JPS6156281B2 - - Google Patents
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- JPS6156281B2 JPS6156281B2 JP53108090A JP10809078A JPS6156281B2 JP S6156281 B2 JPS6156281 B2 JP S6156281B2 JP 53108090 A JP53108090 A JP 53108090A JP 10809078 A JP10809078 A JP 10809078A JP S6156281 B2 JPS6156281 B2 JP S6156281B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は含銅鉄粉の製造法、特に粉末冶金用に
好適な含銅鉄粉の製造法に関するものである。 粉末冶金用の鉄粉としては通常全鉄粉（T.
Fe）98％（重量％、以下同様）以上で大体100〜
400メツシユ（粒径40〜150μ）の間の粒度分布を
有するものが用いられるが、製品焼結体の機械的
特性を向上させるためにこれに若干（通常１〜５
％）の銅分を含有させることが屡々行われる。鉄
粉に銅分を含有させるには最も簡単には鉄粉に銅
粉を混合すればよいわけであるが、単に混合した
だけでは一旦は均質な混合物が得られても鉄粉と
銅粉との比重や粉度分布が異るために、その後の
移動、振動などにより容易に銅分の偏析が起り、
そのために製品焼結体に寸法や機械的特性のバラ
ツキを生じる不都合があつた。 そこで銅分を何等かの方法によつて鉄粉の少く
とも一部に結合させ（以下、このような粉末を含
銅鉄粉と呼び、含銅鉄粉の中で銅分が結合してい
る鉄粉を鉄銅複合粉末と呼ぶ）鉄と銅とが同一挙
動をとるようにすることで銅の偏析を防止するこ
とが案出された。 従来公知の含銅鉄粉製造法には大別して湿式法
と乾式法との２法がある。先ず湿式法であるが、
この方法の欠点は鉄と銅との置換反応後の充分な
洗浄と乾燥とに手間がかかることであり、現実的
にも湿式法による含銅鉄粉は市販されていない。
次に乾式法であるが、この方法は鉄粉と微粉化し
た金属銅粉とを用い、混合後熱処理することによ
つて製造されるものであつて現在市販されてい
る。しかしながらこのようにして製造された市販
の含銅鉄粉は鉄銅複化合率（後述）は95％以上、
多くはほぼ100％で銅の偏析は殆ど生じないもの
の、成形体の金型からの抜き出し圧力が高くて量
産に問題があるのみならず成形体の圧粉密度、焼
結体の焼結密度、成形体基準寸法変化率、硬度、
圧環強度など、粉末冶金的に重要な諸特性におい
ても必ずしも満足すべきものでなく、一層の改善
が望まれていた。 本発明はこのような要望に応えてなされたもの
である。即ち、本発明は鉄原料として鉄粉を、銅
原料として塩素を含有した酸化物系銅化合物粉を
用い、両者を充分均一に混合した後、還元雰囲気
中、350℃以上900℃未満で20〜60分間熱処理を施
し、次いで80メツシユ以下に解砕することを特徴
とする、鉄銅複合化率が95重量％以上の含銅鉄粉
の製造法である。 本発明者等は前述のごとき含銅鉄粉の特性を改
善するために、乾式法により種々の含銅鉄粉を製
造し、在来の市販品と併せてその特性を調査検討
した結果、含銅鉄粉のある特性を指標とすること
によつて粉末冶金的にすぐれた特性を有する含銅
鉄粉が得られることを見出した。本発明はこの知
見に基いている。 本発明により得られる含銅鉄粉（以下、本発明
品という）の第１の指標は鉄銅複合化率である。
ここで鉄銅複合化率というのは、80メツシユ以下
に解砕した含銅鉄粉を磁力選鉱機によつて最大磁
束密度1000ガウスで磁性物（主として鉄粉と鉄銅
複合粉末とからなる）と非磁性物（主として遊離
の銅粉からなる）とに分け、全銅量から非磁性物
即ち遊離の銅粉量を差引いた残りの銅量即ち鉄粉
と結合している銅量を全銅量で除した商を％表示
したものである。この鉄銅複合化率が高いほど鉄
粉と同一挙動をとる銅分が多くなるので銅分の偏
析が少くなり、従つて良好な製品焼結体が得られ
る訳で、遊離の銅粉が実質的に認められない即ち
鉄銅複合化率100％のものが最も好ましいのは当
然であるが、この値が100％までは行かなくても
95％以上であれば銅の偏析が起つても僅少である
ので、製品焼結体の特性に対する要求が極めて厳
重な場合以外は差支えないことが多い。 本発明品の第２の指標は圧粉密度である。ここ
で圧粉密度というのは試料の含銅鉄粉に潤滑剤と
してステアリン酸亜鉛を１％混合しこれを５ト
ン／cm2の成形圧力で直径10mm、長さ10mmの試験片
を成形（以上の成形条件を試験片10mmφ×10mm
Ｌ、潤滑剤１％Zn−st.、成形圧力５ton/cm2と書
く、以下同様）し、その試験片の密度をｇ/cm3で
表したものである。上記のような圧粉密度が、銅
含有率が等しい場合において、単に鉄銅粉末を混
合したのみの混合粉末とほぼ同等以上で、而も前
記したように鉄銅複合化率が95％以上の含銅鉄粉
は、成形体の抜き出し圧力、製品焼結体の焼結密
度、成形体基準寸法変化率、硬度、圧環強度な
ど、粉末冶金的に重要な諸特性もまたすぐれてい
る。その理由は未だ詳しくは究明されていない
が、後述するごとく、硬度の高い鉄銅合金相の有
無乃至多少が関係しているのであろうと思われ
る。 本発明品は以上のように測定の容易な鉄銅複合
化率と圧粉密度とを指標としてそれらの値が適当
な範囲にある含銅鉄粉であるから、銅の偏析が少
いことは勿論、諸種の粉末冶金的特性もすぐれて
いるので、良質の粉末冶金製品を安定して生産す
ることが出来、斯業界の発展に大いに寄与するも
のである。 本発明において指標とする鉄銅複合化率と圧粉
密度が上記範囲にある含銅鉄粉は、鉄原料として
鉄粉を、銅原料として塩素を含有した酸化物系銅
化合物粉を用い、両者を充分均一に混合した後、
還元雰囲気中、350℃以上900℃未満で20〜60分間
熱処理を施し、次いで80メツシユ以下に解砕して
得られる。 従来実用化されている含銅鉄粉の製造法はさき
にもいささか触れたとおり乾式法である。即ち粒
径40〜150μ程度の粒度分布を有する鉄粉と、平
均粒径（ストークスの法則を利用した光透過式粒
度分布測定法で測定し、粒度の累積重量％が50％
の所の粒径）15〜30μ程度に微粉化された銅粉と
を混合し、水素ガス、アンモニア分解ガス等の還
元雰囲気中で900〜1000℃程度の温度で処理量に
もよるが大体20〜60分間ほど（温度が高いほど時
間は短くてよい）熱処理し、得られた製品は通常
80メツシユ以下程度に解砕され、これが含銅鉄粉
として粉末冶金用に供されている。然しながら、
このような方法によつて得られる含銅鉄粉はさき
にも述べたとおり成形体の金型からの抜き出し圧
力が高くて量産に問題があるのみならず、成形体
の圧粉密度、焼結体の焼結密度、成形体基準寸法
変化率、硬度、圧環強度など粉末冶金的に重要な
諸特性においても必ずしも満足すべきものではな
かつた。その原因は高温の熱処理により硬度の高
い鉄銅合金相が生成発達するためであろうと考え
られる。 そこで本発明者等はコスト的にも品質的にも良
好であり、かつ銅原料に従来のように平均粒径15
〜30μ程度の金属銅粉を使用した時より低温での
乾式法による含銅鉄粉の開発を試みた。開発の基
本的方針として銅原料を種々変えて試験を進め
た。その結果銅粉を一層微粉化すると熱処理温度
をいくらか低くすることができるが、それよりも
銅原料に適当な銅化合物粉を使用すると金属銅粉
使用の際より遥かに低温で鉄銅複合化が行われる
ことを見出した。本発明品はこの知見に基いて開
発されたものである。 本発明において、銅原料として用いる銅化合物
としては、水素ガス、アンモニア分解ガス等の還
元雰囲気中で900℃未満の温度で大体20〜60分間
ほど熱処理することにより金属銅となる酸化物系
銅化合物が用いられ、例えば酸化銅（酸化第一
銅、酸化第二銅）、水酸化銅（水酸化第二銅）、炭
酸銅、これらの混合物等が例示される。なお酸化
物系銅化合物とは、酸化銅および加熱により容易
に酸化銅となる銅化合物をいう。これらの酸化物
系銅化合物の粉末を銅原料として用いた含銅鉄粉
の製造法は、いずれもこれらの化合物の微粉（通
常平均粒径20μ以下）を鉄粉と混合後前記のよう
な還元雰囲気中で熱処理を施すことによつて成
る。酸化第一銅、酸化第二銅、加熱により容易に
分解して酸化銅となる水酸化第二銅、炭酸銅等は
熱処理装置に害を生じさせたり、また公害の心配
もないので実用的に好ましい銅原料である。 本発明においては、銅原料として上記酸化物系
銅化合物粉に塩素を含有させたものを用いる。酸
化物系銅化合物粉に適量の塩素を含有させると、
塩素が含有されていない場合の熱処理温度よりほ
ぼ50〜300℃も低温で、すなわち350℃以上900℃
未満で、95重量％以上の鉄銅複合化が成立する
（後述の実施例参照）。塩素は塩酸、食塩、塩化第
二銅のような塩素化合物の形で加えられ、酸化物
系銅化合物粉に対し0.3重量％以下、好ましくは
0.01〜0.2重量％の範囲が適当である。塩素が0.01
重量％より少ければ熱処理温度の低下が殆ど認め
られず、また0.3重量％を超えても熱処理温度の
低下は殆ど増大しないばかりでなく、器具損傷、
環境汚染等のトラブルを発生しやすくなる。 本発明は従来の乾式製造法に比較して以下のよ
うな利点を有する。 先ず均質な含銅鉄粉を製造するためには、添
加する銅原料は鉄粉粒子に比較しかなり微粉であ
ることが望ましい。金属銅粉は延性に富むため微
粉化は非常に困難である。それに反し酸化物系銅
化合物は脆いため微粉化は容易に可能である。更
に均質な含銅鉄粉を製造するためには、鉄原料
と銅原料との均質な混合物が必要である。金置銅
粉は比重が鉄粉より大きいため混合後の移動、振
動などにより偏析を起し易い。これに反し酸化物
系銅化合物は鉄粉より比重がやや小さいため、特
に微粉化すると偏析を起こしにくい。また、鉄
銅複合化に必要な熱処理条件であるが、金属銅粉
使用の際は900℃以上と高温が要求されるが、銅
原料として塩素を含有した酸化物系銅化合物粉を
用いているので350℃以上900℃未満好ましくは
700〜800℃と、低温処理が可能となる。処理時間
は何れも20〜60分間程度である。金属銅粉使用の
含銅鉄粉は熱処理温度が高いために、熱処理後の
解砕が困難であるばかりでなく、部分的に鉄銅合
金化が進んで、硬化してしまいこれが含銅鉄粉の
塑性変形をしずらくさせて圧粉密度を下降させた
り、また鉄銅合金部の硬化部分が金型をかじるこ
とにより成形体の金型からの抜き出し圧力を高め
たりする原因となる。これに反し本発明による塩
素を含有した酸化物系銅化合物粉を使用した含銅
鉄粉は、鉄銅複合化がかなりの低温で可能なた
め、解砕は非常に容易であり、かつ鉄と銅の合金
化が進行していないため圧粉密度も下がらず、ま
た成形体の金型からの抜き出し圧力が高くなると
いうようなこともない。 本発明によれば従来法に比して得られる含銅鉄
粉の品質がすぐれているのみならず、熱処理温度
が低いために燃料消費や装置の損耗が少く、更に
は金属銅に較べてはるかに粉砕しやすい銅化合物
を用いるため粉砕費も少くて済むなど幾多の利点
があるので、斯業界に貢献する所が大である。 以下実施例を挙げ更に詳細な説明を行う。 実施例 １ 鉄原料に日本鉄粉(株)製粉末冶金用鉄粉TC24
を、銅原料に塩酸を塩素として約0.1％含有した
平均粒径約15μの酸化銅粉を用い、鉄95％、銅５
％となるように鉄粉950ｇ、酸化第二銅粉62.6ｇ
を配合し、Ｖ型混合機で30分間混合後350℃から
1000℃までの各温度で、水素ガス雰囲気中で30分
間熱処理を行い鉄銅複合化率を調査した。調査方
法は熱処理物を冷却後80メツシユ以下に解砕し磁
力選鉱機により鉄粉及び鉄銅複合粉と単独な銅粉
とに分離し、鉄銅複合化率を算出した。これを表
１に示す。また同時に各温度で処理した粉末の圧
粉密度と金属銅粉を用いた場合の圧粉密度も調査
し表２に示した。なお比較例として鉄原料は同一
のTC−24を、銅原料として平均粒径約15μの塩
素を含有しない酸化銅粉を用い、全く同様の操作
をし比較調査を行い、表１に示した。
好適な含銅鉄粉の製造法に関するものである。 粉末冶金用の鉄粉としては通常全鉄粉（T.
Fe）98％（重量％、以下同様）以上で大体100〜
400メツシユ（粒径40〜150μ）の間の粒度分布を
有するものが用いられるが、製品焼結体の機械的
特性を向上させるためにこれに若干（通常１〜５
％）の銅分を含有させることが屡々行われる。鉄
粉に銅分を含有させるには最も簡単には鉄粉に銅
粉を混合すればよいわけであるが、単に混合した
だけでは一旦は均質な混合物が得られても鉄粉と
銅粉との比重や粉度分布が異るために、その後の
移動、振動などにより容易に銅分の偏析が起り、
そのために製品焼結体に寸法や機械的特性のバラ
ツキを生じる不都合があつた。 そこで銅分を何等かの方法によつて鉄粉の少く
とも一部に結合させ（以下、このような粉末を含
銅鉄粉と呼び、含銅鉄粉の中で銅分が結合してい
る鉄粉を鉄銅複合粉末と呼ぶ）鉄と銅とが同一挙
動をとるようにすることで銅の偏析を防止するこ
とが案出された。 従来公知の含銅鉄粉製造法には大別して湿式法
と乾式法との２法がある。先ず湿式法であるが、
この方法の欠点は鉄と銅との置換反応後の充分な
洗浄と乾燥とに手間がかかることであり、現実的
にも湿式法による含銅鉄粉は市販されていない。
次に乾式法であるが、この方法は鉄粉と微粉化し
た金属銅粉とを用い、混合後熱処理することによ
つて製造されるものであつて現在市販されてい
る。しかしながらこのようにして製造された市販
の含銅鉄粉は鉄銅複化合率（後述）は95％以上、
多くはほぼ100％で銅の偏析は殆ど生じないもの
の、成形体の金型からの抜き出し圧力が高くて量
産に問題があるのみならず成形体の圧粉密度、焼
結体の焼結密度、成形体基準寸法変化率、硬度、
圧環強度など、粉末冶金的に重要な諸特性におい
ても必ずしも満足すべきものでなく、一層の改善
が望まれていた。 本発明はこのような要望に応えてなされたもの
である。即ち、本発明は鉄原料として鉄粉を、銅
原料として塩素を含有した酸化物系銅化合物粉を
用い、両者を充分均一に混合した後、還元雰囲気
中、350℃以上900℃未満で20〜60分間熱処理を施
し、次いで80メツシユ以下に解砕することを特徴
とする、鉄銅複合化率が95重量％以上の含銅鉄粉
の製造法である。 本発明者等は前述のごとき含銅鉄粉の特性を改
善するために、乾式法により種々の含銅鉄粉を製
造し、在来の市販品と併せてその特性を調査検討
した結果、含銅鉄粉のある特性を指標とすること
によつて粉末冶金的にすぐれた特性を有する含銅
鉄粉が得られることを見出した。本発明はこの知
見に基いている。 本発明により得られる含銅鉄粉（以下、本発明
品という）の第１の指標は鉄銅複合化率である。
ここで鉄銅複合化率というのは、80メツシユ以下
に解砕した含銅鉄粉を磁力選鉱機によつて最大磁
束密度1000ガウスで磁性物（主として鉄粉と鉄銅
複合粉末とからなる）と非磁性物（主として遊離
の銅粉からなる）とに分け、全銅量から非磁性物
即ち遊離の銅粉量を差引いた残りの銅量即ち鉄粉
と結合している銅量を全銅量で除した商を％表示
したものである。この鉄銅複合化率が高いほど鉄
粉と同一挙動をとる銅分が多くなるので銅分の偏
析が少くなり、従つて良好な製品焼結体が得られ
る訳で、遊離の銅粉が実質的に認められない即ち
鉄銅複合化率100％のものが最も好ましいのは当
然であるが、この値が100％までは行かなくても
95％以上であれば銅の偏析が起つても僅少である
ので、製品焼結体の特性に対する要求が極めて厳
重な場合以外は差支えないことが多い。 本発明品の第２の指標は圧粉密度である。ここ
で圧粉密度というのは試料の含銅鉄粉に潤滑剤と
してステアリン酸亜鉛を１％混合しこれを５ト
ン／cm2の成形圧力で直径10mm、長さ10mmの試験片
を成形（以上の成形条件を試験片10mmφ×10mm
Ｌ、潤滑剤１％Zn−st.、成形圧力５ton/cm2と書
く、以下同様）し、その試験片の密度をｇ/cm3で
表したものである。上記のような圧粉密度が、銅
含有率が等しい場合において、単に鉄銅粉末を混
合したのみの混合粉末とほぼ同等以上で、而も前
記したように鉄銅複合化率が95％以上の含銅鉄粉
は、成形体の抜き出し圧力、製品焼結体の焼結密
度、成形体基準寸法変化率、硬度、圧環強度な
ど、粉末冶金的に重要な諸特性もまたすぐれてい
る。その理由は未だ詳しくは究明されていない
が、後述するごとく、硬度の高い鉄銅合金相の有
無乃至多少が関係しているのであろうと思われ
る。 本発明品は以上のように測定の容易な鉄銅複合
化率と圧粉密度とを指標としてそれらの値が適当
な範囲にある含銅鉄粉であるから、銅の偏析が少
いことは勿論、諸種の粉末冶金的特性もすぐれて
いるので、良質の粉末冶金製品を安定して生産す
ることが出来、斯業界の発展に大いに寄与するも
のである。 本発明において指標とする鉄銅複合化率と圧粉
密度が上記範囲にある含銅鉄粉は、鉄原料として
鉄粉を、銅原料として塩素を含有した酸化物系銅
化合物粉を用い、両者を充分均一に混合した後、
還元雰囲気中、350℃以上900℃未満で20〜60分間
熱処理を施し、次いで80メツシユ以下に解砕して
得られる。 従来実用化されている含銅鉄粉の製造法はさき
にもいささか触れたとおり乾式法である。即ち粒
径40〜150μ程度の粒度分布を有する鉄粉と、平
均粒径（ストークスの法則を利用した光透過式粒
度分布測定法で測定し、粒度の累積重量％が50％
の所の粒径）15〜30μ程度に微粉化された銅粉と
を混合し、水素ガス、アンモニア分解ガス等の還
元雰囲気中で900〜1000℃程度の温度で処理量に
もよるが大体20〜60分間ほど（温度が高いほど時
間は短くてよい）熱処理し、得られた製品は通常
80メツシユ以下程度に解砕され、これが含銅鉄粉
として粉末冶金用に供されている。然しながら、
このような方法によつて得られる含銅鉄粉はさき
にも述べたとおり成形体の金型からの抜き出し圧
力が高くて量産に問題があるのみならず、成形体
の圧粉密度、焼結体の焼結密度、成形体基準寸法
変化率、硬度、圧環強度など粉末冶金的に重要な
諸特性においても必ずしも満足すべきものではな
かつた。その原因は高温の熱処理により硬度の高
い鉄銅合金相が生成発達するためであろうと考え
られる。 そこで本発明者等はコスト的にも品質的にも良
好であり、かつ銅原料に従来のように平均粒径15
〜30μ程度の金属銅粉を使用した時より低温での
乾式法による含銅鉄粉の開発を試みた。開発の基
本的方針として銅原料を種々変えて試験を進め
た。その結果銅粉を一層微粉化すると熱処理温度
をいくらか低くすることができるが、それよりも
銅原料に適当な銅化合物粉を使用すると金属銅粉
使用の際より遥かに低温で鉄銅複合化が行われる
ことを見出した。本発明品はこの知見に基いて開
発されたものである。 本発明において、銅原料として用いる銅化合物
としては、水素ガス、アンモニア分解ガス等の還
元雰囲気中で900℃未満の温度で大体20〜60分間
ほど熱処理することにより金属銅となる酸化物系
銅化合物が用いられ、例えば酸化銅（酸化第一
銅、酸化第二銅）、水酸化銅（水酸化第二銅）、炭
酸銅、これらの混合物等が例示される。なお酸化
物系銅化合物とは、酸化銅および加熱により容易
に酸化銅となる銅化合物をいう。これらの酸化物
系銅化合物の粉末を銅原料として用いた含銅鉄粉
の製造法は、いずれもこれらの化合物の微粉（通
常平均粒径20μ以下）を鉄粉と混合後前記のよう
な還元雰囲気中で熱処理を施すことによつて成
る。酸化第一銅、酸化第二銅、加熱により容易に
分解して酸化銅となる水酸化第二銅、炭酸銅等は
熱処理装置に害を生じさせたり、また公害の心配
もないので実用的に好ましい銅原料である。 本発明においては、銅原料として上記酸化物系
銅化合物粉に塩素を含有させたものを用いる。酸
化物系銅化合物粉に適量の塩素を含有させると、
塩素が含有されていない場合の熱処理温度よりほ
ぼ50〜300℃も低温で、すなわち350℃以上900℃
未満で、95重量％以上の鉄銅複合化が成立する
（後述の実施例参照）。塩素は塩酸、食塩、塩化第
二銅のような塩素化合物の形で加えられ、酸化物
系銅化合物粉に対し0.3重量％以下、好ましくは
0.01〜0.2重量％の範囲が適当である。塩素が0.01
重量％より少ければ熱処理温度の低下が殆ど認め
られず、また0.3重量％を超えても熱処理温度の
低下は殆ど増大しないばかりでなく、器具損傷、
環境汚染等のトラブルを発生しやすくなる。 本発明は従来の乾式製造法に比較して以下のよ
うな利点を有する。 先ず均質な含銅鉄粉を製造するためには、添
加する銅原料は鉄粉粒子に比較しかなり微粉であ
ることが望ましい。金属銅粉は延性に富むため微
粉化は非常に困難である。それに反し酸化物系銅
化合物は脆いため微粉化は容易に可能である。更
に均質な含銅鉄粉を製造するためには、鉄原料
と銅原料との均質な混合物が必要である。金置銅
粉は比重が鉄粉より大きいため混合後の移動、振
動などにより偏析を起し易い。これに反し酸化物
系銅化合物は鉄粉より比重がやや小さいため、特
に微粉化すると偏析を起こしにくい。また、鉄
銅複合化に必要な熱処理条件であるが、金属銅粉
使用の際は900℃以上と高温が要求されるが、銅
原料として塩素を含有した酸化物系銅化合物粉を
用いているので350℃以上900℃未満好ましくは
700〜800℃と、低温処理が可能となる。処理時間
は何れも20〜60分間程度である。金属銅粉使用の
含銅鉄粉は熱処理温度が高いために、熱処理後の
解砕が困難であるばかりでなく、部分的に鉄銅合
金化が進んで、硬化してしまいこれが含銅鉄粉の
塑性変形をしずらくさせて圧粉密度を下降させた
り、また鉄銅合金部の硬化部分が金型をかじるこ
とにより成形体の金型からの抜き出し圧力を高め
たりする原因となる。これに反し本発明による塩
素を含有した酸化物系銅化合物粉を使用した含銅
鉄粉は、鉄銅複合化がかなりの低温で可能なた
め、解砕は非常に容易であり、かつ鉄と銅の合金
化が進行していないため圧粉密度も下がらず、ま
た成形体の金型からの抜き出し圧力が高くなると
いうようなこともない。 本発明によれば従来法に比して得られる含銅鉄
粉の品質がすぐれているのみならず、熱処理温度
が低いために燃料消費や装置の損耗が少く、更に
は金属銅に較べてはるかに粉砕しやすい銅化合物
を用いるため粉砕費も少くて済むなど幾多の利点
があるので、斯業界に貢献する所が大である。 以下実施例を挙げ更に詳細な説明を行う。 実施例 １ 鉄原料に日本鉄粉(株)製粉末冶金用鉄粉TC24
を、銅原料に塩酸を塩素として約0.1％含有した
平均粒径約15μの酸化銅粉を用い、鉄95％、銅５
％となるように鉄粉950ｇ、酸化第二銅粉62.6ｇ
を配合し、Ｖ型混合機で30分間混合後350℃から
1000℃までの各温度で、水素ガス雰囲気中で30分
間熱処理を行い鉄銅複合化率を調査した。調査方
法は熱処理物を冷却後80メツシユ以下に解砕し磁
力選鉱機により鉄粉及び鉄銅複合粉と単独な銅粉
とに分離し、鉄銅複合化率を算出した。これを表
１に示す。また同時に各温度で処理した粉末の圧
粉密度と金属銅粉を用いた場合の圧粉密度も調査
し表２に示した。なお比較例として鉄原料は同一
のTC−24を、銅原料として平均粒径約15μの塩
素を含有しない酸化銅粉を用い、全く同様の操作
をし比較調査を行い、表１に示した。
【表】
【表】
なお塩素をそれぞれ0.2％および0.3％含有した
酸化銅粉を使用した以外は上記と同様に処理した
処、同様な結果が得られた。 表１から明らかなように、塩素を含有しない酸
化銅粉使用の際は鉄銅複合化率が100％となる温
度は約700℃であるが、塩素が0.1％程度含有され
ると400℃の低温から鉄銅複合化率が100％とな
る。また塩素を含有した酸化銅粉を用いると、
350℃の低温処理でも鉄銅複合化率が95％以上と
なることが分る。 なお、TC−24の性状を次の表に示しておく。
酸化銅粉を使用した以外は上記と同様に処理した
処、同様な結果が得られた。 表１から明らかなように、塩素を含有しない酸
化銅粉使用の際は鉄銅複合化率が100％となる温
度は約700℃であるが、塩素が0.1％程度含有され
ると400℃の低温から鉄銅複合化率が100％とな
る。また塩素を含有した酸化銅粉を用いると、
350℃の低温処理でも鉄銅複合化率が95％以上と
なることが分る。 なお、TC−24の性状を次の表に示しておく。
【表】
【表】
実施例 ２
鉄原料に日本鉄粉(株)製粉末冶金用鉄粉TC−24
を、銅原料に食塩を塩素として約0.1％含有した
平均粒径約15μの酸化銅粉を用い、鉄95％、銅５
％となるように配合、混合後600℃で水素ガス雰
囲気中で30分間熱処理をし、冷却後80メツシユ以
下に解砕した含銅鉄粉（表３で本発明品と記し
た）の成形体の金型からの抜き出し圧力を調査し
表３に示した。なお比較例として現在市販されて
いる銅原料に金属銅粉を用いた鉄95％、銅５％の
含銅鉄粉（鉄銅複合化率100％、発明者等の試作
品では1000℃熱処理品に相当する）（表３で市販
品と記した）の成形体の金型からの抜き出し圧力
も同時調査し表３に示した。
を、銅原料に食塩を塩素として約0.1％含有した
平均粒径約15μの酸化銅粉を用い、鉄95％、銅５
％となるように配合、混合後600℃で水素ガス雰
囲気中で30分間熱処理をし、冷却後80メツシユ以
下に解砕した含銅鉄粉（表３で本発明品と記し
た）の成形体の金型からの抜き出し圧力を調査し
表３に示した。なお比較例として現在市販されて
いる銅原料に金属銅粉を用いた鉄95％、銅５％の
含銅鉄粉（鉄銅複合化率100％、発明者等の試作
品では1000℃熱処理品に相当する）（表３で市販
品と記した）の成形体の金型からの抜き出し圧力
も同時調査し表３に示した。
【表】
本発明品は市販品に比較し抜き出し圧力は上記
調査条件下では約20％低くて済む。 実施例 ３ 実施例２と全く同一の試料（本発明品と市販
品）の機械特性を調査し表４に示した。また本発
明品に於て酸化銅粉をボールミル粉砕して平均粒
径約１μとし、実施例２と全く同様な製造法で含
銅鉄粉を製造してその機械特性を調査しこれも表
４に示した。 なお同じ鉄粉95％、平均粒径15μの銅粉５％を
単に混合したのみの含銅鉄粉の圧粉密度は6.61
ｇ/cm3であつた。
調査条件下では約20％低くて済む。 実施例 ３ 実施例２と全く同一の試料（本発明品と市販
品）の機械特性を調査し表４に示した。また本発
明品に於て酸化銅粉をボールミル粉砕して平均粒
径約１μとし、実施例２と全く同様な製造法で含
銅鉄粉を製造してその機械特性を調査しこれも表
４に示した。 なお同じ鉄粉95％、平均粒径15μの銅粉５％を
単に混合したのみの含銅鉄粉の圧粉密度は6.61
ｇ/cm3であつた。
【表】
表４より本発明品は市販品に比較し粉末冶金的
にすべて好ましい特性を示していることが分る。
にすべて好ましい特性を示していることが分る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄原料として鉄粉を、銅原料として塩素を含
有した酸化物系銅化合物粉を用い、両者を充分均
一に混合した後、還元雰囲気中、350℃以上900℃
未満で20〜60分間熱処理を施し、次いで80メツシ
ユ以下に解砕することを特徴とする、鉄銅複合化
率が95重量％以上の含銅鉄粉の製造法。 ２ 前記酸化物系銅化合物が、酸化銅、水酸化
銅、炭酸銅あるいはこれらの２種以上の混合物で
ある特許請求の範囲第１項記載の含銅鉄粉の製造
法。 ３ 前記塩素が、前記酸化物系銅化合物粉に対し
0.01〜0.3重量％含有される特許請求の範囲第１
または２項記載の含銅鉄粉の製造法。 ４ 前記塩素が、前記酸化物系銅化合物粉に塩素
化合物として含有される特許請求の範囲第１〜３
項のいずれかに記載の含銅鉄粉の製造法。 ５ 前記塩素化合物が、塩酸または塩化ナトリウ
ムである特許請求の範囲第４項記載の含銅鉄粉の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10809078A JPS5534679A (en) | 1978-09-05 | 1978-09-05 | Iron powder containing copper and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10809078A JPS5534679A (en) | 1978-09-05 | 1978-09-05 | Iron powder containing copper and production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5534679A JPS5534679A (en) | 1980-03-11 |
| JPS6156281B2 true JPS6156281B2 (ja) | 1986-12-02 |
Family
ID=14475607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10809078A Granted JPS5534679A (en) | 1978-09-05 | 1978-09-05 | Iron powder containing copper and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5534679A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104759614A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-07-08 | 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 | 一种皮带轮粉末冶金配方及工艺 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103706796A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 黄忠波 | 一种铜基自润滑材料制备方法 |
| CN103691935A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 黄忠波 | 一种铜基自润滑材料及制备方法 |
| CN103736988A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 黄忠波 | 一种铜基自润滑材料 |
| JP6327133B2 (ja) * | 2014-02-18 | 2018-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 粉末冶金用鉄銅複合粉末の製造方法 |
| JP6330581B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2018-05-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅被覆鉄粉 |
-
1978
- 1978-09-05 JP JP10809078A patent/JPS5534679A/ja active Granted
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| CN104759614A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-07-08 | 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 | 一种皮带轮粉末冶金配方及工艺 |
| CN104759614B (zh) * | 2015-01-28 | 2017-07-07 | 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 | 一种皮带轮粉末冶金配方的工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5534679A (en) | 1980-03-11 |
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