PL194941B1 - Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, oraz sposób jej wytwarzania - Google Patents

Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, oraz sposób jej wytwarzania

Info

Publication number
PL194941B1
PL194941B1 PL353797A PL35379700A PL194941B1 PL 194941 B1 PL194941 B1 PL 194941B1 PL 353797 A PL353797 A PL 353797A PL 35379700 A PL35379700 A PL 35379700A PL 194941 B1 PL194941 B1 PL 194941B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
powder
iron
particles
lubricant
composition
Prior art date
Application number
PL353797A
Other languages
English (en)
Other versions
PL353797A1 (pl
Inventor
Johan Arvidsson
Hilmar Vidarsson
Original Assignee
Hoeganaes Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoeganaes Ab filed Critical Hoeganaes Ab
Publication of PL353797A1 publication Critical patent/PL353797A1/pl
Publication of PL194941B1 publication Critical patent/PL194941B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0207Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
    • C22C33/0228Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/108Mixtures obtained by warm mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/12Metallic powder containing non-metallic particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

1. Kompozycja proszkowa obejmujaca proszek zawierajacy zelazo, dodatki, srodki smarne i srodki poprawiajace zdol- nosc plyniecia, znamienna tym, ze kompozycja proszkowa sklada sie zasadniczo z czastek zawierajacych zelazo z którymi zwiazane sa czastki dodatków, wybrane z grupy obejmujacej skladniki stopowe, materialy twardej fazy, grafit, zelazofosfor i MnS, zwiazane przy pomocy stopionego, a nastepnie zestalonego srodka smarnego dla wytworzenia czastek agregatu, który ma temperature topnienia najwyzej 170°C, oraz ponadto zasadniczo z okolo 0,005 do okolo 2 procent wagowych srodka po- prawiajacego zdolnosc plyniecia, posiadajacego czastki o wielkosci ponizej 200 nanometrów, a srodek smarny wybrany jest zgrupy zlozonej z wosków, mydel metalicznych i materialów termoplastycznych, a material termoplastyczny wybrany jest z grupy zlozonej z poliamidów, poliimidów, poliolefin, poliestrów, polialkoholanów, polialkoholi, a srodek poprawiajacy zdolnosc plyniecia wybrany jest z nastepujacej grupy metali; glin, miedz, zelazo, nikiel, tytan, zloto, srebro, platyna, pallad, bizmut, kobalt, mangan, olów, cyna, wanad, itr, niob, wolfram, cyrkon i stosuje sie je badz w postaci metalu badz tlenku metalu, i ditlenek krzemu, przy czym co najmniej czesc czastek srodka poprawiajacego zdolnosc plyniecia przylega do czastek agregatu. 10. Sposób wytwarzania kompozycji proszkowych do wytwarzania proszkowych skladników metalurgicznych, zna- mienny tym, ze obejmuje etapy -mieszania i ogrzewania proszku zawierajacego zelazo, proszkowatego dodatku wybranego z grupy skladajacej sie ze skladników stopowych, materialów twardej fazy, grafitu, zelazofosforu i MnS i proszkowatego srodka smarnego o temperaturze topnienia mniejszej niz 170°C, który jest wybrany z wosków, mydel metalicznych i materialów termoplastycznych, a material termoplastyczny wybiera sie z grupy zlozonej z poliamidów, poliimidów, poliolefin, poliestrów, polialkoholanów, polialkoholi do temperatury powyzej temperatury topnienia srodka smarnego, -chlodzenia otrzymanej mieszaniny do temperatury ponizej temperatury topnienia srodka smarnego przez okres czasu wystarczajacy do zestalenia srodka smarnego i zwiazania czastek dodatku z czastkami zawierajacymi zelazo w celu utworzenia czastek agregatu, i -zmieszania proszkowatego srodka poprawiajacego zdolnosc plyniecia, posiadajacego czastki o wielkosci ponizej 200 nanometrów, z otrzymana mieszanina, w ilosci pomiedzy 0,005 do okolo 2% wagowych kompozycji, w podwyzszonej temperatu- rze, aby uzyskac przyleganie co najmniej czesci czastek srodka poprawiajacego zdolnosc plyniecia do czastek proszku agregatu, przy czym srodek poprawiajacy zdolnosc plyniecia wybiera sie z grupy obejmujacej glin, miedz, zelazo, nikiel, tytan, zloto, srebro, platyna, pallad, bizmut, kobalt, mangan, olów, cyna, wanad, itr, niob, wolfram, cyrkon, tlenki metali tych metali i ditlenek krzemu. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji proszkowej obejmującej proszek zawierający żelazo, dodatki, środki smarne i środki poprawiające zdolność płynięcia oraz sposobu jej wytwarzania. W szczególności, wynalazek dotyczy kompozycji proszkowej opartej na żelazie, do stosowania w metalurgii proszków.
Metalurgia proszków jest uznaną techniką stosowaną do wytwarzania różnych części, np. w przemyśle silnikowym. Przy wytwarzaniu części kompozycję proszkową prasuje się i spieka, aby uzyskać część o dowolnym pożądanym kształcie. Kompozycja proszkowa zawiera proszek podstawowego metalu jako główny składnik i domieszane, proszkowate dodatki. Dodatkami mogą być, na przykład, grafit, Ni, Cu, Mo, MnS, Fe3P itd. Dla powtarzalnego wytwarzania pożądanych produktów przy zastosowaniu metalurgicznych technik proszkowych, kompozycja proszkowa, stosowana jako materiał wyjściowy, musi być jak najbardziej jednorodna. Osiąga się to zwykle przez jednorodne zmieszanie składników kompozycji. Proszkowate składniki kompozycji różnią się wielkością, gęstością i kształtem, a więc występują jednak trudności w osiągnięciu jednorodności kompozycji.
A więc, podczas transportu i manipulowania kompozycją proszkową zachodzi segregacja, ponieważ składniki proszku o większej gęstości i mniejszej wielkości niż proszek podstawowego metalu mają tendencję do gromadzenia się w dolnej części kompozycji, podczas gdy składniki proszku o mniejszej gęstości mają tendencję do wznoszenia się do górnej części kompozycji. W wyniku tej segregacji kompozycja nie będzie jednorodna, co z kolei oznacza, że części wykonane z kompozycji proszkowej mają nierówny skład, a więc mają różne właściwości. Dalsze zagadnienie polega na tym, że drobne cząstki, szczególnie te o mniejszej gęstości, takie jak grafit, powodują pylenie przy manipulacji kompozycją proszkową.
Na ogół, dodatki są proszkami posiadającymi cząstki o mniejszej wielkości niż cząstki proszku podstawowego metalu. Podczas gdy proszek podstawowego metalu ma cząstki o wielkości mniejszej niż około 150 mm, to większość dodatków ma cząstki o wielkości mniejszej niż około 20 mm. Ta mniejsza wielkość cząstek powoduje zwiększone pole powierzchni kompozycji, co z kolei wpływa ujemnie na jej właściwości płynięcia, tj. jej zdolność płynięcia jako swobodnie płynącego proszku. Zmniejszone płynięcie wyraża się w postaci wydłużonego czasu napełniania formy proszkiem, co oznacza mniejszą wydajność i zwiększone ryzyko wahań gęstości sprasowanej części, co może doprowadzić do nieakceptowalnych odkształceń po spiekaniu.
Podejmowano uprzednio wysiłki, aby przezwyciężyć opisane powyżej trudności dodając różne środki wiążące i środki smarne do kompozycji proszkowej. Celem dodania środka wiążącego jest trwałe i skuteczne połączenie cząstek dodatków, takich jak składniki stopowe, z powierzchnią cząstek podstawowego metalu, a przez to zmniejszenie trudności związanych z segregacją i pyleniem. Celem dodania środka smarnego jest zmniejszenie tarcia kompozycji proszkowej, a przez to zwiększenie jej płynięcia, a także zmniejszenie siły wyrzutu, tj. siły wymaganej dla wyrzucenia ostatecznie sprasowanego produktu z formy.
Kompozycje proszkowe związane ze stapianiem, a następnie zestalaniem środków wiążących i/lub środków smarnych, tj. tak zwana technika wiązania stopowego, jest znana np. z opisu patentowego US Nr 4.946.499, który ujawnia i opisuje kompozycję proszkową opartą na żelazie, ze środkiem wiążącym, który występuje w kombinacji z olejem i mydłem metalicznym lub woskiem, które są razem stopione. Podczas wytwarzania kompozycji według tego opisu patentowego, proszek miesza się z mydłem metalicznym lub woskiem i olejem i ogrzewa mieszaninę tak, aby olej i mydło metaliczne lub wosk stopiły się razem, po czym chłodzi się mieszaninę. Opublikowane zgłoszenie JP Publikacja Nr 58-193302 ujawnia użycie proszkowatego środka smarnego, takiego jak stearynian cynku, jako środka wiążącego.
Proszkowaty środek smarny dodaje się do kompozycji proszkowej i ogrzewa do stopienia podczas ciągłego mieszania, po czym mieszaninę ochładza się. Opublikowane zgłoszenie JP Publikacja Nr 1-219101 również ujawnia użycie środka smarnego jako środka wiążącego. Przy wytwarzaniu kompozycji proszkowej, proszek metalu miesza się ze środkiem smarnym i ogrzewa do temperatury powyżej temperatury topnienia środka smarnego, po czym następuje ochłodzenie.
Opis patentowy EP 580681 ujawnia metalurgiczną kompozycję proszkową opartą na żelazie, obejmującą podstawowy proszek żelaza, proszkowate dodatki, środek wiążący, wosk diamidowy, korzystnie etyleno-bis-stearamid i ewentualnie proszkowaty środek smarny, przy czym środek wiążący
PL 194 941 B1 występuje w postaci stopionej, a następnie zestalonej wiążąc razem cząstki proszku dodatków z cząstkami proszku podstawowego metalu.
Użycie środków poprawiających zdolność płynięcia ujawniono w opisie patentowym US 5782954. Ten opis patentowy ujawnia metalurgiczne kompozycje proszkowe oparte na żelazie, które zawierają nanocząsteczkowe środki poprawiające zdolność płynięcia, w postaci metalu lub tlenku metalu, użyteczne dla wzmocnienia właściwości płynięcia kompozycji, szczególnie w podwyższonej temperaturze przetwórstwa. Kompozycje proszkowe oparte na żelazie, zawierające, oprócz żelaza i składników stopowych, środek wiążący (środki wiążące) i wysokotemperaturowy środek smarny, można korzystnie zmieszać ze środkiem poprawiającym zdolność płynięcia, takim jak tlenek krzemu lub tlenek żelaza lub z ich kombinacją, uzyskując kompozycję proszkową o ulepszonych właściwościach płynięcia.
Pierwszym celem niniejszego wynalazku jest próba zmniejszenia lub usunięcia trudności opisanych powyżej, związanych z dotychczasowym stanem techniki. W szczególności, celem wynalazku jest uzyskanie proszkowej metalurgicznej mieszanki lub kompozycji o zmniejszonej segregacji i pyleniu. Drugim celem jest uzyskanie kompozycji proszkowej o zadowalającym płynięciu. Trzecim celem jest uzyskanie kompozycji proszkowej do prasowania w temperaturze otoczenia (prasowanie na zimno), a czwartym celem jest przedstawienie sposobów dających się zastosować do produkcji w dużej skali takich kompozycji proszkowych. Piątym celem jest uniknięcie stosowania tradycyjnych środków wiążących i rozpuszczalników.
Zgodnie w niniejszym wynalazkiem, te trudności są zmniejszone lub usunięte przez kompozycję proszkową wytworzoną sposobem obejmującym etapy
- mieszania i ogrzewania proszku zawierającego żelazo, proszkowatego dodatku i proszkowatego środka smarnego, do temperatury powyżej temperatury topnienia środka smarnego,
- chłodzenia otrzymanej mieszaniny do temperatury poniżej temperatury topnienia środka smarnego przez okres czasu wystarczający do zestalenia środka smarnego i połączenia cząstek dodatku z cząstkami zawierającymi żelazo w celu utworzenia cząstek agregatu, i
- mieszanie proszkowatego środka poprawiającego zdolność płynięcia, posiadającego cząstki o wielkości poniżej 200 nanometrów, korzystnie poniżej 40 nanometrów, z otrzymaną kompozycją, w ilości pomiędzy 0,005 do około 2% wagowych kompozycji.
Środkiem poprawiającym zdolność płynięcia, użytym zgodnie z niniejszym wynalazkiem, jest korzystnie tlenek krzemu, najkorzystniej ditlenek krzemu posiadający cząstki o średniej wielkości poniżej około 40, korzystnie od około 1-35 nanometrów i użyty w ilości od około 0,005 do około 2, korzystnie 0,01 - 1 procenta wagowego, najkorzystniej od 0,025 do 0,5 procenta wagowego całej kompozycji. Inne metale, które można użyć jako środki poprawiające zdolność płynięcia, w postaci bądź metalu bądź też tlenku metalu, obejmują glin, miedź, żelazo, nikiel, tytan, złoto, srebro, platynę, pallad, bizmut, kobalt, mangan, ołów, cynę, wanad, itr, niob, wolfram i cyrkon o wielkości cząstek mniejszej niż 200 nm.
Proszek zawierający żelazo może być zasadniczo czystym proszkiem żelaza lub mieszaniną różnych proszków żelaza, z którymi zmieszane są proszkowate dodatki. Proszek może być także wstępnie stopowanym proszkiem lub dyfuzyjnym lub częściowo stopowanym.
Dodatkami mogą być stosowane zwykle składniki stopowe, takie jak grafit, żelazofosfor i materiały twardej fazy, takie jak węgliki i azotki. Proszek zawierający żelazo może zawierać domieszane składniki stopowe, takie jak Cu, Ni, Mo, grafit, Fe3P i MnS w ilościach do 10%.
Środki smarne można wybrać spośród wosków, mydeł metalicznych i materiałów termoplastycznych. Przykładami wosków są woski diamidowe, takie jak etyleno-bis-stearamid. Przykładami mydeł metalicznych są: stearynian cynku, stearynian litu i przykładami materiałów termoplastycznych są: poliamidy, poliimidy, poliolefiny, poliestry, polialkoholany, polialkohole.
Środki smarne można stosować w ilościach pomiędzy 0,05 i 3%, korzystnie pomiędzy 0,2 i 2% i najkorzystniej pomiędzy 0,5 i 1,5% wagowego kompozycji. Można też stosować mieszaninę środków smarnych, przy czym co najmniej jeden spośród środków smarnych topi się podczas procesu. Zawartość środka smarnego poniżej 0,05% wagowego powoduje niezadowalające związanie, podczas gdy zawartość środka smarnego powyżej około 2% wagowych powoduje niepożądaną porowatość produktu końcowego. W podanych granicach, ilość środka smarnego wybiera się zgodnie z ilością dodatków, większa ilość dodatków wymaga większej ilości środka smarnego i odwrotnie.
Zgodnie z korzystną realizacją, proszkowaty środek poprawiający zdolność płynięcia dodaje się do mieszaniny cząstek zawierających żelazo, z którymi związane są cząstki dodatków przy pomocy zestalonego środka smarnego w temperaturze wyższej niż temperatura otoczenia lecz niższej od
PL 194 941 B1 temperatury topnienia środka smarnego, np. w zakresie 10 do 30°C poniżej temperatury topnienia środka smarnego. W tym przypadku środek poprawiający zdolność płynięcia można dodać do proszku agregatu przed osiągnięciem temperatury otoczenia.
Mieszanki proszkowe według wynalazku mają na celu wytworzenie sprasowanych i spieczonych części w typowych warunkach. A więc prasowanie wykonuje się w temperaturze otoczenia („zimne prasowanie”) pod ciśnieniem pomiędzy 400 i 1000 MPA, a spiekanie wykonuje się w temperaturze pomiędzy 1050 i 1200°C. Alternatywnie, prasowanie można wykonać w podwyższonej temperaturze.
Proces przygotowania mieszanek proszkowych można wykonać partiami lub w sposób ciągły. Szczególne korzyści ciągłego przygotowania polegają na możliwości uzyskania równej i jednakowej zdolności płynięcia, co z kolei prowadzi do bardziej jednorodnych produktów.
Wynalazek dotyczy również kompozycji proszkowych obejmujących proszki zawierające żelazo, dodatki, środki smarne i środek poprawiający zdolność płynięcia, przy czym kompozycja zasadniczo składa się z cząstek zawierających żelazo, z którymi związane są dodatki przy pomocy stopionego, a następnie zestalonego środka smarnego, dzięki czemu powstają agregaty cząstek, oraz ze środka poprawiającego płynięcie w ilości od około 0,005 do około 2 procentów wagowych, w postaci cząstek o wielkości poniżej 200 nanometrów, korzystnie poniżej 40 nanometrów.
Stosując sposób według wynalazku, ważne jest, aby składniki kompozycji, włącznie ze środkiem smarnym, były wzajemnie jednorodnie wymieszane. Osiąga się to mieszając razem w urządzeniu mieszającym podstawowy proszek żelaza i proszkowate dodatki, takie jak grafit, Cu, itd. i proszkowaty środek smarny, aż do uzyskania jednorodnej kompozycji proszkowej. Podczas ciągłego mieszania ogrzewa się następnie kompozycję aż do stopienia środka smarnego, co dla większości używanych obecnie środków smarnych następuje w temperaturze około 90°C - 170°C w powietrzu, korzystnie około 120°C - 150°C. Środek smarny nie powinien mieć zbyt wysokiej temperatury topnienia, aby zminimalizować ilość energii niezbędną do ogrzania kompozycji proszkowej, aby nastąpiło stopienie środka smarnego. Dlatego górną granicę temperatury topnienia środka smarnego określa się na około 170°C.
Gdy stopiony środek smarny został równomiernie rozprowadzony w kompozycji podczas operacji mieszania, kompozycję ochładza się, aby uzyskać zestalenie środka smarnego, a więc uzyskać jego wpływ wiążący pomiędzy cząstkami podstawowego żelaza i mniejszymi cząstkami dodatków, takich jak Cu, Ni, Mo, MnS, Fe3P, itd., które znajdują się na powierzchni cząstek żelaza. Ważne jest, że również operację chłodzenia wykonuje się podczas mieszania, utrzymując przez to jednorodność kompozycji. Mieszanie podczas chłodzenia nie musi być jednak tak intensywne jak poprzednie mieszanie dla uzyskania jednorodnej kompozycji. Gdy środek smarny zestalił się, kompozycję proszkową miesza się jednorodnie ze środkiem poprawiającym zdolność płynięcia, zanim będzie gotowa do użycia. Korzystnie, środek poprawiający zdolność płynięcia dodaje się do zagregowanych cząstek żelaza i dodatku gdy powierzchnia agregatu wciąż utrzymuje swą zdolność przyciągania lub wiązania cząstek środka poprawiającego zdolność płynięcia, tj. gdy powierzchnia jest wciąż ciepła.
Ewentualnie, dodatkowy środek smarny można dodać do kompozycji proszkowej po zestaleniu się środka smarnego i domieszaniu środka poprawiającego zdolność płynięcia. Jednakże, nie jest to niezbędne.
Dla łatwiejszego zrozumienia wynalazku, będzie on objaśniony poniżej przy pomocy nie ograniczającego przykładu.
W badaniach opisanych w przykładzie zastosowano następujące materiały i sposoby.
Jako podstawowy proszek metalu zastosowano rozpylony proszek żelaza, o średniej średnicy cząstek około 63 mm, a wszystkie cząstki były mniejsze niż 150 mm.
Jako dodatki zastosowano proszki miedzi (Cu) i grafitu, proszek Cu miał średnią wielkość cząstek około 200 mesh, a proszek grafitu miał średnią wielkość cząstek około 4 mm.
Mieszanie kompozycji proszkowych wykonano w dwóch etapach, składniki kompozycji zostały najpierw wstępnie zmieszane ze sobą w urządzeniu mieszającym typu Lodige, dostarczonym przez firmę Gebr. Lodige Maschinenbau GmbH, W-4790 Paderborn, Niemcy, przez 2 minuty, po czym powstałą kompozycję przeniesiono do cylindrycznego urządzenia mieszającego o wysokości około 300 mm i średnicy około 80 mm, wyposażonego w mieszadło w postaci podwójnej spirali i w płaszcz grzejny z regulowanym ogrzewaniem. W cylindrycznym urządzeniu mieszającym proszek mieszano i ogrzewano do około 150°C przez około 15 minut, aby stopić środek smarny. Następnie utrzymywano temperaturę na poziomie około 150°C podczas nieprzerwanego mieszania przez 3 minuty, po czym wyłączono ogrzewanie i pozostawiono kompozycję do ochłodzenia do około 120°C podczas mieszania,
PL 194 941 B1 przed dodaniem środka poprawiającego zdolność płynięcia. Następnie kompozycję ochłodzono w dalszym ciągu przed jej wysypaniem. Zdolność płynięcia kompozycji proszkowych mierzono zgodnie ze Szwedzką Normą SS 111031, odpowiadającą Międzynarodowej Normie ISO 4490-1978.
Gęstość pozorną (AD) kompozycji proszkowych mierzono zgodnie ze Szwedzką Normą SS 111030 odpowiadającą Międzynarodowej Normie ISO 3923/1-1979.
Pylenie kompozycji proszkowych mierzono jako liczbę zliczeń na minutę przy określonym przepływie powietrza, przy pomocy aparatu typu Dust Track.
Wytworzono różne kompozycje proszkowe sposobem opisanym ogólnie powyżej, a uzyskane kompozycje były następujące:
Kompozycja % wagowy
ASC 100,29* 96,70
Cu 2,00
C 0,50
H-wosk** 0, 80
* dostępne z Hoganas AB, Szwecja dostępne z Hoechst AG, Niemcy
Kompozycja Płynięcie /s/ 50g AD (g/cm3) Wskaźnik napełnienia (%) Pylenie*
Kompozycja proszkowa 32,10 3, 03 8, 13 370
+ 0 29,23 3,02 6,48 116
+ 0,03 * (150°C) 29,42 2,86 6,33 27
+ 0, 03 * (120°C) 26, 08 2,92 4,24 13
+0,03 * (RT) 27, 68 2,80 5,33 274
* % wagowy Aerosil R 812 dostępny z Degussa, Niemcy posiadający cząstki o wielkości około 7 nm.
Z badań i powyższego opisu wynika w sposób oczywisty, że technika zgodnie z wynalazkiem zapewnia metalurgiczne kompozycje proszkowe o dobrych właściwościach płynięcia i niskim stopniu segregacji i pylenia.

Claims (12)

1. Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, dodatki, środki smarne i środki poprawiające zdolność płynięcia, znamienna tym, że kompozycja proszkowa składa się zasadniczo z cząstek zawierających żelazo z którymi związane są cząstki dodatków, wybrane z grupy obejmującej składniki stopowe, materiały twardej fazy, grafit, żelazofosfor i MnS, związane przy pomocy stopionego, a następnie zestalonego środka smarnego dla wytworzenia cząstek agregatu, który ma temperaturę topnienia najwyżej 170°C, oraz ponadto zasadniczo z około 0,005 do około 2 procent wagowych środka poprawiającego zdolność płynięcia, posiadającego cząstki o wielkości poniżej 200 nanometrów, a środek smarny wybrany jest z grupy złożonej z wosków, mydeł metalicznych i materiałów termoplastycznych, a materiał termoplastyczny wybrany jest z grupy złożonej z poliamidów, poliimidów, poliolefin, poliestrów, polialkoholanów, polialkoholi, a środek poprawiający zdolność płynięcia wybrany jest z następującej grupy metali; glin, miedź, żelazo, nikiel, tytan, złoto, srebro, platyna, pallad, bizmut, kobalt, mangan, ołów, cyna, wanad, itr, niob, wolfram, cyrkon i stosuje się je bądź w postaci metalu bądź tlenku metalu, i ditlenek krzemu, przy czym co najmniej część cząstek środka poprawiającego zdolność płynięcia przylega do cząstek agregatu.
PL 194 941 B1
2. Kompozycja proszkowa według zastrz. 1, znamienna tym, ze ilość środka poprawiającego zdolność płynięcia wynosi 0,01 - 1, najkorzystniej od 0,025 do 0,5 procenta wagowego.
3. Kompozyga proszkowa według zastrz. 2, znamienna tym, ze wielkość cząstek ditlenku krzemu jest mniejsza niż 40 nm.
4. Kompozycja proszkowa według zas^z. 2, znamienna tym, że wielkość cząssek środka poprawiającego zdolność płynięcia wynosi od około 1 do 35 nanometrów.
5. Kompozycja proszkowa według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że cząstki zawierające żelazo zawierają cząstki wstępnie stopowanego żelaza co najmniej jednym składnikiem stopowym.
6. Kompozycca proszkowa według zasU^z 1, albo 2, albo 3, albo 4, zi^^mi^i^n^ t^^m, że proszek oparty na żelazie zawiera cząstki żelaza dyfuzyjnie związane z co najmniej jednym składnikiem stopowym.
7. Kompozycca proszkowa według zas-trz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że proszek oparty na żelazie zawiera cząstki zasadniczo czystego żelaza.
8. Kompozyęca proszkowa według zastrz. 1, znamienna tym, że środek smarny stosuje się w ilości pomiędzy 0,5 i 3%, korzystnie pomiędzy 0,2 i 2% i najkorzystniej pomiędzy 0,5 i 1,5% wagowego kompozycji.
9. Kompozycca według zas^z. 1, znamienna tym. że środek sr^^r^rn/ zawiera ssearynian cynku i/lub etyleno-bis-stearamid.
10. Sposóbwytwarzania kompozyccj proszkowychdowytwaazania proszkowychskładników metalurgicznych, znamienny tym, że obejmuje etapy
- mieszania i ogrzewania proszku zawierającego żelazo, proszkowatego dodatku wybranego z grupy składającej się ze składników stopowych, materiałów twardej fazy, grafitu, żelazofosforu i MnS i proszkowatego środka smarnego o temperaturze topnienia mniejszej niż 170°C, który jest wybrany z wosków, mydeł metalicznych i materiałów termoplastycznych, a materiał termoplastyczny wybiera się z grupy złożonej z poliamidów, poliimidów, poliolefin, poliestrów, polialkoholanów, polialkoholi do temperatury powyżej temperatury topnienia środka smarnego,
- chłodzenia otrzymanej mieszaniny do temperatury poniżej temperatury topnienia środka smarnego przez okres czasu wystarczający do zestalenia środka smarnego i związania cząstek dodatku z cząstkami zawierającymi żelazo w celu utworzenia cząstek agregatu, i
- zmieszania proszkowatego środka poprawiającego zdolność płynięcia, posiadającego cząstki o wielkości poniżej 200 nanometrów, z otrzymaną mieszaniną, w ilości pomiędzy 0,005 do około 2% wagowych kompozycji, w podwyższonej temperaturze, aby uzyskać przyleganie co najmniej części cząstek środka poprawiającego zdolność płynięcia do cząstek proszku agregatu, przy czym środek poprawiający zdolność płynięcia wybiera się z grupy obejmującej glin, miedź, żelazo, nikiel, tytan, złoto, srebro, platyna, pallad, bizmut, kobalt, mangan, ołów, cyna, wanad, itr, niob, wolfram, cyrkon, tlenki metali tych metali i ditlenek krzemu.
11. Sposób według ζ35Ρζ. 10, znamienny tym, że środek poprawiający zdolność prynięciadodaje się i miesza z proszkiem agregatu w temperaturze 10 - 30°C niższej niż wartość szczytowa temperatury topnienia środka smarnego.
12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że prowadzi się go jako proces ciągły.
PL353797A 1999-09-09 2000-09-07 Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, oraz sposób jej wytwarzania PL194941B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903231A SE9903231D0 (sv) 1999-09-09 1999-09-09 Powder composition
PCT/SE2000/001724 WO2001017716A1 (en) 1999-09-09 2000-09-07 Powder composition comprising aggregates of iron powder and additives and a flow agent and a process for its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL353797A1 PL353797A1 (pl) 2003-12-01
PL194941B1 true PL194941B1 (pl) 2007-07-31

Family

ID=20416943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL353797A PL194941B1 (pl) 1999-09-09 2000-09-07 Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, oraz sposób jej wytwarzania

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6436166B2 (pl)
EP (1) EP1242207B1 (pl)
JP (1) JP4801302B2 (pl)
KR (1) KR100741600B1 (pl)
CN (1) CN100360264C (pl)
AT (1) ATE302080T1 (pl)
AU (1) AU762649B2 (pl)
BR (1) BR0013849A (pl)
CA (1) CA2382507C (pl)
DE (1) DE60022089T2 (pl)
ES (1) ES2248119T3 (pl)
MX (1) MXPA02002563A (pl)
PL (1) PL194941B1 (pl)
RU (1) RU2245218C2 (pl)
SE (1) SE9903231D0 (pl)
TW (1) TW445184B (pl)
WO (1) WO2001017716A1 (pl)
ZA (1) ZA200201221B (pl)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0201826D0 (sv) 2002-06-14 2002-06-14 Hoeganaes Ab Powder composition
SE0302427D0 (sv) * 2003-09-09 2003-09-09 Hoeganaes Ab Iron based soft magnetic powder
SE0401778D0 (sv) * 2004-07-02 2004-07-02 Hoeganaes Ab Powder additive
EP1856787B1 (en) 2005-03-07 2017-06-14 Black & Decker Inc. Power tools with motor having a multi-piece stator
UA95096C2 (uk) * 2005-12-30 2011-07-11 Хеганес Аб Порошкова металургійна композиція на основі заліза, композиційне мастило на її основі та спосіб його виробництва
JP5023566B2 (ja) * 2006-06-15 2012-09-12 Jfeスチール株式会社 粉末冶金用鉄基粉末
JP4957204B2 (ja) * 2006-11-22 2012-06-20 Jfeスチール株式会社 粉末冶金用鉄基粉末
PL2101940T3 (pl) * 2006-12-29 2018-03-30 Höganäs Ab (Publ) Proszek na bazie żelaza, komponent z niego wykonany i sposoby ich wytwarzania
WO2009035119A1 (ja) 2007-09-14 2009-03-19 Jfe Steel Corporation 粉末冶金用鉄基粉末
WO2009075042A1 (ja) * 2007-12-13 2009-06-18 Jfe Steel Corporation 粉末冶金用鉄基粉末
JP4947659B2 (ja) * 2008-02-29 2012-06-06 福田金属箔粉工業株式会社 銅系金属粉末
SG155778A1 (en) * 2008-03-10 2009-10-29 Turbine Overhaul Services Pte Method for diffusion bonding metallic components with nanoparticle foil
RU2510707C2 (ru) * 2008-11-26 2014-04-10 Хеганес Аб (Пабл) Смазка для композиций порошковой металлургии
JP2010285633A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Kobe Steel Ltd 粉末冶金用混合粉末の製造方法、及び焼結体の製造方法
HU0900560D0 (en) * 2009-09-08 2009-10-28 Dutkay Gyoergy Dr Low porosity powder metallurgical details and method for producing them
JP5552031B2 (ja) 2010-11-09 2014-07-16 株式会社神戸製鋼所 粉末冶金用混合粉末
CN102069187B (zh) * 2011-03-01 2012-09-19 杭州寰宇粉体科技有限公司 一种铁基粉末冶金粘结粉的混合方法
JP5906054B2 (ja) * 2011-10-14 2016-04-20 住友電気工業株式会社 圧粉成形体の成形方法
CN102990055B (zh) * 2012-08-24 2015-06-10 山东莱芜金华辰粉末冶金制品有限公司 一种高密度铁基粉末冶金结构零件生产的新工艺
EP3043935B1 (en) 2013-09-12 2019-02-13 National Research Council of Canada Lubricant for powder metallurgy and metal powder compositions containing said lubricant
CN103537698A (zh) * 2013-10-11 2014-01-29 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 一种粉末冶金汽车同步器齿毂及其制备方法
CN105344992A (zh) * 2015-11-19 2016-02-24 苏州紫光伟业激光科技有限公司 一种冶金粉末组合物
JP6766399B2 (ja) * 2016-03-28 2020-10-14 大同特殊鋼株式会社 焼結用粉末および焼結体
JP7024394B2 (ja) 2017-12-26 2022-02-24 大同特殊鋼株式会社 金属粉末材料
JP6760495B2 (ja) 2018-02-21 2020-09-23 Jfeスチール株式会社 粉末冶金用混合粉
CN110871269B (zh) * 2018-08-31 2022-11-08 大同特殊钢株式会社 合金粉末组合物
KR102395337B1 (ko) 2018-09-26 2022-05-06 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 분말 야금용 혼합분 및 분말 야금용 윤활제
RU2701232C1 (ru) * 2018-12-12 2019-09-25 Публичное акционерное общество "Северсталь" Способ получения легированной порошковой смеси для изготовления порошковых конструкционных деталей ответственного назначения
RU2690127C1 (ru) * 2018-12-18 2019-05-30 Публичное акционерное общество "Северсталь" Способ получения порошковой смеси, готовой для прессования металлургических деталей
RU2692002C1 (ru) * 2018-12-19 2019-06-19 Публичное акционерное общество "Северсталь" Способ получения комплексно-легированной порошковой смеси, готовой для формования
JP7395840B2 (ja) * 2019-04-09 2023-12-12 セイコーエプソン株式会社 積層造形用粉末および積層造形体の製造方法
EP4034323A1 (de) * 2019-09-25 2022-08-03 Evonik Operations GmbH Metallkörper und verfahren zu ihrer herstellung
WO2023187550A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 Tata Steel Limited A method of coating iron powder particles with nano silica particles

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58193302A (ja) * 1982-05-08 1983-11-11 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 粉末冶金用原料粉の前処理方法
JPH0745683B2 (ja) * 1987-09-30 1995-05-17 川崎製鉄株式会社 圧縮性および均質性に優れる複合鋼粉
JPH01219101A (ja) * 1988-02-25 1989-09-01 Kobe Steel Ltd 粉末冶金用鉄粉およびその製造方法
JPH0689362B2 (ja) * 1988-08-08 1994-11-09 川崎製鉄株式会社 粉末冶金用鉄基粉末混合物の製造方法
SE468121B (sv) * 1991-04-18 1992-11-09 Hoeganaes Ab Pulverblandning innehaallande basmetallpulver och bindemedel av diamidvax och saett att framstaella blandningen
US5408469A (en) * 1993-07-22 1995-04-18 Synoptics Communications, Inc. Routing device utilizing an ATM switch as a multi-channel backplane in a communication network
US5782954A (en) * 1995-06-07 1998-07-21 Hoeganaes Corporation Iron-based metallurgical compositions containing flow agents and methods for using same
SE9704494D0 (sv) * 1997-12-02 1997-12-02 Hoeganaes Ab Lubricant for metallurgical powder compositions
EP1094909B1 (en) * 1998-05-15 2004-12-22 Höganäs Ab Iron-based metallurgical compositions containing flow agents and methods for using same

Also Published As

Publication number Publication date
AU7465300A (en) 2001-04-10
ES2248119T3 (es) 2006-03-16
ATE302080T1 (de) 2005-09-15
CA2382507C (en) 2009-11-17
DE60022089T2 (de) 2006-03-30
KR20020029946A (ko) 2002-04-20
BR0013849A (pt) 2002-07-02
JP2003508635A (ja) 2003-03-04
CN100360264C (zh) 2008-01-09
US6436166B2 (en) 2002-08-20
CN1373696A (zh) 2002-10-09
RU2245218C2 (ru) 2005-01-27
KR100741600B1 (ko) 2007-07-26
TW445184B (en) 2001-07-11
DE60022089D1 (de) 2005-09-22
SE9903231D0 (sv) 1999-09-09
EP1242207B1 (en) 2005-08-17
MXPA02002563A (es) 2002-07-30
WO2001017716A1 (en) 2001-03-15
PL353797A1 (pl) 2003-12-01
AU762649B2 (en) 2003-07-03
EP1242207A1 (en) 2002-09-25
US20010035069A1 (en) 2001-11-01
JP4801302B2 (ja) 2011-10-26
ZA200201221B (en) 2003-04-30
CA2382507A1 (en) 2001-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL194941B1 (pl) Kompozycja proszkowa obejmująca proszek zawierający żelazo, oraz sposób jej wytwarzania
JP3315982B2 (ja) 粉末混合物及びその製造方法
JP5271958B2 (ja) 結合剤−潤滑剤の組合せを含有する鉄基粉末組成物及びその粉末組成物の製造
US5476534A (en) Iron-based powder mixture and method
RU2002108895A (ru) Порошковый состав, содержащий агрегаты из железного порошка, добавки и повышающее текучесть вещество, и способ его получения
JP2010265454A (ja) 潤滑剤複合物及びその製造方法
EP1968761B1 (en) Metallurgical powder composition
JPH05148505A (ja) 粉末冶金用鉄基粉末混合物及びその製造方法
TW513484B (en) Lubricant composite and process for the preparation thereof
KR102533367B1 (ko) 분말 야금용 혼합분
CA2277556C (en) Lubricated aluminum powder agglomerates having improved flowability
RU2692002C1 (ru) Способ получения комплексно-легированной порошковой смеси, готовой для формования
KR100222161B1 (ko) 분말혼합물과 이를 생산하기 위한 방법
KR960006047B1 (ko) 분말야금용 철기 분말 혼합물 및 그 제조방법
JPH09263802A (ja) 粉末冶金用鉄基粉末混合物及びその製造方法
JPS6372499A (ja) サブマ−ジア−ク溶接用溶成形フラツクスとその製造方法