JPH02156002A - 粉末緻密化法 - Google Patents
粉末緻密化法Info
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- JPH02156002A JPH02156002A JP1275134A JP27513489A JPH02156002A JP H02156002 A JPH02156002 A JP H02156002A JP 1275134 A JP1275134 A JP 1275134A JP 27513489 A JP27513489 A JP 27513489A JP H02156002 A JPH02156002 A JP H02156002A
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Classifications
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
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- C04B35/6325—Organic additives based on organo-metallic compounds
-
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22F2003/023—Lubricant mixed with the metal powder
-
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- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F2003/145—Both compacting and sintering simultaneously by warm compacting, below debindering temperature
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、粉末冶金の一般的分野に関し、特に焼結操作
により得ちれる物品の品質を改良するなめに、焼結操作
に用いられる粉末を予備処理することに関する。
により得ちれる物品の品質を改良するなめに、焼結操作
に用いられる粉末を予備処理することに関する。
よく知られているように、通常の冶金法では、適当に調
製された粉末の形の原料を用い、そのような材料を通常
用いられる種々の方法の一つによって緻密にし、そのよ
うにして得られた生成物を、温度、圧力及び周囲の雰囲
気の組成についての適当な条件を適用して処理し、希望
の物理化学的及び″技術的特性を有する生成物を得てい
る。
製された粉末の形の原料を用い、そのような材料を通常
用いられる種々の方法の一つによって緻密にし、そのよ
うにして得られた生成物を、温度、圧力及び周囲の雰囲
気の組成についての適当な条件を適用して処理し、希望
の物理化学的及び″技術的特性を有する生成物を得てい
る。
得られる最終的特性は成形操作によって得られる緻密化
度に著しく依存することは、当業者によく知られている
。そのため、原料の密度増大を受ける能力を改良するた
め、また、用いられる混合物に成る薬剤を添加すること
により改良するために、多くの処理が工業的方法に導入
されてきた。
度に著しく依存することは、当業者によく知られている
。そのため、原料の密度増大を受ける能力を改良するた
め、また、用いられる混合物に成る薬剤を添加すること
により改良するために、多くの処理が工業的方法に導入
されてきた。
緻密化すべき粉末混合物に、最終的生成物を得るために
は実質的に不必要であるが、希望の緻密化度を与えるの
に必要な力を減少させるように、成る潤滑効果を与える
ことができる成る化合物を添加することは、一般に行わ
れていることである。
は実質的に不必要であるが、希望の緻密化度を与えるの
に必要な力を減少させるように、成る潤滑効果を与える
ことができる成る化合物を添加することは、一般に行わ
れていることである。
一般に用いられている潤滑剤には種々の形のものがあり
、最も汎用的潤滑剤の中には、リチウムステアリン酸塩
、亜鉛ステアリン酸塩の外、他の金属のステアリン酸塩
、パラフィン、ワックス、天然又は合成脂肪誘導体が用
いられてへる。そのような潤滑剤は、種々の圧搾或は緻
密化法により、また得られる生成物に望まれる種々の最
終的性質により、０．２〜１０重量％までの量で原料に
添加されている。
、最も汎用的潤滑剤の中には、リチウムステアリン酸塩
、亜鉛ステアリン酸塩の外、他の金属のステアリン酸塩
、パラフィン、ワックス、天然又は合成脂肪誘導体が用
いられてへる。そのような潤滑剤は、種々の圧搾或は緻
密化法により、また得られる生成物に望まれる種々の最
終的性質により、０．２〜１０重量％までの量で原料に
添加されている。
そのように調製された粉末を、次に室温で選択された成
形操作にかける。Ｒも汎用的成形装置の中では、プレス
成形での緻密化法、押し出し、射出成形の使用及び圧延
を挙げることができる。そのような場合のいずれでも、
混合粉末に成る圧力が及ぼされ、その結果混合粉末は緻
密になるが、圧力“Ｐ“に対抗して反応力が存在し、そ
の反応力は緻密化度が増大するに従って殆ど指数関数的
に増大し、緻密にされた粉末の見掛けの密度と、用いら
れた材料の理論的密度との比率“Ｒ′″によって決定す
ることができる。
形操作にかける。Ｒも汎用的成形装置の中では、プレス
成形での緻密化法、押し出し、射出成形の使用及び圧延
を挙げることができる。そのような場合のいずれでも、
混合粉末に成る圧力が及ぼされ、その結果混合粉末は緻
密になるが、圧力“Ｐ“に対抗して反応力が存在し、そ
の反応力は緻密化度が増大するに従って殆ど指数関数的
に増大し、緻密にされた粉末の見掛けの密度と、用いら
れた材料の理論的密度との比率“Ｒ′″によって決定す
ることができる。
大きな圧力を加えると、粉末の粒子間の外、粉末と型及
び成形装置の壁との間に顕著な摩擦力を生ずる。このよ
うに壁との大きな摩擦力のために型から緻密にした粉末
を取り出しにくいこと、装置の摩耗又は破損を起こし易
いこと、遥かに高価になる高品質の粉末を用いる必要性
、複雑な形をした物品を製造することが実際上不可能で
あること、及び最も大きな力を利用できる機械が必要で
あることと共に、与えられた限界を越えて粉末を緻密に
することには成る実際的な困難が生じている。
び成形装置の壁との間に顕著な摩擦力を生ずる。このよ
うに壁との大きな摩擦力のために型から緻密にした粉末
を取り出しにくいこと、装置の摩耗又は破損を起こし易
いこと、遥かに高価になる高品質の粉末を用いる必要性
、複雑な形をした物品を製造することが実際上不可能で
あること、及び最も大きな力を利用できる機械が必要で
あることと共に、与えられた限界を越えて粉末を緻密に
することには成る実際的な困難が生じている。
そのような問題を少なくするための通常の技術に従った
方法は、非酸化性制御雰囲気中で３５０〜６５０℃まで
加熱した粉末を用い、潤滑剤を含む型で、粉末を緻密に
するため１５０〜４５０℃まで予め加熱した型へ注入す
ることからなる。しかし、そのような方法は、型の周り
の雰囲気を制御する必要性に加えて、粉末を比較的高い
温度まで加熱し、非酸化性雰囲気を用いる必要があるこ
と、その外、潤滑されていない粉末を処理する必要性、
型を加熱する必要性、型を予め潤滑しておく必要性のた
め制約されている。
方法は、非酸化性制御雰囲気中で３５０〜６５０℃まで
加熱した粉末を用い、潤滑剤を含む型で、粉末を緻密に
するため１５０〜４５０℃まで予め加熱した型へ注入す
ることからなる。しかし、そのような方法は、型の周り
の雰囲気を制御する必要性に加えて、粉末を比較的高い
温度まで加熱し、非酸化性雰囲気を用いる必要があるこ
と、その外、潤滑されていない粉末を処理する必要性、
型を加熱する必要性、型を予め潤滑しておく必要性のた
め制約されている。
本発明の目的は、次のことを可能にする方法を開示する
ことにあるニ ー粉末を処理するための高温を使用しない；−粉末を調
製する際の制御された非酸化性雰囲気の使用を避ける； 一層及び他の緻密化用装置の周りの制御された雰囲気の
使用を避ける； 一層及びその他のｆｆｉ密化用装置の前加熱を行わない
； 型及び他の緻密化用装置の直接の潤滑を行わない： 粉末をｉａ＊にするのに必要な力を低下する・−ｍ密化
した粉末を型から取り出すために働かせる力を減少させ
る； 一実際に得られる緻密化度を増大する：型及び他の成形
装置の摩耗を少なくする；−品質の低い粉末を使用でき
るようにする；−一層複雑な形を実現できるようにする
・−力の少ない機械を使用できるようにする。
ことにあるニ ー粉末を処理するための高温を使用しない；−粉末を調
製する際の制御された非酸化性雰囲気の使用を避ける； 一層及び他の緻密化用装置の周りの制御された雰囲気の
使用を避ける； 一層及びその他のｆｆｉ密化用装置の前加熱を行わない
； 型及び他の緻密化用装置の直接の潤滑を行わない： 粉末をｉａ＊にするのに必要な力を低下する・−ｍ密化
した粉末を型から取り出すために働かせる力を減少させ
る； 一実際に得られる緻密化度を増大する：型及び他の成形
装置の摩耗を少なくする；−品質の低い粉末を使用でき
るようにする；−一層複雑な形を実現できるようにする
・−力の少ない機械を使用できるようにする。
上述したことを一層正確に述べると、本発明による粉末
緻密化法は、粉末を固体潤滑剤と液体溶剤と混合した後
、前記粉末を室温と、用いられた潤滑剤の軟化温度との
間の温度まで予熱する。
緻密化法は、粉末を固体潤滑剤と液体溶剤と混合した後
、前記粉末を室温と、用いられた潤滑剤の軟化温度との
間の温度まで予熱する。
本発明の方法の好ましい態様によれば、予熱は、酸化性
雰囲気、特に空気中で制御された条件で行われる。
雰囲気、特に空気中で制御された条件で行われる。
本発明の好ましい態様によれば、予熱は７０〜１２０℃
の温度で行われる。
の温度で行われる。
本発明の一層詳細な点及び利点は、本記載を付図を参照
して更に考察することにより明らかになるであろう。
して更に考察することにより明らかになるであろう。
既に上で述べた如く、本発明の方法は、液体添加剤と一
緒又はそれを用いずに、固体潤滑剤を添加して調製した
粉末を用いる。固体潤滑用添加剤は普通のやり方で丁度
示唆されているものである。
緒又はそれを用いずに、固体潤滑剤を添加して調製した
粉末を用いる。固体潤滑用添加剤は普通のやり方で丁度
示唆されているものである。
液体添加剤はパラフィン系有機溶剤からなる０本発明に
関して好ましい液体はランプオイルである。
関して好ましい液体はランプオイルである。
粉末調製のため粉末に添加される液体の量は、粉末１ト
ン当たりＯ〜、２００．の範囲で変えることができる。
ン当たりＯ〜、２００．の範囲で変えることができる。
固体潤滑剤の量は、全混合物中０．２〜１０重量％の範
囲で変えることができる。粉末及びそれに添加される薬
剤は、粉末粒子と潤滑用添加剤とをよく接触させるのに
充分な時間よく混合する。
囲で変えることができる。粉末及びそれに添加される薬
剤は、粉末粒子と潤滑用添加剤とをよく接触させるのに
充分な時間よく混合する。
これによって粒子は潤滑剤の薄い膜で、特に液体溶剤が
存在する場合にはその作用の結果として、被覆されるで
あろう。
存在する場合にはその作用の結果として、被覆されるで
あろう。
そのような粉末を、上述の混合操作の後、圧搾操作を行
う前に、室温と異なった温度であるが、潤滑剤の軟化点
よりも低い温度までとにかく加熱する。
う前に、室温と異なった温度であるが、潤滑剤の軟化点
よりも低い温度までとにかく加熱する。
上述の潤滑剤としてはそのような限界温度は通常１５０
℃であり、好ましい温度の値は７０〜１２０℃の範囲内
にある。粉末を潤滑用膜で保護し、温度を比較的低くし
て、そのような加熱を酸化性雰囲気の存在下で、例えば
、空気の存在下で行うことができる。
℃であり、好ましい温度の値は７０〜１２０℃の範囲内
にある。粉末を潤滑用膜で保護し、温度を比較的低くし
て、そのような加熱を酸化性雰囲気の存在下で、例えば
、空気の存在下で行うことができる。
制御された非酸化性雰囲気によって保護されていない未
加熱型を用いることもできる。潤滑剤が粉末全体に広が
って存在していると、予め潤滑していない型を用いるこ
とができる。
加熱型を用いることもできる。潤滑剤が粉末全体に広が
って存在していると、予め潤滑していない型を用いるこ
とができる。
混合粉末を予め加熱すると、粉末と壁との間と同様、粉
末粒子間の摩擦力が劇的に減少するため、既に最初の緻
密化工程で最良の潤滑状態に到達することができる。−
層流動性の潤滑剤は、気孔から物品の外へ流れる一層大
きな傾向を示し、そのため粉末自身を−ＩＷｒ１１密に
し易くなり、粉末と、型又はｍ密化用装置の壁との間の
接触表面を一層よく一層潤沢に潤滑する。
末粒子間の摩擦力が劇的に減少するため、既に最初の緻
密化工程で最良の潤滑状態に到達することができる。−
層流動性の潤滑剤は、気孔から物品の外へ流れる一層大
きな傾向を示し、そのため粉末自身を−ＩＷｒ１１密に
し易くなり、粉末と、型又はｍ密化用装置の壁との間の
接触表面を一層よく一層潤沢に潤滑する。
第２図は、本発明の適用による典型的な結果を単に例示
の目的で示している０曲線１は、室温で用いた０、５重
量％の潤滑剤と混合した粉末の場合に得られた密度の増
大即ち、緻密化度に関する圧搾圧力の挙動を示している
０曲線２は、同じ粉末であるが、好ましい範囲内の温度
までそれを加熱した後に用いた場合のそのような挙動を
示している。
の目的で示している０曲線１は、室温で用いた０、５重
量％の潤滑剤と混合した粉末の場合に得られた密度の増
大即ち、緻密化度に関する圧搾圧力の挙動を示している
０曲線２は、同じ粉末であるが、好ましい範囲内の温度
までそれを加熱した後に用いた場合のそのような挙動を
示している。
第２図は、もし室温の粉末を用いて与えられた緻密化度
Ｒを得るのに圧力Ｐが必要であるとするとく曲ｉｌｌの
点Ａ）、本発明により既に加熱された粉末を用いると、
同じ圧力ＰでＲより大きな緻密化度Ｒ′が得られか（曲
線２の点Ｂ）、又は圧力Ｐより低い圧力Ｐ′で同じ緻密
化度Ｒを得る（曲＆！２の点Ｃ）ことができる。
Ｒを得るのに圧力Ｐが必要であるとするとく曲ｉｌｌの
点Ａ）、本発明により既に加熱された粉末を用いると、
同じ圧力ＰでＲより大きな緻密化度Ｒ′が得られか（曲
線２の点Ｂ）、又は圧力Ｐより低い圧力Ｐ′で同じ緻密
化度Ｒを得る（曲＆！２の点Ｃ）ことができる。
圧搾された又は緻密化された粉末を型から取り出すのに
必要な力の値を比較すると、同様な改良された結果が得
られる。第３図は、室温で処理された粉末の場合（曲線
ｌ）及び予熱した粉末の場合（曲線２）について、取り
出し力Ｅを緻密化度Ｒの関数として例示しているプロッ
トを示している。
必要な力の値を比較すると、同様な改良された結果が得
られる。第３図は、室温で処理された粉末の場合（曲線
ｌ）及び予熱した粉末の場合（曲線２）について、取り
出し力Ｅを緻密化度Ｒの関数として例示しているプロッ
トを示している。
今までの記載で、本発明の好ましい態様を例示してきた
が、優先権が主張されている本発明の本質及び範囲を離
れることなく、当業者によって修正及び（又は）変更を
本発明に導入することができることは分かるであろう。
が、優先権が主張されている本発明の本質及び範囲を離
れることなく、当業者によって修正及び（又は）変更を
本発明に導入することができることは分かるであろう。
第１図は、緻密化度の関数として、必要なＷｉ密化度Ｒ
を得るために必要な圧力Ｐの典型的なプロットを示す。 第２図は、本発明を適用することにより得られるＲ、−
Ｐの典型的な挙動を例示するプロットである。 第３図は、 室温の粉末（曲線１）及び加熱した粉 末（曲線２）に対する、 緻密化度Ｒの関数として取 り出し力Ｅを例示するプロットである。 代 理 人 浅 村 皓 ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、 ３
を得るために必要な圧力Ｐの典型的なプロットを示す。 第２図は、本発明を適用することにより得られるＲ、−
Ｐの典型的な挙動を例示するプロットである。 第３図は、 室温の粉末（曲線１）及び加熱した粉 末（曲線２）に対する、 緻密化度Ｒの関数として取 り出し力Ｅを例示するプロットである。 代 理 人 浅 村 皓 ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、 ３
Claims (8)
- （１）型の中で粉末を圧搾又は緻密にする、或は、未だ
加熱されていない未潤滑の系を他のよく知られたやり方
で緻密にする方法において、粉末を、固体潤滑剤及び液
体溶剤と混合した後、室温と、用いた潤滑剤の軟化温度
との間の温度まで予め加熱することを特徴とする緻密化
方法。 - （２）予熱を酸化性雰囲気、特に空気中で制御した条件
で行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - （３）予熱を好ましくは７０℃〜１２０℃の温度で行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 - （４）潤滑用添加剤がリチウム、亜鉛及び他の金属ステ
アリン酸塩、パラフィン、ワックス天然又は合成脂肪誘
導体から選択されることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の方法。 - （５）液体添加剤がパラフィン有機溶剤、特にランプオ
イルから選択されることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の方法。 - （６）用いられる固体潤滑用添加剤の量が全混合物の０
．２〜１０重量％であることを特徴とする請求項４に記
載の方法。 - （７）液体添加剤の量が粉末１トン当たり ０〜２００ｇであることを特徴とする請求項５に記載の
方法。 - （８）請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法により
、また一部実施例の形で例示されたものと実質的に同じ
、焼結操作に対し粉末を調製するために粉末を圧搾又は
緻密化するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT48510A/88 | 1988-10-28 | ||
| IT48510/88A IT1224294B (it) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Procedimento per la compattazione di polveri in preparazione ad operazioni di sinterizzazione |
Publications (2)
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