JPH03226501A - ポリビニルピロリドン結合剤を使用する、偏析の無い、冶金学的粉末混合物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には、主成分として鉄の粉末を含み、
その鉄の粉末が、第二成分としての、より少量の合金化
化合物、粉末潤滑剤または他の添加剤と混合しである種
類の、冶金学的粉末混合物に関する。特に、本発明は、
さらに結合剤としてポリビニルピロリドンを、粉塵発生
、ライニングあるいは粉末成分の偏析を防ぐのに十分な
量で含む、その様な冶金学的な粉末混合物からなる、新
奇な、偏析の無い組成物に関する。

鉄の粉末を製造するための方法は、粉末冶金（Ｐ／Ｍ１
部品製作の様な、それらの粉末の多くの用途と同様に、
良く知られている。　　Ｐ／Ｍ用途においては、鉄の粉
末を望ましい形状に形成したダイスキャビティの中に射
出し、圧力をかけてその材料のコンパクトを形成する１
次いでこのコンパクトを焼結するが、その際、熱の作用
により、冶金学的結合が生じる。必要であれば、このＰ
／Ｍ部品にサイジング、圧印加工、再圧縮、含浸、浸透
、熱または蒸気処理、　　機械加工、接続、めっき、等
の二次加工を行なう。

鉄の粉末には潤滑剤を混合するのが一般的である。これ
によって、圧縮の際、加圧したコンパクトとダイス壁と
の間の摩擦を少な（し、そのコンパクトをダイスから取
り外すのに必要な取り出し力を低下するので、工具の摩
耗を少なくすることができる。場合によっては、例えば
、焼結した成形品の物理的「強度」、即ち剛性または可
撓性、硬度、引っ張り強度等のパラメータが不十分なた
めに、Ｐ／Ｍ工程から得た焼結材料自体が好ましくない
ことがある。そのため、Ｐ／Ｍ　Ｍ粉末に少量の、少な
（とも一つの非鉄金属の合金粉末を配合し、最終焼結製
品で望ましい物理的特性を達成するのが一般的である。

さらに、鉄粉末と共に、少量の他の添加剤を使用し、焼
結製品で望ましい特性を得ることもできる。潤滑剤、合
金化粉末、および他の添加剤を一緒に使用することも可
能であり、ここではそれらをまとめて「二次粉末」と呼
ぶことにする。

この技術の例は、様々な米国特許、例えばティラーの第
２．８８８．７３８号、ラマンらの第３．４５１．８０
９号、ブランチフォードの４．１０６．９３２号、およ
びアカシらの４．５６６．９０Ｓ号、並びにラルソンら
のヨーロッパ特許出願第０．２６６．９３６号および１
９８８年１１月２日出願の米国特許出願第２６６．４１
９号に見られる。

この様に、先行Ｐ／Ｍ技術により、特殊な性質を備え、
したがって技術的にも商業的にも効果的であることが立
証されている焼結材料を提供できるが、これらの製品固
有の欠点もある。つまり、本発明者は、Ｐ／Ｍ混合物が
午の望ましい性能特性を維持するには、粉末混合物を均
質な混合物の状態に維持しなければならないという結論
に達したのである。粉末混合物の変化も寸法変化の一因
になる。二次粉末は、その組成物を収容する容器の壁に
、その組成物を通して移動（「ライニング（１ｉｎｉｎ
ｇｌＪ　）　シてはならない、特に、鉄粉末よりも高い
密度を有する様な二次粉末は、振動により下方に移動し
、容器の底に沈下する傾向がある。

また、鉄粉末よりも低い密度を有する二次粉末も、取り
扱い、および輸送時に空気流により上方へ移動（「粉塵
発生」）シてはならない、これによって、混合物の均質
性低下（「偏析」）を防ぐことができる。

これらの問題点は、適切な比重を有する成分を慎重に選
択することにより、大きく改善することができる（カイ
バー所有の米国特許第４．５０４．４４１号参照）、シ
かし、二次粉末の物理的特性は、ｔａ結した最終製品に
おいて妥当な物理的および冶金学的特性を得るという主
目的にとっては、あまり重要ではない、したがって、特
定の密度を得るだけの目的で粉末を選択しても、粉塵発
生等の問題は十分には解決されない。

その上、組成物中に使用されている一次および二次粉末
の粒径が著しく異なっている場合にも、粉塵発生、ライ
ニングまたは偏析問題が悪化することが分かる。しかし
、当業者には周知の様に、（１）−次粉末粒子を、所定
の数の二次粉末粒子より遠くに置かない、および（ｉｉ
ｌある最大量の二次粉末だけを粉末混合物中に使用でき
る（焼結製品の他の物理特性が悪影響を受けない様に）
という相反する条件を満たすために、−次粉末と大きさ
が著しく異なる二次粉末を使用する必要があることが多
い、即ち、二次粉末の粒径を小さくすることによっての
み、二次粉末の重量を増加させずに、十分大きな数の二
次粉末粒子を与えることができる。

しかし、二次粉末粒径を小さくすると、より小さな二次
粉末粒子はより大きな一次粉末粒子により物理的に排除
されるので、ライニング、粉塵発生あるいは偏析を起こ
すことがある。さらに、多くの二次粉末は、組成物から
の偏析、あるいはそれ自体の凝集さえ起こし易い、化学
的性質または形状の様な物理的性質をも有する６　この
ことは、例えば、予め合金化した粉末の使用を記載した
、エンゲストロームの米国特許第４．６７６．８３１号
で認められている。しかし、これらの予め合金化した粉
末も、上記の潤滑剤の様な非合金化材料あるいはグラフ
ァイトの様な材料を追加配合する際の問題を解決するこ
とはできない。

次および二次粉末の望ましい、均質な混合物は、その組
成物を最初に混合する時に得られる。

しかし、残念ながら、その混合物の取り扱いおよび運送
によって、最初は十分に混合されていた組成物の偏析が
起こるのである。

これらの問題点の一つの解決策は、その組成物中に第三
の成分を配合し、二次粒子を一次粒子に結合させること
である。好適な結合剤には、オイル、エマルション、等
の粘着性のある、あるいは粘度の高い液体がある（エン
ゲストロームの米国特許第４．６７６．８３１号）、シ
かし、これらの材料の使用は、粉末組成物を凝集させ、
その流動性を損なう傾向があるので、あまり好ましくな
い、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、
ポリ酢酸ビニルの様な、乾燥結合剤成分も使用されてい
る（ドレイヤーらの米国特許第 ３．８４１＋、　１２６．３．９８８．５２４および４
．０６２．６７８号およびエンゲストロームの米国特許
第４．８３４．８００号）。

一般に、粘度の低い液体結合剤は組成物中に均質に混合
され、乾燥されるが、粘度の高い、または粉末結合剤は
乾燥状態で（乾燥した、または予め湿らせた組成物で）
混合するか、あるいはキャリヤー中に溶解することがで
きる。しかし、極−射的には、粘性または粘着性の液体
は、均質に混合し易くするために、溶剤に溶解するのが
望ましい。さらに、乾燥結合剤成分は効果的に混合する
のが困難なので、通常、先ず溶剤に溶解し、粉末混合物
に分散させた上で、溶剤を蒸発させる。固体および粘性
結合剤は溶剤に溶解した場合は分散させることができる
が、良（分散させるために溶液を十分薄くすること、お
よび使用する希釈剤の量を最小に抑える（後で蒸発させ
るので）ことの競合する問題があるので、溶液濃度の範
囲が比較的狭（なる。溶剤の最適量を決定するのは困難
な場合があるので、粉末組成物にある量の液体フルフリ
ルアルコールを混合し、次いで酸の中に混合し、重合さ
せ、フルフリルアルコールを固化させることが知られて
いる（カイパーの米国特許第４゜５０４、４４１号参照
）。しかし、本発明者は、カイパの重合した化合物の様
な固体結合剤を使用することにより、冶金学的混合物を
密にするのに必要な圧縮圧が高くなるという結論に達し
た。

水溶性の結合剤は、乾燥するのが困難で、湿分を吸収し
、錆びを生じ易いので、使用するのは不利であるとも言
われている。そのため、当業者は一般にポリ酢酸ビニル
、ポリメタクリル酸エステル、またはセルロース、アル
キッド、ポリウレタンまたはポリエステル樹脂の様な、
水に不溶、もしくは本質的に水に不溶な重合体結合剤樹
脂を好んで使用する（セメルの米国特許第４．８３４．
８００号参照）。

本発明の目的は、ポリビニルピロリドンの結合剤を含む
新奇な冶金学的粉末を提供することにより、先行技術の
欠点の多くを克服することである。

これらの、および他の目的は、最大粒径が約３００ミク
ロンまでの鉄粉末、および（イ）約１０．２重量％未満
の量の合金化粉末、　（ロ）約０．２重量％未満の量の
潤滑剤、および（ハ）約０．２重量％未満の量の添加物
、の少なくとも一つを含む組成物であって、該組成物が
さらに、合金化粉末または潤滑剤が組成物から偏析する
のを防ぐための結合剤を含み、該結合剤がポリビニルピ
ロリドンを含むことを特徴とする、冶金学的粉末組成物
により達成される。

本発明者は、ライニング、粉塵発生あるいは偏析を事実
上無くした無偏析混合物を製造するための詳細な研究を
行なった。　「無偏析」の用語は、ここでは合金化元素
（例λばグラファイト、銅、ニッケル、等）、潤滑剤お
よび他の二次粉末が、ライニング、粉塵発生あるいは偏
析を起こし得ない様な冶金学的混合物を特徴付けるため
に使用される。

本発明は、鋼粉末の様な鉄の粉末と共に使用するが、そ
の粉末は、一般に、取鍋から溶融鋼を湯溜りの中に放出
し、そこで耐火性のノズルを通過した後、その溶融鋼を
高圧水の噴流により粉砕して製造する０次いで、粉砕さ
れた鋼を乾燥さ　せ、焼きなましして酸素および炭素を
除去する６次いで、得られた純粋なケーキを粉砕して粉
末に戻す。

本発明の組成物には、最大粒子径が約３００ミクロン未
満の、本質的にどの様な鉄の粉末でも使用できる０代表
的な鉄粉末は、ステンレス鋼および合金鋼粉末を含めた
鋼粉末である。カナダ、ケベック、　トレーシーのケベ
ック　メタル　パウダーズ　リミテッド製のアトメット
Ｒ１００１，４２０１ｉ３よび４６０１鋼粉末が代表的
な合金鋼粉末である。これらの７トメツトＲ粉末は、９
７重量％を超える鉄を含み、見掛は密度が２．８５−３
．０５　ｇ／ｃｍ３で、流動速度が５０ｇあたり２４−
２８秒間である。アト　ノットＱ１００１鋼粉末は、９
９重量％を超える鉄を含むが、鋼粉末４２０１および４
６０１は、それぞれ０．６および０゜５０．２重量％の
モリブデン、Ｊ３よび０，４５および１．８重量％のニ
ッケルを含む、事実上、どの等級の鋼粉末でも使用でき
る。

本発明の結合剤（ポリビニルピロリドン）はアトメット
Ｒ鋼粉末を使用する場合に効果的であることが分かって
いるが、鉄の粉末も、本発明の混合物用の鉄粉末として
使用できる。これらの粉末は、鉄の含有量が９９重量％
を超え、ａ素が０．２重量％未満、炭素が０．１重量％
である。アト　メットＲ鉄粉末は、一般に見掛は密度が
少なくとも２゜５０ｇ７Ｃ１１３で、流動速度がｓｏ　
ｇあたり３０秒間未満である。

本発明に含まれる二次材料には、グラファイトおよび他
のや全学的炭素、銅、ニッケル、モリブデン、硫黄また
はスズ並びに各種の他の好適な金属材料が含まれるが、
鉄粉末混合物におけるそれらの製造、使用および配合方
法は、この技術では極めて良く知られている。一般に、
存在する合金化粉末の総量は、１０．２重量％未満で、
通常１０重量％未満である。はとんどの用途では、約３
重量％未満の合金化粉末が、本発明の粉末混合物に含ま
れる。最も一般的には、合金化剤の最大粒子径は、鉄の
粉末のそれより大きくない０合金化剤の最大粒子径は、
せいぜい約１５０ミクロンで、好ましくは約５０ミクロ
ンである。最も好ましくは、合金化剤の平均粒子径はせ
いぜい約２０ミクロンである。

−射的に配合する他の二次材料も当業者には良く知られ
ており、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸、ワッ
クス等の潤滑剤が含まれる。その様な潤滑剤は、−射的
には、粉末混合物中に約０．２重量％まで使用される。

好ましくは、その様な潤滑剤は約２重量％未満、最も好
ましくは約１重量％未満の量で含まれる。潤滑剤は、−
射的に、平均粒子径が約１００ミクロン以下である。潤
滑剤の最大粒子径は約１００ミクロン以下、好ましくは
約５０ミクロン以下である。最も好ましくは、潤滑剤の
平均粒子径は、約２５ミクロン以下である。

これに関して、潤滑剤を凝集物の形で使用する場合、上
記の大きさ限界は、その様な凝集物の平均粒子径とする
。

配合できる他の添加剤も、当業者には良く知られており
、例えば、タルク、硫化マンガン、窒化ホウ素、フェロ
ホスホル等が含まれる。その様な添加剤は、粉末混合物
中に約０．２重量％まで使用される。これらの添加剤は
、好ましくは約２重量％未満、最も好ましくは約１重量
％の量で存在する。

添加剤は、−射的に、平均粒子径が約５０ミクロン以下
である。添加剤の最大粒子径は約５０ミクロン以下で、
好ましくは約２０ミクロン以下である。最も好ましくは
、添加剤の最大粒子径は約５ミクロン以下である。これ
に関して、添加剤を凝集物の形で使用する場合、上記の
大きさ限界は、その様な凝集物の平均粒子径とする。無
論、この技術分野で従来から公知の、他の結合剤を含む
、各種の他の材料も使用できる。

１乳友災Ｗ 結合剤を適当な溶剤に溶解し、粉末混合物中に細かい霧
として噴霧した。混合機中で均質に攪拌した後、混合物
を真空および／または溶剤の蒸発により乾燥し、除去し
た溶剤は濃縮して再使用した。溶剤の蒸発により、製品
の温度が下がり、蒸発速度が低下し、乾燥時間が長くな
る。混合機のジャケットを通して温度制御した液体を循
環させることによって、製品温度を維持し、乾燥時間を
短縮することができる。

試験では、基本粉末としてアトメット’　１００１鋼粉
末を使用し、これに０．８％のサウス　ウェスタン１６
５１グラフアイトおよび０，８％のＷｈｉｔｃｏステア
リン酸亜鉛ｌＺｎ５ｔｌを加えた。結合剤としては、ポ
リビニルピロリドン（ＧＡＦ：　ＰＶＰ　Ｋ１５１、ポ
リ酢酸ビニル（ユニオン　カーバイド：　ＡＹＡＡ樹脂
）ｉ３よびポリビニルブチラール（モンサント：　ＢＵ
ＴＶＡＲＢ−７４１を使用した。これらの結合剤は、混
合物に適用するために固体濃度１０重量％になる様に、
メタ　ノールに溶解した。第１表に、本研究のための試
験計画を示す。

第 表 結合剤％ 噴霧 分散棒 注ぎ込み 加熱せず ３８＋ ５２＋ ６６＋ 結合剤の効率は、気体（空気、Ｎ２、等）の流れにより
流動化した時の、粉末混合物の粉塵発生に対する抵抗を
測定し、その混合物の流動性を評価することによって、
測定した。未焼結生地密度６゜８　ｇ／ｃｍ３に圧縮し
た粉末混合物にあける。結合剤濃度および各種の結合剤
系の、生地および境結した後の特性に対する影響も評価
した。

耐粉塵発生性試験では、４００メツシユスクリーン上に
試料を載せ、２．５　ｃｍ直径の管を通して、空気を６
．０　リットル７分の一定流量で１０分間あてた。これ
によって、試料が発泡し、表面対体積の比率が大きく、
比重が小さいために、微粒子（グラファイトの様な）が
空気の流れに乗って運ばれる０次いで、そのグラファイ
トおよび他の類似の物質を粉層捕集器内に堆積させる。

溶剤回収機構に関しては、加熱／冷却機構の温度の関数
として全乾燥時間を測定した。この機構は、混合器のジ
ャケットを通って循環する流入オイルの温度を制御し、
温度の影響を試験できる様にしている。

装置の必要条件を決定する前に、混合物に加える材料の
順序がその混合物の品質に影響を与えるか、否かを決定
するための試験を行なった。第２表は、試験した順序を
示す。

銅粉末 銅粉末 ２　　結合剤溶液　　　　潤滑剤、グラファイト３　潤
滑剤、グラファイト　　　結合剤溶液Ａでは、混合中に
銅粉末に結合剤溶液を噴霧した。これを５分間続け、そ
の後グラファイトと潤滑剤を加えた。Ｂでは、潤滑剤と
グラファイトを銅粉末に加え、５分間混合し、それから
結合剤溶液を噴霧した。ＡおよびＢの両方において、工
程３の後、試料を定期的に採取しながら、混合を３０分
間続けた。

試料の観察から、順序Ａでは多くの、好ましくないＺｎ
５ｔ右よびグラファイトの凝集が生じたが、順序Ｂでは
凝集は全く起こらないことが明らかであった。それにも
拘らず、凝集物を一度篩いにかけて除去すると、順序Ａ
およびＢにより調製した同一の混合物を比較した場合、
物理的および冶金学的な特性に明らかな差は見られなか
った。順序Ｂでは凝集が全く起こらなかったので、以下
の混合物はその手順により調製した。

無偏析混合物を調製するために開発された技術では、非
常に大量の液体を混合物に混ぜる必要がある（即ち２０
メートルトンの混合物に約２００リツトル）、シたがっ
て、結合剤溶液を加えるために使用する方法は、考慮す
べき重要なパラメータである。３つの異なった液体添加
方法を研究した。

第一の方法では、単に、結合剤溶液の全量を、材料入り
口を通して、混合機の中に注ぎ込む、第二の方法では、
混合機の軸を中心に回転する分散棒を通して、結合剤溶
液を重力により加える。液体添加の第三の方法は、特殊
なポンプおよびノズルを使用して、混合機内の圧力を変
えることなく、液体結合剤を噴霧する。

噴霧機構を使用すると、均質な混合物を得るのに必要な
混合時間が著しく短縮された（５〜ｌＯ分間）、この機
構により造られる非常に細かい霧が結合剤を均一に分散
させ、混合物中に結合剤溶液が蓄積することは全くない
０分散棒または注ぎ込み方式を採用した場合、混合の初
期段階では混合物の一部がスラリー状を呈するが、混合
時間が長くなるにつれて均質な混合物が得られた。混合
物が均質になれば、対粉塵発生性右よび流動特性は、噴
霧方式のそれらと同等であることが分かった。

しかし、本発明者は、分散棒および注ぎ込み方式による
混合物の中には、過剰に被覆された粒子があると考える
。冶金学的特性も注入方式間で同等であることが分かっ
た。

混合が完了した後、溶剤を除去または蒸発させて、混合
した元素を十分に埋め込んだ薄い固体フィルムで鉄粒子
を被覆する必要がある。この固体の、粘着しないフィル
ムが、流動特性を高めると考えられる。溶剤を蒸発させ
ないと、混合物自体が十分に乾燥せず、その結果、無偏
析混合物に必要な良好な流動特性および粉塵特性が得ら
れない、したがって、無偏析混合物を製造するのに必要
な一つの装置は、乾燥または真空装置である。

真空機構は、通常、溶剤を回収するための凝縮室に連結
している。この回収機構内で、混合機から出るガスが溶
剤で飽和し、その溶剤が凝縮室内で凝縮する０次いで、
この溶剤を循環させ、製造コストを下げることができる
。

総乾燥時間は、製品温度により大きく左右される。製品
温度が高くなれば、蒸発速度が増加し、その結果縁乾燥
時間が減少し、逆の場合も同様である。製品温度は、例
えば混合機のジャケットを通して液体または気体を温度
制御しながら循環させることによって、容易に調製でき
る。最初、製品温度を制御しない場合の混合物について
乾燥時間を記録した。製品を真空下に置くとすぐに、製
品湿度が低下するので、極めて長い乾燥時間が必要にな
つた０ｍ度が下がるにつれて蒸発速度が低下し、１．５
時間までの長い乾燥時間が必要になった。続いて、混合
機のジャケッートを通して循環する液体の濃度を３８．
５２１３よび　６６’Ｃに制御した。

液体温度の上昇と共に、製品１度が高く維持され。

それによって総乾燥時間が短縮された。６００Ｃ以上の
液体温度で、製品温度が高水準に達した。混合中に製品
温度が高くなると、潤滑剤（ワックス、Ｚｎ５ｔ、ステ
アリン酸、等）が軟化し、粉末特性に悪影響を及ぼすと
考えられる。この試験条件下では、最適な液体温度は５
０〜５５°Ｃのあたりにあることが分かった。これらの
１度では、製品温度は約２５０Ｃに維持され、乾燥時間
は０５時間足らずであった。

各種の結合剤の、混合物の粉末特性に対する影響を第１
〜４図に示す。結合剤を全く含まない混合物については
、対粉塵発生性（第１図）は３０％と測定された。結合
剤、　　ＰＶＰ−ＫＩ５を、４種類の異なった濃度、即
ち００５．０１０．０．１２５および０．１７５％で試
験した。０．１２５％結合剤濃度では、対粉塵発生性は
９５％と優れていた。０．】０％では、対粉塵発生性は
８８％と測定された。

第２図は、結合剤により改善された流量を示す。

０．１２５％のｐｖｐまたはＰＶＡｃで、流量は３０５
７５０　ｇ（結合剤を含まない混合物）から約２３５７
５０　ｇに改善される。

結合剤処理した混合物から製作した部品の未焼結生地特
性は、僅かに影響を受けただけであった。

第３図に示す様に、６．８　ｇ／ｃａ＋”の生地密度を
得るのに必要な圧縮圧は、０．１２５％ｐｖｐｇ度の通
常混合物に比較して、約１　ｔｓｉ増加した。しかし、
Ｂｕｔｖａｒは圧縮性に対する急影響がはるかに大きい
。

圧縮性に対する影響を表わすもう一つの方法は、同じ圧
縮圧に対する生地密度を測定することである（＾ＳＴＭ
　Ｂ５３ｌ−７６）、　３０　ｔｓｉで、０．１２５％
濃度のＰＶＡｃまたはＰＶＰに対して、結合剤を含まな
い混合物と比較して、０．０２〜０．０３　ｇ／ｃｍ３
の減少が観察された。

本発明では、銅粉末混合物に、ポリビニルピロリドンを
約０．２重量％（乾燥）まで、好ましくは約０，１０．
２重量％まで、さらに好ましくは約０．１重量％までの
量で加＾る６　一般に、鉄粉末を使用する場合は、鋼粉
末を使用する場合よりも多くのポリビニルピロリドンを
使用する。鉄粉末を使用する場合は、混合物にポリビニ
ルピロリドンを、約０．３重量％（乾燥）、好ましくは
約０．２０．２重量％、さらに好ましくは約０．２重量
％までの量で加える。

しかし、粉末混合物の粉塵発生傾向を改善し、それによ
って組成物を無偏析性にするのに必要な量以上にポリビ
ニルピロリドンを鉄粉末混合物に加えないのが最も好ま
しい。本発明で使用するポリビニルピロリドン結合剤に
は特に制限はないが、その溶剤への可溶性および粉末組
成物への分散性を高めるために、ポリビニルピロリドン
が最小限に架橋しているのが好ましい。さらに、重合体
に対する最大分子量は考えていないが、高分子量重合体
は、表面に現れ、分散が遅い傾向があるので使用しない
方が好ましい。一般に、分子量が４００、０００までの
重合体が使用可能であるが、１０、０００〜１００．０
００までの重合体が好ましい、さらに、本発明では、ビ
ニルピロリドンの共重合体を使用することができる。本
発明に係わる結合剤としてその様な共重合体を使用する
場合は、コモノマーは、酢酸ビニル等のモノマーから選
択するのが好ましい。さらに、ビニルピロリドンモノマ
ーが、少なくとも５０％の共重合体モノマー単位を含む
のが好ましく、ビニルピロリドンモノマーが、少なくと
も７０％の共重合体モノマー単位を含むのが最も好まし
い。

ポリビニルピロリドンは、アルコール、酸、エステル、
ケトン、塩素化炭化水素、アミン、グリコール、ラクタ
ム、およびニトロパラフィンの様な多くの有機溶剤に対
する溶解性が高い。この重合体の水溶性は、一般に、得
られる溶液の粘度によってのみ制限される。一般に、ど
の様な望ましい溶剤でも使用できるが、アルコールが好
ましく、しかもメタノールが非常に好ましい。理想的に
はできるだけ少量の溶剤を使用するが、１０％溶液を一
般に使用する。無論、必要であれば、ポリビニルピロリ
ドンは、乾燥状態で、乾燥した、または予め湿らせた粉
末混合物と混合することができる。

無論、本発明の精神および範囲から逸れることなく、あ
るいはその長所を失うことなく、ここに開示した好まし
い実施形態に各種の変形を行なうことができる。したが
って、ここに記載する原理を応用する他の実施例は、請
求項のいずれかに記載する特徴またはそれと同等のもの
を使用する限り、本発明の範囲内に入る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、結合剤濃度の、耐粉塵発生性に対する影響を
表わすグラフであり、 第２図は、結合剤濃度の、流量に対する影響を表わすグ
ラフであり、 第３図は、結合剤濃度の、圧縮圧に対する影響を表わす
グラフであり、 第４図は、結合剤濃度の、ダイスの大きさからの寸法変
化に対する影響を表わすグラフである。 耐粉塵発生性Ｃ％） 流 量 （ｓ／Ｅ＋Ｏｇ） 圧 縮 圧 （ｔｓｉ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）最大粒径が３００ミクロンまでの鉄粉末、および（
   イ）約１５重量％未満の量の合金化粉末、（ロ）約５重
   量％未満の量の潤滑剤、および（ハ）約５重量％未満の
   量の添加物、の少なくとも一つを含む組成物であって、 該組成物がさらに、合金化粉末または潤滑剤が該組成物
   から偏析するのを防ぐための結合剤を含み、該結合剤が
   ポリビニルピロリドンを含むことを特徴とする、冶金学
   的粉末組成物。 ２）前記合金化粉末、潤滑剤または添加剤が、前記鉄粉
   末よりも小さな最大粒子径を有することを特徴とする請
   求項１記載の冶金学的組成物。 ３）前記鉄粉末が鋼粉末であり、前記結合剤が約０．２
   重量％未満の量で存在することを特徴とする請求項２記
   載の冶金学的組成物。 ４）前記結合剤が約０．１５重量％未満の量で存在する
   ことを特徴とする請求項３記載の冶金学的組成物。 ５）前記結合剤が約０．１重量％未満の量で存在するこ
   とを特徴とする請求項４記載の冶金学的組成物。 ６）前記鉄粉末が鉄の粉末であり、前記結合剤が約０．
   ３重量％未満の量で存在することを特徴とする請求項２
   記載の冶金学的組成物。 ７）前記結合剤が約０．２５重量％未満の量で存在する
   ことを特徴とする請求項６記載の冶金学的組成物。 ８）前記結合剤が約０．２重量％未満の量で存在するこ
   とを特徴とする請求項７記載の冶金学的組成物。 ９）前記合金化粉末が約１０重量％未満の量で存在する
   ことを特徴とする請求項３または６記載の冶金学的組成
   物。 １０）前記合金化粉末が約３重量％未満の量で存在する
   ことを特徴とする請求項３、４、６または７記載の冶金
   学的組成物。 １１）前記合金化粉末が約１５０ミクロン未満の最大粒
   子径を有することを特徴とする請求項９記載の冶金学的
   組成物。 １２）前記合金化粉末が約３重量％未満の量で存在する
   ことを特徴とする請求項１１記載の冶金学的組成物。 １３）前記合金化粉末が約５０ミクロン未満の最大粒子
   径を有することを特徴とする請求項１０記載の冶金学的
   組成物。 １４）前記合金化粉末が約３重量％未満の量で存在し、
   約２０ミクロン未満の平均粒子径を有することを特徴と
   する請求項５または８記載の冶金学的組成物。 １５）前記潤滑剤が約２重量％未満の量で存在すること
   を特徴とする請求項３または６記載の冶金学的組成物。 １６）前記潤滑剤が約１重量％未満の量で存在すること
   を特徴とする請求項３、４、６または７記載の冶金学的
   組成物。 １７）前記潤滑剤が約１００ミクロン未満の最大粒子径
   を有することを特徴とする請求項１５記載の冶金学的組
   成物。 １８）前記潤滑剤が約５０ミクロン未満の最大粒子径を
   有することを特徴とする請求項１６記載の冶金学的組成
   物。 １９）前記潤滑剤が約１重量％未満の量で存在し、約２
   ５ミクロン未満の平均粒子径を有することを特徴とする
   請求項５または８記載の冶金学的組成物。 ２０）前記添加剤が約２重量％未満の量で存在すること
   を特徴とする請求項３または６記載の冶金学的組成物。 ２１）前記添加剤が約１重量％未満の量で存在すること
   を特徴とする請求項３、４、６または７記載の冶金学的
   組成物。 ２２）前記添加剤が約５０ミクロン未満の平均粒子径を
   有することを特徴とする請求項２１記載の冶金学的組成
   物。 ２３）前記添加剤が約５０ミクロン未満の最大粒子径を
   有することを特徴とする請求項２０記載の冶金学的組成
   物。 ２４）前記添加剤が約２０ミクロン未満の最大粒子径を
   有することを特徴とする請求項２１記載の冶金学的組成
   物。 ２５）前記添加剤が約１重量％未満の量で存在し、約５
   ミクロン未満の平均粒子径を有することを特徴とする請
   求項５または８記載の冶金学的組成物。 ２６）前記結合剤が約４００，０００未満の分子量を有
   することを特徴とする請求項２記載の冶金学的組成物。 ２７）前記結合剤が約１０，０００〜１００，０００の
   分子量を有することを特徴とする請求項２６記載の冶金
   学的組成物。 ２８）前記結合剤がビニルピロリドンの共重合体であり
   、モノマー単位の少なくとも約５０％がビニルピロリド
   ンであることを特徴とする請求項２６記載の冶金学的組
   成物。 ２９）モノマー単位の少なくとも約７０％がビニルピロ
   リドンであることを特徴とする請求項２８記載の冶金学
   的組成物。 ３０）前記共重合体がビニルピロリドンおよび酢酸ビニ
   ルの共重合体であることを特徴とする請求項２９記載の
   冶金学的組成物。 ３１）前記結合剤が単独重合体であることを特徴とする
   請求項２記載の冶金学的組成物。３２）前記結合剤が約
   ４００，０００未満の分子量を有することを特徴とする
   請求項３１記載の冶金学的組成物。 ３３）前記結合剤が約１０，０００〜１００，０００の
   分子量を有することを特徴とする請求項３２記載の冶金
   学的組成物。 ３４）前記共重合体が水溶性であることを特徴とする請
   求項２６、２７、３２または３３記載の冶金学的組成物
   。