[發明專利]粉末冶金用鐵基混合粉末

有效

• 申請號: 201080028281.1
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN102802843A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 河野貴史;尾野友重;尾崎由紀子
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C38/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;陳劍華

技術領域

本發明涉及一種用于粉末冶金技術的適宜的鐵基混合粉末(iron-based?mixed?powder)。本發明尤其是一種能夠在提高壓粉成形體的密度(green?density)，并能用來在壓粉成形(compaction)后將壓粉體(green?compaction)從金屬模具(die)中脫出時有利地降低脫模力(ejection?force)的鐵基混合粉末。

背景技術

在粉末冶金工藝中，在原料粉末混合后，將混合粉輸送、充填到金屬模具中，加壓成形后，將制成的成形體(稱作壓粉體)從金屬模具中取出，根據需要進行燒結等后處理。

在所述粉末冶金工序中，為了提高產品品質和降低制造成本，要求同時具有輸送工序中的粉末高流動性(flowability)、加壓成形工序中的高壓縮性(compressibility)和將壓粉體從金屬模具中脫出的工序中的低脫模力。

作為改善鐵基混合粉末的流動性的手段，專利文獻1揭示，作為碳供給成分而添加富勒烯(fullerene)類，可改善鐵基混合粉末的流動性。

此外，專利文獻2中公開了一種通過添加具有低于500nm的平均粒徑的粒狀無機氧化物來改良冶金用粉末組合物的流動性的方法。

然而，即使使用這些手段，在保持流動性的基礎上要實現高壓縮性和低脫模力也是不充分的。

此外，為了提高壓粉體的成形密度、降低脫模力，在對鐵基混合粉末進行加壓成形的溫度下使用軟質的具有延展性的潤滑劑(lubricant)是有效的。其原因在于，通過加壓成形，潤滑劑從鐵基混合粉末中滲出，附著到金屬模具表面，降低了金屬模具與壓粉體的摩擦力。

然而，這種潤滑劑由于具有延展性，也容易附著在鐵粉、合金用粉末(powder?for?an?alloy)的粒子上，因此存在反而妨礙鐵基混合粉末的流動性、充填性的問題。

此外，由于將上述碳材料、微粒子及潤滑劑摻和會成為使鐵基混合粉末的理論密度(假設空隙率為0時的密度)降低、使成形密度降低的重要因素，因此，不希望過于大量添加。

因此，以往，兼顧鐵基混合粉末的流動性、高成形密度和低脫模力是非常難的。

另外，作為有關在鐵基混合粉末中加入添加物的技術，專利文獻3中記載了為控制燒結體的尺寸變化率而向經過了完工還原的鐵粉中添加氧化鐵粉(氧化皮等)的技術。

此外，作為有關氧化鐵粉的技術，專利文獻4中公開了作為鋼材防銹涂料用顏料而為人所知的云母狀氧化鐵(micaceous?iron?oxide：MIO)的合成方法。根據專利文獻4的方法，可得到一次粒子為1～100μm且長徑比為5～30的α-氧化鐵。

專利文獻

專利文獻1：特開2007-31744號公報

專利文獻2：特表2002-515542號公報

專利文獻3：特開平8-325667號公報

專利文獻4：特開平3-131526號公報

發明內容

本發明是鑒于上述現狀而開發的，其目的在于，提出一種粉末冶金用鐵基混合粉末的技術方案，所述技術方案通過提高鐵基混合粉末的流動性，在提高壓粉體的成形密度的同時，大幅降低壓粉成形后的脫模力，因而既可提高產品品質，還能降低制造成本。

本發明者為了達到上述目的，對用于添加在鐵基粉末中的添加材料進行了各種研究。

結果發現，向鐵基粉末中適量添加平均粒徑在0.5μm以上的氧化物粒子，可使流動性得到大幅改善，且成形密度及脫模力也同時得到改善。

本發明基于上述發現而完成。

即，本發明的主要構成如下。

1.粉末冶金用鐵基混合粉末，其通過在鐵基粉末中添加0.01～5.0質量％的范圍的平均粒徑在0.5μm以上的氧化物粒子而構成。

2.1所述的粉末冶金用鐵基混合粉末，其中，所述氧化物為含有選自鐵、鋁及硅中的至少一種的氧化物。

不言而喻的是，所述氧化物是指構成所述氧化物粒子的氧化物。

3.1或2所述的粉末冶金用鐵基混合粉末，其還含有合金用粉末。

4.1～3中任一項所述的粉末冶金用鐵基混合粉末，其還含有有機結合劑(organic?binder)。

5.1～4中任一項所述的粉末冶金用鐵基混合粉末，其還含有游離潤滑劑(free?lubricant)。