JPH1096001A - 部分拡散合金化鋼粉の製造方法 - Google Patents
部分拡散合金化鋼粉の製造方法Info
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- JPH1096001A JPH1096001A JP9185054A JP18505497A JPH1096001A JP H1096001 A JPH1096001 A JP H1096001A JP 9185054 A JP9185054 A JP 9185054A JP 18505497 A JP18505497 A JP 18505497A JP H1096001 A JPH1096001 A JP H1096001A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Cuの偏析が少なく、圧縮性が高い、Cuを部分
拡散合金化させた合金化鋼粉を経済的に製造する方法の
提供。 【解決手段】 Ｏを0.3 〜0.9wt ％、Ｃを0.3wt ％未満
含有する水アトマイズしたままの鉄系粉末に、平均粒径
が20〜100 μm のCuの金属粉を混合し、得られた混合物
を、好ましくは20〜150 ℃／分の昇温速度で昇温し、還
元性雰囲気下、820 〜1000℃の温度で１回熱処理し、前
記鉄系粉末の表面にCuを部分拡散合金化させる部分拡散
合金化鋼粉の製造方法。
拡散合金化させた合金化鋼粉を経済的に製造する方法の
提供。 【解決手段】 Ｏを0.3 〜0.9wt ％、Ｃを0.3wt ％未満
含有する水アトマイズしたままの鉄系粉末に、平均粒径
が20〜100 μm のCuの金属粉を混合し、得られた混合物
を、好ましくは20〜150 ℃／分の昇温速度で昇温し、還
元性雰囲気下、820 〜1000℃の温度で１回熱処理し、前
記鉄系粉末の表面にCuを部分拡散合金化させる部分拡散
合金化鋼粉の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Cuを含有する合金
鋼粉の製造方法に係わり、特に、Cuの偏析が少なく、圧
縮性が高い、Cuを部分拡散合金化させた合金化鋼粉の製
造方法に関する。
鋼粉の製造方法に係わり、特に、Cuの偏析が少なく、圧
縮性が高い、Cuを部分拡散合金化させた合金化鋼粉の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金法によって得られる焼結部品
は、材料歩留に優れ、加工費が安価であるため、複雑な
形状の部品を低コストで得られる利点がある。従来、焼
結部品は、純鉄粉を主原料にCuやNi、Moなどの金属粉と
黒鉛を混合し、成形、焼結して製造していた。
は、材料歩留に優れ、加工費が安価であるため、複雑な
形状の部品を低コストで得られる利点がある。従来、焼
結部品は、純鉄粉を主原料にCuやNi、Moなどの金属粉と
黒鉛を混合し、成形、焼結して製造していた。
【０００３】しかし、この方法では、純鉄粉、金属粉お
よび黒鉛それぞれの形状、粒度、比重が異なるため、混
合後の、輸送、ホッパへの装入、ホッパからの払い出
し、成形処理などの際に、純鉄粉、金属粉および黒鉛そ
れぞれが分離し、成分偏析が発生し、焼結部品の強度や
寸法が不均一となる問題があった。これに対して、Cuを
部分拡散合金化させた偏析の少ない部分合金化鋼粉の製
造方法に関するものとして、仕上げ還元を行っていない
粉末冶金用鉄粉に対し、金属含有率で10〜50重量％とな
るように、平均粒径が５μm 以下、かつ、比表面積が10
m2／g 以上である酸化銅を混合し、還元性雰囲気下、 7
00℃〜 950℃の温度で加熱還元することにより、金属銅
を鉄粉表面に拡散付着させることを特徴とする粉末冶金
用鉄基銅複合粉末の製造方法が開示されている（特開平
8-92604号公報）。
よび黒鉛それぞれの形状、粒度、比重が異なるため、混
合後の、輸送、ホッパへの装入、ホッパからの払い出
し、成形処理などの際に、純鉄粉、金属粉および黒鉛そ
れぞれが分離し、成分偏析が発生し、焼結部品の強度や
寸法が不均一となる問題があった。これに対して、Cuを
部分拡散合金化させた偏析の少ない部分合金化鋼粉の製
造方法に関するものとして、仕上げ還元を行っていない
粉末冶金用鉄粉に対し、金属含有率で10〜50重量％とな
るように、平均粒径が５μm 以下、かつ、比表面積が10
m2／g 以上である酸化銅を混合し、還元性雰囲気下、 7
00℃〜 950℃の温度で加熱還元することにより、金属銅
を鉄粉表面に拡散付着させることを特徴とする粉末冶金
用鉄基銅複合粉末の製造方法が開示されている（特開平
8-92604号公報）。
【０００４】この方法によれば、脱炭、還元並びに部分
合金化を同時に行うが、酸化銅の粒径が小さく、昇温時
の低温領域で酸化銅が還元され銅粉となり、鉄粉粒子内
へ銅の拡散が進行しすぎて、圧縮性が低下するという問
題があり、さらには、必要となる酸化銅のコストが高い
という問題がある。また、特開平1-290702号公報には、
水アトマイズしたままの鉄系粉末に、金属Cu粉と酸化鉄
粉とを混合し、還元性雰囲気中で加熱し、鉄系粉末表面
に還元されたFeとCuを拡散付着する技術が開示されてい
る。
合金化を同時に行うが、酸化銅の粒径が小さく、昇温時
の低温領域で酸化銅が還元され銅粉となり、鉄粉粒子内
へ銅の拡散が進行しすぎて、圧縮性が低下するという問
題があり、さらには、必要となる酸化銅のコストが高い
という問題がある。また、特開平1-290702号公報には、
水アトマイズしたままの鉄系粉末に、金属Cu粉と酸化鉄
粉とを混合し、還元性雰囲気中で加熱し、鉄系粉末表面
に還元されたFeとCuを拡散付着する技術が開示されてい
る。
【０００５】この方法は、脱炭、還元ならびに部分合金
化を同時に行うので低コストであるが、還元鉄粉が気孔
を有し、形状が不規則であるため見掛け密度が低く、圧
縮性が劣る欠点があった。
化を同時に行うので低コストであるが、還元鉄粉が気孔
を有し、形状が不規則であるため見掛け密度が低く、圧
縮性が劣る欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、Cuの偏析が少なく、圧縮性が
高い、Cuを部分拡散合金化させた合金化鋼粉を経済的に
製造する方法を提供することを目的とする。
来技術の問題点を解決し、Cuの偏析が少なく、圧縮性が
高い、Cuを部分拡散合金化させた合金化鋼粉を経済的に
製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Cuを部分
拡散合金化せしめる際の合金鋼粉の圧縮性の低下を抑制
し、さらにCuの偏析が少ないCuの部分拡散合金化鋼粉の
製造方法について鋭意検討した結果、本発明に至った。
本発明は、Ｏ：0.3 〜0.9wt ％、Ｃ：0.3wt ％未満を含
有する水アトマイズしたままの鉄系粉末に、平均粒径が
20〜100 μm のCuの金属粉を混合し、得られた混合物
を、昇温速度を20〜 150℃／分、熱処理温度を 820〜10
00℃とする還元性雰囲気下の熱処理で、前記鉄系粉末の
表面にCuを部分拡散合金化せしめることを特徴とする部
分拡散合金化鋼粉の製造方法である。
拡散合金化せしめる際の合金鋼粉の圧縮性の低下を抑制
し、さらにCuの偏析が少ないCuの部分拡散合金化鋼粉の
製造方法について鋭意検討した結果、本発明に至った。
本発明は、Ｏ：0.3 〜0.9wt ％、Ｃ：0.3wt ％未満を含
有する水アトマイズしたままの鉄系粉末に、平均粒径が
20〜100 μm のCuの金属粉を混合し、得られた混合物
を、昇温速度を20〜 150℃／分、熱処理温度を 820〜10
00℃とする還元性雰囲気下の熱処理で、前記鉄系粉末の
表面にCuを部分拡散合金化せしめることを特徴とする部
分拡散合金化鋼粉の製造方法である。
【０００８】前記本発明においては、前記水アトマイズ
したままの鉄系粉末の平均粒径が50〜100 μm であるこ
とが好ましい。
したままの鉄系粉末の平均粒径が50〜100 μm であるこ
とが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明においては、原料の鉄系粉末として、Ｏを
0.3 〜0.9wt ％、Ｃを0.3wt％未満含有する水アトマイ
ズしたままの鉄系粉末に、平均粒径が20〜100 μm のCu
の金属粉を混合し、得られた混合物を還元性雰囲気下、
熱処理でCuを部分拡散合金化する。
する。本発明においては、原料の鉄系粉末として、Ｏを
0.3 〜0.9wt ％、Ｃを0.3wt％未満含有する水アトマイ
ズしたままの鉄系粉末に、平均粒径が20〜100 μm のCu
の金属粉を混合し、得られた混合物を還元性雰囲気下、
熱処理でCuを部分拡散合金化する。
【００１０】本発明において原料として用いる水アトマ
イズしたままの鉄系粉末粒子の表面は、未還元のため、
FeO あるいはFe2O3 などの酸化物で覆われている。この
ため、還元性雰囲気下での仕上還元は、鉄系粉末粒子の
Cu粉と接触していない粒子表面から優先的に進み、Cu粉
と鉄系粉末粒子との接触面は最後に還元されると考えら
れる。
イズしたままの鉄系粉末粒子の表面は、未還元のため、
FeO あるいはFe2O3 などの酸化物で覆われている。この
ため、還元性雰囲気下での仕上還元は、鉄系粉末粒子の
Cu粉と接触していない粒子表面から優先的に進み、Cu粉
と鉄系粉末粒子との接触面は最後に還元されると考えら
れる。
【００１１】したがってこの場合、Cuの鉄系粉末粒子中
への拡散は最小限に抑えられ、この結果、Cuの固溶硬化
による部分合金化鋼粉の圧縮性の低下を抑制することが
できる。さらに、本発明によれば、Cu粉の粒子径を大き
くすることにより、鉄系粉末粒子に接するCu粉の接触点
の数を減らせるので、Cuの固溶硬化量が少なくなり、得
られる合金鋼粉の圧縮性の低下が抑制可能となる。
への拡散は最小限に抑えられ、この結果、Cuの固溶硬化
による部分合金化鋼粉の圧縮性の低下を抑制することが
できる。さらに、本発明によれば、Cu粉の粒子径を大き
くすることにより、鉄系粉末粒子に接するCu粉の接触点
の数を減らせるので、Cuの固溶硬化量が少なくなり、得
られる合金鋼粉の圧縮性の低下が抑制可能となる。
【００１２】本発明によれば、以上述べた作用により、
アトマイズ鉄粉を還元した場合と同等の良好な圧縮性を
有するCuの部分拡散合金化鋼粉を１回の熱処理で得るこ
とができる。本発明において用いる水アトマイズしたま
まの鉄系粉末としては、Ｏを 0.3〜0.9wt％、Ｃを 0.3w
t％未満含有する鉄系粉末を用いる。
アトマイズ鉄粉を還元した場合と同等の良好な圧縮性を
有するCuの部分拡散合金化鋼粉を１回の熱処理で得るこ
とができる。本発明において用いる水アトマイズしたま
まの鉄系粉末としては、Ｏを 0.3〜0.9wt％、Ｃを 0.3w
t％未満含有する鉄系粉末を用いる。
【００１３】Ｏの含有量が 0.3wt％未満の場合、熱処理
時にCuの鉄系粉末粒子中への拡散が過剰に進行し、Cuの
固溶硬化によって、得られる合金鋼粉の圧縮性が低下
し、逆に 0.9wt％超えの場合は、仕上げ還元速度が遅く
実用的でない。Ｃの含有量が 0.3wt％以上の場合は、仕
上還元後に得られる合金鋼粉の圧縮性が低くなる。
時にCuの鉄系粉末粒子中への拡散が過剰に進行し、Cuの
固溶硬化によって、得られる合金鋼粉の圧縮性が低下
し、逆に 0.9wt％超えの場合は、仕上げ還元速度が遅く
実用的でない。Ｃの含有量が 0.3wt％以上の場合は、仕
上還元後に得られる合金鋼粉の圧縮性が低くなる。
【００１４】さらに、上記鉄系粉末としては、Ｏを 0.3
〜 0.9wt％、Ｃを 0.3wt％未満含有し、不可避的不純物
の含有量がSi： 0.2wt％以下、Mn： 0.2wt％以下、Ｐ：
0.01wt％以下、Ｓ：0.01wt％以下である鉄粉が好まし
い。また、鉄系粉末の平均粒径は50〜100 μm とするの
が好ましい。鉄系粉末の平均粒径が50μm 未満では、水
アトマイズ法ではアトマイズコストが高く実用的でな
く、逆に100 μm を超えると、合金鋼粉から製造される
焼結体の強度が低下するので好ましくない。
〜 0.9wt％、Ｃを 0.3wt％未満含有し、不可避的不純物
の含有量がSi： 0.2wt％以下、Mn： 0.2wt％以下、Ｐ：
0.01wt％以下、Ｓ：0.01wt％以下である鉄粉が好まし
い。また、鉄系粉末の平均粒径は50〜100 μm とするの
が好ましい。鉄系粉末の平均粒径が50μm 未満では、水
アトマイズ法ではアトマイズコストが高く実用的でな
く、逆に100 μm を超えると、合金鋼粉から製造される
焼結体の強度が低下するので好ましくない。
【００１５】金属Cu粉の添加量は、混合物中の重量％で
0.5〜 15wt ％とするのが好ましい。金属Cu粉の添加量
が0.5wt ％未満では、Cu添加による焼結体の強度向上の
効果がなく、逆に15wt％を超えると圧縮性が低下するの
で好ましくない。金属Cu粉の平均粒径は20〜100 μm と
する。金属Cu粉の平均粒径が20μm 未満の場合には、仕
上還元の熱処理中に、鉄系粉末粒子中へのCuの拡散量が
増加し、圧縮性が低下する。一方、金属Cu粉の平均粒径
が100 μm を超えると、仕上還元の熱処理でのCu粉の鉄
系粉末粒子への拡散付着が不十分となり、仕上還元後の
輸送、ホッパへの装入、ホッパからの払出し、成形処理
等の際にCuの成分偏析が発生する。このため、金属Cu粉
の平均粒径を20〜100 μm の範囲に限定した。
0.5〜 15wt ％とするのが好ましい。金属Cu粉の添加量
が0.5wt ％未満では、Cu添加による焼結体の強度向上の
効果がなく、逆に15wt％を超えると圧縮性が低下するの
で好ましくない。金属Cu粉の平均粒径は20〜100 μm と
する。金属Cu粉の平均粒径が20μm 未満の場合には、仕
上還元の熱処理中に、鉄系粉末粒子中へのCuの拡散量が
増加し、圧縮性が低下する。一方、金属Cu粉の平均粒径
が100 μm を超えると、仕上還元の熱処理でのCu粉の鉄
系粉末粒子への拡散付着が不十分となり、仕上還元後の
輸送、ホッパへの装入、ホッパからの払出し、成形処理
等の際にCuの成分偏析が発生する。このため、金属Cu粉
の平均粒径を20〜100 μm の範囲に限定した。
【００１６】なお、前記した平均粒径は、レーザ回折型
マイクロトラック粒度分布計で測定した50％粒径で定義
される。前記した鉄粉などの鉄系粉末に合金成分である
Cuを部分拡散合金化させる時の熱処理としては、還元性
雰囲気下で、好ましくはH2を含むガス中で、 820〜1000
℃の温度条件下で行う。
マイクロトラック粒度分布計で測定した50％粒径で定義
される。前記した鉄粉などの鉄系粉末に合金成分である
Cuを部分拡散合金化させる時の熱処理としては、還元性
雰囲気下で、好ましくはH2を含むガス中で、 820〜1000
℃の温度条件下で行う。
【００１７】還元時の熱処理温度が 820℃未満の場合、
鉄系粉末の脱炭、還元が進まず、圧縮性が低下し、逆に
1000℃を超えると合金成分であるCuが鉄系粉末粒子中に
拡散しすぎて圧粉密度が低下するので好ましくない。熱
処理時の昇温速度は、20〜 150℃／分とする。昇温速度
が20℃／分未満の場合、合金化鋼粉の特性は影響されな
いが、生産性が低下し、経済的にも好ましくない。一
方、逆に 150℃／分を超えると脱炭が完全には進行せ
ず、圧縮性が低下し好ましくない。
鉄系粉末の脱炭、還元が進まず、圧縮性が低下し、逆に
1000℃を超えると合金成分であるCuが鉄系粉末粒子中に
拡散しすぎて圧粉密度が低下するので好ましくない。熱
処理時の昇温速度は、20〜 150℃／分とする。昇温速度
が20℃／分未満の場合、合金化鋼粉の特性は影響されな
いが、生産性が低下し、経済的にも好ましくない。一
方、逆に 150℃／分を超えると脱炭が完全には進行せ
ず、圧縮性が低下し好ましくない。
【００１８】部分拡散合金化鋼粉のＣ、Ｏの含有量は、
Ｃ：0.01wt％以下、Ｏ：0.15wt％以下であることが好ま
しい。これは、部分拡散合金化鋼粉のＣ、Ｏの含有量が
これらの範囲を外れると、圧縮性が低下するためであ
る。また、実際に使用する場合、本発明鋼粉と市販のア
トマイズ純鉄粉や還元鉄粉と混合して用いても何ら問題
はない。
Ｃ：0.01wt％以下、Ｏ：0.15wt％以下であることが好ま
しい。これは、部分拡散合金化鋼粉のＣ、Ｏの含有量が
これらの範囲を外れると、圧縮性が低下するためであ
る。また、実際に使用する場合、本発明鋼粉と市販のア
トマイズ純鉄粉や還元鉄粉と混合して用いても何ら問題
はない。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。 （実施例１）表１に示す３種類の未還元の水アトマイズ
したままの鉄粉（以下水アトマイズ鉄粉とも記す）に、
表１に示す種々の粒径の金属Cu粉２wt％を添加、混合
し、得られた混合粉を熱処理炉中で昇温速度50℃／分で
昇温し、Ｈ2 雰囲気中、 880℃の条件下、１hr、部分合
金化熱処理を行った。得られた熱処理後の混合粉を解
砕、分級し、合金鋼粉（本発明例、試験No.1〜No.4およ
び比較例、試験No.5）を得た。
する。 （実施例１）表１に示す３種類の未還元の水アトマイズ
したままの鉄粉（以下水アトマイズ鉄粉とも記す）に、
表１に示す種々の粒径の金属Cu粉２wt％を添加、混合
し、得られた混合粉を熱処理炉中で昇温速度50℃／分で
昇温し、Ｈ2 雰囲気中、 880℃の条件下、１hr、部分合
金化熱処理を行った。得られた熱処理後の混合粉を解
砕、分級し、合金鋼粉（本発明例、試験No.1〜No.4およ
び比較例、試験No.5）を得た。
【００２０】また、表１に示す未還元の水アトマイズし
たままの鉄粉を、金属Cu粉無添加で上記と同様の条件下
で熱処理し、熱処理後の混合粉を解砕、分級し、鋼粉
（比較例、試験No.6）を得た。一方、表１に示す未還元
の水アトマイズしたままの鉄粉を、Ｈ2 雰囲気中、 950
℃の条件下、１hr、脱炭、還元し、さらに得られた鉄粉
に、Cu2O粉を、Cu換算で２wt％添加、混合した後、熱処
理温度を 850℃とした以外は前記した本発明例１と同一
の脱炭、還元条件で部分合金化熱処理を行った（従来
例：２回還元法、試験No.7）。
たままの鉄粉を、金属Cu粉無添加で上記と同様の条件下
で熱処理し、熱処理後の混合粉を解砕、分級し、鋼粉
（比較例、試験No.6）を得た。一方、表１に示す未還元
の水アトマイズしたままの鉄粉を、Ｈ2 雰囲気中、 950
℃の条件下、１hr、脱炭、還元し、さらに得られた鉄粉
に、Cu2O粉を、Cu換算で２wt％添加、混合した後、熱処
理温度を 850℃とした以外は前記した本発明例１と同一
の脱炭、還元条件で部分合金化熱処理を行った（従来
例：２回還元法、試験No.7）。
【００２１】次に、上記した条件で製造した合金鋼粉お
よび鋼粉について圧縮性を測定、評価し、また合金鋼粉
および鋼粉のＣ、Ｏの分析を行った。得られた結果を表
１に示す。なお、圧縮性の測定、評価は、合金鋼粉また
は鋼粉にステアリン酸亜鉛を１wt％混合した後、７t/cm
2 の成形圧で直径が11mm、高さが10mmの成形体を作製
し、その密度を求めることにより行った。
よび鋼粉について圧縮性を測定、評価し、また合金鋼粉
および鋼粉のＣ、Ｏの分析を行った。得られた結果を表
１に示す。なお、圧縮性の測定、評価は、合金鋼粉また
は鋼粉にステアリン酸亜鉛を１wt％混合した後、７t/cm
2 の成形圧で直径が11mm、高さが10mmの成形体を作製
し、その密度を求めることにより行った。
【００２２】本発明例の試験No.1〜No.4は、水アトマイ
ズのまま鉄粉を還元した場合（比較例、試験No.6）とほ
ぼ同等の圧縮性を有していることが分かる。また、本発
明例の試験No.1〜No.4と比較例の試験No.6とを比較する
と、金属Cu粉の粒径が20μm未満では圧縮性が低下する
ことがわかる。また、本発明によれば、水アトマイズの
まま鉄粉を還元した後、Cu2O粉を添加、混合し、得られ
た混合粉を還元性雰囲気下で熱処理する方法、すなわ
ち、従来の２回還元法、による鋼粉より、優れた圧縮性
を有する鋼粉が得られることが分かった。
ズのまま鉄粉を還元した場合（比較例、試験No.6）とほ
ぼ同等の圧縮性を有していることが分かる。また、本発
明例の試験No.1〜No.4と比較例の試験No.6とを比較する
と、金属Cu粉の粒径が20μm未満では圧縮性が低下する
ことがわかる。また、本発明によれば、水アトマイズの
まま鉄粉を還元した後、Cu2O粉を添加、混合し、得られ
た混合粉を還元性雰囲気下で熱処理する方法、すなわ
ち、従来の２回還元法、による鋼粉より、優れた圧縮性
を有する鋼粉が得られることが分かった。
【００２３】
【表１】
【００２４】（実施例２）実施例１の試験No.4と同じ、
平均粒径65μm 、Ｏ量0.65wt％、Ｃ量0.21wt％の水アト
マイズのままの鉄粉に、平均粒径45μm のアトマイズ銅
粉を２wt％添加混合して、昇温速度、還元時の熱処理温
度を表２に示す各種条件に設定し熱処理を行い、得られ
た合金鋼粉の圧縮性を実施例１と同様の方法で測定、評
価し、また合金鋼粉のＣ、Ｏの分析を行った。
平均粒径65μm 、Ｏ量0.65wt％、Ｃ量0.21wt％の水アト
マイズのままの鉄粉に、平均粒径45μm のアトマイズ銅
粉を２wt％添加混合して、昇温速度、還元時の熱処理温
度を表２に示す各種条件に設定し熱処理を行い、得られ
た合金鋼粉の圧縮性を実施例１と同様の方法で測定、評
価し、また合金鋼粉のＣ、Ｏの分析を行った。
【００２５】得られた結果を、熱処理条件と併せて表２
に示す。表２に示されるように、本発明例の試験No.8〜
No.12 は、比較例の試験No.13〜No.15 に比較して、高
圧縮性の部分拡散合金化鋼粉となっていることが分か
る。熱処理時の最高温度が820 ℃未満の場合（試験No.1
3 ）、1000℃を超えた場合（試験No.14 ）、昇温速度が
150 ℃／分を超えた場合（試験No.15 ）は、いずれの場
合も合金鋼粉の圧縮性が低下している。
に示す。表２に示されるように、本発明例の試験No.8〜
No.12 は、比較例の試験No.13〜No.15 に比較して、高
圧縮性の部分拡散合金化鋼粉となっていることが分か
る。熱処理時の最高温度が820 ℃未満の場合（試験No.1
3 ）、1000℃を超えた場合（試験No.14 ）、昇温速度が
150 ℃／分を超えた場合（試験No.15 ）は、いずれの場
合も合金鋼粉の圧縮性が低下している。
【００２６】
【表２】
【００２７】（実施例３）表３に示す平均粒径が75μm
の未還元の水アトマイズしたままの鉄粉に、平均粒径が
35、60、80、100 μm の電解銅粉を各２wt％添加、混合
し、得られた混合粉を熱処理炉中で昇温速度80℃／分で
昇温し、Ｈ2 雰囲気中、熱処理温度が880℃の条件下、
１hr、部分合金化熱処理を行い、熱処理後の混合粉を解
砕、分級し、合金鋼粉（本発明例、試験No.16 〜No.19
）を各１ton 製造した。
の未還元の水アトマイズしたままの鉄粉に、平均粒径が
35、60、80、100 μm の電解銅粉を各２wt％添加、混合
し、得られた混合粉を熱処理炉中で昇温速度80℃／分で
昇温し、Ｈ2 雰囲気中、熱処理温度が880℃の条件下、
１hr、部分合金化熱処理を行い、熱処理後の混合粉を解
砕、分級し、合金鋼粉（本発明例、試験No.16 〜No.19
）を各１ton 製造した。
【００２８】また、比較例として、平均粒径が150 μm
の電解銅粉を使用した以外は上記本発明例と同様の方法
で合金鋼粉（比較例、試験No.20 ）を１ton 製造した。
さらに、比較例として、Cu粉無添加とした以外は上記本
発明例と同様の方法で鋼粉を製造し、得られた鋼粉に平
均粒径が30μm の電解銅粉を単純混合し１tonの鋼粉
（比較例、試験No.21 ）を製造した。
の電解銅粉を使用した以外は上記本発明例と同様の方法
で合金鋼粉（比較例、試験No.20 ）を１ton 製造した。
さらに、比較例として、Cu粉無添加とした以外は上記本
発明例と同様の方法で鋼粉を製造し、得られた鋼粉に平
均粒径が30μm の電解銅粉を単純混合し１tonの鋼粉
（比較例、試験No.21 ）を製造した。
【００２９】得られた合金鋼粉および鋼粉を、各々別個
に、チューブ式搬送機（型式：TSO5-7AB、日本興産社
製）を用いて25kg／分の速度で搬送し、25kg毎に、搬送
機から合金鋼粉または鋼粉を採取し、得られた試料のCu
の分析値の標準偏差（１σ）によりCuの偏析の程度を評
価し、その結果を表３に示す。
に、チューブ式搬送機（型式：TSO5-7AB、日本興産社
製）を用いて25kg／分の速度で搬送し、25kg毎に、搬送
機から合金鋼粉または鋼粉を採取し、得られた試料のCu
の分析値の標準偏差（１σ）によりCuの偏析の程度を評
価し、その結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】表３から、本発明例の合金鋼粉（試験No.1
6 〜No.19 ）では、σ＝0.02〜0.05％であるのに対し、
比較例の試験No.20 の合金鋼粉では、σ＝0.15％、比較
例の試験No.21 の単純混合粉の鋼粉では、σ＝0.20％で
あり、本発明によれば、銅の偏析が大幅に防止できるこ
とが分かった。 （実施例４）表４に示す平均粒径が75μm の未還元の水
アトマイズしたままの鉄粉に、平均粒径が45μm のアト
マイズ銅粉を５wt％、または10wt％添加、混合し、得ら
れた混合粉を熱処理炉中で昇温速度80℃／分で昇温し、
Ｈ2 雰囲気中、熱処理温度が880 ℃の条件下、１hr、部
分合金化熱処理を行い、熱処理後の混合粉を解砕、分級
し、合金鋼粉（本発明例、試験No.22 、No.23 ）を各１
ton 製造した。さらに、これら合金鋼粉に、市販の純鉄
粉（川崎製鉄製 KIP 301A ）を表４に示す配合量で配合
し、混合して１ton の鉄粉とした。なお、これら鉄粉の
Cu含有量は２wt％と同一である。
6 〜No.19 ）では、σ＝0.02〜0.05％であるのに対し、
比較例の試験No.20 の合金鋼粉では、σ＝0.15％、比較
例の試験No.21 の単純混合粉の鋼粉では、σ＝0.20％で
あり、本発明によれば、銅の偏析が大幅に防止できるこ
とが分かった。 （実施例４）表４に示す平均粒径が75μm の未還元の水
アトマイズしたままの鉄粉に、平均粒径が45μm のアト
マイズ銅粉を５wt％、または10wt％添加、混合し、得ら
れた混合粉を熱処理炉中で昇温速度80℃／分で昇温し、
Ｈ2 雰囲気中、熱処理温度が880 ℃の条件下、１hr、部
分合金化熱処理を行い、熱処理後の混合粉を解砕、分級
し、合金鋼粉（本発明例、試験No.22 、No.23 ）を各１
ton 製造した。さらに、これら合金鋼粉に、市販の純鉄
粉（川崎製鉄製 KIP 301A ）を表４に示す配合量で配合
し、混合して１ton の鉄粉とした。なお、これら鉄粉の
Cu含有量は２wt％と同一である。
【００３２】得られたこれら鉄粉を、実施例３と同様
に、各々別個に、チューブ式搬送機（型式：TSO5-7AB、
日本興産社製）を用いて25kg／分の速度で搬送し、25kg
毎に、搬送機から鉄粉を採取し、得られた試料のCuの分
析値の標準偏差（１σ）によりCuの偏析の程度を評価
し、その結果を表４に示す。
に、各々別個に、チューブ式搬送機（型式：TSO5-7AB、
日本興産社製）を用いて25kg／分の速度で搬送し、25kg
毎に、搬送機から鉄粉を採取し、得られた試料のCuの分
析値の標準偏差（１σ）によりCuの偏析の程度を評価
し、その結果を表４に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】表４から、本発明例の鉄粉（試験No.22 ）
ではσ＝0.02％、本発明例の鉄粉（試験No.23 ）ではσ
＝0.03％であった。本発明例の鉄粉は、比較例の試験N
o.20の合金鋼粉（σ＝0.15％）、比較例の試験No.21 の
単純混合粉の鋼粉（σ＝0.20％）に比べ、銅の偏析が大
幅に防止できることが分かった。
ではσ＝0.02％、本発明例の鉄粉（試験No.23 ）ではσ
＝0.03％であった。本発明例の鉄粉は、比較例の試験N
o.20の合金鋼粉（σ＝0.15％）、比較例の試験No.21 の
単純混合粉の鋼粉（σ＝0.20％）に比べ、銅の偏析が大
幅に防止できることが分かった。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、圧縮性が高く、Cuの偏
析が少ない合金化鋼粉を経済性に優れた方法で製造する
ことが可能となり、その工業的価値は大きい。
析が少ない合金化鋼粉を経済性に優れた方法で製造する
ことが可能となり、その工業的価値は大きい。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｏ：0.3 〜0.9wt ％、Ｃ：0.3wt ％未満
を含有する水アトマイズしたままの鉄系粉末に、平均粒
径が20〜100 μm のCuの金属粉を混合し、得られた混合
物を、昇温速度を20〜 150℃／分、熱処理温度を 820〜
1000℃とする還元性雰囲気下の熱処理で、前記鉄系粉末
の表面にCuを部分拡散合金化せしめることを特徴とする
部分拡散合金化鋼粉の製造方法。 - 【請求項２】 前記水アトマイズしたままの鉄系粉末の
平均粒径が50〜100μm である請求項１記載の部分拡散
合金化鋼粉の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18505497A JP3918236B2 (ja) | 1996-08-02 | 1997-07-10 | 部分拡散合金化鋼粉の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-204657 | 1996-08-02 | ||
| JP20465796 | 1996-08-02 | ||
| JP18505497A JP3918236B2 (ja) | 1996-08-02 | 1997-07-10 | 部分拡散合金化鋼粉の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3918236B2 JP3918236B2 (ja) | 2007-05-23 |
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ID=26502870
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|---|---|---|---|
| JP18505497A Expired - Fee Related JP3918236B2 (ja) | 1996-08-02 | 1997-07-10 | 部分拡散合金化鋼粉の製造方法 |
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|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533789A (ja) * | 2007-07-17 | 2010-10-28 | ホガナス アクチボラグ （パブル） | 鉄基複合粉末 |
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| KR101531346B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2015-06-25 | 주식회사 포스코 | 철계 확산접합분말 제조방법 |
| KR101531347B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2015-06-25 | 주식회사 포스코 | 철계 확산접합분말 제조 방법 |
| CN104858444A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-08-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
| CN107000053A (zh) * | 2014-12-12 | 2017-08-01 | 杰富意钢铁株式会社 | 粉末冶金用铁基合金粉末和烧结锻造部件 |
| CN108779523A (zh) * | 2016-03-23 | 2018-11-09 | 霍加纳斯股份有限公司 | 铁基粉末 |
| WO2021248980A1 (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 鞍钢(鞍山)冶金粉材有限公司 | 一种粉末冶金用含铜铁粉及其制备方法 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP18505497A patent/JP3918236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010533789A (ja) * | 2007-07-17 | 2010-10-28 | ホガナス アクチボラグ （パブル） | 鉄基複合粉末 |
| US10590990B2 (en) | 2012-10-24 | 2020-03-17 | Ntn Corporation | Sintered bearing |
| CN104755775A (zh) * | 2012-10-24 | 2015-07-01 | Ntn株式会社 | 烧结轴承 |
| US11248653B2 (en) | 2012-10-24 | 2022-02-15 | Ntn Corporation | Sintered bearing |
| EP2913546A4 (en) * | 2012-10-24 | 2016-07-20 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | SINTERED BEARING |
| WO2014065316A1 (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-01 | Ntn株式会社 | 焼結軸受 |
| KR101531347B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2015-06-25 | 주식회사 포스코 | 철계 확산접합분말 제조 방법 |
| KR101531346B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2015-06-25 | 주식회사 포스코 | 철계 확산접합분말 제조방법 |
| CN107000053A (zh) * | 2014-12-12 | 2017-08-01 | 杰富意钢铁株式会社 | 粉末冶金用铁基合金粉末和烧结锻造部件 |
| US20170349981A1 (en) * | 2014-12-12 | 2017-12-07 | Jfe Steel Corporation | Iron-based alloy powder for powder metallurgy, and sinter-forged member |
| US10774403B2 (en) | 2014-12-12 | 2020-09-15 | Jfe Steel Corporation | Iron-based alloy powder for powder metallurgy, and sinter-forged member |
| CN104858444A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-08-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
| CN104858444B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-04-26 | 四川理工学院 | 一种低氧含锰水雾化钢粉的还原工艺 |
| JP2019513188A (ja) * | 2016-03-23 | 2019-05-23 | ホガナス アクチボラグ （パブル） | 鉄基粉末 |
| CN108779523A (zh) * | 2016-03-23 | 2018-11-09 | 霍加纳斯股份有限公司 | 铁基粉末 |
| JP2022084836A (ja) * | 2016-03-23 | 2022-06-07 | ホガナス アクチボラグ （パブル） | 鉄基粉末 |
| US11685979B2 (en) | 2016-03-23 | 2023-06-27 | Höganäs Ab (Publ) | Iron based powder |
| WO2021248980A1 (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 鞍钢(鞍山)冶金粉材有限公司 | 一种粉末冶金用含铜铁粉及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3918236B2 (ja) | 2007-05-23 |
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