JPH0641609A - 鉄系焼結部材の製造方法 - Google Patents
鉄系焼結部材の製造方法Info
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- JPH0641609A JPH0641609A JP4216318A JP21631892A JPH0641609A JP H0641609 A JPH0641609 A JP H0641609A JP 4216318 A JP4216318 A JP 4216318A JP 21631892 A JP21631892 A JP 21631892A JP H0641609 A JPH0641609 A JP H0641609A
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Abstract
(57)【要約】
[目的] Fe−Cu−C系焼結部材の寸法変化を他の
特性を変化させることなく調整することができる鉄系焼
結部材の提供。 [構成] 原料粉末に1000℃での酸化物の標準生成
自由エネルギ−の値の絶対値が120Kcal/モルO
2より大きな元素の酸化物粉末を添加する。
特性を変化させることなく調整することができる鉄系焼
結部材の提供。 [構成] 原料粉末に1000℃での酸化物の標準生成
自由エネルギ−の値の絶対値が120Kcal/モルO
2より大きな元素の酸化物粉末を添加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄系焼結部材の製造方法
に係り、詳しくは、鉄粉と黒鉛粉と銅粉との混合物に酸
化物粉末を適量添加し、焼結部材の寸法変化を調整する
ことができる鉄系焼結部材の製造方法に係る。
に係り、詳しくは、鉄粉と黒鉛粉と銅粉との混合物に酸
化物粉末を適量添加し、焼結部材の寸法変化を調整する
ことができる鉄系焼結部材の製造方法に係る。
【0002】
【従来の技術】鉄系粉末冶金において鉄粉に銅粉と黒鉛
粉を添加して焼結される焼結部材は安価で実用的な強度
特性が得られるため広く使用されている。これらの焼結
部材の製造において、その焼結寸法変化を広い範囲で調
整設計できること、また、目標とする焼結材寸法を容易
に得ることができることは、設計の自由度があり製造上
好ましい。従来は銅粉と黒鉛粉との配合比率を変えた
り、特開平4−26706号公報に示されるように金属
微粉を添加しする方法が提案されている。しかし、銅粉
と黒鉛粉との配合比率を変化させることは、この材料の
基本的な組成を変えることになり、寸法変化とともに焼
結体強度など機械的特性も変化するため好ましくない。
また、金属微粉の添加も添加された金属の焼結時の合金
化により焼結部材の組成が変化し、やはり他の特性も変
化する。また、特開平4−26706号公報によれば、
その添加量1%あたり得られる寸法変化の調整幅は0.
001%と小さく、大幅な寸法調整は困難であった。
粉を添加して焼結される焼結部材は安価で実用的な強度
特性が得られるため広く使用されている。これらの焼結
部材の製造において、その焼結寸法変化を広い範囲で調
整設計できること、また、目標とする焼結材寸法を容易
に得ることができることは、設計の自由度があり製造上
好ましい。従来は銅粉と黒鉛粉との配合比率を変えた
り、特開平4−26706号公報に示されるように金属
微粉を添加しする方法が提案されている。しかし、銅粉
と黒鉛粉との配合比率を変化させることは、この材料の
基本的な組成を変えることになり、寸法変化とともに焼
結体強度など機械的特性も変化するため好ましくない。
また、金属微粉の添加も添加された金属の焼結時の合金
化により焼結部材の組成が変化し、やはり他の特性も変
化する。また、特開平4−26706号公報によれば、
その添加量1%あたり得られる寸法変化の調整幅は0.
001%と小さく、大幅な寸法調整は困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は上
記問題解決することを目的とし、具体的には、Fe−C
u−C系焼結部材を製造する際に、鉄粉、銅粉、黒鉛粉
の混合物に1000℃での酸化物標準生成自由エネルギ
−の絶対値が120Kcal/モルO2以上の元素の酸
化粉末を0.01〜0.20重量%の範囲で添加量を変
化させ、焼結部材の寸法変化を調整することにより、焼
結部材の基本的組成および特性を変化させることなく、
焼結部材の寸法を調整可能とした鉄系焼結部材の製造方
法を提案することを目的とする。
記問題解決することを目的とし、具体的には、Fe−C
u−C系焼結部材を製造する際に、鉄粉、銅粉、黒鉛粉
の混合物に1000℃での酸化物標準生成自由エネルギ
−の絶対値が120Kcal/モルO2以上の元素の酸
化粉末を0.01〜0.20重量%の範囲で添加量を変
化させ、焼結部材の寸法変化を調整することにより、焼
結部材の基本的組成および特性を変化させることなく、
焼結部材の寸法を調整可能とした鉄系焼結部材の製造方
法を提案することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は鉄粉と黒鉛粉と
銅粉との混合物を焼結して得られる焼結部材の寸法変化
を調整する際に、混合物に、1000℃での酸化物標準
生成自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO
2より大きい値を有する元素の酸化物粉末を0.01〜
0.20wt%添加することにより、焼結部材の寸法変
化を調整することを特徴とする。
銅粉との混合物を焼結して得られる焼結部材の寸法変化
を調整する際に、混合物に、1000℃での酸化物標準
生成自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO
2より大きい値を有する元素の酸化物粉末を0.01〜
0.20wt%添加することにより、焼結部材の寸法変
化を調整することを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明者等は焼結部材の寸法変化について次の
条件により試験を行なった。
条件により試験を行なった。
【0006】水アトマイズ鉄粉に1.5重量%電解銅
粉、0.9重量%黒鉛粉、1重量%固体潤滑剤および
0.01から0.25重量%の微細アルミナ粉末を添加
混合し、これを圧粉密度7.0g/cm3で長さ35m
m、幅10mm、高さ5mmに成形後、プロパン変成ガ
ス中1130℃の温度で20分焼結した。この時の焼結
前後の長さ方向の寸法変化を調べた結果、表1に示した
ように微細アルミナ粉末添加量の増加とともに寸法変化
は膨脹傾向となり、0.1重量%の添加で無添加の時と
比較して、約0.2%膨脹となった。すなわち、ごく微
量の微細アルミナ粉末添加により、大幅な寸法変化調整
が可能であるとの知見を得た。またこのとき、焼結体の
抗析力も表1に示したようにほとんど変化しなかった。
しかし、添加量が0.25重量%では抗析力の低下が認
められた。
粉、0.9重量%黒鉛粉、1重量%固体潤滑剤および
0.01から0.25重量%の微細アルミナ粉末を添加
混合し、これを圧粉密度7.0g/cm3で長さ35m
m、幅10mm、高さ5mmに成形後、プロパン変成ガ
ス中1130℃の温度で20分焼結した。この時の焼結
前後の長さ方向の寸法変化を調べた結果、表1に示した
ように微細アルミナ粉末添加量の増加とともに寸法変化
は膨脹傾向となり、0.1重量%の添加で無添加の時と
比較して、約0.2%膨脹となった。すなわち、ごく微
量の微細アルミナ粉末添加により、大幅な寸法変化調整
が可能であるとの知見を得た。またこのとき、焼結体の
抗析力も表1に示したようにほとんど変化しなかった。
しかし、添加量が0.25重量%では抗析力の低下が認
められた。
【0007】そこで、各種微細酸化物粉末を0.01か
ら0.2重量%の範囲で添加量を変化させて検討した結
果、1000℃での酸化物標準生成自由エネルギ−の絶
対値が120Kcal/モルO2より大きい値を有する
元素の酸化物粉末を添加した場合は、アルミナの場合と
同様の傾向を得た。しかし、1000℃での酸化物標準
生成自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO
2より小さい値の元素の酸化物を添加した場合にはそれ
ぞれの元素の性質に応じた寸法変化挙動であり、この添
加量範囲では大幅な寸法変化調整はできなかった。添加
酸化物の種類を1000℃での酸化物標準生成自由エネ
ルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2より大きい
値を有する元素の酸化物とした理由はこのことによる。
ら0.2重量%の範囲で添加量を変化させて検討した結
果、1000℃での酸化物標準生成自由エネルギ−の絶
対値が120Kcal/モルO2より大きい値を有する
元素の酸化物粉末を添加した場合は、アルミナの場合と
同様の傾向を得た。しかし、1000℃での酸化物標準
生成自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO
2より小さい値の元素の酸化物を添加した場合にはそれ
ぞれの元素の性質に応じた寸法変化挙動であり、この添
加量範囲では大幅な寸法変化調整はできなかった。添加
酸化物の種類を1000℃での酸化物標準生成自由エネ
ルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2より大きい
値を有する元素の酸化物とした理由はこのことによる。
【0008】また、添加量を0.01〜0.20重量%
とした理由は添加量0.01重量%未満では寸法変化の
調整の作用が不充分であり、0.2重量%を超えると圧
粉密度、焼結体抗析力が急激に低下するため、添加量範
囲を0.01〜0.20重量%とした。
とした理由は添加量0.01重量%未満では寸法変化の
調整の作用が不充分であり、0.2重量%を超えると圧
粉密度、焼結体抗析力が急激に低下するため、添加量範
囲を0.01〜0.20重量%とした。
【0009】
【表1】
【0010】以下に実施例で説明する。
【0011】
【実施例】表2に各種元素の1000℃での酸化物標準
生成自由エネルギ−の値を示す。これらの元素のうち1
000℃での酸化物標準生成自由エネルギ−の絶対値が
120Kcal/モルO2以上のAl2O3、TiO2、S
iO2、V2O3、MnO、Cr2O3の平均粒径5μmの
粉末0〜0.2重量%を平均粒径70μmの水アトマイ
ズ鉄粉、44μm以下の電解銅粉1.5重量%、10μ
m以下の黒鉛粉0.9重量%および1重量%固体潤滑剤
と混合し、これを圧粉密度7.0g/cm3で長さ35
mm、幅10mm、高さ5mmに成形後、プロパン変成
ガス中1130℃の温度で20分焼結した。この時の焼
結前後の長さ方向の寸法変化と焼結体抵析力とを調べ
た。表3に寸法変化と焼結体抵析力とを示す。これらの
酸化物はいずれもAl2O3と同様に0.1重量%までの
範囲で寸法変化は、無添加の時にくらべ約0.2%の膨
脹が得られた。また、焼結体抵析力も0.1重量%まで
はほぼ一定の値であった。
生成自由エネルギ−の値を示す。これらの元素のうち1
000℃での酸化物標準生成自由エネルギ−の絶対値が
120Kcal/モルO2以上のAl2O3、TiO2、S
iO2、V2O3、MnO、Cr2O3の平均粒径5μmの
粉末0〜0.2重量%を平均粒径70μmの水アトマイ
ズ鉄粉、44μm以下の電解銅粉1.5重量%、10μ
m以下の黒鉛粉0.9重量%および1重量%固体潤滑剤
と混合し、これを圧粉密度7.0g/cm3で長さ35
mm、幅10mm、高さ5mmに成形後、プロパン変成
ガス中1130℃の温度で20分焼結した。この時の焼
結前後の長さ方向の寸法変化と焼結体抵析力とを調べ
た。表3に寸法変化と焼結体抵析力とを示す。これらの
酸化物はいずれもAl2O3と同様に0.1重量%までの
範囲で寸法変化は、無添加の時にくらべ約0.2%の膨
脹が得られた。また、焼結体抵析力も0.1重量%まで
はほぼ一定の値であった。
【0012】比較例 表2に示した元素のうち1000℃での酸化物標準生成
自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2以
下のCuO2、NiOの平均粒径5μmの粉末0〜0.
2重量%を平均粒径70μmの水アトマイズ鉄粉、44
μm以下の電解銅粉1.5重量%、10μm以下の黒鉛
粉0.9重量%および1重量%固体潤滑剤と混合し、こ
れを圧粉密度70g/cm3で長さ35mm、幅10m
m、高さ5mmに成形後、プロパン変成ガス中1130
℃で20分焼結した。この時の焼結前後の長さ方向の寸
法変化と焼結体抵析力とを調べた。表4に寸法変化を示
す。CuO2は添加量の増加とともに膨脹傾向であった
が、NiOは収縮傾向であった。しかし、いずれもその
変化量は0.1重量%の添加で0.02重量%と実施例
にくらべ格段に小さい値であった。
自由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2以
下のCuO2、NiOの平均粒径5μmの粉末0〜0.
2重量%を平均粒径70μmの水アトマイズ鉄粉、44
μm以下の電解銅粉1.5重量%、10μm以下の黒鉛
粉0.9重量%および1重量%固体潤滑剤と混合し、こ
れを圧粉密度70g/cm3で長さ35mm、幅10m
m、高さ5mmに成形後、プロパン変成ガス中1130
℃で20分焼結した。この時の焼結前後の長さ方向の寸
法変化と焼結体抵析力とを調べた。表4に寸法変化を示
す。CuO2は添加量の増加とともに膨脹傾向であった
が、NiOは収縮傾向であった。しかし、いずれもその
変化量は0.1重量%の添加で0.02重量%と実施例
にくらべ格段に小さい値であった。
【0013】また、添加量範囲が0.01重量%未満の
ものは寸法変化調整量が小さく、0.20重量%を超え
るものは圧粉密度、焼結体抗析力が急激に低下した。
ものは寸法変化調整量が小さく、0.20重量%を超え
るものは圧粉密度、焼結体抗析力が急激に低下した。
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【0016】
【表4】
【0017】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は、
Fe−Cu−C系焼結部材を製造する際に、鉄粉、電解
銅粉、黒鉛粉に加えて1000℃での酸化物標準生成自
由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2以上
の元素の酸化物粉末を0.01から0.20重量%の範
囲で添加量を変化させて添加することにより、焼結部材
の寸法変化を他の特性を変化させることなく調整するこ
とができ、またこれらの添加量は微量であるので経済性
からも有利である。
Fe−Cu−C系焼結部材を製造する際に、鉄粉、電解
銅粉、黒鉛粉に加えて1000℃での酸化物標準生成自
由エネルギ−の絶対値が120Kcal/モルO2以上
の元素の酸化物粉末を0.01から0.20重量%の範
囲で添加量を変化させて添加することにより、焼結部材
の寸法変化を他の特性を変化させることなく調整するこ
とができ、またこれらの添加量は微量であるので経済性
からも有利である。
Claims (2)
- 【請求項1】 鉄粉と黒鉛粉と銅粉との混合物を焼結し
て得られる焼結部材の寸法変化を調整する際に、前記混
合物に、1000℃での酸化物標準生成自由エネルギ−
の絶対値が120Kcal/モルO2より大きい値を有
する元素の酸化物粉末を0.01〜0.20wt%添加
することにより、焼結部材の寸法変化を調整することを
特徴とする鉄系焼結部材の製造方法。 - 【請求項2】 前記混合物に添加する元素の酸化物がA
l2O3、TiO2、SiO2、V2O3、MnO、Cr2O3
から選ばれた少なくとも1種以上であることを特徴とす
る請求項1記載の鉄系焼結部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21631892A JP3356461B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 鉄系焼結部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21631892A JP3356461B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 鉄系焼結部材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0641609A true JPH0641609A (ja) | 1994-02-15 |
JP3356461B2 JP3356461B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=16686653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21631892A Expired - Fee Related JP3356461B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 鉄系焼結部材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3356461B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004002939A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-08 | Mitsubishi Materials Corp | 鉄基焼結合金製オイルポンプローター |
WO2004063409A1 (ja) | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Mitsubishi Materials Corporation | 鉄基焼結合金、鉄基焼結合金部材、それらの製造方法、およびオイルポンプローター |
JP2007092160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk | 鉄系焼結部品の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP21631892A patent/JP3356461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004002939A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-08 | Mitsubishi Materials Corp | 鉄基焼結合金製オイルポンプローター |
WO2004063409A1 (ja) | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Mitsubishi Materials Corporation | 鉄基焼結合金、鉄基焼結合金部材、それらの製造方法、およびオイルポンプローター |
EP1582603A1 (en) * | 2003-01-08 | 2005-10-05 | Mitsubishi Materials Corporation | Iron base sintered alloy, iron base sintered alloy member, method for production thereof, and oil pump rotor |
EP1582603A4 (en) * | 2003-01-08 | 2011-12-28 | Diamet Corp | IRON-BASED FRITTE ALLOY, IRON-BASED FRITTE ALLOY ELEMENT, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND OIL PUMP ROTOR |
JP2007092160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk | 鉄系焼結部品の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3356461B2 (ja) | 2002-12-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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