JPH0364402A - 金属射出品の炭素量コントロール方法 - Google Patents
金属射出品の炭素量コントロール方法Info
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- JPH0364402A JPH0364402A JP1199676A JP19967689A JPH0364402A JP H0364402 A JPH0364402 A JP H0364402A JP 1199676 A JP1199676 A JP 1199676A JP 19967689 A JP19967689 A JP 19967689A JP H0364402 A JPH0364402 A JP H0364402A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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)
本発明は金属射出品の炭素量コントロール方法に関する
。
。
(従来の技術〉
一般の鉄系焼結部品を製造するに当たって鋳鉄粉にFe
2o、を添加して焼結性を向上させ機械的性質を向上さ
せるようにした技術が特公昭613863号公報に開示
されているが、これは鋳鉄切削屑の利用を目的とした発
明である。
2o、を添加して焼結性を向上させ機械的性質を向上さ
せるようにした技術が特公昭613863号公報に開示
されているが、これは鋳鉄切削屑の利用を目的とした発
明である。
これに対して金属粉末を焼結する場合、これら粉末にバ
インダを加えて所定の形状に成形したのち焼結するもの
があり、その成形を射出成形して行う方法が試みられ既
に一部が実用化されている。
インダを加えて所定の形状に成形したのち焼結するもの
があり、その成形を射出成形して行う方法が試みられ既
に一部が実用化されている。
後者の場合、金属粉末と樹脂、ワックスを主成分とする
有機物を混合し、前記有機物の流動性を利用することに
よって所望の形状を射出成形する。
有機物を混合し、前記有機物の流動性を利用することに
よって所望の形状を射出成形する。
そして成形体はその形状を保持したまま、比較的低温で
加熱されることによって’JT機物の大部分は分解、除
去される。
加熱されることによって’JT機物の大部分は分解、除
去される。
脱バインダ後の成形体はその後の本焼結の工程に移行す
るまでの間、ハンドリング、移送等の作業によって破壊
されることのないよう、通常当初の投入バインダ量の4
重量%から15重量%残すようにしている。
るまでの間、ハンドリング、移送等の作業によって破壊
されることのないよう、通常当初の投入バインダ量の4
重量%から15重量%残すようにしている。
その後の本焼結において残りのバインダの大部分は分解
除去されるが、その一部が炭素となって金属焼結体に残
留することになる。
除去されるが、その一部が炭素となって金属焼結体に残
留することになる。
(発明が解決しようとする課題〉
しかしながら脱パインダニ程は通常N2.Ar等の不活
性ガス雰囲気あるいは大気中で実施されるものであるか
ら、不活性カス雰囲気で脱脂を実施した場合、使用する
バインダの種類ならびに金属粉との配合割合によって異
なるが、−例としてバインダの使用割合を45体積%と
した場合の平均4μmの鉄粉を用いた焼結体に残留する
炭素量は表1に示すようになる。
性ガス雰囲気あるいは大気中で実施されるものであるか
ら、不活性カス雰囲気で脱脂を実施した場合、使用する
バインダの種類ならびに金属粉との配合割合によって異
なるが、−例としてバインダの使用割合を45体積%と
した場合の平均4μmの鉄粉を用いた焼結体に残留する
炭素量は表1に示すようになる。
焼結体に所望する炭素量がこれらバインダより入る炭素
量より多い場合Cま、さらに黒り((粉を添加すること
で炭素分を増加させれば良く、製法」二問題とならない
。
量より多い場合Cま、さらに黒り((粉を添加すること
で炭素分を増加させれば良く、製法」二問題とならない
。
しかしなから焼結体に所望する炭素量かバインダより入
る炭素量より少ない場合、なんらかの方法で炭素量を精
度良く減少させなければならず、しかも現実にはこうし
たケースの方が圧閏的に多く問題であった。
る炭素量より少ない場合、なんらかの方法で炭素量を精
度良く減少させなければならず、しかも現実にはこうし
たケースの方が圧閏的に多く問題であった。
本発明はこれに鑑みバインダか供給源となって焼結体に
必要以」−に残留する炭素を所望する炭素量に精度良く
減し、かつ炭素の偏析かなく均一な組織を得ることのて
きる金属射出底形晶の炭素量コントロール方法を提供し
て従来技術の持つ欠点の解消を図ることを目的としてな
されたものである。
必要以」−に残留する炭素を所望する炭素量に精度良く
減し、かつ炭素の偏析かなく均一な組織を得ることのて
きる金属射出底形晶の炭素量コントロール方法を提供し
て従来技術の持つ欠点の解消を図ることを目的としてな
されたものである。
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため本発明の請求項1は焼結用金属
粉末45〜65体積%と、有機物バインダを35〜55
体積%からなる射出威形晶を、脱バインダの工程を経た
のち、焼結させる金属射出成形プロセスにおいて、原料
粉である前記金属粉末に前記バインダがf」(給源とな
って必要世上に残留する炭素を所望の炭素量に減少させ
るF e 2OF e 3 04. C,u 2 0
. N i O,Coo、 Cr2O3、M r
l O、V2O3等の金属酸化物を一種以上添加すると
共に、還元性もしくは非酸化性雰囲気で焼結することを
特徴とする請求項2は請求項1において前記添加する金
属酸化物の平均粒径は原料金属粉の平均粒径に対して2
倍以下の大きさとすることを特徴とする。
粉末45〜65体積%と、有機物バインダを35〜55
体積%からなる射出威形晶を、脱バインダの工程を経た
のち、焼結させる金属射出成形プロセスにおいて、原料
粉である前記金属粉末に前記バインダがf」(給源とな
って必要世上に残留する炭素を所望の炭素量に減少させ
るF e 2OF e 3 04. C,u 2 0
. N i O,Coo、 Cr2O3、M r
l O、V2O3等の金属酸化物を一種以上添加すると
共に、還元性もしくは非酸化性雰囲気で焼結することを
特徴とする請求項2は請求項1において前記添加する金
属酸化物の平均粒径は原料金属粉の平均粒径に対して2
倍以下の大きさとすることを特徴とする。
(実施例)
以下、本発明を実施例を参照して説明する。
本発明の請求項1は原料粉である金属粉末にバインダが
供給源となって必要以上に焼結体に残留する炭素を所望
の炭素量に精度良く減じ、かつ炭素の偏析がなく均一な
組織を得る方法であり、炭素を減する手段としてはFe
2O3,Fe、04CLI2O.Nip、Coo、Cr
2O’、、MnO。
供給源となって必要以上に焼結体に残留する炭素を所望
の炭素量に精度良く減じ、かつ炭素の偏析がなく均一な
組織を得る方法であり、炭素を減する手段としてはFe
2O3,Fe、04CLI2O.Nip、Coo、Cr
2O’、、MnO。
■2O9等の金属酸化物を一種あるいは二種以」二添加
すると共に、還元性もしくは非酸化性雰囲気で焼結する
ものである。焼結する際に金属粉酸化物の酸素量が残留
炭素に作用してCOあるいはCO2ガスとして焼結体外
に排出させるため、焼結体の炭素量を減じることが可能
となる。
すると共に、還元性もしくは非酸化性雰囲気で焼結する
ものである。焼結する際に金属粉酸化物の酸素量が残留
炭素に作用してCOあるいはCO2ガスとして焼結体外
に排出させるため、焼結体の炭素量を減じることが可能
となる。
金属酸化物の添加量は減少させたい炭素量に応じて設定
する。この際必要以−にに金属酸化物を添加すると焼結
晶に炭素がなくなり、金属酸化物が組織内に残留するこ
とにより材料強度が劣化するためその限度を越えないよ
うに留意する必要がある。
する。この際必要以−にに金属酸化物を添加すると焼結
晶に炭素がなくなり、金属酸化物が組織内に残留するこ
とにより材料強度が劣化するためその限度を越えないよ
うに留意する必要がある。
本発明の請求項2は請求項1において、添加する金属酸
化物を原料金属粉の平均粒径に対して2倍以下の平均粒
径の大きさとしたものである。
化物を原料金属粉の平均粒径に対して2倍以下の平均粒
径の大きさとしたものである。
2倍以上になると原料物の粒径に対して相対的に大きく
なるため組織の均一化が損われ、ひいては材料強度の劣
化をもたらすことになる。
なるため組織の均一化が損われ、ひいては材料強度の劣
化をもたらすことになる。
つぎに実験による実施例を示す
実施例1゜
平均粒径4μm、炭素量0.01%、酸素量0゜2%の
球状鉄粉4290gに、 (1)マイクロクリスタリンワックスを主成分とするバ
インダ、 (2)マイクロクリスタリンワックスと低分子景アクリ
ル(分子R55000)を等分に配合したものを主成分
とするバインダ、 (3)ポリアミドを主成分とするハイフンを39]、、
5g (8,36重量%)添加し、加圧二一夕により1
40°Cで2時間混練して、この混練物を粉砕し射出成
形機に投入した。
球状鉄粉4290gに、 (1)マイクロクリスタリンワックスを主成分とするバ
インダ、 (2)マイクロクリスタリンワックスと低分子景アクリ
ル(分子R55000)を等分に配合したものを主成分
とするバインダ、 (3)ポリアミドを主成分とするハイフンを39]、、
5g (8,36重量%)添加し、加圧二一夕により1
40°Cで2時間混練して、この混練物を粉砕し射出成
形機に投入した。
そしてφ5X501の棒状試験片をL Lon / c
m゛の成形圧で射出成形した。
m゛の成形圧で射出成形した。
つぎに成形品をN、雰囲気中で500″Cまて10℃/
11 rの速度で昇温し、21]r保持したのち炉冷
した。その後真空炉で1250℃て] h r 焼結し
、相対密度95〜97%の焼結晶を得た。
11 rの速度で昇温し、21]r保持したのち炉冷
した。その後真空炉で1250℃て] h r 焼結し
、相対密度95〜97%の焼結晶を得た。
このときのそれぞれ2O本つつの焼結晶の炭素量の分析
結果を表1に示す。
結果を表1に示す。
表1
各種バインダより焼結晶に残留する炭素量実施例2゜
実施例1で使用した鉄粉と平均粒径2μmのFe2O3
粉を表2に示す配合によりV形混粉機にて30分混粉し
た。
粉を表2に示す配合によりV形混粉機にて30分混粉し
た。
表2
そしてそれぞれの混合物4290gにポリアミドを主成
分とするバインダを391.、.5g(836重量%)
添加し、加圧ニーダにより140℃で2時間混練した。
分とするバインダを391.、.5g(836重量%)
添加し、加圧ニーダにより140℃で2時間混練した。
この混練物を粉砕し射出成形機に投入した。
φ5X501の棒状試験片を]、 Lon / cm”
の成形圧で射出成形した。
の成形圧で射出成形した。
つぎに底形品各5本をN2雰囲気中で500℃まで10
℃/1]rの速度で昇温し、21〕r保持したのち炉冷
した。その後脱脂した試料各5木を真空炉で1250’
Cで1. h r焼結し、相対温度95〜97%の焼結
晶を得た。
℃/1]rの速度で昇温し、21〕r保持したのち炉冷
した。その後脱脂した試料各5木を真空炉で1250’
Cで1. h r焼結し、相対温度95〜97%の焼結
晶を得た。
Fe2o3の添加量と残留炭素の関係を図に示ず。これ
によれば添加量の多い程、残留炭素は少なくなることが
分かる。
によれば添加量の多い程、残留炭素は少なくなることが
分かる。
そしてバラツキはそれぞれ最大で0.1%Cの範囲内に
精度良く納まった。
精度良く納まった。
実施例3゜
実施例1で使用した鉄粉4035gに、2%Ni−1,
5%Cu−0,2%Cを成分のねらい値として、平均粒
径1μmのNjO粉109g、平均粒径2.5μmのC
u2O粉を73g、平均粒径2μmのFe2O,粉を7
3g添加し、合計4290gの粉末をV形混粉機で30
分間混粉した。この混合粉4290gにポリアミ1〜を
主成分とするハイフンを39]、、5g (8,36重
素置)添加し、加圧ニーダにより1−40°Cで2時間
混練して、この混練物を粉砕し、φ5X50 iの棒状
試験片を1.1.on / cm’の成形で射出成形し
た。
5%Cu−0,2%Cを成分のねらい値として、平均粒
径1μmのNjO粉109g、平均粒径2.5μmのC
u2O粉を73g、平均粒径2μmのFe2O,粉を7
3g添加し、合計4290gの粉末をV形混粉機で30
分間混粉した。この混合粉4290gにポリアミ1〜を
主成分とするハイフンを39]、、5g (8,36重
素置)添加し、加圧ニーダにより1−40°Cで2時間
混練して、この混練物を粉砕し、φ5X50 iの棒状
試験片を1.1.on / cm’の成形で射出成形し
た。
つきに成形品をN2雰囲気中て500℃まて10℃/
h l−の速度て昇温し21〕l−保持したのち炉冷し
た。その後真空炉て1250°Cで1h+−焼結し、N
i、Cu、Cの各元素について分析を実施したところ、
2.04%Ni−1,52%CuO322%Cとほぼね
らい値通りの鉄系焼結晶が得られた。このように金属酸
化物を適宜組み合わせて目標成分を持つ焼結合金が可能
となる。
h l−の速度て昇温し21〕l−保持したのち炉冷し
た。その後真空炉て1250°Cで1h+−焼結し、N
i、Cu、Cの各元素について分析を実施したところ、
2.04%Ni−1,52%CuO322%Cとほぼね
らい値通りの鉄系焼結晶が得られた。このように金属酸
化物を適宜組み合わせて目標成分を持つ焼結合金が可能
となる。
勿論金属酸化物の構成により炭素量が不足する場合は黒
鉛物を必要量添加しておけは良いことになる。
鉛物を必要量添加しておけは良いことになる。
(発明の効果〉
本発明は以上説明したように請求項1は焼結用金属粉末
45〜65体積%と、有機物バインダを35〜55体積
%からなる射出成形品を、脱バインダの工程を経たのち
、焼結させる金属射出成形 0 プロセスにおいて、原料粉である前記金属粉末に前記バ
インダが供給源となって必要以上に残留する炭素を所望
の炭素量に減少させるFe2O。
45〜65体積%と、有機物バインダを35〜55体積
%からなる射出成形品を、脱バインダの工程を経たのち
、焼結させる金属射出成形 0 プロセスにおいて、原料粉である前記金属粉末に前記バ
インダが供給源となって必要以上に残留する炭素を所望
の炭素量に減少させるFe2O。
Fe、 Os 、 CL12 0. Ni
O,Coo、 Cr2O3、MnO,V2O3等の金
属酸化物を一種以上添加すると共に、還元性もしくは非
酸化性雰囲気で焼結するようにし、請求項2は請求項1
において添加する金属酸化物の平均粒径を、原料金属粉
の平均粒径に対して2倍以下の大きさとしたから、バイ
ンダが供給源となって焼結体に必要以上に残留する炭素
量を稍度良く、しかもJリーにコンl−ロルでき、残留
炭素分の多いバインダを使用する場合でも低炭素部品に
適用することが可能となる。
O,Coo、 Cr2O3、MnO,V2O3等の金
属酸化物を一種以上添加すると共に、還元性もしくは非
酸化性雰囲気で焼結するようにし、請求項2は請求項1
において添加する金属酸化物の平均粒径を、原料金属粉
の平均粒径に対して2倍以下の大きさとしたから、バイ
ンダが供給源となって焼結体に必要以上に残留する炭素
量を稍度良く、しかもJリーにコンl−ロルでき、残留
炭素分の多いバインダを使用する場合でも低炭素部品に
適用することが可能となる。
図面は本発明にかかる金属射出品の炭素量コントロール
方法によるFe2Oつの添加量と残留炭素量との関係を
示すグラフである。
方法によるFe2Oつの添加量と残留炭素量との関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)焼結用金属粉末45〜65体積%と、有機物バイン
ダを35〜55体積%からなる射出成形品を、脱バイン
ダの工程を経たのち、焼結させる金属射出成形プロセス
において、原料粉である前記金属粉末に前記バインダが
供給源となって必要以上に残留する炭素を所望の炭素量
に減少させるFe_2O_3、Fe_3O_4、Cu_
2O、NiO、CoO、Cr_2O_3、MnO、V_
2O_3等の金属酸化物を一種以上添加すると共に、還
元性もしくは非酸化性雰囲気で焼結することを特徴とす
る金属射出品の炭素量コントロール方法。 2)前記添加する金属酸化物の平均粒径は原料金属粉の
平均粒径に対して2倍以下の大きさとしたことを特徴と
する請求項1記載の金属射出品の炭素量コントロール方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199676A JP2743090B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 金属射出品の炭素量コントロール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199676A JP2743090B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 金属射出品の炭素量コントロール方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0364402A true JPH0364402A (ja) | 1991-03-19 |
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