JP3309970B2 - 粉末成形体の成形方法 - Google Patents
粉末成形体の成形方法Info
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- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F2003/145—Both compacting and sintering simultaneously by warm compacting, below debindering temperature
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粉末成形体の成形方
法に関する。特に高密度の粉末成形体を得ると同時に、
粉末成形体を金型から抜出する際の抜出圧力を低くする
ことができる粉末成形体の成形方法に関する。
法に関する。特に高密度の粉末成形体を得ると同時に、
粉末成形体を金型から抜出する際の抜出圧力を低くする
ことができる粉末成形体の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金においては、粉末を加圧成形し
て粉末成形体（以下適宜「成形体」と略す）を成形し、
この成形体を焼結して焼結体を製造する。この粉末冶金
において、寸法精度が高く高密度の焼結体を得るために
高密度の成形体を得ておく必要がある。そしてそのため
には成形体を成形するための成形圧力を高くする必要が
ある。
て粉末成形体（以下適宜「成形体」と略す）を成形し、
この成形体を焼結して焼結体を製造する。この粉末冶金
において、寸法精度が高く高密度の焼結体を得るために
高密度の成形体を得ておく必要がある。そしてそのため
には成形体を成形するための成形圧力を高くする必要が
ある。
【０００３】高密度の焼結体を製造する方法として、従
来より２回成形して、２回焼結する方法や粉末鍛造法が
行われてきたが、これらの方法においても、やはり高密
度の焼結体を得るためには高密度の成形体を得る必要が
あり、そのため粉末を成形するための成形圧力を高くす
る必要があった。
来より２回成形して、２回焼結する方法や粉末鍛造法が
行われてきたが、これらの方法においても、やはり高密
度の焼結体を得るためには高密度の成形体を得る必要が
あり、そのため粉末を成形するための成形圧力を高くす
る必要があった。
【０００４】しかし成形圧力を高くした場合には、加圧
成形された成形体を金型から抜き出すための抜出圧力が
必然的に高くなる。そして抜出圧力が高くなると成形体
にわれやひび等が発生したり、金型にかじりが生じたり
するという問題が生じた。そこで従来より抜出圧力が高
くならない技術が求められてきた。
成形された成形体を金型から抜き出すための抜出圧力が
必然的に高くなる。そして抜出圧力が高くなると成形体
にわれやひび等が発生したり、金型にかじりが生じたり
するという問題が生じた。そこで従来より抜出圧力が高
くならない技術が求められてきた。
【０００５】例えば潤滑剤を用いて成形体を抜き出すと
きの成形体と金型との摩擦を軽減する手法がある。ＵＳ
Ｐ−４９５５７９８には粉末と金型を１５０℃程度以下
に加熱する温間成形法が開示されている。そして、加圧
成形された成形体を金型から抜き出す際の抜出圧力を減
少させるために、粉末に混合する潤滑剤としてステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の金属ステアリン酸
塩の潤滑剤やワックス系潤滑剤等を用いて成形すること
が開示されている。また特開平０５−２７１７０９号公
報、特開平１１−１４０５０５号公報、特開平１１−１
００６０２号公報等には温間成形用の潤滑剤を含む原料
粉末の製造方法や温間成形用の潤滑剤を含む原料粉末を
用いた成形方法が開示されている。更に特開平８−１０
０２０３号公報には金型に潤滑剤を静電塗布する方法が
開示されている。
きの成形体と金型との摩擦を軽減する手法がある。ＵＳ
Ｐ−４９５５７９８には粉末と金型を１５０℃程度以下
に加熱する温間成形法が開示されている。そして、加圧
成形された成形体を金型から抜き出す際の抜出圧力を減
少させるために、粉末に混合する潤滑剤としてステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の金属ステアリン酸
塩の潤滑剤やワックス系潤滑剤等を用いて成形すること
が開示されている。また特開平０５−２７１７０９号公
報、特開平１１−１４０５０５号公報、特開平１１−１
００６０２号公報等には温間成形用の潤滑剤を含む原料
粉末の製造方法や温間成形用の潤滑剤を含む原料粉末を
用いた成形方法が開示されている。更に特開平８−１０
０２０３号公報には金型に潤滑剤を静電塗布する方法が
開示されている。
【０００６】またステアリン酸リチウムを潤滑剤として
用いた場合成形温度が高くなると抜出圧力が高くなると
する研究論文（“ＩＮＦＬＵＥＮＣＥ ＯＦ ＴＥＭＰ
ＥＲＡＴＵＲＥ ＯＮ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＯＦ
ＬＩＴＨＩＵＭ ＳＴＥＡＲＡＴＥ ＬＵＢＲＩＣＡＮ
Ｔ”，Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ＆ Ｐａ
ｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌｌ，
１９９７）も発表されている。
用いた場合成形温度が高くなると抜出圧力が高くなると
する研究論文（“ＩＮＦＬＵＥＮＣＥ ＯＦ ＴＥＭＰ
ＥＲＡＴＵＲＥ ＯＮ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＯＦ
ＬＩＴＨＩＵＭ ＳＴＥＡＲＡＴＥ ＬＵＢＲＩＣＡＮ
Ｔ”，Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ＆ Ｐａ
ｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌｌ，
１９９７）も発表されている。
【０００７】鉄系の焼結体については、高強度化、軽量
化のために高密度化が要求されると共に、高精度化と低
コスト化も要求されている。そのため一回の成形と焼結
だけで高密度の焼結体を得ようとすると粉末を加圧成形
する圧力を高くしなければならない。しかし従来の手法
では成形圧力の増加に伴い、抜出圧力が高くなり、成形
体の表面を劣化させかつ金型にかじりが生じて、成形を
続行することができないという問題も生じていた。
化のために高密度化が要求されると共に、高精度化と低
コスト化も要求されている。そのため一回の成形と焼結
だけで高密度の焼結体を得ようとすると粉末を加圧成形
する圧力を高くしなければならない。しかし従来の手法
では成形圧力の増加に伴い、抜出圧力が高くなり、成形
体の表面を劣化させかつ金型にかじりが生じて、成形を
続行することができないという問題も生じていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、高い成形圧力で高密度の成形体を得ることができる
と同時に、金型からの抜出圧力を減少することができる
粉末成形体の成形方法を提供することにある。
は、高い成形圧力で高密度の成形体を得ることができる
と同時に、金型からの抜出圧力を減少することができる
粉末成形体の成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は研究の結果、
金型の内面に高級脂肪酸系潤滑剤であるステアリン酸リ
チウムを塗布して、１５０℃に加熱した金型に同一の温
度に加熱した鉄粉末を充填して、この鉄粉末を加圧成形
する場合、成形圧力を６８６ＭＰａで加圧成形した方が
５８８ＭＰａで加圧成形するよりも却って抜出圧力が減
少することを発見した。これは従来の高圧力で粉末を成
形体に成形した場合には、この成形体を抜出する圧力に
は高い圧力を必要とする従来の考えを覆す発見であっ
た。そこで本研究者は更に研究を重ね、金型の内面にス
テアリン酸リチウムを塗布して、９８１ＭＰａの成形圧
力で加圧成形した鉄粉末の成形体について、成形体の表
面にステアリン酸鉄が付着していることを発見した。
金型の内面に高級脂肪酸系潤滑剤であるステアリン酸リ
チウムを塗布して、１５０℃に加熱した金型に同一の温
度に加熱した鉄粉末を充填して、この鉄粉末を加圧成形
する場合、成形圧力を６８６ＭＰａで加圧成形した方が
５８８ＭＰａで加圧成形するよりも却って抜出圧力が減
少することを発見した。これは従来の高圧力で粉末を成
形体に成形した場合には、この成形体を抜出する圧力に
は高い圧力を必要とする従来の考えを覆す発見であっ
た。そこで本研究者は更に研究を重ね、金型の内面にス
テアリン酸リチウムを塗布して、９８１ＭＰａの成形圧
力で加圧成形した鉄粉末の成形体について、成形体の表
面にステアリン酸鉄が付着していることを発見した。
【００１０】更に本発明者はステアリン酸カルシウムと
ステアリン酸亜鉛についても１０５℃に加熱した金型及
び鉄粉末を用いて鉄粉末を加圧成形したところ、一定の
圧力を越えると却って成形体の抜出圧力が減少するとい
う同様な現象が見られることを確認した。
ステアリン酸亜鉛についても１０５℃に加熱した金型及
び鉄粉末を用いて鉄粉末を加圧成形したところ、一定の
圧力を越えると却って成形体の抜出圧力が減少するとい
う同様な現象が見られることを確認した。
【００１１】これらの現象について本発明者は研究を重
ねた結果、次のように推測するに至った。つまりステア
リン酸リチウムのような高級脂肪酸系潤滑剤を加熱した
金型の内面表面に塗布すると、金型の内面表面に薄い潤
滑剤の被膜が存在することになる。この状態で加熱した
金属粉末を金型に充填して、ある一定の圧力以上で加圧
成形すると、詳細は明らかではないが、金属粉末と高級
脂肪酸系潤滑剤との間に所謂メカノケミカル反応が生
じ、このメカノケミカル反応によって金属粉末と高級脂
肪酸系潤滑剤とが化学的に結合して金属石鹸の被膜が形
成されると考えるに至った。そしてこの金属石鹸の被膜
は金属粉末との結合力が非常に強固であり、物理的に金
型の内面表面に吸着していた高級脂肪酸系潤滑剤以上の
潤滑性能が発揮されて、この被膜によって金型と成形体
の間の摩擦力が著しく減少されることになると考えた。
ねた結果、次のように推測するに至った。つまりステア
リン酸リチウムのような高級脂肪酸系潤滑剤を加熱した
金型の内面表面に塗布すると、金型の内面表面に薄い潤
滑剤の被膜が存在することになる。この状態で加熱した
金属粉末を金型に充填して、ある一定の圧力以上で加圧
成形すると、詳細は明らかではないが、金属粉末と高級
脂肪酸系潤滑剤との間に所謂メカノケミカル反応が生
じ、このメカノケミカル反応によって金属粉末と高級脂
肪酸系潤滑剤とが化学的に結合して金属石鹸の被膜が形
成されると考えるに至った。そしてこの金属石鹸の被膜
は金属粉末との結合力が非常に強固であり、物理的に金
型の内面表面に吸着していた高級脂肪酸系潤滑剤以上の
潤滑性能が発揮されて、この被膜によって金型と成形体
の間の摩擦力が著しく減少されることになると考えた。
【００１２】そこで本発明者は、加熱された金型の内面
に高級脂肪酸系潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記金型
に金属粉末を充填し、前記高級脂肪酸系潤滑剤が該金属
粉末と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成する圧力
で該金属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含むこと
を特徴とする粉末成形体の成形方法を発明した。
に高級脂肪酸系潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記金型
に金属粉末を充填し、前記高級脂肪酸系潤滑剤が該金属
粉末と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成する圧力
で該金属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含むこと
を特徴とする粉末成形体の成形方法を発明した。
【００１３】即ち加熱され、内面にステアリン酸リチウ
ムのような高級脂肪酸系潤滑剤が塗布された金型を用い
て、この金型に加熱された金属粉末を充填して、この金
属粉末と高級脂肪酸系潤滑剤とが化学的に結合して金属
石鹸の被膜が生成される圧力でこの金属粉末を加圧成形
すると、金属石鹸の被膜が金型の内面表面に生じると推
測され、その結果金属粉末の成形体と金型との間の摩擦
力が減少し、成形体を抜出する圧力が少なくて済む。ま
た金型が加熱された状態で加圧成形されるのでそれだけ
高級脂肪酸系潤滑剤と金属粉末との化学的結合が促進さ
れていると推測され、金属石鹸の被膜が形成しやすくな
る。更に金属石鹸の被膜が生成される圧力で加圧成形す
るので、高密度の成形体を成形することができる。なお
ここで高級脂肪酸系潤滑剤とは高級脂肪酸からなる潤滑
剤及び高級脂肪酸の金属塩からなる潤滑剤の双方を含
む。
ムのような高級脂肪酸系潤滑剤が塗布された金型を用い
て、この金型に加熱された金属粉末を充填して、この金
属粉末と高級脂肪酸系潤滑剤とが化学的に結合して金属
石鹸の被膜が生成される圧力でこの金属粉末を加圧成形
すると、金属石鹸の被膜が金型の内面表面に生じると推
測され、その結果金属粉末の成形体と金型との間の摩擦
力が減少し、成形体を抜出する圧力が少なくて済む。ま
た金型が加熱された状態で加圧成形されるのでそれだけ
高級脂肪酸系潤滑剤と金属粉末との化学的結合が促進さ
れていると推測され、金属石鹸の被膜が形成しやすくな
る。更に金属石鹸の被膜が生成される圧力で加圧成形す
るので、高密度の成形体を成形することができる。なお
ここで高級脂肪酸系潤滑剤とは高級脂肪酸からなる潤滑
剤及び高級脂肪酸の金属塩からなる潤滑剤の双方を含
む。
【００１４】また本発明者は、１００℃以上に加熱され
た金型の内面に高級脂肪酸の金属塩を塗布する塗布工程
と、前記金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上で該
鉄粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含むことを特徴
とする粉末成形体の成形方法を発明した。
た金型の内面に高級脂肪酸の金属塩を塗布する塗布工程
と、前記金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上で該
鉄粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含むことを特徴
とする粉末成形体の成形方法を発明した。
【００１５】即ち１００℃以上に加熱され、内面に例え
ばステアリン酸リチウムのような高級脂肪酸の金属塩が
塗布された金型を用いて、鉄粉末を６００ＭＰａ以上で
加圧すると金型が１００℃以上に加熱されているので、
高級脂肪酸の金属塩が鉄粉末と化学的結合が促進される
と推測され、例えばステアリン酸鉄の単分子膜のような
高級脂肪酸の鉄塩の被膜が成形体の表面に生じ、その結
果鉄粉末の成形体と金型との間の摩擦力が減少し、成形
体を抜出する圧力が少なくて済む。また６００ＭＰａ以
上という高圧力で加圧成形するので、高密度の成形体を
成形することができる。
ばステアリン酸リチウムのような高級脂肪酸の金属塩が
塗布された金型を用いて、鉄粉末を６００ＭＰａ以上で
加圧すると金型が１００℃以上に加熱されているので、
高級脂肪酸の金属塩が鉄粉末と化学的結合が促進される
と推測され、例えばステアリン酸鉄の単分子膜のような
高級脂肪酸の鉄塩の被膜が成形体の表面に生じ、その結
果鉄粉末の成形体と金型との間の摩擦力が減少し、成形
体を抜出する圧力が少なくて済む。また６００ＭＰａ以
上という高圧力で加圧成形するので、高密度の成形体を
成形することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下詳細に本発明の粉末成形体の
成形方法（以下適宜「成形方法」と略す）の実施の形態
について説明する。
成形方法（以下適宜「成形方法」と略す）の実施の形態
について説明する。
【００１７】本発明の成形方法は、加熱された金型の内
面に高級脂肪酸系潤滑剤を塗布する塗布工程と、この金
型に金属粉末を充填し、高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末
と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成する圧力で金
属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含む。即ち本発
明の成形方法は塗布工程と加圧成形工程とを含む。塗布
工程は加熱された金型の内面に高級脂肪酸系潤滑剤を塗
布する工程である。
面に高級脂肪酸系潤滑剤を塗布する塗布工程と、この金
型に金属粉末を充填し、高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末
と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成する圧力で金
属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含む。即ち本発
明の成形方法は塗布工程と加圧成形工程とを含む。塗布
工程は加熱された金型の内面に高級脂肪酸系潤滑剤を塗
布する工程である。
【００１８】ここで用いられる高級脂肪酸系潤滑剤は上
述したように高級脂肪酸からなる潤滑剤と高級脂肪酸の
金属塩からなる潤滑剤の双方を含む。例えばステアリン
酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸バリウム、パルミチン酸リチウム、オ
レイン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン
酸カルシウム等を用いることができる。
述したように高級脂肪酸からなる潤滑剤と高級脂肪酸の
金属塩からなる潤滑剤の双方を含む。例えばステアリン
酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸バリウム、パルミチン酸リチウム、オ
レイン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン
酸カルシウム等を用いることができる。
【００１９】なお高級脂肪酸系潤滑剤は高級脂肪酸の金
属塩であることが好ましい。高級脂肪酸の金属塩の潤滑
剤であれば、所定の温度及び所定の圧力の下で高級脂肪
酸の金属塩が金属粉末とそれだけ容易に化学的に結合
し、高級脂肪酸の金属塩の被膜を形成すると考えられ
る。更にこの高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸のリチウ
ム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩であるのがより好まし
い。金属粉末を加圧成形して、成形された成形体を抜き
出す抜出圧力が少なくて済む。即ちより容易に金属粉末
と化学的に結合して高級脂肪酸の金属塩の被膜を容易に
形成すると考えられる。例えば鉄粉末と化学的に結合し
てステアリン酸鉄の被膜を形成して、抜出圧力が少なく
て済む。
属塩であることが好ましい。高級脂肪酸の金属塩の潤滑
剤であれば、所定の温度及び所定の圧力の下で高級脂肪
酸の金属塩が金属粉末とそれだけ容易に化学的に結合
し、高級脂肪酸の金属塩の被膜を形成すると考えられ
る。更にこの高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸のリチウ
ム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩であるのがより好まし
い。金属粉末を加圧成形して、成形された成形体を抜き
出す抜出圧力が少なくて済む。即ちより容易に金属粉末
と化学的に結合して高級脂肪酸の金属塩の被膜を容易に
形成すると考えられる。例えば鉄粉末と化学的に結合し
てステアリン酸鉄の被膜を形成して、抜出圧力が少なく
て済む。
【００２０】なお高級脂肪酸系潤滑剤は固体であること
が好ましい。液状であると潤滑剤が下方向に流れ落ち易
くなり、金型内面に潤滑剤を均一に塗布することが困難
であるという問題が生じる。また金属粉末が固まる等の
問題が生じる。更に高級脂肪酸系潤滑剤は水に分散され
ているのが好ましい。水に分散されている潤滑剤を１０
０℃以上に加熱された金型に用いると水が瞬時に蒸発し
て、均一な潤滑剤の被膜を形成することができる。また
有機溶媒ではなく水に分散されているので環境上の問題
を避けることができる。また水に分散された高級脂肪酸
系潤滑剤の粒子は最大粒径が３０μｍ未満であることが
好ましい。３０μｍ以上の粒子があると潤滑剤の被膜が
不均一になり、また水に分散した場合に高級脂肪酸系潤
滑剤の粒子が容易に沈殿してしまい、均一な塗布が困難
になる。
が好ましい。液状であると潤滑剤が下方向に流れ落ち易
くなり、金型内面に潤滑剤を均一に塗布することが困難
であるという問題が生じる。また金属粉末が固まる等の
問題が生じる。更に高級脂肪酸系潤滑剤は水に分散され
ているのが好ましい。水に分散されている潤滑剤を１０
０℃以上に加熱された金型に用いると水が瞬時に蒸発し
て、均一な潤滑剤の被膜を形成することができる。また
有機溶媒ではなく水に分散されているので環境上の問題
を避けることができる。また水に分散された高級脂肪酸
系潤滑剤の粒子は最大粒径が３０μｍ未満であることが
好ましい。３０μｍ以上の粒子があると潤滑剤の被膜が
不均一になり、また水に分散した場合に高級脂肪酸系潤
滑剤の粒子が容易に沈殿してしまい、均一な塗布が困難
になる。
【００２１】なお最大粒径が３０μｍ未満である水に分
散された高級脂肪酸系潤滑剤は次のように調整すること
ができる。まず高級脂肪酸系潤滑剤を加える水に界面活
性剤を添加しておく。
散された高級脂肪酸系潤滑剤は次のように調整すること
ができる。まず高級脂肪酸系潤滑剤を加える水に界面活
性剤を添加しておく。
【００２２】界面活性剤は例えばアルキルフェノール系
の界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル（ＥＯ）６、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル（ＥＯ）１０、アニオン性非イオン型界面活性
剤、ホウ酸エステル系エマルボンドＴ−８０等その他公
知の界面活性剤を用いることができる。これらのうち適
切なものを１種類、或いは２種以上を必要に応じて適切
な量添加すればよい。例えば高級脂肪酸系潤滑剤として
ステアリン酸リチウムを用いる場合、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル（ＥＯ）６、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル（ＥＯ）１０及びホウ酸エ
ステルエマルボンＴ−８０の３種類の界面活性剤を同時
に添加することが好ましい。ホウ酸エステルエマルボン
Ｔ−８０のみであるとステアリン酸リチウムは水に分散
しないからである。またポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル（ＥＯ）６或いは（ＥＯ）１０のみではス
テアリン酸リチウムは水に分散するが、これを後述する
ように更に希釈したときにうまく分散しないからであ
る。そこでこのように３種類の界面活性剤を適切に複合
添加するのが好ましい。
の界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル（ＥＯ）６、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル（ＥＯ）１０、アニオン性非イオン型界面活性
剤、ホウ酸エステル系エマルボンドＴ−８０等その他公
知の界面活性剤を用いることができる。これらのうち適
切なものを１種類、或いは２種以上を必要に応じて適切
な量添加すればよい。例えば高級脂肪酸系潤滑剤として
ステアリン酸リチウムを用いる場合、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル（ＥＯ）６、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル（ＥＯ）１０及びホウ酸エ
ステルエマルボンＴ−８０の３種類の界面活性剤を同時
に添加することが好ましい。ホウ酸エステルエマルボン
Ｔ−８０のみであるとステアリン酸リチウムは水に分散
しないからである。またポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル（ＥＯ）６或いは（ＥＯ）１０のみではス
テアリン酸リチウムは水に分散するが、これを後述する
ように更に希釈したときにうまく分散しないからであ
る。そこでこのように３種類の界面活性剤を適切に複合
添加するのが好ましい。
【００２３】添加する界面活性剤の全体量は水溶液の全
体の体積を１００体積％として１．５〜１５体積％が好
ましい。界面活性剤の添加量が多いほどステアリン酸リ
チウムを多量に分散させることができるが、添加量が多
くなればそれだけ水溶液の粘度が高くなり、後述する潤
滑剤の粉砕処理においてステアリン酸リチウムの粒子を
微細にすることが困難になる。
体の体積を１００体積％として１．５〜１５体積％が好
ましい。界面活性剤の添加量が多いほどステアリン酸リ
チウムを多量に分散させることができるが、添加量が多
くなればそれだけ水溶液の粘度が高くなり、後述する潤
滑剤の粉砕処理においてステアリン酸リチウムの粒子を
微細にすることが困難になる。
【００２４】なおこのほかに少量の消泡剤、例えばシリ
コン系の消泡剤等を添加することができる。潤滑剤の粉
砕処理において泡立ちが激しいと潤滑剤を塗布した際に
均一な潤滑剤の被膜が形成されにくいからである。消泡
剤の添加量は概ね水溶液の体積を１００体積％として
０．１〜１体積％であればよい。
コン系の消泡剤等を添加することができる。潤滑剤の粉
砕処理において泡立ちが激しいと潤滑剤を塗布した際に
均一な潤滑剤の被膜が形成されにくいからである。消泡
剤の添加量は概ね水溶液の体積を１００体積％として
０．１〜１体積％であればよい。
【００２５】次にこのように界面活性剤が添加された水
溶液に高級脂肪酸系潤滑剤の粉末を加えて分散させる。
例えばステアリン酸リチウムの粉末を水溶液に分散させ
る場合ステアリン酸リチウムの粉末は水溶液１００ｃｍ
３に対して１０〜３０ｇ分散させればよい。そしてこの
高級脂肪酸系潤滑剤の粉末が分散された水溶液をテフロ
ン（登録商標）コートした鋼球を用いてボールミル式粉
砕処理を施せばよい。ボールの直径は５〜１０ｍｍであ
ればよい。ボールの直径が大きすぎても小さすぎても粉
砕効率が悪くなるからである。ボールの体積は処理する
液体の体積とほぼ同じ体積が好ましい。このようにする
と粉砕効率が最もよくなると考えられる。なおボールミ
ル式粉砕処理に用いる容器の容量は処理する液体の体積
とボールの体積の合計の１．５〜２倍が好ましい。同様
にこのようにすると粉砕効率が最もよくなると考えられ
る。
溶液に高級脂肪酸系潤滑剤の粉末を加えて分散させる。
例えばステアリン酸リチウムの粉末を水溶液に分散させ
る場合ステアリン酸リチウムの粉末は水溶液１００ｃｍ
３に対して１０〜３０ｇ分散させればよい。そしてこの
高級脂肪酸系潤滑剤の粉末が分散された水溶液をテフロ
ン（登録商標）コートした鋼球を用いてボールミル式粉
砕処理を施せばよい。ボールの直径は５〜１０ｍｍであ
ればよい。ボールの直径が大きすぎても小さすぎても粉
砕効率が悪くなるからである。ボールの体積は処理する
液体の体積とほぼ同じ体積が好ましい。このようにする
と粉砕効率が最もよくなると考えられる。なおボールミ
ル式粉砕処理に用いる容器の容量は処理する液体の体積
とボールの体積の合計の１．５〜２倍が好ましい。同様
にこのようにすると粉砕効率が最もよくなると考えられ
る。
【００２６】なお粉砕処理時間は概ね５０〜１００時間
が好ましい。例えばこれによりステアリン酸リチウムの
粉末が最大粒径が３０μｍ未満に粉砕されて液体中に浮
遊分散した状態になる。
が好ましい。例えばこれによりステアリン酸リチウムの
粉末が最大粒径が３０μｍ未満に粉砕されて液体中に浮
遊分散した状態になる。
【００２７】高級脂肪酸系潤滑剤は金型の内面に塗布さ
れる。高級脂肪酸系潤滑剤を金型の内面に塗布する場合
ボールミル式粉砕処理を施された水溶液を１０〜２０倍
に希釈したものを用いて塗布する。水溶液を希釈する場
合、希釈された水溶液全体の重量を１００重量％とし
て、そこに含まれている高級脂肪酸系潤滑剤が０．１〜
５重量％となるように希釈するのが好ましい。更に好ま
しくは０．５〜２重量％に希釈するのがよい。このよう
に希釈することによって薄くて均一な潤滑膜を形成する
ことができる。
れる。高級脂肪酸系潤滑剤を金型の内面に塗布する場合
ボールミル式粉砕処理を施された水溶液を１０〜２０倍
に希釈したものを用いて塗布する。水溶液を希釈する場
合、希釈された水溶液全体の重量を１００重量％とし
て、そこに含まれている高級脂肪酸系潤滑剤が０．１〜
５重量％となるように希釈するのが好ましい。更に好ま
しくは０．５〜２重量％に希釈するのがよい。このよう
に希釈することによって薄くて均一な潤滑膜を形成する
ことができる。
【００２８】このように希釈された水溶液を例えば塗装
用のスプレーガンで吹き付けて、塗布することができ
る。塗布する水溶液の量はおよそ１ｃｍ３／秒程度の塗
布量に調整したスプレーガンを用いて、金型の大きさに
合わせて適宜調整して行えばよい。例えば高級脂肪酸系
潤滑剤がステアリン酸リチウムの場合には成形体の重量
１００部に対して０．０５重量部のステアリン酸リチウ
ムが金型の内面に付着する程度が好ましい。スプレーし
た塗布量と抜出圧力の関係を調べた実験からこの程度の
量を塗布するのが妥当と推定される。
用のスプレーガンで吹き付けて、塗布することができ
る。塗布する水溶液の量はおよそ１ｃｍ３／秒程度の塗
布量に調整したスプレーガンを用いて、金型の大きさに
合わせて適宜調整して行えばよい。例えば高級脂肪酸系
潤滑剤がステアリン酸リチウムの場合には成形体の重量
１００部に対して０．０５重量部のステアリン酸リチウ
ムが金型の内面に付着する程度が好ましい。スプレーし
た塗布量と抜出圧力の関係を調べた実験からこの程度の
量を塗布するのが妥当と推定される。
【００２９】なお金型の内面に潤滑剤を均一にスプレー
塗布する場合、所定の位置に下パンチをセットして、そ
のままスプレー塗布するとパンチ付近に付着しない部分
が生じるという問題がある。この場合図１に示すように
予め下パンチ２０を所定の位置より下げた位置にしてお
き、スプレーガン１０で潤滑剤をスプレー塗布し、その
後所定の位置に下パンチ２０を押し上げてもよい。ある
いは図２に示すようにスプレー塗布する前に下パンチ２
０を金型（ダイス）４０の外へ引き出し、ついでスプレ
ーガン１０を金型（ダイス）４０の下方へ移動させて、
下から上に向けて潤滑剤をスプレー塗布してもよい。こ
のように下から上に向けて潤滑剤をスプレー塗布した場
合には金型（ダイス）４０に付着しなかった潤滑剤が上
方へ飛散するのを防ぐ目的で、余剰の潤滑剤を回収する
構造にすればよい。金型（ダイス）４０をこのような構
造にすることで、金型（ダイス）４０の内面には常に均
一な潤滑剤の被膜３０が形成でき、潤滑剤の塗布不良に
よる焼き付きを防ぐことができる。さらに作業環境を悪
化させることもなくなる。
塗布する場合、所定の位置に下パンチをセットして、そ
のままスプレー塗布するとパンチ付近に付着しない部分
が生じるという問題がある。この場合図１に示すように
予め下パンチ２０を所定の位置より下げた位置にしてお
き、スプレーガン１０で潤滑剤をスプレー塗布し、その
後所定の位置に下パンチ２０を押し上げてもよい。ある
いは図２に示すようにスプレー塗布する前に下パンチ２
０を金型（ダイス）４０の外へ引き出し、ついでスプレ
ーガン１０を金型（ダイス）４０の下方へ移動させて、
下から上に向けて潤滑剤をスプレー塗布してもよい。こ
のように下から上に向けて潤滑剤をスプレー塗布した場
合には金型（ダイス）４０に付着しなかった潤滑剤が上
方へ飛散するのを防ぐ目的で、余剰の潤滑剤を回収する
構造にすればよい。金型（ダイス）４０をこのような構
造にすることで、金型（ダイス）４０の内面には常に均
一な潤滑剤の被膜３０が形成でき、潤滑剤の塗布不良に
よる焼き付きを防ぐことができる。さらに作業環境を悪
化させることもなくなる。
【００３０】なお高級脂肪酸系潤滑剤を金型の内面に塗
布する方法としてはスプレーガンでスプレー塗布する方
法の他に、例えば静電ガン等の静電塗布装置を用いて塗
布してもよい。
布する方法としてはスプレーガンでスプレー塗布する方
法の他に、例えば静電ガン等の静電塗布装置を用いて塗
布してもよい。
【００３１】本塗布工程に用いられる金型は粉末冶金に
おいて成形体を成形するために通常用いられる金型を用
いることができる。なお高い圧力で加圧成形するので強
度に優れた金型が望ましい。また金型の内面はＴｉＮコ
ート処理等が施され、表面の粗さが低いのが好ましい。
それだけで摩擦が少なくなり、また成形体の表面も滑ら
かに仕上がる。
おいて成形体を成形するために通常用いられる金型を用
いることができる。なお高い圧力で加圧成形するので強
度に優れた金型が望ましい。また金型の内面はＴｉＮコ
ート処理等が施され、表面の粗さが低いのが好ましい。
それだけで摩擦が少なくなり、また成形体の表面も滑ら
かに仕上がる。
【００３２】本塗布工程で用いられる金型は加熱されて
いる。金型が加熱されることによって、金型に塗布され
た高級脂肪酸系潤滑剤とその近傍の金属粉末とが共に加
熱されて、高級脂肪酸系潤滑剤と金属粉末とが一定の圧
力の下で化学的に結合し易くなり、金属石鹸の被膜を形
成し易くなる。従って抜出圧力が少なくて済む。また金
型が１００℃以上に加熱されているので、高級脂肪酸系
潤滑剤が分散されている水が瞬時に蒸発して、金型の内
面に均一な潤滑剤の被膜を形成することができる。金型
を加熱するには通常の方法で行えばよい。例えば電熱ヒ
ーターを用いて加熱することができる。
いる。金型が加熱されることによって、金型に塗布され
た高級脂肪酸系潤滑剤とその近傍の金属粉末とが共に加
熱されて、高級脂肪酸系潤滑剤と金属粉末とが一定の圧
力の下で化学的に結合し易くなり、金属石鹸の被膜を形
成し易くなる。従って抜出圧力が少なくて済む。また金
型が１００℃以上に加熱されているので、高級脂肪酸系
潤滑剤が分散されている水が瞬時に蒸発して、金型の内
面に均一な潤滑剤の被膜を形成することができる。金型
を加熱するには通常の方法で行えばよい。例えば電熱ヒ
ーターを用いて加熱することができる。
【００３３】なおこの場合金型の温度は１００℃以上に
加熱されているのが好ましい。即ち金属粉末と高級脂肪
酸系潤滑剤とが一定の圧力下で化学的に結合し易くな
り、金属石鹸の被膜を形成し易くなると推測される。更
に金型の温度は高級脂肪酸系潤滑剤の融点未満であるこ
とが好ましい。金型の温度が融点以上であると高級脂肪
酸系潤滑剤が溶融して、金型内面を下方向に流れ落ち易
くなり、金型の内面に均一な潤滑剤の被膜を形成するこ
とができなくなる。また金属粉末が固まる等の問題が生
じる。例えば高級脂肪酸系潤滑剤としてステアリン酸リ
チウムを用いた場合には金型の加熱温度はステアリン酸
リチウムの融点である２２０℃未満が好ましい。
加熱されているのが好ましい。即ち金属粉末と高級脂肪
酸系潤滑剤とが一定の圧力下で化学的に結合し易くな
り、金属石鹸の被膜を形成し易くなると推測される。更
に金型の温度は高級脂肪酸系潤滑剤の融点未満であるこ
とが好ましい。金型の温度が融点以上であると高級脂肪
酸系潤滑剤が溶融して、金型内面を下方向に流れ落ち易
くなり、金型の内面に均一な潤滑剤の被膜を形成するこ
とができなくなる。また金属粉末が固まる等の問題が生
じる。例えば高級脂肪酸系潤滑剤としてステアリン酸リ
チウムを用いた場合には金型の加熱温度はステアリン酸
リチウムの融点である２２０℃未満が好ましい。
【００３４】加圧成形工程は、加熱した金型に金属粉末
を充填し、高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末と化学的に結
合して金属石鹸の被膜を生成する圧力で金属粉末を加圧
成形する工程である。
を充填し、高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末と化学的に結
合して金属石鹸の被膜を生成する圧力で金属粉末を加圧
成形する工程である。
【００３５】塗布工程において高級脂肪酸系潤滑剤が塗
布された金型に金属粉末を充填する。ここで用いられる
金属粉末は鉄粉末等の金属粉末の他、金属間化合物粉
末、金属非金属間化合物粉末でもよく、異なった種類の
金属粉末が混合された混合粉末でもよい。更に金属粉末
と非金属粉末との混合粉末でもよい。なおここで鉄粉末
とは所謂純鉄の粉末の他、鉄を主成分とする鉄合金の粉
末をも含むものとする。従ってここで用いられる金属粉
末は例えば鋼粉末と黒鉛粉末との混合粉末でもよい。
布された金型に金属粉末を充填する。ここで用いられる
金属粉末は鉄粉末等の金属粉末の他、金属間化合物粉
末、金属非金属間化合物粉末でもよく、異なった種類の
金属粉末が混合された混合粉末でもよい。更に金属粉末
と非金属粉末との混合粉末でもよい。なおここで鉄粉末
とは所謂純鉄の粉末の他、鉄を主成分とする鉄合金の粉
末をも含むものとする。従ってここで用いられる金属粉
末は例えば鋼粉末と黒鉛粉末との混合粉末でもよい。
【００３６】金属粉末は適切な金属粉末を用いることが
でき、造粒粉を用いてもよいし、粗粒粉を用いてもよ
い。従って粒径が２００μｍ以下で、平均粒径が１００
μｍ前後である一般的な粉末冶金用の金属粉末を用いる
ことができる。また添加用の粉末（Ｇｒ（黒鉛）、Ｃ
ｕ）として粒径が４０μｍ以下の一般的な粉末を用いる
ことができる。なお金属粉末は通常用いられている混合
機を用いて混合することができる。
でき、造粒粉を用いてもよいし、粗粒粉を用いてもよ
い。従って粒径が２００μｍ以下で、平均粒径が１００
μｍ前後である一般的な粉末冶金用の金属粉末を用いる
ことができる。また添加用の粉末（Ｇｒ（黒鉛）、Ｃ
ｕ）として粒径が４０μｍ以下の一般的な粉末を用いる
ことができる。なお金属粉末は通常用いられている混合
機を用いて混合することができる。
【００３７】なお金属粉末は加熱されているのが好まし
い。成形体を抜き出す抜出圧力が減少することができ
る。即ち金属粉末も加熱されていることにより、高級脂
肪酸系潤滑剤と化学的に結合し易くなり、金属石鹸の被
膜を形成しやすくなると考えられる。
い。成形体を抜き出す抜出圧力が減少することができ
る。即ち金属粉末も加熱されていることにより、高級脂
肪酸系潤滑剤と化学的に結合し易くなり、金属石鹸の被
膜を形成しやすくなると考えられる。
【００３８】また金属粉末は鉄粉末を含む金属粉末であ
ることが好ましい。高級脂肪酸系潤滑剤と化学的に結合
して高級脂肪酸の鉄塩の被膜を形成すると考えられる。
この鉄塩の被膜は鉄粉末との結びつきが強固であり、も
との物理的に吸着していた潤滑剤以上の潤滑性能を発揮
して、金型と成形体との間の摩擦力を著しく減少させ
て、成形体を抜き出す抜出圧力を減少させることができ
る。
ることが好ましい。高級脂肪酸系潤滑剤と化学的に結合
して高級脂肪酸の鉄塩の被膜を形成すると考えられる。
この鉄塩の被膜は鉄粉末との結びつきが強固であり、も
との物理的に吸着していた潤滑剤以上の潤滑性能を発揮
して、金型と成形体との間の摩擦力を著しく減少させ
て、成形体を抜き出す抜出圧力を減少させることができ
る。
【００３９】なお金属粉末には黒鉛粉末が添加されてい
るのが好ましい。それだけ抜出圧力が減少することがで
きる。黒鉛粉末自体に潤滑作用があり、黒鉛粉末を添加
することによって鉄粉末と金型との接触面積が減少し
て、抜出圧力が減少する。
るのが好ましい。それだけ抜出圧力が減少することがで
きる。黒鉛粉末自体に潤滑作用があり、黒鉛粉末を添加
することによって鉄粉末と金型との接触面積が減少し
て、抜出圧力が減少する。
【００４０】更にここで用いられる金属粉末には高級脂
肪酸系潤滑剤が添加されているのが好ましい。例えばス
テアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸亜鉛等を金属粉末に添加してもよい。高級脂肪酸
系潤滑剤の添加の割合は金属粉末全体を１００重量％と
して、０．１重量％以上で０．６重量％未満が好まし
い。潤滑剤の添加量が、０．１重量％以上で０．６重量
％未満であると、金属粉末の流動性が著しく向上して金
型への充填密度を高くすることができ、高密度の成形体
を成形するのに有利である。但し潤滑剤の添加量が多く
なるほど高圧力で成形したときの成形体の到達密度が低
くなる。
肪酸系潤滑剤が添加されているのが好ましい。例えばス
テアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸亜鉛等を金属粉末に添加してもよい。高級脂肪酸
系潤滑剤の添加の割合は金属粉末全体を１００重量％と
して、０．１重量％以上で０．６重量％未満が好まし
い。潤滑剤の添加量が、０．１重量％以上で０．６重量
％未満であると、金属粉末の流動性が著しく向上して金
型への充填密度を高くすることができ、高密度の成形体
を成形するのに有利である。但し潤滑剤の添加量が多く
なるほど高圧力で成形したときの成形体の到達密度が低
くなる。
【００４１】金属粉末を金型で加圧成形するときの成形
圧力は高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末と化学的に結合し
て金属石鹸の被膜を生成する圧力で行う。このように金
属石鹸の被膜を生成する圧力で行うことにより、少なく
とも成形体の金型と当接している表面に金属石鹸の被膜
が形成されると考えられる。この被膜は金属粉末との結
合力が非常に強固であり、もとの物理的に吸着していた
潤滑剤の被膜以上の潤滑性能を発揮し、金型と成形体と
の間の摩擦力を著しく減少することができる。また温間
で高い成形圧力で成形されるので成形体の密度を室温成
形に比べて大幅に高くすることができる。
圧力は高級脂肪酸系潤滑剤が金属粉末と化学的に結合し
て金属石鹸の被膜を生成する圧力で行う。このように金
属石鹸の被膜を生成する圧力で行うことにより、少なく
とも成形体の金型と当接している表面に金属石鹸の被膜
が形成されると考えられる。この被膜は金属粉末との結
合力が非常に強固であり、もとの物理的に吸着していた
潤滑剤の被膜以上の潤滑性能を発揮し、金型と成形体と
の間の摩擦力を著しく減少することができる。また温間
で高い成形圧力で成形されるので成形体の密度を室温成
形に比べて大幅に高くすることができる。
【００４２】金型に塗布される高級脂肪酸系潤滑剤の種
類によって金属石鹸の被膜が生成し形成する圧力が異な
るので、用いられる高級脂肪酸系潤滑剤の種類に応じて
成形圧力を定めて成形すればよい。
類によって金属石鹸の被膜が生成し形成する圧力が異な
るので、用いられる高級脂肪酸系潤滑剤の種類に応じて
成形圧力を定めて成形すればよい。
【００４３】例えば金型の内面に塗布する高級脂肪酸系
潤滑剤としてステアリン酸リチウム等の高級脂肪酸の金
属塩を用いて鉄粉末を加圧成形する場合には金型の温度
は１００℃以上に加熱して、６００ＭＰａ以上の圧力で
加圧成形することができる。即ち６００ＭＰａ以上の圧
力で加圧成形すると、鉄粉末と高級脂肪酸の金属塩とが
化学的に結合して高級脂肪酸の鉄塩の被膜が成形体と金
型との間に形成され、抜出圧力が減少する。また６００
ＭＰａ以上の高圧力で成形しているので、高密度の成形
体を得ることができる。
潤滑剤としてステアリン酸リチウム等の高級脂肪酸の金
属塩を用いて鉄粉末を加圧成形する場合には金型の温度
は１００℃以上に加熱して、６００ＭＰａ以上の圧力で
加圧成形することができる。即ち６００ＭＰａ以上の圧
力で加圧成形すると、鉄粉末と高級脂肪酸の金属塩とが
化学的に結合して高級脂肪酸の鉄塩の被膜が成形体と金
型との間に形成され、抜出圧力が減少する。また６００
ＭＰａ以上の高圧力で成形しているので、高密度の成形
体を得ることができる。
【００４４】なおこの場合７８５ＭＰａ以上の加圧成形
するのが更に好ましい。またこの場合金型の温度は１２
０〜１８０℃程度の設定しておくのが更に好ましい。こ
の温度であれば高級脂肪酸の金属塩と鉄粉末とが化学的
に結合して、高級脂肪酸の鉄塩の被膜を形成し易くな
り、成形体の抜出圧力が著しく減少するからである。更
にこの場合高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸のリチウム
塩、カルシウム塩又は亜鉛塩であることが更に好まし
い。成形体を抜き出す抜出圧力が減少するからである。
するのが更に好ましい。またこの場合金型の温度は１２
０〜１８０℃程度の設定しておくのが更に好ましい。こ
の温度であれば高級脂肪酸の金属塩と鉄粉末とが化学的
に結合して、高級脂肪酸の鉄塩の被膜を形成し易くな
り、成形体の抜出圧力が著しく減少するからである。更
にこの場合高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸のリチウム
塩、カルシウム塩又は亜鉛塩であることが更に好まし
い。成形体を抜き出す抜出圧力が減少するからである。
【００４５】なおこのように成形された成形体は通常の
方法で抜き出せばよい。金属石鹸の被膜が金型と成形体
の間に形成されているので、従来と比較して減少した抜
出圧力で成形体を抜き出すことができる。また高い成形
圧力で成形されているので、高密度の成形体を得ること
ができる。抜出圧力は加圧成形圧力の３％以下の圧力で
抜き出すことができる。
方法で抜き出せばよい。金属石鹸の被膜が金型と成形体
の間に形成されているので、従来と比較して減少した抜
出圧力で成形体を抜き出すことができる。また高い成形
圧力で成形されているので、高密度の成形体を得ること
ができる。抜出圧力は加圧成形圧力の３％以下の圧力で
抜き出すことができる。
【００４６】本発明の成形方法を経時的に列挙すると次
のようになる。 金型を１００℃以上の所定金型温度に加熱しておく。 金型温度より高い融点をもつ高級脂肪酸の金属塩が微
細に分散した分散液を金型表面に塗布し、金型表面に高
級脂肪酸の金属塩の皮膜を形成する。 金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上の成形圧力
で加圧成形する。これにより金型と当接している表面に
金属石鹸の皮膜をもつ成形体を得る。 その後、金属石鹸の皮膜の潤滑特性により加圧成形時
の加圧力の３％以下の抜出力で成形体を金型より引き抜
き成形体を取り出す。 なお、上記鉄粉末には、純鉄や合金綱などの鉄を主体と
する粉末、および純鉄や合金綱に銅や黒鉛粉などを混合
した粉末も含まれる。
のようになる。 金型を１００℃以上の所定金型温度に加熱しておく。 金型温度より高い融点をもつ高級脂肪酸の金属塩が微
細に分散した分散液を金型表面に塗布し、金型表面に高
級脂肪酸の金属塩の皮膜を形成する。 金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上の成形圧力
で加圧成形する。これにより金型と当接している表面に
金属石鹸の皮膜をもつ成形体を得る。 その後、金属石鹸の皮膜の潤滑特性により加圧成形時
の加圧力の３％以下の抜出力で成形体を金型より引き抜
き成形体を取り出す。 なお、上記鉄粉末には、純鉄や合金綱などの鉄を主体と
する粉末、および純鉄や合金綱に銅や黒鉛粉などを混合
した粉末も含まれる。
【００４７】
【実施例】実施例として高級脂肪酸系潤滑剤を調整し、
粉末成形体を成形した。また比較のため比較例として粉
末成形体を成形した。
粉末成形体を成形した。また比較のため比較例として粉
末成形体を成形した。
【００４８】（高級脂肪酸系潤滑剤の調整） 高級脂肪酸系潤滑剤として融点が約２２５℃であるス
テアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）の粉末を用意し、この
ステアリン酸リチウムの粉末を水に分散させた。表１は
水にステアリン酸リチウムの粉末を分散させる条件を示
し、水に分散されたステアリン酸リチウムの最大粒径が
３０μｍ未満のものをＮｏ．１〜４とし、最大粒径が３
０μｍ以上のものをＮｏ．５とした。なおここで最大粒
径には個々の粒子が凝集したものも含む。
テアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）の粉末を用意し、この
ステアリン酸リチウムの粉末を水に分散させた。表１は
水にステアリン酸リチウムの粉末を分散させる条件を示
し、水に分散されたステアリン酸リチウムの最大粒径が
３０μｍ未満のものをＮｏ．１〜４とし、最大粒径が３
０μｍ以上のものをＮｏ．５とした。なおここで最大粒
径には個々の粒子が凝集したものも含む。
【００４９】
【表１】
【００５０】ステアリン酸リチウムを分散させるのに
際して、まず水に界面活性剤と消泡剤を添加して、界面
活性剤と消泡剤が添加されている水溶液を作製した。界
面活性剤としてはポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル（ＥＯ）６、（ＥＯ）１０及びホウ酸エステルエ
マルボンＴ−８０を用いた。表１の界面活性剤添加量の
欄に、水溶液の体積を１００体積％としてＮｏ．１〜５
におけるこれら３種類の界面活性剤全体の添加量を示
す。（ＥＯ）６、（ＥＯ）１０及びホウ酸エステルエマ
ルボンＴ−８０の体積比は（ＥＯ）６：（ＥＯ）１０：
ホウ酸エステルエマルボンＴ−８０＝１：１：１であっ
た。消泡剤はシリコン系の消泡剤を用い、水溶液の体積
を１００体積％として０．３体積％添加した。
際して、まず水に界面活性剤と消泡剤を添加して、界面
活性剤と消泡剤が添加されている水溶液を作製した。界
面活性剤としてはポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル（ＥＯ）６、（ＥＯ）１０及びホウ酸エステルエ
マルボンＴ−８０を用いた。表１の界面活性剤添加量の
欄に、水溶液の体積を１００体積％としてＮｏ．１〜５
におけるこれら３種類の界面活性剤全体の添加量を示
す。（ＥＯ）６、（ＥＯ）１０及びホウ酸エステルエマ
ルボンＴ−８０の体積比は（ＥＯ）６：（ＥＯ）１０：
ホウ酸エステルエマルボンＴ−８０＝１：１：１であっ
た。消泡剤はシリコン系の消泡剤を用い、水溶液の体積
を１００体積％として０．３体積％添加した。
【００５１】界面活性剤を添加した水溶液にステアリ
ン酸リチウムの粉末を加えて分散した。水溶液１００ｃ
ｍ３に対して分散させるステアリン酸リチウムの粉末の
量は表１に示した通りである。次にこのステアリン酸リ
チウムの粉末を分散した水溶液をテフロンコートした鋼
球を用いてボールミル式粉砕処理を施した。鋼球の直径
は１０ｍｍであった。用いられたボールの体積は処理さ
れた水溶液の体積とほぼ同一の体積であった。ボールミ
ル式粉砕処理を施すために用いた容器の容量は水溶液と
ボールの体積に対して約２倍であった。粉砕処理に要し
た時間は表１に示した。この粉砕処理によってステアリ
ン酸リチウムの粉末が水溶液中に浮遊分散した状態とな
った。更にこのステアリン酸リチウムの粉末が浮遊分散
した水溶液を水で希釈した。希釈倍率は表１に示した。
ン酸リチウムの粉末を加えて分散した。水溶液１００ｃ
ｍ３に対して分散させるステアリン酸リチウムの粉末の
量は表１に示した通りである。次にこのステアリン酸リ
チウムの粉末を分散した水溶液をテフロンコートした鋼
球を用いてボールミル式粉砕処理を施した。鋼球の直径
は１０ｍｍであった。用いられたボールの体積は処理さ
れた水溶液の体積とほぼ同一の体積であった。ボールミ
ル式粉砕処理を施すために用いた容器の容量は水溶液と
ボールの体積に対して約２倍であった。粉砕処理に要し
た時間は表１に示した。この粉砕処理によってステアリ
ン酸リチウムの粉末が水溶液中に浮遊分散した状態とな
った。更にこのステアリン酸リチウムの粉末が浮遊分散
した水溶液を水で希釈した。希釈倍率は表１に示した。
【００５２】１ｃｍ３／秒程度の塗布量に調整した塗
装用スプレーガンを用いて、この希釈した水溶液を１５
０℃に加熱した金型の内面にスプレー塗布を行った。
装用スプレーガンを用いて、この希釈した水溶液を１５
０℃に加熱した金型の内面にスプレー塗布を行った。
【００５３】図３はＮｏ．１、Ｎｏ．４及びＮｏ．５
におけるステアリン酸リチウムが１５０℃に加熱された
金型に塗布された時の付着した状態を示す写真である。
Ｎｏ．１は細かな粒子が均一に付着していた。Ｎｏ．４
ではわずかに粗い粒子が見られたが、粒径が３０μｍ以
上のものは見られなかった。Ｎｏ．５では粒径が３０μ
ｍ以上の粗い粒子が認められた。なおＮｏ．５ではスプ
レー塗布によるステアリン酸リチウムの被膜が不均一で
あるばかりでなく、ステアリン酸リチウムの粒子が水溶
液中に沈殿してしまい、常時ステアリン酸リチウムの粉
末を分散した水溶液を攪拌していなければスプレーガン
によるスプレー塗布自体がうまくいかなかった。
におけるステアリン酸リチウムが１５０℃に加熱された
金型に塗布された時の付着した状態を示す写真である。
Ｎｏ．１は細かな粒子が均一に付着していた。Ｎｏ．４
ではわずかに粗い粒子が見られたが、粒径が３０μｍ以
上のものは見られなかった。Ｎｏ．５では粒径が３０μ
ｍ以上の粗い粒子が認められた。なおＮｏ．５ではスプ
レー塗布によるステアリン酸リチウムの被膜が不均一で
あるばかりでなく、ステアリン酸リチウムの粒子が水溶
液中に沈殿してしまい、常時ステアリン酸リチウムの粉
末を分散した水溶液を攪拌していなければスプレーガン
によるスプレー塗布自体がうまくいかなかった。
【００５４】（粉末成形体の成形） 実施例１〜４ 実施例１から４として上述の（高級脂肪酸系潤滑剤の調
整）で作製したＮｏ．１から４の潤滑剤を用いて粉末成
形体を成形した。上述したＮｏ．１〜４の潤滑剤を１５
０℃に加熱した金型の内面にスプレー塗布した。金型は
内面にＴｉＮコート処理を施して表面粗さを十点平均粗
さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で０．４Ｚに仕上げたφ１７
ｍｍの超硬金型を用いた。次に１５０℃に加熱した金属
粉末を上記金型に充填し、圧力７８５ＭＰａで加圧成形
して成形体を作製した。金属粉末は実施例１から４まで
同一の金属粉末を用いた。川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０
３Ｖ合金鋼粉（以下適宜「１０３Ｖ」と略す）に黒鉛粉
と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉末とを添
加して、１時間回転混合した金属粉末である。黒鉛粉及
びステアリン酸リチウムの粉末の添加の量は、金属粉末
全体の重量を１００重量％として、黒鉛粉は０．５重量
％であり、ステアリン酸リチウムの粉末は０．３重量％
であった。なお川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼
粉の組成は、Ｆｅ−１重量％Ｃｒ−０．３重量％Ｍｏ−
０．３重量％Ｖであった。
整）で作製したＮｏ．１から４の潤滑剤を用いて粉末成
形体を成形した。上述したＮｏ．１〜４の潤滑剤を１５
０℃に加熱した金型の内面にスプレー塗布した。金型は
内面にＴｉＮコート処理を施して表面粗さを十点平均粗
さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で０．４Ｚに仕上げたφ１７
ｍｍの超硬金型を用いた。次に１５０℃に加熱した金属
粉末を上記金型に充填し、圧力７８５ＭＰａで加圧成形
して成形体を作製した。金属粉末は実施例１から４まで
同一の金属粉末を用いた。川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０
３Ｖ合金鋼粉（以下適宜「１０３Ｖ」と略す）に黒鉛粉
と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉末とを添
加して、１時間回転混合した金属粉末である。黒鉛粉及
びステアリン酸リチウムの粉末の添加の量は、金属粉末
全体の重量を１００重量％として、黒鉛粉は０．５重量
％であり、ステアリン酸リチウムの粉末は０．３重量％
であった。なお川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼
粉の組成は、Ｆｅ−１重量％Ｃｒ−０．３重量％Ｍｏ−
０．３重量％Ｖであった。
【００５５】比較例１ 金型に塗布した潤滑剤の比較のために、日本バルカー工
業社製のスプレータイプ潤滑剤乾性フッ素樹脂Ｕ−ＮＯ
ＮＳ（以下適宜「Ｕ−ＮＯＮＳ］と略す）を金型の内面
に塗布した。後は実施例と同様の条件で粉末成形体を成
形した。これを比較例１とする。
業社製のスプレータイプ潤滑剤乾性フッ素樹脂Ｕ−ＮＯ
ＮＳ（以下適宜「Ｕ−ＮＯＮＳ］と略す）を金型の内面
に塗布した。後は実施例と同様の条件で粉末成形体を成
形した。これを比較例１とする。
【００５６】比較例２ 金属粉末に添加した内部潤滑剤の比較のために、内部潤
滑剤として添加された０．３重量％のステアリン酸リチ
ウムの粉末の代わりに、０．８重量％のステアリン酸リ
チウムの粉末を添加した金属粉末を用いた。なお金型の
内面には潤滑剤を塗布しなかった。金型及び金属粉末を
加熱せずに室温で金属粉末を成形して粉末成形体を作製
した。なお金型は実施例と同一のものを用い、成形圧力
も同一とした。これを比較例２とする。
滑剤として添加された０．３重量％のステアリン酸リチ
ウムの粉末の代わりに、０．８重量％のステアリン酸リ
チウムの粉末を添加した金属粉末を用いた。なお金型の
内面には潤滑剤を塗布しなかった。金型及び金属粉末を
加熱せずに室温で金属粉末を成形して粉末成形体を作製
した。なお金型は実施例と同一のものを用い、成形圧力
も同一とした。これを比較例２とする。
【００５７】比較例３ 同様に金属粉末に添加した内部潤滑剤の比較のため、内
部潤滑剤として添加された０．３重量％のステアリン酸
リチウムの粉末の代わりに、０．８重量％のステアリン
酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の粉末を添加した金属粉末を用い
た。なお金型の内面には潤滑剤を塗布しなかった。金型
及び金属粉末を加熱せずに室温で金属粉末を成形して粉
末成形体を作製した。金型は実施例と同一のものを用
い、成形圧力も同一とした。これを比較例３とする。実
施例１〜４及び比較例１〜３の抜出圧力及び成形体密度
を表２に示す。
部潤滑剤として添加された０．３重量％のステアリン酸
リチウムの粉末の代わりに、０．８重量％のステアリン
酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の粉末を添加した金属粉末を用い
た。なお金型の内面には潤滑剤を塗布しなかった。金型
及び金属粉末を加熱せずに室温で金属粉末を成形して粉
末成形体を作製した。金型は実施例と同一のものを用
い、成形圧力も同一とした。これを比較例３とする。実
施例１〜４及び比較例１〜３の抜出圧力及び成形体密度
を表２に示す。
【００５８】
【表２】 表２から明らかなように室温で成形した比較例２と比較
例３に比較して、実施例１から４まですべて抜出圧力が
著しく低く、また成形体密度が高かった。また市販の潤
滑剤（Ｕ−ＮＯＮＳ）を金型の内面に塗布して成形した
比較例１と比較しても、実施例１から４は抜出圧力が著
しく低かった。また実施例１から４は成形体の表面状態
が極めて良好であった。これに対して比較例１では成形
体の表面が黒っぽくなった。また比較例３ではかじりが
成形体の一部に発生し、また表面状態も悪かった。
例３に比較して、実施例１から４まですべて抜出圧力が
著しく低く、また成形体密度が高かった。また市販の潤
滑剤（Ｕ−ＮＯＮＳ）を金型の内面に塗布して成形した
比較例１と比較しても、実施例１から４は抜出圧力が著
しく低かった。また実施例１から４は成形体の表面状態
が極めて良好であった。これに対して比較例１では成形
体の表面が黒っぽくなった。また比較例３ではかじりが
成形体の一部に発生し、また表面状態も悪かった。
【００５９】［評価試験］ 成形圧力と抜出圧力との関係、成形圧力と成形体密度の
関係を調べるため以下の評価試験を行った。
関係を調べるため以下の評価試験を行った。
【００６０】（評価試験１） 成形圧力と抜出圧力の関係及び成形圧力と成形体密度と
の関係を評価するための評価試験を行った。３９３ＭＰ
ａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８
５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の圧力で金属
粉末を成形し、それぞれの成形圧力毎の抜出圧力、成形
体密度を測定した。金型は上述の［実施例］の（粉末成
形体の成形）で用いたのと同一の金型を用いた。なお以
下の評価試験において用いた金型はすべて上述の［実施
例］の（粉末成形体の成形）で用いた金型と同一であ
る。即ち内面にＴｉＮコート処理を施して表面粗さを十
点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で０．４Ｚに仕上げ
たφ１７ｍｍの超硬金型である。
の関係を評価するための評価試験を行った。３９３ＭＰ
ａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８
５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の圧力で金属
粉末を成形し、それぞれの成形圧力毎の抜出圧力、成形
体密度を測定した。金型は上述の［実施例］の（粉末成
形体の成形）で用いたのと同一の金型を用いた。なお以
下の評価試験において用いた金型はすべて上述の［実施
例］の（粉末成形体の成形）で用いた金型と同一であ
る。即ち内面にＴｉＮコート処理を施して表面粗さを十
点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で０．４Ｚに仕上げ
たφ１７ｍｍの超硬金型である。
【００６１】金型の内面に塗布する潤滑剤として上述の
［実施例］の（高級脂肪酸系潤滑剤の調整）で作製した
Ｎｏ、２のステアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）を用い
た。なお以下の評価試験において金型の内面に塗布する
ステアリン酸リチウムはこのＮｏ．２のステアリン酸リ
チウムを用いた。なお金型の内面への潤滑剤の塗布は成
形温度に加熱された金型にスプレー塗布することによっ
て行った。なお以下の評価試験においても同様である。
［実施例］の（高級脂肪酸系潤滑剤の調整）で作製した
Ｎｏ、２のステアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）を用い
た。なお以下の評価試験において金型の内面に塗布する
ステアリン酸リチウムはこのＮｏ．２のステアリン酸リ
チウムを用いた。なお金型の内面への潤滑剤の塗布は成
形温度に加熱された金型にスプレー塗布することによっ
て行った。なお以下の評価試験においても同様である。
【００６２】１５０℃に加熱した金型に１５０℃に加熱
した金属粉末を充填した。なお以下の記載において金型
の温度及び充填される金属粉末の温度を成形温度とい
う。金属粉末は上述の［実施例］の（粉末成形体の成
形）の実施例で用いた金属粉末と同一の金属粉末を用い
た。即ち川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に
黒鉛粉末と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉
末とを添加して、１時間回転混合した金属粉末である。
黒鉛粉末及びステアリン酸リチウムの粉末の添加の量
は、金属粉末全体の重量を１００重量％として、黒鉛粉
末は０．５重量％であり、ステアリン酸リチウムの粉末
は０．３重量％であった。
した金属粉末を充填した。なお以下の記載において金型
の温度及び充填される金属粉末の温度を成形温度とい
う。金属粉末は上述の［実施例］の（粉末成形体の成
形）の実施例で用いた金属粉末と同一の金属粉末を用い
た。即ち川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に
黒鉛粉末と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉
末とを添加して、１時間回転混合した金属粉末である。
黒鉛粉末及びステアリン酸リチウムの粉末の添加の量
は、金属粉末全体の重量を１００重量％として、黒鉛粉
末は０．５重量％であり、ステアリン酸リチウムの粉末
は０．３重量％であった。
【００６３】比較のために金型の内面に塗布する潤滑剤
として上述の（粉末成形体の成形）の比較例１で用いた
Ｕ−ＮＯＮＳを用いた。金属粉末については、同様に
（粉末成形体の成形）の実施例で用いた金属粉末と同一
の金属粉末を用いた。
として上述の（粉末成形体の成形）の比較例１で用いた
Ｕ−ＮＯＮＳを用いた。金属粉末については、同様に
（粉末成形体の成形）の実施例で用いた金属粉末と同一
の金属粉末を用いた。
【００６４】更に比較のため金属粉末として、金属粉末
全体の重量を１００重量％としてＡｓｔａｌｏｙ８５Ｍ
ｏに０．８重量％の黒鉛（Ｃ）と０．６重量％の潤滑剤
とが添加されたヘガネス社製の温間成形用粉末であるＤ
ｅｎｓｍｉｘを用いた。この金属粉末には潤滑剤が含ま
れているため、金型の内面には潤滑剤を塗布しなかっ
た。
全体の重量を１００重量％としてＡｓｔａｌｏｙ８５Ｍ
ｏに０．８重量％の黒鉛（Ｃ）と０．６重量％の潤滑剤
とが添加されたヘガネス社製の温間成形用粉末であるＤ
ｅｎｓｍｉｘを用いた。この金属粉末には潤滑剤が含ま
れているため、金型の内面には潤滑剤を塗布しなかっ
た。
【００６５】図４に金型の内面にステアリン酸リチウム
を塗布し、上述したＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉末
とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を用
いた場合（ＬｉＳｔ金型潤滑）、金型の内面にＵ−ＮＯ
ＮＳを塗布し、同様にＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉
末とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を
用いた場合（Ｕ−ＮＯＮＳ金型潤滑）、金型の内面には
潤滑剤を塗布せずに金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを用
いた場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ粉末）の成形圧力と抜出圧力
との関係を示す。金型の内面にステアリン酸リチウムを
塗布した場合は上記圧力で成形した場合の抜出圧力を示
すが、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合は３９２ＭＰａ、５
８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａで成形した場
合の抜出圧力を示し、金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを
用いた場合は３９２ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰ
ａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａで成形した場合の抜出
圧力を示す。
を塗布し、上述したＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉末
とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を用
いた場合（ＬｉＳｔ金型潤滑）、金型の内面にＵ−ＮＯ
ＮＳを塗布し、同様にＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉
末とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を
用いた場合（Ｕ−ＮＯＮＳ金型潤滑）、金型の内面には
潤滑剤を塗布せずに金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを用
いた場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ粉末）の成形圧力と抜出圧力
との関係を示す。金型の内面にステアリン酸リチウムを
塗布した場合は上記圧力で成形した場合の抜出圧力を示
すが、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合は３９２ＭＰａ、５
８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａで成形した場
合の抜出圧力を示し、金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを
用いた場合は３９２ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰ
ａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａで成形した場合の抜出
圧力を示す。
【００６６】金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを用いた場
合には抜出圧力は成形圧力の増加と共に高くなった。金
型の内面にＵ−ＮＯＮＳを塗布した場合もＤｅｎｓｍｉ
ｘを用いた場合と比較するとその値は小さくなるが、成
形圧力の増加と共に抜出圧力は高くなった。これに対し
て金型の内面にステアリン酸リチウムを塗布した場合に
は、成形圧力が５８８ＭＰａまでは抜出圧力は増加した
が、６８６ＭＰａ以上の成形圧力になると逆に抜出圧力
が低下し、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合及び金属粉末と
してＤｅｎｓｍｉｘを用いた場合よりも抜出圧力が著し
く低下している。これは本発明の粉末成形体の成形方法
の最大の特徴である。
合には抜出圧力は成形圧力の増加と共に高くなった。金
型の内面にＵ−ＮＯＮＳを塗布した場合もＤｅｎｓｍｉ
ｘを用いた場合と比較するとその値は小さくなるが、成
形圧力の増加と共に抜出圧力は高くなった。これに対し
て金型の内面にステアリン酸リチウムを塗布した場合に
は、成形圧力が５８８ＭＰａまでは抜出圧力は増加した
が、６８６ＭＰａ以上の成形圧力になると逆に抜出圧力
が低下し、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合及び金属粉末と
してＤｅｎｓｍｉｘを用いた場合よりも抜出圧力が著し
く低下している。これは本発明の粉末成形体の成形方法
の最大の特徴である。
【００６７】なおデータには示していないが、金型の内
面にステアリン酸リチウムを塗布した場合には成形体の
表面状態は極めて良好であった。これに対して金属粉末
としてＤｅｎｓｍｉｘを用いた場合、金型の内面にＵ−
ＮＯＮＳを塗布した場合には成形体の表面にかじり等が
発生して、良好な表面の成形体を得ることができなかっ
た。
面にステアリン酸リチウムを塗布した場合には成形体の
表面状態は極めて良好であった。これに対して金属粉末
としてＤｅｎｓｍｉｘを用いた場合、金型の内面にＵ−
ＮＯＮＳを塗布した場合には成形体の表面にかじり等が
発生して、良好な表面の成形体を得ることができなかっ
た。
【００６８】図５に金型の内面にステアリン酸リチウム
を塗布し、上述したＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉末
とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を用
いた場合（ＬｉＳｔ金型潤滑）、金型の内面にＵ−ＮＯ
ＮＳを塗布し、同様にＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉
末とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を
用いた場合（Ｕ−ＮＯＮＳ金型潤滑）、金型の内面には
潤滑剤を塗布せずに金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを用
いた場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ粉末）の成形圧力と成形体密
度との関係を示す。ステアリン酸リチウムを塗布した場
合については上記圧力で成形した場合の成形体密度を示
すが、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合については３９２Ｍ
Ｐａ、５８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、の圧力で成形した
場合の成形体密度を示し、金属粉末としてＤｅｎｓｍｉ
ｘを用いた場合については３９２ＭＰａ、４９０ＭＰ
ａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８
１ＭＰａの圧力で成形した場合の成形体密度を示す。
を塗布し、上述したＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉末
とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を用
いた場合（ＬｉＳｔ金型潤滑）、金型の内面にＵ−ＮＯ
ＮＳを塗布し、同様にＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉に黒鉛粉
末とステアリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末を
用いた場合（Ｕ−ＮＯＮＳ金型潤滑）、金型の内面には
潤滑剤を塗布せずに金属粉末としてＤｅｎｓｍｉｘを用
いた場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ粉末）の成形圧力と成形体密
度との関係を示す。ステアリン酸リチウムを塗布した場
合については上記圧力で成形した場合の成形体密度を示
すが、Ｕ−ＮＯＮＳを塗布した場合については３９２Ｍ
Ｐａ、５８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、の圧力で成形した
場合の成形体密度を示し、金属粉末としてＤｅｎｓｍｉ
ｘを用いた場合については３９２ＭＰａ、４９０ＭＰ
ａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８
１ＭＰａの圧力で成形した場合の成形体密度を示す。
【００６９】成形体密度は成形圧力が高いほど高い値が
得られる。ステアリン酸リチウム又はＵ−ＮＯＮＳを金
型の内面に塗布した場合は概ね同じ値が得られ、７．４
ｇ／ｃｍ３以上の高い値となった。但し金属粉末として
Ｄｅｎｓｍｉｘを用いた場合には７．３ｇ／ｃｍ３以上
にはならなかった。
得られる。ステアリン酸リチウム又はＵ−ＮＯＮＳを金
型の内面に塗布した場合は概ね同じ値が得られ、７．４
ｇ／ｃｍ３以上の高い値となった。但し金属粉末として
Ｄｅｎｓｍｉｘを用いた場合には７．３ｇ／ｃｍ３以上
にはならなかった。
【００７０】（評価試験２） 成形温度を１０５℃、１２５℃、１５０℃と設定し、金
型の内面に潤滑剤としてステアリン酸リチウムを塗布し
た場合の成形圧力と抜出圧力の関係及び成形圧力と成形
体密度の関係を調べるために評価試験を行った。金属粉
末としては、ヘガネス社製の純鉄粉末ＡＳＣ１００−２
９を用いた。また内部潤滑剤は添加しなかった。即ち金
属粉末として純鉄粉末のみを用いた場合の評価試験であ
った。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６
８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａの成形圧力で
金属粉末を成形し、それそれの成形圧力毎の抜出圧力と
成形体密度を測定した。但し１５０℃については１１７
６ＭＰａの圧力でも成形し、抜出圧力と成形体密度を測
定した。
型の内面に潤滑剤としてステアリン酸リチウムを塗布し
た場合の成形圧力と抜出圧力の関係及び成形圧力と成形
体密度の関係を調べるために評価試験を行った。金属粉
末としては、ヘガネス社製の純鉄粉末ＡＳＣ１００−２
９を用いた。また内部潤滑剤は添加しなかった。即ち金
属粉末として純鉄粉末のみを用いた場合の評価試験であ
った。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６
８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａの成形圧力で
金属粉末を成形し、それそれの成形圧力毎の抜出圧力と
成形体密度を測定した。但し１５０℃については１１７
６ＭＰａの圧力でも成形し、抜出圧力と成形体密度を測
定した。
【００７１】図６にそれぞれの温度における成形圧力と
抜出圧力の関係を示す。１０５℃、１２５℃及び１５０
℃のいずれの温度においても５８６ＭＰａで成形した場
合に抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上の成形
圧力ではむしろ抜出圧力が減少した。
抜出圧力の関係を示す。１０５℃、１２５℃及び１５０
℃のいずれの温度においても５８６ＭＰａで成形した場
合に抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上の成形
圧力ではむしろ抜出圧力が減少した。
【００７２】図７にそれぞれの温度における成形圧力と
成形体密度の関係を示す。１０５℃、１２５℃及び１５
０℃のいずれの温度においても成形圧力が増大すると成
形体密度が増大した。
成形体密度の関係を示す。１０５℃、１２５℃及び１５
０℃のいずれの温度においても成形圧力が増大すると成
形体密度が増大した。
【００７３】図６と図７からステアリン酸リチウムを金
型に塗布する潤滑剤として用いて、成形体を成形した場
合には、６８６ＭＰａ以上の圧力で成形すると抜出圧力
が減少すると共に高密度の成形体を得ることができるこ
とが分かる。
型に塗布する潤滑剤として用いて、成形体を成形した場
合には、６８６ＭＰａ以上の圧力で成形すると抜出圧力
が減少すると共に高密度の成形体を得ることができるこ
とが分かる。
【００７４】（評価試験３） 成形温度を１０５℃に設定し、金型の内面に潤滑剤とし
てステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム又は
ステアリン酸亜鉛を塗布した場合の成形圧力と抜出圧力
との関係及び成形圧力と成形体密度との関係を調べるた
めに評価試験を行った。ステアリン酸カルシウムとステ
アリン酸亜鉛は上述の［実施例］の（高級脂肪酸系潤滑
剤の調整）のＮｏ．２と同様の方法で作製したものを用
いた。なお以下の評価試験において金型の内面に塗布さ
れるステアリン酸カルシウムとステアリン酸亜鉛につい
ても同様である。金属粉末としては、ヘガネス社製の純
鉄粉末ＡＳＣ１００−２９を用いた。また内部潤滑剤は
添加しなかった。即ち金属粉末として純鉄粉末のみを用
いた評価試験であった。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、
５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１Ｍ
Ｐａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧
力及び成形密度を測定した。
てステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム又は
ステアリン酸亜鉛を塗布した場合の成形圧力と抜出圧力
との関係及び成形圧力と成形体密度との関係を調べるた
めに評価試験を行った。ステアリン酸カルシウムとステ
アリン酸亜鉛は上述の［実施例］の（高級脂肪酸系潤滑
剤の調整）のＮｏ．２と同様の方法で作製したものを用
いた。なお以下の評価試験において金型の内面に塗布さ
れるステアリン酸カルシウムとステアリン酸亜鉛につい
ても同様である。金属粉末としては、ヘガネス社製の純
鉄粉末ＡＳＣ１００−２９を用いた。また内部潤滑剤は
添加しなかった。即ち金属粉末として純鉄粉末のみを用
いた評価試験であった。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、
５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１Ｍ
Ｐａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧
力及び成形密度を測定した。
【００７５】図８にステアリン酸リチウム（ＬｉＳ
ｔ）、ステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）又はステア
リン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）を用いた場合におけるそれぞれ
の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。ステアリン酸リチ
ウムとステアリン酸亜鉛については５８８ＭＰａで成形
したときに抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上
については減少した。ステアリン酸カルシウムについて
は４９０ＭＰａで成形したときに抜出圧力が最大であっ
た。５８８ＭＰａ以上では抜出圧力は減少した。図９に
ステアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸カル
シウム（ＣａＳｔ）又はステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）
を用いた場合におけるそれぞれの成形圧力と成形体密度
の関係を示す。いずれを用いても概ね同一であり、成形
圧力が増大すると成形体密度が増大した。
ｔ）、ステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）又はステア
リン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）を用いた場合におけるそれぞれ
の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。ステアリン酸リチ
ウムとステアリン酸亜鉛については５８８ＭＰａで成形
したときに抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上
については減少した。ステアリン酸カルシウムについて
は４９０ＭＰａで成形したときに抜出圧力が最大であっ
た。５８８ＭＰａ以上では抜出圧力は減少した。図９に
ステアリン酸リチウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸カル
シウム（ＣａＳｔ）又はステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）
を用いた場合におけるそれぞれの成形圧力と成形体密度
の関係を示す。いずれを用いても概ね同一であり、成形
圧力が増大すると成形体密度が増大した。
【００７６】（評価試験４） 成形温度を１２５℃に設定し、金型の内面に潤滑剤とし
てステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム等を
塗布した場合の成形圧力と抜出圧力との関係及び成形圧
力と成形体密度との関係を調べるための評価試験を行っ
た。ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウムに
ついては評価試験３と同一のものを用いた。また金属粉
末は、評価試験３と同様に、ヘガネス社製の純鉄粉末Ａ
ＳＣ１００−２９を用いた。また内部潤滑剤は添加しな
かった。即ち金属粉末として純鉄粉末のみを用いた評価
試験であった。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５８８Ｍ
Ｐａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の
成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧力及び成
形密度を測定した。
てステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム等を
塗布した場合の成形圧力と抜出圧力との関係及び成形圧
力と成形体密度との関係を調べるための評価試験を行っ
た。ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウムに
ついては評価試験３と同一のものを用いた。また金属粉
末は、評価試験３と同様に、ヘガネス社製の純鉄粉末Ａ
ＳＣ１００−２９を用いた。また内部潤滑剤は添加しな
かった。即ち金属粉末として純鉄粉末のみを用いた評価
試験であった。３９３ＭＰａ、４９０ＭＰａ、５８８Ｍ
Ｐａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の
成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧力及び成
形密度を測定した。
【００７７】図１０にステアリン酸リチウム（ＬｉＳ
ｔ）又はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた
場合におけるそれぞれの成形圧力と抜出圧力の関係を示
す。ステアリン酸リチウムは５８８ＭＰａで成形したと
きに抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上につい
ては抜出圧力は減少した。ステアリン酸カルシウムは４
９０ＭＰａで成形したときに抜出圧力が最大であった。
５８８ＭＰａ以上については抜出圧力は減少した。
ｔ）又はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた
場合におけるそれぞれの成形圧力と抜出圧力の関係を示
す。ステアリン酸リチウムは５８８ＭＰａで成形したと
きに抜出圧力が最大であった。６８６ＭＰａ以上につい
ては抜出圧力は減少した。ステアリン酸カルシウムは４
９０ＭＰａで成形したときに抜出圧力が最大であった。
５８８ＭＰａ以上については抜出圧力は減少した。
【００７８】図１１にステアリン酸リチウム又はステア
リン酸カルシウムを用いた場合におけるそれぞれの成形
圧力と成形体密度との関係を示す。いずれを用いても概
ね同一であり、成形圧力が増大すると成形体密度が増大
した。評価試験３、評価試験４から、ステアリン酸リチ
ウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛のい
ずれを金型の内面に塗布する潤滑剤として用いても、一
定の成形温度で一定の圧力以上で成形すると抜出圧力が
減少し、また成形体密度の高い成形体が得られることが
分かる。
リン酸カルシウムを用いた場合におけるそれぞれの成形
圧力と成形体密度との関係を示す。いずれを用いても概
ね同一であり、成形圧力が増大すると成形体密度が増大
した。評価試験３、評価試験４から、ステアリン酸リチ
ウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛のい
ずれを金型の内面に塗布する潤滑剤として用いても、一
定の成形温度で一定の圧力以上で成形すると抜出圧力が
減少し、また成形体密度の高い成形体が得られることが
分かる。
【００７９】（評価試験５） 成形温度を１５０℃に設定し、金型の内面に潤滑剤とし
てステアリン酸リチウムを塗布し、鉄粉末に黒鉛を添加
した場合の成形圧力と抜出圧力との関係及び成形圧力と
成形体の密度との関係を調べるために評価試験を行っ
た。この評価試験に用いた金属粉末は鉄粉末としてヘガ
ネス社製ＡＳＣ１００−２９を用い、この鉄粉末のみの
金属粉末、金属粉末全体の重量を１００重量％としてこ
の鉄粉末に０．５重量％の黒鉛（Ｃ）を添加した金属粉
末、この鉄粉末に１重量％の黒鉛（Ｃ）を添加した金属
粉末の三種類を用いた。５８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、
９８１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎
の抜出圧力及び成形密度を測定した。
てステアリン酸リチウムを塗布し、鉄粉末に黒鉛を添加
した場合の成形圧力と抜出圧力との関係及び成形圧力と
成形体の密度との関係を調べるために評価試験を行っ
た。この評価試験に用いた金属粉末は鉄粉末としてヘガ
ネス社製ＡＳＣ１００−２９を用い、この鉄粉末のみの
金属粉末、金属粉末全体の重量を１００重量％としてこ
の鉄粉末に０．５重量％の黒鉛（Ｃ）を添加した金属粉
末、この鉄粉末に１重量％の黒鉛（Ｃ）を添加した金属
粉末の三種類を用いた。５８８ＭＰａ、７８５ＭＰａ、
９８１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎
の抜出圧力及び成形密度を測定した。
【００８０】図１２に金属粉末が鉄粉末のみ（Ｆｅ）、
０．５重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−０．５％
Ｃ）及び１重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−１％
Ｃ）の場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。いずれ
の場合も成形圧力が増大しても抜出圧力は減少した。鉄
粉末のみの場合の方が黒鉛が添加されている場合と比較
して抜出圧力が高かった。黒鉛が添加されている場合は
１重量％添加されている方が０．５重量％添加されてい
る場合よりも抜出圧力は減少した。
０．５重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−０．５％
Ｃ）及び１重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−１％
Ｃ）の場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。いずれ
の場合も成形圧力が増大しても抜出圧力は減少した。鉄
粉末のみの場合の方が黒鉛が添加されている場合と比較
して抜出圧力が高かった。黒鉛が添加されている場合は
１重量％添加されている方が０．５重量％添加されてい
る場合よりも抜出圧力は減少した。
【００８１】図１３に金属粉末が鉄粉末のみ（Ｆｅ）、
０．５重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−０．５％
Ｃ）、１重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−１％
Ｃ）の場合の成形圧力と成形体密度の関係を示す。いず
れの場合も成形圧力が増大すると成形体密度も増大し
た。鉄粉末のみの場合の方が黒鉛が添加されている場合
と比較して成形体密度が高かった。黒鉛が添加されてい
る場合は０．５重量％添加されている方が１重量％添加
されている場合によりも成形体密度が高かった。以上の
ことから鉄粉末に黒鉛を多く添加すると抜出圧力は多く
減少するが、成形体密度は低下することが分かる。また
黒鉛の添加によって、見かけ上の真密度が低下するた
め、密度比で表すとほぼ同じ値となる。
０．５重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−０．５％
Ｃ）、１重量％の黒鉛を添加した鉄粉末（Ｆｅ−１％
Ｃ）の場合の成形圧力と成形体密度の関係を示す。いず
れの場合も成形圧力が増大すると成形体密度も増大し
た。鉄粉末のみの場合の方が黒鉛が添加されている場合
と比較して成形体密度が高かった。黒鉛が添加されてい
る場合は０．５重量％添加されている方が１重量％添加
されている場合によりも成形体密度が高かった。以上の
ことから鉄粉末に黒鉛を多く添加すると抜出圧力は多く
減少するが、成形体密度は低下することが分かる。また
黒鉛の添加によって、見かけ上の真密度が低下するた
め、密度比で表すとほぼ同じ値となる。
【００８２】（評価試験６） 成形温度を室温に設定し、金型の内面には潤滑剤を塗布
しないで、金属粉末に内部潤滑剤を添加した場合の成形
圧力と抜出圧力との関係及び成形圧力と成形体の密度と
の関係を調べるために評価試験を行った。金属粉末は鉄
粉末として川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉
末を用い、金属粉末全体の重量を１００重量％としてこ
の鉄粉末に０．５重量％の黒鉛（Ｃ）及び０．８重量％
の内部潤滑剤を添加した金属粉末（１０３Ｖ−０．５％
Ｃ＋０．８％Ｌｕｂ．）を用いた。内部潤滑剤は、ステ
アリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸
カルシウムを用いた。これら３種類の内部潤滑剤を用い
た場合について、それぞれ３９３ＭＰａ、４９０ＭＰ
ａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８
１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜
出圧力及び成形密度を測定した。
しないで、金属粉末に内部潤滑剤を添加した場合の成形
圧力と抜出圧力との関係及び成形圧力と成形体の密度と
の関係を調べるために評価試験を行った。金属粉末は鉄
粉末として川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉
末を用い、金属粉末全体の重量を１００重量％としてこ
の鉄粉末に０．５重量％の黒鉛（Ｃ）及び０．８重量％
の内部潤滑剤を添加した金属粉末（１０３Ｖ−０．５％
Ｃ＋０．８％Ｌｕｂ．）を用いた。内部潤滑剤は、ステ
アリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸
カルシウムを用いた。これら３種類の内部潤滑剤を用い
た場合について、それぞれ３９３ＭＰａ、４９０ＭＰ
ａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８
１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜
出圧力及び成形密度を測定した。
【００８３】図１４に内部潤滑剤としてステアリン酸リ
チウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）又
はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた場合の
成形圧力と抜出圧力の関係を示す。ステアリン酸亜鉛の
場合は成形圧力が増大すると抜出圧力も増大した。ステ
アリン酸リチウムの場合は成形圧力が６８６ＭＰａのと
きに抜出圧力が最大であり、７８５ＭＰａのときに抜出
圧力は減少したが、９８１ＭＰａでは再び増大した。加
熱した金型の内面に潤滑剤を塗布した評価試験２、評価
試験３、評価試験４等のような抜出圧力の著しい減少は
見られなかった。ステアリン酸カルシウムについても７
８５ＭＰａでやや減少したが、９８１ＭＰａでは再び増
大した。やはり加熱した金型の内面に潤滑剤を塗布した
評価試験２、評価試験３、評価試験４等のような抜出圧
力の著しい減少は見られなかった。
チウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）又
はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた場合の
成形圧力と抜出圧力の関係を示す。ステアリン酸亜鉛の
場合は成形圧力が増大すると抜出圧力も増大した。ステ
アリン酸リチウムの場合は成形圧力が６８６ＭＰａのと
きに抜出圧力が最大であり、７８５ＭＰａのときに抜出
圧力は減少したが、９８１ＭＰａでは再び増大した。加
熱した金型の内面に潤滑剤を塗布した評価試験２、評価
試験３、評価試験４等のような抜出圧力の著しい減少は
見られなかった。ステアリン酸カルシウムについても７
８５ＭＰａでやや減少したが、９８１ＭＰａでは再び増
大した。やはり加熱した金型の内面に潤滑剤を塗布した
評価試験２、評価試験３、評価試験４等のような抜出圧
力の著しい減少は見られなかった。
【００８４】図１５に内部潤滑剤としてステアリン酸リ
チウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）又
はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた場合の
成形圧力と成形体密度の関係を示す。いずれの場合も成
形圧力の増大すると成形体密度も増大した。但し評価試
験２、評価試験３、評価試験４の場合と比較すると成形
体密度は低かった。成形体密度を高めようとするには内
部潤滑剤の添加量を減らして加熱した方がよいと推測さ
れる。
チウム（ＬｉＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）又
はステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）を用いた場合の
成形圧力と成形体密度の関係を示す。いずれの場合も成
形圧力の増大すると成形体密度も増大した。但し評価試
験２、評価試験３、評価試験４の場合と比較すると成形
体密度は低かった。成形体密度を高めようとするには内
部潤滑剤の添加量を減らして加熱した方がよいと推測さ
れる。
【００８５】（評価試験７） 成形温度を１５０℃に設定し、金型の内面に潤滑剤を塗
布しない場合と金型の内面にステアリン酸リチウムを塗
布した場合とで、金属粉末を成形した場合の成形圧力と
抜出圧力との関係を調べるために評価試験を行った。金
型の内面に潤滑剤を塗布しない場合はＡｓｔａｌｏｙ８
５Ｍｏに金属粉末全体の重量を１００重量％として０．
８重量％の黒鉛と０．６重量％の潤滑剤とが添加された
ヘガネス社製の温間成形用粉末であるＤｅｎｓｍｉｘを
用いた。金型にステアリン酸リチウムが塗布された場合
は、金属粉末全体の重量を１００重量％としてＡｓｔａ
ｌｏｙ８５Ｍｏに０．８重量％の黒鉛と０．２重量％の
潤滑剤が添加されたヘガネス社製の温間成形用粉末であ
るＤｅｎｓｍｉｘを用いた。４９０ＭＰａ、５８８ＭＰ
ａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の成
形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧力を測定し
た。
布しない場合と金型の内面にステアリン酸リチウムを塗
布した場合とで、金属粉末を成形した場合の成形圧力と
抜出圧力との関係を調べるために評価試験を行った。金
型の内面に潤滑剤を塗布しない場合はＡｓｔａｌｏｙ８
５Ｍｏに金属粉末全体の重量を１００重量％として０．
８重量％の黒鉛と０．６重量％の潤滑剤とが添加された
ヘガネス社製の温間成形用粉末であるＤｅｎｓｍｉｘを
用いた。金型にステアリン酸リチウムが塗布された場合
は、金属粉末全体の重量を１００重量％としてＡｓｔａ
ｌｏｙ８５Ｍｏに０．８重量％の黒鉛と０．２重量％の
潤滑剤が添加されたヘガネス社製の温間成形用粉末であ
るＤｅｎｓｍｉｘを用いた。４９０ＭＰａ、５８８ＭＰ
ａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、９８１ＭＰａ等の成
形圧力で成形した場合の成形圧力毎の抜出圧力を測定し
た。
【００８６】図１６に金型の内面に潤滑剤としてステア
リン酸リチウムを塗布した場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ（０．
２％Ｌｕｂ．）＋ＬｉＳｔ金型潤滑）と潤滑剤を塗布し
なかった場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ（０．６％Ｌｕｂ．））
の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。
リン酸リチウムを塗布した場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ（０．
２％Ｌｕｂ．）＋ＬｉＳｔ金型潤滑）と潤滑剤を塗布し
なかった場合（Ｄｅｎｓｍｉｘ（０．６％Ｌｕｂ．））
の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。
【００８７】金型の内面にステアリン酸リチウムを塗布
した場合は７８５ＭＰａの圧力で成形した場合に著しく
抜出圧力が減少し、９８１ＭＰａではほぼ同じであっ
た。金型の内面に潤滑剤を塗布しなかった場合は塗布し
た上述の場合よりも抜出圧力は高く、かつ成形圧力の増
加と共に抜出圧力も増加し、９８１ＭＰａでやや減少し
たにすぎない。
した場合は７８５ＭＰａの圧力で成形した場合に著しく
抜出圧力が減少し、９８１ＭＰａではほぼ同じであっ
た。金型の内面に潤滑剤を塗布しなかった場合は塗布し
た上述の場合よりも抜出圧力は高く、かつ成形圧力の増
加と共に抜出圧力も増加し、９８１ＭＰａでやや減少し
たにすぎない。
【００８８】（評価試験８） 成形温度を１５０℃に設定し、金型の内面に潤滑剤とし
てステアリン酸リチウムを塗布し、金属粉末として高強
度焼結材料として実用性の高い各種低合金鋼粉末を用い
た場合の成形圧力と抜出圧力の関係、成形圧力と成形体
密度の関係を調べるための評価試験を行った。金属粉末
は４種類用意した。いずれも低合金鋼粉末に黒鉛の粉末
と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉末を添加
した。低合金鋼粉末はいずれも川崎製鉄（株）製のアト
マイズ粉末であって、ＫＩＰ１０３Ｖ、５ＭｏＳ、３０
ＣＲＶであった。ＫＩＰ１０３Ｖの組成はＦｅ−１重量
％Ｃｒ−０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖであった。
５ＭｏＳの組成はＦｅ−０．６重量％Ｍｏ−０．２重量
％Ｍｎであった。３０ＣＲＶの組成はＦｅ−３重量％Ｃ
ｒ−０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖであった。この
ＫＩＰ１０３Ｖに、金属粉末全体の重量を１００％とし
て、０．３重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステア
リン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末（１０３Ｖ−
０．３％Ｃ＋０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。同じくこ
のＫＩＰ１０３Ｖに、金属粉末全体の重量を１００％と
して、０．５重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステ
アリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末（１０３Ｖ
−０．５％Ｃ＋０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。また５
ＭｏＳに、金属粉末全体の重量を１００％として、０．
２重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステアリン酸リ
チウムの粉末を添加した金属粉末（５ＭｏＳ−０．２重
量％Ｃ＋０．３重量％ＬｉＳｔ）を調整した。更に３０
ＣＲＶに、金属粉末全体の重量を１００％として、１重
量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステアリン酸リチウ
ムの粉末を添加した金属粉末（３０ＣＲＶ−１％Ｃ＋
０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。これら４種類の金属粉
末をそれぞれ５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰ
ａ、９８１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧
力毎の抜出圧力及び成形密度を測定した。
てステアリン酸リチウムを塗布し、金属粉末として高強
度焼結材料として実用性の高い各種低合金鋼粉末を用い
た場合の成形圧力と抜出圧力の関係、成形圧力と成形体
密度の関係を調べるための評価試験を行った。金属粉末
は４種類用意した。いずれも低合金鋼粉末に黒鉛の粉末
と内部潤滑剤としてステアリン酸リチウムの粉末を添加
した。低合金鋼粉末はいずれも川崎製鉄（株）製のアト
マイズ粉末であって、ＫＩＰ１０３Ｖ、５ＭｏＳ、３０
ＣＲＶであった。ＫＩＰ１０３Ｖの組成はＦｅ−１重量
％Ｃｒ−０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖであった。
５ＭｏＳの組成はＦｅ−０．６重量％Ｍｏ−０．２重量
％Ｍｎであった。３０ＣＲＶの組成はＦｅ−３重量％Ｃ
ｒ−０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖであった。この
ＫＩＰ１０３Ｖに、金属粉末全体の重量を１００％とし
て、０．３重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステア
リン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末（１０３Ｖ−
０．３％Ｃ＋０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。同じくこ
のＫＩＰ１０３Ｖに、金属粉末全体の重量を１００％と
して、０．５重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステ
アリン酸リチウムの粉末を添加した金属粉末（１０３Ｖ
−０．５％Ｃ＋０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。また５
ＭｏＳに、金属粉末全体の重量を１００％として、０．
２重量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステアリン酸リ
チウムの粉末を添加した金属粉末（５ＭｏＳ−０．２重
量％Ｃ＋０．３重量％ＬｉＳｔ）を調整した。更に３０
ＣＲＶに、金属粉末全体の重量を１００％として、１重
量％の黒鉛の粉末と０．３重量％のステアリン酸リチウ
ムの粉末を添加した金属粉末（３０ＣＲＶ−１％Ｃ＋
０．３％ＬｉＳｔ）を調整した。これら４種類の金属粉
末をそれぞれ５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８５ＭＰ
ａ、９８１ＭＰａ等の成形圧力で成形した場合の成形圧
力毎の抜出圧力及び成形密度を測定した。
【００８９】図１７にこれら４種類の金属粉末を用いた
場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示し、図１８にこれ
ら４種類の金属粉末を用いた場合の成形圧力と成形体密
度の関係を示す。
場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示し、図１８にこれ
ら４種類の金属粉末を用いた場合の成形圧力と成形体密
度の関係を示す。
【００９０】これらの図から理解できるように、いずれ
の組成の金属粉末においても概ね同じ傾向を示した。即
ちいずれの金属粉末においても５８８ＭＰａの成形圧力
で成形した場合に最も抜出圧力が高くなり、成形圧力が
高くなるほど、抜出圧力が減少した。また得られる成形
体密度については、成形圧力が高いほど高密度となっ
た。これらの結果から、本発明の粉末成形体の成形方法
で成形することによって、実用的な低合金鋼粉末を高密
度にしかも低い抜出圧力で成形できることが明らかにな
った。
の組成の金属粉末においても概ね同じ傾向を示した。即
ちいずれの金属粉末においても５８８ＭＰａの成形圧力
で成形した場合に最も抜出圧力が高くなり、成形圧力が
高くなるほど、抜出圧力が減少した。また得られる成形
体密度については、成形圧力が高いほど高密度となっ
た。これらの結果から、本発明の粉末成形体の成形方法
で成形することによって、実用的な低合金鋼粉末を高密
度にしかも低い抜出圧力で成形できることが明らかにな
った。
【００９１】（評価試験９） 成形温度を１５０℃に設定し、金型の内面に潤滑剤とし
てステアリン酸リチウムを塗布し、２種類の金属粉末を
それぞれ成形した場合の成形圧力と抜出圧力の関係の関
係を調べるための評価試験を行った。また成形体の表面
にステアリン酸鉄の被膜が生成しているかを調べた。金
属粉末は川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖとヘガネス
社製のＡＳＣ１００−２９を用いた。上述したようにＫ
ＩＰ１０３Ｖは、全体を１００重量％として鉄粉末にＣ
ｒ粉末が１重量％、Ｍｏ粉末が０．３重量％、Ｖ粉末が
０．３重量％添加された合金綱（Ｆｅ−１重量％Ｃｒ−
０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖ）であった。これに
対してＡＳＣ１００−２９は純鉄（Ｆｅ）であった。Ｋ
ＩＰ１０３Ｖを用いた場合の成形圧力は５８８ＭＰａ、
６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１Ｍ
Ｐａで行い、それぞれの場合の抜出圧力を測定した。Ａ
ＳＣ１００−２９を用いた場合の成形圧力は３９３ＭＰ
ａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８
５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１ＭＰａで行い、それぞ
れの場合の抜出圧力を測定した。
てステアリン酸リチウムを塗布し、２種類の金属粉末を
それぞれ成形した場合の成形圧力と抜出圧力の関係の関
係を調べるための評価試験を行った。また成形体の表面
にステアリン酸鉄の被膜が生成しているかを調べた。金
属粉末は川崎製鉄（株）製のＫＩＰ１０３Ｖとヘガネス
社製のＡＳＣ１００−２９を用いた。上述したようにＫ
ＩＰ１０３Ｖは、全体を１００重量％として鉄粉末にＣ
ｒ粉末が１重量％、Ｍｏ粉末が０．３重量％、Ｖ粉末が
０．３重量％添加された合金綱（Ｆｅ−１重量％Ｃｒ−
０．３重量％Ｍｏ−０．３重量％Ｖ）であった。これに
対してＡＳＣ１００−２９は純鉄（Ｆｅ）であった。Ｋ
ＩＰ１０３Ｖを用いた場合の成形圧力は５８８ＭＰａ、
６８６ＭＰａ、７８５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１Ｍ
Ｐａで行い、それぞれの場合の抜出圧力を測定した。Ａ
ＳＣ１００−２９を用いた場合の成形圧力は３９３ＭＰ
ａ、４９０ＭＰａ、５８８ＭＰａ、６８６ＭＰａ、７８
５ＭＰａ、８８３ＭＰａ、９８１ＭＰａで行い、それぞ
れの場合の抜出圧力を測定した。
【００９２】図１９にこれら２種類の金属粉末を用いた
場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。この図から理
解できるようにＫＩＰ１０３Ｖを用いた方が、ＡＳＣ１
００−２９を用いた場合よりも抜出圧力が高かった。即
ち純鉄であるＡＳＣ１００−２９の方が鉄にＣｒ、Ｍ
ｏ、Ｖ等が添加されているＫＩＰ１０３Ｖよりも抜出圧
力が少なくて済んだことが分かる。ここから金属粉末に
含まれている鉄の割合が多い方が金型の内面に接触する
鉄の量が多くなり、それだけステアリン酸鉄を生成しや
すいと推定される。
場合の成形圧力と抜出圧力の関係を示す。この図から理
解できるようにＫＩＰ１０３Ｖを用いた方が、ＡＳＣ１
００−２９を用いた場合よりも抜出圧力が高かった。即
ち純鉄であるＡＳＣ１００−２９の方が鉄にＣｒ、Ｍ
ｏ、Ｖ等が添加されているＫＩＰ１０３Ｖよりも抜出圧
力が少なくて済んだことが分かる。ここから金属粉末に
含まれている鉄の割合が多い方が金型の内面に接触する
鉄の量が多くなり、それだけステアリン酸鉄を生成しや
すいと推定される。
【００９３】そこでＫＩＰ１０３Ｖ及びＡＳＣ１００−
２９の両者について５８８ＭＰａで成形した場合また９
８１ＭＰａで成形した場合に成形体の表面にステアリン
酸鉄の被膜が生成しているかを調べた。ステアリン酸鉄
の被膜の検出は後述する［抜出圧力低下減少の解析］と
同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳで分析することによって行っ
た。
２９の両者について５８８ＭＰａで成形した場合また９
８１ＭＰａで成形した場合に成形体の表面にステアリン
酸鉄の被膜が生成しているかを調べた。ステアリン酸鉄
の被膜の検出は後述する［抜出圧力低下減少の解析］と
同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳで分析することによって行っ
た。
【００９４】ＫＩＰ１０３Ｖを成形した場合には５８８
ＭＰａの成形圧力では成形体の表面からステアリン酸鉄
の被膜は検出されなかったが、９８１ＭＰａの成形圧力
においてはステアリン酸鉄の被膜が検出された。即ち９
８１ＭＰａの成形圧力においてステアリン酸鉄の被膜が
生成していたことが確認された。一方ＡＳＣ１００−２
９を成形した場合には５８８ＭＰａ及び９８１ＭＰａの
成形圧力において共にステアリン酸鉄の被膜が成形体の
表面から検出された。即ち成形体の表面にステアリン酸
鉄の被膜が生成したことが分かる。５８８ＭＰａの成形
圧力では純鉄であるＡＳＣ１００−２９ではステアリン
酸鉄が生成されたが、鉄合金であるＫＩＰ１０３Ｖでは
ステアリン酸鉄が生成されなかった結果とＡＳＣ１００
−２９の方がＫＩＰ１０３Ｖよりも抜出圧力が少なく済
むということを考慮すると、ステアリン酸鉄の被膜の存
在が抜出圧力を減少させていると考えられる。
ＭＰａの成形圧力では成形体の表面からステアリン酸鉄
の被膜は検出されなかったが、９８１ＭＰａの成形圧力
においてはステアリン酸鉄の被膜が検出された。即ち９
８１ＭＰａの成形圧力においてステアリン酸鉄の被膜が
生成していたことが確認された。一方ＡＳＣ１００−２
９を成形した場合には５８８ＭＰａ及び９８１ＭＰａの
成形圧力において共にステアリン酸鉄の被膜が成形体の
表面から検出された。即ち成形体の表面にステアリン酸
鉄の被膜が生成したことが分かる。５８８ＭＰａの成形
圧力では純鉄であるＡＳＣ１００−２９ではステアリン
酸鉄が生成されたが、鉄合金であるＫＩＰ１０３Ｖでは
ステアリン酸鉄が生成されなかった結果とＡＳＣ１００
−２９の方がＫＩＰ１０３Ｖよりも抜出圧力が少なく済
むということを考慮すると、ステアリン酸鉄の被膜の存
在が抜出圧力を減少させていると考えられる。
【００９５】なお同じ条件で、金型の表面にステアリン
酸リチウムの代わりにステアリン酸亜鉛を塗布してＫＩ
Ｐ１０３Ｖ、ＡＳＣ１００−２９をそれぞれ成形したと
ころ、９８１ＭＰａにおいて共にステアリン酸鉄が検出
された。またステアリン酸カルシウムを塗布した場合に
も同様に９８１ＭＰａにおいてＫＩＰ１０３Ｖ、ＡＳＣ
１００−２９の両者ともステアリン酸鉄が検出された。
このことからステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛等を金型の内面に塗布しても抜出圧力を減少させる効
果があると考えられる。
酸リチウムの代わりにステアリン酸亜鉛を塗布してＫＩ
Ｐ１０３Ｖ、ＡＳＣ１００−２９をそれぞれ成形したと
ころ、９８１ＭＰａにおいて共にステアリン酸鉄が検出
された。またステアリン酸カルシウムを塗布した場合に
も同様に９８１ＭＰａにおいてＫＩＰ１０３Ｖ、ＡＳＣ
１００−２９の両者ともステアリン酸鉄が検出された。
このことからステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛等を金型の内面に塗布しても抜出圧力を減少させる効
果があると考えられる。
【００９６】［抜出圧力低下現象の解析］ 更に潤滑剤としてステアリン酸リチウムを金型の内面に
塗布して成形体を成形した場合に成形圧力が高くなると
却って成形体の抜出圧力が低下する現象を解析するため
に以下の解析試験を行った。金型としては、上述の［実
施例］の（粉末成形体の成形）で用いたのと同一の金型
を用い、この金型を１５０℃まで加熱した。そして上述
の（高級脂肪酸の調整）で作製したＮｏ．２のステアリ
ン酸リチウムをこの金型の内面にスプレー塗布した。金
属粉末として川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉
末を用いた。この合金鋼粉末を１５０℃にまで加熱し
て、金型に充填し、５８８ＭＰａと９８１ＭＰａの２種
類で加圧成形して成形体を成形した。２種類の成形圧力
で成形された成形体の表面をＴＯＦ−ＳＩＭＳで分析し
た。分析結果を図２０に示す。
塗布して成形体を成形した場合に成形圧力が高くなると
却って成形体の抜出圧力が低下する現象を解析するため
に以下の解析試験を行った。金型としては、上述の［実
施例］の（粉末成形体の成形）で用いたのと同一の金型
を用い、この金型を１５０℃まで加熱した。そして上述
の（高級脂肪酸の調整）で作製したＮｏ．２のステアリ
ン酸リチウムをこの金型の内面にスプレー塗布した。金
属粉末として川崎製鉄（株）製ＫＩＰ１０３Ｖ合金鋼粉
末を用いた。この合金鋼粉末を１５０℃にまで加熱し
て、金型に充填し、５８８ＭＰａと９８１ＭＰａの２種
類で加圧成形して成形体を成形した。２種類の成形圧力
で成形された成形体の表面をＴＯＦ−ＳＩＭＳで分析し
た。分析結果を図２０に示す。
【００９７】図２０から分かるように５８８ＭＰａの成
形圧力で成形された成形体の表面からはステアリン酸リ
チウムが検出されたが、ステアリン酸鉄はほとんど検出
されなかった。一方９８１ＭＰａの成形圧力で成形され
た成形体の表面からはステアリン酸鉄が検出された。
形圧力で成形された成形体の表面からはステアリン酸リ
チウムが検出されたが、ステアリン酸鉄はほとんど検出
されなかった。一方９８１ＭＰａの成形圧力で成形され
た成形体の表面からはステアリン酸鉄が検出された。
【００９８】このことは５８８ＭＰａで成形された成形
体では鉄粉の表面に潤滑剤であるステアリン酸リチウム
が物理的に吸着しているだけであるが、９８１ＭＰａで
成形された成形体では鉄粉の表面にステアリン酸鉄が化
学吸着していることを示している。このステアリン酸鉄
は金属石鹸であって、ステアリン酸リチウムが鉄との化
学結合により生じたものである。
体では鉄粉の表面に潤滑剤であるステアリン酸リチウム
が物理的に吸着しているだけであるが、９８１ＭＰａで
成形された成形体では鉄粉の表面にステアリン酸鉄が化
学吸着していることを示している。このステアリン酸鉄
は金属石鹸であって、ステアリン酸リチウムが鉄との化
学結合により生じたものである。
【００９９】このように化学吸着した被膜は物理吸着し
た潤滑剤の被膜よりも強い潤滑作用があり、本発明のよ
うに高圧力の成形においては、極めて優れた潤滑性能を
示すと考えられる。
た潤滑剤の被膜よりも強い潤滑作用があり、本発明のよ
うに高圧力の成形においては、極めて優れた潤滑性能を
示すと考えられる。
【０１００】
【発明の効果】本発明の成形方法は、一回の成形と焼結
だけで高密度の焼結体を製造することができる。
だけで高密度の焼結体を製造することができる。
【０１０１】本発明の成形方法は成形体を金型から抜き
出すときの抜出圧力を減少することができる。その結果
として成形体の表面の状態が極めて良好となり、成形体
の寸法精度も安定して確保できる。また高圧力で金属粉
末を成形するので高密度の粉末成形体を得ることができ
る。
出すときの抜出圧力を減少することができる。その結果
として成形体の表面の状態が極めて良好となり、成形体
の寸法精度も安定して確保できる。また高圧力で金属粉
末を成形するので高密度の粉末成形体を得ることができ
る。
【０１０２】本発明の成形方法は金型の低い抜出圧力で
成形体を抜き出すことができるので、金型の摩耗を著し
く減少することができ、また金型の寿命が大幅に向上し
て金型に対するコストを減少することができる。
成形体を抜き出すことができるので、金型の摩耗を著し
く減少することができ、また金型の寿命が大幅に向上し
て金型に対するコストを減少することができる。
【０１０３】本発明の成形方法において、水に分散され
た高級脂肪酸系潤滑剤を用いる場合には、潤滑剤をその
融点以下の温度に加熱された金型の内面に均一に塗布で
きる。また有機溶媒を使用しないので環境汚染の心配も
ない。
た高級脂肪酸系潤滑剤を用いる場合には、潤滑剤をその
融点以下の温度に加熱された金型の内面に均一に塗布で
きる。また有機溶媒を使用しないので環境汚染の心配も
ない。
【０１０４】本発明の成形方法において、金型の温度が
高級脂肪酸系潤滑剤の融点未満の場合には、高級脂肪酸
系潤滑剤が液状となることによる金属粉末の固化等の問
題が生じない。
高級脂肪酸系潤滑剤の融点未満の場合には、高級脂肪酸
系潤滑剤が液状となることによる金属粉末の固化等の問
題が生じない。
【０１０５】本発明の成形方法において、金属粉末が加
熱されている場合には、高密度の成形体を成形すること
ができる。また粉末成形体の抜出圧力を減少することが
できる。
熱されている場合には、高密度の成形体を成形すること
ができる。また粉末成形体の抜出圧力を減少することが
できる。
【０１０６】本発明の成形方法において、金属粉末に高
級脂肪酸系潤滑剤が０．１重量％以上で０．６重量％未
満添加されている場合には金属粉末の流動性が向上し、
金属粉末の充填密度を高くすることができる。
級脂肪酸系潤滑剤が０．１重量％以上で０．６重量％未
満添加されている場合には金属粉末の流動性が向上し、
金属粉末の充填密度を高くすることができる。
【０１０７】１００℃以上に加熱された金型の内面に高
級脂肪酸の金属塩を塗布する塗布工程と、金型に鉄粉末
を充填し、６００ＭＰａ以上で該鉄粉末を加圧成形する
加圧成形工程とを含む粉末成形体の成形方法の場合に
は、抜出圧力を減少することができ、また成形体密度を
高くすることができる。また高級脂肪酸の金属塩が高級
脂肪酸のリチウム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩である場
合も同様である。 ［図面の簡単な説明］
級脂肪酸の金属塩を塗布する塗布工程と、金型に鉄粉末
を充填し、６００ＭＰａ以上で該鉄粉末を加圧成形する
加圧成形工程とを含む粉末成形体の成形方法の場合に
は、抜出圧力を減少することができ、また成形体密度を
高くすることができる。また高級脂肪酸の金属塩が高級
脂肪酸のリチウム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩である場
合も同様である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】スプレーガンで金型の内面に高級脂肪酸系潤滑
剤を塗布する様子を概略的に示した図である。
剤を塗布する様子を概略的に示した図である。
【図２】スプレーガンで金型の内面に高級脂肪酸系潤滑
剤を塗布する様子を概略的に示した図である。
剤を塗布する様子を概略的に示した図である。
【図３】３種類の粒径の異なるステアリン酸リチウムが
１５０℃に加熱された金型に塗布された時の付着した状
態を示す写真である。
１５０℃に加熱された金型に塗布された時の付着した状
態を示す写真である。
【図４】評価試験１における成形体の成形圧力と抜出圧
力の関係を示した図である。
力の関係を示した図である。
【図５】評価試験１における成形体の成形圧力と成形体
密度の関係を示した図である。
密度の関係を示した図である。
【図６】評価試験２における成形体の成形圧力と抜出圧
力の関係を示した図である。
力の関係を示した図である。
【図７】評価試験２における成形体の成形圧力と成形体
密度の関係を示した図である。
密度の関係を示した図である。
【図８】評価試験３における成形体の成形圧力と抜出圧
力の関係を示した図である。
力の関係を示した図である。
【図９】評価試験３における成形体の成形圧力と成形体
密度の関係を示した図である。
密度の関係を示した図である。
【図１０】評価試験４における成形体の成形圧力と抜出
圧力の関係を示した図である。
圧力の関係を示した図である。
【図１１】評価試験４における成形体の成形圧力と成形
体密度の関係を示した図である。
体密度の関係を示した図である。
【図１２】評価試験５における成形体の成形圧力と抜出
圧力の関係を示した図である。
圧力の関係を示した図である。
【図１３】評価試験５における成形体の成形圧力と成形
体密度の関係を示した図である。
体密度の関係を示した図である。
【図１４】評価試験６における成形体の成形圧力と抜出
圧力の関係を示した図である。
圧力の関係を示した図である。
【図１５】評価試験６における成形体の成形圧力と成形
体密度の関係を示した図である。
体密度の関係を示した図である。
【図１６】評価試験７における成形体の成形圧力と成形
体密度の関係を示した図である。
体密度の関係を示した図である。
【図１７】評価試験８における成形体の成形圧力と抜出
圧力の関係を示した図である。
圧力の関係を示した図である。
【図１８】評価試験８における成形体の成形圧力と成形
体密度の関係を示した図である。
体密度の関係を示した図である。
【図１９】評価試験９における成形体の成形圧力と抜出
圧力の関係を示した図である。
圧力の関係を示した図である。
【図２０】ＴＯＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図である。
１０：スプレーガン ２０：下パンチ ３０：潤滑
剤の被膜 ４０：金型（ダイス）
剤の被膜 ４０：金型（ダイス）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粟野 洋司 日本国愛知県愛知郡長久手町大字長湫字 横道41番地の１ 株式会社豊田中央研究 所内 (72)発明者 澤村 政敏 日本国愛知県愛知郡長久手町大字長湫字 横道41番地の１ 株式会社豊田中央研究 所内 (72)発明者 岡島 博司 日本国愛知県豊田市トヨタ町１番地 ト ヨタ自動車株式会社内 (72)発明者 竹本 恵英 日本国愛知県豊田市トヨタ町１番地 ト ヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−140505（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−100203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 3/02 - 3/035
Claims (22)
- 【請求項１】 加熱された金型の内面に高級脂肪酸系潤
滑剤を塗布する塗布工程と、 前記金型に金属粉末を充填し、前記高級脂肪酸系潤滑剤
が該金属粉末と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成
する圧力で該金属粉末を加圧成形する加圧成形工程と を含むことを特徴とする粉末成形体の成形方法。 - 【請求項２】 前記高級脂肪酸系潤滑剤は高級脂肪酸の
金属塩である請求項１記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項３】 前記高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸の
リチウム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩である請求項２記
載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項４】 前記高級脂肪酸系潤滑剤は水に分散され
ている請求項１記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項５】 前記高級脂肪酸系潤滑剤は界面活性剤を
含む水に分散されている請求項４記載の粉末成形体の成
形方法。 - 【請求項６】 前記高級脂肪酸系潤滑剤は最大粒径が３
０μｍ未満である請求項５記載の粉末成形体の成形方
法。 - 【請求項７】 加熱された前記金型の温度は１００℃以
上である請求項１記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項８】 加熱された前記金型の温度は前記高級脂
肪酸系潤滑剤の融点未満である請求項７記載の粉末成形
体の成形方法。 - 【請求項９】 前記金属粉末は加熱されている請求項１
記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１０】 前記金属粉末は鉄粉末を含む金属粉末
である請求項１記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１１】 前記金属粉末は前記高級脂肪酸系潤滑
剤が添加されている請求項１又は請求項１０記載の粉末
成形体の成形方法。 - 【請求項１２】 前記金属粉末は前記高級脂肪酸系潤滑
剤が０．１重量％以上添加されている請求項１１記載の
粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１３】 １００℃以上に加熱された金型の内面
に高級脂肪酸の金属塩を塗布する塗布工程と、 前記金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上で該鉄粉
末を加圧成形する加圧成形工程と を含むことを特徴とする粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１４】 前記高級脂肪酸の金属塩は高級脂肪酸
のリチウム塩、カルシウム塩又は亜鉛塩である請求項１
３記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１５】 ７８５ＭＰａ以上で前記鉄粉末を加圧
成形する請求項１３記載の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１６】 １００℃以上の所定金型温度に加熱さ
れた金型の内面に該金型温度より高い融点をもつ高級脂
肪酸の金属塩が微細に分散した分散液を塗布し該高級脂
肪酸の金属塩の被膜を形成する塗布工程と、 前記金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上の成形圧
力で該鉄粉末を加圧成形して成形体を得ると同時に少な
くとも該成形体の該金型と当接している表面に金属石鹸
の被膜を形成させる加圧成形工程と、 該金属石鹸の被膜をもつ該成形体を該金型より引き抜
き、該金属石鹸の作用により容易に該成形体を取り出す
抜出工程と、 を含むことを特徴とする粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１７】 １００℃以上の所定金型温度に加熱さ
れた金型の内面に該金型温度より高い融点を持つ高級脂
肪酸の金属塩が微細に分散した分散液を塗布し該高級脂
肪酸の金属塩の被膜を形成する塗布過程と、 前記金型に鉄粉末を充填し、６００ＭＰａ以上の成形圧
力で該鉄粉末を加圧成形して成形体を得ると同時に少な
くとも該成形体の該金型と当接している表面に金属石鹸
の被膜を形成させる加圧成形工程と、 該金属石鹸の被膜の潤滑特性により金型と成形体との間
の摩擦力を減少させて該加圧成形の加圧力の３％以下の
抜出圧力で該成形体を該金型より引抜き該成形体を取り
出す抜出工程と、 を含むことを特徴とする粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１８】 前記成形圧力は６８６ＭＰａ以上であ
り前記抜出圧力は８ＭＰａ以下である請求項１６記載の
粉末成形体の成形方法。 - 【請求項１９】 前記成形圧力は７００ＭＰａ以上であ
り前記抜出圧力は１５ＭＰａ以下である請求項１６記載
の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項２０】 前記成形圧力は７００ＭＰａ以上であ
り前記抜出圧力は１３ＭＰａ以下である請求項１６記載
の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項２１】 前記成形圧力は７００ＭＰａ以上であ
り前記抜出圧力は１０ＭＰａ以下である請求項１６記載
の粉末成形体の成形方法。 - 【請求項２２】 前記分散液に分散している前記金属塩
の最大粒径は３０μｍ以下である請求項１６記載の粉末
成形体の成形方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35466099 | 1999-12-14 | ||
| JP11-354660 | 1999-12-14 | ||
| PCT/JP2000/008836 WO2001043900A1 (fr) | 1999-12-14 | 2000-12-13 | Procede de moulage d'une ebauche crue pulverulente |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3309970B2 true JP3309970B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=18439055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001545020A Expired - Lifetime JP3309970B2 (ja) | 1999-12-14 | 2000-12-13 | 粉末成形体の成形方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1170075B1 (ja) |
| JP (1) | JP3309970B2 (ja) |
| AT (1) | ATE337872T1 (ja) |
| CA (1) | CA2363557C (ja) |
| DE (1) | DE60030422T8 (ja) |
| ES (1) | ES2270884T3 (ja) |
| WO (1) | WO2001043900A1 (ja) |
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