JP3509408B2 - Iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability and method for producing the same - Google Patents

Iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability and method for producing the same

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JP3509408B2
JP3509408B2 JP22318196A JP22318196A JP3509408B2 JP 3509408 B2 JP3509408 B2 JP 3509408B2 JP 22318196 A JP22318196 A JP 22318196A JP 22318196 A JP22318196 A JP 22318196A JP 3509408 B2 JP3509408 B2 JP 3509408B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄粉、合金鋼粉な
どの鉄基粉末に、予め潤滑剤、黒鉛粉、銅粉などを添
加、混合した粉末冶金用鉄基粉末混合粉に関し、さらに
詳しくは、前記添加物の偏析および発塵(ダスト)の発
生が少なく、かつ常温から 200℃程度の温度までの広い
温度範囲で流動性および成形性が極めて優れた粉末冶金
用鉄基粉末混合物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an iron-based powder mixed powder for powder metallurgy, which is obtained by adding a lubricant, graphite powder, copper powder or the like to iron-based powder such as iron powder or alloy steel powder in advance, and further mixing. Specifically, the present invention relates to an iron-based powder mixture for powder metallurgy, which has little segregation of the above-mentioned additives and generation of dust, and has excellent fluidity and moldability in a wide temperature range from room temperature to about 200 ° C. .

【0002】[0002]

【従来の技術】粉末冶金用鉄基粉末混合物は、鉄粉に銅
粉、黒鉛粉、燐化鉄粉などの合金粉末と、さらに必要に
応じて切削性改善用粉末に加えて、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉛などの潤滑
剤を混合して製造するのが一般的である。このような潤
滑剤は金属粉末との混合性や焼結時の散逸性などから選
択されてきた。
2. Description of the Related Art Iron-based powder mixtures for powder metallurgy include iron powder, alloy powder such as copper powder, graphite powder, iron phosphide powder, and, if necessary, powder for improving machinability, zinc stearate. ,
It is generally produced by mixing a lubricant such as aluminum stearate or lead stearate. Such lubricants have been selected from the viewpoints of mixing properties with metal powders and dissipating properties during sintering.

【0003】近年、焼結部材に対する高強度化の要求の
高まりと共に、特開平 2−156002号、特公平 7−103404
号、USP 第 5,256,185号、USP 第 5,368,630号公報に開
示されたように、金属粉末を加熱しつつ成形することに
より、成形体の高密度かつ高強度化を可能にする温間成
形技術が提案された。該成形法における潤滑剤は、金属
粉末との混合性、焼結時の散逸性といった観点以外に、
加熱時の潤滑性が重視されている。
In recent years, along with the increasing demand for higher strength of sintered members, Japanese Patent Laid-Open No. 2-156002 and Japanese Patent Publication No. 7-103404.
As disclosed in U.S. Pat. No. 5,256,185 and U.S. Pat. No. 5,368,630, a warm compacting technique has been proposed which enables high density and high strength of a compact by compacting while heating a metal powder. It was Lubricant in the molding method, in addition to the viewpoint of mixing property with metal powder, dissipating property during sintering,
Lubricity during heating is emphasized.

【0004】すなわち、融点の異なる複数種の潤滑剤の
混合物を金属粉末に混合することにより、温間成形時に
潤滑剤の一部を溶融させて金属粉末粒子間に潤滑剤を均
一に分散させ、粒子間および成形体と金型の間の摩擦抵
抗を下げ、成形性を向上させるものである。しかし、こ
のような金属粉末混合物は、以下のような欠点を有す
る。
That is, by mixing a mixture of a plurality of types of lubricants having different melting points with the metal powder, a part of the lubricant is melted at the time of warm compaction to uniformly disperse the lubricant among the metal powder particles. It reduces the frictional resistance between particles and between the compact and the mold to improve the moldability. However, such a metal powder mixture has the following drawbacks.

【0005】すなわち、まず、このような金属粉末混合
物は原料混合物が偏析を生じる問題点があることであ
る。偏析について述べると、粉末混合物は粒径、粒子形
状および粒子密度の異なる粉末を含んでいるため、混合
後の輸送、ホッパへの装入、払出し、または成形処理な
どの際に、容易に偏析が生じてしまう。
That is, first, such a metal powder mixture has a problem that the raw material mixture causes segregation. Speaking of segregation, since the powder mixture contains powders having different particle diameters, particle shapes and particle densities, segregation easily occurs during transportation after mixing, charging into a hopper, discharging, or a molding process. Will occur.

【0006】例えば、鉄基粉末と黒鉛粉との混合物は、
トラック輸送中の振動によって、輸送容器内において偏
析が起こり、黒鉛粉が浮かび上がることは良く知られて
いる。また、ホッパに装入された黒鉛はホッパ内偏析の
ため、ホッパより排出する際、排出の初期、中期、終期
でそれぞれ黒鉛粉の濃度が異なることも知られている。
For example, a mixture of iron-based powder and graphite powder is
It is well known that vibration during truck transportation causes segregation in the transportation container and floats graphite powder. It is also known that the graphite charged in the hopper is segregated in the hopper, and therefore, when discharged from the hopper, the concentration of the graphite powder is different in the initial, middle, and final discharging stages.

【0007】これらの偏析に起因して、製品は組成にば
らつきを生じ、寸法変化および強度のばらつきが大きく
なり、不良品発生の原因となる。また、黒鉛粉などはい
ずれも微粉末であるため、混合物の比表面積を増大さ
せ、その結果、流動性が低下する。このような流動性の
低下は、成形用金型への充填速度を低下させるため、圧
粉体の生産速度を低下させてしまうという欠点もある。
Due to these segregations, the products have variations in composition, and dimensional changes and variations in strength increase, which causes defective products. Further, since graphite powder and the like are all fine powders, the specific surface area of the mixture is increased, and as a result, the fluidity is reduced. Such a decrease in fluidity also reduces the filling rate into the molding die, which also has the drawback of reducing the production rate of the green compact.

【0008】このような粉末混合物の偏析を防止する技
術として、特開昭56−136901号公報や特開昭58− 28321
号公報に開示されたような結合剤を用いる技術がある
が、粉末混合物の偏析を充分に改善するように結合剤の
添加量を増加させると、粉末混合物の流動性が低下する
問題点がある。また、本発明者らは、先に特開平 1−16
5701号公報、特開平 2− 47201号公報において、金属石
鹸またはワックスとオイルとの共溶融物を結合剤として
用いる方法を提案した。
As a technique for preventing the segregation of such powder mixture, Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-136901 and 58-28321 are available.
Although there is a technique of using a binder as disclosed in Japanese Patent Publication, there is a problem that if the addition amount of the binder is increased so as to sufficiently improve the segregation of the powder mixture, the fluidity of the powder mixture is lowered. . In addition, the present inventors have previously described in Japanese Patent Laid-Open No.
In Japanese Patent No. 5701 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 47201/1990, a method of using a metal soap or a co-melt of wax and oil as a binder was proposed.

【0009】これらの技術は、粉末混合物の偏析と発塵
を格段に低減することができると共に、流動性を改善す
ることができるものである。しかし、これらの方法では
上述の偏析を防止する手段に起因して、粉末混合物の流
動性が経時的に変化する問題があった。そこで、さらに
本発明者らは特開平 2− 57602号公報において提案した
ような、高融点のオイルと金属石鹸の共溶融物を結合剤
に用いる方法を開発した。その技術は、共溶融物の経時
変化が少なく、粉末混合物の流動性の経時的な変化が低
減されるものである。しかし、その技術では常温では固
体である高融点の飽和脂肪酸と金属石鹸とを鉄基粉末と
混合するので、粉末混合物の見掛け密度が変化するとい
う別の問題があった。
These techniques are capable of significantly reducing segregation and dust generation of the powder mixture and improving the fluidity. However, these methods have a problem that the fluidity of the powder mixture changes with time due to the above-mentioned means for preventing segregation. Therefore, the present inventors have further developed a method using a co-melted material of a high melting point oil and a metallic soap as a binder, as proposed in JP-A-2-57602. The technique is one in which the temporal change of the co-melt is small and the change in the fluidity of the powder mixture with time is reduced. However, in this technique, the saturated fatty acid having a high melting point which is solid at room temperature and the metal soap are mixed with the iron-based powder, which causes another problem that the apparent density of the powder mixture changes.

【0010】この問題を解決するため本発明者らは特開
平 3−162502号公報にて、鉄基粉末表面を脂肪酸で被覆
した後、鉄基粉末表面に添加物を脂肪酸と金属石鹸との
共溶融物で付着させ、さらにその外表面に金属石鹸を添
加するという方法を提案した。
In order to solve this problem, the present inventors disclosed in JP-A-3-162502 that after coating the iron-based powder surface with a fatty acid, an additive was added to the iron-based powder surface with a fatty acid and a metal soap. We proposed a method in which it was attached by a melt and then metal soap was added to the outer surface.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平 2− 57602
号公報や特開平 3−162502号公報の技術によって、偏
析、発塵等の問題はかなり解決した。しかしながら、流
動性、とりわけ混合粉末を150℃程度まで加熱し、同じ
く加熱した金型内へ充填した後成形する、いわゆる温間
成形における加熱時の流動性が不十分であった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
Problems such as segregation and dust generation have been considerably solved by the techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 3-162502. However, the fluidity, in particular, the fluidity at the time of heating in so-called warm molding, in which the mixed powder is heated up to about 150 ° C., filled in the same heated mold and then molded, was insufficient.

【0012】温間成形における成形性を改善した、特開
平 2−156002号公報、特開平 7−103404号公報、USP 5,
256,185 号公報、およびUSP 5,368,630 号公報において
も、低融点の潤滑剤成分が粒子間に液架橋を形成するた
め、金属粉末混合粉の温間での流動性は悪い。流動性が
不十分な場合、前述のように圧粉成形体の生産性を阻害
するばかりでなく、金型内への充填が一様にならず、圧
粉成形体の密度分布にばらつきを生じ、結果的に焼結体
の特性変動の原因となるという問題を有し、この解決が
課題となっていた。
[0012] JP-A-2-156002, JP-A-7-103404, USP 5, which have improved formability in warm forming.
Also in 256,185 and USP 5,368,630, since the low melting point lubricant component forms a liquid bridge between particles, the fluidity of the metal powder mixed powder during warming is poor. If the fluidity is insufficient, it not only hinders the productivity of the green compact as described above, but also the filling into the mold is not uniform and the density distribution of the green compact varies. As a result, there is a problem that it causes variation in the characteristics of the sintered body, and this solution has been a problem.

【0013】本発明の第一の課題は、室温のみならず、
温間においても流動性が優れる粉末冶金用鉄基粉末およ
びその製造方法を提供することである。前記した特開平
2−156002号公報などで開示された温間成形技術は、高
密度かつ高強度の鉄基粉末成形体の製造法であるが、成
形時の抜出力が高いという難点があり、成形体表面のキ
ズの発生や金型の寿命の短命化といった問題があった。
The first object of the present invention is not only room temperature,
An object is to provide an iron-based powder for powder metallurgy and a method for producing the same, which has excellent fluidity even in a warm state. As mentioned above
The warm compaction technology disclosed in, for example, 2-156002 publication is a method for producing a high-density and high-strength iron-based powder compact, but has the drawback of high ejection force during compaction, and There were problems such as scratches and shortened life of the mold.

【0014】本発明の第二の課題は、室温および温間に
おいて成形時の抜出力低減が可能な成形性が改善された
粉末冶金用鉄基粉末混合粉末およびその製造方法を提供
することである。
A second object of the present invention is to provide an iron-based powder mixed powder for powder metallurgy and a method for producing the same, which is capable of reducing the ejection force during molding at room temperature and warm temperature and has improved moldability. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】まず、第一の課題解決の
ため、本発明者らは、潤滑剤等の有機化合物を混合した
金属粉末の流動性が混合していない金属粉末に比べて極
端に悪くなる原因について研究した。その結果、金属粉
末と有機化合物の摩擦抵抗および付着力が大なるためで
あることを知見し、両者の摩擦抵抗・付着力の低減策を
種々検討した。
First of all, in order to solve the first problem, the present inventors have found that the fluidity of a metal powder mixed with an organic compound such as a lubricant is extremely higher than that of an unmixed metal powder. I researched the cause of getting worse. As a result, it was found that the frictional resistance and the adhesive force between the metal powder and the organic compound were large, and various measures were taken to reduce the frictional resistance and the adhesive force between them.

【0016】その結果、高温領域(200 ℃程度)まで安
定なある種の有機化合物で金属粉末粒子の表面を表面処
理(被覆)すれば、摩擦抵抗が低減し、さらには、金属
粉末粒子表面の表面電位を有機化合物(前記表面処理剤
を除く)の表面電位に近づけて、混合時における異種粒
子間の接触帯電が抑制され、静電気力による粒子間付着
が阻止されることを突き止めた。
As a result, if the surface of the metal powder particles is surface-treated (coated) with a certain organic compound which is stable up to a high temperature region (about 200 ° C.), the friction resistance is reduced, and further, the surface of the metal powder particles is reduced. By bringing the surface potential close to the surface potential of the organic compound (excluding the surface treatment agent), it was found that contact charging between different kinds of particles during mixing was suppressed and adhesion between particles due to electrostatic force was prevented.

【0017】また、第2の課題である成形性の改善のた
めに、種々の固体潤滑剤の効果を把握し、室温および
温間においては、層状の結晶構造を有する無機または有
機化合物が、また、温間では100 ℃以上で塑性変形を
する熱可塑性樹脂またはエストラマーが、成形時の抜出
力を低減し、成形性を向上させることを見出した。さら
に、流動性の改善のために施す上記表面処理によって、
金属粉末表面を被覆することが、副次的に成形時の抜出
力を低減し、成形性を向上させる効果をも有することを
見出した。
In order to improve the moldability, which is the second problem, the effects of various solid lubricants are grasped, and at room temperature and warm temperature, an inorganic or organic compound having a layered crystal structure, It was found that a thermoplastic resin or an elastomer that plastically deforms at a temperature of 100 ° C or higher at a low temperature reduces the ejection force during molding and improves the moldability. Furthermore, by the above surface treatment applied to improve the fluidity,
It has been found that coating the surface of the metal powder also has the effect of secondarily reducing ejection force during molding and improving moldability.

【0018】すなわち、第1の発明は、鉄基粉末と潤滑
剤と合金用粉末を含む鉄基粉末混合物において、前記鉄
基粉末、潤滑剤および合金用粉末から選ばれる1種以上
が表面処理剤によって被覆された粉末であることを特徴
とする流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末
混合物である。第2の発明は、鉄基粉末と潤滑剤と合金
用粉末を含む鉄基粉末混合物において、前記鉄基粉末、
潤滑剤および合金用粉末から選ばれる1種以上が、オル
ガノアルコキシシラン、オルガノシラザン、シリコーン
オイル、チタネート系カップリング剤、フッ素系カップ
リング剤、またはアルキルベンゼンから選ばれた1種以
上である表面処理剤によって被覆され、前記合金用粉末
として少なくとも黒鉛粉末を、前記潤滑剤として少なく
とも金属石鹸および脂肪酸アミドを含み、黒鉛粉末の含
有率が0.05〜1wt%、脂肪酸アミドの含有率が0.01〜1.
0wt %、金属石鹸の含有率が0.01〜1.0wt %であること
を特徴とする流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄
基粉末混合物である。
That is, the first invention is an iron-based powder mixture containing an iron-based powder, a lubricant and an alloying powder, and at least one selected from the iron-based powder, the lubricant and the alloying powder is a surface treatment agent. An iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability, which is a powder coated with. A second invention is an iron-based powder mixture containing an iron-based powder, a lubricant and an alloying powder,
Least one lubricant and selected from the alloy powder is, Ol
Ganoalkoxysilane, organosilazane, silicone
Oil, titanate coupling agent, fluorine cup
One or more selected from ring agents or alkylbenzenes
It is coated with the above surface treatment agent, contains at least graphite powder as the alloy powder, contains at least metal soap and fatty acid amide as the lubricant, and has a graphite powder content of 0.05 to 1 wt% and a fatty acid amide content. 0.01-1.
The iron-based powder mixture for powder metallurgy is excellent in fluidity and moldability, characterized in that the content of metal soap is 0.01 to 1.0 wt%.

【0019】本発明における鉄基粉末としては、アトマ
イズ鉄粉または還元鉄粉などの純鉄粉、または部分拡散
合金化鋼粉または完全合金化鋼粉などが例示される
Examples of the iron-based powder in the present invention include pure iron powder such as atomized iron powder or reduced iron powder, or partially diffused alloyed steel powder or fully alloyed steel powder .

【0020】オルガノアルコキシシランとは、R4-m
Si(OCn 2n+1m 〔Rは有機基、n、mは整数、
m=1〜3)なる構造を有する物質で、Rは置換基を有
していても有していなくても良いが、本発明において
は、特に非置換のものが、より好ましい。前記した置換
基としては、アクリル基またはエポキシ基またはアミノ
基であるオルガノアルコキシシランから選ばれる1種以
上であることがより好ましい。
Organoalkoxysilane means R 4-m-
Si (OC n H 2n + 1 ) m [R is an organic group, n and m are integers,
R is a substance having a structure of m = 1 to 3), and R may or may not have a substituent, but in the present invention, an unsubstituted substance is more preferable. The above-mentioned substituent is more preferably one or more selected from organoalkoxysilanes which are an acrylic group, an epoxy group or an amino group.

【0021】オルガノシラザンとしては、一般式R n Si
(NH2)4-n、(R3Si)2NH 、R3SiNH(R2SiNH)n SiR3、(R2SiN
H)n 、R3SiNH(R2SiNH)n SiR3で表されるオルガノシラザ
ンが例示される 記第1の発明、第2の発明において
は、前記潤滑剤が、層状の結晶構造を有する無機化合
物、層状の結晶構造を有する有機化合物、熱可塑性樹
脂、熱可塑性エラストマー、脂肪酸アミドおよび金属石
鹸から選ばれる1種以上であることが好ましい。
The organosilazane has the general formula R n Si
(NH 2 ) 4-n , (R 3 Si) 2 NH, R 3 SiNH (R 2 SiNH) n SiR 3 , (R 2 SiN
Examples thereof include organosilazanes represented by H) n and R 3 SiNH (R 2 SiNH) n SiR 3 . Before SL first aspect, in the second invention, the lubricant is an inorganic compound having a layered crystal structure, organic compounds having a layered crystal structure, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, fatty acid amides and metal soaps It is preferably at least one selected from

【0022】前記層状の結晶構造を有する無機化合物と
しては、黒鉛、フッ化炭素およびMoS2から選ばれる1種
以上が好ましく、また、前記層状の結晶構造を有する有
機化合物としては、メラミン−シアヌル酸付加化合物
(MCA)またはN−アルキルアスパラギン酸−β−ア
ルキルエステルが好ましい。前記熱可塑性樹脂として
は、粒径が30μm 以下の粉末状のポリスチレン、ナイロ
ン、ポリエチレンおよびフッ素樹脂から選ばれる1種以
上が好ましい。
The inorganic compound having a layered crystal structure is preferably one or more selected from graphite, fluorocarbon and MoS 2, and the organic compound having a layered crystal structure is melamine-cyanuric acid. Addition compounds (MCA) or N-alkylaspartic acid-β-alkyl esters are preferred. The thermoplastic resin is preferably one or more selected from powdery polystyrene, nylon, polyethylene and fluororesin having a particle size of 30 μm or less.

【0023】前記熱可塑性エラストマーとしては、粒径
が30μm 以下の粉末状の熱可塑性エラストマーが好まし
い。さらに、前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系
熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラスト
マー、アミド系熱可塑性エラストマーおよびシリコーン
系熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上であるこ
とが、より好ましい。
The thermoplastic elastomer is preferably a powdery thermoplastic elastomer having a particle size of 30 μm or less. Furthermore, it is more preferable that the thermoplastic elastomer is one or more selected from styrene-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, amide-based thermoplastic elastomers, and silicone-based thermoplastic elastomers.

【0024】前記脂肪酸アミドとしては、脂肪酸モノア
ミドおよび脂肪酸ビスアミドから選ばれる1種以上が好
ましい。さらに、前記第1の発明、第2の発明において
は、前記潤滑剤として少なくとも黒鉛を含むことが、よ
り好ましい。前記した第1の発明、第2の発明の鉄基粉
末混合物は、下記に示す第3の発明〜第6の発明の製造
方法で製造することができる。
The fatty acid amide is preferably one or more selected from fatty acid monoamide and fatty acid bisamide. Further, in the first invention and the second invention, it is more preferable that at least graphite is contained as the lubricant. The iron-based powder mixture of the first invention and the second invention described above can be manufactured by the manufacturing methods of the third invention to the sixth invention shown below.

【0025】すなわち、第3の発明は、特に、流動性に
優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物の製造方法であり、そ
の構成要件は、少なくともいずれかが、オルガノアルコ
キシシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、チ
タネート系カップリング剤、フッ素系カップリング剤、
またはアルキルベンゼンの群の中から選ばれた1種以上
である表面処理剤で被覆された鉄基粉末および合金用粉
末に、脂肪酸、脂肪酸アミド、熱可塑性樹脂、熱可塑性
エラストマー、層状の結晶構造を有する無機化合物およ
び層状の結晶構造を有する有機化合物である潤滑剤の中
から選ばれる1種以上あるいはさらに金属石鹸を加えて
1次混合する工程、該1次混合後の混合物を前記した潤
滑剤の内少なくとも1種の潤滑剤の融点以上に加熱しつ
つ攪拌し、該潤滑剤を溶融させる工程、該溶融工程後に
得られた混合物を混合しながら冷却し、前記鉄基粉末の
表面に前記潤滑剤によって前記合金用粉末を固着させる
工程、該工程において得られた合金用粉末が固着された
鉄基粉末を含有する混合物に、さらに、金属石鹸、熱可
塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラストマー、層状
の結晶構造を有する無機化合物粉末および層状の結晶構
造を有する有機化合物粉末の中から選ばれる1種以上を
加えて2次混合する工程とからなることを特徴とする流
動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物の
製造方法である。
That is, the third invention is a method for producing an iron-based powder mixture for powder metallurgy, which is particularly excellent in fluidity, and at least one of the constituents thereof is an organoalcohol.
Xysilane, organosilazane, silicone oil, chi
Tanate coupling agent, Fluorine coupling agent,
Or at least one selected from the group of alkylbenzenes
The iron-based powder and the alloy powder coated with the surface treatment agent are fatty acids, fatty acid amides , thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, inorganic compounds having a layered crystal structure and organic compounds having a layered crystal structure. A step of adding one or more kinds selected from among lubricants or a metal soap and performing primary mixing, while heating the mixture after the primary mixing to a melting point of at least one kind of the lubricants mentioned above or higher. A step of stirring and melting the lubricant, cooling the mixture obtained after the melting step while mixing, and fixing the alloy powder to the surface of the iron-based powder with the lubricant, obtained in the step In addition to the mixture containing the iron-based powder to which the powder for alloying is fixed, further has a metallic soap, a thermoplastic resin, a fatty acid amide, a thermoplastic elastomer, and a layered crystal structure. An iron base for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability, which comprises a step of adding one or more kinds selected from an inorganic compound powder and an organic compound powder having a layered crystal structure and secondary mixing It is a manufacturing method of a powder mixture.

【0026】さらに本発明においては、前記第3の発明
における前記潤滑剤として脂肪酸アミドを必須とした下
記第4の発明により、流動性および成形性に優れた粉末
冶金用鉄基粉末混合物の製造が可能となった。第4の発
明は、少なくともいずれかが、オルガノアルコキシシラ
ン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、チタネート
系カップリング剤、フッ素系カップリング剤およびアル
キルベンゼンから選ばれる1種以上である表面処理剤で
被覆された鉄基粉末および合金用粉末に、(1) 脂肪酸ア
ミドおよび(2) 該脂肪酸アミドよりも融点の高い、金属
石鹸、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、層状の結
晶構造を有する無機化合物および層状の結晶構造を有す
る有機化合物である潤滑剤の中から選ばれる1種以上を
加えて1次混合する工程、該1次混合工程で得られた混
合物を前記脂肪酸アミドの融点以上に加熱しつつ攪拌
し、前記脂肪酸アミドを溶融させる工程、該溶融工程後
に得られた混合物を混合しながら冷却し、前記鉄基粉末
の表面に前記潤滑剤によって前記合金用粉末を固着させ
る工程、該工程において得られた合金用粉末が固着され
た鉄基粉末を含有する混合物に、さらに、金属石鹸、熱
可塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラストマー、層
状の結晶構造を有する無機化合物粉末および層状の結晶
構造を有する有機化合物粉末の中から選ばれる少なくと
も1種を加えて2次混合する工程とからなることを特徴
とする流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末
混合物の製造方法である。
Further, in the present invention, the production of an iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability is carried out by the following fourth invention in which a fatty acid amide is essential as the lubricant in the third invention. It has become possible. At least one of the fourth inventions is an organoalkoxysila.
, Organosilazane, silicone oil, titanate
Coupling agent, Fluorine coupling agent and Al
Iron- based powders and alloy powders coated with one or more surface-treating agents selected from killbenzene , (1) fatty acid amide and (2) metal soap, thermoplastic resin having a higher melting point than the fatty acid amide, A step of adding at least one selected from a thermoplastic elastomer, an inorganic compound having a layered crystal structure, and a lubricant that is an organic compound having a layered crystal structure, and performing primary mixing, and obtained by the primary mixing step. The mixture is stirred while heating above the melting point of the fatty acid amide, the step of melting the fatty acid amide, the mixture obtained after the melting step is cooled while mixing, the surface of the iron-based powder with the lubricant. The step of fixing the alloying powder, the mixture containing the iron-based powder to which the alloying powder obtained in the step is fixed, are further mixed with a metal soap, a thermoplastic resin, and a fatty acid And a thermoplastic elastomer, an inorganic compound powder having a layered crystal structure, and an organic compound powder having a layered crystal structure, and a secondary mixing step. It is a method for producing an iron-based powder mixture for powder metallurgy, which is excellent in moldability and moldability.

【0027】さらに本発明によれば、前記第3の発明、
第4の発明における前記表面処理を、前記した1次混合
の後で行うこともできる。すなわち、第5の発明は、鉄
基粉末および合金用粉末に、脂肪酸、脂肪酸アミド、熱
可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、層状の結晶構造を
有する無機化合物および層状の結晶構造を有する有機化
合物である潤滑剤の中から選ばれる1種以上あるいはさ
らに金属石鹸を加えて1次混合する工程、該1次混合工
程で得られた混合物を前記した潤滑剤の内の少なくとも
1種の潤滑剤の融点以上に加熱しつつ攪拌して、該潤滑
剤を溶融させる工程、該溶融工程で得られた混合物を混
合しながら冷却し、冷却過程の100 〜140 ℃の温度域
、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン、シ
リコーンオイル、チタネート系カップリング剤、フッ素
系カップリング剤およびアルキルベンゼンから選ばれる
1種以上である表面処理剤を添加混合する工程、該工程
で表面処理剤が添加混合された混合物に、さらに、金属
石鹸、熱可塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラスト
マー、層状の結晶構造を有する無機化合物粉末および層
状の結晶構造を有する有機化合物粉末の中から選ばれる
1種以上を加えて2次混合する工程とからなることを特
徴とする流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉
末混合物の製造方法である。
Further in accordance with the present invention, the third invention,
The surface treatment in the fourth invention may be performed after the primary mixing described above. That is, a fifth aspect of the present invention provides an iron-based powder and an alloy powder with fatty acids, fatty acid amides , thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, inorganic compounds having a layered crystal structure, and organic compounds having a layered crystal structure. One or more selected from compound lubricants or
A step of adding a metal soap to them and performing primary mixing; stirring the mixture obtained in the primary mixing step while heating the mixture to a melting point of at least one of the above-mentioned lubricants or higher, The step of melting the agent, cooling the mixture obtained in the melting step while mixing, and in the temperature range of 100 to 140 ° C. during the cooling process, the organoalkoxysilane, the organosilazane, the
Silicone oil, titanate coupling agent, fluorine
System coupling agent and alkylbenzene
A step of adding and mixing one or more surface-treating agents, and a mixture having the surface-treating agents added and mixed in the step, further having a metal soap, a thermoplastic resin, a fatty acid amide, a thermoplastic elastomer, and a layered crystal structure An iron base for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability, which comprises a step of adding one or more kinds selected from an inorganic compound powder and an organic compound powder having a layered crystal structure and secondary mixing It is a manufacturing method of a powder mixture.

【0028】さらに本発明においては、前記第5の発明
における前記潤滑剤として脂肪酸アミドを必須とした下
記第6の発明により、流動性および成形性に優れた粉末
冶金用鉄基粉末混合物の製造が可能となった。すなわ
ち、第6の発明は、鉄基粉末および合金用粉末に、(1)
脂肪酸アミドおよび(2) 該脂肪酸アミドよりも融点の高
い、金属石鹸、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、
層状の結晶構造を有する無機化合物および層状の結晶構
造を有する有機化合物である潤滑剤の中から選ばれる1
種以上を加えて1次混合する工程、該1次混合工程で得
られた混合物を前記脂肪酸アミドの融点以上に加熱しつ
つ攪拌し、前記脂肪酸アミドを溶融させる工程、次いで
冷却して冷却過程の100 〜140 ℃の温度域で、オルガノ
アルコキシシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイ
ル、チタネート系カップリング剤、フッ素系カップリン
グ剤およびアルキルベンゼンから選ばれる1種以上であ
表面処理剤を添加混合する工程、該工程で得られた表
面処理剤が添加された混合物に、さらに、金属石鹸、熱
可塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラストマー、層
状の結晶構造を有する無機化合物粉末および層状の結晶
構造を有する有機化合物粉末の中から選ばれる1種以上
を加えて2次混合する工程とからなることを特徴とする
流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物
の製造方法である。
Further, in the present invention, the production of an iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability is carried out by the following sixth invention in which a fatty acid amide is essential as the lubricant in the fifth invention. It has become possible. That is, a sixth aspect of the present invention provides an iron-based powder and a powder for alloys according to (1)
Fatty acid amide and (2) metal soap, thermoplastic resin, thermoplastic elastomer having a higher melting point than the fatty acid amide,
1 selected from an inorganic compound having a layered crystal structure and a lubricant that is an organic compound having a layered crystal structure
A step of adding at least one species and performing primary mixing; a step of stirring the mixture obtained in the primary mixing step at a temperature equal to or higher than the melting point of the fatty acid amide to melt the fatty acid amide; Organo in the temperature range of 100 to 140 ° C
Alkoxysilane, organosilazane, silicone oil
, Titanate coupling agent, fluorine coupling
At least one selected from the group
That mixing added surface treatment agent, to the mixture surface treatment agent obtained was added in about該工, further inorganic compounds having metallic soap, thermoplastic resin, fatty acid amides, thermoplastic elastomers, a layered crystal structure A powder and an iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability, which comprises a step of adding at least one selected from powders and organic compound powders having a layered crystal structure and secondary mixing Is a manufacturing method.

【0029】発明の鉄基粉末混合物に含まれる合金用
粉末には、少なくとも黒鉛粉末または銅粉末または亜酸
化銅粉末を含むことにより焼結体の強度を上昇させるこ
とができる。
The strength of the sintered body can be increased by including at least graphite powder, copper powder or cuprous oxide powder in the alloy powder contained in the iron-based powder mixture of the present invention.

【0030】本発明の鉄基粉末混合物に含まれる潤滑剤
として、脂肪酸アミドと金属石鹸との共溶融物、または
融点の異なる2種以上のワックス、または脂肪酸アミド
の部分溶融物を使用することにより、当該鉄基粉末混合
物の偏析、発塵が効果的に防止され、かつ流動性、成形
性がさらに向上する。なお、脂肪酸アミドとしてはエチ
レンステアリン酸ビスアミドがとりわけ好ましい。
By using, as a lubricant contained in the iron-based powder mixture of the present invention, a co-melt of fatty acid amide and metal soap, or two or more waxes having different melting points, or a partial melt of fatty acid amide, The segregation and dust generation of the iron-based powder mixture are effectively prevented, and the fluidity and moldability are further improved. As the fatty acid amide, ethylene stearic acid bisamide is particularly preferable.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明は、鉄基粉末と潤滑剤と合金用粉末を含む
鉄基粉末混合物において、前記鉄基粉末、潤滑剤および
合金用粉末から選ばれる1種以上が表面処理剤によって
被覆された粉末から構成される流動性および成形性に優
れた粉末冶金用鉄基粉末混合物である。本発明における
前記表面処理剤は、オルガノアルコキシシラン、オルガ
ノシラザン、シリコーンオイル、チタネート系カップリ
ング剤、フッ素系カップリング剤およびアルキルベンゼ
ンから選ばれる1種以上である
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below. The present invention is an iron-based powder mixture containing an iron-based powder, a lubricant, and an alloying powder, wherein at least one selected from the iron-based powder, the lubricant and the alloying powder is composed of a powder coated with a surface treatment agent. It is an iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability. In the present invention
The surface treatment agent is an organoalkoxysilane, an organo
Nosilazane, silicone oil, titanate type coupling
Agent, fluorine-based coupling agent and alkylbenze
One or more selected from the following .

【0032】本発明における鉄基粉末としては、アトマ
イズ鉄粉または還元鉄粉などの純鉄粉、または部分拡散
合金化鋼粉、または完全合金化鋼粉、またはこれらの混
合粉などが例示される。本発明の前記した表面処理剤の
添加率、および鉄基粉末混合物中における、前記した潤
滑剤、合金用粉末の各含有率は下記の範囲であることが
好ましい。
Examples of the iron-based powder in the present invention include pure iron powder such as atomized iron powder or reduced iron powder, partially diffused alloyed steel powder, fully alloyed steel powder, or a mixed powder thereof. . The addition rate of the surface treatment agent of the present invention and the content rates of the lubricant and the alloy powder described above in the iron-based powder mixture are preferably in the following ranges.

【0033】表面処理剤の添加率は、処理粉末100wt %
に対して、0.001 〜1.0 wt%であることが好ましい。0.
001wt %未満の場合は、流動性が低下し、1.0 wt%超え
の場合も流動性が低下する。潤滑剤の含有率は、合計量
として、鉄基粉末100wt %に対して0.1 〜2.0wt %であ
ることが好ましい。
The addition rate of the surface treatment agent is 100 wt% of the treated powder.
On the other hand, 0.001 to 1.0 wt% is preferable. 0.
If it is less than 001 wt%, the fluidity will decrease, and if it exceeds 1.0 wt%, the fluidity will decrease. The total content of the lubricant is preferably 0.1 to 2.0 wt% with respect to 100 wt% of the iron-based powder.

【0034】0.1 wt%未満の場合は、成形性が低下し、
2.0wt %超えの場合は圧粉密度が低下し、圧粉体の強度
が低下する。合金用粉末の含有率は、鉄基粉末100wt %
に対して0.1 〜10wt%であることが好ましい。これは、
黒鉛粉末、Cu、Mo、Niなどの金属粉末、B粉末などの合
金用粉末を0.1 wt%以上含有することにより、得られる
焼結体の強度が優れるためであり、逆に10wt%を超える
と焼結体の寸法精度が低下するためである。
If it is less than 0.1 wt%, the moldability will decrease,
If it exceeds 2.0 wt%, the green compact density will decrease and the green compact strength will decrease. Content of alloy powder is 100 wt% of iron-based powder
Is preferably 0.1 to 10 wt%. this is,
This is because the strength of the obtained sintered body is excellent by containing 0.1 wt% or more of graphite powder, metal powder such as Cu, Mo, Ni, etc., and alloy powder such as B powder, and conversely, if it exceeds 10 wt%. This is because the dimensional accuracy of the sintered body is reduced.

【0035】また、本発明の鉄基粉末混合物中には、前
記潤滑剤の一部または全てとして、脂肪酸アミドから選
ばれる1種以上あるいはさらに金属石鹸から選ばれる1
種以上を含有することが好ましい。前記金属石鹸の含有
率は、好ましくは、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リ
チウム、ヒドロキシステアリン酸リチウム、ラウリン酸
カルシウムなどから選ばれる金属石鹸を、鉄基粉末混合
物中に鉄基粉末100wt %に対し0.01〜1.0 wt%の含有率
で含むことが、より好ましい。
Further, the iron-based powder mixture of the present invention, as part or all of the lubricant is selected from one or more or even a metal soap selected from fatty acid amide 1
It is preferable to contain one or more species . The content of the metal soap is preferably 0.01 to 1.0 with respect to 100 wt% of the iron-based powder in the iron-based powder mixture, a metal soap selected from zinc stearate, lithium stearate, lithium hydroxystearate, calcium laurate and the like. It is more preferable to include it at a content rate of wt%.

【0036】これは、金属石鹸を0.01wt%以上含有する
ことにより、流動性が改善され、逆に1.0 wt%を超える
と圧粉体の強度が低下するためである。前記脂肪酸アミ
ドの含有率は、好ましくは、脂肪酸モノアミドおよび脂
肪酸ビスアミドから選ばれる脂肪酸アミドを、鉄基粉末
混合物中に鉄基粉末100wt %に対し0.01〜1.0wt %の含
有率で含むことが好ましい。
This is because the fluidity is improved by containing the metal soap in an amount of 0.01 wt% or more, and conversely, when it exceeds 1.0 wt%, the strength of the green compact is reduced. The content of the fatty acid amide is preferably 0.01 to 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the iron-based powder in the fatty acid amide selected from fatty acid monoamide and fatty acid bisamide.

【0037】これは、脂肪酸アミドを0.01wt%以上含有
することにより、成形性が向上し、逆に1.0 wt%を超え
ると圧粉体の密度が低下するためである。以下、さら
に、本発明の前記した構成に伴う効果発現の理由につい
て述べる。前述のように、潤滑剤等の有機化合物を混合
した金属粉末の流動性は、混合していない金属粉末に比
べて極端に悪くなる。
This is because if the fatty acid amide is contained in an amount of 0.01 wt% or more, the moldability is improved, and conversely, if it exceeds 1.0 wt%, the density of the green compact is reduced. Hereinafter, the reason why the effects of the above-described configuration of the present invention are exhibited will be described. As described above, the fluidity of the metal powder mixed with an organic compound such as a lubricant is extremely worse than that of the metal powder not mixed.

【0038】これは、金属粉末と有機化合物の間の摩擦
抵抗および付着力が大なるためであり、金属粉末の表面
をある種の有機化合物で表面処理(被覆)して摩擦抵抗
を減少するとともに、金属粉末表面の表面電位を有機化
合物(前記表面処理剤を除く)表面電位に近づけて混合
時における異種粒子間の接触帯電を抑制することで、静
電気力による粒子間付着を阻止し、両者の複合効果によ
り混合粉末の流動性を改善することができる。とりわ
け、温間成形にも対応し得るように常温から200℃程度
の温度領域まで安定した流動性を確保することができ
る。
This is because the frictional resistance and adhesive force between the metal powder and the organic compound are large, and the frictional resistance is reduced by surface-treating (coating) the surface of the metal powder with a certain organic compound. , The surface potential of the surface of the metal powder is brought close to the surface potential of the organic compound (excluding the above-mentioned surface treatment agent) to suppress contact charging between different particles during mixing, thereby preventing interparticle adhesion due to electrostatic force, The fluidity of the mixed powder can be improved by the combined effect. In particular, it is possible to secure stable fluidity from room temperature to a temperature range of about 200 ° C. so as to be compatible with warm forming.

【0039】次に、オルガノアルコキシシラン、オルガ
ノシラザン、シリコーンオイル、チタネート系カップリ
ング剤、フッ素系カップリング剤またはアルキルベンゼ
を鉄基粉末の表面に被覆することにより流動性が広い
温度領域に渡って改善される理由についてさらに詳細に
述べる。なお、前記オルガノアルコキシシランの有機基
は、置換基を有していても有していなくても良い。
Next, organoalkoxysilane, organosilazane, silicone oil, titanate coupling agent, fluorine coupling agent or alkylbenze.
The reason why the fluidity is improved over a wide temperature range by coating the surface of the iron-based powder with iron is described in more detail. The organic group of the organoalkoxysilane may or may not have a substituent.

【0040】上記表面処理剤は、嵩高な分子構造により
潤滑機能を有する上、脂肪酸や鉱物油等に比べ、高温域
で安定なため、室温からおよそ200 ℃の広い温度範囲で
潤滑機能を発揮する。特に、オルガノアルコキシシラ
ン、オルガノシラザン、およびチタネート系またはフッ
素系カップリング剤は、金属粉末表面に存在する水酸基
と前記表面処理剤分子中、所定の官能基との縮合反応に
より金属粉末粒子表面に有機化合物が化学結合すること
により表面改質を行うもので、高温においても粒子表面
から剥がれたり流れることがなく、高温での表面改質効
果が顕著である。
The surface treatment agent has a lubricating function due to its bulky molecular structure and is stable in a high temperature range as compared with fatty acids and mineral oils, and therefore exhibits a lubricating function in a wide temperature range from room temperature to about 200 ° C. . In particular, organoalkoxysilanes, organosilazanes, and titanate-based or fluorine-based coupling agents are organic compounds on the surface of metal powder particles due to a condensation reaction between a hydroxyl group present on the surface of the metal powder and the surface treatment agent molecule and a predetermined functional group. Since the compound is chemically bonded to perform surface modification, it does not peel off or flow from the particle surface even at high temperature, and the surface modification effect at high temperature is remarkable.

【0041】オルガノアルコキシシランとしては、有機
基が非置換のもの、有機基の置換基がアクリル基、エポ
キシ基、アミノ基のいずれでもよいが、特に非置換のも
のが好ましい。これらは異種のものを混合して使用する
こともできるが、エポキシ基を有するものとアミド基を
有するものは互いに反応し、変質するので混合には適さ
ない。
The organoalkoxysilane may have an unsubstituted organic group, and the substituent of the organic group may be any of an acryl group, an epoxy group and an amino group, but an unsubstituted group is particularly preferable. These can be used as a mixture of different kinds, but those having an epoxy group and those having an amide group react with each other and change in quality, so they are not suitable for mixing.

【0042】なお、オルガノアルコキシシランの中のア
ルコキシ基(Cn 2n+1O−)の数は、少ない方が好ま
しい。有機基が非置換のものとしては、メチルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシランが例示される。また、有機基の置換基
がアクリル基のものとしては、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、エポキシ基のものとしては、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノ
基のものとしては、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランなどを使用できる。
[0042] The number of alkoxy groups (C n H 2n + 1 O- ) in the organoalkoxysilane, the smaller is preferred. Examples of the non-substituted organic group include methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and diphenyldimethoxysilane. Further, as the substituent of the organic group is an acrylic group, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, as an epoxy group,
As the γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the amino group, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like can be used.

【0043】また、上記オルガノアルコキシシランの中
では、有機基中の水素の一部がフッ素に置換された所謂
フッ素系カップリング剤の使用も可能である。チタネー
ト系カップリング剤としては、イソプロピルトリイソス
テアロイルチタネートを使用することができる。オルガ
ノシラザンとしては、アルキルシラザンが好ましく、分
子量の大きいポリオルガノシラザンも使用できる。
In the above organoalkoxysilane, it is also possible to use a so-called fluorine-based coupling agent in which a part of hydrogen in the organic group is replaced with fluorine. Isopropyltriisostearoyl titanate can be used as the titanate coupling agent. As the organosilazane, an alkylsilazane is preferable, and a polyorganosilazane having a large molecular weight can also be used.

【0044】表面処理剤としてシリコーンオイルおよび
アルキルベンゼンが好ましいのは以下の理由による。表
面処理剤としてシリコーンオイルおよびアルキルベンゼ
が好ましいのは、嵩高で粉末粒子表面に吸着した場
合、粒子間の摩擦抵抗を下げて流動性を改善し、さらに
熱的安定性から、広い温度領域で潤滑効果を有するため
である。
Silicone oil as a surface treatment agent and
The reason why alkylbenzene is preferable is as follows. Silicone oil and alkylbenze as surface treatment agents
The reason why it is preferable is that when the powder particles are bulky and adsorbed on the surface of the powder particles, the frictional resistance between the particles is reduced to improve the fluidity, and the thermal stability has a lubricating effect in a wide temperature range.

【0045】なお、表面処理剤として使用できるシリコ
ーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチ
ルフェニルシリコーンオイル、メチル水素シリコーンオ
イル、環状ポリメチルシロキサン、アルキル変性シリコ
ーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、シリコーン
ポリエーテル共重合体、脂肪酸変性シリコーンオイル、
エポキシ変性シリコーンオイル、フロロシリコーンオイ
ルが例示される
As the silicone oil which can be used as the surface treatment agent, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, cyclic polymethylsiloxane, alkyl modified silicone oil, amino modified silicone oil, silicone polyether copolymer Coalesced, fatty acid modified silicone oil,
Epoxy-modified silicone oil, fluorosilicone oil
Is exemplified .

【0046】常温から200 ℃程度の広い温度領域に渡っ
て流動性が安定した鉄基粉末混合物において、鉄基粉末
と合金用粉末を固着する有機化合物(いわゆる潤滑剤
等)としては、融点の異なる2種以上のワックス、特に
アミド系潤滑剤の部分溶融物であることが好ましい。本
発明者らが特開平3−162502号公報で開示した脂肪酸と
金属石鹸との共溶融物を用いる方法は、共溶融状態にお
いて融体が毛細管現象により添加物粒全体をコーティン
グし、鉄基粉末に強固に付着させるので最適である。融
点の異なる2種以上のワックスやアミド系潤滑剤の部分
溶融物も同様な理由により好ましい。
In an iron-based powder mixture whose fluidity is stable over a wide temperature range from room temperature to about 200 ° C., the organic compound (so-called lubricant, etc.) that fixes the iron-based powder and the alloying powder have different melting points. It is preferably a partial melt of two or more waxes, especially an amide lubricant. The method of using a co-melted product of a fatty acid and a metal soap disclosed by the present inventors in JP-A-3-162502 is a method in which a melt coats the entire additive particles by a capillary phenomenon in a co-melted state to form an iron-based powder. It is most suitable because it adheres firmly to. Partial melts of two or more waxes having different melting points or amide lubricants are also preferable for the same reason.

【0047】次に、層状の結晶構造を有する無機または
有機化合物を鉄基粉末および合金用粉末に混合すること
により、成形時の抜出力が低減され、成形性が改善され
る理由について述べる。層状の結晶構造を有する化合物
の潤滑作用については、本発明の場合、成形時に剪断応
力を受けた上記物質が、結晶面に沿ってヘキ開しやす
く、そのため、成形体内部の粒子間の摩擦抵抗の低減、
あるいは成形体と金型間でのすべりやすさを生じるため
と考えられる。
Next, the reason why the ejection force at the time of molding is reduced and the moldability is improved by mixing the inorganic or organic compound having a layered crystal structure with the iron-based powder and the powder for alloy will be described. Regarding the lubricating action of the compound having a layered crystal structure, in the case of the present invention, the above-mentioned substance subjected to shear stress during molding is likely to cleave along the crystal plane, and therefore the friction resistance between particles inside the molded body is increased. Reduction of
Alternatively, it is considered that slippage between the molded body and the mold is caused.

【0048】層状の結晶構造を有する無機化合物として
は、黒鉛、MoS2、フッ化炭素のいずれでもよく、粒度は
細かい程、抜出力の低減に有効である。層状の結晶構造
を有する有機化合物としては、メラミン−シアヌル酸付
加化合物(MCA)またはN−アルキルアスパラギン酸
−β−アルキルエステルを使用することができる。
The inorganic compound having a layered crystal structure may be any of graphite, MoS 2 and fluorocarbon. The finer the particle size, the more effective the reduction of the ejection force. As the organic compound having a layered crystal structure, a melamine-cyanuric acid addition compound (MCA) or an N-alkylaspartic acid-β-alkyl ester can be used.

【0049】熱可塑性樹脂または熱可塑性エストラマー
を鉄基粉末および合金用粉末に混合することにより、成
形時とりわけ温間成形時の抜出力が低減する理由を述べ
る。熱可塑性樹脂の特徴は、温度上昇とともに降伏応力
が下がり、より低い圧力によって容易に変形する点であ
る。粒子状の熱可塑性樹脂を金属粉末に混合し、加熱し
つつ成形する温間成形において、熱可塑性樹脂粒子は、
金属粒子間、あるいは金属粒子と金型壁面に於いて、容
易に塑性変形し、結果的に金属面相互の摩擦抵抗を低減
する。
The reason why the ejection force during molding, especially during warm molding, is reduced by mixing the thermoplastic resin or the thermoplastic elastomer with the iron-based powder and the alloy powder will be described. A characteristic of the thermoplastic resin is that the yield stress decreases as the temperature rises and is easily deformed by lower pressure. In the warm molding in which the particulate thermoplastic resin is mixed with the metal powder and molded while being heated, the thermoplastic resin particles are
Plastic deformation easily occurs between the metal particles or between the metal particles and the mold wall surface, and as a result, the frictional resistance between the metal surfaces is reduced.

【0050】熱可塑性エストラマーとは、熱可塑性樹脂
(硬質相)とゴム構造を持った高分子(軟質相)との混
相組織を有する材料であり、温度上昇とともに硬質相で
ある熱可塑性樹脂の降伏応力が低下し、より低い応力で
容易に変形する。したがって、粒子状の熱可塑性エスト
ラマーを金属粒子に混合し、温間成形に供した際の効果
は、上述の熱可塑性樹脂と同様である。
The thermoplastic elastomer is a material having a mixed phase structure of a thermoplastic resin (hard phase) and a polymer having a rubber structure (soft phase), and the yield of the thermoplastic resin which is the hard phase as the temperature rises. The stress is reduced and it easily deforms at lower stress. Therefore, the effect when the particulate thermoplastic elastomer is mixed with the metal particles and subjected to warm molding is similar to that of the above-mentioned thermoplastic resin.

【0051】熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ナ
イロン、ポリエチレンまたはフッ素樹脂の粒子が好適で
ある。熱可塑性エストラマーとしては、硬質相として、
スチレン樹脂、オレフィン樹脂、アミド樹脂またはシリ
コーン樹脂が好適であり、とくにスチレン−アクリル、
スチレン−ブタジエン重合体が良好である。
As the thermoplastic resin, particles of polystyrene, nylon, polyethylene or fluororesin are suitable. As a thermoplastic elastomer, as a hard phase,
Styrene resin, olefin resin, amide resin or silicone resin is preferred, especially styrene-acrylic,
Styrene-butadiene polymers are good.

【0052】なお、上記熱可塑性樹脂または熱可塑性エ
ラストマーの粒子サイズは30μm 以下が好適であり、望
ましくは5〜20μm が最適である。30μm 超えの場合、
金属粒子間に樹脂またはエストラマー粒子が十分に分散
せず、潤滑効果が発揮されないためである。以上、本発
明における表面処理剤の流動性改善効果および潤滑剤の
成形性改善効果について述べたが、本発明において流動
性改善を目的として用いた前記した表面処理剤の添加に
より、成形時の抜出力の低減という副次的効果が見出さ
れたので、その機構について述べる。
The particle size of the thermoplastic resin or thermoplastic elastomer is preferably 30 μm or less, and more preferably 5 to 20 μm. If it exceeds 30 μm,
This is because the resin or elastomer particles are not sufficiently dispersed between the metal particles and the lubricating effect is not exhibited. The effect of improving the fluidity of the surface treating agent and the effect of improving the moldability of the lubricant in the present invention have been described above. Since a secondary effect of reducing the output has been found, its mechanism will be described.

【0053】温間成形などの高密度成形においては、成
形体の密度が上がるため、成形時にしばしば成形体表面
の金属粉末の金型壁面への圧着が起こり、成形体抜出し
時の抜出力の増大、成形体のキズなどの原因となる。こ
れに対し、前記した表面処理剤により、金属粉末表面を
予め被覆した場合、成形時には金型壁面と成形体表面の
金属粉末間に被膜が存在するため、成形体表面粒子の金
型への圧着が防止され、抜出力が低減され、さらには成
形体のキズの発生などの問題が解消されるものと考えら
れる。
In high-density molding such as warm molding, since the density of the molded body increases, the metal powder on the surface of the molded body is often pressed against the wall surface of the mold during molding, which increases the ejection force when the molded body is ejected. It may cause scratches on the molded product. On the other hand, when the surface of the metal powder is previously coated with the above-mentioned surface treatment agent, a coating film is present between the metal powder on the wall surface of the mold and the metal powder on the surface of the molded body during molding. It is considered that the above-mentioned problems can be prevented, the ejection force can be reduced, and that problems such as scratches on the molded product can be solved.

【0054】本発明の粉末冶金用鉄基粉末混合物の具体
的な製造方法としては、下記実施例に例示する方法を用
いることが好ましい。
As a specific method for producing the iron-based powder mixture for powder metallurgy of the present invention, it is preferable to use the method exemplified in the following examples.

【0055】[0055]

〔実施例1〕[Example 1]

各種オルガノアルコキシシランまたはオルガノシラザン
またはチタネート系あるいはフッ素系カップリング剤を
エタノール中に、シリコーンオイルまたはアルキルベン
ゼンをキシレン中にそれぞれ溶解し、平均粒径78μm の
粉末冶金用鉄粉、または平均粒径23μm 以下の天然黒
鉛、または平均粒径25μm 以下の銅粉に適量噴霧した。
Various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based coupling agents in ethanol, silicone oil or alkyl benzene.
Zen was dissolved in xylene and sprayed onto iron powder for powder metallurgy having an average particle size of 78 μm, natural graphite having an average particle size of 23 μm or less, or copper powder having an average particle size of 25 μm or less.

【0056】得られた各粉末それぞれを高速ミキサーで
攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合した後、
溶媒を真空乾燥機にて除去し、さらに前記シラン、シラ
ザンまたはカップリング剤を噴霧したものは、約100 ℃
で1時間加熱した。以上の処理を予備処理A1と記す。
予備処理A1で添加した表面処理剤の種類および添加量
を表1に示す。
Each of the obtained powders was mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm,
The solvent was removed by a vacuum dryer, and the silane, silazane or coupling agent was sprayed at about 100 ° C.
Heated for 1 hour. The above process is referred to as a preliminary process A1.
Table 1 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment A1.

【0057】表1中の表面処理剤の欄に記載した記号の
内容は、表14に示す通りである。予備処理A1を施し
た、あるいは予備処理A1を施さない平均粒径78μm の
粉末冶金用鉄粉と、予備処理A1を施した、あるいは予
備処理A1を施さない平均粒径23μm 以下の天然黒鉛
と、予備処理A1を施した、あるいは予備処理A1を施
さない平均粒径25μm 以下の銅粉を混合し、エチレンス
テアリン酸モノアミド0.2 重量%、エチレンステアリン
酸ビスアミド0.2 重量%を添加し、混合しながら110 ℃
で加熱し、さらに混合しながら85℃以下に冷却した。
The contents of the symbols described in the column of surface treatment agent in Table 1 are as shown in Table 14. Iron powder for powder metallurgy having an average particle size of 78 μm, which has been subjected to the pretreatment A1 or not, and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less, which has been subjected to the pretreatment A1 or not subjected to the pretreatment A1 A copper powder having an average particle size of 25 μm or less, which has been subjected to the pretreatment A1 or not subjected to the pretreatment A1, is mixed, and 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide are added and mixed at 110 ° C.
The mixture was heated at 85 ° C. and further cooled to 85 ° C. or lower while mixing.

【0058】得られた各粉末混合物に対し、エチレンス
テアリン酸モノアミド0.2 重量%、ステアリン酸亜鉛0.
15重量%を添加し、均一に攪拌混合後、混合機から排出
した(発明例1〜11)。比較のために、上記予備処理A
1を施さない平均粒径78μm の粉末冶金用鉄粉、平均粒
径23μm 以下の天然黒鉛、および平均粒径25μm 以下の
銅粉を用いて同様に上記の処理を行い、粉末混合物を得
た(比較例1)。
Ethylene stearic acid monoamide 0.2% by weight, zinc stearate 0.
15% by weight was added, and after uniformly stirring and mixing, the mixture was discharged from the mixer (Invention Examples 1 to 11). For comparison, the above pretreatment A
Iron powder for powder metallurgy having an average particle size of 78 μm, natural graphite having an average particle size of 23 μm or less, and copper powder having an average particle size of 25 μm or less were subjected to the same treatment as above to obtain a powder mixture ( Comparative example 1).

【0059】次に、得られた各粉末混合物100 gを、室
温の条件下、排出孔径5mmΦのオリフィスから排出し、
排出終了までの時間(流動度)を測定し、流動性を調べ
た。実験結果を表1に示す。表1に示す比較例1と発明
例1〜11の比較で明らかなように、表面処理剤による処
理を施した場合、混合粉の流動性が格段に改良されてい
る。
Next, 100 g of each of the obtained powder mixtures was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ at room temperature,
The time until the end of discharge (fluidity) was measured to examine the fluidity. The experimental results are shown in Table 1. As is clear from the comparison between Comparative Example 1 and Invention Examples 1 to 11 shown in Table 1, when the treatment with the surface treating agent is performed, the fluidity of the mixed powder is remarkably improved.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】〔実施例2〕 平均粒径78μm の粉末冶金用鉄粉、平均粒径23μm 以下
の天然黒鉛、平均粒径25μm 以下の銅粉を混合し、各種
オルガノアルコキシシランまたはオルガノシラザンまた
はチタネート系あるいはッ素系カップリング剤またはシ
リコーンオイルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧し
た。
Example 2 An iron powder for powder metallurgy having an average particle size of 78 μm, natural graphite having an average particle size of 23 μm or less, and copper powder having an average particle size of 25 μm or less were mixed, and various organoalkoxysilanes, organosilazanes or titanate-based materials were mixed. Alternatively, an appropriate amount of a fluorine-based coupling agent, silicone oil, or alkylbenzene was sprayed.

【0062】上記した異なる表面処理剤が被覆された各
粉末混合物それぞれを、高速ミキサーで攪拌翼回転数:
1000rpm の条件下、1分間混合した後、オレイン酸0.1
重量%、ステアリン酸亜鉛0.3 重量%を添加し、混合し
ながら110 ℃で加熱した後、85℃以下に冷却した。以上
の処理を予備処理B1と記す。
Each of the powder mixtures coated with the different surface treatment agents described above was stirred with a high-speed mixer at a rotating speed of a stirring blade:
After mixing for 1 minute at 1000 rpm, add oleic acid 0.1
% By weight and 0.3% by weight of zinc stearate were added, and the mixture was heated at 110.degree. C. with mixing and then cooled to 85.degree. The above processing is referred to as preliminary processing B1.

【0063】予備処理B1で添加した表面処理剤の種類
および添加量を表2に示す。表2中の表面処理剤の欄に
記載した記号の内容は、表14に示す通りである。得られ
た各粉末混合物に対し、ステアリン酸亜鉛0.4 重量%を
添加し、均一に攪拌混合後、混合機から排出した(発明
例12〜17)。比較のために、平均粒径78μm の粉末冶金
用鉄粉、平均粒径23μm 以下の天然黒鉛、および平均粒
径25μm 以下の銅粉を混合し、上記予備処理B1中、表
面処理剤を添加しないで同様に上記の処理を行い、粉末
混合物を得た(比較例2)。
Table 2 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment B1. The contents of the symbols described in the column of surface treatment agent in Table 2 are as shown in Table 14. 0.4% by weight of zinc stearate was added to each of the obtained powder mixtures, and the mixture was uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Examples 12 to 17). For comparison, iron powder for powder metallurgy with an average particle size of 78 μm, natural graphite with an average particle size of 23 μm or less, and copper powder with an average particle size of 25 μm or less are mixed, and no surface treatment agent is added in the pretreatment B1. In the same manner as above, a powder mixture was obtained (Comparative Example 2).

【0064】次に、得られた各粉末混合物100 gを、室
温の条件下、排出孔径5mmΦのオリフィスから排出し、
排出終了までの時間を測定し、実施例1と同様に流動性
を調べた。実験結果を表2に示す。表2に示す比較例2
と発明例12〜17の比較で明らかなように、表面処理剤に
よる処理を施した場合、混合粉の流動性が格段に改良さ
れている。
Next, 100 g of each obtained powder mixture was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ at room temperature,
The time until the end of discharge was measured, and the fluidity was examined as in Example 1. The experimental results are shown in Table 2. Comparative Example 2 shown in Table 2
As is clear from the comparison between Invention Examples 12 to 17, the fluidity of the mixed powder is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed.

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】〔実施例3〕 平均粒径78μm の粉末冶金用鉄粉、平均粒径23μm 以下
の天然黒鉛、平均粒径25μm 以下の銅粉に、エチレンス
テアリン酸モノアミド0.2 重量%、エチレンステアリン
酸ビスアミド0.2 重量%を添加し、混合しながら110 ℃
で加熱した後、さらに各種オルガノアルコキシシランま
たはオルガノシラザンまたはチタネート系あるいはフッ
素系カップリング剤、シリコーンオイルまたはアルキル
ベンゼンを適量噴霧した。
Example 3 Iron powder for powder metallurgy having an average particle size of 78 μm, natural graphite having an average particle size of 23 μm or less, copper powder having an average particle size of 25 μm or less, ethylene stearate monoamide 0.2% by weight, ethylene stearate bisamide Add 0.2 wt% and mix with mixing at 110 ° C
After heating in, various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanates or fluorine coupling agents, silicone oils or alkyls.
A proper amount of benzene was sprayed.

【0067】上記した各種の表面処理剤が被覆された各
粉末混合物それぞれを、高速ミキサーで攪拌翼回転数:
1000rpm の条件下、1分間混合した後、85℃以下に冷却
した。以上の処理を予備処理C1と記す。予備処理C1
で添加した表面処理剤の種類および添加量を表3に示
す。
Each of the powder mixtures coated with the various surface treatment agents described above was subjected to a high-speed mixer with a stirring blade rotation speed:
After mixing for 1 minute at 1000 rpm, the mixture was cooled to 85 ° C or lower. The above process is referred to as a preliminary process C1. Pretreatment C1
Table 3 shows the types and the amounts of the surface treatment agents added in step 3.

【0068】表3中の表面処理剤の欄に記載した記号の
内容は、表14に示す通りである。得られた粉末混合物に
対し、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量%、ス
テアリン酸亜鉛0.15重量%を添加し、均一に攪拌混合
後、混合機から排出した(発明例18〜22)。比較のため
に、平均粒径78μm の粉末冶金用鉄粉、平均粒径23μm
以下の天然黒鉛、および平均粒径25μm 以下の銅粉を使
用し、上記予備処理C1中、表面処理剤を添加しないで
同様に上記の処理を行い、粉末混合粉を得た(比較例
3)。
The contents of the symbols shown in the surface treatment agent column in Table 3 are as shown in Table 14. To the obtained powder mixture, 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.15% by weight of zinc stearate were added, uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Examples 18 to 22). For comparison, iron powder for powder metallurgy with an average particle size of 78 μm, average particle size of 23 μm
Using the following natural graphite and copper powder having an average particle size of 25 μm or less, the same treatment was carried out in the pretreatment C1 without adding a surface treatment agent to obtain a powder mixed powder (Comparative Example 3). .

【0069】次に、得られた各粉末混合物100 gを、室
温の条件下、排出孔径5mmΦのオリフィスから排出し、
排出終了までの時間を測定し、実施例1と同様に流動性
を調べた。実験結果を表3に示す。表3に示す比較例3
と発明例18〜22の比較で明らかなように、表面処理剤に
よる処理を施した場合、混合粉の流動性が格段に改良さ
れている。
Next, 100 g of each obtained powder mixture was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ at room temperature,
The time until the end of discharge was measured, and the fluidity was examined as in Example 1. The experimental results are shown in Table 3. Comparative Example 3 shown in Table 3
As is clear from a comparison of Invention Examples 18 to 22, the fluidity of the mixed powder is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed.

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】〔実施例4〕 各種オルガノアルコキシシランまたはオルガノシラザン
またはチタネート系あるいはフッ素系カップリング剤を
エタノール中に、シリコーンオイルまたはアルキルベン
ゼンをキシレン中にそれぞれ溶解し、平均粒径約80μm
の粉末冶金用合金鋼粉(完全合金化鋼粉)、あるいは平
均粒径23μm 以下の天然黒鉛に適量噴霧した。
Example 4 Various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based coupling agents were added to ethanol, and silicone oil or alkyl benzene was used.
Zen is dissolved in xylene, and the average particle size is approximately 80 μm.
An appropriate amount was sprayed on the alloy steel powder for powder metallurgy (completely alloyed steel powder) or natural graphite having an average particle size of 23 μm or less.

【0072】得られた各粉末それぞれを高速ミキサーで
攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合した後、
溶媒を真空乾燥機にて除去し、さらに前記シラン、シラ
ザンまたはカップリング剤を噴霧したものは、約100 ℃
で1時間加熱した。以上の処理を予備処理A2と記す。
予備処理A2で添加した表面処理剤の種類および添加量
を表4に示す。
The obtained powders were mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm.
The solvent was removed by a vacuum dryer, and the silane, silazane or coupling agent was sprayed at about 100 ° C.
Heated for 1 hour. The above processing is referred to as preliminary processing A2.
Table 4 shows the types and the amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment A2.

【0073】表4中の表面処理剤の欄に記載した記号の
内容は、表14に示す通りである。予備処理A2を施し
た、あるいは予備処理A2を施さない平均粒径約80μm
の粉末冶金用合金鋼粉と、予備処理A2を施した、ある
いは予備処理A2を施さない平均粒径23μm 以下の天然
黒鉛を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.1 重
量%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%、ス
テアリン酸リチウム0.1 重量%を添加し、混合しながら
160 ℃で加熱し、さらに混合しながら85℃以下に冷却し
た。
The contents of the symbols described in the surface treatment agent column in Table 4 are as shown in Table 14. Average particle size of about 80μm with or without pretreatment A2
Alloy steel powder for powder metallurgy and natural graphite with an average particle size of 23 μm or less, which is pretreated A2 or not pretreated A2, are mixed, and ethylene stearate monoamide 0.1 wt% and ethylene stearate bisamide 0.2 wt% are mixed. , While adding 0.1% by weight of lithium stearate and mixing
It was heated at 160 ° C and cooled to below 85 ° C with further mixing.

【0074】得られた各粉末混合物に対し、ステアリン
酸リチウム0.4 重量%を添加し、均一に攪拌混合後、混
合機から排出した(発明例23〜26)。比較のために、上
記予備処理A2を施さない平均粒径約80μm の粉末冶金
用合金鋼粉、平均粒径23μm 以下の天然黒鉛を用いて同
様に上記の処理を行い、粉末混合物を得た(比較例
4)。
Lithium stearate (0.4% by weight) was added to each of the obtained powder mixtures, and the mixture was stirred and mixed uniformly and discharged from the mixer (Invention Examples 23 to 26). For comparison, the above treatment was similarly carried out using the alloy steel powder for powder metallurgy having an average particle diameter of about 80 μm and natural graphite having an average particle diameter of 23 μm or less without performing the pretreatment A2 to obtain a powder mixture ( Comparative example 4).

【0075】次に、得られた各粉末混合物 100gを、20
〜140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5mmΦの
オリフィスから排出し、排出終了までの時間を測定し、
実施例1と同様に流動性を調べた。実験結果を表4に示
す。表4に示す比較例4と発明例23〜26の比較で明らか
なように、表面処理剤による処理を施した場合、混合粉
の流動性が格段に改良されている。
Next, 100 g of each of the obtained powder mixtures was added to 20
After heating to a predetermined temperature of ~ 140 ℃, discharge from the orifice with discharge hole diameter 5mmΦ, and measure the time until discharge is completed.
The fluidity was examined in the same manner as in Example 1. The experimental results are shown in Table 4. As is clear from the comparison between Comparative Example 4 and Inventive Examples 23 to 26 shown in Table 4, when the treatment with the surface treatment agent is performed, the fluidity of the mixed powder is remarkably improved.

【0076】[0076]

【表4】 [Table 4]

【0077】〔実施例5〕 平均粒径約80μm の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、平
均粒径23μm 以下の天然黒鉛を混合し、各種オルガノア
ルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタネー
ト系あるいはフッ素系カップリング剤、シリコーンオイ
ルあるいはアルキルベンゼンを適量噴霧した。
Example 5 Partial diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less are mixed, and various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based cups are mixed. A proper amount of ring agent, silicone oil or alkylbenzene was sprayed.

【0078】上記した各種表面処理剤が被覆された各粉
末それぞれを、高速ミキサーで攪拌翼回転数:1000rpm
の条件下、1分間混合した後、エチレンステアリン酸モ
ノアミド0.2 重量%、エチレンステアリン酸ビスアミド
0.2 重量%を添加し、混合しながら160 ℃で加熱した
後、85℃以下に冷却した。以上の処理を予備処理B2と
記す。
Each of the powders coated with the various surface treatment agents described above was stirred with a high speed mixer at a rotating speed of a stirring blade of 1000 rpm.
After mixing for 1 minute under the following conditions, ethylene stearate monoamide 0.2% by weight, ethylene stearate bisamide
0.2% by weight was added and the mixture was heated at 160 ° C with mixing and then cooled to below 85 ° C. The above process is referred to as a preliminary process B2.

【0079】予備処理B2で添加した表面処理剤の種類
および添加量を表5に示す。表5中の表面処理剤の欄に
記載した記号の内容は、表14に示す通りである。得られ
た粉末混合物に対し、ヒドロキシステアリン酸リチウム
0.4 重量%を添加し、均一に攪拌混合後、混合機から排
出した(発明例28〜31)。比較のために、平均粒径約80
μm の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μm
以下の天然黒鉛を混合し、上記予備処理B2中、表面処
理剤を添加しないで同様に上記の処理を行い、粉末混合
物を得た(比較例5)。
Table 5 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment B2. The contents of the symbols described in the column of the surface treatment agent in Table 5 are as shown in Table 14. Lithium hydroxystearate was added to the obtained powder mixture.
0.4% by weight was added, and after uniformly stirring and mixing, the mixture was discharged from the mixer (Invention Examples 28 to 31). For comparison, average particle size of about 80
μm partially diffused alloyed steel powder for powder metallurgy, average particle size 23 μm
The following natural graphite was mixed, and the same treatment was carried out in the pretreatment B2 without adding the surface treatment agent to obtain a powder mixture (Comparative Example 5).

【0080】次に、得られた粉末混合物 100gを、20〜
140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5mmΦのオ
リフィスから排出し、排出終了までの時間を測定し、実
施例1と同様に流動性を調べた。実験結果を表5に示
す。表5に示す比較例5と発明例28〜31の比較で明らか
なように、表面処理剤による処理を施した場合、混合粉
の流動性が格段に改良されている。
Next, 100 g of the obtained powder mixture was added to 20-
After heating to a predetermined temperature of 140 ° C., the liquid was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, the time until the completion of discharge was measured, and the fluidity was examined as in Example 1. The experimental results are shown in Table 5. As is clear from the comparison between Comparative Example 5 and Invention Examples 28 to 31 shown in Table 5, the fluidity of the mixed powder is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed.

【0081】[0081]

【表5】 [Table 5]

【0082】〔実施例6〕平均粒径約80μm の粉末冶金
用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μm 以下の天然黒鉛
を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量
%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%を添加
し、混合しながら160 ℃で加熱したのち、約110 ℃に冷
却した。
Example 6 A partially diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less were mixed, and 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide were mixed. %, Added and heated at 160 ° C. with mixing, then cooled to about 110 ° C.

【0083】得られた粉末混合物に、さらに各種オルガ
ノアルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタ
ネート系あるいはフッ素系カップリング剤、シリコーン
オイルあるいはアルキルベンゼンを適量噴霧した。上記
した各種表面処理剤が被覆された各粉末混合物それぞれ
を、高速ミキサーで攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、
1分間混合した後、85℃以下に冷却した。
Various amounts of various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based coupling agents, silicone oil or alkylbenzene were sprayed onto the obtained powder mixture. Each powder mixture coated with the various surface treatment agents described above was mixed with a high-speed mixer under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm,
After mixing for 1 minute, the mixture was cooled to 85 ° C or lower.

【0084】以上の処理を予備処理C2と記す。予備処
理C2で添加した表面処理剤の種類および添加量を表6
に示す。表6中の表面処理剤の欄に記載した記号の内容
は、表14に示す通りである。得られた各粉末混合物に対
し、ヒドロキシステアリン酸リチウム0.4 重量%を添加
し、均一に攪拌混合後、混合機から排出した(発明例32
〜34)。
The above processing is referred to as preliminary processing C2. Table 6 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment C2.
Shown in. The contents of the symbols described in the surface treatment agent column in Table 6 are as shown in Table 14. To each powder mixture obtained, 0.4% by weight of lithium hydroxystearate was added, uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Example 32).
~ 34).

【0085】次に、得られた粉末混合物 100gを、20〜
140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5mmΦのオ
リフィスから排出し、排出終了までの時間を測定し、実
施例1と同様に流動性を調べた。実験結果を表6に示
す。表5、表6に示す比較例5と発明例32〜34の比較で
明らかなように、表面処理剤による処理を施した場合、
混合粉の流動性が格段に改良されている。
Next, 100 g of the obtained powder mixture was added to 20-
After heating to a predetermined temperature of 140 ° C., the liquid was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, the time until the completion of discharge was measured, and the fluidity was examined as in Example 1. The experimental results are shown in Table 6. As is clear from the comparison between Comparative Example 5 and Invention Examples 32 to 34 shown in Tables 5 and 6, when the treatment with the surface treatment agent is performed,
The fluidity of the mixed powder is remarkably improved.

【0086】[0086]

【表6】 [Table 6]

【0087】〔実施例7〕 各種オルガノアルコキシシランまたはオルガノシラザン
またはチタネート系あるいはフッ素系カップリング剤を
エタノール中に、シリコーンオイルまたはアルキルベン
ゼンをキシレン中にそれぞれ溶解し、平均粒径約80μm
の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、または平均粒径23μ
m 以下の天然黒鉛に適量噴霧した。
Example 7 Various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based coupling agents were added to ethanol, and silicone oil or alkyl benzene was used.
Zen is dissolved in xylene, and the average particle size is approximately 80 μm.
Partially diffused alloyed steel powder for powder metallurgy, or average particle size 23μ
A proper amount of m or less natural graphite was sprayed.

【0088】得られた各粉末それぞれを高速ミキサーで
攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合した後、
溶媒を真空乾燥機にて除去し、さらに前記シラン、シラ
ザンまたはカップリング剤を噴霧したものは、約100 ℃
で1時間加熱した。以上の処理を予備処理A2と呼ぶ。
予備処理A2で添加した表面処理剤の種類および添加量
を表7に示す。
Each of the obtained powders was mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm.
The solvent was removed by a vacuum dryer, and the silane, silazane or coupling agent was sprayed at about 100 ° C.
Heated for 1 hour. The above processing is called preliminary processing A2.
Table 7 shows the types and the amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment A2.

【0089】表7中の表面処理剤の欄に記載した記号の
内容は、表14に示す通りである。予備処理A2を施し
た、あるいは予備処理A2を施さない平均粒径約80μm
の粉末冶金用合金鋼粉と、予備処理A2を施した、ある
いは予備処理A2を施さない平均粒径23μm 以下の天然
黒鉛を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.1 重
量%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%、お
よび、さらに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラス
トマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物のいずれかを
0.1 重量%添加し、混合しながら160 ℃で加熱し、さら
に混合しながら85℃以下に冷却し、粉末混合物を得た。
The contents of the symbols shown in the surface treatment agent column in Table 7 are as shown in Table 14. Average particle size of about 80μm with or without pretreatment A2
Alloy steel powder for powder metallurgy and natural graphite with an average particle size of 23 μm or less, which is pretreated A2 or not pretreated A2, are mixed, and ethylene stearate monoamide 0.1 wt% and ethylene stearate bisamide 0.2 wt% are mixed. , And, in addition, either a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure.
0.1% by weight was added, the mixture was heated at 160 ° C. while being mixed, and further cooled to 85 ° C. or lower while being mixed to obtain a powder mixture.

【0090】添加した潤滑剤(熱可塑性樹脂または熱可
塑性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物)
の種類および添加量を表7に示す。表7中の潤滑剤の欄
に記載した記号の内容は表15に示す通りである。なお、
比較のために、上記予備処理A2を施さない平均粒径約
80μm の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μ
m 以下の天然黒鉛を混合し、上記潤滑剤無添加で、同様
に上記処理を行い、粉末混合物を得た。
Added lubricant (thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or compound having layered crystal structure)
Table 7 shows the types and addition amounts. The contents of the symbols described in the column of lubricant in Table 7 are as shown in Table 15. In addition,
For comparison, the average particle size without the pretreatment A2 is about
80μm partially diffused alloyed steel powder for powder metallurgy, average particle size 23μ
Natural graphite of m or less was mixed, and the above treatment was similarly performed without adding the lubricant to obtain a powder mixture.

【0091】次に、得られた粉末混合物に対し、ステア
リン酸リチウムまたはヒドロキシステアリン酸リチウム
またはラウリン酸カルシウムのうち少なくとも1種を合
計量で0.2 重量%添加し、均一に攪拌混合後、混合機か
ら排出した(発明例35〜39、比較例6)。次に、得られ
た粉末混合物 100gを、20〜140 ℃の所定の温度に加熱
した後、排出孔径5mmΦのオリフィスから排出し、排出
終了までの時間を測定し、実施例1と同様に流動性を調
べた。
Next, at least one of lithium stearate, lithium hydroxystearate or calcium laurate was added to the obtained powder mixture in a total amount of 0.2% by weight, and after uniformly stirring and mixing, the mixture was discharged from the mixer. (Invention Examples 35 to 39, Comparative Example 6). Next, 100 g of the obtained powder mixture was heated to a predetermined temperature of 20 to 140 ° C., then discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, and the time until the end of discharge was measured. I checked.

【0092】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表7に示す。表7に示す比較例6と発明例35〜39
の比較で明らかなように、表面処理剤による処理を施し
た場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良されて
いる。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 7. Comparative Example 6 and Invention Examples 35 to 39 shown in Table 7
As is clear from the comparison of the above, when the treatment with the surface treatment agent is performed, the fluidity of the mixed powder at each temperature is significantly improved.

【0093】また、比較例6と発明例35〜39の比較で明
らかなように、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマ
ーまたは層状の結晶構造を持つ化合物を添加し、かつ表
面処理剤による処理を施した場合、圧粉体密度が向上
し、かつ抜出力が低減され、成形性が改善されている。
Further, as is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Invention Examples 35 to 39, a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure was added, and a treatment with a surface treating agent was carried out. In this case, the green compact density is improved, the ejection force is reduced, and the moldability is improved.

【0094】[0094]

【表7】 [Table 7]

【0095】[0095]

【表8】 [Table 8]

【0096】〔実施例8〕 平均粒径約80μm の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、平
均粒径23μm 以下の天然黒鉛を混合し、各種オルガノア
ルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタネー
ト系あるいはフッ素系カップリング剤、シリコーンオイ
ルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧した。
Example 8 Partial diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less are mixed, and various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based cups are mixed. A proper amount of ring agent, silicone oil or alkylbenzene was sprayed.

【0097】得られた各種粉末混合物それぞれを高速ミ
キサーで攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合
した後、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量%、
エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%、および、
さらに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー
または層状の結晶構造を持つ化合物のいずれかを0.1重
量%添加し、混合しながら160 ℃で加熱し、さらに混合
しながら85℃以下に冷却した。
Each of the various powder mixtures obtained was mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of the stirring blade rotation speed: 1000 rpm, and then ethylene stearate monoamide 0.2% by weight,
0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide, and
In addition, 0.1% by weight of either a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure was added, the mixture was heated at 160 ° C. while being mixed, and further cooled to 85 ° C. or lower while being mixed.

【0098】以上の処理を予備処理B2と記す。予備処
理B2で添加した表面処理剤、潤滑剤(熱可塑性樹脂ま
たは熱可塑性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ
化合物)の種類および添加量を表8に示す。表8中の表
面処理剤の欄に記載した記号の内容は表14に示す通りで
あり、また、潤滑剤の欄に記載した記号の内容は表15に
示す通りである。
The above processing is referred to as preliminary processing B2. Table 8 shows the types and addition amounts of the surface treatment agent and the lubricant (thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or compound having a layered crystal structure) added in the pretreatment B2. The contents of the symbols shown in the column of surface treatment agent in Table 8 are as shown in Table 14, and the contents of the symbols shown in the column of lubricant are as shown in Table 15.

【0099】次に、得られた粉末混合物に対し、ステア
リン酸リチウムまたはヒドロキシステアリン酸リチウム
またはラウリン酸カルシウムのうち少なくとも1種を合
計量で0.2 重量%添加し、均一に攪拌混合後、混合機か
ら排出した(発明例40〜43)。次に、得られた粉末混合
物 100gを、20〜140 ℃の所定の温度に加熱した後、排
出孔径5mmΦのオリフィスから排出し、排出終了までの
時間を測定し、実施例1と同様に流動性を調べた。
Next, at least one of lithium stearate, lithium hydroxystearate, and calcium laurate was added to the obtained powder mixture in a total amount of 0.2% by weight, and after uniformly stirring and mixing, the mixture was discharged from the mixer. (Invention Examples 40 to 43). Next, 100 g of the obtained powder mixture was heated to a predetermined temperature of 20 to 140 ° C., then discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, and the time until the end of discharge was measured. I checked.

【0100】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表8に示す。表7、表8に示す比較例6と発明例
40〜43の比較で明らかなように、表面処理剤による処理
を施した場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良
されている。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 8. Comparative Example 6 and invention example shown in Table 7 and Table 8
As is clear from the comparison of 40 to 43, the fluidity of the mixed powder at each temperature is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed.

【0101】また、比較例6と発明例40〜43の比較で明
らかなように、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマ
ーまたは層状の結晶構造を持つ化合物を添加し、かつ表
面処理剤による処理を施した場合、圧粉体密度が向上
し、かつ抜出力が低減され、成形性が改善されている。
As is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Invention Examples 40 to 43, a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure was added, and a treatment with a surface treating agent was applied. In this case, the green compact density is improved, the ejection force is reduced, and the moldability is improved.

【0102】[0102]

【表9】 [Table 9]

【0103】〔実施例9〕平均粒径約80μm の粉末冶金
用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μm 以下の天然黒鉛
を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量
%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%、およ
び、さらに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラスト
マーまたは層状の結晶構造を持つ化合物のいずれかを0.
1 重量%添加し、混合しながら160 ℃で加熱したのち、
約110 ℃に冷却した。
Example 9 Partial diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less were mixed, and 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide were mixed. %, And, in addition, either a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure.
After adding 1% by weight and heating at 160 ° C while mixing,
It was cooled to about 110 ° C.

【0104】得られた粉末混合物に、さらに各種オルガ
ノアルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタ
ネート系あるいはフッ素系カップリング剤またはシリコ
ーンオイルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧した。得
られた各粉末混合物それぞれを高速ミキサーで攪拌翼回
転数:1000rpm の条件下、1分間混合した後、85℃以下
に冷却した。
To the obtained powder mixture, various kinds of organoalkoxysilane, organosilazane, titanate-based or fluorine-based coupling agent, silicone oil or alkylbenzene was further sprayed in an appropriate amount. Each of the obtained powder mixtures was mixed with a high-speed mixer under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm for 1 minute, and then cooled to 85 ° C. or lower.

【0105】以上の処理を予備処理C2と記す。予備処
理C2で添加した表面処理剤、潤滑剤(熱可塑性樹脂ま
たは熱可塑性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ
化合物)の種類および添加量を表9に示す。表9中の表
面処理剤の欄に記載した記号の内容は表14に示す通りで
あり、また、潤滑剤の欄に記載した記号の内容は表15に
示す通りである。
The above processing is referred to as preliminary processing C2. Table 9 shows the types and amounts of the surface treatment agent and lubricant (thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or compound having a layered crystal structure) added in the pretreatment C2. The contents of the symbols described in the column of surface treatment agent in Table 9 are as shown in Table 14, and the contents of the symbols described in the column of lubricant are as shown in Table 15.

【0106】次に、得られた粉末混合物に対し、ヒドロ
キシステアリン酸リチウム0.4 重量%を添加し、均一に
攪拌混合後、混合機から排出した(発明例44〜48)。次
に、得られた粉末混合物 100gを、20〜140 ℃の所定の
温度に加熱した後、排出孔径5mmΦのオリフィスから排
出し、排出終了までの時間を測定し、実施例1と同様に
流動性を調べた。
Next, 0.4% by weight of lithium hydroxystearate was added to the obtained powder mixture, and the mixture was uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Examples 44 to 48). Next, 100 g of the obtained powder mixture was heated to a predetermined temperature of 20 to 140 ° C., then discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, and the time until the end of discharge was measured. I checked.

【0107】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表9に示す。表7、表9に示す比較例6と発明例
44〜48の比較で明らかなように、表面処理剤による処理
を施した場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良
されている。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 9. Comparative Example 6 and invention examples shown in Tables 7 and 9
As is clear from the comparison of 44 to 48, the fluidity of the mixed powder at each temperature is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed.

【0108】また、比較例6と発明例44〜48の比較で明
らかなように、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマ
ーまたは層状の結晶構造を持つ化合物を添加し、かつ表
面処理剤による処理を施した場合、圧粉体密度が向上
し、かつ抜出力が低減されて、成形性が改善されてい
る。
As is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Inventive Examples 44 to 48, a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure was added and a treatment with a surface treating agent was carried out. In this case, the green compact density is improved, the ejection force is reduced, and the moldability is improved.

【0109】[0109]

【表10】 [Table 10]

【0110】[0110]

【表11】 [Table 11]

【0111】〔実施例10〕 各種オルガノアルコキシシランまたはオルガノシラザン
またはチタネート系あるいはフッ素系カップリング剤を
エタノール中に、シリコーンオイルまたはアルキルベン
ゼンをキシレン中にそれぞれ溶解し、平均粒径約80μm
の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、または平均粒径23μ
m 以下の天然黒鉛に適量噴霧した。
Example 10 Various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based coupling agents were placed in ethanol and silicone oil or alkyl benzene was added.
Zen is dissolved in xylene, and the average particle size is approximately 80 μm.
Partially diffused alloyed steel powder for powder metallurgy, or average particle size 23μ
A proper amount of m or less natural graphite was sprayed.

【0112】得られた各粉末それぞれを高速ミキサーで
攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合した後、
溶媒を真空乾燥機にて除去し、さらに前記シラン、シラ
ザンまたはカップリング剤を噴霧したものは、約100 ℃
で1時間加熱した。以上の処理を予備処理A2と記す。
予備処理A2で添加した表面処理剤の種類および添加量
を表10に示す。
Each of the obtained powders was mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm,
The solvent was removed by a vacuum dryer, and the silane, silazane or coupling agent was sprayed at about 100 ° C.
Heated for 1 hour. The above processing is referred to as preliminary processing A2.
Table 10 shows the types and the amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment A2.

【0113】表10中の表面処理剤の欄に記載した記号の
内容は、表14に示す通りである。予備処理A2を施し
た、あるいは予備処理A2を施さない平均粒径約80μm
の粉末冶金用合金鋼粉と、予備処理A2を施した、ある
いは予備処理A2を施さない平均粒径23μm 以下の天然
黒鉛を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.1 重
量%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%、お
よび、さらに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラス
トマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物のいずれかを
0.1 重量%添加し、混合しながら160 ℃で加熱し、さら
に混合しながら85℃以下に冷却した。
The contents of the symbols described in the surface treatment agent column in Table 10 are as shown in Table 14. Average particle size of about 80μm with or without pretreatment A2
Alloy steel powder for powder metallurgy and natural graphite with an average particle size of 23 μm or less, which is pretreated A2 or not pretreated A2, are mixed, and ethylene stearate monoamide 0.1 wt% and ethylene stearate bisamide 0.2 wt% are mixed. , And, in addition, either a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure.
0.1 wt.

【0114】添加した潤滑剤(熱可塑性樹脂または熱可
塑性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物)
の種類および添加量を表10に示す。表10中の潤滑剤の欄
に記載した記号の内容は表15に示す通りである。次に、
得られた粉末混合物に対し、ステアリン酸リチウムまた
はヒドロキシステアリン酸リチウムまたはラウリン酸カ
ルシウムのうち少なくとも1種を合計量で0.2 重量%を
添加し、均一に攪拌混合後、混合機から排出した(発明
例49〜52)。
Lubricants added (thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or compound having layered crystal structure)
Table 10 shows the types and addition amounts. The contents of the symbols shown in the lubricant column in Table 10 are as shown in Table 15. next,
To the obtained powder mixture, at least one of lithium stearate, lithium hydroxystearate, and calcium laurate was added in a total amount of 0.2% by weight, uniformly mixed by stirring, and then discharged from the mixer (Invention Example 49). ~ 52).

【0115】次に、得られた粉末混合物 100gを、20〜
140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5mmΦのオ
リフィスから排出し、排出終了までの時間を測定し、実
施例1と同様に流動性を調べた。さらに、上記の流動性
の調査と並行して、上記の混合機から排出した粉末混合
物を、150 ℃に加熱しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11
mmΦのタブレットに成形し、成形時の抜出力と圧粉体密
度を測定した。
Next, 100 g of the obtained powder mixture was added to 20-
After heating to a predetermined temperature of 140 ° C., the liquid was discharged from an orifice having a discharge hole diameter of 5 mmΦ, the time until the completion of discharge was measured, and the fluidity was examined as in Example 1. Further, in parallel with the above fluidity investigation, the powder mixture discharged from the above mixer was heated to 150 ° C. and at a molding pressure of 7 ton / cm 2
It was molded into a tablet of mmΦ, and the ejection force and green compact density during molding were measured.

【0116】実験結果を表10に示す。表7、表10に示す
比較例6と発明例49〜52の比較で明らかなように、表面
処理剤による処理を施した場合、混合粉の各温度での流
動性が格段に改良されている。また、比較例6と発明例
49〜52の比較で明らかなように、熱可塑性樹脂または熱
可塑性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物
を添加し、かつ表面処理剤による処理を施した場合、圧
粉体密度が向上し、かつ抜出力が低減されて、成形性が
改善されている。
The experimental results are shown in Table 10. As is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Inventive Examples 49 to 52 shown in Tables 7 and 10, the fluidity at each temperature of the mixed powder is remarkably improved when the treatment with the surface treatment agent is performed. . Comparative Example 6 and invention example
As is clear from the comparison of 49 to 52, when a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure is added and subjected to a treatment with a surface treatment agent, the green compact density is improved, and The ejection force is reduced and the moldability is improved.

【0117】[0117]

【表12】 [Table 12]

【0118】〔実施例11〕 平均粒径約80μm の粉末冶金用部分拡散合金化鋼粉、平
均粒径23μm 以下の天然黒鉛を混合し、各種オルガノア
ルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタネー
ト系あるいはフッ素系カップリング剤またはシリコーン
オイルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧した。
Example 11 Partial diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less are mixed, and various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate-based or fluorine-based cups are mixed. A proper amount of ring agent or silicone oil or alkylbenzene was sprayed.

【0119】得られた各粉末混合物それぞれを高速ミキ
サーで攪拌翼回転数:1000rpm の条件下、1分間混合し
た後、エチレンステアリン酸モノアミドを0.2 重量%、
エチレンステアリン酸ビスアミドを0.2 重量%添加し、
混合しながら160 ℃で加熱し、さらに混合しながら85℃
以下に冷却した。以上の処理を予備処理B2と記す。
Each of the obtained powder mixtures was mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm, and ethylene stearic acid monoamide was added in an amount of 0.2% by weight.
Add 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide,
Heat at 160 ° C with mixing, 85 ° C with further mixing
Cooled to: The above process is referred to as a preliminary process B2.

【0120】予備処理B2で添加した表面処理剤の種類
および添加量を表11に示す。表11中の表面処理剤の欄に
記載した記号の内容は表14に示す通りである。次に、得
られた粉末混合物に対し、ステアリン酸リチウム0.1 重
量%、および、さらに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑
性エラストマーまたは層状の結晶構造を持つ化合物のい
ずれか少なくとも1種である潤滑剤を合計量で0.2 重量
%添加し、均一に攪拌混合後、混合機から排出した(発
明例53〜56)。
Table 11 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment B2. The contents of the symbols described in the surface treatment agent column in Table 11 are as shown in Table 14. Next, to the obtained powder mixture, 0.1% by weight of lithium stearate and, in addition, a lubricant which is at least one of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure is added in total. The amount was 0.2% by weight, and the mixture was uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Examples 53 to 56).

【0121】添加した潤滑剤の種類および添加量を表11
に示す。表11中の潤滑剤の欄に記載した記号の内容は表
15に示す通りである。次に、得られた粉末混合物 100g
を、20〜140 ℃の所定温度に加熱した後、排出孔径5mm
Φのオリフィスから排出し、排出終了までの時間を測定
し、実施例1と同様に流動性を調べた。
Table 11 shows the type of lubricant added and the amount added.
Shown in. The contents of the symbols described in the lubricant column in Table 11 are shown in the table.
As shown in 15. Then 100 g of the obtained powder mixture
After heating to a specified temperature of 20 to 140 ° C, the discharge hole diameter is 5 mm.
The liquid was discharged from the orifice of Φ, the time until the discharge was completed was measured, and the fluidity was examined in the same manner as in Example 1.

【0122】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表11に示す。表7、表11に示す比較例6と発明例
53〜56の比較で明らかなように、表面処理剤による処理
を施した場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良
されている。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 11. Comparative Example 6 and invention examples shown in Table 7 and Table 11
As is clear from the comparison of 53 to 56, the fluidity of the mixed powder at each temperature is remarkably improved when the surface treatment agent is applied.

【0123】また、比較例6と発明例53〜56の比較で明
らかなように、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマ
ーまたは層状の結晶構造を持つ化合物を添加し、かつ表
面処理剤による処理を施した場合、圧粉体密度が向上
し、かつ抜出力が低減されて、成形性が改善されてい
る。
As is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Invention Examples 53 to 56, a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure was added, and a treatment with a surface treating agent was carried out. In this case, the green compact density is improved, the ejection force is reduced, and the moldability is improved.

【0124】[0124]

【表13】 [Table 13]

【0125】〔実施例12〕平均粒径約80μm の粉末冶
金用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μm 以下の天然黒
鉛を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量
%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%を添加
し、混合しながら160 ℃で加熱したのち、約110 ℃に冷
却した。
Example 12 A partially diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less are mixed, and 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide are mixed. %, Added and heated at 160 ° C. with mixing, then cooled to about 110 ° C.

【0126】得られた粉末混合物に、さらに各種オルガ
ノアルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタ
ネート系あるいはフッ素系カップリング剤またはシリコ
ーンオイルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧した。上
記した各種表面処理剤が被覆された各粉末混合物それぞ
れを、高速ミキサーで攪拌翼回転数:1000rpm の条件
下、1分間混合した後、85℃以下に冷却した。
To the obtained powder mixture, various kinds of organoalkoxysilane, organosilazane, titanate-based or fluorine-based coupling agent, silicone oil or alkylbenzene was further sprayed. The respective powder mixtures coated with the various surface treatment agents described above were mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm, and then cooled to 85 ° C or lower.

【0127】以上の処理を予備処理C2と記す。予備処
理C2で添加した表面処理剤の種類および添加量を表12
に示す。表12中の表面処理剤の欄に記載した記号の内容
は、表14に示す通りである。次に、得られた粉末混合物
に対し、ステアリン酸リチウム0.1 重量%、および、さ
らに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーま
たは層状の結晶構造を持つ化合物のいずれか少なくとも
1種である潤滑剤を合計量で0.2 重量%添加し、均一に
攪拌混合後、混合機から排出した(発明例57〜59)。
The above processing is referred to as preliminary processing C2. Table 12 shows the types and amounts of the surface treatment agents added in the pretreatment C2.
Shown in. The contents of the symbols described in the surface treatment agent column in Table 12 are as shown in Table 14. Next, to the obtained powder mixture, 0.1% by weight of lithium stearate and, in addition, a lubricant which is at least one of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure is added in total. In an amount of 0.2% by weight, the mixture was uniformly stirred and mixed, and then discharged from the mixer (Invention Examples 57 to 59).

【0128】添加した潤滑剤の種類および添加量を表12
に示す。表12中の潤滑剤の欄に記載した記号の内容は表
15に示す通りである。次に、得られた粉末混合物 100g
を、20〜140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5
mmΦのオリフィスから排出し、排出終了までの時間を測
定し、実施例1と同様に流動性を調べた。
Table 12 shows the type and amount of the lubricant added.
Shown in. The contents of the symbols in the lubricant column in Table 12 are shown in the table.
As shown in 15. Then 100 g of the obtained powder mixture
After heating to a specified temperature of 20 to 140 ℃, the discharge hole diameter 5
The liquid was discharged from the orifice of mmΦ, the time until the discharge was completed was measured, and the fluidity was examined in the same manner as in Example 1.

【0129】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表12に示す。表7、表12に示す比較例6と発明例
57〜59の比較で明らかなように、表面処理剤による処理
を施した場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良
されている。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 12. Comparative Example 6 and invention example shown in Table 7 and Table 12
As is clear from the comparison of 57 to 59, when the treatment with the surface treatment agent is performed, the fluidity of the mixed powder at each temperature is significantly improved.

【0130】また、比較例6と発明例57〜59の比較で明
らかなように、表面処理剤による処理を施した場合、圧
粉体密度が向上し、かつ抜出力が低減されて、成形性が
改善されている。
Further, as is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Invention Examples 57 to 59, when the treatment with the surface treatment agent is carried out, the green compact density is improved and the ejection force is reduced, resulting in moldability. Has been improved.

【0131】[0131]

【表14】 [Table 14]

【0132】〔実施例13〕平均粒径約80μm の粉末冶
金用部分拡散合金化鋼粉、平均粒径23μm 以下の天然黒
鉛を混合し、エチレンステアリン酸モノアミド0.2 重量
%、エチレンステアリン酸ビスアミド0.2 重量%を添加
し、混合しながら160 ℃で加熱したのち、約110 ℃に冷
却した。
Example 13 A partially diffusion alloyed steel powder for powder metallurgy having an average particle size of about 80 μm and natural graphite having an average particle size of 23 μm or less were mixed, and 0.2% by weight of ethylene stearic acid monoamide and 0.2% by weight of ethylene stearic acid bisamide were mixed. %, Added and heated at 160 ° C. with mixing, then cooled to about 110 ° C.

【0133】得られた粉末混合物に、さらに各種オルガ
ノアルコキシシランまたはオルガノシラザンまたはチタ
ネート系あるいはフッ素系カップリング剤またはシリコ
ーンオイルまたはアルキルベンゼンを適量噴霧した。上
記した各種表面処理剤が被覆された各粉末混合物それぞ
れを、高速ミキサーで攪拌翼回転数:1000rpm の条件
下、1分間混合した後、85℃以下に冷却した。
The powder mixture thus obtained was further sprayed with a suitable amount of various organoalkoxysilanes, organosilazanes, titanate or fluorine coupling agents, silicone oil or alkylbenzene . The respective powder mixtures coated with the various surface treatment agents described above were mixed with a high-speed mixer for 1 minute under the condition of stirring blade rotation speed: 1000 rpm, and then cooled to 85 ° C or lower.

【0134】以上の処理を予備処理C2と記す。予備処
理C2で添加した表面処理剤の種類および添加量を表13
に示す。表13中の表面処理剤の欄に記載した記号の内容
は、表14に示す通りである。次に、得られた粉末混合物
に対し、ステアリン酸リチウム0.1 重量%、および、さ
らに加えて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーま
たは層状の結晶構造を持つ化合物のいずれか少なくとも
1種である潤滑剤を合計量で0.2 重量%添加し、均一に
攪拌混合後、混合機から排出した(発明例60〜63)。
The above processing is referred to as preliminary processing C2. Table 13 shows the type and amount of the surface treatment agent added in the pretreatment C2.
Shown in. The contents of the symbols described in the column of surface treatment agent in Table 13 are as shown in Table 14. Next, to the obtained powder mixture, 0.1% by weight of lithium stearate and, in addition, a lubricant which is at least one of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer or a compound having a layered crystal structure is added in total. The amount was 0.2% by weight, and the mixture was stirred and mixed uniformly, and then discharged from the mixer (Invention Examples 60 to 63).

【0135】添加した潤滑剤の種類および添加量を表13
に示す。表13中の潤滑剤の欄に記載した記号の内容は表
15に示す通りである。次に、得られた粉末混合物 100g
を、20〜140 ℃の所定の温度に加熱した後、排出孔径5
mmΦのオリフィスから排出し、排出終了までの時間を測
定し、実施例1と同様に流動性を調べた。
Table 13 shows the type and amount of the lubricant added.
Shown in. The contents of the symbols described in the lubricant column in Table 13 are shown in the table.
As shown in 15. Then 100 g of the obtained powder mixture
After heating to a specified temperature of 20 to 140 ℃, the discharge hole diameter 5
The liquid was discharged from the orifice of mmΦ, the time until the discharge was completed was measured, and the fluidity was examined in the same manner as in Example 1.

【0136】さらに、上記の流動性の調査と並行して、
上記の混合機から排出した粉末混合物を、150 ℃に加熱
しつつ、7ton/cm2 の成形圧力で11mmΦのタブレットに
成形し、成形時の抜出力と圧粉体密度を測定した。実験
結果を表13に示す。表7、表13に示す比較例6と発明例
60〜63の比較で明らかなように、表面処理剤による処理
を施した場合、混合粉の各温度での流動性が格段に改良
されている。
Further, in parallel with the above liquidity survey,
The powder mixture discharged from the above mixer was molded into a tablet of 11 mmΦ with a molding pressure of 7 ton / cm 2 while heating at 150 ° C., and the ejection force and the green compact density during molding were measured. The experimental results are shown in Table 13. Comparative Example 6 and invention examples shown in Tables 7 and 13
As is clear from the comparison of 60 to 63, when the treatment with the surface treatment agent is performed, the fluidity of the mixed powder at each temperature is significantly improved.

【0137】また、比較例6と発明例60〜63の比較で明
らかなように、表面処理剤による処理のみを施した場合
にも、圧粉体密度が向上し、かつ抜出力が低減されて、
成形性が改善されている。
Further, as is clear from the comparison between Comparative Example 6 and Invention Examples 60 to 63, even when only the treatment with the surface treatment agent is applied, the green compact density is improved and the ejection force is reduced. ,
Moldability is improved.

【0138】[0138]

【表15】 [Table 15]

【0139】[0139]

【表16】 [Table 16]

【0140】[0140]

【表17】 [Table 17]

【0141】[0141]

【発明の効果】本発明によれば、常温のみならず温間に
おいても優れた流動性が得られる粉末冶金用鉄基粉末混
合物を提供することが可能となった。さらに本発明によ
れば、優れた流動性を有すると共に、常温および温間に
おいて、成形時の抜出力が低減され、成形性が改善され
た粉末冶金用鉄基粉末混合物を提供することが可能とな
った。
According to the present invention, it has become possible to provide an iron-based powder mixture for powder metallurgy which can obtain excellent fluidity not only at room temperature but also at room temperature. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an iron-based powder mixture for powder metallurgy, which has excellent fluidity, has reduced ejection force at the time of molding at room temperature and warm temperature, and has improved moldability. became.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−148505(JP,A) 特開 平5−117703(JP,A) 特開 平3−162502(JP,A) 特開 平6−145701(JP,A) 特開 平2−47201(JP,A) 特開 昭62−282418(JP,A) 特開 昭59−47301(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22F 1/00 - 1/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-5-148505 (JP, A) JP-A-5-117703 (JP, A) JP-A-3-162502 (JP, A) JP-A-6- 145701 (JP, A) JP-A-2-47201 (JP, A) JP-A-62-182418 (JP, A) JP-A-59-47301 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B22F 1/00-1/02

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鉄基粉末と潤滑剤と合金用粉末を含む鉄
基粉末混合物において、前記鉄基粉末、潤滑剤および合
金用粉末から選ばれる1種以上が、オルガノアルコキシ
シラン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、チタネ
ート系カップリング剤、フッ素系カップリング剤および
アルキルベンゼンから選ばれる1種以上である表面処理
剤によって被覆された粉末であることを特徴とする流動
性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物。
1. In an iron-based powder mixture containing an iron-based powder, a lubricant and an alloying powder, at least one selected from the iron-based powder, the lubricant and the alloying powder is an organoalkoxy.
Silane, organosilazane, silicone oil, titanium
-Based coupling agents, fluorine-based coupling agents and
An iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability, which is a powder coated with one or more surface-treating agents selected from alkylbenzenes .
【請求項2】 前記オルガノアルコキシシランが置換ま
たは非置換の有機基を有する請求項記載の流動性およ
び成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物。
Wherein said organoalkoxysilane claim 1 for powder metallurgy iron-based powder mixture having excellent flowability and moldability according with substituted or unsubstituted organic group.
【請求項3】 前記有機基の置換基が、アクリル基また
はエポキシ基またはアミノ基であるオルガノアルコキシ
シランの内から選ばれる1種以上である請求項記載の
流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合
物。
3. The powder having excellent fluidity and moldability according to claim 2, wherein the substituent of the organic group is at least one selected from organoalkoxysilanes which are an acrylic group, an epoxy group or an amino group. Iron-based powder mixture for metallurgy.
【請求項4】 前記潤滑剤が、脂肪酸アミドまたは脂肪
酸アミドおよび金属石鹸である請求項1〜いずれかに
記載の流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末
混合物。
Wherein said lubricant is a fatty acid amine Toori other fat
An acid amide and metal soap claims 1-3 for powder metallurgy iron-based powder mixture having excellent flowability and moldability of any one.
【請求項5】 前記潤滑剤が、さらに加えて、層状の結
晶構造を有する無機化合物、層状の結晶構造を有する有
機化合物、熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマーか
ら選ばれる1種以上を含む請求項記載の流動性および
成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物。
Wherein said lubricant, in addition, inorganic compounds having a layered crystal structure, according to claim 4 comprising an organic compound having a layered crystal structure, at least one selected from thermoplastic resins and thermoplastic elastomers An iron-based powder mixture for powder metallurgy, which has excellent fluidity and moldability as described above.
【請求項6】 前記脂肪酸アミドが、脂肪酸モノアミド
および脂肪酸ビスアミドから選ばれる1種以上である請
求項または記載の流動性および成形性に優れた粉末
冶金用鉄基粉末混合物。
Wherein said fatty acid amide is a fatty acid monoamide and powder metallurgical iron-based powder mixture having excellent flowability and moldability of claim 4 or 5, wherein at least one selected from fatty acid bisamides.
【請求項7】 前記層状の結晶構造を有する無機化合物
が、黒鉛、フッ化炭素およびMoS2から選ばれる1種以上
である請求項記載の流動性および成形性に優れた粉末
冶金用鉄基粉末混合物。
7. The iron base for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability according to claim 5, wherein the inorganic compound having a layered crystal structure is at least one selected from graphite, fluorocarbon and MoS 2. Powder mixture.
【請求項8】 前記層状の結晶構造を有する有機化合物
が、メラミン−シアヌル酸付加化合物および/またはN
−アルキルアスパラギン酸−β−アルキルエステルであ
る請求項記載の流動性および成形性に優れた粉末冶金
用鉄基粉末混合物。
8. The melamine-cyanuric acid addition compound and / or N is an organic compound having a layered crystal structure.
An iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability according to claim 5, which is -alkyl aspartic acid-β-alkyl ester.
【請求項9】 前記熱可塑性樹脂が、粒径が30μm 以下
の粉末状のポリスチレン、ナイロン、ポリエチレンおよ
びフッ素樹脂から選ばれる1種以上である請求項記載
の流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合
物。
9. The powder having excellent fluidity and moldability according to claim 5, wherein the thermoplastic resin is at least one selected from powdery polystyrene, nylon, polyethylene and fluororesin having a particle size of 30 μm or less. Iron-based powder mixture for metallurgy.
【請求項10】 前記熱可塑性エラストマーが、粒径が
30μm 以下の粉末状の熱可塑性エラストマーである請求
記載の流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基
粉末混合物。
10. The thermoplastic elastomer has a particle size of
An iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability according to claim 5, which is a powdered thermoplastic elastomer having a particle size of 30 µm or less.
【請求項11】 前記熱可塑性エラストマーが、スチレ
ン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラ
ストマー、アミド系熱可塑性エラストマーおよびシリコ
ーン系熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上であ
る請求項または請求項10に記載の流動性および成形性
に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物。
11. The thermoplastic elastomer according to claim 5 or 10 , wherein the thermoplastic elastomer is at least one selected from a styrene thermoplastic elastomer, an olefin thermoplastic elastomer, an amide thermoplastic elastomer, and a silicone thermoplastic elastomer. An iron-based powder mixture for powder metallurgy, which has excellent fluidity and moldability as described above.
【請求項12】 鉄基粉末と潤滑剤と合金用粉末を含む
鉄基粉末混合物において、前記鉄基粉末、潤滑剤および
合金用粉末から選ばれる1種以上が、オルガノアルコキ
シシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、チタ
ネート系カップリング剤、フッ素系カップリング剤およ
びアルキルベンゼンから選ばれる1種以上である表面処
理剤によって被覆され、前記合金用粉末として少なくと
も黒鉛粉末を、前記潤滑剤として少なくとも金属石鹸お
よび脂肪酸アミドを含み、黒鉛粉末の含有率が0.05〜1
wt%、脂肪酸アミドの含有率が0.01〜1.0wt %、金属石
鹸の含有率が0.01〜1.0wt %であることを特徴とする流
動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物。
12. An iron-based powder mixture containing an iron-based powder, a lubricant and an alloying powder, wherein at least one selected from the iron-based powder, the lubricant and the alloying powder is an organoalkoxy compound.
Sisilane, organosilazane, silicone oil, titanium
Nate coupling agents, fluorine coupling agents and
And at least one surface treatment agent selected from alkylbenzene , the alloy powder contains at least graphite powder, the lubricant contains at least metal soap and fatty acid amide, and the graphite powder content is 0.05 to 1
An iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability, characterized in that the content of wt%, the content of fatty acid amide is 0.01 to 1.0% by weight, and the content of metal soap is 0.01 to 1.0% by weight.
【請求項13】 少なくともいずれかが、オルガノアル
コキシシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、
チタネート系カップリング剤、フッ素系カップリング剤
およびアルキルベンゼンから選ばれる1種以上である
面処理剤で被覆された鉄基粉末および合金用粉末に、脂
肪酸、脂肪酸アミド、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラスト
マー、層状の結晶構造を有する無機化合物および層状の
結晶構造を有する有機化合物である潤滑剤の中から選ば
れる1種以上あるいはさらに金属石鹸を加えて1次混合
する工程、該1次混合後の混合物を前記した潤滑剤の内
少なくとも1種の潤滑剤の融点以上に加熱しつつ攪拌
し、該潤滑剤を溶融させる工程、該溶融工程後に得られ
た混合物を混合しながら冷却し、前記鉄基粉末の表面に
前記潤滑剤によって前記合金用粉末を固着させる工程、
該工程において得られた合金用粉末が固着された鉄基粉
末を含有する混合物に、さらに、金属石鹸、熱可塑性樹
脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラストマー、層状の結晶
構造を有する無機化合物粉末および層状の結晶構造を有
する有機化合物粉末の中から選ばれる1種以上を加えて
2次混合する工程とからなることを特徴とする流動性お
よび成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物の製造方
法。
13. At least one of them is an organoal.
Coxisilane, organosilazane, silicone oil,
Titanate coupling agent, Fluorine coupling agent
And an iron-based powder and an alloy powder coated with one or more surface-treating agents selected from alkylbenzene and fatty acid, fatty acid amide , thermoplastic resin, thermoplastic elastomer, and layered crystal structure. A step of adding one or more kinds selected from an inorganic compound and a lubricant which is an organic compound having a layered crystal structure or further adding a metal soap to carry out a primary mixing, and the mixture after the primary mixing among the above-mentioned lubricants A step of stirring while heating at least the melting point of at least one lubricant, melting the lubricant, cooling the mixture obtained after the melting step while mixing, and applying the lubricant to the surface of the iron-based powder by the lubricant. Fixing the alloy powder,
In the mixture containing the iron-based powder to which the alloying powder obtained in the step is fixed, metal soap, thermoplastic resin, fatty acid amide, thermoplastic elastomer, inorganic compound powder having a layered crystal structure and layered A method for producing an iron-based powder mixture for powder metallurgy having excellent fluidity and moldability, comprising the step of adding at least one selected from organic compound powders having a crystal structure and secondary mixing.
【請求項14】 少なくともいずれかが、オルガノアル
コキシシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイル、
チタネート系カップリング剤、フッ素系カップリング剤
およびアルキルベンゼンから選ばれる1種以上である
面処理剤で被覆された鉄基粉末および合金用粉末に、
(1) 脂肪酸アミドおよび(2) 該脂肪酸アミドよりも融点
の高い、金属石鹸、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ
ー、層状の結晶構造を有する無機化合物および層状の結
晶構造を有する有機化合物である潤滑剤の中から選ばれ
る1種以上を加えて1次混合する工程、該1次混合工程
で得られた混合物を前記脂肪酸アミドの融点以上に加熱
しつつ攪拌し、前記脂肪酸アミドを溶融させる工程、該
溶融工程後に得られた混合物を混合しながら冷却し、前
記鉄基粉末の表面に前記潤滑剤によって前記合金用粉末
を固着させる工程、該工程において得られた合金用粉末
が固着された鉄基粉末を含有する混合物に、さらに、金
属石鹸、熱可塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラス
トマー、層状の結晶構造を有する無機化合物粉末および
層状の結晶構造を有する有機化合物粉末の中から選ばれ
る少なくとも1種を加えて2次混合する工程とからなる
ことを特徴とする流動性および成形性に優れた粉末冶金
用鉄基粉末混合物の製造方法。
14. At least one of them is an organoal.
Coxisilane, organosilazane, silicone oil,
Titanate coupling agent, Fluorine coupling agent
And an iron-based powder and an alloy powder coated with one or more surface-treating agents selected from alkylbenzene ,
(1) Fatty acid amide and (2) Lubricants which are metal soaps, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, inorganic compounds having a layered crystal structure and organic compounds having a layered crystal structure, which have a higher melting point than the fatty acid amide. A step of adding one or more kinds selected from among the above to perform primary mixing, a step of stirring the mixture obtained in the primary mixing step while heating the mixture above the melting point of the fatty acid amide to melt the fatty acid amide, Cooling while mixing the mixture obtained after the melting step, the step of fixing the alloying powder to the surface of the iron-based powder by the lubricant, the iron-based powder to which the alloying powder obtained in the step is fixed In addition to the mixture containing, a metal soap, a thermoplastic resin, a fatty acid amide, a thermoplastic elastomer, an inorganic compound powder having a layered crystal structure and a layered crystal structure. Method for producing an organic compound at least one kind of added iron-based powder mixture for superior powder metallurgy flowability and moldability, characterized by comprising the step of mixing the secondary selected from among powders that.
【請求項15】 鉄基粉末および合金用粉末に、脂肪
酸、脂肪酸アミド、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ
ー、層状の結晶構造を有する無機化合物および層状の結
晶構造を有する有機化合物である潤滑剤の中から選ばれ
る1種以上あるいはさらに金属石鹸を加えて1次混合す
る工程、該1次混合工程で得られた混合物を前記した潤
滑剤の内の少なくとも1種の潤滑剤の融点以上に加熱し
つつ攪拌して、該潤滑剤を溶融させる工程、該溶融工程
で得られた混合物を混合しながら冷却し、冷却過程の10
0 〜140 ℃の温度域で、オルガノアルコキシシラン、オ
ルガノシラザン、シリコーンオイル、チタネート系カッ
プリング剤、フッ素系カップ リング剤およびアルキルベ
ンゼンから選ばれる1種以上である表面処理剤を添加混
合する工程、該工程で表面処理剤が添加混合された混合
物に、さらに、金属石鹸、熱可塑性樹脂、脂肪酸アミ
ド、熱可塑性エラストマー、層状の結晶構造を有する無
機化合物粉末および層状の結晶構造を有する有機化合物
粉末の中から選ばれる1種以上を加えて2次混合する工
程とからなることを特徴とする流動性および成形性に優
れた粉末冶金用鉄基粉末混合物の製造方法。
15. Among iron-based powders and alloy powders, fatty acids, fatty acid amides , thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, inorganic compounds having a layered crystal structure and lubricants which are organic compounds having a layered crystal structure A step of adding at least one metal soap selected from the following or further adding a metal soap and performing primary mixing, while heating the mixture obtained in the primary mixing step to the melting point of at least one of the above-mentioned lubricants Stirring and melting the lubricant; cooling the mixture obtained in the melting step while mixing;
In the temperature range of 0 to 140 ℃, organoalkoxysilane,
Luganosilazane, silicone oil, titanate cup
Pulling agents, fluorine coupling agents and alkyl
A step of adding and mixing one or more surface-treating agents selected from the group consisting of a metal soap, a thermoplastic resin, a fatty acid amide, a thermoplastic elastomer, and a layered layer. A powder excellent in fluidity and moldability, which comprises a step of adding at least one selected from an inorganic compound powder having a crystal structure and an organic compound powder having a layered crystal structure, and performing secondary mixing. A method for producing an iron-based powder mixture for metallurgy.
【請求項16】 鉄基粉末および合金用粉末に、(1) 脂
肪酸アミドおよび(2)該脂肪酸アミドよりも融点の高
い、金属石鹸、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、
層状の結晶構造を有する無機化合物および層状の結晶構
造を有する有機化合物である潤滑剤の中から選ばれる1
種以上を加えて1次混合する工程、該1次混合工程で得
られた混合物を前記脂肪酸アミドの融点以上に加熱しつ
つ攪拌し、前記脂肪酸アミドを溶融させる工程、次いで
冷却して冷却過程の100 〜140 ℃の温度域で、オルガノ
アルコキシシラン、オルガノシラザン、シリコーンオイ
ル、チタネート系カップリング剤、フッ素系カップリン
グ剤およびアルキルベンゼンから選ばれる1種以上であ
表面処理剤を添加混合する工程、該工程で得られた表
面処理剤が添加された混合物に、さらに、金属石鹸、熱
可塑性樹脂、脂肪酸アミド、熱可塑性エラストマー、層
状の結晶構造を有する無機化合物粉末および層状の結晶
構造を有する有機化合物粉末の中から選ばれる1種以上
を加えて2次混合する工程とからなることを特徴とする
流動性および成形性に優れた粉末冶金用鉄基粉末混合物
の製造方法。
16. An iron-based powder and a powder for alloys are added to (1) a fatty acid amide and (2) a metal soap, a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer having a melting point higher than that of the fatty acid amide,
1 selected from an inorganic compound having a layered crystal structure and a lubricant that is an organic compound having a layered crystal structure
A step of adding at least one species and performing primary mixing; a step of stirring the mixture obtained in the primary mixing step at a temperature equal to or higher than the melting point of the fatty acid amide to melt the fatty acid amide; Organo in the temperature range of 100 to 140 ° C
Alkoxysilane, organosilazane, silicone oil
, Titanate coupling agent, fluorine coupling
At least one selected from the group
That mixing added surface treatment agent, to the mixture surface treatment agent obtained was added in about該工, further inorganic compounds having metallic soap, thermoplastic resin, fatty acid amides, thermoplastic elastomers, a layered crystal structure A powder and an iron-based powder mixture for powder metallurgy excellent in fluidity and moldability, which comprises a step of adding at least one selected from powders and organic compound powders having a layered crystal structure and secondary mixing Manufacturing method.
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