JPH07188714A - 成形性の優れた鉄系粉末 - Google Patents
成形性の優れた鉄系粉末Info
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- JPH07188714A JPH07188714A JP5338694A JP33869493A JPH07188714A JP H07188714 A JPH07188714 A JP H07188714A JP 5338694 A JP5338694 A JP 5338694A JP 33869493 A JP33869493 A JP 33869493A JP H07188714 A JPH07188714 A JP H07188714A
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Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の鉄系粉末よりも更に優れた成形性を発
揮することのできる鉄系粉末を提供する。 【構成】 アトマイズ法によって得られ、アトマイズ後
の酸素量が１．５〜１０重量％である鉄系粉末を、その
表層部を還元することによって表面に多数の凹凸が形成
されたものである。
揮することのできる鉄系粉末を提供する。 【構成】 アトマイズ法によって得られ、アトマイズ後
の酸素量が１．５〜１０重量％である鉄系粉末を、その
表層部を還元することによって表面に多数の凹凸が形成
されたものである。
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の鉄系粉末に関し、殊に粉
末の形状が不規則化されて優れた成形性を発揮すること
のできる鉄系粉末に関するものである。
として使用される粉末冶金用の鉄系粉末に関し、殊に粉
末の形状が不規則化されて優れた成形性を発揮すること
のできる鉄系粉末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
原料とした焼結鉄部材が以前から知られているが、強度
を更に向上させるという要望から、Ｃｕ，Ｎｉ，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
鉄鋼部材も製造される様になってきた。上記の様な各種
鉄系焼結部材は、原料粉末を圧縮成形して圧粉体とした
後、焼結することによって製造させるが、原料として使
用される粉末には、圧粉体にする際に圧粉体の強度が高
いもしくはハンドリングがし易いこと即ち成形性の良好
であることが要求される。鉄系粉末の成形性を向上させ
るためには、図１に示すようなほぼ球状に近い通常の粉
末よりも、図２に示すように粉末の形状を不規則化して
粉末同士の絡み合いを増したものの方が良好であること
が知られている（例えば、特公昭５６−４５９６６
号）。
原料とした焼結鉄部材が以前から知られているが、強度
を更に向上させるという要望から、Ｃｕ，Ｎｉ，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
鉄鋼部材も製造される様になってきた。上記の様な各種
鉄系焼結部材は、原料粉末を圧縮成形して圧粉体とした
後、焼結することによって製造させるが、原料として使
用される粉末には、圧粉体にする際に圧粉体の強度が高
いもしくはハンドリングがし易いこと即ち成形性の良好
であることが要求される。鉄系粉末の成形性を向上させ
るためには、図１に示すようなほぼ球状に近い通常の粉
末よりも、図２に示すように粉末の形状を不規則化して
粉末同士の絡み合いを増したものの方が良好であること
が知られている（例えば、特公昭５６−４５９６６
号）。
【０００３】ところで上記のような鉄系粉末を製造する
方法としては、ガスアトマイズ法と水アトマイズ法が最
も汎用されているが、いずれの方法においても、成形性
という観点からすれば、従来の直接還元法によって得ら
れた鉄系粉末に比べて不十分であるという欠点がある。
即ち、上記ガスアトマイズ法によって得られた鉄系粉末
は、Ｎ2 やＡｒ等のガスを媒体として微粉化するので、
粉末はほぼ球状化されてしまい、良好な成形性を達成す
るのは困難である。一方、水アトマイズ法では、高圧の
水を媒体として微粉末化するので、ガスアトマイズ法に
比べて形状が不規則化し易いが、上記還元法によって得
られたものよりも不十分であり、良好な成形性を得るま
でに至っていない。尚、水アトマイズ法においては、水
の圧力を高めることによって、粉末形状を不規則化する
ことも考えられるが、製造コストが高くなり、不経済で
ある。
方法としては、ガスアトマイズ法と水アトマイズ法が最
も汎用されているが、いずれの方法においても、成形性
という観点からすれば、従来の直接還元法によって得ら
れた鉄系粉末に比べて不十分であるという欠点がある。
即ち、上記ガスアトマイズ法によって得られた鉄系粉末
は、Ｎ2 やＡｒ等のガスを媒体として微粉化するので、
粉末はほぼ球状化されてしまい、良好な成形性を達成す
るのは困難である。一方、水アトマイズ法では、高圧の
水を媒体として微粉末化するので、ガスアトマイズ法に
比べて形状が不規則化し易いが、上記還元法によって得
られたものよりも不十分であり、良好な成形性を得るま
でに至っていない。尚、水アトマイズ法においては、水
の圧力を高めることによって、粉末形状を不規則化する
ことも考えられるが、製造コストが高くなり、不経済で
ある。
【０００４】アトマイズ法によって得られた鉄系粉末
は、表面に形成された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たり、
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のが一般的であるが、この様な
還元・焼鈍工程を利用して粉末形状を不規則化する様な
技術も提案されている。即ち、図３に示す様に、形状が
ほぼ球状の粉末の表面に、還元・焼鈍雰囲気を利用して
ほぼ球状の微細粉末を付着させ、粉末を二次粒子化させ
て不規則形状にする技術である。また図４に示す様に、
前記図２と図３の技術をあわせ、不規則形状を有する粉
末の表面に不規則形状を有する微細粉末を付着させて二
次粒子化させる技術も提案されている（例えば、特開昭
５６−９３８０２号）。この技術は、還元・焼鈍工程を
利用して粉末形状を不規則化という観点から、水アトマ
イズ粉末同士の凝集および焼結を促進する技術である。
しかしながら、この技術においても、粉末形状の不規則
化には限界があり、更なる改良が望まれているのが実情
である。
は、表面に形成された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たり、
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のが一般的であるが、この様な
還元・焼鈍工程を利用して粉末形状を不規則化する様な
技術も提案されている。即ち、図３に示す様に、形状が
ほぼ球状の粉末の表面に、還元・焼鈍雰囲気を利用して
ほぼ球状の微細粉末を付着させ、粉末を二次粒子化させ
て不規則形状にする技術である。また図４に示す様に、
前記図２と図３の技術をあわせ、不規則形状を有する粉
末の表面に不規則形状を有する微細粉末を付着させて二
次粒子化させる技術も提案されている（例えば、特開昭
５６−９３８０２号）。この技術は、還元・焼鈍工程を
利用して粉末形状を不規則化という観点から、水アトマ
イズ粉末同士の凝集および焼結を促進する技術である。
しかしながら、この技術においても、粉末形状の不規則
化には限界があり、更なる改良が望まれているのが実情
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】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、従来の鉄系粉末よりも更に優れた成形性を発揮する
ことのできる鉄系粉末を提供することにある。
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、従来の鉄系粉末よりも更に優れた成形性を発揮する
ことのできる鉄系粉末を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、アトマイズ法によって得られ、アトマイズ後
の酸素量が１．５超〜１０重量％である鉄系粉末を、そ
の表層部を還元することによって表面に多数の凹凸が形
成されたものである点に要旨を有する鉄系粉末である。
発明とは、アトマイズ法によって得られ、アトマイズ後
の酸素量が１．５超〜１０重量％である鉄系粉末を、そ
の表層部を還元することによって表面に多数の凹凸が形
成されたものである点に要旨を有する鉄系粉末である。
【０００７】
【作用】本発明者らは、鉄系粉末の形状を不規則化して
良好な形成性を発揮させるべく、成形性の指標となるラ
トラー試験や抗折試験を行なうことによって、様々な角
度から検討を重ねた。その結果、鉄系粉末のアトマイズ
後の酸素量をできるだけ高めてやり、その後の還元工程
にて表層部を還元する様にすれば、鉄系粉末の表面に多
数の凹凸が形成され、この凹凸によって圧縮成形時の粉
末同士の絡み合いの度合いが増し、これによって従来の
アトマイズ粉末は勿論のこと還元法によって得られた粉
末と比べても成形性が極めて良好になることを見出し、
本発明を完成した。
良好な形成性を発揮させるべく、成形性の指標となるラ
トラー試験や抗折試験を行なうことによって、様々な角
度から検討を重ねた。その結果、鉄系粉末のアトマイズ
後の酸素量をできるだけ高めてやり、その後の還元工程
にて表層部を還元する様にすれば、鉄系粉末の表面に多
数の凹凸が形成され、この凹凸によって圧縮成形時の粉
末同士の絡み合いの度合いが増し、これによって従来の
アトマイズ粉末は勿論のこと還元法によって得られた粉
末と比べても成形性が極めて良好になることを見出し、
本発明を完成した。
【０００８】上記の様な効果を達成するためには、アト
マイズ後の鉄系粉末の酸素量は１．５超〜１０重量％と
する必要がある。即ち、上記酸素量が１．５重量％以下
では、その後の還元工程によって表層部を還元しても表
面の凹凸の形成が少なくなり、良好な成形性を達成する
ことはできない。また鉄系粉末の酸素量が１０重量％を
超えると、その後の還元工程で表層部を還元する際のコ
ストが高くなり、経済的でない。
マイズ後の鉄系粉末の酸素量は１．５超〜１０重量％と
する必要がある。即ち、上記酸素量が１．５重量％以下
では、その後の還元工程によって表層部を還元しても表
面の凹凸の形成が少なくなり、良好な成形性を達成する
ことはできない。また鉄系粉末の酸素量が１０重量％を
超えると、その後の還元工程で表層部を還元する際のコ
ストが高くなり、経済的でない。
【０００９】本発明の鉄系粉末は、主に水アトマイズ法
によって得られたものを想定したものであるが、適用す
るアトマイズ法は、ガスアトマイズ法および水アトマイ
ズ法のいずれであっても良い。即ち、元々不規則形状が
得易い水アトマイズ法は勿論のこと、比較的球状化し易
いガスアトマイズ法を適用しても、鉄系粉末の酸素量を
できるだけ増加させた後その表層部を還元して表面に多
数の凹凸が形成されるので、希望する鉄系粉末が得られ
る。また鉄系粉末の酸素量を上記の範囲となる様に増加
させるための手段については、特に限定するものではな
いが、具体的にはアトマイズする際の雰囲気の酸素濃度
を高める方法を挙げることができる。
によって得られたものを想定したものであるが、適用す
るアトマイズ法は、ガスアトマイズ法および水アトマイ
ズ法のいずれであっても良い。即ち、元々不規則形状が
得易い水アトマイズ法は勿論のこと、比較的球状化し易
いガスアトマイズ法を適用しても、鉄系粉末の酸素量を
できるだけ増加させた後その表層部を還元して表面に多
数の凹凸が形成されるので、希望する鉄系粉末が得られ
る。また鉄系粉末の酸素量を上記の範囲となる様に増加
させるための手段については、特に限定するものではな
いが、具体的にはアトマイズする際の雰囲気の酸素濃度
を高める方法を挙げることができる。
【００１０】酸素量を増加させた鉄系粉末は、その後表
層部を還元されることによって表面に多数の凹凸が形成
されるのであるが、この還元の際の雰囲気等の条件につ
いても特に限定されるものではなく、通常行なわれてい
る還元工程を利用すれば良い。但し、還元性を高めると
いう観点からして、粉末の炭素量を増加して水素による
還元でなく炭素による還元も進行させる様な手段を採用
することも有効である。尚従来の技術においても、還元
工程は一般的に採用されるのは上述した通りであるが、
アトマイズ後の酸素量が比較的低いので（０．３〜１．
０重量％程度）、本発明の様な鉄系粉末は得られていな
い。
層部を還元されることによって表面に多数の凹凸が形成
されるのであるが、この還元の際の雰囲気等の条件につ
いても特に限定されるものではなく、通常行なわれてい
る還元工程を利用すれば良い。但し、還元性を高めると
いう観点からして、粉末の炭素量を増加して水素による
還元でなく炭素による還元も進行させる様な手段を採用
することも有効である。尚従来の技術においても、還元
工程は一般的に採用されるのは上述した通りであるが、
アトマイズ後の酸素量が比較的低いので（０．３〜１．
０重量％程度）、本発明の様な鉄系粉末は得られていな
い。
【００１１】本発明で対象とする鉄系粉末は、純鉄粉は
勿論のこと、ステンレス鋼粉や、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏ等の
合金成分を含有させた低合金鋼粉等も含む趣旨であり、
いずれの粉末を用いても本発明の目的が達成される。
勿論のこと、ステンレス鋼粉や、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏ等の
合金成分を含有させた低合金鋼粉等も含む趣旨であり、
いずれの粉末を用いても本発明の目的が達成される。
【００１２】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。
【００１３】
【実施例】水アトマイズ法によって酸素量を変えた純鉄
粉を作成し、この粉末の表層部を還元工程で水素を含む
雰囲気中で９５０℃で還元した。得られた鉄粉に０．８
重量％のステアリン酸亜鉛を混合してＶ型ミキサーで３
０分混合した後、密度が６．４０±０．０２ｇ／ｃｍ3
になるように圧縮成形して圧粉体とし、この圧粉体の抗
折強度を測定した。アトマイズ後の酸素量と圧粉体の抗
折強度の関係を、図５に示す。図５から明らかな様に、
酸素量が増加するにつれて圧粉体の抗折強度も増加し、
特に酸素量が１．５重量％を超えたあたりから良好な抗
折強度となっていることがわかる。
粉を作成し、この粉末の表層部を還元工程で水素を含む
雰囲気中で９５０℃で還元した。得られた鉄粉に０．８
重量％のステアリン酸亜鉛を混合してＶ型ミキサーで３
０分混合した後、密度が６．４０±０．０２ｇ／ｃｍ3
になるように圧縮成形して圧粉体とし、この圧粉体の抗
折強度を測定した。アトマイズ後の酸素量と圧粉体の抗
折強度の関係を、図５に示す。図５から明らかな様に、
酸素量が増加するにつれて圧粉体の抗折強度も増加し、
特に酸素量が１．５重量％を超えたあたりから良好な抗
折強度となっていることがわかる。
【００１４】次に、水アトマイズ後の酸素量を２重量％
にした純鉄粉を作成し、この粉末の表層部を還元工程で
還元した。得られた鉄粉について、０．８重量％のステ
アリン酸亜鉛を混合してＶ型ミキサーで３０分混合した
後、各種の圧力で圧縮成形した圧粉体とし、これらの圧
粉体についてのラトラー試験および抗折試験を実施し
た。このとき通常の水アトマイズ法によって得られた従
来の鉄粉（アトマイズ後の酸素量：０．６重量％）につ
いても同様の試験を行なった。ラトラー試験の結果を図
６に、抗折試験の結果を図７に夫々示す。こてらの結果
から明らかな様に、本発明の鉄系粉末は良好な成形性が
得られていることがわかる。
にした純鉄粉を作成し、この粉末の表層部を還元工程で
還元した。得られた鉄粉について、０．８重量％のステ
アリン酸亜鉛を混合してＶ型ミキサーで３０分混合した
後、各種の圧力で圧縮成形した圧粉体とし、これらの圧
粉体についてのラトラー試験および抗折試験を実施し
た。このとき通常の水アトマイズ法によって得られた従
来の鉄粉（アトマイズ後の酸素量：０．６重量％）につ
いても同様の試験を行なった。ラトラー試験の結果を図
６に、抗折試験の結果を図７に夫々示す。こてらの結果
から明らかな様に、本発明の鉄系粉末は良好な成形性が
得られていることがわかる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、アトマ
イズ後の酸素量を１．５超〜１０重量％とした鉄系粉末
の表層部を還元することによって、成形性の優れた鉄系
粉末が得られた。
イズ後の酸素量を１．５超〜１０重量％とした鉄系粉末
の表層部を還元することによって、成形性の優れた鉄系
粉末が得られた。
【図１】ほぼ球状に近い通常の粉末の形状を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】不規則化した粉末の形状を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】形状がほぼ球状の粉末の表面に、還元・焼鈍雰
囲気を利用して微細粉末を付着させる技術を説明するた
めの図である。
囲気を利用して微細粉末を付着させる技術を説明するた
めの図である。
【図４】不規則形状を有する粉末の表面に微細粉末を付
着させる技術を説明するための図である。
着させる技術を説明するための図である。
【図５】アトマイズ後の酸素量と圧粉体の抗折強度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】ラトラー試験の結果を示すグラフである。
【図７】抗折試験の結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正昭 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 アトマイズ法によって得られ、アトマイ
ズ後の酸素量が１．５超〜１０重量％である鉄系粉末
を、その表層部を還元することによって表面に多数の凹
凸が形成されたものであることを特徴とする成形性の優
れた鉄系粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338694A JPH07188714A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 成形性の優れた鉄系粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338694A JPH07188714A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 成形性の優れた鉄系粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07188714A true JPH07188714A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18320585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338694A Withdrawn JPH07188714A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 成形性の優れた鉄系粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07188714A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002015906A (ja) * | 2000-04-24 | 2002-01-18 | Seiko Epson Corp | 磁石粉末、ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
| JP2002015909A (ja) * | 2000-04-24 | 2002-01-18 | Seiko Epson Corp | 磁石粉末、ボンド磁石の製造方法およびボンド磁石 |
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1993
- 1993-12-28 JP JP5338694A patent/JPH07188714A/ja not_active Withdrawn
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