JPH0525508A - 金属線材の押出し製造法 - Google Patents
金属線材の押出し製造法Info
- Publication number
- JPH0525508A JPH0525508A JP18003791A JP18003791A JPH0525508A JP H0525508 A JPH0525508 A JP H0525508A JP 18003791 A JP18003791 A JP 18003791A JP 18003791 A JP18003791 A JP 18003791A JP H0525508 A JPH0525508 A JP H0525508A
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- binder
- particle size
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 金属または合金の粉末とバインダーとの混練
物を押出し成形し、次いで脱脂および焼結する金属線材
の製造において、金属または合金の粉末の平均粒径を１
０μｍ以下とする。 【効果】 強度および延性、つまり靭性の向上したコイ
ル線材焼結品が得られる。成形体グリーンの強度も向上
し、折損は効果的に防止される。
物を押出し成形し、次いで脱脂および焼結する金属線材
の製造において、金属または合金の粉末の平均粒径を１
０μｍ以下とする。 【効果】 強度および延性、つまり靭性の向上したコイ
ル線材焼結品が得られる。成形体グリーンの強度も向上
し、折損は効果的に防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属線材の押出し製
造法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、低温焼結が可能で、強靭性の線材を製造することの
できる金属線材の押出し製造法に関するものである。
造法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、低温焼結が可能で、強靭性の線材を製造することの
できる金属線材の押出し製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、金属または合金の粉末
をバインダー等と混練し、これを押出し、または射出成
形し、次いで脱脂（脱バインダー）および焼結すること
からなる粉末成形冶金法が注目されている。この方法
は、金属製品の生産効率を大きく向上させるとともに、
押出し法においては、比較的長尺の線材の製造が容易で
あり、また射出成形においては、切削等の機械加工の困
難な複雑形状品であってもその製造が容易であるという
特徴を有している。
をバインダー等と混練し、これを押出し、または射出成
形し、次いで脱脂（脱バインダー）および焼結すること
からなる粉末成形冶金法が注目されている。この方法
は、金属製品の生産効率を大きく向上させるとともに、
押出し法においては、比較的長尺の線材の製造が容易で
あり、また射出成形においては、切削等の機械加工の困
難な複雑形状品であってもその製造が容易であるという
特徴を有している。
【０００３】しかしながら、このような粉末成形冶金法
の場合には、粉末を有機バインダーと混練し、成形後に
脱脂および焼結することが必要であるため、焼結品に脱
バインダー後の微小孔が生成して残存したり、あるいは
クラックが発生し、折損しやすいなどの問題があった。
特に押出し成形の場合には、成形時にあまり大きな圧縮
力が加えられていないため、脱脂および焼結後の均一な
品質、強度の確保が難しいという欠点があった。
の場合には、粉末を有機バインダーと混練し、成形後に
脱脂および焼結することが必要であるため、焼結品に脱
バインダー後の微小孔が生成して残存したり、あるいは
クラックが発生し、折損しやすいなどの問題があった。
特に押出し成形の場合には、成形時にあまり大きな圧縮
力が加えられていないため、脱脂および焼結後の均一な
品質、強度の確保が難しいという欠点があった。
【０００４】実際、たとえば混練、押出し、脱脂、焼
結、さらにはスウェージング、熱間伸線および冷間伸線
等の工程によってステライト等の合金の溶接材コイル線
材を製造しようとする場合、従来法においては、混練物
からの押出し成形体（グリーン）の強度が小さく、折損
しやすい。しかも、焼結品のスウェージングや伸線加工
時に破断しやすいという欠点が避けられなかった。
結、さらにはスウェージング、熱間伸線および冷間伸線
等の工程によってステライト等の合金の溶接材コイル線
材を製造しようとする場合、従来法においては、混練物
からの押出し成形体（グリーン）の強度が小さく、折損
しやすい。しかも、焼結品のスウェージングや伸線加工
時に破断しやすいという欠点が避けられなかった。
【０００５】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、従来の押出し製造法の欠点を解消
し、強度と延性、すなわち靭性が大きく、折損や破断の
少ない金属線材を製造することの容易な、新しい押出し
製造法を提供することを目的としている。
れたものであって、従来の押出し製造法の欠点を解消
し、強度と延性、すなわち靭性が大きく、折損や破断の
少ない金属線材を製造することの容易な、新しい押出し
製造法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、金属または合金の粉末とバイン
ダーとの混練物を押出し成形し、次いで脱脂および焼結
する金属線材の製造において、金属または合金の粉末の
平均粒径を１０μｍ以下とすることを特徴とする金属線
材の押出し製造法を提供する。
を解決するものとして、金属または合金の粉末とバイン
ダーとの混練物を押出し成形し、次いで脱脂および焼結
する金属線材の製造において、金属または合金の粉末の
平均粒径を１０μｍ以下とすることを特徴とする金属線
材の押出し製造法を提供する。
【０００７】すなわち、この発明は、従来法の欠点を解
決するための方策について検討を行った結果、上記した
通りの平均粒径１０μｍ以下の微粒子粉末を用いること
によって、混練物中のバインダー成分との親和性、結び
つきを強固とし、成形体（グリーン）の強度向上が図ら
れるばかりか、焼結温度の低温化によって結晶粒の粗大
化を抑制し、強度および延性の増大を図ることができる
ことを見出し、その知見に基づいて完成したものであ
る。
決するための方策について検討を行った結果、上記した
通りの平均粒径１０μｍ以下の微粒子粉末を用いること
によって、混練物中のバインダー成分との親和性、結び
つきを強固とし、成形体（グリーン）の強度向上が図ら
れるばかりか、焼結温度の低温化によって結晶粒の粗大
化を抑制し、強度および延性の増大を図ることができる
ことを見出し、その知見に基づいて完成したものであ
る。
【０００８】従来法の場合には、金属または合金の粉末
として、工業的に製造可能な粒径のものに限られてお
り、たとえば、平均粒径がその最小値として１２μｍ程
度のガスアトマイズ法によって製造される粉末や、最小
の平均粒径が３０μｍ程度の水アトマイズ法によって製
造された粉末を用いていた。この発明は、このような従
来法からは本質的に異なる構成として、平均粒径が１０
μｍ以下の粉末を用いることを大きな特徴としている。
として、工業的に製造可能な粒径のものに限られてお
り、たとえば、平均粒径がその最小値として１２μｍ程
度のガスアトマイズ法によって製造される粉末や、最小
の平均粒径が３０μｍ程度の水アトマイズ法によって製
造された粉末を用いていた。この発明は、このような従
来法からは本質的に異なる構成として、平均粒径が１０
μｍ以下の粉末を用いることを大きな特徴としている。
【０００９】この方法によって、前記の通り、混練物中
のバインダーとの結合がより強固になり、グリーン強度
を向上することができ、また、焼結についても低温焼結
が可能であって、その結果として、結晶粒の粗大化が抑
制され、強度および延性、つまり靭性が向上する。この
ような作用効果によって、焼結後のスウェージング加
工、伸線加工時においても破断することはない。
のバインダーとの結合がより強固になり、グリーン強度
を向上することができ、また、焼結についても低温焼結
が可能であって、その結果として、結晶粒の粗大化が抑
制され、強度および延性、つまり靭性が向上する。この
ような作用効果によって、焼結後のスウェージング加
工、伸線加工時においても破断することはない。
【００１０】対象とする金属および合金の種類には特に
限定はないが、線材としての利用に適した材料がその対
象となる。このため、たとえば溶接材料としてのステラ
イト合金等のコイル線材の製造にはこの発明は特に有益
である。金属または合金の粉末と混練するバインダーに
ついては、熱可疎性ポリマーやオリゴマーの適宜なもの
が使用でき、混練物全量に対して約１５％以下の割合に
おいて通常は配合する。もちろん、可塑剤等の他の成分
を適宜に添加してもよい。
限定はないが、線材としての利用に適した材料がその対
象となる。このため、たとえば溶接材料としてのステラ
イト合金等のコイル線材の製造にはこの発明は特に有益
である。金属または合金の粉末と混練するバインダーに
ついては、熱可疎性ポリマーやオリゴマーの適宜なもの
が使用でき、混練物全量に対して約１５％以下の割合に
おいて通常は配合する。もちろん、可塑剤等の他の成分
を適宜に添加してもよい。
【００１１】混練にはニーダー等の公知の手段が採用で
き、押出しも従来法に沿って実施することができる。押
出し後の成形体については、Ｈ2 あるいは／および不活
性ガスの雰囲気下において脱脂（脱バインダー）し、さ
らに真空、あるいは不活性ガス中において高温加熱して
焼結する。
き、押出しも従来法に沿って実施することができる。押
出し後の成形体については、Ｈ2 あるいは／および不活
性ガスの雰囲気下において脱脂（脱バインダー）し、さ
らに真空、あるいは不活性ガス中において高温加熱して
焼結する。
【００１２】この工程において、混練物に配合する平均
粒径１０μｍ以下の金属または合金の粉末は、いわゆる
アトマイズ法によっては製造することが難しいため、た
とえばアトマイズ法によって製造した粉末を、振動ボー
ルミル粉砕を行い、より好ましくは平均粒径５μｍ程度
にまで粉砕する。もちろん、それ以外の手段、たとえば
ボールミル粉砕、遊星ボールミル粉砕等の手段を採用し
てもよいことは言うまでもない。
粒径１０μｍ以下の金属または合金の粉末は、いわゆる
アトマイズ法によっては製造することが難しいため、た
とえばアトマイズ法によって製造した粉末を、振動ボー
ルミル粉砕を行い、より好ましくは平均粒径５μｍ程度
にまで粉砕する。もちろん、それ以外の手段、たとえば
ボールミル粉砕、遊星ボールミル粉砕等の手段を採用し
てもよいことは言うまでもない。
【００１３】なお、ジェットミル粉砕の場合には不純物
が入りやすいため好ましくない。そこで以下、実施例を
示し、さらに詳しくこの発明の押出し製造法について説
明する。
が入りやすいため好ましくない。そこで以下、実施例を
示し、さらに詳しくこの発明の押出し製造法について説
明する。
【００１４】
【実施例】ステライト−６の合金粉末をガスアトマイズ
法によって製造し、平均粒径１２μｍの粉末とした。こ
の粉末を、振動ボールミルによって粉砕し、平均粒径５
μｍの粉末とした。振動ボールミルとしては、0.5 イン
チ径のカーボン鋼球を８０％（１３Kg）の充填量で装入
したものを用い、２Kgの粉末（平均粒径１２μｍ）を、
振動数１２００ＣＰＭ、全振幅８mmの振動条件において
粉砕した。
法によって製造し、平均粒径１２μｍの粉末とした。こ
の粉末を、振動ボールミルによって粉砕し、平均粒径５
μｍの粉末とした。振動ボールミルとしては、0.5 イン
チ径のカーボン鋼球を８０％（１３Kg）の充填量で装入
したものを用い、２Kgの粉末（平均粒径１２μｍ）を、
振動数１２００ＣＰＭ、全振幅８mmの振動条件において
粉砕した。
【００１５】ステアリン酸を３％添加し、約５０時間粉
砕した。前記の通りの平均粒径５μｍの合金粉末を得
た。次いで、これを６重量％の熱可塑性ポリマーからな
る有機バインダーとニーダーによって加圧・加熱混練し
た。得られた混練物を、押出し成形し、1.5mm 径のコイ
ル状線材成形体を製造した。このコイル状体は、セラミ
ック製のドラムに巻き取ってコイル形状とした。
砕した。前記の通りの平均粒径５μｍの合金粉末を得
た。次いで、これを６重量％の熱可塑性ポリマーからな
る有機バインダーとニーダーによって加圧・加熱混練し
た。得られた混練物を、押出し成形し、1.5mm 径のコイ
ル状線材成形体を製造した。このコイル状体は、セラミ
ック製のドラムに巻き取ってコイル形状とした。
【００１６】次に４７０℃の温度において、Ｈ2 および
Ｎ2雰囲気下に１時間加熱し、脱バインダー処理した。
その後、真空下に、１２５０℃の温度で１５時間焼結し
た。なお、７００℃に昇温するまではＨ2 雰囲気下に加
熱した。得られた焼結品の温度および延性は、１２μｍ
平均粒径の粉末を直接使用した場合に比べて約2.3 倍も
増大した。
Ｎ2雰囲気下に１時間加熱し、脱バインダー処理した。
その後、真空下に、１２５０℃の温度で１５時間焼結し
た。なお、７００℃に昇温するまではＨ2 雰囲気下に加
熱した。得られた焼結品の温度および延性は、１２μｍ
平均粒径の粉末を直接使用した場合に比べて約2.3 倍も
増大した。
【００１７】また、この発明の場合にはグリーンの折損
も生じなかった。一方、従来法による場合には、焼結品
にはクラックが発生し、わずかの力によって破断した。
平均粒径２５μｍの粉末をそのまま使用した場合には、
焼結品そのものには破断が発生していた。
も生じなかった。一方、従来法による場合には、焼結品
にはクラックが発生し、わずかの力によって破断した。
平均粒径２５μｍの粉末をそのまま使用した場合には、
焼結品そのものには破断が発生していた。
【００１８】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、強度および延性、つまり靭性の向上したコイル線
材焼結品が得られる。成形体グリーンの強度も向上し、
折損は効果的に防止される。
って、強度および延性、つまり靭性の向上したコイル線
材焼結品が得られる。成形体グリーンの強度も向上し、
折損は効果的に防止される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年９月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】次に４７０℃の温度において、Ｈ2 および
Ｎ2 雰囲気下に１時間加熱し、脱バインダー処理した。
その後、真空下に、１２５０℃の温度で０．５時間焼結
した。なお、１０００℃に昇温するまではＨ2雰囲気下
に加熱した。得られた焼結品の温度および延性は、１２
μｍ平均粒径の粉末を直接使用した場合に比べて約2.3
倍も増大した。
Ｎ2 雰囲気下に１時間加熱し、脱バインダー処理した。
その後、真空下に、１２５０℃の温度で０．５時間焼結
した。なお、１０００℃に昇温するまではＨ2雰囲気下
に加熱した。得られた焼結品の温度および延性は、１２
μｍ平均粒径の粉末を直接使用した場合に比べて約2.3
倍も増大した。
Claims (2)
- 【請求項１】 金属または合金の粉末とバインダーとの
混練物を押出し成形し、次いで脱脂および焼結する金属
線材の製造において、金属または合金の粉末の平均粒径
を１０μｍ以下とすることを特徴とする金属線材の押出
し製造法。 - 【請求項２】 ステライト合金より溶接用コイル線材を
製造する請求項１の押出し製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18003791A JPH0525508A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | 金属線材の押出し製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18003791A JPH0525508A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | 金属線材の押出し製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525508A true JPH0525508A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16076379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18003791A Pending JPH0525508A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | 金属線材の押出し製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0525508A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111360247A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 丽水学院 | 低成本钛铝金属间化合物间接3d打印方法 |
| CN113695574A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-11-26 | 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司 | 电机线圈及其制备方法 |
-
1991
- 1991-07-20 JP JP18003791A patent/JPH0525508A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111360247A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 丽水学院 | 低成本钛铝金属间化合物间接3d打印方法 |
| CN113695574A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-11-26 | 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司 | 电机线圈及其制备方法 |
| CN113695574B (zh) * | 2020-07-07 | 2024-03-29 | 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司 | 电机线圈及其制备方法 |
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