WO2006126353A1 - Cu-Sn系混合粉及びその製造方法 - Google Patents

Cu-Sn系混合粉及びその製造方法 Download PDF

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Yasushi Narusawa
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Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
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    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a bronze-based sintered powder used as a raw material powder for powder metallurgy such as a sintered oil-impregnated bearing, that is, a Cu-Sn mixed powder and a method for producing the same.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-67102
  • the present invention when producing raw material powder for powder metallurgy for sintered oil-impregnated bearings, etc., improves the moldability such as powder density, ratra value, etc. of the powder, improves the sintering characteristics such as the crushing strength, Furthermore, it is an object to obtain a Cu-Sn powder that can reduce the cost.
  • the present inventors have used a mixed powder of a partially alloyed Cu-Sn sintered powder and an electrolytic copper powder to obtain a powder compact. It is possible to obtain Cu-Sn-based powder that is a raw material powder for powder metallurgy that can improve moldability such as density and ratra value, improve sintering characteristics such as crushing strength, and reduce costs. I got the knowledge.
  • Cu-Sn mixed powder used for raw material powder for powder metallurgy characterized by comprising a mixed powder of ground alloyed Cu-Sn sintered powder and electrolytic copper powder
  • the present invention also provides
  • Cu powder and Sn powder are sintered to produce a partially alloyed Cu-Sn sintered body, and this sintered body is pulverized to obtain Cu-Sn pulverized powder.
  • a method for producing a Cu-Sn mixed powder used as a raw material powder for powder metallurgy characterized by mixing pulverized powder and electrolytic copper powder
  • the total Sn content in the mixed powder is up to 10 wt%, 6 or 7 above Of Cu-Sn mixed powder
  • Cu-Sn powder which is a raw material powder for powder metallurgy according to the present invention, is obtained by using a mixed powder of a partially alloyed Cu-Sn sintered powder and electrolytic copper powder. It is possible to obtain excellent effects that the moldability such as the green density and ratato value is improved, the sintering characteristics such as the crushing strength are improved, and the cost can be further reduced.
  • the Cu-Sn mixed powder used for the raw material powder for powder metallurgy of the present invention uses a mixed powder of a partially alloyed Cu-Sn sintered powder and electrolytic copper powder.
  • Electrolytic copper powder is generally produced by an electrolysis method and a process, but ordinary electrolytic copper powder produced in this way can be used (document new edition powder metallurgy, Kunitaka Watanabe, Technical Institute). (Published, October 15, 1987, 5th edition, 15-17).
  • electrolytic copper powder for powder metallurgy, it is desirable to use electrolytic copper powder of about -100 mesh. In addition, since fluidity is reduced if the powder is excessively fine, it is particularly desirable to keep the electrolytic copper powder of -350 mesh at 25% or less.
  • tin powder to be mixed normal atomized tin powder can be used.
  • the Cu-Sn sintered body that is partially alloyed by mixing electrolytic copper powder and tin powder in this way is completely bronze composite. Since it is not intended to obtain gold powder, it is easy to obtain a relatively uniform mixed state with less prejudice.
  • the Sn content to be mixed is preferably 10 to 12 wt%.
  • the reason why the Sn content of this pulverized powder is 10 to 12 wt% is that if the Sn content exceeds 12 wt%, the sintered body becomes too hard and pulverization becomes difficult, and if it is less than 10 wt%, it is the final target. This is because the Sn content of the Cu-Sn mixed powder is lowered. This amount of Sn should be slightly higher than that of the final target Cu-Sn mixed powder. This is because it is diluted by the electrolytic copper powder added thereafter.
  • This mixed powder consisting of Cu powder and Sn powder is sintered at a sintering temperature of 500-700 ° C to produce a partially alloyed Cu-Sn sintered body.
  • the sintered body is pulverized to obtain a Cu-Sn pulverized powder.
  • the particle size of the pulverized powder is preferably -100 mesh in order to improve moldability and sinterability.
  • the fluidity is reduced when the powder is excessively fine, it is particularly desirable that the -350 mesh Cu-Sn powder be 45% or less.
  • this Cu-Sn pulverized powder and electrolytic copper powder are mixed so that the total Sn content in the mixed powder is 8 to 10 wt%, that is, the optimum composition ratio or used as a sintered body for bearings, etc.
  • the components are adjusted so that the final composition ratio (for example, the composition ratio as a bronze component) is obtained. Forces that can naturally be used outside this range As described above, the total Sn content is 8 to 10 wt% because the optimum composition for a bronze-based sintered oil-impregnated bearing is within this range.
  • the Cu-Sn mixed powder thus obtained can be used as a mixed powder for sintered oil-impregnated bearings.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed in a ratio of 89:11 (weight ratio), and H + N Sintered at 630 ° C in a mixed gas atmosphere (Cu-l l% Sn product). Maximum temperature residence time was 30 min.
  • the characteristics of the mixed powder for sintering thus obtained were examined.
  • powder characteristics apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) are used.
  • molding characteristics green density (g / cm 3 ) and ratra value (%) are used as sintering characteristics.
  • Example 2 To the -100 mesh Cu-1 l% Sn pulverized powder obtained in Example 1 above, -250 mesh electrolytic copper powder was added at a ratio (weight ratio) of 81.8: 18.2 and charged into a mixer. A -9% Sn mixed powder was obtained. In addition, 0.5% of the external number of lubricant Metaflow A was added to this mixed powder and mixed.
  • the characteristics of the mixed powder for sintering thus obtained were examined.
  • the powder characteristics the apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) are used.
  • the molding characteristics the green density (g / cm 3 ) and the ratra value (%) are calculated.
  • the crushing strength (kgf / mm 2 ) was examined. The results are shown in Table 1.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed at a ratio of 89:11 (weight ratio), and H + N
  • the characteristics of the mixed powder for sintering thus obtained were examined.
  • powder characteristics apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) are used.
  • molding characteristics green density (g / cm 3 ) and ratra value (%) are used as sintering characteristics.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed in a ratio of 90:10 (weight ratio), and H + N
  • the characteristics of the mixed powder for sintering thus obtained were examined.
  • powder characteristics apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) are used.
  • molding characteristics green density (g / cm 3 ) and ratra value (%) are used as sintering characteristics.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed in a ratio of 88:12 (weight ratio), and H + N
  • the characteristics of the mixed powder for sintering thus obtained were examined.
  • powder characteristics apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) are used.
  • molding characteristics green density (g / cm 3 ) and ratra value (%) are used as sintering characteristics.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed in a ratio of 91: 9 (weight ratio), and H + N
  • the residence time was 30 min. This is a further alloying than Comparative Example 1.
  • a sintered body partially alloyed (90% alloyed) was obtained.
  • this sintered mass is coarsely crushed and then pulverized with a hammer mill type pulverizer (Pulverizer 1). After sieving, a 100 mesh Cu-9% Sn pulverized powder was obtained. This was used as a powder for sintering.
  • the apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) were measured as the powder characteristics, and the compact density (g / cm 3 ) and the ratra value (% As a sintering characteristic, the crushing strength (kg f / mm 2 ) was examined.
  • the results are similarly shown in Table 1 in comparison with the examples.
  • Electrolytic copper powder (-100 mesh) and atomized tin powder are mixed at a ratio of 89:11 (weight ratio), and H + N
  • the apparent density (g / cm 3 ) and fluidity (s / 50 g) were measured as powder characteristics, and the compacted density (g / cm 3 ) and ratra value (% As a sintering characteristic, the crushing strength (kg f / mm 2 ) was examined.
  • the results are similarly shown in Table 1 in comparison with the examples.
  • the apparent density which is a powder characteristic
  • the fluidity is poorly molded at 21 to 27 s / 50 g. Inferior to sex.
  • the green density is molded characteristics 5. lies 63-5. Relatively good level 65 g / cm 3.
  • the rattler value remarkably bad and 11.2 to 100.0% at 1.25 T / cm 2. The same applies to 1.5 t / cm 2 .
  • the crushing strength which is a sintering property, is relatively good at 23.8 to 25.8 kgf / mm 2 .
  • the apparent density which is a powder characteristic
  • the compacting density which is a molding characteristic
  • the ratra value is as large as 7.6 to 8.4% at 1.25 t / cm 2 . You can see that it has improved.
  • the crushing strength which is a sintering characteristic
  • the present invention uses a mixed powder of a partially alloyed pulverized Cu-Sn sintered body and an electrolytic copper powder as a Cu-Sn powder that is a raw material powder for powder metallurgy.
  • it has excellent effects such as improving the moldability such as powder density and latra value of powder, improving sintering characteristics such as crushing strength, and further reducing the cost.

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Abstract

　部分的に合金化したCu-Sn焼結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉からなることを特徴とする粉末冶金用原料粉に使用するCu-Sn系混合粉及びCu粉とSn粉を焼結して部分的に合金化したCu-Sn焼結体を製造し、この焼結体を粉砕してCu-Sn粉砕粉を得、次にこのCu-Sn粉砕粉と電解銅粉を混合することを特徴とする粉末冶金用原料粉に使用するCu-Sn系混合粉の製造方法。焼結含油軸受等用の粉末冶金用原料粉を製造するに際して、粉末の圧粉密度、ラトラ値等の成形性を高め、圧環強度等の焼結特性を向上させ、さらにコストを低減化することができるCu-Sn系粉を得ることを課題とする。

Description

明 細 書
Cu-Sn系混合粉及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、焼結含油軸受等の粉末冶金用原料粉に使用する青銅系焼結粉、すな わち Cu-Sn系混合粉及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、焼結含油軸受等の粉末冶金用原料粉として、銅粉、例えば電解銅粉と錫粉 とを使用し、これを目標とする割合に混合して成形、焼結する方法が用いられていた 1S 銅粉と錫粉の比重、粒度、粒径が異なるため、均一な混合が難しい。また、この 場合、焼結過程で液相を介して銅と錫の合金化が行われる、いわゆる液相焼結とな るが、焼結時の収縮率が大きくなるため、寸法精度が劣るという問題があった。
[0003] このようなことから、青銅粉を原料として焼結を行うことにより、上記の問題の多くを 解決することができる。しかし、青銅粉の製造に際しては、専らアトマイズ法により微 粉を得るのであるが、これは粒子形状が球形であるため、成形性が悪いという問題が 新たに発生した。
このようなことからアトマイズ粉を利用せず、不規則形状をした銅粉と錫粉とを混合 して合金化する提案がなされた。
[0004] 一方、このような要求力 微粉ィ匕した青銅粉を使用する提案がなされたが、微細に なり過ぎると、焼結原料粉の流動性が悪くなり、成形性も劣るという問題が発生した。 このようなことから、本発明者は、サイズの異なる 2種類の電解銅粉を使用して焼結用 青銅粉を製造する方法を提案した (特許文献 1参照)。この方法は、流動性が上がり 、成形性も向上して青銅の焼結体として良好な特性を示した。
しかし、このような焼結用青銅粉はほぼ完全な青銅粉であることが求められるため、 製造コストが高くなり、必ずしも満足できるものではないというのが現状である。
特許文献 1 :特開昭 62— 67102号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] 本発明は、焼結含油軸受等用の粉末冶金用原料粉を製造するに際して、粉末の 圧粉密度、ラトラ値等の成形性を高め、圧環強度等の焼結特性を向上させ、さらにコ ストを低減ィ匕することができる Cu-Sn系粉を得ることを課題とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明者らは、上記問題点を解決するために、部分的に合金化した Cu-Sn焼結体 の粉砕粉と電解銅粉との混合粉を用いることによって、粉末の圧粉密度、ラトラ値等 の成形性を高め、圧環強度等の焼結特性を向上させ、さらにコストを低減ィ匕すること ができる粉末冶金用原料粉である Cu-Sn系粉末を得ることができるとのとの知見を得 た。
[0007] 本発明は、この知見に基づいて、
1)部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉からなることを 特徴とする粉末冶金用原料粉に使用する Cu-Sn系混合粉
2)部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉の Sn含有量が 10〜12wt%であること を特徴とする上記 1記載の Cu-Sn系混合粉
3)混合粉における Snの総含有量力 〜 10wt%であることを特徴とする上記 1又は 2記 載の Cu-Sn系混合粉
4)部分的に合金化した Cu-Sn焼結体が電解銅粉とアトマイズ錫粉の焼結体であるこ とを特徴とする上記 1〜3のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉
5)焼結含油軸受用混合粉であることを特徴とする上記 1〜4のいずれかに記載の Cu - Sn系混合粉
、を提供する。
[0008] 本発明は、また
6) Cu粉と Sn粉を焼結して部分的に合金化した Cu-Sn焼結体を製造し、この焼結体を 粉砕して Cu-Sn粉砕粉を得、次にこの Cu-Sn粉砕粉と電解銅粉を混合することを特徴 とする粉末冶金用原料粉に使用する Cu-Sn系混合粉の製造方法
7)部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉の Sn含有量が 10〜12wt%であること を特徴とする上記 6記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法
8)混合粉における総 Sn含有量力 〜 10wt%であることを特徴とする上記 6又は 7記載 の Cu-Sn系混合粉の製造方法
9)部分的に合金化した Cu-Sn焼結体が電解銅粉とアトマイズ錫粉の焼結体であるこ とを特徴とする上記 6〜8のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法
10)焼結温度 500〜700° Cで焼結し、 Cu粉と Sn粉を焼結して部分的に合金化した C u-Sn焼結体を製造することを特徴とする上記 6〜9のいずれかに記載の Cu-Sn系混 合粉の製造方法
11) -100メッシュの Cu-Sn粉砕粉と- 100メッシュの電解銅粉を混合することを特徴とす る上記 6)〜 10)のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
12) - 100メッシュであり、かつ- 350メッシュの微粉が 45%以下である Cu-Sn粉砕粉と- 1 00メッシュであり、かつ- 350メッシュの微粉が 25%以下である電解銅粉を混合すること を特徴とする上記 6)〜： LO)の 、ずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
、を提供するものである。
発明の効果
[0009] 本発明の粉末冶金用原料粉である Cu-Sn系粉末は、部分的に合金化した Cu-Sn焼 結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉を用いることによって、粉末の圧粉密度、ラトラ 値等の成形性を高め、圧環強度等の焼結特性を向上させ、さらにコストを低減ィ匕する ことができるという優れた効果を得ることができる
発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明の粉末冶金用原料粉に使用する Cu-Sn系混合粉は、部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉を用いる。電解銅粉は、一般に、電気 分解法と 、う工程により製造されて 、るが、このようにして製造される通常の電解銅粉 を使用できる (資料 新版粉末冶金、渡辺國尚著、技術書院発行、昭和 62年 10月 15 日第 5刷発行、 15〜17頁)。
特に、粉末冶金用という理由から、 -100メッシュ程度の電解銅粉であるのが望まし い。なお、過度に微粉であると流動性が低下するので、 -350メッシュの電解銅粉を 25 %以下とするのが特に望ましい。
混合する錫粉としては、通常のアトマイズ錫粉を使用することができる。このようにし て電解銅粉と錫粉を混合して、部分的に合金化した Cu-Sn焼結体は、完全な青銅合 金粉を得ることを目的としていないので、偏祈が少なぐ比較的均一な混合状態が得 られ易い。
[0011] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体を製造する場合、混合する Sn含有量は 10〜12w t%とするのが望ましい。この粉砕粉の Sn含有量を 10〜12wt%とする理由は、 Sn含有 量が 12wt%を超えると焼結体が硬くなり過ぎて粉砕が困難になり、また、 10wt%未満 では最終目標である Cu-Sn系混合粉の Sn含有量が低くなるためである。この Sn量は、 最終目標である Cu-Sn系混合粉の Sn量よりもやや多くする。これは、その後に添加す る電解銅粉によって希釈されるからである。
この Cu粉と Sn粉からなる混合粉を焼結温度 500〜700° Cで焼結し、部分的に合金 化した Cu-Sn焼結体を製造する。
[0012] 上記の Cu粉と Sn粉を焼結することにより部分的に合金化した Cu-Sn焼結体を製造 した後、この焼結体を粉砕して Cu-Sn粉砕粉を得る。この粉砕粉の粒度は、成形性及 び焼結性を上げるために、 -100メッシュとするのが望ましい。なお、過度に微粉である と流動性が低下するので、 -350メッシュの Cu-Sn粉を 45%以下とするのが特に望まし い。
次に、この Cu-Sn粉砕粉と電解銅粉を混合し、混合粉における総 Sn含有量が 8〜10 wt%となるように、すなわち、最適な組成割合又は軸受等の焼結体として使用する最 終の組成割合 (例えば、青銅成分としての組成割合）となるように成分調整する。 この範囲以外でも当然使用できる力 このように、 Snの総含有量を 8〜10wt%とする のは、青銅系焼結含油軸受としての最適組成がこの範囲であるという理由による。 このようにして得られた Cu-Sn系混合粉は、焼結含油軸受用混合粉に使用すること ができる。
実施例
[0013] 次に、本発明の実施例について説明する。なお、本実施例はあくまで 1例であり、こ の例に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想の範囲内で、実施例 以外の態様ある!/、は変形を全て包含するものである。
[0014] (実施例 1)
電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 89： 11の比率 (重量比）で混合し、 H +N 混合ガス雰囲気中、 630° Cで焼結した (Cu-l l%Sn品）。最高温度滞留時間は 30min とした
この結果、部分的に合金化 (70%合金化)した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 -100メッシュの Cu-1 l%Sn粉砕粉を得た。
[0015] 次に、この- 100メッシュ Cu-1 l%Sn粉砕粉に、 -100メッシュ電解銅粉を 81. 8 : 18. 2の 比率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-9%Sn混合粉を得た。なお、この混合 粉には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添加して混合した。
このようにして得た焼結用混合粉の特性を調べた。粉末特性としては、見掛密度 (g /cm3)と流動度 (s/50g)を、成形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼 結特性としては、圧環強度 (kgf/mm2)を調べた。その結果を、表 1〜表 3に示す。
[0016] [表 1]
Figure imgf000006_0001
[0017] [表 2] 圧環強度 （kgf/mm2)
実施例 1 27. 6
実施例 2 27. 5
実施例 3 27. 3
実施例 4 27. 0
実施例 5 27. 5
比較例 1 25. 8
比較例 2 23. 8
比較例 3 23. 9 [表 3]
Figure imgf000007_0001
(実施例 2)
前記実施例 1で得た- 100メッシュ Cu-1 l%Sn粉砕粉に、 -250メッシュ電解銅粉を 81. 8 : 18. 2の比率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-9%Sn混合粉を得た。なお 、この混合粉には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添加して混合した。
このようにして得た焼結用混合粉の特性を調べた。粉末特性としては、見掛密度 (g /cm3)と流動度 (s/50g)を、成形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼 結特性としては、圧環強度 (kgf/mm2)を調べた。その結果を、表 1に示す。
[0020] (実施例 3)
電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 89： 11の比率 (重量比）で混合し、 H +N
2 2 混合ガス雰囲気中、 550° Cで焼結した (Cu-ll%Sn品）。最高温度滞留時間は 30min とした
この結果、部分的に合金化 (60%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 -100メッシュの Cu-1 l%Sn粉砕粉を得た。
[0021] 次に、この- 100メッシュ Cu-1 l%Sn粉砕粉に、 -100メッシュ電解銅粉を 81. 8 : 18. 2の 比率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-9%Sn混合粉を得た。なお、この混合 粉には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添加して混合した。
このようにして得た焼結用混合粉の特性を調べた。粉末特性としては、見掛密度 (g /cm3)と流動度 (s/50g)を、成形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼 結特性としては、圧環強度 (kgf/mm2)を調べた。その結果を、表 1に示す。
[0022] (実施例 4)
電解銅粉（― 100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 90： 10の比率 (重量比）で混合し、 H +N
2 混合ガス雰囲気中、 690° Cで焼結した（Cu-10%Sn品）。最高温度滞留時間は 30min
2
とした
この結果、部分的に合金化 (80%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 - 100メッシュの Cu-10%Sn粉砕粉を得た。
[0023] 次に、この- 100メッシュ Cu-10%Sn粉砕粉に、 -100メッシュ電解銅粉を 80.0 : 20.0の比 率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-8%Sn混合粉を得た。なお、この混合粉 には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添カ卩して混合した。
このようにして得た焼結用混合粉の特性を調べた。粉末特性としては、見掛密度 (g /cm3)と流動度 (s/50g)を、成形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼 結特性としては、圧環強度 (kgf/mm2)を調べた。その結果を、同様に表 1に示す。
[0024] (実施例 5) 電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 88： 12の比率 (重量比）で混合し、 H +N
2 2 混合ガス雰囲気中、 690° Cで焼結した (Cu-12%Sn品）。最高温度滞留時間は 30min とした
この結果、部分的に合金化（75%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、- 100メッシュの Cu- 12%Sn粉砕粉を得た。
[0025] 次に、この- 100メッシュ Cu-12%Sn粉砕粉に、 -100メッシュ電解銅粉を 83.3： 16.7の比 率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-10%Sn混合粉を得た。なお、この混合 粉には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添加して混合した。
このようにして得た焼結用混合粉の特性を調べた。粉末特性としては、見掛密度 (g /cm3)と流動度 (s/50g)を、成形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼 結特性としては、圧環強度 (kgf/mm2)を調べた。その結果を、同様に表 1に示す。
[0026] (比較例 1)
電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 91： 9の比率 (重量比）で混合し、 H +N
2 2 混合ガス雰囲気中、 630° Cで焼結した (Cu-9%Sn品）。最高温度滞留時間は 30minと した。
この結果、部分的に合金化（70%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 - 100メッシュの Cu-9%Sn粉砕粉を得た。これを焼結用粉末として用いた。 粉末特性として、上記実施例と同様に、見掛密度 (g/cm3)と流動度 (s/50g)を、成 形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼結特性としては、圧環強度 (kg f/mm2)を調べた。その結果を、実施例と対比し、同様に表 1に示す。
[0027] (比較例 2)
比較例 1と同様に、電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 91 : 9の比率 (重量比 )で混合し、 H +N混合ガス雰囲気中、 750° Cで焼結した（Cu-9%Sn品）。最高温度滞
2 2
留時間は 30minとした。これは、比較例 1よりも、さらに合金化が進んだものである。 この結果、部分的に合金化 (90%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 - 100メッシュの Cu-9%Sn粉砕粉を得た。これを焼結用粉末として用いた。 粉末特性として、上記実施例と同様に、見掛密度 (g/cm3)と流動度 (s/50g)を、成 形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼結特性としては、圧環強度 (kg f/mm2)を調べた。その結果を、実施例と対比し、同様に表 1に示す。
[0028] (比較例 3)
電解銅粉 (-100メッシュ）とアトマイズ錫粉を 89： 11の比率 (重量比）で混合し、 H +N
2 2 混合ガス雰囲気中、 630° Cで焼結した (Cu-ll%Sn品）。最高温度滞留時間は 30min とした。
この結果、部分的に合金化（70%合金化）した焼結体が得られた。次に、この焼結塊 を粗粉砕後、ハンマーミルタイプの粉砕機 (パルべライザ一）で粉砕し、 100メッシュで 篩別し、 -100メッシュの Cu-ll%Sn粉砕粉を得た。これにさらに、 -100メッシュアトマイ ズ銅粉を 81. 8 : 18. 2の比率 (重量比）で添加し、ミキサーに投入し、 Cu-9%Sn混合粉 を得た。なお、この混合粉には、潤滑剤メタフロー Aを外数で 0. 5%添加して混合した 。焼結用粉末として用いた。
粉末特性として、上記実施例と同様に、見掛密度 (g/cm3)と流動度 (s/50g)を、成 形特性としては、圧粉密度 (g/cm3)とラトラ値 (%)を、焼結特性としては、圧環強度 (kg f/mm2)を調べた。その結果を、実施例と対比し、同様に表 1に示す。
[0029] 上記に示すように、比較例は、粉末特性である見掛密度は 2. 45〜2. 70 g/cm3の平 均レベルにあり、流動度は 21〜27s/50gと悪く成形性に劣る。また、成形特性である 圧粉密度は、 5. 63〜5. 65g/cm3と比較的良レベルにある。しかし、ラトラ値は 1.25t/c m2において 11. 2〜100. 0%と著しく悪い。 1.5t/cm2においても同様である。焼結特性 である圧環強度は 23. 8〜25. 8kgf/mm2と比較的良好である。
これに対し、本実施例については、粉末特性である見掛密度が 2. 46〜2. 54 g/cm3 と通常のレベルにあり、流動度は 28〜29s/50gと向上している。また、成形特性である 圧粉密度は、 5. 59〜5. 61g/cm3と良好な通常レベルにあり、ラトラ値は 1.25t/cm2に おいて 7. 6〜8. 4%と大きく向上しているのが分かる。 1.5t/cm2においても同様に、 3 . 9〜4. 6%と大きく向上している。さらに、焼結特性である圧環強度は 27. 3〜27. 6k gf/mm2と良好な高 ヽ強度を有して 、るのが分かる。 産業上の利用可能性
以上に示す通り、本発明は、粉末冶金用原料粉である Cu-Sn系粉末として、部分的 に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉を用いることによって、粉 末の圧粉密度、ラトラ値等の成形性を高め、圧環強度等の焼結特性を向上させ、さら にコストを低減ィ匕することができるという優れた効果を有するので、青銅系の焼結含 油軸受等に有用である。

Claims

請求の範囲
[I] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉と電解銅粉との混合粉からなることを 特徴とする粉末冶金用原料粉に使用する Cu-Sn系混合粉。
[2] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉の Sn含有量が 10〜12wt%であることを 特徴とする請求の範囲第 1項記載の Cu-Sn系混合粉。
[3] 混合粉における Snの総含有量が 8〜10wt%であることを特徴とする請求の範囲第 1 項又は第 2項記載の Cu-Sn系混合粉。
[4] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体が電解銅粉とアトマイズ錫粉の焼結体であること を特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉。
[5] 焼結含油軸受用混合粉であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項のいず れかに記載の Cu-Sn系混合粉。
[6] Cu粉と Sn粉を焼結して部分的に合金化した Cu-Sn焼結体を製造し、この焼結体を 粉砕して Cu-Sn粉砕粉を得、次にこの Cu-Sn粉砕粉と電解銅粉を混合することを特徴 とする粉末冶金用原料粉に使用する Cu-Sn系混合粉の製造方法。
[7] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体の粉砕粉の Sn含有量が 10〜12wt%であることを 特徴とする請求の範囲第 6項記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
[8] 混合粉における総 Sn含有量力 〜 10wt%であることを特徴とする請求の範囲第 6項 又は第 7項記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
[9] 部分的に合金化した Cu-Sn焼結体が電解銅粉とアトマイズ錫粉の焼結体であること を特徴とする請求の範囲第 6項〜第 8項のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造 方法。
[10] 焼結温度 500〜700° Cで焼結し、 Cu粉と Sn粉を焼結して部分的に合金化した Cu- Sn焼結体を製造することを特徴とする請求の範囲第 6項〜第 9項のいずれかに記載 の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
[I I] -100メッシュの Cu-Sn粉砕粉と- 100メッシュの電解銅粉を混合することを特徴とする 請求の範囲第 6項〜第 10項のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造方法。
[12] -100メッシュであり、かつ- 350メッシュの微粉が 45%以下である Cu-Sn粉砕粉と- 100 メッシュであり、かつ- 350メッシュの微粉が 25%以下である電解銅粉を混合することを 特徴とする請求の範囲第 6項〜第 10項のいずれかに記載の Cu-Sn系混合粉の製造 方法。
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