JPS62135102A - 鉄粉の包装、貯蔵方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は鉄粉の包装、貯蔵方法に係り、更に詳しくは錆
の発生および凝集塊の生成を防止した鉄粉の包装、貯蔵
方法に関する。

［従来の技術］ 近年は、水アトマイズ法による鉄粉の生産が増加する傾
向にあるが、その製造プロセスでは、水アトマイズ時に
生成した鉄粉の表面酸化物皮膜を還元ガス雰囲気中等で
還元処理する。

還元時に鉄粉は焼結されてケーキ状になるため、粉砕機
により粉砕され、さらに部分的な偏析を防止するために
ブレンダーにてブレンド後、包装される。

この包装形態としては少量（２５又は５０ｋｇ）の場合
は紙袋であるが、それ以上のｆｉ　’Ｊｋの包装にはビ
ニール袋プレキシプルコンテナあるいはスチールドラム
缶が使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに製造後直ちに使用される場合問題は無いが、製
造後数箇月以上包装貯蔵される場合には発錆するという
問題がある。

特に鋼材に比較して鉄粉は還元ガスにより表面が活性で
あることに加えて、比表面積が非常に大きいため発錆し
やすく、さらにひどい場合は数ミリの凝集塊にまでなる
。

これに対し、現在まで最もポピユラーに行なわれて来た
のは、シリカゲル袋を入れ、吸湿層させることにより、
錆発生を防止する方法であったが、２５〜５０ｋｇの如
き少量の包装形態の場合は比較的容易であるが、５００
ｋｇあるいはＩＴｏ　ｎという大量の包装形態の場合は
十分な効果を得ることが出来ない。

なぜならシリカゲル袋を適切な位訝にあるように分散混
入させるのが困難であり、さらには、鉄粉を使用する際
この混入されたシリカゲル袋を間違いなく取出さなけれ
ばミキシング工程で袋が破れ異物混入となる。例えば粉
末冶金用部品を形成した場合、プレス成型時に金型を損
傷させたり、部品の巣の原因となったりする。

さらに錆鉄粉あるいは凝集塊が発生したまま黒鉛粉、銅
粉あるいは潤滑剤と混合、成形焼結された場合は錆鉄粉
の周囲のカーボンがＣＯ反応で優先的に消費される結果
、不均一な組織になりやすく、その結果引張強度あるい
は疲労強度の低下の原因となる。

また、包装時に乾燥気体を鉄粉に吹き付けるとともに乾
燥気体を封入する方法や包装前の設備中（ブレンダーあ
るいは固定ホッパー）で減圧除湿後包装する方法も試み
られたが、前者については鉄粉に吸収された湿分が短時
間でうまく置換されないし、後者については堆積された
鉄粉の中心部の湿分を除湿するために非常に時間がかか
り連続生産性が悪く、実際的でないといったことから満
足な結果が得られていなかった。

［問題点を解決する手段］ 本発明の鉄粉の包装、貯蔵方法は、鉄粉を乾燥気体によ
って、流速２〜２０ｃｍ／ｓｅｃで流動させ、乾燥気体
の相対湿度が４０％以下となるまで除湿した後、密封包
装し、貯蔵することことを特徴としている。

上記において鉄粉は、純鉄粉の他、快削鋼粉や、ニッケ
ル（以下Ｎｉで表わす）、モリブデン（以下Ｍｏで表わ
す）、クローム（以下Ｃｒで表わす）などを含む合金鋼
粉でも適用できる。

［作用］ 上記の方法では、鉄粉を流動させる為、鉄粉に吸着され
た湿分の置換が短時間で行なわれる。また乾燥気体の相
対湿度を４０％以下とするので、露点が下がり、鉄粉表
面の露点温度が下がる。この結果、発錆や凝集塊の生成
を防ぐことができる。

［実施例］ 以下９本発明の実施例について説明する。

第１表に、使用した鉄粉の粉体特性を示す。

試験片Ａは純鉄粉、ＢはＳを０．３０％含む硫黄系快削
鋼粉、Ｃ，ＤはそれぞれＮｉ、Ｍ。

及びＣｒを含む合金鋼粉である。

一般的には粉末冶金用鉄粉は６ｏメツシユ（２５０ｇｍ
）でフルイ分けされ、６０メシユ以下の粒度で使用され
ており、最微粉は２ｃ終ｍ前後である。

上記の如くの鉄粉を乾燥気体で流動させる場合に流速が
小さいと、湿分の置換が短時間で行なわれないことかが
予想され、又流速が大きいと鉄粉が飛散してしまうこと
が予想される。そこではじめに、第１図に示したベッセ
ルｌに試験粉Ａを充填し、流速とサイクロン２に捕集さ
れる鉄粉飛散量の関係を４１１定した。その結果を第２
図に示した。

第２図は乾燥気体の流速を流動開始９０分後にサイクロ
ンで捕集された鉄粉の百分率を示す、この結果からも分
るように、流速が２０ｃｍ／ｓｅｅ以上となると飛散が
激しくなり。

粒度分布に影響を及ぼし引いては品質特性全体に影響を
及ぼす為好ましくない、従って、乾燥気体の最大流速は
２０ｃｍ／ｓｅｅ以下が適当であった。またテストの結
果、鉄粉が流動を開始するためには乾燥気体の流速が少
なくとも２ｃ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ以上必要なことが判
明した。

以上により除湿時に鉄粉を流動させかつ飛散量を極力少
なくする為の好ましい乾燥気体の流速は２〜２０　ｃ　
ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃであった。

次に、乾燥気体の流速、時間と排出乾燥気体の露点との
関係を調べた。その結果が第３図および第４図である。

それぞれ温度３０℃の鉄粉を気温３０℃、相対湿度９０
％の大気中でベッセルｌ中に装入し、ベッセル底面より
乾燥気体を流し、流動除湿した場合の流動時間と排出乾
燥気体の露点との関係を調べたものである。

試験粉はＡで乾燥気体としては通常得られる５°Ｃのド
ライエヤーと液体窒素を蒸発させたドライＮ２を一３５
℃に制御したＮ２を使用し流速は５　ｃ　ｍ　／　ｓ　
ｅ　ｃと１５ｃｍ／ｓｅｃで行なった。

尚ベッセルに封入した直後のベッセル内の大気の露点は
２８℃であり、また真空除湿試験により鉄粉の吸湿量を
測定した結果、吸湿量は４ＰＰｍであった。

上記の結果に基づいて第２表の条件で前記試験粉Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄを夫々流動除湿し、排出乾燥気体の露点を３℃
、９℃、１７°Ｃ１２３℃としたものを小型ベッセル（
ドラム缶）に封入して放置し１月毎に、５０ｋｇ中に発
見された６０メシユ（＝　２５０℃ｍ）以上の錆凝集塊
の発生量をＩ！ｌｌｌ定した。その結果が第５図および
第６図である。

このム（１果、排出乾燥気体の露点が３℃、９℃であっ
た場合の試験粉中には鈷凝集塊はほとんど見られなかっ
た。

一方、排出乾燥気体の露点が１７℃、２３°Ｃと封入当
初の相対湿度が５０％及び７０％程度のもの（実施例１
．２）は錆凝集塊の量が多く見られた。特に発生は１箇
月目からはっきりと確認出来るものであった。また、比
較例として、前記実施例と同様温度３０℃の鉄粉を気温
３０°Ｃ１相対湿度９０％の大気中でシリカゲル袋を同
封してベッセルに封入したものも１箇月目からはっきり
と凝集が出来ていることが確認された。この場合鉄粉内
部だけでなく特にシリカゲル袋に多くの凝集塊が付着し
ていた。

第７図は鋼種の影響を調査したものであるが、Ｓを含有
した鉄粉は錆凝集塊発生量が多く次いで純鉄粉さらには
合金鋼粉の順であり、Ｎｉ、Ｍｏ及びＣｒを含む合金鋼
粉には５０ｋｇ中に発錆凝集塊は見いだせなつかだ。

また第２表に発錆テスト３箇月目の試験粉の含有［０］
　を測定した結果を示すが、実施例１．２及び比較例１
については［０］量の増加が見られ、凝集塊以外にも発
錆が在ることが確認された。

更に第３表に示す条件で、封入時の大気温度および外気
温度の影響を調べた。前記と同様に放置テストを行ない
、３箇月目に開封して、試験粉５０ｋｇ中に発見された
６０メツシユ（＝２５０ｇｍ）以上の錆凝集塊の量を測
定した。

この結果が第８図である０図中、ｌ＼ラッチング施した
領域が、錆凝集塊が発生しない領域である。

以上の結果、排出乾燥気体の相対湿度を４０％以下に制
御すれば錆凝集塊の発生を防止することが出来ることが
判明した。

通常、鉄（鋼材）の発錆は、経験的には相対湿度が６０
〜７０％以下では起こりにくいと言われているが上記の
結果からは相対湿度が３０〜６０％の環境でも発錆する
ことが認められた。

この原因としては鉄粉の表面は突起や空孔部が多く、毛
細管凝縮により結露しやすいこと及び比表血清が大きい
ことから錆発生が起りやすいためと考えられる。

したがって鉄粉の包装貯蔵時は鉄粉に付着した湿分及び
封入気体中の湿分を十分除湿することが必要である。

本発明は封入時の乾燥気体の露点を測定し。

相対湿度４０％以下となるような露点とした後、包装貯
蔵するものである。

一旦錆凝集塊が発生すれば凝集塊をフルイ分けるととも
に再還元処理等の必要が出てくるが、製造コストを引き
上げさせるだけでなく、品質特性も不安定になるため好
ましくない。

［発明の効果］ 以上に説明した通り、本発明によれば、鉄粉を飛散させ
ることなく、かつ短時間で能率良く除湿し、かつ鉄粉の
発錆および錆凝集塊の生成を防止して、長期間貯蔵がで
きる効果があ４　図面のｌ！ｉ　’Ｉ’な説明 第１図は鉄粉の飛散ｈ１−をＡ１１ｌ定した装置ζＬの
ブロック図、第２図は乾燥気体の流速と鉄粉の飛散量の
関係を表わすグラフ、第３図および第４図は鉄粉の流動
時間と排出乾燥気体の露点の関係を表わすグラフ、第５
図乃至第７図は鉄粉の貯蔵時間（月）と錆凝集魂量との
関係をわすグラフ、第８図は封入時の気温（鉄粉温度）
と３箇月経過後の水分含有量との関係を表わすグラフで
ある。

し・・ベッセル、２１・サイクロン。

第１図 乾燥気体 第２図 乾燥気体流速　ｃｍ／ｓｅｃ 第３図 （分） 第４図 第５図 （カ月） 第６図 （カ月） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鉄粉を乾燥気体によって、流速２〜２０ｃｍ／ｓｅ
   ｃで流動させ、乾燥気体の相対湿度が４０％以下となる
   まで除湿した後、密封包装し、貯蔵することを特徴とし
   た鉄粉の包装、貯蔵方法。