WO2018123052A1 - 冶金用粉末およびその冶金用粉末を用いた成形品の製造方法 - Google Patents

冶金用粉末およびその冶金用粉末を用いた成形品の製造方法 Download PDF

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信行 鷲見
英隆 加藤木
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Definitions

  • the present invention relates to a metallurgical powder comprising a plurality of secondary particles obtained by bonding a plurality of primary particles with a binder as a binder, and a method for producing a molded product using the metallurgical powder.
  • a powder metallurgy method in which a powder is solidified to manufacture a molded product.
  • a die press molding method in which a molded product is manufactured by filling powder in a die, compression molding with a molding machine, and sintering.
  • powder metallurgy includes a powder additive manufacturing method.
  • the powder additive manufacturing method include a powder bed melting method and a binder injection method.
  • the powder bed melting method is a method of manufacturing a molded article by repeatedly irradiating a laser or an electron beam toward a powder spread on a table to sinter or melt the powder.
  • the binder injection method is a method of manufacturing a molded article by repeatedly spraying the binder toward the powder spread on the table to bond the powder.
  • the mold press molding method requires a high filling rate of the powder filled in the mold.
  • the powder additive manufacturing method exemplified by the powder bed melting method and the binder injection method is also required to have a high filling rate of the powder spread on the table. In order to improve the filling rate of the powder, it is important to improve the fluidity of the powder.
  • a directional energy method is also exemplified as the powder additive manufacturing method.
  • the directional energy method is a method of manufacturing a molded product by injecting powder to a portion irradiated with a laser or arc as a heat source, and melting and solidifying the powder at the irradiated portion. Even in the powder additive manufacturing method exemplified by the directional energy method, it is important that the fluidity of the powder is high in order to prevent clogging in the flow path through which the injected powder passes.
  • Patent Document 1 secondary particles obtained by three-dimensionally bonding primary particles with a gap are used for powders used in powder metallurgy.
  • the particle size is made larger than the primary particles by using secondary particles combined with the primary particles, and the fluidity of the powder is improved.
  • the powder used in the powder metallurgy includes non-metallic powder.
  • Non-metallic powders used in powder metallurgy include ceramic powders.
  • the gap between the secondary particles is reduced by improving the fluidity and the filling rate of the secondary particles is improved, but the gold provided by the gap provided between the primary particles is improved.
  • the filling rate of primary particles in the entire powder filled in the mold or the filling rate of primary particles in the entire powder spread on the table may be lowered.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a metallurgical powder capable of improving the filling rate on a mold or a table in powder metallurgy.
  • the present invention is a metallurgical powder comprising a plurality of secondary particles obtained by binding a plurality of primary particles with a binder, and the plurality of primary particles are shaped to each other.
  • the first primary particles differ from each other and the second primary particles, and the second primary particles enter the gap between the first primary particles.
  • the metallurgical powder according to the present invention has an effect of improving the filling rate of the metallurgical powder on a mold or a table in powder metallurgy.
  • liquidity The figure which shows the secondary particle used for the metallurgical powder concerning Embodiment 1.
  • the figure which shows the secondary particle concerning a comparative example The figure which shows the relationship between the secondary particle used for the metallurgical powder concerning the modification 1 of Embodiment 1, and the shape of the primary particle contained in the secondary particle, and fluidity
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a directional energy type powder additive manufacturing apparatus that manufactures a molded product using metallurgical powder according to the first embodiment.
  • Embodiment 1 a plurality of secondary particles obtained by binding a plurality of primary particles with a binder are metallurgical powders used for powder metallurgy. First, primary particles used for metallurgical powder will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the secondary particles used in the metallurgical powder according to the first embodiment of the present invention and the shape and fluidity of the primary particles contained in the secondary particles.
  • Metal, ceramic or cermet is used as the material of the primary particles.
  • the primary particles include various shapes such as a spherical shape, an elliptical shape, a square shape, and a flake shape.
  • the oval shape and the square shape indicate the cross-sectional shape of the primary particle, and the primary particle itself has a three-dimensional shape.
  • Primary particles with a spherical shape exhibit high fluidity regardless of their size. Therefore, even when the primary particles are used as the metallurgical powder, the filling rate of the mold can be improved.
  • the spherical primary particles can be produced by a plasma atomization method and a gas atomization method. However, the production of primary particles by the plasma atomization method and the gas atomization method increases the production cost.
  • non-spherical primary particles can be produced by a water atomization method or pulverization that can keep production costs low compared to the plasma atomization method and the gas atomization method.
  • non-spherical primary particles are less fluid than spherical primary particles. Therefore, when the primary particles are used as the metallurgical powder, the filling rate into the mold is lowered, and the quality of the molded product may be deteriorated.
  • the angle of repose is the angle formed by the slope of the mountain of the powder and the horizontal plane in a state where stability is maintained without falling when the powder is dropped and stacked. The smaller the angle of repose, the higher the fluidity.
  • FIG. 2 is a diagram showing secondary particles used in the metallurgical powder according to the first embodiment.
  • the metallurgical powder according to the first embodiment is a secondary particle 1 in which a plurality of primary particles 2 are combined with a binder 3 and formed into a spherical shape or a shape close to a spherical shape.
  • One secondary particle 1 includes three or more primary particles 2.
  • the binder 3 include carboxymethyl cellulose and polyvinyl pyrrolidone.
  • FIG. 2 although the example which used the rectangular primary particle 2 for the nonspherical primary particle 2 was shown, it is not restricted to this, You may use the primary particle 2 of an ellipse or flake shape, Primary particles 2 having a shape may be used.
  • a plurality of primary particles 2 are combined so that the gap between the primary particles 2 is minimized.
  • a state in which a plurality of primary particles 2 are combined so that the gap is minimized is also referred to as a closest packed state.
  • the close-packed state can be said to be a state in which the ratio of the primary particles 2 occupying per unit volume of the secondary particles 1 is the largest.
  • the secondary particles 1 are likely to be spherical. Examples of the method of bonding the primary particles 2 include a rolling granulation method in which granulation is performed inside a rotating container, and a spray granulation method in which a material is sprayed into an air stream for granulation.
  • FIG. 3 is a diagram showing secondary particles according to a comparative example.
  • the secondary particles 51 according to the comparative example a plurality of non-spherical primary particles 52 are bonded by the binder 3, but the gap between the primary particles 52 is larger than that in the closest packed state.
  • the filling rate of the secondary particles 51 even if the filling rate of the secondary particles 51 itself is increased, the filling rate of the primary particles 52 may decrease due to the gap between the primary particles 52.
  • the gap is large, the arrangement of the primary particles 52 varies, and the secondary particles 51 are unlikely to be spherical.
  • the primary particles 2 are bonded to each other in the close-packed state, so that the filling rate of the primary particles 2 is improved in the powder metallurgy. Can do. Thereby, the quality of the molded product manufactured by powder metallurgy can be improved.
  • the secondary particles 1 are formed into a spherical shape or a shape close to a spherical shape, the fluidity of the secondary particles 1 can be improved as shown in FIG. Therefore, it is possible to improve the filling rate of the secondary particles 1 in powder metallurgy.
  • the secondary particles 1 are formed into a spherical shape or a shape close to a spherical shape, so that the flow of the secondary particles 1 that are metallurgical powders.
  • the improvement of the property is achieved. Therefore, the metallurgical powder can be manufactured using the non-spherical primary particles 2 whose manufacturing cost can be suppressed, compared to the case where the spherical primary particles 2 are used, and the manufacturing cost of the metallurgical powder can be suppressed.
  • the secondary particle 1 can be made spherical or nearly spherical to improve the fluidity, so that the degree of freedom in selecting the powder used for the primary particle 2 is increased. Rise. Thereby, it becomes possible to employ
  • the particle diameter of the secondary particles 1 which are metallurgical powders can be increased by combining the plurality of primary particles 2 into the secondary particles 1.
  • security at the time of performing powder metallurgy can be aimed at rather than the case where the primary particle 2 with a small particle diameter is used for metallurgical powder as it is.
  • security at the time of forming the secondary particle 1 can also be aimed at by providing the primary particle 2 with the antistatic agent.
  • the size of the secondary particles 1 can be changed by changing the number of primary particles 2 included in the secondary particles 1. Therefore, secondary particles 1 having various particle sizes can be easily produced.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the secondary particles used in the metallurgical powder according to the first modification of the first embodiment and the shape and fluidity of the primary particles contained in the secondary particles.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the first modification of the first embodiment.
  • the secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the first modification are formed by bonding primary particles 2 having a non-spherical shape and different shapes with a binder 3.
  • FIG. 5 shows an example in which the secondary particle 1 includes a rectangular first primary particle 2a and a flake-shaped second primary particle 2b.
  • the flake-shaped second primary particles 2 b enter the gaps between the first primary particles 2 a that are coupled in a close-packed state, so that the primary particles 2 occupying the entire secondary particles 1
  • the ratio can be improved.
  • the further improvement of the filling rate of the primary particle 2 can be aimed at in powder metallurgy.
  • the second primary particles 2b enter the irregularities formed by the first primary particles 2a on the surface of the secondary particles 1, and the surface is more than the secondary particles 1 formed by the primary particles 2 having a single shape. Smooth.
  • the mold for filling the metallurgical powder and the member for spreading the metallurgical powder are hardly scraped by the secondary particles 1. That is, it is possible to extend the life of a mold filled with metallurgical powder and a member for spreading metallurgical powder.
  • the combination of the shape of the first primary particle 2a and the shape of the second primary particle 2b may be an ellipse and a square as shown in FIG. 4, or an ellipse and a flake shape. Alternatively, it may be a combination of other shapes.
  • the shape of the primary particle 2 contained in the secondary particle 1 is not restricted to two types, The primary particle 2 of three or more types of shapes may be contained.
  • the material of the first primary particles 2a and the material of the second primary particles 2b may be different. If the material of the first primary particle 2a is different from the material of the second primary particle 2b, and the first primary particle 2a and the second primary particle 2b are melted in the molding process, the first primary particle 2a is formed of an alloy. A molded product can be obtained. That is, it is possible to easily obtain a molded product made of an alloy without using the primary particles 2 that have been alloyed in advance. For example, if iron is used for the first primary particles 2a and chromium is used for the second primary particles 2b, a molded article of an iron-chromium alloy can be obtained. In addition, it is good also considering the sintered compact which sintered the 1st primary particle 2a and the 2nd primary particle 2b as a molded article.
  • the alloy ratio can be easily adjusted by changing the mixing ratio of the first primary particles 2a and the second primary particles 2b of different materials. If the molded product is a sintered body, the ratio of a plurality of materials contained in the sintered body can be easily adjusted.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the second modification of the first embodiment.
  • the secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the second modification are formed by combining the first primary particles 2c and the second primary particles 2d with a binder 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing the particle size distribution of the first primary particles 2c and the second primary particles 2d in the second modification of the first embodiment.
  • the particle size peak in the particle size distribution of the first primary particles 2c is different from the particle size peak of the second primary particles 2d.
  • the particle size distribution is such that the particle size ( ⁇ m) is on the horizontal axis and the abundance ratio (percentage) of the whole powder is on the vertical axis.
  • Examples of the particle size distribution measuring method include a laser diffraction method, an image imaging method, and a gravity sedimentation method.
  • the peak of the particle size is the particle size having the highest appearance rate in the particle size distribution, and is also called the mode diameter of the powder whose particle size distribution was measured.
  • the particle size obtained from the particle size distribution has a value called D50.
  • the powder is divided into two particles, a particle larger than a certain particle size and a particle smaller than a certain particle size.
  • a particle size is shown as the value of D50.
  • the example shown in FIG. 7 shows an example in which the particle size peak of the first primary particle 2c matches D50 at 10 ⁇ m, and the particle size peak of the second primary particle 2d matches D50 at 2 ⁇ m. However, they do not always match.
  • the particle size peak in the particle size distribution is also simply expressed as the particle size.
  • the particle size of the second primary particle 2d is smaller than the particle size of the first primary particle 2c.
  • the ratio of the primary particles 2 that are turned into the secondary particles 1 by the second primary particles 2 d having a small particle size entering the gap between the first primary particles 2 c that are coupled in the closest state. Can be improved. Thereby, the further improvement of the filling rate of the primary particle 2 can be aimed at in powder metallurgy.
  • the second primary particle 2d enters the irregularities formed by the first primary particle 2c on the surface of the secondary particle 1, and the surface is smoother than the secondary particle 1 formed only by the first primary particle 2c. become.
  • the mold for filling the metallurgical powder and the member for spreading the metallurgical powder are hardly scraped by the secondary particles 1. That is, it is possible to extend the life of a mold filled with metallurgical powder and a member for spreading metallurgical powder.
  • the material of the first primary particles 2c and the material of the second primary particles 2d may be different. If the material of the first primary particle 2c is different from the material of the second primary particle 2d and the first primary particle 2c and the second primary particle 2d are melted in the molding process, the first primary particle 2c is formed of an alloy. A molded product can be obtained. That is, it is possible to easily obtain a molded product made of an alloy without using the primary particles 2 that have been alloyed in advance. For example, if iron is used for the first primary particles 2c and chromium is used for the second primary particles 2d, an iron-chromium alloy molded product can be obtained. A sintered body obtained by sintering the first primary particles 2c and the second primary particles 2d may be used as a molded product.
  • the alloy ratio can be easily adjusted by changing the mixing ratio of the first primary particles 2c and the second primary particles 2d of different materials. If the molded product is a sintered body, the ratio of a plurality of materials contained in the sintered body can be easily adjusted.
  • the example in which the particle size of the primary particle 2 included in the secondary particle 1 is two types is shown, but the particle size of the primary particle 2 included in the secondary particle 1 is three or more types. There may be.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the third modification of the first embodiment are filled.
  • the secondary particles 1 used in the metallurgical powder according to the third modification include first secondary particles 1a and second secondary particles 1b having different particle sizes.
  • FIG. 9 is a diagram showing the particle size distribution of the first secondary particles 1a and the second secondary particles 1b in the third modification of the first embodiment.
  • the particle size peak in the particle size distribution of the first secondary particles 1a is different from the particle size peak of the second secondary particles 1b.
  • the particle diameter peak of the first secondary particle 1a coincides with D50 at 100 ⁇ m
  • the particle diameter peak of the second secondary particle 1b coincides with D50 at 20 ⁇ m. Is shown.
  • the first secondary particles 1a and the second secondary particles 1b have different particle sizes by changing the number of primary particles 2 included.
  • the particle size of the second secondary particle 1b is smaller than the particle size of the first secondary particle 1a.
  • the second secondary particles 1b having a small particle diameter enter the gap between the first secondary particles 1a to improve the filling rate of the secondary particles 1 in powder metallurgy. Can do. Thereby, in the powder metallurgy, the filling rate of the primary particles 2 can be improved, and the quality of the molded product can be improved.
  • the material of the primary particles 2 included in the first secondary particles 1a may be different from the material of the primary particles 2 included in the second secondary particles 1b. If the primary particles 2 made of different materials are melted during the molding process, a molded product formed of an alloy can be obtained. That is, it is possible to easily obtain a molded product made of an alloy without using the primary particles 2 that have been alloyed in advance. For example, if iron primary particles 2 and chromium primary particles 2 are used, a molded article of an iron-chromium alloy can be obtained. A sintered body obtained by sintering the primary particles 2 may be used as a molded product.
  • the alloy ratio can be easily adjusted by changing the mixing ratio of the primary particles 2 of different materials. If the molded product is a sintered body, the ratio of a plurality of materials contained in the sintered body can be easily adjusted.
  • the particle size of the secondary particle 1 is two types is shown, but the particle size of the secondary particle 1 may be three or more types.
  • the primary particles 2 are shown in a circular shape for simplification of the drawing. However, similarly to the primary particles 2 used for the secondary particles 1 described above, the third modification example also has an aspheric shape. Primary particles 2 are used. Further, in the secondary particles 1, it is desirable that the primary particles 2 are bonded in a close packed state.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining a procedure for manufacturing a molded product by a metal mold press molding method using the metallurgical powder according to the first embodiment.
  • a metallurgical powder is filled in a die (step S1).
  • the metallurgical powder filled in the mold is compressed and molded (step S2).
  • the metallurgical powder filled in the mold is sintered in a sintering furnace to obtain a molded product that is a sintered body (step S3).
  • a molded product is manufactured by taking out the molded product from the mold and performing post-processing as necessary (step S4).
  • FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a powder bed melting type powder additive manufacturing apparatus for manufacturing a molded product using the metallurgical powder according to the first embodiment.
  • the powder additive manufacturing apparatus 21 includes a stage 22, a table 23, a tank 24, a squeegee 25, and a laser irradiation unit 26.
  • the stage 22 has a mounting surface 22a on which the secondary particles 1 that are horizontally formed metallurgical powders are mounted.
  • the tank 24 contains therein secondary particles 1 that are metallurgical powder.
  • Metallurgical powder is supplied onto the mounting surface 22a from a supply port 24a formed in the tank 24.
  • the squeegee 25 is a plate-like or bar-like member that can move along the placement surface 22a.
  • the squeegee 25 By moving the squeegee 25 along the placement surface 22a, the metallurgical powder placed on the placement surface 22a is pushed by the squeegee 25 and moved.
  • the metallurgical powder As the squeegee 25 moves on the concave portion 22b, the metallurgical powder is spread in a stepped portion between the mounting surface 22a and the top surface 23a, that is, in a space surrounded by the concave portion 22b and the top surface 23a.
  • the laser irradiation unit 26 irradiates the laser light 28 toward the metallurgical powder spread on the stepped portion.
  • the metallurgical powder is sintered or melted and solidified.
  • a part of the metallurgical powder filled in the stepped portion can be selectively solidified by the laser light 28.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining a procedure for manufacturing a molded article by a powder additive manufacturing method using the powder additive manufacturing apparatus 21 of the metallurgical powder and powder bed melting method according to the first embodiment.
  • the table 23 is lowered to form a step between the placement surface 22a and the top surface 23a (step S11).
  • the metallurgical powder is supplied to the mounting surface 22a (step S12).
  • the squeegee 25 is moved to spread metallurgical powder on the stepped portion (step S13).
  • a portion of the spread metallurgical powder is irradiated with laser light 28, and the irradiation position is moved to solidify the metallurgical powder at a desired location (step S14).
  • step S15 when the metallurgical powder is not laminated on the top surface 23a with the number of layers necessary to form a molded product having a desired shape (No in step S15), the table 23 is lowered one step (step S15). S16) After forming a step between the top surface 23a of the metallurgical powder previously filled in the step and the mounting surface 22a, the process returns to step S12 to repeat the supply and solidification of the metallurgical powder.
  • step S15 When the metallurgical powder is laminated in the required number of layers in step S15 (step S15, Yes), a solidified portion of the metallurgical powder is taken out from the table 23 (step S17), and a molded product is manufactured.
  • the movement of the position irradiated with the laser beam 28 may be realized by scanning the laser beam 28 with a mirror (not shown), or may be realized by providing a moving mechanism for moving the laser irradiation unit 26.
  • a binder injection unit that injects a binder as a binder instead of the laser irradiation unit 26 may be provided to form the binder injection type powder additive manufacturing apparatus 21.
  • a molded product is manufactured by injecting a binder to a part of the metallurgical powder in step S14 and solidifying the metallurgical powder in the portion where the binder is injected.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a directional energy type powder additive manufacturing apparatus that manufactures a molded product using the metallurgical powder according to the first embodiment.
  • the powder additive manufacturing apparatus 31 includes a table 33, a laser irradiation unit 36, and a nozzle 37.
  • a laser beam 38 is irradiated on the table 33 from the laser irradiation unit 36.
  • the nozzle 37 injects metallurgical powder toward the location where the laser beam 38 is irradiated.
  • the metallurgical powder is melted or sintered and solidified.
  • the metallurgical powder is solidified at a desired location, and a molded product along the desired shape can be formed.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining a procedure for manufacturing a molded article by a powder additive manufacturing method using the powder additive manufacturing apparatus 31 of the metallurgical powder and the directional energy method according to the first embodiment.
  • the laser beam 38 is irradiated toward the table 33 (step S21).
  • the metallurgical powder is sprayed toward the portion irradiated with the laser beam 38 (step S22).
  • step S23 by moving the position where the laser beam 38 is irradiated and the position where the metallurgical powder is injected (step S23), the metallurgical powder is solidified at a desired position to produce a molded product. Can do.
  • the movement of the position irradiated with the laser beam 38 may be realized by scanning the laser beam 38 with a mirror (not shown) or may be realized by moving the laser irradiation unit 36. Further, the movement of the position at which the metallurgical powder is injected may be realized by changing the injection angle of the nozzle 37, or may be realized by providing a moving mechanism for moving the nozzle 37. Moreover, since the fluidity is improved with the metallurgical powder shown in the first embodiment, the occurrence of clogging of the powder in the nozzle 37 can be suppressed.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

本願発明は、粉末冶金において金型又はテーブル上での充填率の向上を図ることができる冶金用粉末を得ることを目的とする。 本願発明の冶金用粉末は、複数の一次粒子（２）をバインダ（３）で結合させた複数の二次粒子（１）を備える冶金用粉末であって、複数の一次粒子（２）は、互いに形状が異なる第１の一次粒子（２ａ）と第２の一次粒子（２ｂ）とを含み、第１の一次粒子（２ａ）同士の間隙に第２の一次粒子（２ｂ）が入り込んでいること、複数の一次粒子（２）は、粒度分布において粒径のピークが互いに異なる第１の一次粉末（２ｃ）と第２の一次粉末（２ｄ）を含むこと、又は複数の二次粒子（１）は、粒度分布において粒径のピークが互いに異なる第１の二次粒子（１ａ）と第２の二次粒子（１ｂ）を含むことのいずれかを有することを特徴とする。

Description

冶金用粉末およびその冶金用粉末を用いた成形品の製造方法
　本発明は、複数の一次粒子を結合剤であるバインダで結合させた複数の二次粒子を備える冶金用粉末およびその冶金用粉末を用いた成形品の製造方法に関する。
　成形品を製造する方法には、粉末を固めて成形品を製造する粉末冶金法がある。粉末冶金法には、粉末を金型に充填し、成形機で圧縮成形した後、焼結を行うことで成形品を製造する金型プレス成形法がある。
　また、粉末冶金法には、粉末積層造形法がある。粉末積層造形法の方式には、粉末床溶融方式および結合剤噴射方式が例示される。粉末床溶融方式は、テーブル上に敷き詰められた粉末に向けて、レーザまたは電子ビームの照射を繰り返して粉末を焼結または溶融させて成形品を製造する方式である。結合剤噴射方式は、テーブル上に敷き詰められた粉末に向けて結合剤の噴射を繰り返して粉末を結合させて成形品を製造する方式である。
　ここで、金型プレス成形法では、金型に充填された粉末の充填率が高いことが求められる。また、粉末床溶融方式および結合剤噴射方式に例示される粉末積層造形法でも、テーブル上に敷き詰められた粉末の充填率が高いことが求められる。粉末の充填率を向上するためには、粉末の流動性を高めることが重要となる。
　また、粉末積層造形法の方式には、指向性エネルギー方式も例示される。指向性エネルギー方式は、熱源であるレーザまたはアークを照射した箇所に粉末を噴射して、照射箇所で粉末を溶融凝固させて成形品を製造する方式である。指向性エネルギー方式に例示される粉末積層造形法でも、噴射される粉末が通過する流路での目詰まりを防ぐために、粉末の流動性が高いことが重要となる。
　特許文献１では、間隙を設けて一次粒子を三次元的に結合した二次粒子が、粉末冶金法に用いられる粉末に用いられている。特許文献１では、一次粒子を結合した二次粒子を用いることで、一次粒子よりも粒径を大きくして、粉末の流動性の向上が図られている。なお、粉末冶金法で用いられる粉末には、金属の粉末に加えて、非金属の粉末も挙げられる。粉末冶金法で用いられる非金属の粉末には、セラミックの粉末が挙げられる。
国際公開第２０１５／１９４６７８号
　しかしながら、特許文献１に開示された粉末では、流動性の向上によって二次粒子間の間隙が縮小されて二次粒子の充填率は向上されるものの、一次粒子の間に設けられた間隙によって金型に充填された粉末全体における一次粒子の充填率またはテーブル上に敷き詰められた粉末全体における一次粒子の充填率が低下してしまう場合がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、粉末冶金において金型またはテーブル上での充填率の向上を図ることのできる冶金用粉末を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の一次粒子をバインダで結合させた複数の二次粒子を備える冶金用粉末であって、複数の一次粒子は、互いに形状の異なる第１の一次粒子と第２の一次粒子とを含み、第１の一次粒子同士の間隙に第２の一次粒子が入り込んでいることを特徴とする。
　本発明にかかる冶金用粉末は、粉末冶金において金型またはテーブル上での冶金用粉末の充填率の向上を図ることができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子と、その二次粒子に含まれる一次粒子の形状と流動性の関係を示す図 実施の形態１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子を示す図 比較例にかかる二次粒子を示す図 実施の形態１の変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子と、その二次粒子に含まれる一次粒子の形状と流動性の関係を示す図 実施の形態１の変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子を示す図 実施の形態１の変形例２にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子を示す図 実施の形態１の変形例２における第１の一次粒子と第２の一次粒子の粒度分布を示す図 実施の形態１の変形例３にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子を充填した状態を示す図 実施の形態１の変形例３における第１の二次粒子と第２の二次粒子の粒度分布を示す図 実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて金型プレス成形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャート 実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて成形品を製造する粉末床溶融方式の粉末積層造形装置の概略構成を示す図 実施の形態１にかかる冶金用粉末および粉末床溶融方式の粉末積層造形装置を用いて粉末積層造形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャート 実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて成形品を製造する指向性エネルギー方式の粉末積層造形装置の概略構成を示す図 実施の形態１にかかる冶金用粉末および指向性エネルギー方式の粉末積層造形装置を用いて粉末積層造形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャート
　以下に、本発明の実施の形態にかかる冶金用粉末およびその冶金用粉末を用いた成形品の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　本実施の形態１では、複数の一次粒子をバインダで結合させた複数の二次粒子が、粉末冶金に用いられる冶金用粉末となる。まず、冶金用粉末に用いられる一次粒子について説明する。
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子と、その二次粒子に含まれる一次粒子の形状と流動性との関係を示す図である。一次粒子の材質には、金属、セラミックまたはサーメットが用いられる。
　一次粒子には、図１に示すように、球形、楕円形、角形、フレーク形状といった様々な形状のものがある。なお、ここでいう楕円形、角形は、一次粒子の断面形状を示したものであり、一次粒子自体は立体形状である。
　形状が球形である一次粒子は、その大きさに関わらず高い流動性を発揮する。したがって、一次粒子のまま冶金用粉末に用いても、金型への充填率の向上を図ることができる。ここで、球形の一次粒子は、プラズマアトマイズ法およびガスアトマイズ法によって製造することができる。しかしながら、プラズマアトマイズ法およびガスアトマイズ法による一次粒子の製造は、製造コストが高くなってしまう。
　一方、楕円形、角形およびフレーク形状の一次粒子、すなわち非球形の一次粒子は、プラズマアトマイズ法およびガスアトマイズ法に比べて製造コストを低く抑えることができる水アトマイズ法または粉砕によって製造することができる。しかしながら、非球形の一次粒子は、球形の一次粒子に比べて流動性が低くなる。そのため、一次粒子のまま冶金用粉末として用いた場合、金型への充填率が低くなり、成形品の品質の低下を招くおそれがある。
　なお、粉末の流動性の評価方法には安息角の大小が挙げられる。安息角は、粉体を落下させて積み上げた際に、崩れずに安定が保たれた状態で粉体の山の斜面と水平面とがなす角度のことである。安息角が小さいほど、流動性が高くなる。
　次に、一次粒子を結合させて得られる二次粒子について説明する。本実施の形態１では、非球形の一次粒子を結合させて二次粒子を得て、この二次粒子を冶金用粉末とする。図２は、実施の形態１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子を示す図である。図２に示すように、本実施の形態１にかかる冶金用粉末は、複数の一次粒子２をバインダ３で結合させて、球形または球形に近い形状に成形した二次粒子１である。なお、１個の二次粒子１には、３個以上の一次粒子２が含まれるものとする。バインダ３には、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンが挙げられる。また、図２では、非球形の一次粒子２に角形の一次粒子２を用いた例を示したが、これに限られず、楕円形またはフレーク形状の一次粒子２を用いてもよいし、他の形状の一次粒子２を用いてもよい。
　二次粒子１では、一次粒子２同士の間隙が最小となるように、複数の一次粒子２同士が結合されている。以下の説明において、間隙が最小となるように複数の一次粒子２同士が結合された状態を、最密充填状態ともいう。また、最密充填状態とは、二次粒子１の単位体積当たりに占める一次粒子２の割合が最も大きい状態とも換言できる。一次粒子２同士が最密充填状態で結合されることで、二次粒子１が球形になりやすくなる。一次粒子２同士を結合させる方法には、回転する容器の内部で造粒する転動造粒法、気流中に材料を噴霧して造粒する噴霧造粒法が挙げられる。
　図３は、比較例にかかる二次粒子を示す図である。比較例にかかる二次粒子５１では、非球形の複数の一次粒子５２がバインダ３で結合されているが、一次粒子５２間の間隙は最密充填状態よりも大きくなっている。比較例にかかる二次粒子５１では、二次粒子５１自体の充填率を高めても、一次粒子５２間の間隙によって、一次粒子５２の充填率が低下してしまう場合がある。また、間隙が大きいため、一次粒子５２の配列がばらついた状態となり、二次粒子５１が球形になりにくい。
　一方、本実施の形態１にかかる冶金用粉末である二次粒子１では、最密充填状態で一次粒子２同士が結合されているため、粉末冶金において一次粒子２の充填率の向上を図ることができる。これにより、粉末冶金によって製造される成形品の品質の向上を図ることができる。
　また、二次粒子１が球形または球形に近い形状に成形されているので、図１にも示すように、二次粒子１の流動性の向上を図ることができる。したがって、粉末冶金において二次粒子１の充填率の向上を図ることができる。
　また、二次粒子１に含まれる一次粒子２に非球形のものを用いても、二次粒子１が球形または球形に近い形状に成形されるので、冶金用粉末である二次粒子１の流動性の向上が図られる。したがって、球形の一次粒子２を用いるよりも、製造コストが抑えられる非球形の一次粒子２を用いて冶金用粉末を製造することができ、冶金用粉末の製造コストを抑えることができる。また、一次粒子２の形状および大きさに関わらず、二次粒子１を球形または球形に近い形状として流動性の向上を図ることができるので、一次粒子２に用いられる粉末の選択の自由度が高まる。これにより、形状および大きさの面から、よりコストの低い一次粒子２を採用することが可能となり、冶金用粉末の製造コストをより一層抑えることができる。
　また、複数の一次粒子２を結合して二次粒子１とすることで、冶金用粉末である二次粒子１の粒径を大きくすることができる。これにより、粒径の小さな一次粒子２をそのまま冶金用粉末に用いる場合よりも、粉末冶金を行う際の安全性の向上を図ることができる。なお、一次粒子２に帯電防止剤を付与しておくことで、二次粒子１を形成する際の安全性の向上も図ることができる。
　また、二次粒子１に含まれる一次粒子２の数を異ならせることで、二次粒子１の大きさが変更可能となる。したがって、様々な粒径の二次粒子１を容易に製造することが可能となる。
　次に、実施の形態１の変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子について説明する。図４は、実施の形態１の変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子と、その二次粒子に含まれる一次粒子の形状と流動性の関係を示す図である。図５は、実施の形態１の変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１を示す図である。本変形例１にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１は、非球形であって異なる形状の一次粒子２同士をバインダ３で結合させて形成される。
　図５では、二次粒子１が、角形の第１の一次粒子２ａと、フレーク形状の第２の一次粒子２ｂと含む例を示している。図５に示すように、最密状態で結合された第１の一次粒子２ａ同士の間隙に、フレーク形状の第２の一次粒子２ｂが入り込むことで、二次粒子１全体に占める一次粒子２の割合を向上させることができる。これにより、粉末冶金において一次粒子２の充填率のより一層の向上を図ることができる。
　また、二次粒子１の表面で第１の一次粒子２ａによって形成された凹凸に第２の一次粒子２ｂが入り込み、単一の形状の一次粒子２で形成された二次粒子１よりも表面が滑らかになる。これにより、粉末冶金において冶金用粉末が充填される金型および冶金用粉末を敷き詰めるための部材が、二次粒子１によって削られにくくなる。すなわち、冶金用粉末が充填される金型および冶金用粉末を敷き詰めるための部材の長寿命化を図ることができる。
　また、第１の一次粒子２ａの形状と、第２の一次粒子２ｂの形状の組み合わせは、図４に示すように、楕円形と角形であってもよいし、楕円形とフレーク形状であってもよいし、他の形状同士の組み合わせであってもよい。なお、二次粒子１に含まれる一次粒子２の形状は２種類に限られず、３種類以上の形状の一次粒子２が含まれていてもよい。
　また、第１の一次粒子２ａの材質と第２の一次粒子２ｂの材質とを異ならせてもよい。第１の一次粒子２ａの材質と第２の一次粒子２ｂの材質とを異ならせ、成形の過程で第１の一次粒子２ａと第２の一次粒子２ｂを溶融させれば、合金で形成された成形品を得ることができる。すなわち、予め合金とされた一次粒子２を用いずに、容易に合金で形成された成形品を得ることができる。例えば、第１の一次粒子２ａに鉄を用い、第２の一次粒子２ｂにクロムを用いれば、鉄－クロム合金の成形品を得ることができる。なお、第１の一次粒子２ａと第２の一次粒子２ｂとを焼結させた焼結体を成形品としてもよい。
　また、材質の異なる第１の一次粒子２ａと第２の一次粒子２ｂとの混合比を変えることで、合金比率も容易に調整することができる。成形品が焼結体であれば、焼結体に含まれる複数の材質の比率を容易に調整することができる。
　次に、実施の形態１の変形例２にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子について説明する。図６は、実施の形態１の変形例２にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１を示す図である。本変形例２にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１は、第１の一次粒子２ｃと第２の一次粒子２ｄとをバインダ３で結合させて形成される。
　図７は、実施の形態１の変形例２における第１の一次粒子２ｃと第２の一次粒子２ｄの粒度分布を示す図である。図７に示すように、第１の一次粒子２ｃの粒度分布における粒径のピークと第２の一次粒子２ｄの粒径のピークとが異なっている。粒度分布は、粒径（μｍ）を横軸にし、粉末全体に対する存在比率（パーセント）を縦軸にしたものである。粒度分布の測定方法には、レーザ回折法、画像イメージング法、重力沈降法が例示される。粒径のピークは、粒度分布において最も出現率の大きい粒子径であり、粒度分布が測定された粉末のモード径とも呼ばれる。また、粒度分布から求められる粒径には、Ｄ５０と呼ばれる値がある。具体的には、粉体をある粒径より大きい粒子とある粒径より小さい粒子との２つに分けて、ある粒径より大きい粒子とある粒径より小さい粒子とが等量となるときのある粒径がＤ５０の値として示される。図７に示す例では、第１の一次粒子２ｃの粒径のピークとＤ５０が１０μｍで一致し、第２の一次粒子２ｄの粒径のピークとＤ５０とが２μｍで一致している例を示しているが、これらは必ず一致するとは限らない。
　なお、以下の説明において、粒度分布における粒径のピークを、単に粒径とも表現する。
　図７に示すように、第１の一次粒子２ｃの粒径よりも第２の一次粒子２ｄの粒径のほうが小さくなっている。図６に示すように、最密状態で結合された第１の一次粒子２ｃ同士の間隙に、粒径の小さな第２の一次粒子２ｄが入り込むことで、二次粒子１にしめる一次粒子２の割合を向上させることができる。これにより、粉末冶金において一次粒子２の充填率のより一層の向上を図ることができる。
　また、二次粒子１の表面で第１の一次粒子２ｃによって形成された凹凸に第２の一次粒子２ｄが入り込み、第１の一次粒子２ｃのみで形成された二次粒子１よりも表面が滑らかになる。これにより、粉末冶金において冶金用粉末が充填される金型および冶金用粉末を敷き詰めるための部材が、二次粒子１によって削られにくくなる。すなわち、冶金用粉末が充填される金型および冶金用粉末を敷き詰めるための部材の長寿命化を図ることができる。
　また、第１の一次粒子２ｃの材質と第２の一次粒子２ｄの材質とを異ならせてもよい。第１の一次粒子２ｃの材質と第２の一次粒子２ｄの材質とを異ならせ、成形の過程で第１の一次粒子２ｃと第２の一次粒子２ｄを溶融させれば、合金で形成された成形品を得ることができる。すなわち、予め合金とされた一次粒子２を用いずに、容易に合金で形成された成形品を得ることができる。例えば、第１の一次粒子２ｃに鉄を用い、第２の一次粒子２ｄにクロムを用いれば、鉄－クロム合金の成形品を得ることができる。なお、第１の一次粒子２ｃと第２の一次粒子２ｄとを焼結させた焼結体を成形品としてもよい。
　また、材質の異なる第１の一次粒子２ｃと第２の一次粒子２ｄとの混合比を変えることで、合金比率も容易に調整することができる。成形品が焼結体であれば、焼結体に含まれる複数の材質の比率を容易に調整することができる。
　また、本変形例２では、二次粒子１に含まれる一次粒子２の粒径が２種類である例を示したが、二次粒子１に含まれる一次粒子２の粒径が３種類以上であってもよい。
　次に、実施の形態１の変形例３にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子について説明する。図８は、実施の形態１の変形例３にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１を充填した状態を示す図である。本変形例３にかかる冶金用粉末に用いられる二次粒子１は、互いに粒径の異なる第１の二次粒子１ａと第２の二次粒子１ｂとを含んでいる。
　図９は、実施の形態１の変形例３における第１の二次粒子１ａと第２の二次粒子１ｂの粒度分布を示す図である。図９に示すように、第１の二次粒子１ａの粒度分布における粒径のピークと第２の二次粒子１ｂの粒径のピークとが異なっている。図９に示す例では、第１の二次粒子１ａの粒径のピークとＤ５０が１００μｍで一致し、第２の二次粒子１ｂの粒径のピークとＤ５０とが２０μｍで一致している例を示している。第１の二次粒子１ａと第２の二次粒子１ｂとでは、含まれる一次粒子２の個数を異ならせることで、互いの粒径を異ならせている。
　図９に示すように、第１の二次粒子１ａの粒径よりも第２の二次粒子１ｂの粒径のほうが小さくなっている。図９に示すように、第１の二次粒子１ａ同士の間隙に、粒径の小さな第２の二次粒子１ｂが入り込むことで、粉末冶金において二次粒子１の充填率の向上を図ることができる。これにより、粉末冶金において一次粒子２の充填率が向上し、成形品の品質向上を図ることができる。
　また、第１の二次粒子１ａに含まれる一次粒子２の材質と第２の二次粒子１ｂに含まれる一次粒子２の材質とを異ならせてもよい。材質を異ならせた一次粒子２を成形の過程で溶融させれば、合金で形成された成形品を得ることができる。すなわち、予め合金とされた一次粒子２を用いずに、容易に合金で形成された成形品を得ることができる。例えば、鉄の一次粒子２とクロムの一次粒子２とを用いれば、鉄－クロム合金の成形品を得ることができる。なお、一次粒子２同士を焼結させた焼結体を成形品としてもよい。
　また、材質の異なる一次粒子２同士の混合比を変えることで、合金比率も容易に調整することができる。成形品が焼結体であれば、焼結体に含まれる複数の材質の比率を容易に調整することができる。
　また、本変形例３では、二次粒子１の粒径が２種類である例を示したが、二次粒子１の粒径が３種類以上であってもよい。また、図８では、図面の簡単化のために、一次粒子２を円形形状で示しているが、上述した二次粒子１に用いられる一次粒子２と同様に、本変形例３でも非球形の一次粒子２を用いる。また、二次粒子１において、一次粒子２は最密充填状態で結合されていることが望ましい。
　次に、上述した冶金用粉末を用いた粉末冶金によって成形品を製造する工程について説明する。図１０は、実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて金型プレス成形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャートである。
　金型プレス成形法では、まず、金型に冶金用粉末を充填させる（ステップＳ１）。次に、金型に充填された冶金用粉末を圧縮して成形する（ステップＳ２）。次に、金型に充填された冶金用粉末を、焼結炉にて焼結させて焼結体である成形品とする（ステップＳ３）。金型から成形品を取り出して、必要に応じて後加工を加えることで、成形品が製造される（ステップＳ４）。
　次に、冶金用粉末を用いて粉末床溶融方式の粉末積層造形法で成形品を製造する手順を説明する。図１１は、実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて成形品を製造する粉末床溶融方式の粉末積層造形装置の概略構成を示す図である。
　粉末積層造形装置２１は、ステージ２２、テーブル２３、タンク２４、スキージ２５、およびレーザ照射部２６を備える。ステージ２２には、水平に形成された冶金用粉末である二次粒子１が載置される載置面２２ａを有する。ステージ２２の載置面２２ａには、テーブル２３が上下移動可能に収容される凹部２２ｂが形成されている。
　テーブル２３が凹部２２ｂ内を上下に移動することで、テーブル２３の天面２３ａとステージ２２の載置面２２ａとの段差の高さが変更される。タンク２４には、内部に冶金用粉末である二次粒子１が収容されている。タンク２４に形成された供給口２４ａから載置面２２ａ上に冶金用粉末が供給される。
　スキージ２５は、載置面２２ａに沿って移動可能な板状または棒状の部材である。載置面２２ａに沿ってスキージ２５が移動することで、載置面２２ａ上に載置された冶金用粉末がスキージ２５に押されて移動する。スキージ２５が凹部２２ｂ上を移動することで、載置面２２ａと天面２３ａとの段差部、すなわち凹部２２ｂと天面２３ａとに囲まれた空間の内部に冶金用粉末が敷き詰められる。
　レーザ照射部２６は、段差部に敷き詰められた冶金用粉末に向けてレーザ光２８を照射する。レーザ光２８が照射された部分では、冶金用粉末が焼結または溶融されて固化する。すなわち、段差部に充填された冶金用粉末の一部をレーザ光２８によって選択的に固化させることができる。
　図１２は、実施の形態１にかかる冶金用粉末および粉末床溶融方式の粉末積層造形装置２１を用いて粉末積層造形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャートである。まず、テーブル２３を下げて、載置面２２ａと天面２３ａとの間に段差を形成する（ステップＳ１１）。次に、冶金用粉末を載置面２２ａに供給する（ステップＳ１２）。次に、スキージ２５を移動させて、段差部に冶金用粉末を敷き詰める（ステップＳ１３）。次に、敷き詰められた冶金用粉末の一部にレーザ光２８を照射し、照射位置を移動させることで所望の箇所で冶金用粉末を固化させる（ステップＳ１４）。
　ここで、天面２３ａ上に目的の形状の成形品を形成するために必要な層数で冶金用粉末が積層されていない場合には（ステップＳ１５，Ｎｏ）、テーブル２３を一段下げて（ステップＳ１６）、先に段差に充填された冶金用粉末の天面２３ａと載置面２２ａとの間に段差を形成させてから、ステップＳ１２に戻り、冶金用粉末の供給と固化を繰り返す。
　ステップＳ１５において必要な層数で冶金用粉末が積層されている場合には（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、テーブル２３上から冶金用粉末の固化部分を取り出す（ステップＳ１７）ことで、成形品が製造される。なお、レーザ光２８が照射される位置の移動は、図示しないミラーでレーザ光２８を走査して実現してもよいし、レーザ照射部２６を移動させる移動機構を設けて実現してもよい。
　なお、図１１に示す粉末積層造形装置２１において、レーザ照射部２６に代えて結合剤であるバインダを噴射する結合剤噴射部を設けて、結合剤噴射方式の粉末積層造形装置２１としてもよい。この場合、ステップＳ１４において冶金用粉末の一部に結合剤を噴射して、結合剤が噴射された部分の冶金用粉末を固化させることで、成形品が製造される。
　次に、冶金用粉末を用いて粉末積層造形法によって成形品を製造する他の手順を説明する。図１３は、実施の形態１にかかる冶金用粉末を用いて成形品を製造する指向性エネルギー方式の粉末積層造形装置の概略構成を示す図である。
　粉末積層造形装置３１は、テーブル３３、レーザ照射部３６、およびノズル３７を備える。テーブル３３上には、レーザ照射部３６からレーザ光３８が照射される。ノズル３７は、レーザ光３８が照射されている箇所に向けて、冶金用粉末を噴射する。
　レーザ光３８が照射されている箇所では、冶金用粉末が溶融または焼結されて固化される。レーザ光３８が照射される位置および冶金用粉末が噴射される位置を移動させることで、所望の箇所で冶金用粉末を固化させて、目的の形状に沿った成形品を成形することができる。
　図１４は、実施の形態１にかかる冶金用粉末および指向性エネルギー方式の粉末積層造形装置３１を用いて粉末積層造形法によって成形品を製造する手順を説明するフローチャートである。まず、テーブル３３に向けてレーザ光３８を照射する（ステップＳ２１）。次に、レーザ光３８が照射されている箇所に向けて冶金用粉末を噴射する（ステップＳ２２）。次に、レーザ光３８が照射される位置および冶金用粉末が噴射される位置を連動して移動させることで（ステップＳ２３）、所望の位置で冶金用粉末を固化させて成形品を製造することができる。なお、レーザ光３８が照射される位置の移動は、図示しないミラーによってレーザ光３８を走査して実現してもよいし、レーザ照射部３６を移動させて実現してもよい。また、冶金用粉末が噴射される位置の移動は、ノズル３７の噴射角度を異ならせて実現してもよいし、ノズル３７を移動させる移動機構を設けて実現してもよい。また、本実施の形態１で示した冶金用粉末であれば流動性の向上が図られているので、ノズル３７内で粉末の詰まりが発生することを抑えることができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　二次粒子、１ａ　第１の二次粒子、１ｂ　第２の二次粒子、２　一次粒子、２ａ，２ｃ　第１の一次粒子、２ｂ，２ｄ　第２の一次粒子、３　バインダ、２１，３１　粉末積層造形装置、２２　ステージ、２２ａ　載置面、２２ｂ　凹部、２３，３３　テーブル、２３ａ　天面、２４　タンク、２４ａ　供給口、２５　スキージ、２６，３６　レーザ照射部、３７　ノズル、２８，３８　レーザ光、５１　二次粒子、５２　一次粒子。

Claims (9)

  1. 　複数の一次粒子をバインダで結合させた複数の二次粒子を備える冶金用粉末であって、
    　前記複数の一次粒子は、互いに形状の異なる第１の一次粒子と第２の一次粒子とを含み、
    　複数の前記第１の一次粒子同士の間隙に前記第２の一次粒子が入り込んでいることを特徴とする冶金用粉末。
  2. 　複数の一次粒子をバインダで結合させた複数の二次粒子を備える冶金用粉末であって、
    　前記複数の一次粒子は、粒度分布において粒径のピークが互いに異なる第１の一次粒子と第２の一次粒子とを含むことを特徴とする冶金用粉末。
  3. 　前記第１の一次粒子と前記第２の一次粒子とが異なる材質であることを特徴とする請求項１または２に記載の冶金用粉末。
  4. 　複数の一次粒子をバインダで結合させた複数の二次粒子を備える冶金用粉末であって、　前記複数の二次粒子は、粒度分布において粒径のピークが互いに異なる第１の二次粒子と第２の二次粒子とを含むことを特徴とする冶金用粉末。
  5. 　前記第１の二次粒子に含まれる前記複数の一次粒子と、前記第２の二次粒子に含まれる前記複数の一次粒子とが異なる材質であることを特徴とする請求項４に記載の冶金用粉末。
  6. 　前記複数の一次粒子は、金属、セラミックおよびサーメットの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の冶金用粉末。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の冶金用粉末を用いた成形品の製造方法であって、
    　前記冶金用粉末を金型に充填するステップと、
    　前記金型に充填された前記冶金用粉末を圧縮するステップと、
    　前記金型に充填された前記冶金用粉末を焼結させて成形品とするステップと、
    　前記成形品を金型から取り出すステップと、を備えることを特徴とする成形品の製造方法。
  8. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の冶金用粉末を用いた成形品の製造方法であって、
    　テーブル上に前記冶金用粉末を敷き詰めるステップと、
    　前記テーブル上の冶金用粉末の一部にレーザ光を照射または結合剤を噴射するステップと、
    　前記レーザ光が照射または前記結合剤が噴射された前記冶金用粉末上にさらに冶金用粉末を敷き詰める工程と、
    　さらに敷き詰められた前記冶金用粉末の一部にレーザ光を照射または結合剤を噴射するステップと、を備えることを特徴とする成形品の製造方法。
  9. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の冶金用粉末を用いた成形品の製造方法であって、
    　テーブル上にレーザ光を照射するステップと、
    　前記レーザ光が照射されている箇所に向けて前記冶金用粉末を噴射するステップと、
    　前記レーザ光が照射される位置および前記冶金用粉末が噴射される位置を連動して移動させるステップと、を備えることを特徴とする成形品の製造方法。
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