[發(fā)明專利]用于成型的粉末，潤滑劑濃縮粉末和用于生產(chǎn)金屬構(gòu)件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410088451.5
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN104043819B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 近藤幹夫;松本伸彥;三宅賢武;中谷和道
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/14
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11225
• 代理人: 朱梅,錢程

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于成型的粉末，其在需求較少的內(nèi)部潤滑劑的同時提供增強(qiáng)的成型性（尤其是，減少脫模力），本發(fā)明還涉及一種潤滑劑濃縮粉末，其用于制備用于成型的粉末，且其由在表面上以高濃度附著有內(nèi)部潤滑劑的金屬基顆粒構(gòu)成，且本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)金屬構(gòu)件的方法，所述金屬構(gòu)件為其成型壓縮體或燒結(jié)壓縮體，并使用所述用于成型的粉末而得到。

背景技術(shù)

經(jīng)由加壓成型填充到模具的腔中的原料粉末（用于成型的粉末）而得到的成型壓縮體，并經(jīng)由加熱該成型壓縮體而得到的燒結(jié)壓縮體來生產(chǎn)復(fù)雜形狀的金屬構(gòu)件。這樣的生產(chǎn)方法通過，例如，減少切割工藝而使得顯著減少了金屬構(gòu)件的生產(chǎn)成本。

根據(jù)這樣的方法，為了生產(chǎn)穩(wěn)定的高品質(zhì)的金屬構(gòu)件，重要的是成型壓縮體以低脫模力順利地取出，而不會在原料粉末的加壓成型期間和在成型壓縮體的脫模期間，在原料粉末或成型壓縮體和模具的腔的內(nèi)壁表面之間發(fā)生擦傷，滑動不佳等。在這種情況下，添加內(nèi)部潤滑劑并使其與原料粉末混合。該內(nèi)部潤滑劑的添加量越大，則可在原料粉末或成型壓縮體和所述模具的內(nèi)壁表面之間的邊界處提供更多的內(nèi)部潤滑劑；因此，認(rèn)為這樣可以使得抑制在加壓成型期間和在脫模期間擦傷等的發(fā)生。

然而，從根本上說，添加內(nèi)部潤滑劑的目的僅僅在于提高成型性，而不會有助于提高金屬構(gòu)件的特性，反而會引起成型壓縮體的密度的下降并增加孔隙度（更低的無孔密度（PFD））。更大量的內(nèi)部潤滑劑會轉(zhuǎn)化為更長的內(nèi)部潤滑劑的去除工藝（脫蠟工藝），這是在成型壓縮體的燒結(jié)期間所需要的。因此，從根本上說，內(nèi)部潤滑劑的添加是以盡可能小的量來實施。

根據(jù)以上的考慮，已經(jīng)提出了各種方法以減少內(nèi)部潤滑劑的量，同時抑制在成型期間發(fā)生擦傷等。在這方面，現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)中公開了例如以下的特征。

日本特開平1-219101（JPH1-219101A）公開了以相對少量的內(nèi)部潤滑劑，在內(nèi)部潤滑劑熔化從而完全覆蓋鐵粉末（原料粉末）的表面的溫度下進(jìn)行熱成型的特征。然而，在JPH1-219101A的實施例中公開的內(nèi)部潤滑劑的添加量（總量）為1質(zhì)量％，這并不構(gòu)成內(nèi)部潤滑劑的量的充分降低。

公開的PCT申請的日文翻譯特表2001-524605（JP-A-2001-524605）公開了這樣的實施例，其中內(nèi)部潤滑劑的添加量是0.6質(zhì)量％，這如在JPH1-219101A的情況一樣，仍不構(gòu)成充分的降低。

日本特開2009-523907（JP2009-523907A）公開了一個實施例，其中內(nèi)部潤滑劑的添加量降低到0.4質(zhì)量％。然而，在JP2009-523907A中，為了減少內(nèi)部潤滑劑的添加量，使用了特殊的金屬粉末，其中，顆粒預(yù)先以磷酸的金屬鹽覆蓋。即使使用了該特殊金屬粉末，內(nèi)部潤滑劑的添加量僅能最多降低至0.4質(zhì)量%。JP-A-2001-524605和JP2009-523907A都使用了將顆粒狀內(nèi)部潤滑劑均勻混入金屬粉末中得到的原料粉末。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了：一種用于成型的粉末，其在減少內(nèi)部潤滑劑的添加量的同時允許保持良好的成型性；一種潤滑劑濃縮粉末，其用于制備所述用于成型的粉末；以及一種用于生產(chǎn)金屬構(gòu)件的方法，所述金屬構(gòu)件由使用所述用于成型的粉末的成型壓縮體或燒結(jié)壓縮體制成。

作為針對實現(xiàn)上述目的深入研究和反復(fù)試驗的結(jié)果，發(fā)明人想到了一種用于成型的粉末，其中，內(nèi)部潤滑劑并未均勻地分布在原料粉末中，而是與公知的技術(shù)知識相反地，其中，金屬基顆粒與濃縮的內(nèi)部潤滑劑是混入原料粉末中的。通過使用該用于成型的粉末，可以實現(xiàn)顯示出低脫模力的成型壓縮體而不會發(fā)生擦傷、滑動不佳等，并且在粉末中整體上減少內(nèi)部潤滑劑的添加量。開發(fā)這些結(jié)果來完善將在下文中描述的本發(fā)明。

用于成型的粉末

（1）在本發(fā)明的一方面中的用于成型的粉末是這樣的用于成型的粉末，其具有在其中混合的由第一金屬基顆粒制成的第一組成顆粒和由第二金屬基顆粒制成的第二組成顆粒。第一潤滑劑濃度大于第二潤滑劑濃度，其中，所述第一潤滑劑濃度是附著到所述第一金屬基顆粒的表面的第一內(nèi)部潤滑劑相對于所述第一組成顆粒的總量的質(zhì)量比，所述第二潤滑劑濃度是附著到所述第二金屬基顆粒的表面的第二內(nèi)部潤滑劑相對于所述第二組成顆粒的總量的質(zhì)量比。