JPS6316441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、各種焼結機械部品類を製造する際
に用いる原料粉の流動性を改善する方法に関する
ものである。粉末冶金における圧粉体の成形に際
しては、粉末の圧縮成形に先立つて粉末を押型の
キヤビテイ内に均等に充填しなければならない。
充填量はそのまま圧粉体の重量となり、圧粉密度
に影響するので、その管理は極めて重要である。 そして粉末充填量は一般に粉末のかさで定める
ので、粉末の見掛け密度と流動性が大きな因子に
なる。流動性の悪い粉末は成形能率を低下させる
うえに、キヤビテイが狭く深い場合はブリツジを
生じて充填不足を招来する。また、見掛け密度が
小さい場合には押型の長さやストロークが大きく
なり、高密度の部品や寸法の長い部品を成形する
際は極めて不利である。 然るに、押型内で粉末を圧縮する場合、押型壁
と粉末粒子間、および粉末粒子相互の間に摩擦を
生じ、その結果キヤビテイ内各部の粉末に加わる
圧力が不均一になる。そこで摩擦を減ずるために
金属石けん，ワツクスなどの粉末潤滑剤が0.3〜
1.5％程度添加されているが、これはその副作用
として、粉末の流動性や見掛け密度を低下させる
という欠点を持つている。 この発明は上述の事情に鑑み、原料粉末の粉末
特性を劣化させずに粉末潤滑剤を添加する方法を
見出したもので、原料粉全体に所定量の粉末潤滑
剤を配合したのちその粉末潤滑剤の融点以上，熱
分解点以下の温度範囲に加熱した状態で撹拌し、
次いで融点以下（なるべく80℃以下，望ましくは
40〜50℃）まで撹拌しつつ冷却することを骨子と
するものである。 なお、本発明と似て否なるものにハスクバーナ
法と呼ばれる，ステアリン酸を対象とする処理法
がある。この物質はべとつき易い性質でそのまま
では均一に配合し難く，粉末潤滑剤には不向きと
されている。この方法は、鉄粉にステアリン酸を
５〜10％配合して加熱し乍ら混合してマスターミ
ツクスを先ず作り、その所要量を原料粉に配合す
るものである。ステアリン酸単味と異なりこのマ
スターミツクスはべとつく欠点がなく、従つて配
合等のトラブルを解消できる。即ち、この方法は
潤滑剤自体の改質を主たる目的としている。 これに対して、本発明はその対象とする粉末潤
滑剤が金属石けんやワツクスなどべとつく欠点の
ない、従つてそれ自体の改質を必要としない物質
である点と、加熱混合の目的が原料粉全体の粉体
特性の改質にある点で上述のハスクバーナ法とは
全く異質のものである。この趣旨から本発明では
対象とする粉末潤滑剤の範囲を金属石けんおよび
ワツクスとし、これとの加熱混合は原料粉全体に
旋されるものとする。 実施例 １ 先ず鉄系焼結機械部品における最も一般的な組
成である鉄銅系を選び、鉄粉に重量比で1.5％の
銅粉および１％の黒鉛粉，さらに潤滑剤としてス
テアリン酸亜鉛粉末を0.8％添加した配合粉を数
ロツト用意し、その内１ロツトは従来通り常温で
撹拌・混合し、他のロツトは各所定の温度まで撹
拌しつつ加熱および冷却を行なつた。 次に、これらの混合粉それぞれについて流動度
および見掛け密度を測定し、その結果を第１図に
示した。なお本明細書においては、粉末を加熱し
つつ混合する操作を「加熱処理」，またその際の
最高加熱温度を「加熱温度」と呼ぶ。 第１図によれば、加熱処理の有無およびその温
度が混合粉の見掛け密度に及ぼす影響は僅かであ
るのに対して、流動度の方は、加熱温度120℃
（ステアリン酸亜鉛の融点）を境に著しい向上を
示している。そこで130℃で加熱処理した混合粉
と常温で混合（常温処理と呼ぶ）した粉末との流
動度，見掛け密度，圧粉体密度および圧縮比を測
定した結果を、第１表に対比して示す。

【表】 これから明らかなように、本発明の第１の利点
は粉末の流動度が著しく改善されることであり、
第２に、圧粉体の密度は殆んど変化しないので、
粉末の混合を従来法から本発明法に切り替えて
も、それによる製品品質の変動が無いことであ
る。 なお、圧縮比が幾分小さくなるので、それだけ
粉末充填時の充填深さや押型のストロークが小さ
くて済むが、これも利点の一つに数えられる。 実施例 ２ 次に単一組成粉末への適用例としてアトマイズ
鉄粉単味にステアリン酸亜鉛1.0％を添加して第
１表の場合と同様の試験を行ない、その結果を第
２表に示した。 この鉄粉はもともと流動性がよい粉末なので、
本発明による改善効果の現われ方が、前項の場合
ほど顕著ではない。然し全体として、全く同様の
傾向が認められる。

【表】 実施例 ３ 次に、流動性が悪い混合粉の一例として下記の
組成を選択して前２例と同様の試験を行ない、そ
の結果を第３表に示した。この粉末は従来の混合
法ではJIS規定のオリフイスを流れないが、本発
明により流動可能になつた。 鉄―リン合金粉…１％，青銅粉…５％，黒鉛粉
…２％，鉄粉…残部。および潤滑剤（ステアリン
酸亜鉛）…0.5％。

【表】

【表】 以上に述べた効果は、添加された粉末潤滑剤が
従来の方法ではほぼそのままの形で混在するのに
対して、本発明によれば溶融した状態で粉末粒子
と撹拌されるために、より薄く、より均一に分散
して潤滑効果を高めるためと考えられる。 なお、ステアリン酸亜鉛は加熱により炭酸亜鉛
と脂肪酸無水物に先ず分解し、次いで炭酸ガスと
酸化亜鉛を分解する。この分解は約230℃から始
まるが、それ以前に、150℃あたりから蒸発が激
しくなる。従つて、実用上はこの程度が加熱の上
限となる。他の粉末潤滑剤についても同様であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は前処理温度が流動度および見掛け密度
に及ぼす影響を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属粉末に粉末潤滑剤を配合するにあたり、
   粉末潤滑剤として金属石けんまたはワツクスを用
   い、且つ前記の金属粉末全体と粉末潤滑剤の混合
   粉をその粉末潤滑剤の融点以上，熱分解点以下の
   温度範囲に加熱した状態で撹拌しつつ融点以下に
   冷却することを特徴とする、粉末冶金用原料粉の
   流動性改善方法。