WO2022259548A1 - 潤滑剤の組み合わせ、粉末混合物、粉末混合物用原料の組み合わせ及び焼結体の製造方法 - Google Patents

潤滑剤の組み合わせ、粉末混合物、粉末混合物用原料の組み合わせ及び焼結体の製造方法 Download PDF

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lubricant
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lubricants
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航介 浦島
洋 大守
大樹 福永
征宏 有福
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/22—Carboxylic acids or their salts
    • C10M105/24—Carboxylic acids or their salts having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom, cycloaliphatic carbon atom or hydrogen

Definitions

  • the present disclosure relates to a combination of lubricants, a powder mixture, a combination of raw materials for the powder mixture, and a method for producing a sintered body.
  • Lubricants are usually used for lubrication, for example, to reduce friction between solids in contact with each other.
  • Lubricants include liquid lubricating oil, semi-solid grease, solid lubricants, and the like.
  • powdery solid lubricants are used.
  • a powder mixture is usually used in which a powdery lubricant is mixed with the raw material powder in order to reduce the friction between the mold wall surface and the green compact.
  • the powder mixture is obtained by mixing iron-based powder, which is the main raw material powder, with auxiliary raw material powder such as copper powder, graphite powder, machinability improving powder, and lubricant powder.
  • Lubricant powders include, for example, metal soap-based lubricants such as stearic acid and metal salts thereof, organic lubricants (wax-based lubricants), and fatty acid amide-based lubricants (e.g., Patent Documents 1 and 2 reference).
  • the lubricant should be selected after taking into consideration the miscibility with the metal powder, the powder characteristics when the powder is mixed, the ease with which the green compact can be extracted after compression molding, and the dissipation of the lubricant when sintering the green compact. selected.
  • zinc stearate is widely used as a lubricant because of its relatively excellent lubricating properties and cost.
  • Such lubricants are generally mixed in advance with the powder mixture before use.
  • metal soap-based lubricants typified by zinc stearate
  • metal soap-based lubricants have the problem of contaminating the surface of products, exhaust ducts, etc. when sintering green compacts. is desired to be replaced.
  • organic lubricants in addition to the lubricants described in Patent Documents 1 and 2, amide compounds having long-chain alkyl groups have been proposed (see Patent Document 3, for example).
  • the molded body should be easy to extract from the mold, that is, the molded body should be easily ejected.
  • a sintered body obtained by sintering a molded body is also likely to have a poor appearance due to irregularities formed on its surface.
  • the present disclosure is a combination of lubricants that can improve the ejectability of the molded body and can produce a sintered body with suppressed appearance defects, a powder mixture containing the combination of lubricants, and a raw material for the powder mixture. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sintered body using a combination and a combination of powder mixtures or raw materials for powder mixtures.
  • Lubricant A having a melting point of 60° C. to 85° C.
  • a metal soap-based lubricant B A combination of lubricants in which the ratio of particles having a particle size of 63 ⁇ m or less is 88% by mass or more with respect to the total amount of the combination of lubricants when sieved using a JIS standard sieve.
  • Lubricant A includes oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, N-oleyl oleic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N-oleyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide, N -
  • the lubricant combination according to ⁇ 1> containing at least one selected from the group consisting of oleyl palmitamide, N-oleyl-hydroxystearic acid amide, stearic acid, and N-oleyl palmitamide.
  • the metal soap-based lubricant B contains a metal salt of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms and at least one metal selected from the group consisting of lithium, magnesium, calcium, barium, zinc and strontium.
  • ⁇ 5> The combination of lubricants according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, further comprising lubricant C which is a fatty acid bisamide.
  • lubricant C which is a fatty acid bisamide.
  • ⁇ 6> The combination of lubricants according to ⁇ 5>, wherein the melting point of the lubricant C is 140°C or higher and lower than 150°C.
  • Lubricant C is methylenebisstearic acid amide, methylenebislauric acid amide, methylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebiscaprylic acid amide, ethylenebiscapric acid amide, ethylenebislauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebisisostearic acid amide, ethylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebisbehenic acid amide, hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebishydroxystearic acid amide, butylenebishydroxystearic acid amide, N,N'-distearyladipamide, N,N'-distearylsebacamide, methylenebisoleamide, ethylenebisoleamide, ethylenebiserucamide, hexamethylenebisoleamide, N,N containing at least one selected from the group consisting of '-dioleyladipamide, N,
  • ⁇ 8> A powder mixture containing a raw material powder and a combination of the lubricant according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>.
  • ⁇ 9> A combination of raw materials for a powder mixture, containing the raw material powder and the combination of the lubricant according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>.
  • ⁇ 10> A method for producing a sintered body by sintering the powder mixture obtained from the powder mixture according to ⁇ 8> or the combination of raw materials for the powder mixture according to ⁇ 9>.
  • a combination of lubricants that can improve the ejectability of the molded body and can produce a sintered body with suppressed appearance defects, a powder mixture containing the combination of lubricants, and a powder mixture It is possible to provide a combination of raw materials and a method of producing a sintered body using a powder mixture or a combination of raw materials for a powder mixture.
  • the present disclosure is not limited to the following embodiments.
  • the constituent elements including element steps and the like
  • a numerical range indicated using "to” indicates a range including the numerical values before and after "to" as the minimum and maximum values, respectively.
  • the upper limit value or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or lower limit value of another numerical range described step by step. .
  • each component may contain multiple types of applicable substances.
  • the content rate or content of each component means the total content rate or content of the multiple types of substances unless otherwise specified.
  • Particles corresponding to each component in the present disclosure may include a plurality of types.
  • the particle size of each component means a value for a mixture of the multiple types of particles unless otherwise specified.
  • the lubricant combination of the present disclosure contains Lubricant A having a melting point of 60° C. to 85° C. and Metallic Soap Lubricant B, and has a particle size of 63 ⁇ m when sieved using a JIS standard sieve. 88% by weight or more of the total amount of the lubricant combination.
  • the combination of lubricants of the present disclosure contains lubricant A with a relatively low melting point, so that the molded body can be easily pulled out of the mold, that is, the molded body tends to be pulled out more easily. be. Furthermore, when sieved, the proportion of particles having a particle diameter of 63 ⁇ m or less is 88% by mass or more of the total amount of the lubricant. As a result, it is possible to manufacture a sintered body obtained by sintering a molded body, in which unevenness on the surface is reduced and appearance defects are suppressed.
  • Lubricant A tends to slightly reduce the fluidity of the powder mixture.
  • the fluidity of the powder mixture can be greatly improved. Therefore, the combination of lubricants of the present disclosure tends to improve the flowability of the powder mixture.
  • the lubricant A and the metal soap-based lubricant B together the amount of the metal soap-based lubricant B used can be reduced.
  • the combination of lubricants of the present disclosure is preferably used for powder metallurgy, for example.
  • the lubricant combinations of the present disclosure may be used in applications other than powder metallurgy applications.
  • the ratio of particles having a particle size of 63 ⁇ m or less when sieved using a JIS standard sieve is 88% by mass or more with respect to the total amount of the combination of lubricants.
  • the ratio of particles having a particle size of a specific particle size or less is obtained by sieving the lubricant with a JIS standard sieve having the specific particle size (e.g., 63 ⁇ m). It is defined as the percentage of particles that pass through the sieve.
  • the ratio of particles having a particle diameter of 63 ⁇ m or less when sieved using a JIS standard sieve is 90 mass with respect to the total amount of the combination of lubricants, from the viewpoint of suitably suppressing the appearance defect of the sintered body. % or more, 95% by mass or more, or 100% by mass.
  • the particle size that serves as a reference for sieving is not limited to 63 ⁇ m or less, and may be 50 ⁇ m or less or 43 ⁇ m or less.
  • the proportion of particles having a particle diameter of 50 ⁇ m or less may be 88% by mass or more, 90% by mass, or 95% by mass or more relative to the total amount of the lubricant. , 100% by mass.
  • the proportion of particles having a particle diameter of 43 ⁇ m or less may be 88% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more, relative to the total amount of the lubricant. It may be 100% by mass.
  • JIS standard sieve conforms to JIS-Z-8801-1:2006 and corresponds to ISO3310-1:2000.
  • ISO3310-1:2000 it is preferable to use a sieve having square meshes as in JIS-Z-8801-1:2006.
  • the ratio of particles that do not pass through the sieve is the sintered body From the viewpoint of suitably suppressing appearance defects, it is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less with respect to the total amount of the combination of lubricants.
  • the proportion of the aforementioned particles may be 0% by weight or 0.5% by weight or more relative to the total amount of the lubricant combination.
  • the ratio of particles having a particle size of 63 ⁇ m or less when sieved using a JIS standard sieve is 88% by mass or more of the total amount of the metallic soap-based lubricant B is sufficient.
  • the combination of lubricants of the present disclosure consists of lubricants such as lubricant A, metallic soap-based lubricant B, and lubricant C described later, the particle size is 63 ⁇ m or less when sieved using a JIS standard sieve.
  • the proportion of certain particles may be 88% by mass or more with respect to the total amount of lubricant A, metal soap-based lubricant B, lubricant C described later, and the like.
  • the combination of lubricants may be a mixture of lubricants comprising at least Lubricant A and Metal Soap Lubricant B, a lubricant comprising Lubricant A and Metal Soap Lubricant B. It may be a combination of those prepared without being mixed with a lubricant. For example, in the case of a combination of a lubricant containing lubricant A and a lubricant containing metal soap-based lubricant B, which are prepared without being mixed, when producing a powder mixture, the lubricant containing lubricant A agent and a lubricant containing metal soap-based lubricant B may be mixed.
  • a lubricant C or the like which will be described later, may be added to the mixture.
  • the lubricant containing the lubricant C and the like may be prepared without being mixed with the lubricant containing the lubricant A and the lubricant containing the metal soap-based lubricant B.
  • the lubricant combination of the present disclosure includes Lubricant A having a melting point of 60°C to 85°C.
  • the combination of lubricants may contain one lubricant A, or may contain two or more lubricants A.
  • melting point is a value measured by differential scanning calorimetry (DSC).
  • Lubricant A is oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, N-oleyl oleic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N-oleyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide, N-oleyl palmitic acid It preferably contains at least one selected from the group consisting of amide, N-oleyl-hydroxystearic acid amide, stearic acid, and N-oleyl palmitamide, oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, stearin More preferably, it contains at least one selected from the group consisting of acids and N-oleyl palmitoamide. Among them, it is more preferable to contain at least one of erucamide and oleamide from the viewpoint of extractability of the molded article.
  • the content of lubricant A may be 10% by mass to 90% by mass, 20% by mass to 70% by mass, or 30% by mass to 50% by mass with respect to the total amount of the combination of lubricants. %.
  • the lubricant combination of the present disclosure includes Metal Soap Lubricant B.
  • the combination of lubricants may contain one type of metal soap-based lubricant B, or may contain two or more types of metal soap-based lubricants B.
  • Examples of the metal soap-based lubricant B include metal salts of fatty acids having 12 to 22 carbon atoms and at least one metal selected from the group consisting of lithium, magnesium, calcium, barium, zinc and strontium. .
  • the fatty acid having 12 to 22 carbon atoms may be a saturated fatty acid having 12 to 22 carbon atoms or an unsaturated fatty acid having 12 to 22 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the fatty acid may be 16-20, or 16-18.
  • Fatty acids having 12 to 22 carbon atoms include saturated fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid and behenic acid, and unsaturated fatty acids such as linoleic acid, linolenic acid, oleic acid and erucic acid. mentioned.
  • metal soap-based lubricant B examples include lithium stearate, calcium stearate, barium stearate, and zinc stearate.
  • the content of the metal soap-based lubricant B may be 1% by mass to 90% by mass, 10% by mass to 90% by mass, or 30% by mass with respect to the total amount of the combination of lubricants. It may be up to 80 mass %, or it may be 50 mass % to 70 mass %.
  • the mass ratio of Lubricant A to Metal Soap Lubricant B, Lubricant A: Metal Soap Lubricant B, is 1:9 to 9 from the viewpoint of the balance between the fluidity of the powder mixture and the ease with which the compact can be extracted. It is preferably 9:0.1, more preferably 1:9 to 9:1, further preferably 2:8 to 8:2, and 3:7 to 7:3. is particularly preferred.
  • the lubricant combination of the present disclosure may include Lubricant C, which is a fatty acid bisamide.
  • the combination of lubricants may contain one kind of lubricant C, or may contain two or more kinds of lubricants C.
  • the melting point of the lubricant C may be 140°C or higher and lower than 150°C, or may be 140°C or higher and 148°C or lower.
  • Lubricant C includes, for example, methylenebisstearic acid amide, methylenebislauric acid amide, methylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebiscaprylic acid amide, ethylenebiscapric acid amide, ethylenebislauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide , ethylenebisisostearic acid amide, ethylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebisbehenic acid amide, hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebishydroxystearic acid amide, butylenebishydroxystearic acid amide, N ,N'-distearyladipamide, N,N'-distearylsebacamide, methylenebisoleamide, ethylenebisoleamide, ethylenebiserucamide, hexamethylenebisoleamide, N,N' -dioleyladipate, N,N'-dioleyls
  • Lubricant A is at least one selected from the group consisting of erucamide and oleic acid amide
  • metal soap-based lubricant B is zinc stearate, from the viewpoint of the balance of extractability from the body.
  • Agent C is preferably ethylene bis stearamide.
  • the content of lubricant C may be 1% by mass to 90% by mass, may be 10% by mass to 90% by mass, or may be 30% by mass to 80% by mass with respect to the total amount of the combination of lubricants. %, or 50% by mass to 70% by mass.
  • Lubricant A Lubricant C, which is the mass ratio of Lubricant A and Lubricant C, is 1: 9 to 9.9: 0.1 from the viewpoint of the balance between the fluidity of the powder mixture and the ejection property of the compact. is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2, and particularly preferably 3:7 to 7:3.
  • the mass ratio of lubricant A to the sum of metal soap-based lubricant B and lubricant C which is the mass ratio of lubricant A:total of metal soap-based lubricant B and lubricant C, is the fluidity and compaction of the powder mixture. , and from the viewpoint of the balance of ejectability of the molded article, the ratio is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2, and 3:7 to 7:3. is more preferred.
  • Metal soap-based lubricant B Lubricant C, which is the mass ratio of metal soap-based lubricant B and lubricant C, is 1 :9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2, even more preferably 3:7 to 7:3.
  • the total content of lubricant A, metal soap-based lubricant B, and optionally lubricant C with respect to the total amount of the combination of lubricants is preferably 50% by mass to 100% by mass.
  • the total content of lubricant A, metal soap-based lubricant B, and optional lubricant C may be 60% by mass to 95% by mass, or 80% by mass to 90% by mass. There may be.
  • the combination of lubricants of the present disclosure may contain lubricants other than Lubricant A, Metal Soap Lubricant B and Lubricant C.
  • lubricants other than lubricant A include fatty acid amides having a melting point of over 85°C. When other lubricants are used, one of them may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • Fatty acid amides with a melting point exceeding 85°C include lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, hydroxystearic acid amide, N-lauryllauric acid amide, N-palmitylpalmitic acid amide, N-stearyl stearic acid amide, N-stearyl-hydroxystearic acid amide and the like.
  • the content of other lubricants relative to the total amount of the combination of lubricants may be more than 0% by mass and 50% by mass or less, may be 5% by mass to 40% by mass, 10% by mass to 20% by mass. may be
  • the powder mixture of the present disclosure includes raw powders and the lubricant combination of the present disclosure described above. By using this powder mixture, it is possible to improve the ejectability of the molded body, and to manufacture a sintered body with suppressed appearance defects.
  • the powder mixtures of the present disclosure are preferably used, for example, for powder metallurgy.
  • raw material powders include main raw material powders containing iron as a main component, auxiliary raw material powders that improve the properties of the sintered body, and the like.
  • containing iron as a main component means that the content of iron in the raw material powder is 50% by mass or more of the entire raw material powder.
  • main raw material powders include iron-based powders such as pure iron powders and iron-based alloy powders that may contain inevitable impurities (oxygen, silicon, carbon, manganese, etc.).
  • iron-based powders such as pure iron powders and iron-based alloy powders that may contain inevitable impurities (oxygen, silicon, carbon, manganese, etc.).
  • One of the main raw material powders may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the average particle size of the main raw material powder is preferably 30 ⁇ m to 150 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the average particle size is the particle size (D50) when the accumulation from the small size side is 50% in the volume-based particle size distribution measured by laser diffraction.
  • the iron-based powder can be produced, for example, by atomizing molten iron or molten iron alloy into fine particles, reducing the fine particles, and then pulverizing the fine particles.
  • the auxiliary raw material powder is not particularly limited as long as it is a raw material powder that can improve the properties of the sintered body. Examples include powders that enhance machinability.
  • auxiliary raw material powders examples include metal powders and inorganic powders other than the main raw material powders.
  • the auxiliary raw material powders may be used singly or in combination of two or more.
  • Metal powders include powders of copper, nickel, chromium, molybdenum, tin, vanadium, manganese, and the like.
  • inorganic powder examples include sulfides such as manganese sulfide and manganese disulfide; nitrides such as boron nitride; oxides such as boric acid, magnesium oxide, potassium oxide and silicon oxide; graphite such as natural graphite and artificial graphite; Powders such as sulfur can be mentioned.
  • sulfides such as manganese sulfide and manganese disulfide
  • nitrides such as boron nitride
  • oxides such as boric acid, magnesium oxide, potassium oxide and silicon oxide
  • graphite such as natural graphite and artificial graphite
  • Powders such as sulfur can be mentioned.
  • the average particle size of the secondary raw material powder is preferably 2 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the content of the main raw material powder in 100 parts by mass of the raw material powder is preferably 90 to 99 parts by mass, more preferably 95 to 98 parts by mass.
  • the content of the auxiliary raw material powder is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 2 to 5 parts by mass, out of 100 parts by mass of the raw material powder.
  • the content of the lubricant combination is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material powder. More preferably, it is 0.3 parts by mass to 1.0 parts by mass.
  • the powder mixtures of the present disclosure may contain ingredients other than the raw powders and lubricant combinations of the present disclosure.
  • Other components include binders. When the powder mixture contains a binder, it tends to be possible to suppress segregation, scattering, and the like of the raw material powder.
  • the binder is not particularly limited, and includes polyolefin, acrylic resin, polystyrene, styrene-butadiene rubber, ethylene glycol distearate, epoxy resin, rosin ester, and the like.
  • the content of the binder is preferably 0.01 parts by mass to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material powder, and 0.1 parts by mass to 1 part by mass. 0.0 parts by mass is more preferable.
  • the powder mixture of the present disclosure is obtained by mixing the raw material powder, the lubricant combination of the present disclosure, and other components as necessary.
  • the raw material powder and the combination of the lubricant of the present disclosure are mixed using a commonly used mixer such as a mixer with blades, a V-shaped mixer, and a double cone mixer (W cone). can be done.
  • the raw material combination for the powder mixture of the present disclosure includes the raw material powder and the lubricant combination of the present disclosure.
  • the raw material combination for the powder mixture of the present disclosure may be a mixture of the raw material powder and lubricant combination. Alternatively, it may be a combination of the raw material powder and the combination of the lubricant of the present disclosure, which are prepared without mixing, and when producing the compact, the combination of the raw material powder and the lubricant of the present disclosure and may be mixed and used.
  • Preferred conditions for the combination of raw materials for the powder mixture of the present disclosure are the same as those for the powder mixture of the present disclosure described above, and therefore description thereof is omitted.
  • the method for producing a sintered body of the present disclosure is a method of producing a sintered body by sintering a powder mixture obtained from the powder mixture of the present disclosure described above or a combination of raw materials for the powder mixture of the present disclosure described above.
  • the method for producing a sintered body of the present disclosure preferably includes filling a powder mixture in a mold, compression molding the powder mixture filled in the mold to form a compact, and sintering the molded body extracted from the
  • the powder mixture filled in the mold may be compression molded.
  • the molding temperature, molding pressure, and the like are not particularly limited, and may be appropriately adjusted depending on the composition of the powder mixture, the amount added, the shape inside the mold, and the like.
  • the sintered body is produced by sintering the powder mixture, preferably by sintering the molded body extracted from the mold.
  • Conditions for sintering the powder mixture or compact are not particularly limited, and ordinary sintering methods can be employed.
  • each example and each comparative example when sieved using a JIS standard sieve, the ratio of particles having a particle diameter of 63 ⁇ m or less with respect to the total amount of lubricant is the numerical value shown in Tables 1 to 3.
  • Tables 1 to 3 show the proportions of Lubricant A, Metal Soap Lubricant B and Lubricant C in each Example and each Comparative Example. After that, a mixture of the raw material powder and the lubricant was put into a V-shaped mixer and mixed for 30 minutes to obtain a powder mixture of each example and each comparative example.
  • Fluidity evaluation of the powder mixture obtained in each example and each comparative example was performed by the fluidity test method specified in JIS Z 2502 (2012). Evaluation criteria are as follows. -Evaluation criteria- A Powder mixture flowed within 30 seconds. B The powder mixture flowed within more than 30 seconds and within 35 seconds. C The powder mixture did not flow or the powder mixture flowed for more than 35 seconds. The results are shown in Tables 1-3. If the evaluation is A or B, the fluidity of the powder mixture is good.
  • Ejectability of the cylindrical molded body in each example and each comparative example was measured by measuring the ejection pressure when the cylindrical molded body used for evaluating the compaction property of the powder mixture was extracted from the mold, and was based on the following criteria. evaluated. -Evaluation criteria- A The extraction pressure was 8 MPa or less. B The extraction pressure was more than 8 MPa and 15 MPa or less. The C extraction pressure was above 15 MPa. The results are shown in Tables 1-3. If the evaluation is A or B, the ejection property of the cylindrical molded body is good.

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Abstract

融点が６０℃～８５℃である潤滑剤Ａと、金属石鹸系潤滑剤Ｂと、を含み、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の組み合わせの全量に対して８８質量％以上である潤滑剤の組み合わせ。

Description

潤滑剤の組み合わせ、粉末混合物、粉末混合物用原料の組み合わせ及び焼結体の製造方法
　本開示は、潤滑剤の組み合わせ、粉末混合物、粉末混合物用原料の組み合わせ及び焼結体の製造方法に関する。
　通常、潤滑剤は潤滑のために使用され、例えば、互いに接する固体同士の摩擦を軽減するために用いられる。潤滑剤としては、液体の潤滑油、半固形のグリース、固体の潤滑剤等が挙げられ、例えば、粉末冶金法では、粉末状である固体の潤滑剤（粉末状の潤滑剤）が用いられる。
　粉末冶金法のうち、特に金型成形法においては、金型壁面と圧粉体との摩擦を軽減するため、通常、粉末状の潤滑剤を原料粉末に混入させた粉末混合物を用いる。粉末混合物は、主原料粉末である鉄基粉末に、例えば、銅粉末、黒鉛粉末、切削性改善用粉末等の副原料粉末と潤滑剤の粉末とを混合したものである。
　粉末混合物が粉末状の潤滑剤を含むことにより、粉末混合物における流動性、圧密性等の粉末特性が改善され、圧縮成形した圧粉体を金型から抜き出し易くなる。潤滑剤の粉末としては、例えば、ステアリン酸及びその金属塩等の金属石鹸系潤滑剤、有機系潤滑剤（ワックス系潤滑剤）及び脂肪酸アミド系潤滑剤が挙げられる（例えば、特許文献１及び２参照）。
　潤滑剤は、金属粉末との混合性、粉末混合物としたときの粉末特性、圧縮成形後の圧粉体の抜き出し性、圧粉体を焼結する際の潤滑剤の散逸性等を勘案して選択される。中でも、比較的優れた潤滑特性及びコストの点から、ステアリン酸亜鉛が潤滑剤として広く用いられている。このような潤滑剤は、粉末混合物に予め混入させて用いるのが一般的である。なお、潤滑剤を金型壁面に塗布して用いる方法もあるが、特殊な装置が必要となるため、焼結体の製造コストが割高となる。
　しかしながら、ステアリン酸亜鉛に代表される金属石鹸系潤滑剤は、圧粉体を焼結する際に製品表面、排気ダクト等を汚染するという問題があり、有機系潤滑剤（ワックス系潤滑剤）への置き換えが望まれている。有機系潤滑剤としては、特許文献１及び２に記載された潤滑剤のほか、長鎖アルキル基を有するアミド系化合物が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平４－１３６１０４号公報 特開平１１－１９３４０４号公報 特表２００８－５１３６０２号公報
　潤滑剤が添加された粉末混合物を金型を用いて圧縮成形した際に、成形体を金型から抜き出しやすくなること、すなわち、成形体の抜き出し性に優れることが望ましい。成形体を焼結してなる焼結体についてもその表面に凹凸が形成されることで外観不良が発生しやすいため、外観不良が抑制可能であることが望ましい。
　本開示は、成形体の抜き出し性を向上させることができ、さらに外観不良が抑制された焼結体を製造可能な潤滑剤の組み合わせ、前記潤滑剤の組み合わせを含む粉末混合物及び粉末混合物用原料の組み合わせ、並びに粉末混合物又は粉末混合物用原料の組み合わせを用いた焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
　前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞　融点が６０℃～８５℃である潤滑剤Ａと、
　金属石鹸系潤滑剤Ｂと、を含み、
　ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の組み合わせの全量に対して８８質量％以上である潤滑剤の組み合わせ。
＜２＞　前記潤滑剤Ａは、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、Ｎ－オレイルオレイン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ－オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ－オレイル－ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸、及びＮ－オレイルパルミトアミドからなる群より選択される少なくとも１つを含む＜１＞に記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜３＞　前記金属石鹸系潤滑剤Ｂは、炭素数１２～２２である脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛及びストロンチウムからなる群より選択される少なくとも一つの金属との金属塩を含む＜１＞又は＜２＞に記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜４＞　目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩で篩い分けしたときに前記篩を通過しない粒子の割合は、潤滑剤の全量に対して、５質量％以下である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜５＞　脂肪酸ビスアミドである潤滑剤Ｃをさらに含む＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜６＞　前記潤滑剤Ｃの融点は、１４０℃以上１５０℃未満である＜５＞に記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜７＞　前記潤滑剤Ｃは、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルセバシン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルセバシン酸アミド、ｍ－キシリレンビスステアリン酸アミド及びＮ，Ｎ’－ジステアリルイソフタル酸アミドからなる群より選択される少なくとも１つを含む＜５＞に記載の潤滑剤の組み合わせ。
＜８＞　原料粉末と、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の潤滑剤の組み合わせと、を含む粉末混合物。
＜９＞　原料粉末と、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の潤滑剤の組み合わせと、を含む粉末混合物用原料の組み合わせ。
＜１０＞　＜８＞に記載の粉末混合物又は＜９＞に記載の粉末混合物用原料の組み合わせから得られる粉末混合物を焼結することによって焼結体を製造する焼結体の製造方法。
　本開示によれば、成形体の抜き出し性を向上させることができ、さらに外観不良が抑制された焼結体を製造可能な潤滑剤の組み合わせ、前記潤滑剤の組み合わせを含む粉末混合物及び粉末混合物用原料の組み合わせ、並びに粉末混合物又は粉末混合物用原料の組み合わせを用いた焼結体の製造方法を提供することができる。
　以下、本開示の潤滑剤の組み合わせ、粉末混合物、粉末混合物用原料の組み合わせ及び焼結体の製造方法について説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
　本開示において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
　本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、１つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
　本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
［潤滑剤の組み合わせ］
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、融点が６０℃～８５℃である潤滑剤Ａと、金属石鹸系潤滑剤Ｂと、を含み、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の組み合わせの全量に対して８８質量％以上である。
　本開示の潤滑剤の組み合わせを用いることによって、成形体の抜き出し性を向上させることができ、さらに外観不良が抑制された焼結体を製造可能である。より具体的には、本開示の潤滑剤の組み合わせは、比較的融点の低い潤滑剤Ａを含むことにより、成形体を金型から抜き出しやすくなる、すなわち、成形体の抜き出し性が向上する傾向にある。さらに、篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の全量に対して８８質量％以上である。これにより、成形体を焼結してなる焼結体にて、その表面の凹凸が低減されて外観不良が抑制された焼結体を製造可能である。
　潤滑剤Ａを使用することで粉末混合物の流動性がやや低下する傾向にある。潤滑剤Ａに金属石鹸系潤滑剤Ｂを組み合わせることで、粉末混合物の流動性を大きく高めることができる。従って、本開示の潤滑剤の組み合わせでは、粉末混合物の流動性が良好となる傾向にある。潤滑剤Ａ及び金属石鹸系潤滑剤Ｂを併用することで、金属石鹸系潤滑剤Ｂの使用量が削減できる。
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、例えば、粉末冶金用に用いられることが好ましい。本開示の潤滑剤の組み合わせは、粉末冶金用以外の用途に用いられてもよい。
　本開示の潤滑剤の組み合わせでは、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合は、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、８８質量％以上である。これにより、成形体を焼結してなる焼結体にて、その表面の凹凸が低減されて外観不良が抑制された焼結体を製造可能である。
　本開示において粒子径が特定の粒子径以下（例えば、６３μｍ以下）である粒子の割合は、目開きが前記特定の粒子径（例えば、６３μｍ）のＪＩＳ標準篩で潤滑剤を篩い分けしたときに篩を通過する粒子の割合とする。
　ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合は、焼結体の外観不良を好適に抑制する観点から、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。
　篩い分けの基準となる粒子径は６３μｍ以下に限定されず、５０μｍ以下であってもよく、４３μｍ以下であってもよい。例えば、粒子径が５０μｍ以下である粒子の割合は、潤滑剤の全量に対して、８８質量％以上であってもよく、９０質量％であってもよく、９５質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。粒子径が４３μｍ以下である粒子の割合は、潤滑剤の全量に対して、８８質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。
　ＪＩＳ標準篩はＪＩＳ－Ｚ－８８０１－１：２００６に準拠し、ＩＳＯ３３１０－１：２０００に対応する。なお、ＩＳＯ３３１０－１：２０００を用いる場合には、ＪＩＳ－Ｚ－８８０１－１：２００６と同様に篩い目の形状が正方形であるものを適用することが好ましい。
　本開示の潤滑剤の組み合わせにおいて、目開き１５０μｍ（好ましくは目開き１００μｍ、より好ましくは目開き８０μｍ）のＪＩＳ標準篩で篩い分けしたときに前記篩を通過しない粒子の割合は、焼結体の外観不良を好適に抑制する観点から、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、５質量％以下であることが好ましく、３質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。前述の粒子の割合は、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、０質量％であってもよく、０．５質量％以上であってもよい。
　本開示の潤滑剤の組み合わせが潤滑剤Ａ及び金属石鹸系潤滑剤Ｂからなる場合、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合は、潤滑剤Ａ及び金属石鹸系潤滑剤Ｂの全量に対して８８質量％以上であればよい。本開示の潤滑剤の組み合わせが潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び後述の潤滑剤Ｃ等の潤滑剤からなる場合、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合は、潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び後述の潤滑剤Ｃ等の全量に対して８８質量％以上であればよい。
　本開示では、潤滑剤の組み合わせは、少なくとも潤滑剤Ａ及び金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む潤滑剤の混合物であってもよく、潤滑剤Ａを含む潤滑剤と、金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む潤滑剤とを混合せずにそれぞれ準備したものの組み合わせであってもよい。例えば、潤滑剤Ａを含む潤滑剤と、金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む潤滑剤とを混合せずにそれぞれ準備したものの組み合わせである場合、粉末混合物を製造する際に、潤滑剤Ａを含む潤滑剤と金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む潤滑剤とを混合してもよい。必要に応じて、後述する潤滑剤Ｃ等を前記混合物に添加してもよい。潤滑剤Ｃ等を含む潤滑剤を潤滑剤Ａを含む潤滑剤及び金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む潤滑剤と混合せずに準備してもよい。
（潤滑剤Ａ）
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、融点が６０℃～８５℃である潤滑剤Ａを含む。潤滑剤の組み合わせは、１種の潤滑剤Ａを含んでいてもよく、２種以上の潤滑剤Ａを含んでいてもよい。
　本開示において、融点は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される値である。
　潤滑剤Ａは、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、Ｎ－オレイルオレイン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ－オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ－オレイル－ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸、及びＮ－オレイルパルミトアミドからなる群より選択される少なくとも１つを含むことが好ましく、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸、及びＮ－オレイルパルミトアミドからなる群より選択される少なくとも１つを含むことがより好ましい。中でも、成形体の抜き出し性の観点から、エルカ酸アミド及びオレイン酸アミドの少なくとも一方を含むことがより好ましい。
　潤滑剤Ａの含有率は、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、１０質量％～９０質量％であってもよく、２０質量％～７０質量％であってもよく、３０質量％～５０質量％であってもよい。
（金属石鹸系潤滑剤Ｂ）
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、金属石鹸系潤滑剤Ｂを含む。潤滑剤の組み合わせは、１種の金属石鹸系潤滑剤Ｂを含んでいてもよく、２種以上の金属石鹸系潤滑剤Ｂを含んでいてもよい。
　金属石鹸系潤滑剤Ｂとしては、例えば、炭素数１２～２２である脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛及びストロンチウムからなる群より選択される少なくとも一つの金属との金属塩が挙げられる。
　炭素数１２～２２である脂肪酸は、炭素数１２～２２の飽和脂肪酸であってもよく、炭素数１２～２２の不飽和脂肪酸であってもよい。脂肪酸における炭素数は、１６～２０であってもよく、１６～１８であってもよい。
　炭素数１２～２２である脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等の飽和脂肪酸、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸、エルカ酸等の不飽和脂肪酸が挙げられる。
　金属石鹸系潤滑剤Ｂの具体例としては、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
　金属石鹸系潤滑剤Ｂの含有率は、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、１質量％～９０質量％であってもよく、１０質量％～９０質量％であってもよく、３０質量％～８０質量％であってもよく、５０質量％～７０質量％であってもよい。
　潤滑剤Ａと金属石鹸系潤滑剤Ｂとの質量比である潤滑剤Ａ：金属石鹸系潤滑剤Ｂは、粉末混合物の流動性及び成形体の抜き出し性のバランスの観点から、１：９～９．９：０．１であることが好ましく、１：９～９：１であることがより好ましく、２：８～８：２であることがさらに好ましく、３：７～７：３であることが特に好ましい。
（潤滑剤Ｃ）
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、脂肪酸ビスアミドである潤滑剤Ｃを含んでいてもよい。潤滑剤の組み合わせは、１種の潤滑剤Ｃを含んでいてもよく、２種以上の潤滑剤Ｃを含んでいてもよい。
　潤滑剤Ｃの融点は、１４０℃以上１５０℃未満であってもよく、１４０℃以上１４８℃以下であってもよい。
　潤滑剤Ｃとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルセバシン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルセバシン酸アミド、ｍ－キシリレンビスステアリン酸アミド及びＮ，Ｎ’－ジステアリルイソフタル酸アミドが挙げられる。中でも、潤滑剤Ｃは、粉末混合物の流動性の観点から、エチレンビスステアリン酸アミドを含むことがより好ましい。
　潤滑剤の組み合わせが潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃを含む場合、潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃの好ましい組み合わせとしては、粉末混合物の流動性及び成形体の抜き出し性のバランスの観点から、潤滑剤Ａは、エルカ酸アミド及びオレイン酸アミドからなる群より選択される少なくとも１種であり、金属石鹸系潤滑剤Ｂは、ステアリン酸亜鉛であり、潤滑剤Ｃは、エチレンビスステアリン酸アミドであることが好ましい。
　潤滑剤Ｃの含有率は、潤滑剤の組み合わせの全量に対して、１質量％～９０質量％であってもよく、１０質量％～９０質量％であってもよく、３０質量％～８０質量％であってもよく、５０質量％～７０質量％であってもよい。
　潤滑剤Ａと潤滑剤Ｃとの質量比である潤滑剤Ａ：潤滑剤Ｃは、粉末混合物の流動性及び成形体の抜き出し性のバランスの観点から、１：９～９．９：０．１であることが好ましく、１：９～９：１であることがより好ましく、２：８～８：２であることがさらに好ましく、３：７～７：３であることが特に好ましい。
　潤滑剤Ａと、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃの合計と、の質量比である潤滑剤Ａ：金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃの合計は、粉末混合物の流動性及び圧密性、並びに成形体の抜き出し性のバランスの観点から、１：９～９：１であることが好ましく、２：８～８：２であることがより好ましく、３：７～７：３であることがさらに好ましい。
　金属石鹸系潤滑剤Ｂと潤滑剤Ｃとの質量比である金属石鹸系潤滑剤Ｂ：潤滑剤Ｃは、粉末混合物の流動性及び圧密性、並びに成形体の抜き出し性のバランスの観点から、１：９～９：１であることが好ましく、２：８～８：２であることがより好ましく、３：７～７：３であることがさらに好ましい。
　潤滑剤の組み合わせ全量に対する潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び必要に応じて含まれる潤滑剤Ｃの合計の含有率は、５０質量％～１００質量％であることが好ましい。また、潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び必要に応じて含まれる潤滑剤Ｃの合計の含有率は、６０質量％～９５質量％であってもよく、８０質量％～９０質量％であってもよい。
（その他の潤滑剤）
　本開示の潤滑剤の組み合わせは、潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃ以外のその他の潤滑剤を含んでいてもよい。潤滑剤Ａ以外の潤滑剤としては、融点が８５℃を超える脂肪酸アミド等が挙げられる。その他の潤滑剤を用いる場合、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　融点が８５℃を超える脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ－ラウリルラウリン酸アミド、Ｎ－パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ－ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリル－ヒドロキシステアリン酸アミド等が挙げられる。
　潤滑剤の組み合わせの全量に対するその他の潤滑剤の含有率は、０質量％超５０質量％以下であってもよく、５質量％～４０質量％であってもよく、１０質量％～２０質量％であってもよい。
〔粉末混合物〕
　本開示の粉末混合物は、原料粉末と、前述の本開示の潤滑剤の組み合わせと、を含む。この粉末混合物を用いることで成形体の抜き出し性を向上させることができ、さらに外観不良が抑制された焼結体を製造可能となる。
　本開示の粉末混合物は、例えば、粉末冶金用に用いられることが好ましい。
　原料粉末としては、鉄を主成分として含む主原料粉末、焼結体の特性を改善する副原料粉末等が挙げられる。
　なお、鉄を主成分として含むとは、原料粉末における鉄の含有率が原料粉末全体の５０質量％以上であることを意味する。
　主原料粉末としては、不可避不純物（酸素、ケイ素、炭素、マンガン等）を含みうる純鉄粉、鉄基合金粉末等の鉄基粉末が挙げられる。主原料粉末は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　主原料粉末の平均粒子径は、３０μｍ～１５０μｍであることが好ましく、５０μｍ～１００μｍであることがより好ましい。
　本開示において、平均粒子径は、レーザー回折法により測定される体積基準の粒度分布において小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）である。
　鉄基粉末は、例えば、アトマイズ法によって溶融鉄又は溶融鉄合金を微粒子とした後に前記微粒子を還元し、次いで粉砕する方法によって製造できる。
　副原料粉末としては、焼結体の特性を改善することができる原料粉末であれば特に限定されず、焼結体の硬さ、靭性等の機械的特性を向上させる粉末、焼結体の被削性を高める粉末等が挙げられる。
　副原料粉末としては、例えば、主原料粉末以外の金属粉末及び無機粉末が挙げられる。副原料粉末は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　金属粉末としては、銅、ニッケル、クロム、モリブデン、スズ、バナジウム、マンガン等の粉末が挙げられる。
　無機粉末としては、硫化マンガン、二硫化マンガン等の硫化物；窒化ホウ素等の窒化物；ホウ酸、酸化マグネシウム、酸化カリウム、酸化ケイ素等の酸化物；天然黒鉛、人造黒鉛等のグラファイト；リン；硫黄などの粉末が挙げられる。
　副原料粉末の平均粒子径は、２μｍ～１００μｍであることが好ましく、５μｍ～５０μｍであることがより好ましい。
　原料粉末１００質量部のうち、主原料粉末の含有量は、９０質量部～９９質量部であることが好ましく、９５質量部～９８質量部であることがより好ましい。
　原料粉末１００質量部のうち、副原料粉末の含有量は、１質量部～１０質量部であることが好ましく、２質量部～５質量部であることがより好ましい。
　原料粉末１００質量部に対して、潤滑剤の組み合わせの含有量は、０．１質量部～２．０質量部であることが好ましく、０．２質量部～１．５質量部であることがより好ましく、０．３質量部～１．０質量部であることがさらに好ましい。
（その他の成分）
　本開示の粉末混合物は、原料粉末、及び本開示の潤滑剤の組み合わせ以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、バインダーが挙げられる。粉末混合物がバインダーを含むことにより、原料粉末の偏析、飛散等を抑制できる傾向にある。
　バインダーとしては、特に限定されず、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリスチレン、スチレンブタジエンゴム、エチレングリコールジステアレート、エポキシ樹脂、ロジンエステル等が挙げられる。
　本開示の粉末混合物がバインダーを含む場合、バインダーの含有量は、原料粉末１００質量部に対して、０．０１質量部～１．０質量部であることが好ましく、０．１質量部～１．０質量部であることがより好ましい。
　本開示の粉末混合物は、原料粉末と、本開示の潤滑剤の組み合わせと、必要に応じてその他の成分とを混合することにより得られる。原料粉末と、本開示の潤滑剤の組み合わせとの混合は、羽根付き混合機、Ｖ形混合機、二重円錐形混合機（Ｗコーン）等の通常使用されている混合機を用いて行うことができる。
　本開示の粉末混合物用原料の組み合わせは、原料粉末と、本開示の潤滑剤の組み合わせと、を含む。本開示の粉末混合物用原料の組み合わせは、原料粉末及び潤滑剤の組み合わせの混合物であってもよい。あるいは、原料粉末と、本開示の潤滑剤の組み合わせと、を混合せずにそれぞれ準備したものの組み合わせであってもよく、成形体を製造する際に、原料粉末と、本開示の潤滑剤の組み合わせと、を混合して用いてもよい。
　本開示の粉末混合物用原料の組み合わせの好ましい条件は、前述の本開示の粉末混合物と同様であるため、その説明を省略する。
〔焼結体の製造方法〕
　本開示の焼結体の製造方法は、前述の本開示の粉末混合物又は前述の本開示の粉末混合物用原料の組み合わせから得られる粉末混合物を焼結することによって焼結体を製造する方法である。
　本開示の焼結体の製造方法は、好ましくは、粉末混合物を金型内に充填すること、金型内に充填された粉末混合物を圧縮成形して成形体とすること、及び、金型内から抜き出した成形体を焼結することを含んでいる。
　本開示の焼結体の製造方法では、前述の粉末混合物を用いることで成形体の抜き出し性を向上させることができ、さらに外観不良が抑制された焼結体を製造可能となる。
　本開示の焼結体の製造方法では、金型内に充填された粉末混合物を圧縮成形してもよい。成形温度、成形圧力等は特に限定されず、粉末混合物の組成、添加量、金型内の形状等によって適宜調節してもよい。
　本開示の焼結体の製造方法では、粉末混合物を焼結することによって焼結体を製造し、好ましくは金型内から抜き出した成形体を焼結することによって焼結体を製造する。粉末混合物又は成形体を焼結する条件としては、特に限定されず、通常の焼結方法を採用することができる。
　以下、実施例に基づき本開示をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
［実施例１～５０及び比較例１～１２０］
　主原料粉末として、平均粒子径が７５μｍの粉末冶金用アトマイズ鉄粉、副原料粉末として平均粒子径が３０μｍの電解銅粉、及び平均粒子径が１０μｍの黒鉛粉を用意した。次に、鉄粉９７．５質量部、銅粉１．５質量部及び黒鉛粉１．０質量部に対し、表１～３及び以下に示す潤滑剤Ａ及び金属石鹸系潤滑剤Ｂ（表中では、「潤滑剤Ｂ」と称する。）の潤滑剤混合物、又は潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃの潤滑剤混合物を０．８質量部加えた。各実施例及び各比較例では、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の全量に対して表１～表３に示す数値である潤滑剤混合物を使用した。各実施例及び各比較例における潤滑剤Ａ、金属石鹸系潤滑剤Ｂ及び潤滑剤Ｃの割合は表１～表３に示すとおりである。その後、原料粉末と潤滑剤との混合物をＶ形混合機に投入し、３０分混合することで各実施例及び各比較例の粉末混合物を得た。
＜潤滑剤Ａ＞
　エルカ酸アミド（融点：７８℃～８１℃）
　オレイン酸アミド（融点：７５℃）
＜金属石鹸系潤滑剤Ｂ（表中では潤滑剤Ｂ）＞
　ステアリン酸亜鉛
＜潤滑剤Ｃ＞
　エチレンビスステアリン酸アミド（融点：１４５℃）
（粉末混合物の流動性）
　各実施例及び各比較例で得た粉末混合物の流動性の評価は、ＪＩＳ　Ｚ　２５０２（２０１２）に規定された流動度試験方法により行った。評価基準は以下の通りである。
－評価基準－
Ａ　粉末混合物が３０秒以内に流れた。
Ｂ　粉末混合物が３０秒超３５秒以内に流れた。
Ｃ　粉末混合物が流れない、又は粉末混合物が３５秒超で流れた。
　結果を表１～表３に示す。評価Ａ又は評価Ｂであれば、粉末混合物の流動性は良好である。
（粉末混合物の圧密性）
　各実施例及び各比較例で得た粉末混合物の圧密性の評価は、粉末混合物７ｇを金型内に供給した後に、成形圧力７００ＭＰａで直径１１．３ｍｍの円柱成形体を成形し、以下の基準に基づき行った。
－評価基準－
Ａ　円柱成形体の密度が７．１０ｇ／ｃｍ３以上であった。
Ｂ　円柱成形体の密度が７．０６ｇ／ｃｍ３以上７．１０ｇ／ｃｍ３未満であった。
Ｃ　円柱成形体の密度が７．０６ｇ／ｃｍ３未満であった。
　結果を表１～表３に示す。評価Ａ又は評価Ｂであれば、粉末混合物の圧密性は良好である。
（円柱成形体の抜き出し性）
　各実施例及び各比較例における円柱成形体の抜き出し性は、前述の粉末混合物の圧密性の評価に用いる円柱成形体を金型から抜き出す際に抜出圧力の測定を行い、以下の基準に基づいて評価した。
－評価基準－
Ａ　抜出圧力は８ＭＰａ以下であった。
Ｂ　抜出圧力は８ＭＰａ超１５ＭＰａ以下であった。
Ｃ　抜出圧力は１５ＭＰａ超であった。
　結果を表１～表３に示す。評価Ａ又は評価Ｂであれば、円柱成形体の抜き出し性は良好である。
（外観の評価）
　各実施例及び各比較例における外観の評価は、前述の粉末混合物の圧密性の評価に用いる円柱成形体を窒素中、約１１００℃で焼成した焼結体の表面を目視で確認し、以下の基準に基づいて評価した。
－評価基準－
Ａ　焼結体の表面に表面凹凸に起因する荒れが観察されなかった。
Ｃ　焼結体の表面に表面凹凸に起因する荒れが観察された。
　結果を表１～表３に示す。評価Ａであれば、焼結体の外観は良好である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１～表３に示すように、実施例１～３６の粉末混合物を用いることで、成形体の抜き出し性に優れ、外観不良が抑制された焼結体を製造可能であった。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (10)

  1. 　融点が６０℃～８５℃である潤滑剤Ａと、
    　金属石鹸系潤滑剤Ｂと、を含み、
    　ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が６３μｍ以下である粒子の割合が潤滑剤の組み合わせの全量に対して８８質量％以上である潤滑剤の組み合わせ。
  2. 　前記潤滑剤Ａは、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、Ｎ－オレイルオレイン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ－オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ－オレイル－ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸、及びＮ－オレイルパルミトアミドからなる群より選択される少なくとも１つを含む請求項１に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  3. 　前記金属石鹸系潤滑剤Ｂは、炭素数１２～２２である脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛及びストロンチウムからなる群より選択される少なくとも一つの金属との金属塩を含む請求項１又は請求項２に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  4. 　目開き１５０μｍのＪＩＳ標準篩で篩い分けしたときに前記篩を通過しない粒子の割合は、潤滑剤の全量に対して、５質量％以下である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  5. 　脂肪酸ビスアミドである潤滑剤Ｃをさらに含む請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  6. 　前記潤滑剤Ｃの融点は、１４０℃以上１５０℃未満である請求項５に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  7. 　前記潤滑剤Ｃは、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルセバシン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルセバシン酸アミド、ｍ－キシリレンビスステアリン酸アミド及びＮ，Ｎ’－ジステアリルイソフタル酸アミドからなる群より選択される少なくとも１つを含む請求項５に記載の潤滑剤の組み合わせ。
  8. 　原料粉末と、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の潤滑剤の組み合わせと、を含む粉末混合物。
  9. 　原料粉末と、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の潤滑剤の組み合わせと、を含む粉末混合物用原料の組み合わせ。
  10. 　請求項８に記載の粉末混合物又は請求項９に記載の粉末混合物用原料の組み合わせから得られる粉末混合物を焼結することによって焼結体を製造する焼結体の製造方法。
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