[发明专利]粉末冶金用混合粉

说明书

本发明提供一种粉末冶金用混合粉，含有可容易得到的化合物作为润滑剂，无需含有会引起污垢的金属皂且拔出性优异，而且即便在含有炭黑的情况下也不降低拔出性，能够发挥优异的流动性。所述粉末冶金用混合粉含有(a)铁基粉末和(b)润滑剂，上述(b)润滑剂含有特定的脂肪族胺。

技术领域

本发明涉及粉末冶金用混合粉，特别涉及无需使用会引起污垢的金属皂且具有优异的拔出性而且能够在使用炭黑的情况下兼得优异的流动性和拔出性的粉末冶金用混合粉。

背景技术

粉末冶金技术是能够将复杂的形状的部件成型为极其接近制品形状的形状，而且能够以高尺寸精度制造的方法，采用粉末冶金技术能够大幅减少切削成本。因此，粉末冶金制品在多方面用作各种机械、部件。

粉末冶金中，使用根据需要在成为主原料的铁基粉末中混合铜粉、石墨粉，磷化铁粉等合金用粉末、MnS等切削性改善用粉末和润滑剂的混合粉(以下，称为“粉末冶金用混合粉”或者简称为“混合粉”)。

将这样的粉末冶金用混合粉成型而制成制品后，该粉末冶金用混合粉中含有的润滑剂起到的作用极大。以下，对润滑剂的作用进行说明。

首先，润滑剂具有将混合粉用金属模成型时的润滑作用。该作用进一步大致分为以下两个。一是减少混合粉中含有的粒子间的摩擦的作用。成型时，润滑剂进入粒子间而减小摩擦从而促进粒子的重排。另一个是减少成型所使用的金属模与粒子之间的摩擦的作用。成型时，润滑剂进入该金属模与粒子之间，从而减少金属模-粒子间的摩擦。通过上述2个作用能够在成型时将混合粉压缩成高密度。

并且，润滑剂在从金属模取出(拔出)在金属模内被压缩成型的混合粉(压粉体)时发挥润滑作用。通常，通过利用冲床挤出而进行压粉体的从金属模拔出，但因压粉体与金属模表面的摩擦而产生更大的摩擦阻力。这时，混合粉中含有的润滑剂中存在与金属模表面接触的部分，因此降低摩擦力。

这样，粉末冶金用混合粉中含有的润滑剂在制造制品上起到了非常大的作用。但是，仅在成型和结束从金属模的拔出为止才需要润滑剂，此后不再需要，而且要求在压粉体的烧结时消失，不在最终的烧结体残留。

另外，一般，润滑剂与铁基粉末相比附着力强，因此使混合粉的流动性恶化。而且，润滑剂的比重与铁基粉末相比要小，因此存在混合粉中大量含有时压粉体的密度降低的问题。

并且，粉末冶金用混合粉中使用的润滑剂有时要求作为结合剂发挥功能。这里，结合剂是用于使作为添加成分的合金用粉末等附着在作为主成分的铁基粉末的表面的成分。一般的粉末冶金用混合粉只是在铁基粉末中混合合金用粉末、切削性改善用粉末以及润滑剂等添加成分，但这样的状态的混合粉中，各成分有时在混合粉的内部发生偏析。特别是，与其他成分相比，通常作为合金用粉使用的石墨粉的比重更小，因此，因混合粉的流动或者振动而容易发生偏析。为了防止这样的偏析，提出了在铁基粉末的表面经由结合剂附着添加成分。这样的粉末是粉末冶金用混合粉的一种，也称为偏析防止处理粉。偏析防止处理粉中，由于添加成分附着于铁基粉末，所以能够防止上述那样的成分的偏析。

作为在这样的偏析防止处理粉中使用的结合剂，经常采用还能作为润滑剂发挥功能的化合物。这是因为通过结合剂具有润滑性能，能够减小添加到混合粉中的结合剂和润滑剂的总量。

这样的粉末冶金用混合粉一般在300～1000MPa的压力下进行冲压成型，制成规定的部件形状后，在1000℃以上的高温烧结，制成最终的部件形状。这时，混合粉中含有的润滑剂和结合剂的总量一般相对于铁基粉末100质量份为0.1～2质量份左右。为了增大压粉密度，优选润滑剂和结合剂的添加量较少。因此，要求润滑剂以少量的配合发挥优异的润滑性。

作为上述润滑剂，一直以来广泛使用硬脂酸锌等金属皂。但是，金属皂在烧结压粉体时，会引起炉、工件、烧结体表面的污垢。因此，提出了代替金属皂的各种润滑剂。