[发明专利]粉末冶金用混合粉

说明书

一种粉末冶金用混合粉，含有(a)铁基粉末和(b)润滑剂，兼备混合粉的流动性、成型时的拔出性和成型体的压缩性，(b)润滑剂由熔点为86℃以下的低熔点润滑剂和熔点超过86℃的高熔点润滑剂构成，低熔点润滑剂具有选自酰胺基、酯基、氨基和羧基中的至少一种，低熔点润滑剂相对于(b)润滑剂整体的比例为5质量％以上且小于90质量％，在将附着于(a)铁基粉末表面的(b)润滑剂设为(b1)粘合润滑剂、将未附着于(a)铁基粉末表面的(b)润滑剂设为(b2)游离润滑剂时，(b2)游离润滑剂的质量与(b1)粘合润滑剂的质量之比为0～15，作为(b2)游离润滑剂而含有的低熔点润滑剂的量相对于铁基粉末100质量份小于0.10质量份。

技术领域

本发明涉及粉末冶金用混合粉(mixed powder for powder metallurgy)，特别是涉及流动性、成型时的拔出性和压缩性优异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形状的部件成型成与产品形状极为接近的形状并能够以高尺寸精度制造的方法，通过粉末冶金技术可以大幅减少切削成本。因此，粉末冶金产品被广泛用作各种机械、部件。

在粉末冶金中，使用在成为主原料的铁基粉末(iron-based powder)中根据需要混合铜粉、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而得的混合粉(以下称为“粉末冶金用混合粉”或简称为“混合粉”)。

在将这样的粉末冶金用混合粉成型来制造产品时，该粉末冶金用混合粉中所含的润滑剂起着非常大的作用。以下，对润滑剂的作用进行说明。

首先，润滑剂具有在将混合粉用模具成型时的润滑作用。该作用进一步大致分为以下两种。一种是减少混合粉中所含的粒子间摩擦的作用。成型时，通过润滑剂进入粒子间而减小摩擦，促进粒子的再排列。另一种是减少用于成型的模具与粒子之间的摩擦的作用。通过存在于模具表面的润滑剂进入该模具与粒子之间，减少模具－粒子间的摩擦。通过上述两种作用，可以在成型时将混合粉压缩到高密度。

进而，润滑剂在将在模具内压缩成型的混合粉(成型体)从模具取出(拔出)时也发挥润滑作用。一般而言，成型体从模具的拔出通过利用冲头进行挤压来进行，但是由于成型体与模具表面的摩擦而产生大的摩擦阻力。此时，通过混合粉中所含的润滑剂中存在于模具表面的润滑剂而减少摩擦力。

这样，粉末冶金用混合粉中所含的润滑剂在成型时起着非常大的作用。但是，需要润滑剂的是成型和从模具的拔出结束为止，之后不仅不需要，而且要求在成型体的烧结时消失，不残留在最终的烧结体中。

另外，通常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。进而，润滑剂的比重小于铁基粉末，因此如果大量添加，则存在成型体的密度降低的问题。

进而，对在粉末冶金用混合粉中使用的润滑剂有时要求发挥粘合剂的功能。这里，粘合剂是指用于使作为主要成分的铁基粉末的表面附着作为添加成分的合金用粉末等的成分。一般的粉末冶金用混合粉仅在铁基粉末中混合合金用粉末、切削性改善用粉末和润滑剂等添加成分，但是对于这种状态的混合粉，有时在混合粉内部各成分偏析。特别是，一般用作合金用粉的石墨粉与其他成分相比比重小，因此通过使混合粉流动或振动而容易产生偏析。为了防止这样的偏析，提出了在铁基粉末表面通过粘合剂附着添加成分。这样的粉末是粉末冶金用混合粉的1种，也被称为偏析防止处理粉。在偏析防止处理粉中，添加成分附着于铁基粉末，因此可以防止如上所述的成分的偏析。

作为这样的偏析防止处理粉中使用的粘合剂，经常采用也发挥润滑剂功能的化合物。这是因为通过使粘合剂也具有润滑性能，可以减少混合粉中添加的粘合剂和润滑剂的总量。