JPH08134502A - 銅系偏析防止処理混合粉及びその製造方法 - Google Patents
銅系偏析防止処理混合粉及びその製造方法Info
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- JPH08134502A JPH08134502A JP6272087A JP27208794A JPH08134502A JP H08134502 A JPH08134502 A JP H08134502A JP 6272087 A JP6272087 A JP 6272087A JP 27208794 A JP27208794 A JP 27208794A JP H08134502 A JPH08134502 A JP H08134502A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機結合剤が焼結を阻害する銅系において、
焼結を阻害されずに偏析を防止できる銅系偏析防止処理
混合粉及びその製造方法。 【構成】 主成分粉として銅粉又は銅合金粉、副成分粉
として銅系粉末冶金で使用される錫粉、鉛粉、亜鉛粉、
アルミ粉、黒鉛粉を主成分粉と副成分粉の総重量の0.01
〜0.10% の有機結合剤で結合させた偏析防止処理混合
粉。及び有機結合剤をコーティングさせた副成分粉と、
水で濡らした主成分粉を混合し、乾燥する製造方法、又
は、主成分粉又は副成分粉と有機結合剤の混合物を加圧
し、乾燥，解砕する製造方法、又は、有機結合剤をコー
ティングさせた副成分と、水で濡らした主成分粉を混合
した後、加圧して乾燥，解砕する製造方法。
焼結を阻害されずに偏析を防止できる銅系偏析防止処理
混合粉及びその製造方法。 【構成】 主成分粉として銅粉又は銅合金粉、副成分粉
として銅系粉末冶金で使用される錫粉、鉛粉、亜鉛粉、
アルミ粉、黒鉛粉を主成分粉と副成分粉の総重量の0.01
〜0.10% の有機結合剤で結合させた偏析防止処理混合
粉。及び有機結合剤をコーティングさせた副成分粉と、
水で濡らした主成分粉を混合し、乾燥する製造方法、又
は、主成分粉又は副成分粉と有機結合剤の混合物を加圧
し、乾燥，解砕する製造方法、又は、有機結合剤をコー
ティングさせた副成分と、水で濡らした主成分粉を混合
した後、加圧して乾燥，解砕する製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末冶金製品の原料粉
として使用され、従来技術では有機結合剤が焼結を阻害
する銅系において、焼結を阻害されずに偏析を防止でき
る偏析防止処理混合粉とその製造方法に関するものであ
る。
として使用され、従来技術では有機結合剤が焼結を阻害
する銅系において、焼結を阻害されずに偏析を防止でき
る偏析防止処理混合粉とその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、焼結部品を製造する場合の原
料粉としては、主成分粉と副成分粉とを所定の割合で混
合したものが用いられている。しかしながら多くの場
合、主成分粉と副成分粉の間に比重, 粒度及び粒形等の
差があるために、混合粉の輸送,ホッパーへの装入, ホ
ッパーからの流出あるいは金型への充填時に偏析を起こ
し、得られる焼結部品の寸法精度, 強度等の特性がばら
ついたり低下したりする。このような混合粉の偏析を防
止するために、これまで次の様な方法が開示されてい
る。 (1) 特開昭60−502158に示されている様にトール油など
の液体添加剤を粉末混合物に添加する方法。 (2) 特開昭63−103001や特開平2 −217403などで示され
ている様に有機結合剤を溶剤で溶解して添加し、均一混
合した後、溶剤を蒸発させる方法。
料粉としては、主成分粉と副成分粉とを所定の割合で混
合したものが用いられている。しかしながら多くの場
合、主成分粉と副成分粉の間に比重, 粒度及び粒形等の
差があるために、混合粉の輸送,ホッパーへの装入, ホ
ッパーからの流出あるいは金型への充填時に偏析を起こ
し、得られる焼結部品の寸法精度, 強度等の特性がばら
ついたり低下したりする。このような混合粉の偏析を防
止するために、これまで次の様な方法が開示されてい
る。 (1) 特開昭60−502158に示されている様にトール油など
の液体添加剤を粉末混合物に添加する方法。 (2) 特開昭63−103001や特開平2 −217403などで示され
ている様に有機結合剤を溶剤で溶解して添加し、均一混
合した後、溶剤を蒸発させる方法。
【０００３】しかしながら、上記(1) の方法は、混合粉
末の流動性が著しく悪化し、作業性が極めて悪くなる。
また、(2) の方法は、鉄系では実用されているが、有機
結合剤が脱脂あるいは焼結中に完全に分解, 揮発せず、
極く微量の炭素が残るため、例えば銅系の様に炭素の固
溶度がない系では、残留炭素が焼結を著しく阻害する。
このため、従来有機結合剤を使用した偏析防止処理混合
粉は鉄粉あるいは鉄系の粉末を主成分とする場合に限ら
れており、銅系など、有機結合剤が焼結を阻害する系の
偏析防止処理混合粉とその製造方法は提案されていなか
った。
末の流動性が著しく悪化し、作業性が極めて悪くなる。
また、(2) の方法は、鉄系では実用されているが、有機
結合剤が脱脂あるいは焼結中に完全に分解, 揮発せず、
極く微量の炭素が残るため、例えば銅系の様に炭素の固
溶度がない系では、残留炭素が焼結を著しく阻害する。
このため、従来有機結合剤を使用した偏析防止処理混合
粉は鉄粉あるいは鉄系の粉末を主成分とする場合に限ら
れており、銅系など、有機結合剤が焼結を阻害する系の
偏析防止処理混合粉とその製造方法は提案されていなか
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決し、有機結合剤が焼結を阻害する銅系において、焼
結を阻害されずに偏析を防止できる偏析防止処理混合粉
とその製造方法を提供しようというものである。
解決し、有機結合剤が焼結を阻害する銅系において、焼
結を阻害されずに偏析を防止できる偏析防止処理混合粉
とその製造方法を提供しようというものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の銅系偏析
防止処理混合粉は、主成分として銅粉又は銅合金粉、副
成分粉として銅系粉末冶金で使用される錫粉，鉛粉, 亜
鉛粉, アルミ粉，黒鉛粉を、主成分粉と副成分粉の総重
量の0.01〜0.10％の有機結合剤で結合させた、銅系偏析
防止処理混合粉である。また本発明の製造方法は次の３
通りの手段を講じたものである。
防止処理混合粉は、主成分として銅粉又は銅合金粉、副
成分粉として銅系粉末冶金で使用される錫粉，鉛粉, 亜
鉛粉, アルミ粉，黒鉛粉を、主成分粉と副成分粉の総重
量の0.01〜0.10％の有機結合剤で結合させた、銅系偏析
防止処理混合粉である。また本発明の製造方法は次の３
通りの手段を講じたものである。
【０００６】(1) 先ず、副成分粉に、例えばポリビニル
ピロリドン(PVP) やポリビニルアルコール(PVA) などの
水溶性の有機結合剤をコーティングさせる。すなわち、
固体結合剤の量が、主成分粉と副成分粉の総重量の0.02
〜0.10％となる様に、有機結合剤の水溶液と副成分粉を
混練し、乾燥後, 粉砕して、有機結合剤でコーティング
された副成分粉を作製する。次に、主成分粉に、主成分
粉と副成分粉の総重量の 0.5〜4.0 ％の水を添加、均一
混合して主成分粉の周囲に薄い水の層を形成させたもの
に、上記の有機結合剤をコーテイングした副成分粉を添
加して均一混合した後、乾燥することにより偏析防止処
理混合粉を作製する。
ピロリドン(PVP) やポリビニルアルコール(PVA) などの
水溶性の有機結合剤をコーティングさせる。すなわち、
固体結合剤の量が、主成分粉と副成分粉の総重量の0.02
〜0.10％となる様に、有機結合剤の水溶液と副成分粉を
混練し、乾燥後, 粉砕して、有機結合剤でコーティング
された副成分粉を作製する。次に、主成分粉に、主成分
粉と副成分粉の総重量の 0.5〜4.0 ％の水を添加、均一
混合して主成分粉の周囲に薄い水の層を形成させたもの
に、上記の有機結合剤をコーテイングした副成分粉を添
加して均一混合した後、乾燥することにより偏析防止処
理混合粉を作製する。
【０００７】(2) 主成分粉に、有機結合剤の重量が主成
分粉と副成分粉の総重量の0.02〜0.05％となる様に有機
結合剤の水溶液を添加, 均一混合し、副成分粉を添加,
再び混合したもの又は、主成分粉と副成分粉の混合粉
に、有機結合剤の重量が全体の重量の0.02〜0.05％とな
る様に有機結合剤の水溶液を添加, 混合したものを、30
〜100 kgf/cm2 の圧力で加圧し、乾燥, 解砕して偏析防
止処理混合粉を作製する。
分粉と副成分粉の総重量の0.02〜0.05％となる様に有機
結合剤の水溶液を添加, 均一混合し、副成分粉を添加,
再び混合したもの又は、主成分粉と副成分粉の混合粉
に、有機結合剤の重量が全体の重量の0.02〜0.05％とな
る様に有機結合剤の水溶液を添加, 混合したものを、30
〜100 kgf/cm2 の圧力で加圧し、乾燥, 解砕して偏析防
止処理混合粉を作製する。
【０００８】(3) 主成分粉と副成分粉の総重量の 0.5〜
4.0 ％の水を主成分粉に添加して、主成分粉の周囲に薄
い水の層を形成させたものに、有機結合剤の重量が主成
分粉と副成分粉の総重量の0.01〜0.10％となる様に有機
結合剤をコーティングした副成分粉を添加, 混合した
後、30〜100 kgf/cm2 の圧力で加圧し、乾燥, 解砕して
偏析防止処理混合粉を作製する。
4.0 ％の水を主成分粉に添加して、主成分粉の周囲に薄
い水の層を形成させたものに、有機結合剤の重量が主成
分粉と副成分粉の総重量の0.01〜0.10％となる様に有機
結合剤をコーティングした副成分粉を添加, 混合した
後、30〜100 kgf/cm2 の圧力で加圧し、乾燥, 解砕して
偏析防止処理混合粉を作製する。
【０００９】
【作用】(1) の手段の特徴は、有機結合剤を副成分粉に
コーティングしたものを、水で濡らした銅粉と混合した
後、乾燥する所にある。従来の鉄系偏析防止処理混合粉
では、主成分粉の周囲にも薄い有機結合剤の層ができて
しまい、この技術を、銅系など炭素の固溶度がない系に
適用すると、わずかに残る有機結合剤中の炭素が焼結を
著しく阻害するという問題があるが、本発明方法では、
図１にモデル図を示したように、有機結合剤は、主成分
粉の周囲にはほとんど存在せず、焼結を阻害しにくい。
また、主成分粉と副成分粉の間の有機結合剤が厚く、付
着力が向上するので、偏析防止効果が良好である。有機
結合剤の量を全体の重量の0.02〜0.10％としたのは、0.
02％以下では十分な偏析防止効果が得られず、0.10％以
上では、初め副成分粉の周囲のみに存在していた有機結
合剤が、混合過程中に主成分粉の周囲にも付着するた
め、焼結を阻害することになる。
コーティングしたものを、水で濡らした銅粉と混合した
後、乾燥する所にある。従来の鉄系偏析防止処理混合粉
では、主成分粉の周囲にも薄い有機結合剤の層ができて
しまい、この技術を、銅系など炭素の固溶度がない系に
適用すると、わずかに残る有機結合剤中の炭素が焼結を
著しく阻害するという問題があるが、本発明方法では、
図１にモデル図を示したように、有機結合剤は、主成分
粉の周囲にはほとんど存在せず、焼結を阻害しにくい。
また、主成分粉と副成分粉の間の有機結合剤が厚く、付
着力が向上するので、偏析防止効果が良好である。有機
結合剤の量を全体の重量の0.02〜0.10％としたのは、0.
02％以下では十分な偏析防止効果が得られず、0.10％以
上では、初め副成分粉の周囲のみに存在していた有機結
合剤が、混合過程中に主成分粉の周囲にも付着するた
め、焼結を阻害することになる。
【００１０】主成分粉に添加する水の量を、全体の重量
の 0.5〜4.0 ％としたのは、0.5 ％より少ないと、主成
分粉を十分に濡らすことができず、満足する偏析防止効
果が得られない。また、4 ％より多いと、余剰な水のた
め副成分粉同志が凝集してしまい、粗大な副成分粒子が
でき、適切でない。(2) の手段は、主成分粉に有機結合
剤の水溶液を添加、混合し、副成分粉を添加、再び混合
したもの又は、主成分粉と副成分粉の混合物に有機結合
剤の重量が全体の重量の0.02〜0.05％となる様に有機結
合剤の水溶液を添加, 混合したものを、加圧することに
より、主成分粉と副成分粉の接着性が向上するために、
より少量の有機結合剤で満足できる偏析防止効果が得ら
れ、その結果、有機結合剤は主成分粉の周囲に存在する
ものの、焼結を阻害することがない。有機結合剤の量を
全体の重量の0.02〜0.05％としたのは、0.02％以下で
は、満足できる偏析防止効果が得られず、0.05％以上で
は、主成分粉の周囲に存在する有機結合剤が焼結を阻害
するためである。
の 0.5〜4.0 ％としたのは、0.5 ％より少ないと、主成
分粉を十分に濡らすことができず、満足する偏析防止効
果が得られない。また、4 ％より多いと、余剰な水のた
め副成分粉同志が凝集してしまい、粗大な副成分粒子が
でき、適切でない。(2) の手段は、主成分粉に有機結合
剤の水溶液を添加、混合し、副成分粉を添加、再び混合
したもの又は、主成分粉と副成分粉の混合物に有機結合
剤の重量が全体の重量の0.02〜0.05％となる様に有機結
合剤の水溶液を添加, 混合したものを、加圧することに
より、主成分粉と副成分粉の接着性が向上するために、
より少量の有機結合剤で満足できる偏析防止効果が得ら
れ、その結果、有機結合剤は主成分粉の周囲に存在する
ものの、焼結を阻害することがない。有機結合剤の量を
全体の重量の0.02〜0.05％としたのは、0.02％以下で
は、満足できる偏析防止効果が得られず、0.05％以上で
は、主成分粉の周囲に存在する有機結合剤が焼結を阻害
するためである。
【００１１】加圧力を30〜100 kgf/cm2 としたのは、30
kgf/cm2 以下では加圧の効果が不十分で、満足できる偏
析防止効果が得られず、100 kgf/cm2 以上では、粉末が
変形し、元のイレギラーな形状が壊れるため、成形性が
悪くなるためである。(3) の手段は、(1) と(2) の両方
の手段を施すもので、(1),(2) の手段より少量の有機結
合剤で十分な偏析防止効果が得られ、また、有機結合剤
を0.10％添加しても、焼結を阻害することがない。有機
結合剤の量を全体の重量の0.01〜0.10％としたのは、0.
01％以下では、十分な偏析防止効果が得られず、0.10％
以上では、初め副成分粉の周囲のみに存在していた有機
結合剤が、混合過程中に主成分粉の周囲に付着するた
め、有機結合剤が焼結を阻害するためである。
kgf/cm2 以下では加圧の効果が不十分で、満足できる偏
析防止効果が得られず、100 kgf/cm2 以上では、粉末が
変形し、元のイレギラーな形状が壊れるため、成形性が
悪くなるためである。(3) の手段は、(1) と(2) の両方
の手段を施すもので、(1),(2) の手段より少量の有機結
合剤で十分な偏析防止効果が得られ、また、有機結合剤
を0.10％添加しても、焼結を阻害することがない。有機
結合剤の量を全体の重量の0.01〜0.10％としたのは、0.
01％以下では、十分な偏析防止効果が得られず、0.10％
以上では、初め副成分粉の周囲のみに存在していた有機
結合剤が、混合過程中に主成分粉の周囲に付着するた
め、有機結合剤が焼結を阻害するためである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例について説
明する。実施例(1) 〜(3) は請求項２の方法、実施例
(4) 〜(6) は請求項３の方法、実施例(7) は請求項４の
方法の例である。なお、見掛密度は、ＪＩＳ−Ｚ−２５
０４に準じて、流動度はＪＩＳ−Ｚ−２５０２に準じて
測定した。偏析についての評価は、粉末 100 gをビーカ
ーに入れ、内製の振動装置により、水平に対して45°の
角度に振幅 5mm, 振動数12Hzで30分間振動させた後の目
視観察で行った。すなわち、銅−黒鉛系の場合では、黒
鉛粉が銅粉と分離して、かなり上の方へ浮き上がるもの
を×、側面に黒いすじ状の偏析を起こすものを△、偏析
をほとんど起こさないものを○とした。焼結体圧環強さ
は、粉末をステアリン酸亜鉛を塗布した金型に入れ、圧
粉密度が6.5 g/cm3 となる様にφ20×φ12×11.8mmの円
筒形に成形し、500 ℃で30分間脱脂、800 ℃で30分間焼
結した後、ＪＩＳ−Ｚ−２５０７に準じて測定した。
明する。実施例(1) 〜(3) は請求項２の方法、実施例
(4) 〜(6) は請求項３の方法、実施例(7) は請求項４の
方法の例である。なお、見掛密度は、ＪＩＳ−Ｚ−２５
０４に準じて、流動度はＪＩＳ−Ｚ−２５０２に準じて
測定した。偏析についての評価は、粉末 100 gをビーカ
ーに入れ、内製の振動装置により、水平に対して45°の
角度に振幅 5mm, 振動数12Hzで30分間振動させた後の目
視観察で行った。すなわち、銅−黒鉛系の場合では、黒
鉛粉が銅粉と分離して、かなり上の方へ浮き上がるもの
を×、側面に黒いすじ状の偏析を起こすものを△、偏析
をほとんど起こさないものを○とした。焼結体圧環強さ
は、粉末をステアリン酸亜鉛を塗布した金型に入れ、圧
粉密度が6.5 g/cm3 となる様にφ20×φ12×11.8mmの円
筒形に成形し、500 ℃で30分間脱脂、800 ℃で30分間焼
結した後、ＪＩＳ−Ｚ−２５０７に準じて測定した。
【００１３】実施例(1) 及び比較例(1) 実施例(1) として、請求項２の方法で作製した本発明粉
と従来技術による粉末及び単純混合粉を比較した。試料
Ａとして、次の偏析防止処理粉を作製した。平均粒径10
μm の天然黒鉛粉100gに、PVP 2 ％水溶液を125g添加、
乳鉢で混練し、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥した後、
粉砕して、PVP が主成分粉と副成分粉の総重量の0.05％
となるようにPVP でコーティングされた黒鉛粉を得た。
次に、平均粒径50μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196
g に水を 2g 添加して、小型混合機で15分混合した後、
上記PVP コーティング黒鉛粉を4.10g 添加、さらに15分
混合した。混合物を100 ℃で30分間乾燥し、−80meshを
試料粉とした。試料Ｂは、平均粒径50μm のアトマイズ
銅粉196 g に、PVP 5 ％水溶液を 2g 添加して小型混合
機で15分間混合、平均粒径10μm の天然黒鉛粉 4g を添
加し、さらに15分間混合した後、100 ℃で30分間乾燥
し、−80meshを試料粉としたものである。試料Ｃは、平
均粒径50μm のアトマイズ銅粉196 g に、平均粒径10μ
m の天然黒鉛粉 4g とを小型混合機で15分間混合して作
製した。表１に実施例(1) 及び比較例(1) の結果を示
す。
と従来技術による粉末及び単純混合粉を比較した。試料
Ａとして、次の偏析防止処理粉を作製した。平均粒径10
μm の天然黒鉛粉100gに、PVP 2 ％水溶液を125g添加、
乳鉢で混練し、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥した後、
粉砕して、PVP が主成分粉と副成分粉の総重量の0.05％
となるようにPVP でコーティングされた黒鉛粉を得た。
次に、平均粒径50μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196
g に水を 2g 添加して、小型混合機で15分混合した後、
上記PVP コーティング黒鉛粉を4.10g 添加、さらに15分
混合した。混合物を100 ℃で30分間乾燥し、−80meshを
試料粉とした。試料Ｂは、平均粒径50μm のアトマイズ
銅粉196 g に、PVP 5 ％水溶液を 2g 添加して小型混合
機で15分間混合、平均粒径10μm の天然黒鉛粉 4g を添
加し、さらに15分間混合した後、100 ℃で30分間乾燥
し、−80meshを試料粉としたものである。試料Ｃは、平
均粒径50μm のアトマイズ銅粉196 g に、平均粒径10μ
m の天然黒鉛粉 4g とを小型混合機で15分間混合して作
製した。表１に実施例(1) 及び比較例(1) の結果を示
す。
【００１４】
【表１】
【００１５】本発明に比べ、従来技術による粉末は、主
成分粉と副成分粉の間の有機結合剤が少ないため、偏析
防止効果が劣り、また、主成分の周囲に存在する薄い有
機結合剤の層が、焼結を阻害するため、圧環強さが低
い。単純混合粉は微細な黒鉛粉のために、流動性が悪
く、振動を与えると著しく偏析を起こし、また、成分が
不均一なため、本発明粉よりも圧環強さが低い。
成分粉と副成分粉の間の有機結合剤が少ないため、偏析
防止効果が劣り、また、主成分の周囲に存在する薄い有
機結合剤の層が、焼結を阻害するため、圧環強さが低
い。単純混合粉は微細な黒鉛粉のために、流動性が悪
く、振動を与えると著しく偏析を起こし、また、成分が
不均一なため、本発明粉よりも圧環強さが低い。
【００１６】実施例(2) 及び比較例(2) 実施例(2) として、有機結合剤を主成分粉と副成分粉の
総重量の0.02％から0.10％に限定した理由を示した。平
均粒径10μm の天然黒鉛粉100gに有機結合剤としてPVP
2 ％水溶液を25〜300g 添加、乳鉢で混練し、オーブン
で100 ℃、１時間乾燥した後粉砕して、PVP が主成分粉
と副成分粉の総重量の0.01〜0.12％となるようにPVP で
コーティングされた黒鉛粉を得た。次に、平均粒径50μ
m の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 g に水を 2g 添加し
て、小型混合機で15分間混合した後、上記PVP コーティ
ング黒鉛粉を4.02g 〜4.24g添加して、さらに15分混合
し、オーブンで100 ℃で30分間乾燥し、−80meshを試料
粉とした。結果を表２に示す。
総重量の0.02％から0.10％に限定した理由を示した。平
均粒径10μm の天然黒鉛粉100gに有機結合剤としてPVP
2 ％水溶液を25〜300g 添加、乳鉢で混練し、オーブン
で100 ℃、１時間乾燥した後粉砕して、PVP が主成分粉
と副成分粉の総重量の0.01〜0.12％となるようにPVP で
コーティングされた黒鉛粉を得た。次に、平均粒径50μ
m の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 g に水を 2g 添加し
て、小型混合機で15分間混合した後、上記PVP コーティ
ング黒鉛粉を4.02g 〜4.24g添加して、さらに15分混合
し、オーブンで100 ℃で30分間乾燥し、−80meshを試料
粉とした。結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】試料Ａは、有機結合剤が少な過ぎ、主成分
粉である銅粉と副成分粉である黒鉛粉との接着が十分で
きないため、流動性が悪く、偏析が激しい。試料Ｅは、
有機結合剤の量が多すぎるため、焼結を阻害し、圧環強
さが低い。 実施例(3) 及び比較例(3) 実施例(3) として、主成分粉に添加する水の量を全体の
重量の 0.5〜4.0 ％に限定した理由を示す。平均粒径50
μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 g に水を0.4 〜1
2.0g 添加して、小型混合機で15分混合した後、実施例
(1) で作製した、PVP が主成分粉と副成分粉の総重量の
0.05％となるようにPVP でコーティングされた黒鉛粉を
4.10g 添加、さらに15分間混合し、100 ℃で30分間乾燥
し、−80meshを試料粉とした。結果を表３に示す。試料
Ａは、水の添加量が少ないため、銅粉を十分に濡らすこ
とができず、黒鉛粉の付着が十分でない。試料Ｅは、水
の添加量が多すぎるため、余剰な水が黒鉛粉のみを凝集
させ、粗大な黒鉛粒子ができ、粉末に振動を与えると、
粗大な黒鉛粒子が著しく偏析を起こし、また、焼結体の
強度も低い。
粉である銅粉と副成分粉である黒鉛粉との接着が十分で
きないため、流動性が悪く、偏析が激しい。試料Ｅは、
有機結合剤の量が多すぎるため、焼結を阻害し、圧環強
さが低い。 実施例(3) 及び比較例(3) 実施例(3) として、主成分粉に添加する水の量を全体の
重量の 0.5〜4.0 ％に限定した理由を示す。平均粒径50
μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 g に水を0.4 〜1
2.0g 添加して、小型混合機で15分混合した後、実施例
(1) で作製した、PVP が主成分粉と副成分粉の総重量の
0.05％となるようにPVP でコーティングされた黒鉛粉を
4.10g 添加、さらに15分間混合し、100 ℃で30分間乾燥
し、−80meshを試料粉とした。結果を表３に示す。試料
Ａは、水の添加量が少ないため、銅粉を十分に濡らすこ
とができず、黒鉛粉の付着が十分でない。試料Ｅは、水
の添加量が多すぎるため、余剰な水が黒鉛粉のみを凝集
させ、粗大な黒鉛粒子ができ、粉末に振動を与えると、
粗大な黒鉛粒子が著しく偏析を起こし、また、焼結体の
強度も低い。
【００１９】
【表３】
【００２０】実施例(4) 及び比較例(4) 実施例(4) として、請求項３の方法で作製した本発明粉
と従来技術による粉末及び単純混合粉を比較した。試料
Ａとして、次の偏析防止混合粉を作製した。平均粒径50
μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉 196 g にPVP 5 ％水
溶液を1.6 g 添加し、小型混合機で15分混合して、平均
粒径10μm の天然黒鉛 4g を添加、さらに15分混合し
た。次に、これを金型に入れてプレス機で60 kgf/cm2の
圧力を加えた後に取り出して、オーブンで100 ℃、１時
間乾燥し、乳鉢にて軽く解砕して−80meshを試料粉とし
た。試料Ｂは、試料Ａの加圧工程がないものである。試
料Ｃは、同様の銅粉と黒鉛粉を小型混合機で15分間混合
したものである。表４にこれらの結果を示す。
と従来技術による粉末及び単純混合粉を比較した。試料
Ａとして、次の偏析防止混合粉を作製した。平均粒径50
μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉 196 g にPVP 5 ％水
溶液を1.6 g 添加し、小型混合機で15分混合して、平均
粒径10μm の天然黒鉛 4g を添加、さらに15分混合し
た。次に、これを金型に入れてプレス機で60 kgf/cm2の
圧力を加えた後に取り出して、オーブンで100 ℃、１時
間乾燥し、乳鉢にて軽く解砕して−80meshを試料粉とし
た。試料Ｂは、試料Ａの加圧工程がないものである。試
料Ｃは、同様の銅粉と黒鉛粉を小型混合機で15分間混合
したものである。表４にこれらの結果を示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】本発明粉は、加圧により、銅粉と黒鉛粉が
よく接着しているため偏析を起こさず、その結果、焼結
体の成分分布が均一で強度が向上することがわかる。 実施例(5) 及び比較例(5) 実施例(5) として、有機結合剤量を主成分粉と副成分粉
の総重量の0.02〜0.05％に限定した理由を示した。
よく接着しているため偏析を起こさず、その結果、焼結
体の成分分布が均一で強度が向上することがわかる。 実施例(5) 及び比較例(5) 実施例(5) として、有機結合剤量を主成分粉と副成分粉
の総重量の0.02〜0.05％に限定した理由を示した。
【００２３】平均粒径50μm の粉末冶金用アトマイズ銅
粉にPVP 5 ％水溶液0.4 〜2.8 g を添加、小型混合機で
15分間混合し、これに、平均粒径10μm の天然黒鉛4gを
添加、さらに15分間混合した。次に、これを金型に入れ
てプレス機で 60kgf/cm2の圧力を加えた後、取り出し
て、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥し、乳鉢で軽く解砕
して、−80meshを、PVP を主成分粉と副成分粉の総重量
の0.01〜0.07％含んだ試料粉とした。結果を表５に示
す。
粉にPVP 5 ％水溶液0.4 〜2.8 g を添加、小型混合機で
15分間混合し、これに、平均粒径10μm の天然黒鉛4gを
添加、さらに15分間混合した。次に、これを金型に入れ
てプレス機で 60kgf/cm2の圧力を加えた後、取り出し
て、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥し、乳鉢で軽く解砕
して、−80meshを、PVP を主成分粉と副成分粉の総重量
の0.01〜0.07％含んだ試料粉とした。結果を表５に示
す。
【００２４】
【表５】
【００２５】PVP 添加量が0.02％より少ないと、偏析防
止効果が低下し、0.07％以上になると、PVP が焼結を阻
害し、焼結体強度が低下する。 実施例(6) 及び比較例(6) 実施例(6) として、加圧力を30〜100 kgf/cm2 に限定し
た理由を示した。平均粒径50μm の粉末冶金用アトマイ
ズ銅粉にPVP 5 ％溶液を 2 g添加し、小型混合機で15分
間混合し、これに、平均粒径10μm の天然黒鉛 4 gを添
加して、さらに15分間混合した。次に、これを金型に入
れてプレス機で20〜120kgf/cm2の圧力を加えた後、取り
出して、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥し、乳鉢で軽く
解砕して、−80meshを試料粉とした。結果を表６に示
す。
止効果が低下し、0.07％以上になると、PVP が焼結を阻
害し、焼結体強度が低下する。 実施例(6) 及び比較例(6) 実施例(6) として、加圧力を30〜100 kgf/cm2 に限定し
た理由を示した。平均粒径50μm の粉末冶金用アトマイ
ズ銅粉にPVP 5 ％溶液を 2 g添加し、小型混合機で15分
間混合し、これに、平均粒径10μm の天然黒鉛 4 gを添
加して、さらに15分間混合した。次に、これを金型に入
れてプレス機で20〜120kgf/cm2の圧力を加えた後、取り
出して、オーブンで100 ℃、1 時間乾燥し、乳鉢で軽く
解砕して、−80meshを試料粉とした。結果を表６に示
す。
【００２６】
【表６】
【００２７】加圧力が30kgf/cm2 より小さいと、銅粉と
黒鉛粉の接着が不十分で、偏析を起こしやすくなり、そ
の結果、焼結体の強度が低下する。加圧力が100kgf/cm2
より大きくなると、粉末が変形して、元のイレギュラー
な形状が壊れるため、成形時に粉末同志のからみが少な
くなり、その結果、焼結体の強度が低下する。 実施例(7) 及び比較例(7) 実施例(7) として、請求項４の方法で作製した本発明粉
の有機結合剤の量について示す。
黒鉛粉の接着が不十分で、偏析を起こしやすくなり、そ
の結果、焼結体の強度が低下する。加圧力が100kgf/cm2
より大きくなると、粉末が変形して、元のイレギュラー
な形状が壊れるため、成形時に粉末同志のからみが少な
くなり、その結果、焼結体の強度が低下する。 実施例(7) 及び比較例(7) 実施例(7) として、請求項４の方法で作製した本発明粉
の有機結合剤の量について示す。
【００２８】平均粒径10μm の天然黒鉛100gに有機結合
剤として、PVP 2 ％溶液を12.5及び25g 添加、乳鉢で混
練し、オーブンにて100 ℃、1 時間乾燥した後、粉砕し
て、PVP が全体の重量の0.005 及び0.01％となるように
PVP でコーティングされた黒鉛粉を得た。次に、平均粒
径50μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 に水を 2 g添
加して、小型混合機で15分間混合した後、上記PVP コー
テイング黒鉛粉を4.01g 及び4.02g添加し、さらに15分
間混合した。
剤として、PVP 2 ％溶液を12.5及び25g 添加、乳鉢で混
練し、オーブンにて100 ℃、1 時間乾燥した後、粉砕し
て、PVP が全体の重量の0.005 及び0.01％となるように
PVP でコーティングされた黒鉛粉を得た。次に、平均粒
径50μm の粉末冶金用アトマイズ銅粉196 に水を 2 g添
加して、小型混合機で15分間混合した後、上記PVP コー
テイング黒鉛粉を4.01g 及び4.02g添加し、さらに15分
間混合した。
【００２９】
【表７】
【００３０】この、混合物を金型に入れてプレス機で 6
0kgf/cm2の圧力を加えた後にとり出して、オーブンにて
100 ℃、 1時間乾燥し、乳鉢で軽く解砕して−80meshを
試料粉とした。結果を表７に示す。試料Ａは、有機結合
剤が少な過ぎ、振動により偏析を起こす。本発明品であ
る、試料Ｂは、有機結合剤の0.01％の添加で偏析を起こ
さず、成分分布の均一性により、焼結体強度も良好であ
る。
0kgf/cm2の圧力を加えた後にとり出して、オーブンにて
100 ℃、 1時間乾燥し、乳鉢で軽く解砕して−80meshを
試料粉とした。結果を表７に示す。試料Ａは、有機結合
剤が少な過ぎ、振動により偏析を起こす。本発明品であ
る、試料Ｂは、有機結合剤の0.01％の添加で偏析を起こ
さず、成分分布の均一性により、焼結体強度も良好であ
る。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、有機結合剤が焼結を阻
害する銅系において、焼結を阻害されずに偏析を防止で
きる偏析防止処理混合粉を提供することが可能となっ
た。
害する銅系において、焼結を阻害されずに偏析を防止で
きる偏析防止処理混合粉を提供することが可能となっ
た。
【図１】請求項１の方法で作製した偏析防止粉と従来技
術のモデル図。
術のモデル図。
１ 主成分粉 ２ 副成分粉 ３ 有機結合剤
Claims (4)
- 【請求項１】 主成分粉として銅粉又は銅合金粉、副成
分粉として銅系粉末冶金で使用される錫粉，鉛粉，亜鉛
粉，アルミ粉，黒鉛粉を、主成分粉と副成分粉の総重量
の0.01〜0.10％の有機結合剤で結合させた、銅系偏析防
止処理混合粉。 - 【請求項２】 主成分粉に全体の重量の0.5 〜4.0 ％の
水を添加, 混合して、主成分粉の周囲に薄い水の層を成
形させたものに、有機結合剤の重量が全体の重量の0.02
〜0.10％となる様に有機結合剤をコーティングした副成
分粉を添加、混合した後、乾燥する偏析防止処理混合粉
の製造方法。 - 【請求項３】 主成分粉に有機結合剤の重量が全体の重
量の0.02〜0.05％となる様に有機結合剤の水溶液を添
加, 混合し、副成分粉を添加、再び混合したもの又は、
主成分粉と副成分粉の混合粉に、有機結合剤の重量が全
体の重量の0.02〜0.05％となる様に有機結合剤の水溶液
を添加, 混合したものを、30〜100 kgf/cm2 の圧力で加
圧した後、乾燥, 解砕する偏析防止処理混合粉の製造方
法。 - 【請求項４】 主成分粉に全体の重量の 0.5〜4.0 ％の
水を添加, 混合して、主成分粉の周囲に薄い水の層を形
成させたものに、有機結合剤の重量が全体の0.01〜0.10
％となる様に有機結合剤をコーティングした副成分粉を
添加, 混合した後、30〜100 kgf/cm2 の圧力で加圧し、
乾燥, 解砕する偏析防止処理混合粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208794A JP3703871B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 銅系偏析防止処理混合粉及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208794A JP3703871B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 銅系偏析防止処理混合粉及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134502A true JPH08134502A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3703871B2 JP3703871B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=17508909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27208794A Expired - Fee Related JP3703871B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 銅系偏析防止処理混合粉及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3703871B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069460A (ja) * | 2002-05-21 | 2008-03-27 | Jfe Steel Kk | 粉末冶金用鉄基粉末混合物およびその製造方法 |
| CN104070168A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 张家港振江粉末冶金制品有限公司 | 一种链条用高耐磨滚子含油轴承及其制备方法 |
| CN104175233A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-03 | 桂林创源金刚石有限公司 | 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮 |
| WO2022050564A1 (ko) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 장기태 | 복합체 및 그 제조방법 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP27208794A patent/JP3703871B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069460A (ja) * | 2002-05-21 | 2008-03-27 | Jfe Steel Kk | 粉末冶金用鉄基粉末混合物およびその製造方法 |
| CN104070168A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 张家港振江粉末冶金制品有限公司 | 一种链条用高耐磨滚子含油轴承及其制备方法 |
| CN104070168B (zh) * | 2014-06-30 | 2016-09-28 | 张家港振江粉末冶金制品有限公司 | 一种链条用高耐磨滚子含油轴承及其制备方法 |
| CN104175233A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-03 | 桂林创源金刚石有限公司 | 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮 |
| WO2022050564A1 (ko) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 장기태 | 복합체 및 그 제조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3703871B2 (ja) | 2005-10-05 |
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