンオキシド又はポリエチレ
ングリコールとのブレンドにより結合させられた。

【００５６】

【表８】

【００５７】実施例の６種類の混合物に関連した試験の
結果は、表３．２及び３．３に示される。表３．２にお
ける生の特性及び焼結品特性（ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｐｒ
ｏｐｅｒｔｉｅｓ）は、６．９ｇ／ｃｍ³の密度への圧
密に相当する。６種類の混合物の生の特性及び突き出し
力に対する種々の圧密条件の効果は、表３．３に示され
ている。

【００５８】

【表９】

【００５９】混合物１４−１７の本発明の結合剤は、圧
密挙動に対する有意な不利な効果なしにより低い滑剤
（ステアリン酸亜鉛）レベルで使用することができるこ
とを示す。例えば、耐ダスティングデータは、新規な結
合剤で作られた混合物は先行技術の混合物１２及び１３
に匹敵するか又は或る場合にはそれらより良好であるこ
とを示す。同時に、新規な結合剤の混合物は、混合物１
３に対する改良された生の特性を示す。混合物１２に比
較した改良はぎりぎりにすぎないが、混合物１２は半分
の結合剤レベルしか持っておらず、それ故最善の生特性
及び圧縮性を有することが予想されたであろう故、本発
明の混合物が改良を示したという事実は意義がある。更
に、表のデータは、非常に重要な流動特性を含む、本発
明の結合剤との混合物の粉末特性及び焼結特性の両方
は、先行技術を示す混合物のそれらと同様であったこと
も示す。従って、圧縮性及び生特性の増加は、他の性質
の損失なしに本発明の結合剤で達成可能である。

【００６０】

【表１０】

【００６１】表３．３に示されたような圧密の検討の結
果は、一般に、本発明の結合剤を含む混合物１４−１７
のための圧縮性の改良の上記に示されたことを確証す
る。例えば、新規な結合剤との混合物の生密度値は、混
合物１３についての結果に対して改良されそして混合物
１２についての結果と同等であるか又はそれを越えてい
た。生強度の場合に、先行技術の結合剤に比べて新規な
結合剤の効果は、圧密型の温度に依存していた。周囲の
温度では、新規な結合剤の混合物は、先行技術の結合剤
よりも高い値を示したが、高められた圧密温度では、反
対の関係が観察される。しかしながら、すべての場合
に、本発明の混合物の生強度は、２つの先の実施例のい
ずれかにおける生強度より高かった。新規な結合剤の混
合物の突き出し力の結果は、圧密型の温度又は圧密圧力
の大きさに対する依存性を殆ど示さないか又は全然示さ
ない。例えば、表３．３の異なる圧密条件を示すすべて
の３種のデータの組は、新規な結合剤の混合物について
ほぼ同じ値を示す。突き出し力の結果は、同じ結合剤含
有率での先行技術を示す混合物１３に比較して一般に改
良された。それらは、しばしば混合物１２についての結
果に劣るけれども、これは、その混合物がより高いレベ
ルの滑剤を有していたので意外なことではない。すべて
の場合に、圧縮性において示された改良は突き出し力に
対する不利な効果のこの例より勝っている。

【００６２】実施例４ 本実施例で使用される合金化材料は、１％グラファイ
ト、３％ニッケル及び１％銅であった。グラファイト及
び銅添加は実施例１及び２に使用された種類のものであ
った（即ち、それぞれ、ロンザＫＳ−６及びグリーンバ
ック２４０ＭＤ）ニッケル（“インコ（Ｉｎｃｏ）１２
３ニッケル、インターナショナル・ニッケル・カンパニ
ー）は、１１．４ミクロンの平均マイクロトラック粒径
を有していた。混合物への滑剤及び結合剤添加は、表
４．１に示される。使用された滑剤は、アクラワックス
（Ａｃｒａｗａｘ）Ｃ（グリコール・ケミカル社）であ
った。全部ポリ酢酸ピニルで結合させた先行技術の対照
混合物１８とは別に、混合物１９−２２の新規な結合剤
は、表４．１に示された如きポリマーのブレンドであっ
た。本実施例で使用された混合物は、高分子量ポリアル
キレンオキシドが全結合剤重量の約５０−６０％を構成
する本発明の粉末組成物を説明する。混合物２２は低分
子量可塑剤である、約３２０の平均分子量を有する“イ
ンドポール”Ｌ−１４ポリブテンを配合した結合剤の他
の例を示す。混合物２０及び２１のの結合剤は、本発明
のポリアルキレンオキシド材料に加えてフルオロエラス
トマー材料を含有する。この材料は、平均分子量３５，
０００−１００，０００を有する１，１，２，３，３−
ヘキサフルオロ−１−プロペンと１，１−ジフルオロエ
タンとのコポリマーである。

【００６３】混合物に関して行われた試験の結果は、表
４．２及び４．３に示される。表４．２における生の特
性及び焼結した特性は、６．９ｇ／ｃｍ³の密度への圧
密に基づいていた。混合物の生の特性及び突き出し力に
対する種々の圧密条件の効果は、表４．２に示される。

【００６４】本実施例は、先行技術の結合剤技術とのよ
り直接の比較も与える。実施例２及び３では、特性に対
する結合剤効果の直接比較を与えるために、先行技術を
示す対照混合物は、本発明の結合剤を有する混合物に使
用されたのと同じ滑剤及び結合剤含有率で製造された。
しかしながら、これらの特定の混合物は、実際の実施で
はそのように製造されたのではないであろう。むしろ結
合剤含有率は、先行技術の結合剤が採用された米国特許
第４，８３４，８００号に示されたような先行技術の結
合剤添加スケジュールに厳密に従って決定されたであろ
う。更にほぼ結合剤添加の量だけ従来の滑剤含有率の減
少は、最近の技術の付加物であるが、先行技術の実施の
一部ではなかったであろう。従って、この実施例の対照
（混合物１８）は、（ａ）その特許に開示されたスケジ
ュールに従って結合剤の量が計算されたこと及び（ｂ）
滑剤レベル（従来約１％）は使用する結合剤の量だけ減
少させることはしなかった、という点で米国特許第４，
８３４，８００号の教示を参照して製造された。

【００６５】

【表１１】

【００６６】表４．２に示されたように、混合物１９−
２２の新規な結合剤系により与えられた最も有意な差
は、圧縮性においてであり、ここでは目標の密度に到達
するのに必要な圧密圧力は、新規な結合剤を含有する混
合物について少なくとも１５％減少した。新規な結合剤
に関連した耐ダスティング性は先行技術の結合剤の耐ダ
スティング性より僅かに低いけれども、すべての場合
に、適正な合金化及び均一性を保持するのに必要な最小
耐ダスティング性、その値は約８０％であることが見い
だされた、より依然として高かった。

【００６７】

【表１２】

【００６８】

【表１３】

【００６９】表４．３に示された圧密の検討の結果は、
本発明の結合剤のついての圧縮性の増加を示す。圧縮性
に対する新規な結合剤の効果は、高められた温度の検討
の結果により最善に説明され、それは、圧縮性の改良は
圧力の増加と共に増加することを示す。例えば、３０ｔ
ｓｉ（４１３ＭＰａ）の最も低い圧密圧力では、先行技
術混合物１８に対する生密度の平均改良は、０．０７ｇ
／ｃｍ³であり、これに対して５０ｔｓｉ（６８９ＭＰ
ａ）の最も高い圧力では、対応する値は０．１３ｇ／ｃ
ｍ³である。これらの改良は普通に観察される場合とは
反対であり、この普通の場合組成の変化による可能性の
ある圧縮性の増加は、高い圧力よりも低い圧力でより顕
著である。更に、圧縮性は圧密圧力の増加と共に普通は
減少することが予想され、即ち、生密度は約４０ＴＳＩ
（５５１ＭＰａ）以上の圧密圧力で漸近線的にその理論
的最大値に近づく傾向があることが予想される。これら
の検討において、最も意義のあることは、本発明の結合
剤含有混合物については、圧密圧力の増加に伴う密度の
増加の率は、少なくとも５０ｔｓｉ（６８９ＭＰａ）ま
での圧力で、予想された率で横ばいではない。

【００７０】表４．３は、新規な結合剤は、先行技術混
合物１８に対して僅かに突き出し力を増加させるか又は
識別できる程の効果を及ぼさない。それにもかかわら
ず、混合物１８は新規な結合剤の混合物のどれよりも３
３％多くの従来の滑剤を含有しており、それ故新規な結
合剤のこれらの態様についての突き出し力は、新規な結
合剤の使用に伴う圧縮性の改良の点で商業的に依然とし
て合理的であることに留意されるべきである。

【００７１】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００７２】１．鉄をベースとする粉末と、少量の少な
くとも１種の合金化粉末と、鉄をベースとする粉末及び
合金化粉末のための有機結合剤とを含んで成る改良され
た冶金学的組成物であって、該結合剤の少なくとも４０
重量％は、一般式

【００７３】

【化４】 式中、Ｒは、Ｈ、ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅であり、そしてｎ
は、少なくとも約７，０００の数平均分子量を与えるの
に十分な反復オキシアルキレン単位の平均数である、の
ポリアルキレンオキシドであることを特徴とする組成
物。

【００７４】２．有機結合剤は、鉄をベースとする粉末
及び合金化粉末の重量を基準として約１重量％までの量
で存在しており、そして鉄をベースとする粉末は約１５
０ミクロン又はそれより未満の平均粒径を有する、上記
１の組成物。

【００７５】３．ポリアルキレンオキシドが、エチレン
グリコールのホモポリマー又はコポリマーを含んで成
る、上記２の組成物。

【００７６】４．該ポリアルキレンオキシドが、約１
５，０００−１００，０００の範囲の平均分子量を有
し、そして該鉄をベースとする粒子は約７０−１００ミ
クロンの平均粒径を有する、上記２の組成物。

【００７７】５．該ポリアルキレンオキシドは、約１
５，０００−３５，０００の平均分子量を有する、上記
２の組成物。

【００７８】６．該ポリアルキレンオキシドは、有機結
合剤の少なくとも約５０重量％を構成する、上記５の組
成物。

【００７９】７．該ポリアルキレンオキシドは、エチレ
ングリコールのホモポリマー又はコポリマーでありそし
て有機結合剤の少なくとも約７５重量％を構成する、上
記５の組成物。

【００８０】８．約７００ＭＰａまでの圧密圧力でその
結合させていない類似体と同じく圧縮性である、上記１
の冶金学的粉末組成物。

【００８１】９．組成物中の結合剤対合金化粉末の重量
比が下記のスケジュール、

【００８２】

【表１４】

【００８３】に従う上記１の組成物。

【００８４】１０．約７００ＭＰａまでの圧密圧力でそ
の結合させていない類似体と少なくとも同じく圧縮性で
ある、上記９の冶金学的粉末組成物。

【００８５】１１．該ポリアルキレンオキシドは、エチ
レングリコールのホモポリマー又はコポリマーであり、
該組成物は、約７００ＭＰａ間での圧密圧力でその結合
させていない類似体と少なくともおなじく圧縮性であ
る、上記４の冶金学的粉末組成物。

【００８６】１２．組成物中の結合剤対合金化粉末の重
量比が下記のスケジュール、

【００８７】

【表１５】

【００８８】に従う上記１１の組成物。

【００８９】１３．該ポリアルキレンオキシドが少なく
とも約７５，０００の平均分子量を有しており、そして
該有機結合剤は、本質的に該ポリアルキレンオキシド約
６０−９５重量％及び該ポリアルキレンオキシドのため
の可塑剤約５−４０重量％から成る、上記１の組成物。

【００９０】１４．該ポリアルキレンオキシドが少なく
とも約７５，０００の平均分子量を有しており、そして
該有機結合剤は、本質的に該ポリアルキレンオキシド約
６０−９５重量％及び該ポリアルキレンオキシドのため
の可塑剤約５−４０重量％から成る、上記９の組成物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−219102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−34101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11908（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22F 1/00 B22F 3/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄をベースとする粉末と、少量の少なく
   とも１種の合金化粉末と、鉄をベースとする粉末及び合
   金化粉末のための有機結合剤とを含んで成る改良された
   流動性の冶金学的組成物であって、有機結合剤は鉄をベ
   ースとする粉末の重量及び合金化粉末の重量の合計量を
   基準として１重量％までの量で存在しており、該結合剤
   の少なくとも４０重量％は、一般式 【化１】 式中、Ｒは、Ｈ、ＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅であり、そしてｎ
   は、少なくとも約７，０００の数平均分子量を与えるの
   に十分な反復オキシアルキレン単位の平均数である、 のポリアルキレンオキシドであることを特徴とする組成
   物。