TWI274078B - Metal powder for powder metallurgy mainly containing iron and iron-base sintered material - Google Patents

Description

1274078 九、發明說明： L贫明所屬之技術領域】 本發明係關於一種於燒結零件、刷 粉末冶金用混合粉，特別是關於_種以鐵為:斤使用之 冶金用混合粉及鐵系燒結體，其適於做為固體潤二= 用之防鏽性優異之鐵系燒結零件等之製造。 θ斤使 【先前技術】

、燒結含油軸承、金屬石 生鏽，因而一般皆與苯并 一般而言，於燒結機械零件 墨刷子等用途所使用之鐵粉容易 三唑等有機防鏽劑混合使用。 …機防腐劑雖然具有暫時性的防鏽效果， 但由於在鮮C以上會分解或揮發，因此於一般所使用的 渭。C之燒結溫度即會消失。因b燒結後會成為與未進 仃防鏽處理-樣的狀態，而有非常容易生鏽的問題。 另一方面，為了得到燒結後的防鏽性，亦提出：將微 量的鋅、㉞、錯等金屬粉末混合於以鐵為主成分之燒結用 粉末’或將該等之蒸氣混合於燒結時之氣體中形成複合粉 末燒結體。 然而，其必須增加新的製程，而產生製程變複雜、或 使品質產生偏差等問題^。 種k、、口體之製造技術冒被揭示（例如，參照日本特 開平10 46201唬公報）：以往做為粉末冶金用添加劑，有 將有機㈣金屬4做為成分的添加劑mu重量％ 1274078 添加混合，並將該混合粉末進行模具成形燒結以製造燒結 體。 又，於稀土類_鐵_硼系永久磁鐵合金粗粉中，添加混 合硬脂酸金屬鹽後以乾式進行微粉碎的技術亦已揭示（例 如，參照日本特開平6-290919號公報），該稀土類_鐵_硼 系永久磁鐵合金粗粉係以原子百分率記，稀土類元素r (含 γ之稀土類兀素中之！種或2種以上的組合）為、 硼B含有1〜12%、其餘以鐵為主成分，且卜的一部分視 需要以選自 Co、Ni、八卜 Nb、Ti、w、Mq、v、Ga、Zn、

Sl所構成群中之至少1種元素以〇〜15〇/〇的範圍取代。 又 種永久磁鐵用合金粉末之成形改良劑亦被揭示 (例士 ，α曰本特開昭61 -34 1 〇 1號公報），其係對於選 自聚氧乙烯㈣、聚氧乙烯單脂肪酸_、聚氧乙稀烧基稀 丙恥中之至夕1種，以配合比1/2〇〜5"配合硬脂酸鹽之中 之至少1種所構成。 【發明内容】 本發明之課題在於，於幾乎不改變以往之製程下，可 簡單地製得能提高防鏞效果之以鐵為主成分之粉末冶金用 1 、及°亥粕末燒結所得之具有防鏽功能的鐵系燒結 i^ 為解決上述問題點而進行種種探討的結 果兔現’藉由將姓h 、 、、疋的添加材，於以鐵為主成分之燒結用 粉末其成形時混八，11 °可具有成形時之潤滑劑的效果，且 1274078 使金屬成分均㈣分散’並μ顯著地提高燒結後零件之 防鏽效果。 本發明基於上述發現，可提供· 捉仏· U 一種以鐵為主成分 之粉末冶金用金屬粉末，其特徼力 在於，包含：含有選自具 有車父鐵為高之標準氧化電位之Ag、Au、Bl、c〇、Cu、M〇、 …、……〜斤構成群中…種金屬之金屬皂， 以及在與該金屬組合時、於l2〇〇t L 乂下形成液相之附加金 屬，且在兩金屬間會形成合金相。2 ...^ ^ )種具有防鏽功能之 • U、、特徵在於’於鐵為主成分之粉末冶金用金 屬粉末中，含有選自具有較鐵為高之標準氧化電位之Ag、

Au、、Co、Cu、Mo、Ni、Pd、p ^ , ^ Sn、Te所構成群中 至：>、1種金屬之金屬皂，以及盘 > 方 以及與该金屬組合時於120(TC以 下會形成液相的附加金屬；於悻社+ _ 以“八居， 際’於燒結體表面形 成由雙方之金屬所構成之合金相。 發明效果 :以上所示，藉由於以鐵為主成分之粉末冶金用金屬 粉末中添加本發明之金屬息作成粉末冶金用混合粉，可於 不改變以往之燒結體製程之前接 g &八^下顯者地提高燒結機械 令件、k、、、口 έ油軸承、金屬石墨刷子 剕于等燒結體之防鏽功能。 【實施方式】 為完成本發明，係著眼於在粉 曰 t 物禾成形之際做為潤滑劑 所微ϊ添加的硬酯酸鋅。然而， 田％邊硬酯酸鋅會在燒结 中逸散’其腐姓性高而有損傷 ：曰，： 問碭，且防鏽效果 1274078 與未添加的情形大致相同。 如上所述，該硬酉旨酸鋅，主要僅做為成形之際的潤滑 劑使用’故探討與該硬§旨酸辞具有同等賴效果、同日卜 提高該硬醋酸鋅所不具有之防鏽功能的材料。 " 結果發現能達成前述效果者，係於粉末冶金用粉末中 冰加金屬4 ’而4金屬4之金屬，具有與該硬s旨酸辞同等 的成形用潤滑劑的功能，且燒結後能仍能提高防鏽效果之 具有高於鐵之標準氧化電位（Fe/Fe2+的標準氧化電位為· U40V)。藉此’可在不更改以往之燒結體製程之前提下， 月匕顯著的提高燒結體的防鏽效果。 做為該具有較鐵高之標準氧化電位的金屬，可使用選

自 Ag、Au、Bi、Co、Cu、Mo、Ni、Pd、Pt、Sn、Te、W 所構成群中之至少1種金屬。由於Pd、Cd有污染環境的 問題故不使用。 、再者本發明之特徵在於，含有在與上述金屬組合時、 乂下會形成液相的附加金屬，且於兩金屬間可形 。、-至相做為12〇〇 c以下會形成液相的金屬，係具有12〇〇 、下之熔點之金屬，於該金屬側形成固溶體相之金屬即 全部適用。 可舉例如 Zn、A卜 Sb、Yb、In、K、Ga、Ca、Au、Ag、 e Sm、Sn、Ce、Te、Cu、Na、Nb、Ba、Bi、Pr、Mg、

Eu、La、Li、p 發 v. , 尸寺。该專之中，特別以具有防鏽效果之In、 Sn、Bi為較佳之金屬。 ^等4類’於燒結溫度（u〇〇〜12〇〇〇c )係呈液相， 1274078 以適度的蒸氣壓於燒結體表面擴散、濃縮而形成合金相。 因此，可知能獲得非常優異之防鏽效果。 又做為皂類，可使用硬脂酸金屬皂、丙酸金屬皂、 環烷酸金屬皂等金屬皂。 ，金屬皂，對以鐵為主成分之粉末冶金用金屬粉末 100重1份，較佳為添加0.1〜2.0重量份。 而’可因應燒結體的種類改變該添加量，不一定受 限於匕述沐► *ΛγΤ a 〜里。亦即’於可維持所需燒結體的特性之範 圍内，任意設定。 又添加該等金屬皂之粉末冶金用粉末並不一定受限 :鐵釦亦可同樣適用於用以提高以鐵包覆於其他金屬粉 之粕末、或與鐵之混合粉末的防鏽效果。 實施例 接著’說明本發明之實施例。又，本實施例僅為一例， 2不又限於該例。亦即，包含本發明之技術思想範圍内之 貫施例以外之全部樣態或變形。 (實施例1) 將合成之硬脂酸鈷（Co含量12.0重量％)細微粉碎， 透過篩網得到250網眼以下之微粉。同樣地，分別製得硬 月曰^鋼（In含量12·0重量％)及硬脂酸錫（Sn含量12.0 重量％)之微細粉末。 對鐵粉（赫加納斯（HGganas)還原鐵粉）96wt%，混合 CU 3wt%、石墨粉Iwt%，相對該組成i〇〇wt%，進一步混 合上述硬脂酸鈷（下述表1中簡稱為「c〇」，以下相同） 1274078 o.llwt%與硬脂酸銦（In) 〇.69wt%或硬脂酸鈷（Co) 0.54wt% 與硬脂酸錫（Sn) 0.26wt%，分別製成3個混合粉（試樣 Ν ο · 1 〜6 ) 〇 將該混合粉（充填量2.5g)以成形壓力6t/cm2，成形 為約 10·02ηπηφχ4_51 〜4.61mmt 的試驗片。 為了判斷成形性，將各成形體的成形密度（GD )與成 形壓力之關係等的詳細資料示於表1 (試樣N〇1〜6)。 對於該等試驗片進行混合粉之成形性的評價，並且將 於上述試驗片所成形的成形體，用批次式環境氣氛爐以燒 、、、。服度1150 c、燒結時間60min、氫氣環境氣氛下進行燒 ° k、、、°體的始、度（SD )等同樣示於表1。藉由燒結，於 表面$成低炫點之c〇In2、C〇in3、c〇Sn、CoSn2之合金相。 將4燒結體設置於恆溫恆濕槽内，以溫度4〇它、濕度 /〇之環i兄氣氛進行3 3 6小時的暴露試驗，以實施耐濕氧 化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。

[表1] \Γη 燒結前 1150〇C、lhr 、H2燒結後 1NU. 县 死填畺 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD 1 Co+ g t.cm·2 kgf· cm'2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 2 In 2.5 6 420 10.02 4.52 2.50 7.02 10.02 4.53 2.46 6.89 All 2.5 6 420 10.02 4.53 2.51 7.03 10.02 4.54 2.47 6.90 Λ 2.5 6 420 10.02 4.51 2.50 7.03 10.02 4.51 2.46 6.92 5 K)十 Sn 2.5 ---- 6 420 10.02 4.53 2.49 6.97 10.03 4.52 2.46 6.89 6 2.5 6 420 10.02 4.61 2.53 6.96 10.03 4.60 2.50 6.88 2.5 6 420 10.02 4.61 2.53 6.96 10.02 4.60 2.50 6.90 10 /4078 [力之關係等的詳細資料示於 對於分從 双J (忒樣No.l 1〜16)。 ;荨試驗片以與實施例】 成形性的1> 、 相同條件進行混合粉之 批次式产、上过4驗片所成形的成形體，用 Λ衣圭兄氣氛爐以燒結溫度115〇〇 氫痛— 又1：>UC、燒結時間6〇ηπη、 於f兄乳乳下進行燒結。燒結體的密度（SD )等同樣示 ;由燒結，於表面形成低炼點之M〇sn〆合金相。 字χ1、、σ體设置於恆温恆濕槽内，以溫度4(TC、濕度 a、 I兄氣氛進行3 3 6小時的暴露試驗，以實施耐濕氧 化試驗。耐濕氧化性試驗結果同樣示於表2。 [表3]

No. 白 燒結前 1150〇C、lhr 、H2燒結後 甚 充填量 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD 1 1 8 t.crrr2 kgf· cm-2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 11 1 ο Mo+ Sn 2.5 6 420 10.03 4.54 2.50 6.97 10.03 4.50 2.47 6.95 丄Z 1 〇 2.5 6 420 10.03 4.56 2.51 6.97 10.04 4.53 2.48 6.92 ID 1 Λ 2.5 6 420 10.02 4.53 2.50 7.00 10.04 4.50 2.47 6.94 14 1 Γ 2.5 6 420 10.03 4.56 2.51 6.97 10.02 4.52 2.49 6.99 1D 1 r 2.5 6 420 10.04 4.53 2.49 6.95 10.02 4.50 2.47 6.96 16 2.5 6 420 10.03 4.52 2.49 6.98 10.03" 4.50 2.47 6,95

(貫施例3) 將合成之硬脂酸鎳（N i含量12 · 0重莖％ )細微粉碎， 透過篩網得到250網眼以下之微粉。同樣地，分別製得硬 脂酸銦（In含量12.0重量％)、硬脂酸錫（Sn含量12.0 重量。/〇)及硬脂酸鉍（Bi含量12.0重量％)之微粉。 對鐵粉（赫加納斯還原鐵粉）96wt%，混合Cu 3wt0/〇、 石墨粉l.Owt%，相對該組成l〇〇wt%，進一步混合上述硬 12 1274078 脂酸鎳（下述表4中簡稱為r Ni」，以下相同）〇.27wt% 與硬脂酸銦（In) 〇.53wt%、或硬脂酸鎳（Ni) 〇.22wt%與 硬脂酸錫（Sn) 〇.58wt%、或硬脂酸鎳（Ni) 〇 〇7wt%與硬 脂酸絲以丨）0.73\¥〖％(試樣]^〇.21〜28)。 將該混合粉（充填量2.5g)以成形壓力6t/cm2，成形 為約 10.02〜1〇·〇4ππηφχ4.52〜4.59mmt 的試驗片。 為了判斷成形性，將各成形體的成形密度（GD)與成 形壓力之關係等的詳細資料示於表4 (試樣N〇.2i〜28)。 對於該等試驗片以與實施例！相同條件進行混合粉之 成形性的評價，並絲於上述試驗片所成形的成形體，用 批次式環境氣氛爐以燒結溫度1150t、燒結時間6〇議、 虱氣環境氣氛下進行燒結。燒結體的密度（sd)等同樣示 :表4。藉由燒結’於表面形成低炫點之♦·、 = In9、随11、ΝΜϊΐ3、恥〜、犯如2、Nl3Sn4、NlBl、

NlBl3之合金相。 w n，以溫度40〇C、渴度 =料氣氛料336小時的暴露試驗，以«耐^ 化減驗。耐濕氧化性試驗結果同樣示於表2。 ‘、’、 又，除硬脂酸叙以外，以同 院酸從/曰 ’的條件實施丙酸絲及環 況S夂私，得到同樣的結果。 入衣 1274078 表4 白 燒結前 1150〇C、lhr 、H2燒結後 ΓΜΟ. 死填里 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD χτ· ι g tcm2 kgf· cm-2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 21 Νι+ Τη 2.5 6 420 10.02 2.74 1.52 7.06 10.03 2.75 1.50 6.91 11 ^ ο Π1 2.5 6 420 10.03 2.64 1.52 7.02 10.03 2.74 1.50 6.93 23 〇/| τντ:丄 2.5 6 420 10.03 4.31 2.50 6.90 10.03 4.57 2.46 6.82 Z4 JN1+ 2.5 1 C 6 420 10.03 4.44 2.51 7.00 10.03 4.56 2.48 6.89 〇/r oil TVT·：」 2.5 6 420 10.03 4.33 2.52 7.00 10.03 4.56 2.49 6.91 ΖΟ 27 Νι+ Bi 2.5 25 ~~ ~~2~~- 420 10.02 4.31 2.51 7.00 10.02 4.56 2.48 6.90 9〇 0 C 6 420 10.02 4.31 2.50 7.02 10.03 4.52 2.46 6.89 Ζο 6 420 10.03 4.32 2.50 6.97 10.03 4.53 2.47 6.90

(貫施例4) 將合成之硬脂酸鈀（Pd含量12.0重量％)細微粉碎， 透過篩網得到250網眼以下之微粉。 同樣地’分別製得硬脂酸銦（In含量12.0重量％ )、 硬月曰酸錫（Sn含量12·〇重量％)及硬脂酸鉍（Bi含量12 〇 重量％)之微粉。 對鐵粉（赫加納斯還原鐵粉）96wt%，混合Cu3wt%、 土粕1.0wt/〇 ’相對該組成1⑼wt%，進一步混合上述硬 月曰酉夂把（下述表5中簡稱為「Pd」，以下相同）〇.27wt% 與硬脂酸鋼（In) 〇.53wt%、或硬脂酸鈀0.22wt%與硬脂酸 錫（Sn) 0.58wt%、或硬脂酸鈀〇 〇7wt%與硬脂酸鉍（則） 〇.73wt% (試樣 ν〇·31 〜38)。 將該混合粉（充填* 1·5〜2.5g)以成形壓力6t/Cm2, 成形為約10.02〜l〇.〇3mm())x2 73〜4 59mmH的試驗片。 為了判斷成形性，將各成形體的成形密度（GD)與成

14 1274078 形壓力之關係等的詳細資料示於表5 (試樣No 31〜38)。 對於該等試驗片以與實施例丨相同條件進行混合粉之 t t ^的評價，並且將於上述試驗片所成形的成形體，用 ^人式裱境氣氛爐以燒結溫度ll5〇t、燒結時間6〇min、 氫氣嶮境氣氛下進行燒結。燒結體的密度（SD )等同樣示 於表5。 藉由燒結，於表面形成低熔點之BiPd、BiPd3、Bi2Pd、 In 3Pd2、In 3pd、PdSn、pdSn2、、pdSn4 之合金相。 將違燒結體設置於恆溫恆濕槽内，以溫度4〇〇c、濕度 95%之環境氣氛進行336小時的暴露試驗，以實施耐濕氧 化試驗。耐濕氧化性試驗結果同樣示於表2。 [表5] 燒結前 1150〇C、1 hr 、H2燒結後 No. 皂 充填I 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD 8 t-cm'2 kgf_ cm·2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 31 Pd+ 1,5 6 420 10.02 2.73 1.50 6.97 10.02 2.73 1.49 6.92 32 In 1.5 6 420 10.03 2.73 1.49 6.91 10.02 2.73 1.48 6.88 33 Ή J丄 2.5 6 420 10.03 4.57 2.51 6.95 10.03 4.57 2.48 6.87 34 ra + 2.5 6 420 10.03 4.59 2.53 6.98 10.03 4.57 2.50 6.93 .35 Sn 2.5 6 420 10.02 4.58 2.52 6.98 10.03 4.58 2.50 6.91 36 Pd + -pj · 2.5 6 420 10.03 4.57 2.50 6.93 10.03 4.54^ 2.48 6.92 37 Bi 2.5 6 420 10.03 4.59 2.53 6.98 10.02 4.58 2.50 6.93 38 2.5 420 10.03 4.57 2.53 7.01 10.02 4.571 2.51 6.97

(比較例1 ) 使用硬脂酸鋅SZ-2000 (堺化學工業製），與實施例1 同樣地對鐵粉96wt%，混合Cu 3wt%、石墨粉l.Owt%，相 15 1274078 對該組成1〇〇wt%’進一步混合上述硬脂酸鋅（下述表6 中簡稱為「Zn」）G.8wt%。將該混合粉（充填量15〜2加 以 成 形 壓 力 6t/pm2 丄、 刀 〇t/Cm ’成形為約 ^.02〜10·03ππηφχ2·75〜4·62ηιηιϋ 的試驗片。 。為了判斷成形性，將該試驗片以與實施们相同條件 進仃混合粉成形性之評價。將各成形體的成形密度（) 與成形壓力之關係等的詳細資料示於表6 (試樣 N〇.4 卜 48) ° 對於該試驗片以與實施例1相同條件進行混合粉之成 形11的评饧，並且將於上述試驗片所成形的成形體，用批 次式環境氣氛爐以燒結溫度U5(rc、燒結時間6〇min、氫 氣％境氣氛下進行燒結。燒結體的密度（SD )等同樣示於 表6 〇 將該燒結體設置於恆溫恆濕槽内，以溫度40°C、濕度 95%之環境氣氛進行336小時的暴露試驗，以實施耐濕氧 化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。 [表6] 燒結前 1150〇C、lhr 、H2燒結後 皂 充填量 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD g t-cm2 kgf· cm'2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc St.Z 1.5 6 420 10.02 2.75 1.51 6.97 10.03 2.75 1.50 6.91 η 1.5 6 420 10.03 2.76 1.53 7.02 10.03 2.79 1.51 6.85 2.5 6 420 10.03 4.60 2.54 6.99 10.02 4.58 2.51 6.95 2.5 6 420 10.03 4.57 2.53 7.01 10.03 4.56 2.49 6.91 2.5 6 420 10.02 4.58 2.52 6.98 10.02 4.55 2.49 6.94 2.5 6 420 10.03 4.62 2.55 6.99 10.03 4.60 2.52 6.94 2.5 6 420 10.03 4.56 2.51 6.97 10.03 4.53 2.48 6.93 2.5 6 420 10.03 4.57 2.52 6.98 10.03 4.56 2.49 6.91 Γ4Τ1 ^— 42 — 43 44 45 46 16 1274078 (比較例2) 將合成之硬脂酸鳃（Sr含量12 〇重量％)細微粉碎， 透過筛網得到250網眼以下之微粉。使用該硬脂酸鳃（sr)， 與貫施例1同樣地對鐵粉99wt%，混合石墨粉i ，相 對该組成100wt%，進一步混合上述硬脂酸锶（下述表7 中間稱為「Sr」）〇.8wt%。 • 將該混合粉（充填量〜2 5g)以成形壓力6t/cm2， 成形為約 10.02〜1〇.〇3111111(|)><2.75〜4.5711111111的試驗片。 為了判斷成形性，將該試驗片以與實施例丨相同條件 進行混合粉成形性之評價。將各成形體的成形密度（gd ) 與成形壓力之關係等的詳細資料示於表7 (試樣 Ν〇·51 〜58)。 對於該試驗片以與實施例1相同條件進行混合粉之成 %性的評價’並且將於上述試驗片所成形的成形體，用批 _次式環境氣氛爐以燒結溫度11 50X：、燒結時間6〇min、氮 氣環境氣氛下進行燒結。燒結體的密度（SD )等同樣示於 表7。 與實施例1同樣地將該燒結體設置於恆溫恆濕槽内， 以溫度40°C、濕度95%之環境氣氛進行336小時的暴露試 驗，以實施耐濕氧化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。 17 1274078 [表7] 燒結前 1150〇C、lhr 、H2燒結後 No. 皂 充填量 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD g t-cm'2 kgf· cm'2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 51 St. Sr 1.5 6 420 10.03 2.75 1.52 7.00 10.03 2.75 1.50 6.91 52 1.5 6 420 10.02 2.76 1.51 6.94 10.03 2.77 1.49 6.81 53 2.5 ~~ 6 420 10.03 4.57 2.52 6.98 10.04 4.56 2.49 6.90 54 2.5 6 420 10.03 4.55 2.51 6.99 10.03 4.55 2.47 6.87 55 2.5 6 420 10.02 4.57 2.51 6.97 10.03 4.56 2.48 6.89 56 2.5 6 420 10.02 4.54 2.50 6.99 10.03 4.53 2.46 6.88 57 2.5 6 420 10.03 4.54 2.49 6.94 10.04 4.52 2.46 6.88 58 2.5 6 420 10.03 4.59 2.52 6.95 10.03 4.57 2.49 6.90

(比較例3 ) 將合成之硬脂酸鋇（Ba含量12 0重量％)細微粉碎， 透過篩網得到250網眼以下之微粉。使用該硬脂酸鋇（Ba)， 與實施例1同樣地對鐵粉99wt%，混合石墨粉1 .〇wt%，相 對忒組成1 〇〇wt% ,進一步混合上述硬脂酸鋇（下述表8 中簡稱為「Ba」）0.8wt%。 將忒此合粉（充填量15〜2 5g)以成形壓力6t/_2, 成形為約10.02〜1〇·〇4_ψχ2 78〜4 61mmH的試驗片。 為了判斷成形性，將各成形體的成形密度（gd )與成 反力之關係等的詳細資料示於表8 (試樣ν〇·6ι〜68)。 對於Κ驗片以與實施例（相同條件進行混合粉之成 =的評價’並且將於上述試驗片所成形的成形體，用批 麵以燒結溫度⑽。C、燒結時間60min、氫 表兄虱矶下進仃燒結。燒結體的密度（SD)等同樣示於 18 1274078 與實施例1同樣地將該燒結體設置於恆溫恆濕槽内， 以溫度40°C、濕度95%之環境氣氛進行336小時的暴露試 驗，以實施耐濕氧化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。 [表8] 燒結前 1150°C、lhr、H2 燒結後 No. 皂 充填量 壓力 ;壓(ΧϊϊίΓ Φ t w GD Φ t w SD g t.cm·2 kgf· cm'2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc 61 St.Ba 1.5 6 420 10.03 2.78 1.51 6.88 10.03 2.79 1.49 6.76 62 1.5 6 420 10.04 2.81 1.51 6.79 10.03 2.82 1.50 6.74 63 2.5 6 420 10.03 4.61 2.51 6.89 10.03 4.62 2.48 6,80 64 2.5 6 420 10.03 4.61 2.51 6.89 10.04 4.62 2.48 6.78 65 2.5 6 420 10.03 4.59 2.50 6.90 10.04 4.59 2.48 6.83 66 2.5 6 420 10.03 4.57 2.50 6.93 10.03 4.58 2.47 6.83 67 2.5 6 420 10.02 4.56 2.49 6.93 10.03 4.56 2.46 6.83 68 2.5 6 420 10.03 4.56 2.48 6.89 10.03 4.57 2.46 6.82 (比較例4) 將合成之硬脂酸（稀土類）（Ce 6.2wt%、La 3.4wt%、

Nd l，8wt°/〇、pr 〇,6wt%)細微粉碎，透過筛網得到25〇網 β眼以下之微粉。 使用該硬脂酸（Ce，La，Nd，Ρ〇 (稀土類），與實施 例1同樣地對鐵粉99wt%，混合石墨粉1 0wt%，相對該組 成1〇〇Wt% ’進一步混合上述硬脂酸（Ce，La，Nd，Pr )(下 述表l〇中簡稱為「RE」）〇.8wt%。 將該混合粉（充填量15〜2 5g)以成形壓力6t/cm2, 成形為約1〇·〇3ιηηιφχ2·74〜4.56mmH的試驗片。 為了判斷成形性，將各成形體的成形密度（GD )與成 19 Ϊ274078 $壓力之關係等的詳細資料示於表9 (試樣N〇. 71〜78 )。 對於該試驗片以與實施例1相同條件進行混合粉之成 形性的評價，並且將於上述試驗片所成形的成形體，用批 次式環境氣氛爐以燒結溫度115(rc、燒結時間60min、氫 虱環境氣氛下進行燒結。燒結體的密度（SD)等同樣示於 表9。 與實施例1同樣地將該燒結體設置於恆溫恆濕槽内， '恤度40 C、濕度95%之環境氣氛進行336小時的暴露試 鉍，以實施耐濕氧化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。 [表9]

(比較例5) 又，將無添加的鐵粉（赫加納斯還原鐵粉）充填量 2,58 以成形壓力6t/cm2 ，成形為約 10.02〜1〇·〇4ηπηφχ2·75〜4.60mmt的試驗片。同樣地，為了 判斷成$ n⑯各成形體的成形密度（gd )與成形壓力之 關係等的詳細資料示於表1()(試樣Ng 8i〜88)。 20 1274078 旅且’將於上述試驗片所成形的成形體，用批次式環 境氣氛爐以燒結溫度115(TC、燒結時間60min、氫氣環境 氣氛下進行燒結。燒結體的密度（SD)等同樣示於表1〇。 與實施例1同樣地將該燒結體設置於恆溫恆濕槽内， 以溫度40 C、濕度95%之環境氣氛進行330小時的暴露試 驗，以只加耐濕氧化試驗。耐濕氧化性試驗結果示於表2。 [表 10] 燒結前 1150°C、lhr、H2 燒結後 No. 皂 充填量 壓力 加壓（裝置側） Φ t w GD Φ t w SD Q 1 g 1 c t-cm'2 kgf· cm'2 mm mm g g/cc mm mm g g/cc ΟΙ ----1 無添 1.3 1 c 6 420 10.02 2.75 1.51 6.97 10.05 2.76 1.49 6.81 〇Ζ ------ 83 Q A 加 1 · D ，c 6 420 10.02 2.77 1.50 6.87 10.04 2.76 1.52 6.96 2.5 /Λ C 6 420 10.02 4.60 2.53 6.98 10.04 4.60 2.51 6.90 〇4 —---- 2.5 6 420 10.04 4.58 ^2.54 7.01 卜10.04 4.58 2.52 6.95 Ο J ——— Qf： Z.j 〇 c 6 420 10.02 4.56 2.51 6.98 10.04 4.56 2.49 6.90 ΟΌ r\ c 6 420 10.03 4.55 2.51 6.99 10.04 4.54 2.50 6.96 〇 / OQ 2.3 c 6 420 10.03 4.54 2.50 6.97 10.04 4.54 2.48 6.90 οο 6 420 --—-- 10.03 4.51 2.49 6.99 10.04 4.51 2.47 6.92 如表1〜表10所示，由壓縮性的評價結果可知得到大 致相同的壓粉密度。又，成形後之取出壓（kg)係示於表 Λ』、、加本务明金屬皂的成形體，與未添加者相比取出壓 車父低，可得到與添加硬脂酸鋅的場合大致同程度的取出 壓。 如上述般’可知添加本發明之金屬皂的實施例1〜實施 例4，與添加硬脂酸鋅潤滑劑之比較例1具有大致同程度 的潤滑性、成形性。 21 1274078 [表η] 取出力（kg) 皂的種類 5t/cm2 6t/cm2 7t/cm2 實施例1 硬脂酸Co+硬脂酸In 393 454 463 硬脂酸Co+硬脂酸Sn 實施例2 硬脂酸Mo+硬脂酸Sn 350 387 400 實施例3 硬脂酸Ni+硬脂酸Bi 硬脂酸Ni+硬脂酸In 硬脂酸Ni+硬脂酸Sn 實施例4 硬脂酸Pd+硬脂酸Si 硬脂酸Pd+硬脂酸In 硬脂酸Pd+硬脂酸Sn 比較例1 硬脂酸Zn 306 387 398 比較例2 硬脂酸Sr 338 362 378 比較例3 硬脂酸Ba 280 348 354 比較例4 硬脂酸Re 298 374 380 比較例5 無添加 464 890 958

接著，如表2所示，未於鐵粉添加潤滑劑之比較例5， 其燒結後之耐濕、耐氧化性試驗結果，96小時（4日）後 發生變色（腐蝕），且隨著時間經過顏色的變化會逐漸增 大。336小時後產生劇烈變色。 另一方面，比較例2的硬脂酸錄，較上述無添加的比 較例5變色更劇，隨著時間經過產生劇烈變色。並且，比 較例4的硬脂酸（Ce，La，Nd，Pr )(稀土類），96小時（4 曰）後亦產生劇烈變色。如此可知，比較例2的硬脂酸錄 與比較例4的硬脂酸（Ce，La，Nd，Pr )(稀土類），較無 22 1274078 添加的情形更不具防鏽效果。 相對於此，比較例1之硬脂酸辞與比較例3之硬酯酸 鋇的添加，經過336小時後亦與無添加的比較例5為相同 程度，可知硬脂酸鋅與硬酯酸鋇的添加，對於耐濕、耐氧 化性完全沒有效果。 相對於此’添加本發明之金屬皂的實施例丨〜實施例4， 、，工過336小¥後，於上述耐濕、耐氧化性試驗皆僅顯現些 微的變色程度，可知具耐濕、耐氧化性。 〜 广關於添加上述組合以外的金屬皂之場合、及進〜 步複數添加之場合的實施例，雖無特別記載Η旦皆與實施 例1〜實施例4得到同樣的結果。 二以上所導，可確認於以鐵做為主成分之粉末冶金用 ^ ^ 之金屬皂之粉末冶金用混合粉， 其成形性良好、且耐濕、耐氧化性良好。 如以上所示，藉由於 ^ Φ ,,.. 、氧為主成分之粉末冶金用金屬 叔末中添加本發明之金 不改變以往之燒結體C末冶金用混合粉，可於 防鑛效果，於燒結機械提下，顯著地提高燒結體之 子等各種燒結體極為有用燒結含油軸承、金屬石墨刷 【圖式簡單說明】 無 23 1274078 【主要元件符號說明 無

Claims (1)

1. 號(95年10月修正) 替換] + 範圍： 1 ·種以鐵為主成分之粉末冶金用金屬粉末，其特徵 在於，包含·· 3有選自具有較鐵為尚之標準氧化電位之Ag、Au、Bi、 :、Cu、Mo、Ni、Pd、Pt、Sn、Te所構成群中至少】種 金屬之金屬皂；以及 在與該金屬組合時，於12⑽ Zn、Al、Sb、Yb、K、Ga、Ca、如

   以下形成液相之選自 、Ag、Ge、Sm、Sn、 、Mg、Eu、La、Li、p Ce、Te、Cu、Na、Nb、Ba、Bi、pr 所構成群中至少1種附加金屬； 鐵：主:種具有防鏽功能之鐵系燒結體，其特徵在於， 鐵為主成分之粉末冶金用金屬粉末中， 為咼之標準氧化電位之A 、八有較 -…“所構成群中至:、;^^ 與該金屬組合時於l2G(rc以 之金屬皂’以

   Cu、Na、Nb、Ba、Bi、Pr、MgEe、Sm、Sn、Ce、Te 群中…種附加金屬；於燒結之二、La〜、P所I 由雙方之金屬所構成之合金相。$ ’於燒結體表面形」 25