JPH0726304A - 金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法 - Google Patents
金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法Info
- Publication number
- JPH0726304A JPH0726304A JP22044393A JP22044393A JPH0726304A JP H0726304 A JPH0726304 A JP H0726304A JP 22044393 A JP22044393 A JP 22044393A JP 22044393 A JP22044393 A JP 22044393A JP H0726304 A JPH0726304 A JP H0726304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron powder
- particle size
- powder
- iron
- reduced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形性，脱脂性，保形性，反応性および焼結
性に優れ、金属粉末射出成形法用に最適な鉄粉を安価に
安定して高収率で多量生産できる鉄粉の製造方法を提供
する。 【構成】 還元鉄粉を窒化した後、機械的手段により粉
砕して篩分・分級し、得られた所要粒度の微粉状鉄粉末
をそのまま或は脱窒素処理した後、所要粒度に解砕また
は粉砕して篩分・分級し、粒度調整することを特徴とす
る金属粉末射出成形法用鉄粉の製造方法。
性に優れ、金属粉末射出成形法用に最適な鉄粉を安価に
安定して高収率で多量生産できる鉄粉の製造方法を提供
する。 【構成】 還元鉄粉を窒化した後、機械的手段により粉
砕して篩分・分級し、得られた所要粒度の微粉状鉄粉末
をそのまま或は脱窒素処理した後、所要粒度に解砕また
は粉砕して篩分・分級し、粒度調整することを特徴とす
る金属粉末射出成形法用鉄粉の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末射出成形用鉄
粉の製造方法に関するものである。
粉の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】射出成形法は、粉末冶金における金型プ
レスによる一般的な方法と比較し、金型プレスでは製造
できない３次元構造物や薄肉，小型部品が製造でき、そ
のうえ量産性において優れており、特にその一環である
金属粉末射出成形法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
Ｍｏｌｄｉｎｇ：以下、「ＭＩＭ法］という）は、精
密成形を可能とした複雑形状の金属部品加工法として注
目されており、実際的な生産技術として確立されつつあ
る。
レスによる一般的な方法と比較し、金型プレスでは製造
できない３次元構造物や薄肉，小型部品が製造でき、そ
のうえ量産性において優れており、特にその一環である
金属粉末射出成形法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
Ｍｏｌｄｉｎｇ：以下、「ＭＩＭ法］という）は、精
密成形を可能とした複雑形状の金属部品加工法として注
目されており、実際的な生産技術として確立されつつあ
る。
【０００３】上記ＭＩＭ法は、金属微粉末を有機バイン
ダと混練して原料を得る混練工程，原料をプラスティッ
クの成形の場合と同様に射出成形し成形体を得る射出成
形工程，成形体に熱処理等を施して成形体からバインダ
を除去する脱脂工程，脱脂した成形体を焼結する焼結工
程を順次行なう方法である。
ダと混練して原料を得る混練工程，原料をプラスティッ
クの成形の場合と同様に射出成形し成形体を得る射出成
形工程，成形体に熱処理等を施して成形体からバインダ
を除去する脱脂工程，脱脂した成形体を焼結する焼結工
程を順次行なう方法である。
【０００４】しかしながら、ＭＩＭ法の技術自体の困難
性もさることながら、必要な金属粉末が安定して自由に
入手できないという問題が解決されておらず、ＭＩＭ法
の技術発展の足かせともなっている。
性もさることながら、必要な金属粉末が安定して自由に
入手できないという問題が解決されておらず、ＭＩＭ法
の技術発展の足かせともなっている。
【０００５】原料である金属微粉末を安定的に確保する
ことが非常に重要であるが、このＭＩＭ法用粉末には次
のような問題点がある。 （１）いかなる特性を有する金属粉末がＭＩＭ法に最適
であるか。 （２）ＭＩＭ法に最適な特性を有する一定品質の金属粉
末をいかにして安定して安価に入手できるか。
ことが非常に重要であるが、このＭＩＭ法用粉末には次
のような問題点がある。 （１）いかなる特性を有する金属粉末がＭＩＭ法に最適
であるか。 （２）ＭＩＭ法に最適な特性を有する一定品質の金属粉
末をいかにして安定して安価に入手できるか。
【０００６】上記の問題点を解決すべく多くの研究がな
され、各種方法による微粉末が提案されている。例え
ば、電解鉄粉，カーボニル鉄粉，ガスアトマイズ鉄粉お
よび水アトマイズ鉄粉等が提案されているが、いずれも
次のような欠点がある。 （イ）電解鉄粉は、電解鉄そのものが極めて高価なた
め、それを所要の粒度に粉砕し粒度調整したものは更に
高価であり、しかも合金元素との反応性特に焼結性が悪
くて品質的にも劣るので、現在ＭＩＭ法用としては使用
されていない。 （ロ）カーボニル鉄粉は種々の長所を有しているが、発
火性であるので、Ｎ２ガス等の不活性ガス中に保存しな
くてはならず、保安上の問題があって取扱いが難しく、
品質的には比較的安定しているが、極めて高価であると
いう欠点がある。 （ハ）ガスアトマイズ鉄粉は、形状的にはＭＩＭ法用金
属粉末として適した面もあるが、保形性が悪くて高価で
あり、製造工程における微粉末の収率が非常に低いため
に安定した供給が困難であるという最大の欠点がある。 （ニ）水アトマイズ鉄粉は形状が不規則なため、充填密
度が低く流動性が悪いといった欠点があり、更により高
タップ密度の達成および収率アップによる低価格化等の
問題がある。
され、各種方法による微粉末が提案されている。例え
ば、電解鉄粉，カーボニル鉄粉，ガスアトマイズ鉄粉お
よび水アトマイズ鉄粉等が提案されているが、いずれも
次のような欠点がある。 （イ）電解鉄粉は、電解鉄そのものが極めて高価なた
め、それを所要の粒度に粉砕し粒度調整したものは更に
高価であり、しかも合金元素との反応性特に焼結性が悪
くて品質的にも劣るので、現在ＭＩＭ法用としては使用
されていない。 （ロ）カーボニル鉄粉は種々の長所を有しているが、発
火性であるので、Ｎ２ガス等の不活性ガス中に保存しな
くてはならず、保安上の問題があって取扱いが難しく、
品質的には比較的安定しているが、極めて高価であると
いう欠点がある。 （ハ）ガスアトマイズ鉄粉は、形状的にはＭＩＭ法用金
属粉末として適した面もあるが、保形性が悪くて高価で
あり、製造工程における微粉末の収率が非常に低いため
に安定した供給が困難であるという最大の欠点がある。 （ニ）水アトマイズ鉄粉は形状が不規則なため、充填密
度が低く流動性が悪いといった欠点があり、更により高
タップ密度の達成および収率アップによる低価格化等の
問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の諸問題点を解消し、成形性、脱脂性、保形
性、反応性および焼結性に優れ、ＭＩＭ法に適した鉄粉
を安価に安定して高収率で多量生産できる製造方法を提
案するものである。
な従来技術の諸問題点を解消し、成形性、脱脂性、保形
性、反応性および焼結性に優れ、ＭＩＭ法に適した鉄粉
を安価に安定して高収率で多量生産できる製造方法を提
案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、還元鉄粉を窒
化した後、機械的手段により粉砕して篩分け・分級し、
得られた所要粒度の微粉状鉄粉末をそのまま、或は更に
該微粉状鉄粉末を脱窒素処理した後、所要粒径に解砕あ
るいは粉砕して篩分・分級し、粒度調整することを特徴
とするＭＩＭ法用鉄粉の製造方法を提供するものであ
る。
化した後、機械的手段により粉砕して篩分け・分級し、
得られた所要粒度の微粉状鉄粉末をそのまま、或は更に
該微粉状鉄粉末を脱窒素処理した後、所要粒径に解砕あ
るいは粉砕して篩分・分級し、粒度調整することを特徴
とするＭＩＭ法用鉄粉の製造方法を提供するものであ
る。
【０００９】上記還元鉄粉は、酸化鉄を主成分とする原
料を固体還元剤、例えばコークス粉等と共に或は還元性
ガスで低温還元熱処理して得られた海綿状鉄粉である。
本発明法で製造されるＭＩＭ法用鉄粉は、平均粒径が３
〜２０μｍであり、かつ粒径１０μｍ以下が３０ｗｔ％
以上、好ましくは５０ｗｔ％以上であることが好まし
い。次に、本発明を詳細に説明する。
料を固体還元剤、例えばコークス粉等と共に或は還元性
ガスで低温還元熱処理して得られた海綿状鉄粉である。
本発明法で製造されるＭＩＭ法用鉄粉は、平均粒径が３
〜２０μｍであり、かつ粒径１０μｍ以下が３０ｗｔ％
以上、好ましくは５０ｗｔ％以上であることが好まし
い。次に、本発明を詳細に説明する。
【００１０】還元鉄粉では、ミルスケール還元鉄粉と鉱
石還元鉄粉が代表的であるが、いずれも粒子形状が不規
則な海綿状であり、多孔質で見掛密度は中以下である
が、合金元素との反応性に優れ、焼結性が良い等の特徴
がある。
石還元鉄粉が代表的であるが、いずれも粒子形状が不規
則な海綿状であり、多孔質で見掛密度は中以下である
が、合金元素との反応性に優れ、焼結性が良い等の特徴
がある。
【００１１】まず、ミルスケール還元鉄粉を製造するミ
ルスケール還元法は、原料の純度および見掛密度が高い
という特徴を利用し、鋼材の熱間圧延時に発生する高純
度のミルスケールを原料とし、その製造工程としては粗
還元工程と仕上還元工程とからなり、粗還元工程では、
乾燥−磁選−粉砕−分級されたミルスケールを固体還元
剤、例えばコークス粉（脱硫剤として石灰を含む）と共
に耐火物ＳｉＣ容器（サガー）内に層状に充填し、１１
００〜１２００℃程度の温度範囲で還元する。
ルスケール還元法は、原料の純度および見掛密度が高い
という特徴を利用し、鋼材の熱間圧延時に発生する高純
度のミルスケールを原料とし、その製造工程としては粗
還元工程と仕上還元工程とからなり、粗還元工程では、
乾燥−磁選−粉砕−分級されたミルスケールを固体還元
剤、例えばコークス粉（脱硫剤として石灰を含む）と共
に耐火物ＳｉＣ容器（サガー）内に層状に充填し、１１
００〜１２００℃程度の温度範囲で還元する。
【００１２】この粗還元工程では、酸化鉄の還元，粒子
の焼結，浸炭が行なわれるが浸炭反応が過剰に進行しな
い程度に酸化鉄を還元することが大切である。
の焼結，浸炭が行なわれるが浸炭反応が過剰に進行しな
い程度に酸化鉄を還元することが大切である。
【００１３】仕上還元工程では、粗還元工程で得られた
海綿鉄を１８０μｍ以下に粉砕した後、Ｈ２ガスまたは
分解ＮＨ３ガス中で約８００〜１０００℃の温度範囲で
脱炭と焼鈍を兼ねた仕上還元をし、軽く焼結された鉄粉
ケーキを解砕・篩分けし粒度調整して還元鉄粉を製造す
る。なお、仕上還元の代わりに、後記の精製還元を行な
ってもよい。
海綿鉄を１８０μｍ以下に粉砕した後、Ｈ２ガスまたは
分解ＮＨ３ガス中で約８００〜１０００℃の温度範囲で
脱炭と焼鈍を兼ねた仕上還元をし、軽く焼結された鉄粉
ケーキを解砕・篩分けし粒度調整して還元鉄粉を製造す
る。なお、仕上還元の代わりに、後記の精製還元を行な
ってもよい。
【００１４】上記のミルスケール還元法で得られる還元
鉄粉の特性の一例を示せば、化学成分はＦｅ：９９．４
ｗｔ％，Ｓｉ：０．０４ｗｔ％，Ｍｎ：０．２５ｗｔ
％，Ｏ：０．２５ｗｔ％で、見掛密度は２．５０ｇ／ｃ
ｍ３，流動度：２７．０ｓｅｃ／５０ｇ，還元減量：
０．１４ｗｔ％であり、高密度用，中・低密度用で若干
の差異がある。
鉄粉の特性の一例を示せば、化学成分はＦｅ：９９．４
ｗｔ％，Ｓｉ：０．０４ｗｔ％，Ｍｎ：０．２５ｗｔ
％，Ｏ：０．２５ｗｔ％で、見掛密度は２．５０ｇ／ｃ
ｍ３，流動度：２７．０ｓｅｃ／５０ｇ，還元減量：
０．１４ｗｔ％であり、高密度用，中・低密度用で若干
の差異がある。
【００１５】鉱石還元法としては、代表的なヘガネス法
があり、その製造工程は上記のミルスケール還元鉄粉製
造工程とほぼ同様であるが、その原料としては、高純度
のマグネタイトの鉱石（例えばＴ．Ｆｅ：７１．３４
％，Ｆｅ３Ｏ４：９５．９４％，Ｆｅ２Ｏ３２．７５
％）が主体であるが、また硫化鉄鉱を原料として本出願
人等が開発した鉱石還元鉄粉製造法がある。
があり、その製造工程は上記のミルスケール還元鉄粉製
造工程とほぼ同様であるが、その原料としては、高純度
のマグネタイトの鉱石（例えばＴ．Ｆｅ：７１．３４
％，Ｆｅ３Ｏ４：９５．９４％，Ｆｅ２Ｏ３２．７５
％）が主体であるが、また硫化鉄鉱を原料として本出願
人等が開発した鉱石還元鉄粉製造法がある。
【００１６】該法は、高純度の硫化鉄鉱を流動焙焼炉お
よび回転炉により脱硫および酸化焙焼して高純度の酸化
鉄を製造し、これを原料として使用する。即ち、ヘガネ
ス法と同様な粗還元工程の後、脱炭を目的とした精製還
元を行なうが、この工程では還元ガスは全く使用せず、
酸化鉄を添加して８００〜１１００℃程度の温度範囲で
脱炭と還元を行なうのである。
よび回転炉により脱硫および酸化焙焼して高純度の酸化
鉄を製造し、これを原料として使用する。即ち、ヘガネ
ス法と同様な粗還元工程の後、脱炭を目的とした精製還
元を行なうが、この工程では還元ガスは全く使用せず、
酸化鉄を添加して８００〜１１００℃程度の温度範囲で
脱炭と還元を行なうのである。
【００１７】また、用途によって、１８０μｍ以下に粉
砕した後、上記の仕上還元工程と同様にＨ２ガスまたは
分解ＮＨ３ガス中で仕上げ還元して、得られた鉄粉ケー
キを解砕・篩分けして粒度調整し、鉱石還元鉄粉を製造
する。
砕した後、上記の仕上還元工程と同様にＨ２ガスまたは
分解ＮＨ３ガス中で仕上げ還元して、得られた鉄粉ケー
キを解砕・篩分けして粒度調整し、鉱石還元鉄粉を製造
する。
【００１８】また、鉱石還元鉄粉法としては、輸入鉄鉱
石を原料とし、乾留炭を還元剤に使用してロータリーキ
ルンで粗還元し、得られた海綿鉄を粉砕後、トンネルキ
ルンで精製還元し、解砕・篩分けし、粒度調整して還元
鉄粉を製造してもよい。
石を原料とし、乾留炭を還元剤に使用してロータリーキ
ルンで粗還元し、得られた海綿鉄を粉砕後、トンネルキ
ルンで精製還元し、解砕・篩分けし、粒度調整して還元
鉄粉を製造してもよい。
【００１９】上記鉱石還元法で得られる還元鉄粉の特性
の一例を示せば、化学成分はＦｅ：９９．４ｗｔ％，Ｓ
ｉ：０．０６ｗｔ％，Ｍｎ：０．０８ｗｔ％，Ｏ：０．
２７ｗｔ％で、見掛密度：２．５０ｇ／ｃｍ３，流動
度：３０ｓｅｃ／５０ｇ，還元減量：０．１４％であ
り、高密度用，中・低密度用で若干の差異がある。
の一例を示せば、化学成分はＦｅ：９９．４ｗｔ％，Ｓ
ｉ：０．０６ｗｔ％，Ｍｎ：０．０８ｗｔ％，Ｏ：０．
２７ｗｔ％で、見掛密度：２．５０ｇ／ｃｍ３，流動
度：３０ｓｅｃ／５０ｇ，還元減量：０．１４％であ
り、高密度用，中・低密度用で若干の差異がある。
【００２０】更に、還元鉄粉の製造方法として、Ｈ２ガ
ス，分解ＮＨ３ガス，浸炭性ガス等の還元性ガスを使用
した流動化法，レトルト法，シャフト炉法，電気炉法等
がある。
ス，分解ＮＨ３ガス，浸炭性ガス等の還元性ガスを使用
した流動化法，レトルト法，シャフト炉法，電気炉法等
がある。
【００２１】これら各種の方法で製造される還元鉄粉
は、原料である酸化鉄が固相で還元される際に粒子内部
に気孔が発生して海綿状，多孔質となっており、従って
粒子形状は不規則で概して見掛密度が低い。
は、原料である酸化鉄が固相で還元される際に粒子内部
に気孔が発生して海綿状，多孔質となっており、従って
粒子形状は不規則で概して見掛密度が低い。
【００２２】上記のようにして製造した還元鉄粉を窒化
処理した後、機械的手段により粉砕・篩分・分級して、
所定の平均粒径および粒度分布に粒度調整する。
処理した後、機械的手段により粉砕・篩分・分級して、
所定の平均粒径および粒度分布に粒度調整する。
【００２３】この窒化処理は、ＮＨ３ガス或は鉄粉中の
炭素量調整のため、浸炭性ガスとＮＨ３ガスを用い、温
度：約４５０〜６５０℃，保持時間：約１．０〜２０時
間の条件で窒化させる。その窒化率は約３５％以上と
し、好ましくは７０％以上とする。
炭素量調整のため、浸炭性ガスとＮＨ３ガスを用い、温
度：約４５０〜６５０℃，保持時間：約１．０〜２０時
間の条件で窒化させる。その窒化率は約３５％以上と
し、好ましくは７０％以上とする。
【００２４】４５０℃以下では所要の窒化率が得られ
ず、一方６５０℃以上ではＮＨ３ガスの分解が促進さ
れ、使用ＮＨ３ガス量に対する窒化率が低下し、また拡
散層の窒素脱着も大きく、窒化効率が悪い。還元鉄粉は
海綿状で多孔質であるので、他の鉄粉に比較して窒化さ
れ易く、鉄粉内部まで窒化が進み脆化される。
ず、一方６５０℃以上ではＮＨ３ガスの分解が促進さ
れ、使用ＮＨ３ガス量に対する窒化率が低下し、また拡
散層の窒素脱着も大きく、窒化効率が悪い。還元鉄粉は
海綿状で多孔質であるので、他の鉄粉に比較して窒化さ
れ易く、鉄粉内部まで窒化が進み脆化される。
【００２５】上記のように、窒化された還元鉄粉は機械
的手段で粉砕し易くなり、あらかじめ粗砕した後、例え
ばスタンプミルやボールミル等により本格的に粉砕す
る。その後、所要の平均粒径で比較的狭い粒度分布の窒
化還元鉄粉を篩分・分級により粒度調整し、粒状の窒化
還元鉄粉とする。
的手段で粉砕し易くなり、あらかじめ粗砕した後、例え
ばスタンプミルやボールミル等により本格的に粉砕す
る。その後、所要の平均粒径で比較的狭い粒度分布の窒
化還元鉄粉を篩分・分級により粒度調整し、粒状の窒化
還元鉄粉とする。
【００２６】上記の方法で得られた窒化還元鉄粉は、Ｍ
ＩＭ法で使用されるとき、混練工程、射出成形工程およ
び脱脂工程で変色・変質が少なく、また保形性に優れ、
更に燒結工程では合金元素との反応性が良好で、しかも
焼結性に優れ、品質が安定しており、その上低価格であ
るという特徴がある。
ＩＭ法で使用されるとき、混練工程、射出成形工程およ
び脱脂工程で変色・変質が少なく、また保形性に優れ、
更に燒結工程では合金元素との反応性が良好で、しかも
焼結性に優れ、品質が安定しており、その上低価格であ
るという特徴がある。
【００２７】更に、その特性の一例を示せば次の通りで
ある。平均粒径：９．０μｍ，粒度分布：１０μｍ以下
が６４．４ｗｔ％であり、化学成分としては、Ｆｅ：９
３．５ｗｔ％，Ｃ：０．４３ｗｔ％，Ｓｉ：０．０２ｗ
ｔ％，Ｍｎ：０．２７ｗｔ％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，
Ｓ：０．００６ｗｔ％，Ｎ：５．０４ｗｔ％、窒化率：
８５．５％であり、その物性は見掛密度：２．４６ｇ／
ｃｍ３，タップ密度：３．４ｇ／ｃｍ３，比表面積０．
５８ｍ２／ｇである。
ある。平均粒径：９．０μｍ，粒度分布：１０μｍ以下
が６４．４ｗｔ％であり、化学成分としては、Ｆｅ：９
３．５ｗｔ％，Ｃ：０．４３ｗｔ％，Ｓｉ：０．０２ｗ
ｔ％，Ｍｎ：０．２７ｗｔ％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，
Ｓ：０．００６ｗｔ％，Ｎ：５．０４ｗｔ％、窒化率：
８５．５％であり、その物性は見掛密度：２．４６ｇ／
ｃｍ３，タップ密度：３．４ｇ／ｃｍ３，比表面積０．
５８ｍ２／ｇである。
【００２８】上記のようにして製造した窒化還元鉄粉
は、そのままＭＩＭ法用として充分使用できるが、高度
な寸法精度が要求される場合や窒化還元鉄粉中の鉄以外
の不純物元素が嫌われる場合には、必要に応じて脱窒素
処理をする。
は、そのままＭＩＭ法用として充分使用できるが、高度
な寸法精度が要求される場合や窒化還元鉄粉中の鉄以外
の不純物元素が嫌われる場合には、必要に応じて脱窒素
処理をする。
【００２９】脱窒素処理は、窒化還元鉄粉中に生成され
る窒化物中の窒素および拡散層中の窒素の分解・脱着と
該粉末中の酸素量と炭素量を低下させる還元脱炭焼鈍の
ために、約４００〜９００℃の還元ガス，不活性ガス或
は真空中（好ましくは水素ガス中で）で約０．５〜２０
時間保持して脱窒素，脱酸素，脱炭する。
る窒化物中の窒素および拡散層中の窒素の分解・脱着と
該粉末中の酸素量と炭素量を低下させる還元脱炭焼鈍の
ために、約４００〜９００℃の還元ガス，不活性ガス或
は真空中（好ましくは水素ガス中で）で約０．５〜２０
時間保持して脱窒素，脱酸素，脱炭する。
【００３０】水素ガス中で脱酸素反応は約３５０℃から
起こり、約４００℃になると脱反応が起こる。更に、約
６００℃で脱炭反応が起こる。処理温度が低いと、各元
素の拡散速度が遅いため、長時間処理が必要となるが、
逆に９００℃を超えると、粉末どうしの燒結が著しくな
って、次の解砕或は粉砕処理が難しくなる。このため、
好ましくは６００〜７００℃の温度範囲で処理する。こ
の脱窒素処理により、鉄粉自体の靭性も回復させること
ができるのである。
起こり、約４００℃になると脱反応が起こる。更に、約
６００℃で脱炭反応が起こる。処理温度が低いと、各元
素の拡散速度が遅いため、長時間処理が必要となるが、
逆に９００℃を超えると、粉末どうしの燒結が著しくな
って、次の解砕或は粉砕処理が難しくなる。このため、
好ましくは６００〜７００℃の温度範囲で処理する。こ
の脱窒素処理により、鉄粉自体の靭性も回復させること
ができるのである。
【００３１】次に、脱窒素処理後の鉄粉末を再びボール
ミル等により解砕或は粉砕し、篩分分級して所定の粒度
に粒度調整し、所望の平均粒径と粒度分布の鉄粉とす
る。
ミル等により解砕或は粉砕し、篩分分級して所定の粒度
に粒度調整し、所望の平均粒径と粒度分布の鉄粉とす
る。
【００３２】上記のようにして製造された脱窒素処理後
の鉄粉は、上記窒化還元鉄粉と同様に成形性，脱脂性，
保形性，反応性および燒結性に優れており、更に高い寸
法精度をもたらし、高純度となり、品質も安定してい
て、その上低価格であるという特徴がある。
の鉄粉は、上記窒化還元鉄粉と同様に成形性，脱脂性，
保形性，反応性および燒結性に優れており、更に高い寸
法精度をもたらし、高純度となり、品質も安定してい
て、その上低価格であるという特徴がある。
【００３３】更に、その特性の一例を示せば次の通りで
ある。平均粒径：９．３μｍ，粒度分布：１０μｍ以下
が５１．４ｗｔ％であり、化学成分としては、Ｆｅ：９
９．３ｗｔ％，Ｃ：０．０１ｗｔ％，Ｓｉ：０．０２ｗ
ｔ％，Ｍｎ：０．２９ｗｔ％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，
Ｓ：０．００５ｗｔ％，Ｎ：０．０１ｗｔ％であり、そ
の物性は見掛密度：２．１５ｇ／Ｃｍ３，タップ密度：
３．２ｇ／ｃｍ３，比表面積：０．４３ｍ２／ｇであ
る。次に、本発明の実施例を試験例により説明する。
ある。平均粒径：９．３μｍ，粒度分布：１０μｍ以下
が５１．４ｗｔ％であり、化学成分としては、Ｆｅ：９
９．３ｗｔ％，Ｃ：０．０１ｗｔ％，Ｓｉ：０．０２ｗ
ｔ％，Ｍｎ：０．２９ｗｔ％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，
Ｓ：０．００５ｗｔ％，Ｎ：０．０１ｗｔ％であり、そ
の物性は見掛密度：２．１５ｇ／Ｃｍ３，タップ密度：
３．２ｇ／ｃｍ３，比表面積：０．４３ｍ２／ｇであ
る。次に、本発明の実施例を試験例により説明する。
【００３４】
試験例１ 本試験に供試した還元鉄粉はミルスケール還元法により
製造したものであり、その化学成分はＦｅ：９８．８ｗ
ｔ％，Ｓｉ：０．０３ｗｔ％，Ｍｎ：０．２７ｗｔ％，
Ｐ：０．００７ｗｔ％，Ｓ：０．００６ｗｔ％，見掛密
度２．４６ｇ／ｃｍ３であり、その粒度分布は＋７５μ
ｍ：３．９ｗｔ％，＋６３μｍ：１３．９ｗｔ％，＋４
５μｍ：３０．５ｗｔ％，−４５μｍ：５１．７ｗｔ％
である。
製造したものであり、その化学成分はＦｅ：９８．８ｗ
ｔ％，Ｓｉ：０．０３ｗｔ％，Ｍｎ：０．２７ｗｔ％，
Ｐ：０．００７ｗｔ％，Ｓ：０．００６ｗｔ％，見掛密
度２．４６ｇ／ｃｍ３であり、その粒度分布は＋７５μ
ｍ：３．９ｗｔ％，＋６３μｍ：１３．９ｗｔ％，＋４
５μｍ：３０．５ｗｔ％，−４５μｍ：５１．７ｗｔ％
である。
【００３５】上記の還元鉄粉（５０ｋｇ）を試験用窒化
炉（外熱型回転式円筒型炉）中に装入し、ＮＨ３ガス雰
囲気で、温度５５０℃，保持時間１２０分間の条件で窒
化処理した後、室温まで不活性ガス気流中で冷却した。
得られた窒化還元鉄粉をＸ線回折と窒素分析を行なった
ところ、Ｆｅ４Ｎの形態で８８ｗｔ％の窒化率であっ
た。該鉄粉を振動ボールミルで６０分間粉砕した後、篩
分けし、分級を２回繰り返した。
炉（外熱型回転式円筒型炉）中に装入し、ＮＨ３ガス雰
囲気で、温度５５０℃，保持時間１２０分間の条件で窒
化処理した後、室温まで不活性ガス気流中で冷却した。
得られた窒化還元鉄粉をＸ線回折と窒素分析を行なった
ところ、Ｆｅ４Ｎの形態で８８ｗｔ％の窒化率であっ
た。該鉄粉を振動ボールミルで６０分間粉砕した後、篩
分けし、分級を２回繰り返した。
【００３６】得られた窒化鉄粉は、平均粒径：７．１μ
ｍ，粒度分布：１０μｍ以下が７７ｗｔ％であり、その
化学成分はＦｅ：９３．３ｗｔ％，Ｃ：０．４５ｗｔ
％，Ｓｉ：０．０１ｗｔ％，Ｍｎ：０．２６ｗｔ％，
Ｐ：０．００６ｗｔ％，Ｓ：０．００５ｗｔ％，Ｎ：
５．１２ｗｔ％，窒化率：８６．８ｗｔ％であり、見掛
密度：２．４４ｇ／ｃｍ３，タップ密度：３．４ｇ／ｃ
ｍ３，比表面積：０．６０ｍ２／ｇであった。その歩留
りは８９．０％で、ＭＩＭ法用として充分使用できるも
のであった。
ｍ，粒度分布：１０μｍ以下が７７ｗｔ％であり、その
化学成分はＦｅ：９３．３ｗｔ％，Ｃ：０．４５ｗｔ
％，Ｓｉ：０．０１ｗｔ％，Ｍｎ：０．２６ｗｔ％，
Ｐ：０．００６ｗｔ％，Ｓ：０．００５ｗｔ％，Ｎ：
５．１２ｗｔ％，窒化率：８６．８ｗｔ％であり、見掛
密度：２．４４ｇ／ｃｍ３，タップ密度：３．４ｇ／ｃ
ｍ３，比表面積：０．６０ｍ２／ｇであった。その歩留
りは８９．０％で、ＭＩＭ法用として充分使用できるも
のであった。
【００３７】試験例２ 上記試験例１で製造した窒化還元鉄粉２５Ｋｇを採取
し、試験用脱窒素炉（外熱型回転式円筒型炉）に装入
し、Ｈ２ガス中、温度６５０℃，保持時間６０分間の条
件で脱窒素処理した後、室温まで不活性ガス気流中で冷
却した。
し、試験用脱窒素炉（外熱型回転式円筒型炉）に装入
し、Ｈ２ガス中、温度６５０℃，保持時間６０分間の条
件で脱窒素処理した後、室温まで不活性ガス気流中で冷
却した。
【００３８】冷却後に化学成分を分析したところ、窒
素：０．００５ｗｔ％，炭素：０．０１ｗｔ％，酸素：
０．３５ｗｔ％で、脱窒素，脱炭および脱酸素が充分行
なわれていることが確認された。更に、該鉄粉を振動ボ
ールミルで６０分間粉砕した後、篩分け・分級を２回繰
返した。
素：０．００５ｗｔ％，炭素：０．０１ｗｔ％，酸素：
０．３５ｗｔ％で、脱窒素，脱炭および脱酸素が充分行
なわれていることが確認された。更に、該鉄粉を振動ボ
ールミルで６０分間粉砕した後、篩分け・分級を２回繰
返した。
【００３９】得られた脱窒素鉄粉は、平均粒径：７．６
μｍ，粒度分布：１０μｍ以下が７５．０ｗｔ％であ
り、その化学成分はＦｅ：９９．３ｗｔ％，Ｃ：０．０
１ｗｔ％，Ｓｉ：０．０１ｗｔ％，Ｍｎ：０．２８ｗｔ
％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，Ｓ：０．００４ｗｔ％，
Ｎ：０．０１ｗｔ％であり、その物性は見掛密度：２．
０８ｇ／ｃｍ３，タップ密度：３．２ｇ／ｃｍ３，比表
面積：０．４７ｍ２／ｇであった。その歩留りは９０％
であり、還元鉄粉からの総合歩留りは８０．１％であっ
た。
μｍ，粒度分布：１０μｍ以下が７５．０ｗｔ％であ
り、その化学成分はＦｅ：９９．３ｗｔ％，Ｃ：０．０
１ｗｔ％，Ｓｉ：０．０１ｗｔ％，Ｍｎ：０．２８ｗｔ
％，Ｐ：０．００６ｗｔ％，Ｓ：０．００４ｗｔ％，
Ｎ：０．０１ｗｔ％であり、その物性は見掛密度：２．
０８ｇ／ｃｍ３，タップ密度：３．２ｇ／ｃｍ３，比表
面積：０．４７ｍ２／ｇであった。その歩留りは９０％
であり、還元鉄粉からの総合歩留りは８０．１％であっ
た。
【００４０】上記のようにして製造した脱窒素鉄粉は、
ＭＩＭ法用として充分使用できるものであった。
ＭＩＭ法用として充分使用できるものであった。
【００４１】
【発明の効果】本発明法の特徴と効果を列記すれば、次
の通りである。 （１）原料とする還元鉄粉が比較的安価に安定して入手
できる。 （２）還元鉄粉は海綿状で多孔質なので、窒化処理等ガ
ス−固体間反応が迅速に進行する。 （３）還元鉄粉は他の合金元素との反応性がよく、粒子
間の焼結性に優れており、高密度化処理も容易にでき
る。 （４）上記のような特性と特徴を有する還元鉄粉を原料
として製造した本発明に係る鉄粉は成形性，脱脂性，保
形性，反応性および焼結性に優れ、ＭＩＭ法用金属粉末
として最適である。 （５）本発明により製造した鉄粉はその形状が粒状であ
り、平均粒径１０μｍ以下でその粒度分布が狭く、ＭＩ
Ｍ法用鉄粉として最適である。 （６）更に、ＭＩＭ法用鉄粉を安価にしかも安定して高
収率で多量生産することができる。
の通りである。 （１）原料とする還元鉄粉が比較的安価に安定して入手
できる。 （２）還元鉄粉は海綿状で多孔質なので、窒化処理等ガ
ス−固体間反応が迅速に進行する。 （３）還元鉄粉は他の合金元素との反応性がよく、粒子
間の焼結性に優れており、高密度化処理も容易にでき
る。 （４）上記のような特性と特徴を有する還元鉄粉を原料
として製造した本発明に係る鉄粉は成形性，脱脂性，保
形性，反応性および焼結性に優れ、ＭＩＭ法用金属粉末
として最適である。 （５）本発明により製造した鉄粉はその形状が粒状であ
り、平均粒径１０μｍ以下でその粒度分布が狭く、ＭＩ
Ｍ法用鉄粉として最適である。 （６）更に、ＭＩＭ法用鉄粉を安価にしかも安定して高
収率で多量生産することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 還元鉄粉を窒化した後、機械的手段によ
り粉砕して篩分・分級し、得られた所要粒度の微粉状鉄
粉末をそのまま或は更に該微粉状鉄粉末を脱窒素処理し
た後、所要粒度に解砕または粉砕して篩分け・分級する
ことを特徴とする金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法。 - 【請求項２】 前記還元鉄粉が酸化鉄を主成分とする原
料を固体還元剤と共に或は還元性ガスで低温還元熱処理
して得られた海綿状鉄粉であることを特徴とする請求項
１記載の金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法。 - 【請求項３】 前記微粉状鉄粉末の平均粒径が３〜２０
μｍであり、かつ粒径１０μｍ以下が３０ｗｔ％以上で
ある請求項１または２記載の金属粉末射出成形用鉄粉の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22044393A JPH0726304A (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22044393A JPH0726304A (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726304A true JPH0726304A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16751198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22044393A Pending JPH0726304A (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726304A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263630A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Jfe Chemical Corp | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
| JP2006322041A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nakata Coating Co Ltd | ブラスト用材料の製造方法 |
| WO2015004880A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 軸受用鉄粉および軸受用鉄粉の製造方法 |
| WO2015140978A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 株式会社 東芝 | 磁性材料およびデバイス |
-
1993
- 1993-07-08 JP JP22044393A patent/JPH0726304A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263630A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Jfe Chemical Corp | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
| JP4575203B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2010-11-04 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | 脱酸素剤用鉄粉及びその製造方法 |
| JP2006322041A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nakata Coating Co Ltd | ブラスト用材料の製造方法 |
| WO2015004880A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 軸受用鉄粉および軸受用鉄粉の製造方法 |
| JPWO2015004880A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2017-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 軸受用鉄粉および軸受用鉄粉の製造方法 |
| WO2015140978A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 株式会社 東芝 | 磁性材料およびデバイス |
| JPWO2015140978A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2017-04-06 | 株式会社東芝 | 磁性材料およびデバイス |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105263653A (zh) | 粉末冶金用合金钢粉以及铁基烧结体的制造方法 | |
| JP3400027B2 (ja) | 鉄系軟磁性焼結体の製造方法およびその方法により得られた鉄系軟磁性焼結体 | |
| US5466310A (en) | Production of metal and metalloid nitrides | |
| JPH0726304A (ja) | 金属粉末射出成形用鉄粉の製造方法 | |
| US6918945B2 (en) | Method for producing sponge iron, and reduced iron powder and method for production thereof | |
| US5441579A (en) | Method of recycling scrap metal | |
| US3419383A (en) | Producing pulverulent iron for powder metallurgy by multistage reduction | |
| JPH1096001A (ja) | 部分拡散合金化鋼粉の製造方法 | |
| US3353951A (en) | Fluffy iron powder and process for preparing same | |
| JP4010526B2 (ja) | 鉄合金ブリケットの製法 | |
| US3066022A (en) | Process for the manufacture of pulverized iron | |
| US4415527A (en) | Desulfurization process for ferrous powder | |
| JP4158015B2 (ja) | 焼結体の製造方法及び焼結体 | |
| JPS61253301A (ja) | 粉末冶金用合金鋼粉末及びその製造方法 | |
| JPS5943965B2 (ja) | 鉄鋼中窒素添加剤及びその製造方法 | |
| JP7040659B1 (ja) | 還元炉の操業方法 | |
| JPS5983701A (ja) | 焼結性のすぐれた高炭素合金鋼粉末の製造法 | |
| US3595709A (en) | Process for producing ferrochrome alloys with high nitrogen content and low carbon content | |
| JPS623007A (ja) | 窒化アルミニウム粉末の製造方法 | |
| JP2002241821A (ja) | 海綿鉄および還元鉄粉の製造方法 | |
| JPS5839704A (ja) | Ｎｉ基焼結超合金の製造方法 | |
| JPS6358896B2 (ja) | ||
| RU2068320C1 (ru) | Способ получения порошковых тугоплавких композиций на основе карбида вольфрама | |
| KR800000479B1 (ko) | 표면경화 로드를 만드는 방법 | |
| JPH0331401A (ja) | 浸炭硬化鉄粉の製造法 |