JPH0517801A - 圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法 - Google Patents
圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法Info
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- JPH0517801A JPH0517801A JP3196995A JP19699591A JPH0517801A JP H0517801 A JPH0517801 A JP H0517801A JP 3196995 A JP3196995 A JP 3196995A JP 19699591 A JP19699591 A JP 19699591A JP H0517801 A JPH0517801 A JP H0517801A
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Landscapes
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に圧縮性の優れた拡散型低合金粉末を得る
為の方法を提供する。 【構成】 アトマイズ鉄粉を還元・解粒した後、該鉄粉
に合金用粉末を混合して８００〜９００℃で焼鈍し、次
いで解粒する。
為の方法を提供する。 【構成】 アトマイズ鉄粉を還元・解粒した後、該鉄粉
に合金用粉末を混合して８００〜９００℃で焼鈍し、次
いで解粒する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種鉄系焼結部材の原料
として使用される粉末冶金用低合金鋼粉の製造方法に関
し、殊に圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉を得る為の製
造方法に関するものである。
として使用される粉末冶金用低合金鋼粉の製造方法に関
し、殊に圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉を得る為の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金の分野においては、純鉄粉を主
原料とした焼結鉄鋼部材が以前から知られている。これ
に対し強度を更に向上させるという要望から、Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ等の合金成分を含有させた低合金鋼粉を主原料
とした焼結鉄鋼部材が製造される様になってきた。
原料とした焼結鉄鋼部材が以前から知られている。これ
に対し強度を更に向上させるという要望から、Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ等の合金成分を含有させた低合金鋼粉を主原料
とした焼結鉄鋼部材が製造される様になってきた。
【０００３】こうした低合金鋼粉を製造する方法を、得
られる粉末の形態の違いから分けると次の２つの方法に
大別される。 （Ｉ）溶鉄中に合金成分を添加してアトマイズし、鉄に
上記合金成分を固溶させた状態の粉末を得る方法（予合
金法）。 （II）純鉄粉に合金用微粉末を混合して加熱処理し、純
鉄粉の周辺に合金成分を部分的浸入に拡散させる方法
（拡散法）。
られる粉末の形態の違いから分けると次の２つの方法に
大別される。 （Ｉ）溶鉄中に合金成分を添加してアトマイズし、鉄に
上記合金成分を固溶させた状態の粉末を得る方法（予合
金法）。 （II）純鉄粉に合金用微粉末を混合して加熱処理し、純
鉄粉の周辺に合金成分を部分的浸入に拡散させる方法
（拡散法）。
【０００４】上記予合金法では合金成分が鉄中に固溶し
た状態となって非常に硬い粉末となり、粉末の圧縮性が
低下することが知られている。圧縮性の低下は、焼結密
度の低下を招き、これは結果的に焼結部材の強度低下と
なって現われる。これに対し拡散法では、鉄粉の周辺に
合金成分が浸入拡散した状態の粉末が得られ、圧縮性は
純鉄粉の場合と同等程度の優れたものとなる。
た状態となって非常に硬い粉末となり、粉末の圧縮性が
低下することが知られている。圧縮性の低下は、焼結密
度の低下を招き、これは結果的に焼結部材の強度低下と
なって現われる。これに対し拡散法では、鉄粉の周辺に
合金成分が浸入拡散した状態の粉末が得られ、圧縮性は
純鉄粉の場合と同等程度の優れたものとなる。
【０００５】ところでアトマイズ鉄粉は表面の酸化皮膜
を除去することを主目的として還元され、その後解粒し
て製品粉末とされる。また圧縮性を向上させるという立
場から解粒時の加工歪を除去する目的で焼鈍される。
を除去することを主目的として還元され、その後解粒し
て製品粉末とされる。また圧縮性を向上させるという立
場から解粒時の加工歪を除去する目的で焼鈍される。
【０００６】拡散型低合金鋼粉を製造する為の代表的な
方法としては、例えば特公昭45-9649 号や特開昭61- 13
0401号等に開示された技術がある。特公昭45-9649 号の
技術は、純鉄粉の還元前にＮｉ，Ｍｏ，Ｃｕ等の合金成
分を一括して添加混合するものであり、また特開昭61-1
30401 号の技術は、特に鉄中に拡散しやすいＣｕのみ
を、低温処理の可能な焼鈍前に混合し、一方ＮｉやＭｏ
等の他の合金成分は還元前に予め混合することによって
圧縮性の向上を図るものである。尚後者の方法では鉄粉
にＮｉやＭｏを強固に拡散付着させるという観点から、
粒径４４μm 以下の鉄粉に対するＮｉやＭｏの拡散付着
濃度を所定の比率に設定すると共に、その達成手段とし
て還元温度を比較的高い温度（1000℃）に設定してい
る。
方法としては、例えば特公昭45-9649 号や特開昭61- 13
0401号等に開示された技術がある。特公昭45-9649 号の
技術は、純鉄粉の還元前にＮｉ，Ｍｏ，Ｃｕ等の合金成
分を一括して添加混合するものであり、また特開昭61-1
30401 号の技術は、特に鉄中に拡散しやすいＣｕのみ
を、低温処理の可能な焼鈍前に混合し、一方ＮｉやＭｏ
等の他の合金成分は還元前に予め混合することによって
圧縮性の向上を図るものである。尚後者の方法では鉄粉
にＮｉやＭｏを強固に拡散付着させるという観点から、
粒径４４μm 以下の鉄粉に対するＮｉやＭｏの拡散付着
濃度を所定の比率に設定すると共に、その達成手段とし
て還元温度を比較的高い温度（1000℃）に設定してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
いずれの方法においても、次の様な問題があった。即ち
特公昭45-9649 号に開示された技術では、合金元素添加
後に還元および焼鈍の２度の熱履歴を受けるものである
ので、合金元素特にＣｕが鉄粉内部に拡散して鉄粉を硬
化させ、粉末の圧縮性が著しく低下させる。また特開昭
61-130401 号に開示された技術では、Ｃｕの鉄粉中への
拡散を抑制する為に２度に亘る原料混合作業が必要とな
り、生産工程が複雑になる。また粒径４４μm 以下の鉄
粉に対するＮｉやＭｏの拡散付着濃度を所定の比率範囲
に納めようとすれば、前述の如くこれら合金成分添加後
における還元温度が必然的に高くなり、結果的にＮｉの
鉄粉中への拡散が過剰に進んで鉄粉が硬くなって粉末の
圧縮性が低下する。
いずれの方法においても、次の様な問題があった。即ち
特公昭45-9649 号に開示された技術では、合金元素添加
後に還元および焼鈍の２度の熱履歴を受けるものである
ので、合金元素特にＣｕが鉄粉内部に拡散して鉄粉を硬
化させ、粉末の圧縮性が著しく低下させる。また特開昭
61-130401 号に開示された技術では、Ｃｕの鉄粉中への
拡散を抑制する為に２度に亘る原料混合作業が必要とな
り、生産工程が複雑になる。また粒径４４μm 以下の鉄
粉に対するＮｉやＭｏの拡散付着濃度を所定の比率範囲
に納めようとすれば、前述の如くこれら合金成分添加後
における還元温度が必然的に高くなり、結果的にＮｉの
鉄粉中への拡散が過剰に進んで鉄粉が硬くなって粉末の
圧縮性が低下する。
【０００８】本発明はこうした技術的課題を解決する為
になされたものであって、その目的は、特に圧縮性の優
れた拡散型低合金粉末を得る為の方法を提供することに
ある。
になされたものであって、その目的は、特に圧縮性の優
れた拡散型低合金粉末を得る為の方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成し得た本発
明とは、アトマイズ鉄粉を還元・解粒した後、該鉄粉に
合金用粉末を混合して８００〜９００℃で焼鈍し、次い
で後解粒する点に要旨を有する拡散型低合金鋼粉の製造
方法である。
明とは、アトマイズ鉄粉を還元・解粒した後、該鉄粉に
合金用粉末を混合して８００〜９００℃で焼鈍し、次い
で後解粒する点に要旨を有する拡散型低合金鋼粉の製造
方法である。
【００１０】
【作用】本発明者らは、工程の複雑化を回避するという
観点から、鉄粉に合金元素を一括して混合することを前
提とし、圧縮性を向上させる為には製造工程中の熱履歴
をできるだけ少なくすればよいとの着想のもとで種々検
討を重ねた。その結果、母粉となるアトマイズ鉄粉を還
元・解粒した後、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ等の合金粉末を一括
して混合し、その後焼鈍解粒すれば圧縮性の良好な拡散
型低合金鋼粉が得られることを見出し、本発明を完成し
た。
観点から、鉄粉に合金元素を一括して混合することを前
提とし、圧縮性を向上させる為には製造工程中の熱履歴
をできるだけ少なくすればよいとの着想のもとで種々検
討を重ねた。その結果、母粉となるアトマイズ鉄粉を還
元・解粒した後、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ等の合金粉末を一括
して混合し、その後焼鈍解粒すれば圧縮性の良好な拡散
型低合金鋼粉が得られることを見出し、本発明を完成し
た。
【００１１】アトマイズ鉄粉の還元工程はアトマイズ鉄
粉表面の酸化皮膜を還元するだけでなく、アトマイズ鉄
粉中の炭素の除去や焼入組織の改善という目的をも有す
るものであるが、この目的を達成するには少なくとも９
００℃を超える温度で還元処理する必要がある。しかし
ながらこの様な高温で処理することは、特にＮｉの鉄中
への拡散が進行し易いため鉄粉粒子の硬化が生じ易くな
る。前記特開昭61-130401 号の技術はこうした点を是正
したものであると言えるが、他の合金成分の還元時の拡
散による硬化については考慮されておらない。また合金
成分を添加した後に還元時および焼鈍時の２度の熱履歴
を受けることは、それだけ合金成分の拡散が進み合金粉
末が硬化するので好ましくない。
粉表面の酸化皮膜を還元するだけでなく、アトマイズ鉄
粉中の炭素の除去や焼入組織の改善という目的をも有す
るものであるが、この目的を達成するには少なくとも９
００℃を超える温度で還元処理する必要がある。しかし
ながらこの様な高温で処理することは、特にＮｉの鉄中
への拡散が進行し易いため鉄粉粒子の硬化が生じ易くな
る。前記特開昭61-130401 号の技術はこうした点を是正
したものであると言えるが、他の合金成分の還元時の拡
散による硬化については考慮されておらない。また合金
成分を添加した後に還元時および焼鈍時の２度の熱履歴
を受けることは、それだけ合金成分の拡散が進み合金粉
末が硬化するので好ましくない。
【００１２】そこで本発明者らは合金成分添加後に受け
る熱履歴を焼鈍時の１回だけとし、そのときの温度を８
００〜９００℃に設定した。即ち還元後の解粒による加
工歪を除去する為に施される焼鈍では９００℃以下の加
熱で十分であり、この温度での１回の加熱ではＮｉの鉄
粉中への拡散は抑制されること、およびＣｕの鉄粉中へ
の拡散もそれほど急速には進行しないこともあって、鉄
粉の硬化抑制効果が達成され、圧縮性に優れた拡散型合
金鋼粉が得られるのである。尚本発明において焼鈍温度
の下限を８００℃としたのは、焼鈍を達成する為に最小
限必要な温度であること、および合金成分を鉄粉表面に
拡散付着させる為に必要な温度を考慮した為である。
る熱履歴を焼鈍時の１回だけとし、そのときの温度を８
００〜９００℃に設定した。即ち還元後の解粒による加
工歪を除去する為に施される焼鈍では９００℃以下の加
熱で十分であり、この温度での１回の加熱ではＮｉの鉄
粉中への拡散は抑制されること、およびＣｕの鉄粉中へ
の拡散もそれほど急速には進行しないこともあって、鉄
粉の硬化抑制効果が達成され、圧縮性に優れた拡散型合
金鋼粉が得られるのである。尚本発明において焼鈍温度
の下限を８００℃としたのは、焼鈍を達成する為に最小
限必要な温度であること、および合金成分を鉄粉表面に
拡散付着させる為に必要な温度を考慮した為である。
【００１３】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００１４】
【実施例】水アトマイズ法によって純鉄粉を作成し、こ
の粉末を９２０℃で還元した後解粒し、引続きＮｉ，Ｍ
ｏ，Ｃｕの各粉末を一括添加して８５０℃で焼鈍した後
解粒し、本発明に係る拡散型低合金鋼粉を得た。比較の
為に、還元する前に合金成分を一括して添加する方法
（製法Ｉ）と、還元する前にＮｉ，Ｍｏを添加すると共
に焼鈍前にＣｕを添加する方法（製法II）についても実
施し、各鋼粉を得た。尚上記製法Ｉ，IIを実施する為の
還元温度や焼鈍温度等の条件は本発明方法と同一とし
た。また合金成分はいずれの場合も、カーボニルニッケ
ル粉，金属モリブデン微粉およびアトマイズ銅粉（−６
３μm ）として添加した。
の粉末を９２０℃で還元した後解粒し、引続きＮｉ，Ｍ
ｏ，Ｃｕの各粉末を一括添加して８５０℃で焼鈍した後
解粒し、本発明に係る拡散型低合金鋼粉を得た。比較の
為に、還元する前に合金成分を一括して添加する方法
（製法Ｉ）と、還元する前にＮｉ，Ｍｏを添加すると共
に焼鈍前にＣｕを添加する方法（製法II）についても実
施し、各鋼粉を得た。尚上記製法Ｉ，IIを実施する為の
還元温度や焼鈍温度等の条件は本発明方法と同一とし
た。また合金成分はいずれの場合も、カーボニルニッケ
ル粉，金属モリブデン微粉およびアトマイズ銅粉（−６
３μm ）として添加した。
【００１５】得られた各粉末について、0.6 重量％のグ
ラファイトを添加し、その全量に対して0.75重量％のス
テアリン酸亜鉛（潤滑剤）を添加混合し、金型寸法11.2
8 mmφで４，６，８ton/cm2 の各成形圧で圧縮成形し
た。このとき得られた成形体密度を下記表１に示す。尚
表１には合金成分の拡散付着状況の判断基準として製造
鋼粉全体中における各合金成分の重量％割合、粒径４４
μm 以下の鋼粉中における合金成分の重量％および上記
２つの重量％の比Ａ（粒径４４μm 以下の鋼粉中におけ
る各合金成分の重量％／鋼粉全体中における各合金成分
の重量％）についても併記した。
ラファイトを添加し、その全量に対して0.75重量％のス
テアリン酸亜鉛（潤滑剤）を添加混合し、金型寸法11.2
8 mmφで４，６，８ton/cm2 の各成形圧で圧縮成形し
た。このとき得られた成形体密度を下記表１に示す。尚
表１には合金成分の拡散付着状況の判断基準として製造
鋼粉全体中における各合金成分の重量％割合、粒径４４
μm 以下の鋼粉中における合金成分の重量％および上記
２つの重量％の比Ａ（粒径４４μm 以下の鋼粉中におけ
る各合金成分の重量％／鋼粉全体中における各合金成分
の重量％）についても併記した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかであるが、本発明方法によ
って得られた鋼粉は、従来法によって得られる鋼粉と比
べて明らかに圧縮性の向上していることが理解できる。
また合金成分の拡散付着状況からも合金成分の拡散が制
御され、鉄粉の硬化抑制効果が達成されていることがわ
かる。
って得られた鋼粉は、従来法によって得られる鋼粉と比
べて明らかに圧縮性の向上していることが理解できる。
また合金成分の拡散付着状況からも合金成分の拡散が制
御され、鉄粉の硬化抑制効果が達成されていることがわ
かる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、製造の
際の合金成分の熱履歴を１回とすることにより、圧縮性
の優れた拡散型合金鋼粉が得られた。
際の合金成分の熱履歴を１回とすることにより、圧縮性
の優れた拡散型合金鋼粉が得られた。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｚ 7217−4Ｋ Ｎ 7217−4Ｋ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 アトマイズ鉄粉を還元・解粒した後、該
鉄粉に合金用粉末を混合して８００〜９００℃で焼鈍
し、次いで解粒することを特徴とする圧縮性の優れた拡
散型低合金鋼粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196995A JPH0517801A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196995A JPH0517801A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517801A true JPH0517801A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=16367079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196995A Pending JPH0517801A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 圧縮性の優れた拡散型低合金鋼粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0517801A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4819089A (en) * | 1984-06-08 | 1989-04-04 | Sony Corporation | Digital video recorder having data distribution among four heads |
| US4843485A (en) * | 1983-12-23 | 1989-06-27 | General Electric Company | Multiple format digital video tape record and replay system |
| CN101972854A (zh) * | 2010-11-09 | 2011-02-16 | 铜陵铜基粉体科技有限公司 | 雾化法制备低氧低松比铜基粉末的方法 |
| CN104858444A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-08-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3196995A patent/JPH0517801A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843485A (en) * | 1983-12-23 | 1989-06-27 | General Electric Company | Multiple format digital video tape record and replay system |
| US4819089A (en) * | 1984-06-08 | 1989-04-04 | Sony Corporation | Digital video recorder having data distribution among four heads |
| CN101972854A (zh) * | 2010-11-09 | 2011-02-16 | 铜陵铜基粉体科技有限公司 | 雾化法制备低氧低松比铜基粉末的方法 |
| CN104858444A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-08-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
| CN104858444B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-04-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990914 |