JPH0210201B2 - - Google Patents

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JPH0210201B2
JPH0210201B2 JP56031901A JP3190181A JPH0210201B2 JP H0210201 B2 JPH0210201 B2 JP H0210201B2 JP 56031901 A JP56031901 A JP 56031901A JP 3190181 A JP3190181 A JP 3190181A JP H0210201 B2 JPH0210201 B2 JP H0210201B2
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JP
Japan
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powder
iron
mixture
powders
binder
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Furederitsuku Ibaaru Engusutoroomu Urufu
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Hoganas AB
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/148—Agglomerating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12181—Composite powder [e.g., coated, etc.]

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は特定の結合剤を添加して鉄を主体とす
る均一な粉末混合物のダスチング及び偏析を防止
する方法に関する。今や本発明によつて、混合物
の独特の物理特性を低下させることなく、ダスチ
ング及び偏析の危険のほとんどない、鉄又は鋼の
粉末と合金にする粉末との機械的混合物を製造す
ることができる。 種々のタイプの成分の粉末や金製造では、普通
の鉄又は鋼の粉末を使用する場合に得ることので
きない機械的特性を得るために、銅又はニツケル
のような一種類又はそれ以上の合金にする元素を
添加した鉄又は鋼の粉末を使用することがよくあ
る。 現今では、このための粉末は一般に二種類の方
法で、すなわち、粉末混合物としてか、あるいは
前もつて完全に合金にした粉末として製造する。
粉末混合物は、鉄又は鋼の粉末を、元素の形態か
あるいは親合金として、一種類又はもつと多くの
所望の合金にする元素を含有する粉末と混合して
製造する。前もつて完全に合金にしてある鋼の粉
末は、例えば所望の合金にする元素を含有する鋼
融成物を微粉砕して粉末にすることによつて製造
する。 粉末混合物の欠点は、このような粉末は多くの
場合、大きさ、形状及び密度がかなり異なり、且
つ相互に機械的な結合をしない粒子から成つてい
るということと関係があり、特に合金にする元素
が微小粒子の形態で存在する場合にダスチングす
る傾向があることである。更に、このような粉末
混合物は、輸送又は処理中に偏析しやすく、この
偏析のために粉末で製造したままの圧縮体の組成
が変化し、従つて、焼結操作中の寸法の変化を多
様にし、且つ焼結した製品の機械的特性を変化さ
せることになる。 あらかじめ完全に合金にしてある粉末の場合に
は、どの粉末粒子も同一組成であり、合金にする
小粒度の粉末が含まれていないので、ダスチング
の危険も減少するし偏析の危険もない。しかしな
がら、あらかじめ合金にしてある粉末には別の大
きな欠点がある、すなわち、圧縮率の低いことで
あり、これは合金にする元素が各粉末粒子で受け
ている固溶体硬化作用の結果である。高度の機械
特性を得るために、密度の高いことが必要条件で
ある場合には、圧縮率の高いことが不可欠な要素
である。 他方では、粉末混合物の圧縮率はその中に含ま
れている鉄粉末の圧縮率と本質的に同一である。
この事実、並びに合金にする組成物についての可
とう性の故に、粉末混合物は合金低焼結鋼を製造
するときに、最も普通に使用される原料になつ
た。このような粉末混合物では、普通の鉄粉末を
主体粉末として使用する。 スエーデン国特許出願第7612217−５号明細書
では、ダスチング及び偏析の危険が少なく、しか
も粉末特性を維持している、銅を含有する鉄粉末
を製造する方法を開示している。この方法によれ
ば、鉄及び銅の粉末混合物を焼きなまし処理して
粉末を製造するが、この処理では鉄と銅との間で
いわゆる部分拡散合金ができる。 例えば、リン鉄粉末形態のリン及びグラフアイ
ト粉末形態の炭素のような、合金にするある種の
元素では、圧縮率を低下させないで、鉄又は鋼の
粉末とで十分拡散合金にすることができないの
で、これらの合金にする元素を使用する混合物
は、ダスチング及び偏析を起しやすいという危険
がある。 それ故、本発明の目的はダスチング及び偏析の
危険が非常に少なく、しかも粉末の物理特性を維
持している鉄粉末を主体とする粉末混合物を提供
することである。 本発明によれば、機械混合の操作中に結合剤を
添加して、合金にする非常に微細な粒子を、これ
よりも粗大な鉄又は鋼の粒子に付着させることに
よつて、上記の目的を達成する。 本発明によつて、接着性又は油脂特性があり、
且つ常温では蒸発あるいは化学的経時変化をしな
い特性のある結合剤を使用することを提案する。
この特性のある結合剤は、粉末混合物を取り扱う
場合に現われる虞のある内力に耐えうることが立
証された。しかしながら、経時硬化した結合剤は
異種の粒子の間の硬すぎ且つもろすぎる橋かけの
原因になり、これは内力に耐えることのできない
ことが立証された。 結合剤を粉末混合物中に均一に分布させるため
には、ぬれ特性の良好な結合剤を使用するのが好
ましい。固体結合剤を使用する場合には、混合操
作後に蒸発する溶剤を用いてこれに固体結合剤を
溶解することができる。別法としては、結合剤が
混合操作中に溶融し、次にこれを液体状態で混合
物中に分布させるような方針で固体結合剤の性質
を選定することができる。 結合剤の溶融は、混合操作中に粒子間の摩擦の
結果として発生する熱の結果であつてもよく、あ
るいは混合機全体を外部の熱源で所望の温度まで
加熱してもよい。 その上、結合剤には、適切な温度で、例えば粉
末混合物で作つた部品の焼結中に、少しも問題を
起さないで焼き払うことのできるような性質がな
ければならない。 結合剤は粉末混合物中で圧密化の後まで活性で
なければならないので、見掛け密度、流速、圧縮
率及びなま強度のような混合物粉末の独特の物理
特性に影響を及ぼすことは許されない。 上記の要望を満たすためには、適切な結合剤を
0.005％から1.0％まで使用できるが、本発明は、
特に0.005％から0.2％までの範囲で添加するので
ある。本節及び下記の「％」は重量百分率であ
る。 本発明で使用される結合剤はポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリビニル
アルコール及びグリセリンであり、例えば分子量
200〜600のポリエチレングリコールや分子量200
〜2000のポリプロピレングリコールが特に好まし
く使用される。 本発明によれば、混合物を相当均質化するため
に、鉄を主体とする粉末を一種類又はもつと多く
の合金にする粉末と数分間混合する。次に、結合
剤0.005％から0.2％までという含有量全部を液体
状態で添加し、且つ均一な混合物を得るのに十分
な時間の間混合操作を行う。所望によつては、最
後に使用するときに器具の中で粉末を圧縮しやす
くするように、混合操作中に滑剤を添加してもよ
い。 下記では、本発明の例を示し、且つこれと関連
して、本発明による粉末で行つた実験と、実験で
得た驚異的な結果とを併せて説明する。 例 １ 下記の組成の三種類の粉末混合物、Ａ、Ｂ及び
Ｃを製造した。 混合物Ａ（比較例１）：粒度が実質的に417μm
（35メツシユ）と147μm（100メツシユ）と
の間の鉄粉末97.0％、リンの含有量が15％
で、最大粒度が44μm（325メツシユ）のリ
ン鉄合金用粉末（合金にする粉末、以下同
じ。）３％。 混合物Ｂ（実施例１）：粒度が実質的に417μm
（35メツシユ）と147μm（100メツシユ）と
の間の鉄粉末96.8％、リンの含有量が15％
で、最大粒度が44μm（325メツシユ）のリ
ン鉄合金用粉末３％、及び平均分子量400
のポリエチレングリコール0.2％。 混合物Ｃ（比較例２）：粒度が実質的に417μm
（35メツシユ）と147μm（100メツシユ）と
の間の鉄粉末96.0％、リンの含有量が15％
で、最大粒度が44μm（325メツシユ）のリ
ン鉄合金用粉末3.0％、及び平均分子量400
のポリエチレングリコール1.0％。 各混合物Ａ、Ｂ及びＣの代表的な試験用の一部
100ｇずつを間〓が44μm（325メツシユ）のふるい
でふるつた。ふるいを通つた粉末の量を測定し
て、下記の結果を得た。
【表】 使用した鉄粉末は粒度が147μm（100メツシユ）
よりも大きく、且つ使用したリン鉄合金用粉末は
最大粒度が44μm（325メツシユ）であつたので、
ふるいの間〓を通過した粉末は単にリン鉄合金用
粉末だけであつた。上記の表で知ることができる
ように、結合剤の添加でリン鉄粒子が鉄粒子に非
常に有効に結合したことになる。 混合物Ａ、Ｂ及びＣを若干の独特の粉末特性に
ついても試験して、下記の結果を得た。
【表】 上記の実験の結果では、粉末特性を低下させる
ことなしに、鉄粉末及びリン鉄合金用粉末を含有
する粉末混合物中でのダスチング及び偏析の危険
を実質的に減じることができることを示してい
る。しかしながら、混合物Ｃのときのように多量
の添加剤を使用する場合には、粉末特性が変化し
て、この粉末は流れないようになる。 例 ２ グラフアイト粉末の形で添加した炭素を含有す
る、鉄を主体とする粉末混合物を製造する場合
に、混合機からあける時にグラフアイト粉末のダ
スチングが起ることは周知である。この作用はあ
ける操作の終りごろに強くなる。この現象で混合
物中の炭素含有量が変化することになる。詳細に
は、混合機をあける過程の終りに出る粉末混合物
中の炭素含有量が増加する。しかしながら、結合
剤を添加することによつて、このダスチング及び
偏析作用を解消することができ、このことを下記
の実験で示す。 銅粉末2.5％、グラフアイ粉末0.6％から成り、
残部は粒度が実質的に147μmよりも小さいスポン
ジ鉄粉である。下記のＤと称する、完全に10トン
の粉末混合物（比較例３）を二重円錐形混合機中
でステアリン酸亜鉛と10分間混合した。次に混合
物をあけて、粉末を各１トンずつ入れるたる10個
に入れた。各たるの上部から試験用の一部１Kgを
取り出し、粉末特性及び炭素含有量について試験
した。炭素含有量の化学分析は、グラフアイトの
量だけを測定するような方法で、すなわち、滑剤
の影響を除去して行つた。 同時に、分析値は混合物Ｄと同一であるが、混
合操作中に平均分子量400のポリエチレングリコ
ール0.02％を混合機中に注入した、下記でＥと称
する、粉末混合物（実施例２）10トンを製造し
た。結合剤を添加した後に、ステアリン酸亜鉛粉
末0.8％を添加して５分間混合した。次に粉末各
１トンを入れるたる10個に粉末混合物をあけ、各
たるの上部から試験用の一部１Kgを取り出した。
混合物Ｄについて説明したのと同一の試験を行つ
て、下記の結果を得た。
【表】 結果から知ることができるように、結合剤を添
加した場合には、粉末混合物はずつと均一性のよ
い炭素含有量になり、しかも独特の粉末特性を維
持していた。 当業者にとつては、このような少量の結合剤の
添加で、グラフアイト粒子を鉄粒子に均一に混合
し、且つ結合させることができることは驚異的
な、しかも予想外の効果である。 本発明の方法によればダスチング及び偏析の危
険の非常に少ない、鉄を主体とする粉末混合物を
製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 鉄又は鋼の粉末と１種以上の合金にする粉末
    との混合物に、液体状態の結合剤として全量に対
    し0.005〜0.2重量％のポリエチレングリコール、
    ポリプロピレングリコール、グリセリン又はポリ
    ビニルアルコールを添加する該混合物のダスチン
    グ及び偏析防止方法。
JP3190181A 1980-03-06 1981-03-05 Steel powder mixture and method Granted JPS56136901A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8001764A SE427434B (sv) 1980-03-06 1980-03-06 Jernbaserad pulverblandning med tillsats mot avblandning och/eller damning

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JPS56136901A JPS56136901A (en) 1981-10-26
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US (1) US4483905B1 (ja)
JP (1) JPS56136901A (ja)
DE (1) DE3106976C3 (ja)
ES (1) ES8205367A1 (ja)
FR (1) FR2477447A1 (ja)
GB (1) GB2071159B (ja)
IT (1) IT1135592B (ja)
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