JP4702308B2 - Method for manufacturing sintered body - Google Patents
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Description
本発明は、焼結体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to the production how of the sintered body.
金属粉末を含む成形体を焼結して金属製品を製造するのに際し、成形体の製造方法として、例えば、金属粉末とバインダとを混合し、この混合物を成形型のキャビティ内に充填するとともに、混合物を加圧して、成形体を作製する圧粉成形（圧縮成形）法が知られている。
また、別の成形体の製造方法として、例えば、金属粉末とバインダとを混合、混練し、この混練物を用いて射出成形する金属粉末射出成形（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）法が知られている。
このような各種成形方法により作製された成形体は、脱脂処理（脱バインダ処理）が施されてバインダが除去された後、焼結に供されることにより、目的とする金属製品（焼結体）となる。
When producing a metal product by sintering a molded body containing a metal powder, as a method for producing the molded body, for example, a metal powder and a binder are mixed, and this mixture is filled in a cavity of a mold, There is known a compacting (compression molding) method in which a mixture is pressurized to produce a compact.
As another method for producing a molded body, for example, a metal powder injection molding (MIM) method is known in which metal powder and a binder are mixed and kneaded, and injection molding is performed using the kneaded product. .
The molded body produced by such various molding methods is subjected to degreasing treatment (binder removal treatment), the binder is removed, and then subjected to sintering, whereby the target metal product (sintered body) )
このようにして得られる焼結体の機械的特性および化学的特性は、特に、脱脂処理の条件や、焼結の条件に大きく影響を受ける。このため、各特性に優れた焼結体を製造すべく、これらの各条件の最適化が図られている。
例えば、特許文献１では、成形体に対して、いくつかの異なる脱脂条件下で脱脂処理を行い、脱脂処理中に成形体から発生するガスの種類を脱脂条件ごとに測定し、各脱脂条件におけるガスの種類の変化に基づいて、最適な脱脂条件を決定する方法が開示されている。
The mechanical properties and chemical properties of the sintered body thus obtained are greatly affected by the degreasing conditions and the sintering conditions. For this reason, in order to manufacture a sintered body excellent in each characteristic, each of these conditions is optimized.
For example, in Patent Document 1, a molded body is degreased under several different degreasing conditions, and the type of gas generated from the molded body during the degreasing process is measured for each degreasing condition. A method for determining optimum degreasing conditions based on changes in the type of gas is disclosed.
ところが、焼結体の製造に用いる金属粉末として、粒径の小さいもの（例えば、平均粒径７μｍ以下のもの）を用いた場合、特許文献１に記載の方法では、最適な脱脂条件を見出すことができないことがわかってきた。
これは、金属粉末の平均粒径が７μｍを下回るようになると、脱脂や焼結における金属粉末の挙動が大きく変化することに起因していると推察される。
例えば、平均粒径７μｍ以下の金属粉末を用いた場合、通常の焼結温度よりも低温で焼結することも、そのような金属粉末の形状作用によるものと考えられる。
However, when a metal powder having a small particle size (for example, one having an average particle size of 7 μm or less) is used as the metal powder used in the production of the sintered body, the method described in Patent Document 1 finds optimum degreasing conditions. I know that I can't.
This is presumably because the behavior of the metal powder during degreasing and sintering greatly changes when the average particle size of the metal powder falls below 7 μm.
For example, when a metal powder having an average particle size of 7 μm or less is used, sintering at a temperature lower than the normal sintering temperature is considered to be due to the shape action of such metal powder.
したがって、粒径の小さい金属粉末を用いた場合には、脱脂や焼結の際に、成形体中からバインダを除去し終える前に、焼結が進行してしまい、最終的に得られる焼結体中に、バインダ由来の炭素が閉じ込められるという問題が生じている。
このような問題が生じると、焼結体の炭素含有率は、金属粉末の炭素含有率から大きく変化してしまい、目的とする炭素含有率の焼結体を得ることは困難である。
Therefore, when metal powder with a small particle size is used, sintering proceeds before the binder is completely removed from the molded body during degreasing and sintering, and finally obtained sintering. There is a problem that binder-derived carbon is trapped in the body.
When such a problem occurs, the carbon content of the sintered body greatly changes from the carbon content of the metal powder, and it is difficult to obtain a sintered body having the desired carbon content.
本発明の目的は、目的とする所定の含有率で炭素を含有し、例えば、炭素含有率を低く抑えることにより、高密度かつ低炭素で機械的特性および化学的特性に優れた焼結体を効率よく製造することができる焼結体の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to contain a sintered body that contains carbon at a desired predetermined content. For example, by suppressing the carbon content to a low level, a sintered body having high density, low carbon, and excellent mechanical and chemical properties. and to provide manufacturing how a sintered body which can be produced efficiently.
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の焼結体の製造方法は、金属粉末とポリビニルピロリドンおよびポリビニルアルコールの少なくとも一方を主成分とするバインダとを含む組成物を成形して、成形体を得る成形工程と、
該成形体を徐々に昇温するように加熱することにより、前記成形体中から前記バインダを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
該脱脂体を徐々に昇温するように加熱することにより、前記脱脂体を焼結させ、焼結体を得る焼成工程とを有し、
前記金属粉末は、Ｆｅ（鉄）を主成分とする平均粒径７μｍ以下のものであり、
前記脱脂工程では、前記成形体を水素ガス含有雰囲気中で加熱し昇温させる過程において、３００〜５００℃の温度ＴＤ１で０．５〜３時間保持し、次いで、７００〜８４０℃の温度ＴＤ２で０．５〜３時間保持する、２回の温度保持過程を経た後、前記成形体の加熱を終了することとし、
前記焼成工程では、前記脱脂体を加熱し昇温させる過程において、８５０〜９９０℃の温度ＴＳ１で０．５〜３時間保持することにより未焼結の状態で前記脱脂体中の炭素と酸素とを反応させ、次いで、１０００〜１２００℃の温度ＴＳ２で０．５〜３時間保持することにより前記脱脂体を焼結させる、２回の温度保持過程を経た後、前記脱脂体の加熱を終了することを特徴とする。
これにより、目的とする所定の含有率で炭素を含有し、例えば、炭素含有率を低く抑えることにより、高密度かつ低炭素で機械的特性および化学的特性に優れた焼結体を効率よく製造することができる。
また、これにより、還元性雰囲気の作用で、成形体中のバインダを速やかに分解することができ、成形体中から除去することができる。その結果、最終的に得られる焼結体中に、バインダおよびその変化物の残存量を極めて少なく抑えることができる。また、水素ガスを構成する水素分子は、その分子サイズが非常に小さいため、成形体に生じた隙間に容易に侵入することができる。このため、水素ガスによれば、成形体の内部に存在するバインダも容易に分解・除去することができる。これにより、焼結体の表層部はもちろん、中心部においても、バインダの分解・除去を確実に行うことができる。
また、ポリビニルピロリドンおよびポリビニルアルコールは、低価格で入手が容易であるにもかかわらず、結合力が強い。また、加熱によって容易に熱分解するため、意図しない成分が残留し難い、すなわち脱バインダ特性が高いという利点もある。
The above object is achieved by the present invention described below.
The method for producing a sintered body of the present invention includes a molding step of molding a composition containing a metal powder and a binder mainly composed of at least one of polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol to obtain a molded body,
A degreasing step of removing the binder from the molded body to obtain a degreased body by heating the molded body to gradually raise the temperature,
By heating the degreased body so as to gradually raise the temperature, and sintering the degreased body to obtain a sintered body,
The metal powder has an average particle size of 7 μm or less mainly composed of Fe (iron),
In the degreasing step , in the process of heating the molded body in a hydrogen gas-containing atmosphere and raising the temperature, the compact is held at a temperature T D1 of 300 to 500 ° C. for 0.5 to 3 hours, and then a temperature T of 700 to 840 ° C. D2 is held for 0.5 to 3 hours , after two temperature holding process, heating of the molded body is terminated,
In the firing step , in the process of heating and raising the temperature of the defatted body, the carbon and oxygen in the defatted body in an unsintered state are maintained at a temperature T S1 of 850 to 990 ° C. for 0.5 to 3 hours. reacting the bets, then after passing through said degreased body to sinter, the temperature holding process twice by holding for 0.5 to 3 hours at a temperature T S2 of 1000 to 1200 ° C., the heating of the brown body It is characterized by terminating.
This makes it possible to efficiently produce a sintered body with high mechanical properties and chemical properties at a high density and low carbon by containing carbon at the desired predetermined content, for example, by keeping the carbon content low. can do.
Thereby, the binder in a molded object can be rapidly decomposed | disassembled by the effect | action of a reducing atmosphere, and it can remove from the molded object. As a result, the remaining amount of the binder and its changed product can be suppressed to an extremely low level in the finally obtained sintered body. Moreover, since the hydrogen molecule which comprises hydrogen gas has the very small molecular size, it can penetrate | invade easily into the clearance gap produced in the molded object. For this reason, according to hydrogen gas, the binder which exists in the inside of a molded object can also be decomposed | disassembled and removed easily. As a result, the binder can be reliably decomposed and removed not only in the surface layer portion of the sintered body but also in the central portion.
In addition, polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol have a strong binding force despite being inexpensive and easily available. Moreover, since it decomposes easily by heating, there is an advantage that unintended components hardly remain, that is, the binder removal characteristic is high.
本発明の焼結体の製造方法では、前記温度ＴＤ１と前記温度ＴＤ２との差ＴＤ２−ＴＤ１は、２５０〜４５０℃であることが好ましい。
これにより、成形体全体における脱脂処理の進行の度合いが、さらに均一になる。これにより、成形体中のバインダが、分解・気化して、成形体の外部により効率よく放出される。
In the production method of the sintered body of the present invention, the difference T D2 -T D1 between the temperature T D2 and the temperature T D1 is preferably 250 to 450 ° C..
Thereby, the degree of progress of the degreasing process in the whole molded body becomes more uniform. Thereby, the binder in a molded object decomposes | disassembles and vaporizes, and is discharge | released more efficiently from the exterior of a molded object.
本発明の焼結体の製造方法では、前記温度ＴＳ１と前記温度ＴＳ２との差ＴＳ２−ＴＳ１は、１００〜３００℃であることが好ましい。
これにより、脱脂体全体における焼結の進行の度合いが、さらに均一になる。これにより、脱脂体中のバインダが、分解・気化して、脱脂体の外部により効率よく放出される。
本発明の焼結体の製造方法では、前記脱脂工程において、前記各温度保持過程以外での平均昇温速度は、１０〜１００℃／時間であることが好ましい。
これにより、急激な昇温によるバインダの突発的な分解・気化を防止しつつ、十分な速度でバインダを分解することができる。その結果、バインダの突発的な気化による成形体の変形・亀裂の発生を確実に防止しつつ、十分な速度で成形体に脱脂処理を施すことができる。
In the method for producing a sintered body according to the present invention, the difference T S2 −T S1 between the temperature T S1 and the temperature T S2 is preferably 100 to 300 ° C.
Thereby, the progress of the sintering in the whole degreased body becomes more uniform. Thereby, the binder in the degreased body is decomposed and vaporized, and is efficiently released to the outside of the degreased body.
In the manufacturing method of the sintered compact of this invention, it is preferable in the said degreasing process that the average temperature increase rate except for each said temperature holding process is 10-100 degreeC / hour.
Thereby, it is possible to decompose the binder at a sufficient speed while preventing sudden decomposition and vaporization of the binder due to rapid temperature rise. As a result, the molded body can be degreased at a sufficient speed while reliably preventing deformation and cracking of the molded body due to sudden vaporization of the binder.
本発明の焼結体の製造方法では、前記焼成工程において、前記各温度保持過程以外での平均昇温速度は、３０〜２５０℃／時間であることが好ましい。
これにより、急激な昇温によって脱脂体の温度が不均一になるのを防止しつつ、十分な速度で脱脂体を焼結させることができる。
本発明の焼結体の製造方法では、前記焼成工程における前記各温度保持過程の前に、前記脱脂体を、前記温度ＴＳ１より低温で０．５〜３時間保持する、少なくとも１回の温度保持過程を経ることが好ましい。
これにより、脱脂体全体における焼結の進行の度合いが、さらに均一になる。
In the method for producing a sintered body of the present invention, in the firing step, it is preferable that an average temperature increase rate other than each temperature holding process is 30 to 250 ° C./hour.
Thereby, the degreased body can be sintered at a sufficient speed while preventing the temperature of the degreased body from becoming non-uniform due to rapid temperature rise.
In the production method of the sintered body of the present invention, wherein in the firing step before each temperature holding step, the degreased body to hold the at a temperature lower than the temperature T S1 0.5 to 3 hours, at least one temperature It is preferable to go through a holding process.
Thereby, the progress of the sintering in the whole degreased body becomes more uniform.
本発明の焼結体の製造方法では、前記金属粉末は、ステンレス鋼を主材料とするものであることが好ましい。
ステンレス鋼は、炭素含有率に応じて種々の特性を取り得るため、本発明の作用・効果がより有効である。すなわち、本発明によれば、得られる焼結体の炭素含有率を制御することができるので、ステンレス鋼を主材料とする金属粉末を用いることにより、用途に応じて、目的とする特性を発揮する焼結体を容易に製造することができる。
In the manufacturing method of the sintered compact of this invention, it is preferable that the said metal powder is what uses stainless steel as a main material.
Since stainless steel can have various properties depending on the carbon content, the action and effect of the present invention are more effective. That is, according to the present invention, since the carbon content of the obtained sintered body can be controlled, by using metal powder mainly made of stainless steel, the desired characteristics can be exhibited depending on the application. The sintered body to be manufactured can be easily manufactured.
本発明の焼結体の製造方法では、前記金属粉末は、アトマイズ法で製造されたものであることが好ましい。
アトマイズ法で製造された金属粉末は、真球に比較的近い球形状をなしているため分散性や流動性に優れており、成形時に金属粉末を成形型に充填する際、その充填性を高めることもできる。
In the method for producing a sintered body according to the present invention, the metal powder is preferably produced by an atomizing method.
The metal powder produced by the atomization method has a spherical shape that is relatively close to a true sphere, so it has excellent dispersibility and fluidity, and when filling metal powder into a mold during molding, it increases the filling property. it is also possible.
本発明の焼結体の製造方法では、前記組成物において、前記バインダの量は、前記金属粉末１ｋｇ当たり３〜２０ｇであることが好ましい。
これにより、金属粉末の各粒子の表面のほぼ全面をバインダで十分に被覆しつつ、被覆に寄与しないバインダが多量に残存するのを確実に防止することができる。
本発明の焼結体の製造方法では、前記金属粉末の炭素含有率をＸとし、前記焼結体の炭素含有率をＹとしたとき、これらの差の前記Ｘに対する割合（Ｙ−Ｘ）／Ｘが、３０％以下であることが好ましい。
これにより、金属粉末の炭素含有率Ｘと焼結体の炭素含有率Ｙとの間に特に強い相関関係が認められることとなる。したがって、金属粉末の炭素含有率Ｘを設定することで、焼結体の炭素含有率Ｙをより容易かつ厳密に調整することができるようになる。
In the method for producing a sintered body according to the present invention, in the composition, the amount of the binder is preferably 3 to 20 g per 1 kg of the metal powder.
Thereby, it is possible to reliably prevent a large amount of the binder not contributing to the coating from remaining, while sufficiently covering almost the entire surface of each particle of the metal powder with the binder.
In the method for producing a sintered body of the present invention, when the carbon content of the metal powder is X and the carbon content of the sintered body is Y, the ratio of these differences to X (Y-X) / X is preferably 30% or less.
Thereby, especially strong correlation will be recognized between the carbon content rate X of metal powder, and the carbon content rate Y of a sintered compact. Therefore, by setting the carbon content X of the metal powder, the carbon content Y of the sintered body can be adjusted more easily and strictly .
以下、本発明の焼結体の製造方法および焼結体について、詳細に説明する。
図１は、本発明の焼結体の製造方法の実施形態を示す工程図である。
本発明の焼結体の製造方法は、図１に示すように、組成物（金属粉末およびバインダ）を用意し、この組成物を造粒して造粒粉末を製造する造粒工程と、造粒粉末を成形して成形体を製造する成形工程と、成形体に対して脱脂処理を行う脱脂工程と、脱脂体に対して焼成を行う焼成工程とを有する。以下、これらの工程の順にしたがって説明する。
Hereinafter, the manufacturing method and sintered body of the sintered body of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing a sintered body of the present invention.
As shown in FIG. 1, the method for producing a sintered body of the present invention comprises a granulating step of preparing a composition (metal powder and binder), granulating the composition to produce a granulated powder, It has the shaping | molding process which shape | molds a granular powder, and manufactures a molded object, the degreasing process which performs a degreasing process with respect to a molded object, and the baking process which bakes with respect to a degreased body. Hereinafter, description will be given in the order of these steps.
［Ａ］造粒工程
まず、金属粉末を用意する。
金属粉末を構成する金属材料としては、Ｆｅを主成分とする金属材料を用いることができ、具体的には、ステンレス鋼、ダイス鋼、高速度工具鋼、低炭素鋼、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の各種Ｆｅ系合金等が挙げられる。
[A] Granulation step First, a metal powder is prepared.
As the metal material constituting the metal powder, a metal material mainly composed of Fe can be used. Specifically, stainless steel, die steel, high speed tool steel, low carbon steel, Fe-Ni alloy, Fe -Various Fe-based alloys such as Ni-Co alloy.
これらの中でも、金属粉末としては、ステンレス鋼を主材料とするものが好ましい。ステンレス鋼は、炭素含有率に応じて種々の特性を取り得るため、本発明の作用・効果がより有効である。すなわち、本発明によれば、得られる焼結体の炭素含有率を制御することができるので、ステンレス鋼を主材料とする金属粉末を用いることにより、用途に応じて、目的とする特性を発揮する焼結体を容易に製造することができる。
ステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３２９、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ６３０等が挙げられる。
Among these, as a metal powder, what uses stainless steel as a main material is preferable. Since stainless steel can have various properties depending on the carbon content, the action and effect of the present invention are more effective. That is, according to the present invention, since the carbon content of the obtained sintered body can be controlled, by using metal powder mainly made of stainless steel, the desired characteristics can be exhibited depending on the application. The sintered body to be manufactured can be easily manufactured.
Specific examples of stainless steel include SUS304, SUS316, SUS316L, SUS317, SUS329, SUS410, SUS430, SUS440, and SUS630.
また、組成の異なる２種類以上の金属粉末を混合して用いてもよい。これにより、従来、鋳造では製造できなかったような合金組成の焼結体をも製造することもできる。また、新規な機能や多機能を有する焼結体が容易に製造でき、焼結体の機能・用途の拡大を図ることができる。
また、金属粉末と後述するバインダとは、互いに化学反応しないものであるのが好ましい。
Two or more kinds of metal powders having different compositions may be mixed and used. Thereby, the sintered compact of the alloy composition which was not able to be manufactured conventionally by casting can also be manufactured. In addition, a sintered body having a new function or multiple functions can be easily manufactured, and functions and applications of the sintered body can be expanded.
Moreover, it is preferable that a metal powder and the binder mentioned later do not chemically react with each other.
また、金属粉末として、本発明では、平均粒径７μｍ以下の金属粉末を用いるが、平均粒径５μｍ以下の金属粉末を用いるのが好ましく、平均粒径３μｍ以下の金属粉末を用いるのがより好ましい。このように粒径の小さい金属粉末を用いることにより、最終的に得られる焼結体の結晶組織の粒径（以下、省略して「結晶粒径」とも言う。）を著しく小さくすることができる。 In the present invention, a metal powder having an average particle diameter of 7 μm or less is used as the metal powder, but a metal powder having an average particle diameter of 5 μm or less is preferably used, and a metal powder having an average particle diameter of 3 μm or less is more preferable. . By using the metal powder having such a small particle size, the particle size of the crystal structure of the finally obtained sintered body (hereinafter, also referred to as “crystal particle size”) can be remarkably reduced. .
ここで、焼結体の機械的特性は、結晶粒径の１／２乗に反比例して高まることが経験的に知られている。これは、微細な結晶組織の集合体では、亀裂の進展が抑制され、破壊確率が低下するためと考えられる。したがって、前述のような粒径の小さい金属粉末を用いることにより、引張強度や硬度等の機械的特性に特に優れた高密度の焼結体が得られる。
また、金属粉末の平均粒径の下限値は、特に限定されないが、金属粉末の製造技術を考慮すると、好ましくは１μｍ程度とされる。
Here, it is empirically known that the mechanical characteristics of the sintered body increase in inverse proportion to the 1/2 power of the crystal grain size. This is presumably because in the aggregate of fine crystal structures, the progress of cracks is suppressed, and the probability of fracture decreases. Therefore, by using a metal powder having a small particle diameter as described above, a high-density sintered body that is particularly excellent in mechanical properties such as tensile strength and hardness can be obtained.
Moreover, the lower limit of the average particle diameter of the metal powder is not particularly limited, but is preferably about 1 μm in consideration of the manufacturing technology of the metal powder.
また、特に、比表面積が１５０ｍ２／ｋｇ以上の金属粉末を用いるのが好ましく、３００〜９００ｍ２／ｋｇ程度の金属粉末を用いるのがより好ましい。このように比表面積の広い金属粉末は、表面の活性（表面エネルギー）が適度に高くなり、より低いエネルギーの付与でも容易に焼結することができる。したがって、後述する焼成工程［Ｄ］において、脱脂体中のバインダが除去される前に脱脂体が焼結してしまうのを防止しつつ、脱脂体をより短時間で焼結させることができる。
また、金属粉末のタップ密度は、３Ｍｇ／ｍ３以上であるのが好ましく、３．２Ｍｇ／ｍ３以上であるのがより好ましい。これにより、特に密度の高い焼結体が得られる。
In particular, it is preferable to use a metal powder having a specific surface area of 150 m 2 / kg or more, and it is more preferable to use a metal powder having a specific surface area of about 300 to 900 m 2 / kg. As described above, the metal powder having a large specific surface area has a moderately high surface activity (surface energy) and can be easily sintered even when a lower energy is applied. Therefore, in the firing step [D] described later, the degreased body can be sintered in a shorter time while preventing the degreased body from being sintered before the binder in the degreased body is removed.
Moreover, the tap density of the metal powder is preferably at 3Mg / m 3 or more, more preferably 3.2 mg / m 3 or more. Thereby, a sintered body with a particularly high density is obtained.
また、金属粉末は、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法により製造されたものを用いることができるが、アトマイズ法により製造されたものを用いるのが好ましい。アトマイズ法によれば、極めて微小な金属粉末を効率よく製造することができる。
また、アトマイズ法で製造された金属粉末は、真球に比較的近い球形状をなしているため分散性や流動性に優れており、成形時に金属粉末を成形型に充填する際、その充填性を高めることもできる。
Further, the metal powder may be produced by, for example, an atomizing method (for example, a water atomizing method, a gas atomizing method, a high-speed rotating water atomizing method, etc.), a reduction method, a carbonyl method, or a pulverization method. It is preferable to use those produced by According to the atomizing method, extremely fine metal powder can be produced efficiently.
In addition, the metal powder produced by the atomization method has a spherical shape that is relatively close to a true sphere, so it has excellent dispersibility and fluidity. Can also be increased.
一方、バインダを溶媒に溶解して、バインダ溶液を調製する。
バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、エチレンビスステアロアミド、エチレンビニル共重合体、パラフィン、ワックス、アルギン酸ソーダ、寒天、アラビアゴム、レジン、しょ糖等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
この中でも、ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドンが好ましい。このようなバインダは、低価格で入手が容易であるにもかかわらず、結合力が強い。また、加熱によって容易に熱分解するため、意図しない成分が残留し難い、すなわち脱バインダ特性が高いという利点もある。
On the other hand, a binder solution is prepared by dissolving a binder in a solvent.
Examples of the binder include polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), zinc stearate, lithium stearate, calcium stearate, ethylene bisstearamide, ethylene vinyl copolymer, paraffin, wax, sodium alginate, agar, Examples include gum arabic, resin, sucrose, and the like. One or more of these can be used in combination.
Among these, polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone is preferable. Such a binder has a strong bonding force despite being inexpensive and easily available. Moreover, since it decomposes easily by heating, there is an advantage that unintended components hardly remain, that is, the binder removal characteristic is high.
さらに、これらのバインダは、金属材料に対して濡れ性が高いため、組成物中に空気を巻き込み難いという利点もある。
なお、本発明で用いられるバインダは、上述したものに限定されず、原料粒子同士の結合材として機能するものであればよく、公知のものの中から鹸化度や重合度に応じて適宜選択して用いることができる。
Furthermore, since these binders have high wettability with respect to a metal material, there is an advantage that it is difficult to entrain air in the composition.
The binder used in the present invention is not limited to those described above, and any binder that functions as a binder between raw material particles can be selected as appropriate according to the degree of saponification and the degree of polymerization. Can be used.
また、溶媒としては、バインダを溶解し得るものであれば特に限定されないが、例えば、水、二硫化炭素、四塩化炭素等の無機溶媒や、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、セロソルブ系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、芳香族複素環化合物系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル系溶媒、アミン系溶媒、ニトリル系溶媒、ニトロ系溶媒、アルデヒド系溶媒等の溶媒等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を混合したものを用いることができる。 The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the binder. For example, water, carbon disulfide, carbon tetrachloride, and other inorganic solvents, ketone solvents, alcohol solvents, ether solvents, cellosolve Solvent, aliphatic hydrocarbon solvent, aromatic hydrocarbon solvent, aromatic heterocyclic compound solvent, amide solvent, halogen compound solvent, ester solvent, amine solvent, nitrile solvent, nitro solvent, Examples include solvents such as aldehyde solvents, and a mixture of one or more selected from these solvents can be used.
また、溶媒に溶解させるバインダの重量は、金属粉末１ｋｇ当たり３〜２０ｇ程度であるのが好ましく、３〜１８ｇ程度であるのがより好ましい。これにより、金属粉末の各粒子の表面のほぼ全面をバインダで十分に被覆しつつ、被覆に寄与しないバインダが多量に残存するのを確実に防止することができる。
また、バインダの溶解に用いる溶媒の重量は、バインダ１ｇ当たり５〜１００ｇ程度であるのが好ましく、７〜７０ｇ程度であるのがより好ましい。溶媒の重量を前記範囲内に設定することにより、バインダを確実に溶解するとともに、溶媒の量が多くなり過ぎて、バインダ溶液の粘性が著しく低下するのを防止する。その結果、金属粉末を確実に造粒することができる。
Further, the weight of the binder dissolved in the solvent is preferably about 3 to 20 g, more preferably about 3 to 18 g, per 1 kg of the metal powder. Thereby, it is possible to reliably prevent a large amount of the binder not contributing to the coating from remaining, while sufficiently covering almost the entire surface of each particle of the metal powder with the binder.
Further, the weight of the solvent used for dissolving the binder is preferably about 5 to 100 g, and more preferably about 7 to 70 g, per 1 g of the binder. By setting the weight of the solvent within the above range, the binder is surely dissolved and the viscosity of the binder solution is prevented from being remarkably lowered due to excessive amount of the solvent. As a result, the metal powder can be reliably granulated.
次に、金属粉末に対して、調製したバインダ溶液を供給しつつ、金属粉末の造粒を行う。
この造粒は、例えば、転動流動造粒法、転動造粒法、噴霧乾燥法（スプレードライヤー）、撹拌混合造粒、押出造粒、破砕造粒、圧縮造粒等の各種造粒方法により行うことができるが、特に、転動流動造粒法、転動造粒法または噴霧乾燥法により行うのが好ましい。これらの方法によれば、粒度分布の比較的狭い造粒粉末を効率よく製造することができる。
Next, the metal powder is granulated while supplying the prepared binder solution to the metal powder.
This granulation is, for example, various granulation methods such as tumbling fluid granulation method, tumbling granulation method, spray drying method (spray dryer), stirring and mixing granulation, extrusion granulation, crush granulation, compression granulation and the like. However, it is particularly preferable to carry out by the rolling fluid granulation method, the rolling granulation method or the spray drying method. According to these methods, a granulated powder having a relatively narrow particle size distribution can be efficiently produced.
このような造粒により、造粒粉末が得られる。造粒粉末は、金属粉末中の複数の粒子同士が、バインダの結着作用により、互いに結着してなる造粒粒子を含んでいる。
また、造粒粉末においては、金属粉末とバインダとがそれぞれ均一に分散している。
ここで、金属粉末を造粒する際、バインダ溶液の供給速度は、特に限定されないが、金属粉末１ｋｇ当たり１〜４０ｇ／分程度であるのが好ましく、２〜３２ｇ／分程度であるのがより好ましく、４〜２４ｇ／分程度であるのがさらに好ましい。バインダ溶液の供給速度を前記範囲内に設定することにより、金属粉末の全体にわたってバインダ溶液をムラなく行き渡らせるとともに、得られる造粒粉末の粒度分布をより狭いものとすることができる。
Granulation powder is obtained by such granulation. The granulated powder includes granulated particles formed by binding a plurality of particles in the metal powder to each other by the binding action of the binder.
In the granulated powder, the metal powder and the binder are uniformly dispersed.
Here, when granulating the metal powder, the supply rate of the binder solution is not particularly limited, but is preferably about 1 to 40 g / min, more preferably about 2 to 32 g / min per 1 kg of the metal powder. Preferably, it is about 4 to 24 g / min. By setting the supply rate of the binder solution within the above range, the binder solution can be distributed evenly throughout the metal powder, and the particle size distribution of the resulting granulated powder can be made narrower.
これに対し、バインダ溶液の供給速度が前記下限値を下回ると、造粒ムラが発生するおそれがある。一方、バインダ溶液の供給速度が前記上限値を上回ると、金属粉末の一部で造粒が過度に進む可能性がある。このため、得られる造粒粉末の粒度分布が広がってしまうおそれがある。
また、造粒を行う時間は、特に限定されないが、３〜１８０分間程度であるのが好ましく、５〜１５０分間程度であるのがより好ましく、１０〜１２０分間程度であるのがさらに好ましい。
On the other hand, when the supply rate of the binder solution is lower than the lower limit value, there is a possibility that granulation unevenness occurs. On the other hand, when the supply rate of the binder solution exceeds the upper limit, granulation may proceed excessively with part of the metal powder. For this reason, there exists a possibility that the particle size distribution of the granulated powder obtained may spread.
The time for granulation is not particularly limited, but is preferably about 3 to 180 minutes, more preferably about 5 to 150 minutes, and further preferably about 10 to 120 minutes.
このようにして得られた造粒粉末は、その平均粒径が、４０〜１８０μｍ程度であるのが好ましく、４５〜１４０μｍ程度であるのがより好ましく、５０〜１００μｍ程度であるのがさらに好ましい。造粒粉末の平均粒径を前記範囲内に設定することにより、造粒粉末を成形型に充填して成形体を形成する際に、造粒粉末が、流動性および成形型への充填性に優れたものとなる。 The granulated powder thus obtained preferably has an average particle size of about 40 to 180 μm, more preferably about 45 to 140 μm, and further preferably about 50 to 100 μm. By setting the average particle size of the granulated powder within the above range, when the granulated powder is filled into a mold and a molded body is formed, the granulated powder is improved in fluidity and fillability into the mold. It will be excellent.
なお、平均粒径が前記下限値を下回ると、造粒粉末の流動性が安定せず、焼結体（成形体）の寸法バラツキが大きくなる可能性がある。一方、平均粒径が前記上限値を上回ると、特に小さい成形体を形成する際に、造粒粉末の充填ムラが起こり易くなり、焼結体（成形体）の寸法バラツキが大きくなる可能性がある。
なお、造粒粉末は、その他の成分として、可塑剤、分散剤、界面活性剤、潤滑剤等の各種添加物を含んでいてもよい。このような各種添加物は、例えば、金属粉末やバインダ溶液等に含ませておけばよい。
If the average particle size is less than the lower limit, the fluidity of the granulated powder is not stable, and the dimensional variation of the sintered body (molded body) may increase. On the other hand, when the average particle size exceeds the upper limit, when forming a particularly small molded body, unevenness in filling of the granulated powder is likely to occur, and the dimensional variation of the sintered body (molded body) may increase. is there.
The granulated powder may contain various additives such as a plasticizer, a dispersant, a surfactant, and a lubricant as other components. Such various additives may be contained in, for example, a metal powder or a binder solution.
［Ｂ］成形工程
次に、得られた造粒粉末を成形型に充填し、成形することにより成形体を得る。
このとき、成形方法としては、例えば、圧粉成形（圧縮成形）法、金属粉末射出成形（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）法、押出成形法等の各種成形法を用いることができる。
[B] Molding Step Next, the obtained granulated powder is filled into a mold and molded to obtain a molded body.
At this time, as a molding method, for example, various molding methods such as a compacting (compression molding) method, a metal powder injection molding (MIM: Metal Injection Molding) method, and an extrusion molding method can be used.
このうち、圧粉成形法の場合の成形条件は、用いる金属粉末の組成や粒径、バインダの組成、およびこれらの配合量等の諸条件によって異なるが、成形圧力が２００〜１０００ＭＰａ（２〜１０ｔ／ｃｍ２）程度であるのが好ましい。
また、金属粉末射出成形法の場合の成形条件は、諸条件によって異なるものの、材料温度が８０〜２１０℃程度、射出圧力が５０〜５００ＭＰａ（０．５〜５ｔ／ｃｍ２）程度であるのが好ましい。
Among these, the molding conditions in the compacting method vary depending on various conditions such as the composition and particle size of the metal powder used, the composition of the binder, and the blending amount thereof, but the molding pressure is 200 to 1000 MPa (2 to 10 t). / Cm 2 ).
Moreover, although the molding conditions in the metal powder injection molding method vary depending on various conditions, the material temperature is about 80 to 210 ° C. and the injection pressure is about 50 to 500 MPa (0.5 to 5 t / cm 2 ). preferable.
また、押出成形法の場合の成形条件は、諸条件によって異なるものの、材料温度が８０〜２１０℃程度、押出圧力が５０〜５００ＭＰａ（０．５〜５ｔ／ｃｍ２）程度であるのが好ましい。
このようにして得られた成形体は、金属粉末の複数の粒子の間隙に、バインダが分布した状態となる。
なお、作製される成形体の形状寸法は、以降の脱脂工程および焼成工程における成形体の収縮分等を見込んで決定される。
Moreover, although the molding conditions in the case of an extrusion molding method differ with various conditions, it is preferable that material temperature is about 80-210 degreeC and extrusion pressure is about 50-500 MPa (0.5-5 t / cm < 2 >).
The molded body thus obtained is in a state where the binder is distributed in the gaps between the plurality of particles of the metal powder.
In addition, the shape dimension of the molded body to be produced is determined in consideration of the shrinkage of the molded body in the subsequent degreasing process and firing process.
［Ｃ］脱脂工程
次に、得られた成形体に脱脂処理（脱バインダ処理）を施し、脱脂体を得る。
具体的には、成形体を加熱して、バインダを分解することにより、成形体中からバインダを除去して、脱脂処理がなされる。
ここで、金属粉末として、平均粒径７μｍ以下の非常に小さな粒子からなる粉末を用いる場合、従来の脱脂方法および焼結方法では、成形体中のバインダが除去される前に成形体の焼結が進行してしまったり、バインダが成形体の外部に排出し難くなるという問題があった。これは、金属粉末の平均粒径が７μｍを下回るようになると、脱脂や焼結における金属粉末の挙動が大きく変化することに起因するものであると推察される。
[C] Degreasing process Next, a degreasing process (debinding process) is performed on the obtained molded body to obtain a degreased body.
Specifically, the molded body is heated to decompose the binder, thereby removing the binder from the molded body and performing a degreasing process.
Here, when a powder made of very small particles having an average particle size of 7 μm or less is used as the metal powder, in the conventional degreasing method and sintering method, the molded body is sintered before the binder in the molded body is removed. Or the binder is difficult to be discharged out of the molded body. This is presumably because the behavior of the metal powder during degreasing and sintering greatly changes when the average particle size of the metal powder falls below 7 μm.
したがって、平均粒径が７μｍ以下の金属粉末を用いた場合には、最終的に得られる焼結体中にバインダ、すなわち炭素が閉じ込められるという問題が発生していた。このような焼結体では、炭素含有率が高くなり、それに伴って、焼結体の耐食性が低下する等の問題が発生していた。
すなわち、従来の焼結体の製造方法では、その製造過程で炭素含有率が大きく変化してしまうため、焼結体中の炭素含有率を厳密に制御することが困難であった。
Therefore, when a metal powder having an average particle size of 7 μm or less is used, there is a problem that a binder, that is, carbon is confined in the finally obtained sintered body. In such a sintered body, the carbon content increases, and accordingly, problems such as a decrease in the corrosion resistance of the sintered body have occurred.
That is, in the conventional method for manufacturing a sintered body, the carbon content is greatly changed during the manufacturing process, and thus it is difficult to strictly control the carbon content in the sintered body.
上記のような問題に対し、本発明者は、炭素を所定の目的とする含有率で含み、機械的特性および化学的特性に優れた焼結体を製造するための条件について鋭意検討した。その結果、脱脂工程における脱脂条件と、焼成工程における焼成条件とを、それぞれ下記に示す条件に設定することが、前記問題を解決するために有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the inventor has intensively studied conditions for producing a sintered body containing carbon at a predetermined target content and having excellent mechanical properties and chemical properties. As a result, it has been found that setting the degreasing conditions in the degreasing step and the firing conditions in the firing step to the conditions shown below is effective for solving the above problems, and the present invention has been completed. It was.
すなわち、本発明では、まず、脱脂工程において、成形体を加熱する際に、成形体を３００〜５００℃の温度ＴＤ１で０．５〜３時間保持し、次いで、７００〜８４０℃の温度ＴＤ２で０．５〜３時間保持する、少なくとも２回の温度保持過程を経た後、加熱を終了して脱脂体を得る。
続いて、この脱脂体を加熱して焼結させる焼成工程において、脱脂体を加熱する際に、脱脂体を８５０〜９９０℃の温度ＴＳ１で０．５〜３時間保持し、次いで、１０００〜１２００℃の温度ＴＳ２で０．５〜３時間保持する、少なくとも２回の温度保持過程を経た後、加熱を終了して焼結体を得る。
That is, in the present invention, first, in the degreasing step, when the molded body is heated, the molded body is held at a temperature T D1 of 300 to 500 ° C for 0.5 to 3 hours, and then a temperature T of 700 to 840 ° C. After passing through at least two temperature holding processes held at D2 for 0.5 to 3 hours, heating is terminated to obtain a defatted body.
Subsequently, in the firing step in which the degreased body is heated and sintered, when the degreased body is heated, the degreased body is held at a temperature T S1 of 850 to 990 ° C. for 0.5 to 3 hours, and then 1000 to 1000 After passing through at least two temperature holding processes of holding at a temperature T S2 of 1200 ° C. for 0.5 to 3 hours, the heating is finished to obtain a sintered body.
以上のような脱脂条件および焼成条件で焼結体を製造することにより、平均粒径７μｍ以下の非常に小さな粒子からなる金属粉末を用いたとしても、成形体中からバインダを確実に除去することができる。その結果、成形体が脱脂工程および焼成工程を経て焼結体となったとき、焼結体の炭素含有率が、金属粉末における炭素含有率に比べて、著しく増加するのを防止することができる。
すなわち、本発明によれば、金属粉末の炭素含有率を確実に反映した炭素含有率の焼結体を得ることができるので、所定の目的とする含有率で炭素を含有する焼結体を、容易に製造することができる。
By manufacturing a sintered body under the above degreasing conditions and firing conditions, the binder can be surely removed from the molded body even if metal powder composed of very small particles having an average particle size of 7 μm or less is used. Can do. As a result, when the formed body becomes a sintered body through the degreasing step and the firing step, it is possible to prevent the carbon content of the sintered body from being significantly increased as compared with the carbon content in the metal powder. .
That is, according to the present invention, since it is possible to obtain a sintered body having a carbon content that reliably reflects the carbon content of the metal powder, a sintered body containing carbon at a predetermined target content, It can be manufactured easily.
以下、上述した脱脂条件および焼成条件について、より具体的に説明する。
図２は、本実施形態にかかる脱脂工程における加熱の際の温度プロファイルを示すグラフである。図２のグラフの横軸は、脱脂工程における加熱時間を示し、縦軸は、脱脂工程における加熱温度（雰囲気温度）を示す。
本実施形態では、脱脂条件の一例として、成形体に対し、室温から１８時間をかけて８００℃まで昇温するような条件で脱脂処理を施す場合について説明する。
Hereinafter, the above-described degreasing conditions and firing conditions will be described more specifically.
FIG. 2 is a graph showing a temperature profile during heating in the degreasing process according to the present embodiment. The horizontal axis of the graph of FIG. 2 shows the heating time in the degreasing process, and the vertical axis shows the heating temperature (atmospheric temperature) in the degreasing process.
In the present embodiment, as an example of degreasing conditions, a case will be described in which a degreasing process is performed on a molded body under conditions such that the temperature is increased from room temperature to 800 ° C. over 18 hours.
このような本実施形態にかかる脱脂条件は、図２に示すように、脱脂処理の途中と最後とに、加熱温度を所定時間、一定に保持する２つの温度保持過程３１、３２を有している。
この２つの温度保持過程３１、３２のうち、低温側の温度保持過程３１は、その温度ＴＤ１が３００〜５００℃とされるが、好ましくは３５０〜４５０℃とされる。また、温度保持過程３１の保持時間は、０．５〜３時間とされるが、好ましくは１〜２時間とされる。
As shown in FIG. 2, the degreasing conditions according to this embodiment include two temperature holding processes 31 and 32 for holding the heating temperature constant for a predetermined time in the middle and at the end of the degreasing process. Yes.
Of the two
一方、高温側の温度保持過程３２は、その温度ＴＤ２が７００〜８４０℃とされるが、好ましくは７５０〜８２０℃とされる。また、温度保持過程３２の保持時間は、０．５〜３時間とされるが、好ましくは１〜２時間とされる。
脱脂条件が、このような温度の異なる少なくとも２つの温度保持過程３１、３２を有することにより、成形体全体の温度をほぼ均一に保持しつつ、成形体の温度を高め、脱脂処理を行うことができる。
On the other hand, the
Since the degreasing conditions include at least two temperature holding processes 31 and 32 having different temperatures, the temperature of the molded body can be increased and the degreasing process can be performed while maintaining the temperature of the entire molded body substantially uniformly. it can.
このような効果は、以下の現象に基づいて得られると推察される。
すなわち、成形体を加熱する際、成形体の外部から加熱することが一般的であるため、熱源に近い表層側の方が内部よりも高温になり易い。このため、成形体は、必然的に表層側と内部とで温度差が発生した状態となる。
この状態で、成形体が温度保持過程を経ることにより、上記の温度差が徐々に緩和される。なお、この温度差の緩和は、成形体が上記の温度保持過程を１回経ただけでは不十分であり、上記の２回の温度保持過程を経ることによって、初めて十分な緩和がもたらされる。その結果、成形体全体の温度がほぼ均一になり、成形体全体で脱脂処理の進行の度合いがより均一になる。
Such an effect is presumed to be obtained based on the following phenomenon.
That is, when heating the molded body, it is common to heat from the outside of the molded body, so that the surface layer near the heat source tends to be hotter than the inside. For this reason, the molded body is inevitably in a state where a temperature difference is generated between the surface layer side and the inside.
In this state, the temperature difference is gradually relaxed by the molded body undergoing a temperature holding process. It is to be noted that the relaxation of the temperature difference is not sufficient if the molded body has undergone the above temperature holding process only once, and sufficient relaxation is brought about only after the above two temperature holding processes. As a result, the temperature of the entire molded body becomes substantially uniform, and the degree of progress of the degreasing process becomes more uniform throughout the molded body.
また、低温側の温度保持過程３１を経ることにより、成形体中のバインダが徐々に分解・気化を開始するため、成形体中のバインダの体積が徐々に減少して、隙間が形成される。このため、高温側の温度保持過程３２で、バインダの分解・気化が本格化したときに、バインダの分解物がこの隙間を通って成形体の外部に効率よく放出される。
また、温度保持過程３１の温度ＴＤ１と温度保持過程３２の温度ＴＤ２との差ＴＤ２−ＴＤ１は、２５０〜４５０℃程度であるのが好ましく、３００〜４００℃程度であるのがより好ましい。これにより、成形体全体における脱脂処理の進行の度合いが、さらに均一になる。すなわち、前述のような効果がより顕著なものとなる。
In addition, since the binder in the molded body gradually starts to decompose and vaporize through the
The difference T D2 -T D1 between the temperature T D2 temperature T D1 and the
なお、本実施形態では、脱脂条件が２つの温度保持過程３１、３２を有している場合を例に説明したが、温度保持過程は、上記の他に１つ以上あってもよい。
また、各温度保持過程３１、３２においては、その温度を一定に保持するのが好ましいが、各温度保持過程３１、３２の温度範囲内で変動してもよい。
また、本実施形態にかかる脱脂条件は、図２に示すように、室温から温度保持過程３１の加熱温度に到達するまでの昇温過程３３と、温度保持過程３１の加熱温度から温度保持過程３２の加熱温度に到達するまでの昇温過程３４とを有している。
In the present embodiment, the case where the degreasing condition includes two temperature holding processes 31 and 32 has been described as an example. However, one or more temperature holding processes may be provided in addition to the above.
Further, in each of the temperature holding processes 31 and 32, it is preferable to keep the temperature constant, but the temperature may be varied within the temperature range of each of the temperature holding processes 31 and 32.
In addition, as shown in FIG. 2, the degreasing conditions according to the present embodiment include a
この２つの昇温過程３３、３４における平均昇温速度は、１０〜１００℃／時間であるのが好ましく、３０〜７０℃／時間であるのがより好ましい。平均昇温速度を前記範囲内に設定することにより、急激な昇温によるバインダの突発的な分解・気化を防止しつつ、十分な速度でバインダを分解することができる。その結果、バインダの突発的な気化による成形体の変形・亀裂の発生を確実に防止しつつ、十分な速度で成形体に脱脂処理を施すことができる。 The average temperature increase rate in the two temperature increase processes 33 and 34 is preferably 10 to 100 ° C./hour, and more preferably 30 to 70 ° C./hour. By setting the average temperature increase rate within the above range, the binder can be decomposed at a sufficient rate while preventing sudden decomposition and vaporization of the binder due to rapid temperature increase. As a result, the molded body can be degreased at a sufficient speed while reliably preventing deformation and cracking of the molded body due to sudden vaporization of the binder.
なお、本実施形態では、２つの昇温過程３３、３４における昇温速度が、それぞれほぼ同等であるが、これらは異なっていてもよい。
また、２つの昇温過程３３、３４における昇温速度は、それぞれ一定に保持されているが、これらは前記平均昇温速度の範囲内で変動してもよい。この場合、２つの昇温過程３３、３４の途中で、温度が降下しないようにするのが好ましい。これにより、成形体の温度にムラが生じるのを防止することができる。
In the present embodiment, the temperature increase rates in the two temperature increase processes 33 and 34 are substantially the same, but they may be different.
In addition, the temperature rising rates in the two
また、上記のような脱脂条件で加熱した後、続けて、焼成工程に供されてもよいが、本実施形態では、得られた脱脂体は、自然冷却により室温に戻す。
なお、以下では、図２に示す温度プロファイルのうち、温度保持過程３１を「第１の温度保持過程」と言い、温度保持過程３２を「第２の温度保持過程」とも言う。また、昇温過程３３を「第１の昇温過程」と言い、昇温過程３４を「第２の昇温過程」とも言う。
Moreover, after heating on the above degreasing conditions, you may continue to use for a baking process, However, In this embodiment, the obtained degreased body returns to room temperature by natural cooling.
In the following, in the temperature profile shown in FIG. 2, the
また、脱脂工程における雰囲気は、例えば、水素ガス、アンモニア分解ガスのような還元性雰囲気、窒素ガス、アルゴンガスのような不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気、減圧（真空）雰囲気等が挙げられる。
このうち、脱脂工程は、還元性雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、還元性雰囲気の作用で、成形体中のバインダを速やかに分解することができ、成形体中から除去することができる。これにより、最終的に得られる焼結体中に、バインダおよびその変化物の残存量を極めて少なく抑えることができる。
Examples of the atmosphere in the degreasing step include a reducing atmosphere such as hydrogen gas and ammonia decomposition gas, a non-oxidizing atmosphere such as an inert gas atmosphere such as nitrogen gas and argon gas, and a reduced pressure (vacuum) atmosphere. It is done.
Of these, the degreasing step is preferably performed in a reducing atmosphere. Thereby, the binder in a molded object can be rapidly decomposed | disassembled by the effect | action of a reducing atmosphere, and it can remove from the molded object. Thereby, the residual amount of a binder and its change thing can be suppressed very little in the sintered compact finally obtained.
また、還元性雰囲気の中でも、特に水素ガスを含む雰囲気を用いるのが好ましい。水素ガスは、還元作用が強いため、成形体中のバインダをより速やかに分解することができる。このため、成形体に対する脱脂処理をより高速かつ十分に行うことができ、バインダ由来の炭素が焼結体中に残存するのを確実に防止することができる。
さらに、水素ガスを構成する水素分子は、その分子サイズが非常に小さいため、成形体に生じた隙間に容易に侵入することができる。このため、水素ガスによれば、成形体の内部に存在するバインダも容易に分解・除去することができる。これにより、焼結体の表層部はもちろん、中心部においても、バインダの分解・除去を確実に行うことができる。
Of the reducing atmospheres, it is particularly preferable to use an atmosphere containing hydrogen gas. Since hydrogen gas has a strong reducing action, the binder in the molded body can be decomposed more quickly. For this reason, the degreasing process with respect to a molded object can be performed more rapidly and fully, and it can prevent reliably that carbon derived from a binder remains in a sintered compact.
Furthermore, since the molecular size of the hydrogen molecules constituting the hydrogen gas is very small, it can easily enter the gaps formed in the molded body. For this reason, according to hydrogen gas, the binder which exists in the inside of a molded object can also be decomposed | disassembled and removed easily. As a result, the binder can be reliably decomposed and removed not only in the surface layer portion of the sintered body but also in the central portion.
なお、水素ガスを含む雰囲気の場合、水素ガス濃度は、特に限定されないが、５０ｖｏｌ％以上であるのが好ましく、７０ｖｏｌ％以上であるのがより好ましい。これにより、還元性雰囲気の安全性を担保しつつ、水素ガスによるバインダの分解作用が十分に発揮される。
また、減圧雰囲気の圧力は、１×１０−６〜１×１０−１Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−４〜１３．３Ｐａ）であるのが好ましい。
In the case of an atmosphere containing hydrogen gas, the hydrogen gas concentration is not particularly limited, but is preferably 50 vol% or more, and more preferably 70 vol% or more. Thereby, the decomposition | disassembly effect | action of the binder by hydrogen gas is fully exhibited, ensuring the safety | security of a reducing atmosphere.
Moreover, it is preferable that the pressure of a pressure reduction atmosphere is 1 * 10 < -6 > -1 * 10 < -1 > Torr (1.33 * 10 < -4 > -13.3Pa).
［Ｄ］焼成工程
次に、得られた脱脂体を加熱して焼成する。この焼成により、金属粉末が焼結され、焼結体が得られる。
この焼結により、金属粉末では、粒子同士の界面で拡散が生じ、粒成長して、結晶組織を構成する。これにより、全体的に緻密な、すなわち低空孔率で高密度の焼結体が得られる。
[D] Firing step Next, the obtained degreased body is heated and fired. By this firing, the metal powder is sintered and a sintered body is obtained.
By this sintering, in the metal powder, diffusion occurs at the interface between the particles, and the grains grow to form a crystal structure. As a result, an entirely dense sintered body having a low porosity and a high density can be obtained.
図３は、本実施形態にかかる焼成工程における加熱の際の温度プロファイルを示すグラフである。図３のグラフの縦軸は、焼成工程における加熱時間を示し、縦軸は、焼成工程における加熱温度（雰囲気温度）を示す。
本実施形態では、焼成条件の一例として、脱脂体に対し、室温から１５時間半をかけて１１５０℃まで昇温するような条件で焼成工程を行う場合について説明する。
FIG. 3 is a graph showing a temperature profile during heating in the firing step according to the present embodiment. The vertical axis of the graph in FIG. 3 indicates the heating time in the firing step, and the vertical axis indicates the heating temperature (atmospheric temperature) in the firing step.
In the present embodiment, as an example of firing conditions, a case where the firing process is performed on a degreased body under conditions such that the temperature is raised from room temperature to 1150 ° C. over 15 and a half hours will be described.
このような本実施形態にかかる焼成条件は、図３に示すように、焼成工程の途中と最後とに、加熱温度を所定時間、一定に保持する４つの温度保持過程４１、４２、４３、４４を有している。
これらの４つの温度保持過程４１、４２、４３、４４のうち、低温側の２つの温度保持過程４１、４２は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。ただし、焼成工程において、本実施形態のように、温度保持過程４３、４４の前に、少なくとも１つの温度保持過程（本実施形態では、２つの温度保持過程４１、４２）を経るのが好ましい。
As shown in FIG. 3, the baking conditions according to this embodiment include four temperature holding processes 41, 42, 43, and 44 that hold the heating temperature constant for a predetermined time during and at the end of the baking process. have.
Of these four temperature holding processes 41, 42, 43, 44, the two temperature holding processes 41, 42 on the low temperature side may be provided as necessary and may be omitted. However, in the firing step, it is preferable that at least one temperature holding process (in this embodiment, two temperature holding processes 41 and 42) is performed before the temperature holding processes 43 and 44 as in the present embodiment.
具体的には、２つの温度保持過程４１、４２は、それぞれ、温度保持過程４３の温度ＴＳ１より低温で、保持時間が０．５〜３時間であるのが好ましい。これにより、脱脂体全体における焼結の進行の度合いが、さらに均一になる。
より具体的には、最も低温側の温度保持過程４１は、その温度が４００〜６００℃であるのが好ましく、４５０〜５５０℃であるのがより好ましい。
Specifically, the two temperature holding processes 41 and 42 are preferably lower than the temperature T S1 of the
More specifically, the
また、温度保持過程４１に次いで低温側の温度保持過程４２は、その温度が７００〜８４０℃であるのが好ましく、７５０〜８２０℃であるのがより好ましい。
また、これらの２つの温度保持過程４１、４２の保持時間は、それぞれ０．５〜３時間であるのが好ましく、１〜２時間であるのがより好ましい。
一方、４つの保持過程４１、４２、４３、４４のうち、最も高温側の温度保持過程４４と、温度保持過程４４に次いで高温側の温度保持過程４３とは、脱脂体の焼結に特に大きな影響を与える。
このうち、温度保持過程４３は、その温度ＴＳ１が８５０〜９９０℃とされるが、好ましくは９００〜９７０℃とされる。また、温度保持過程４３の保持時間は、０．５〜３時間とされるが、好ましくは１〜２時間とされる。
Further, in the
Moreover, it is preferable that the holding time of these two temperature holding processes 41 and 42 is 0.5-3 hours, respectively, and it is more preferable that it is 1-2 hours.
On the other hand, among the four holding
Of these, the
また、温度保持過程４４は、その温度ＴＳ２が１０００〜１２００℃とされるが、好ましくは１０５０〜１１７０℃とされる。また、温度保持過程４４の保持時間は、０．５〜３時間とされるが、好ましくは１〜２時間とされる。
焼成条件が、このような温度の異なる少なくとも２つの温度保持過程４３、４４を有することにより、脱脂体全体の温度をほぼ均一に保持しつつ、脱脂体の温度を高め、脱脂体を焼成することができる。
The
By having at least two temperature holding processes 43 and 44 having different temperatures as described above, the temperature of the degreased body is increased and the degreased body is fired while maintaining the temperature of the entire degreased body substantially uniformly. Can do.
このような効果は、以下の現象に基づいて得られると推察される。
すなわち、脱脂体を加熱する際、脱脂体の外部から加熱することが一般的であるため、熱源に近い表層側の方が内部よりも高温になり易い。このため、脱脂体は、必然的に表層側と内部とで温度差が発生した状態となる。
この状態で、脱脂体が温度保持過程を経ることにより、上記の温度差が徐々に緩和される。
Such an effect is presumed to be obtained based on the following phenomenon.
That is, when heating the degreased body, it is common to heat from the outside of the degreased body, so that the surface layer near the heat source is likely to be hotter than the inside. For this reason, the degreased body is inevitably in a state where a temperature difference occurs between the surface layer side and the inside.
In this state, the temperature difference is gradually relaxed by the degreased body undergoing a temperature holding process.
以上のような理由から、脱脂体全体の温度がほぼ均一になり、その結果、脱脂体全体で焼結の進行の度合いが、より均一になる。その結果、脱脂体中のバインダが、分解・気化して、脱脂体の外部に効率よく放出される。そして、脱脂体を焼結してなる焼結体の炭素含有率が、金属粉末における炭素含有率に比べて、著しく増加するのを確実に防止することができる。 For the reasons as described above, the temperature of the entire degreased body becomes almost uniform, and as a result, the degree of progress of sintering becomes more uniform throughout the entire degreased body. As a result, the binder in the degreased body is decomposed and vaporized, and is efficiently released to the outside of the degreased body. And it can prevent reliably that the carbon content rate of the sintered compact formed by sintering a degreasing | defatting body compared with the carbon content rate in a metal powder remarkably increases.
また、温度保持過程４３を経ることにより、脱脂体の表層部分が焼結し始める前に、脱脂体の内部に残留している炭素と酸素が反応（いわゆる脱酸）することができるため、脱脂体中から効率よくガスを放出することができる。
また、温度保持過程４３の温度ＴＳ１と温度保持過程４４の温度ＴＳ２との差ＴＳ２−ＴＳ１は、１００〜３００℃程度であるのが好ましく、１５０〜２５０℃程度であるのがより好ましい。これにより、脱脂体全体における焼結の進行の度合いが、さらに均一になる。すなわち、前述のような効果がより顕著なものとなる。
Moreover, since the carbon and oxygen remaining inside the degreased body can react (so-called deoxidation) before the surface layer portion of the degreased body starts to sinter through the
The difference T S2 -T S1 between the temperature T S2 of the temperature T S1 and the
また、本実施形態では、焼成条件が４つの温度保持過程４１、４２、４３、４４を有している場合を例に説明したが、温度保持過程は、上記の他に１つ以上あってもよい。
また、各温度保持過程４１、４２、４３、４４においては、その温度を一定に保持するのが好ましいが、各温度保持過程４１、４２、４３、４４の温度範囲内で変動してもよい。この場合、４つの昇温過程４１、４２、４３、４４の途中で、温度が降下しないようにするのが好ましい。これにより、脱脂体の温度にムラが生じるのを防止することができる。
In the present embodiment, the case where the firing condition includes four temperature holding processes 41, 42, 43, and 44 has been described as an example. However, the temperature holding process may include one or more temperature holding processes in addition to the above. Good.
Moreover, in each
また、本実施形態にかかる焼成条件は、図３に示すように、室温から温度保持過程４１の加熱温度に到達するまでの昇温過程４５と、温度保持過程４１の加熱温度から温度保持過程４２の加熱温度に到達するまでの昇温過程４６と、温度保持過程４２の加熱温度から温度保持過程４３の加熱温度に到達するまでの昇温過程４７と、温度保持過程４３の加熱温度から温度保持過程４４の加熱温度に到達するまでの昇温過程４８とを有している。
In addition, as shown in FIG. 3, the firing conditions according to the present embodiment include a
この４つの昇温過程４５、４６、４７、４８における平均昇温速度は、３０〜２５０℃／時間であるのが好ましく、１００〜２００℃／時間であるのがより好ましい。平均昇温速度を前記範囲内に設定することにより、急激な昇温によって脱脂体の温度が不均一になるのを防止しつつ、十分な速度で脱脂体を焼結させることができる。
なお、４つの昇温過程４５、４６、４７、４８における昇温速度は、それぞれ同等であってもよく、異なっていてもよい。
また、４つの昇温過程４５、４６、４７、４８における昇温速度は、それぞれ一定に保持されているが、これらは変動してもよい。
The average temperature increase rate in the four temperature increase processes 45, 46, 47, and 48 is preferably 30 to 250 ° C./hour, and more preferably 100 to 200 ° C./hour. By setting the average temperature rising rate within the above range, the degreased body can be sintered at a sufficient rate while preventing the temperature of the degreased body from becoming non-uniform due to a rapid temperature rise.
It should be noted that the heating rates in the four
Moreover, although the temperature increase rate in each of the four temperature increase processes 45, 46, 47, and 48 is kept constant, these may vary.
なお、以下では、図３に示す温度プロファイルのうち、温度保持過程４１を「第１の温度保持過程」と言い、以下、各温度保持過程４２、４３、４４を、それぞれ、「第２の温度保持過程」、「第３の温度保持過程」、「第４の温度保持過程」とも言う。また、昇温過程４５を「第１の昇温過程」と言い、以下、各昇温過程４６、４７、４８を、それぞれ、「第２の昇温過程」、「第３の昇温過程」、「第４の昇温過程」とも言う。
In the following, in the temperature profile shown in FIG. 3, the
また、焼成工程における雰囲気は、例えば、水素ガス、アンモニア分解ガスのような還元性雰囲気、窒素ガス、アルゴンガスのような不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気、減圧（真空）雰囲気等が挙げられる。
このうち、脱脂工程は、還元性雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、脱脂体中の金属粉末が酸化するのを防止しつつ、脱脂体を焼成することができる。また、脱脂体中の金属粉末の一部が酸化していたとしても、その酸化物を還元することができる。
Examples of the atmosphere in the firing step include a reducing atmosphere such as hydrogen gas and ammonia decomposition gas, a non-oxidizing atmosphere such as an inert gas atmosphere such as nitrogen gas and argon gas, and a reduced pressure (vacuum) atmosphere. It is done.
Of these, the degreasing step is preferably performed in a reducing atmosphere. Thereby, the degreased body can be fired while preventing the metal powder in the degreased body from being oxidized. Even if a part of the metal powder in the defatted body is oxidized, the oxide can be reduced.
なお、水素ガスを含む雰囲気の場合、水素ガス濃度は、特に限定されないが、５０ｖｏｌ％以上であるのが好ましく、７０ｖｏｌ％以上であるのがより好ましい。
また、減圧雰囲気の圧力は、１Ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）以下の減圧（真空）下であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−２Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−４〜１．３３Ｐａ）の減圧（真空）下であるのがより好ましい。
In the case of an atmosphere containing hydrogen gas, the hydrogen gas concentration is not particularly limited, but is preferably 50 vol% or more, and more preferably 70 vol% or more.
The pressure in the reduced pressure atmosphere is preferably 1 Torr (133 Pa) or lower (vacuum), preferably 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 Torr (1.33 × 10 −4 to 1.33 Pa). It is more preferable to be under reduced pressure (vacuum).
このようにして製造された焼結体は、前述したように、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反映したものとなる。
したがって、例えば、金属粉末として炭素含有率の低いものを用いた場合、炭素含有率の低い焼結体を容易に得ることができる。
具体的には、例えば、金属粉末としてステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌの粉末を用いて、焼結体を製造した場合、炭素含有率が０．０３ｗｔ％以下であり、かつ、密度が７．６８Ｍｇ／ｍ３以上の焼結体を製造することができる。このような焼結体は、炭素含有率が極めて低いため、特に化学的特性に優れており、また、密度が高いので、機械的特性にも特に優れたものとなる。
As described above, the sintered body manufactured in this way has a carbon content that more accurately reflects the carbon content of the metal powder.
Therefore, for example, when a metal powder having a low carbon content is used, a sintered body having a low carbon content can be easily obtained.
Specifically, for example, when a sintered body is manufactured using a powder of stainless steel SUS316L as a metal powder, the carbon content is 0.03 wt% or less and the density is 7.68 Mg / m 3 or more. The sintered body can be manufactured. Since such a sintered body has a very low carbon content, it is particularly excellent in chemical characteristics, and since it has a high density, it is also excellent in mechanical characteristics.
なお、金属粉末の炭素含有率Ｘに対する、焼結体の炭素含有率Ｙの増減量の割合（Ｙ−Ｘ）／Ｘを算出した場合、この割合（以下、省略して「増減率」とも言う。）が小さいほど、原材料である金属粉末の炭素含有率と、最終形態である焼結体の炭素含有率との間に、より強い相関関係が認められることとなる。そして、この相関関係が強いほど、金属粉末の炭素含有率を所定の値に設定することにより、焼結体の炭素含有率を目的の値に容易に近付けることができるようになる。 In addition, when the ratio (YX) / X of the increase / decrease amount of the carbon content Y of the sintered body with respect to the carbon content X of the metal powder is calculated, this ratio (hereinafter also referred to as “increase / decrease rate”). .) Is smaller, a stronger correlation is recognized between the carbon content of the metal powder as the raw material and the carbon content of the sintered body as the final form. And as this correlation is stronger, the carbon content of the sintered body can be easily brought close to the target value by setting the carbon content of the metal powder to a predetermined value.
かかる観点から、前記増減率（Ｙ−Ｘ）／Ｘは、３０％以下であるのが好ましく、２０％以下であるのがより好ましい。前記増減率が前記範囲内であれば、金属粉末の炭素含有率と焼結体の炭素含有率との間に特に強い相関関係が認められることとなる。したがって、金属粉末の炭素含有率を設定することで、焼結体の炭素含有率をより容易かつ厳密に調整することができるようになる。
以上のようにして、本発明の焼結体を得ることができる。
以上、本発明の焼結体の製造方法および焼結体について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、焼結体の製造方法では、必要に応じて、任意の工程を追加することもできる。
From this viewpoint, the increase / decrease rate (Y-X) / X is preferably 30% or less, and more preferably 20% or less. When the increase / decrease rate is within the above range, a particularly strong correlation is recognized between the carbon content of the metal powder and the carbon content of the sintered body. Therefore, by setting the carbon content of the metal powder, the carbon content of the sintered body can be adjusted more easily and strictly.
As described above, the sintered body of the present invention can be obtained.
As mentioned above, although the manufacturing method and sintered compact of the sintered compact of this invention were demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to this.
For example, in the manufacturing method of a sintered compact, arbitrary processes can also be added as needed.
１．焼結体の製造
（実施例１）
［１］まず、金属粉末として、水アトマイズ法により製造された以下の条件のステンレス鋼粉末（エプソンアトミックス（株）製、ＰＦ−１０Ｆ）を用意した。
＜金属粉末の条件＞
・組成 ：ＳＵＳ３１６Ｌ
・平均粒径 ：６．１μｍ
・比表面積 ：３２０ｍ２／ｋｇ
・タップ密度 ：４．２７Ｍｇ／ｍ３
1. Production of sintered body (Example 1)
[1] First, as a metal powder, a stainless steel powder (PF-10F, manufactured by Epson Atmix Co., Ltd.) having the following conditions manufactured by a water atomization method was prepared.
<Conditions for metal powder>
Composition: SUS316L
・ Average particle diameter: 6.1 μm
Specific surface area: 320 m 2 / kg
Tap density: 4.27 Mg / m 3
［２］一方、バインダとして、ポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ（株）製）粉末を用意し、この粉末を水（溶媒）に溶解してバインダ溶液を調製した。
なお、バインダ溶液におけるバインダの量は、金属粉末１ｋｇ当たり７ｇとした。また、バインダ溶液における溶媒の量は、バインダ１ｇ当たり５０ｇとした。
［３］次に、金属粉末を、転動流動造粒装置（（株）パウレック製、ＭＰ−０１）の処理容器内に投入した。そして、処理容器内の金属粉末に向けて、スプレーノズルからバインダ溶液を噴霧しつつ、金属粉末を転動・造粒し、平均粒径７５μｍの造粒粉末を得た。
［４］次に、得られた造粒粉末を用い、以下の成形条件で成形し、成形体を得た。
＜成形条件＞
・成形方法 ：圧粉成形
・成形圧力 ：６００ＭＰａ（６ｔ／ｃｍ２）
[2] On the other hand, polyvinylpyrrolidone (BASF Co., Ltd.) powder was prepared as a binder, and this powder was dissolved in water (solvent) to prepare a binder solution.
The amount of the binder in the binder solution was 7 g per 1 kg of the metal powder. The amount of the solvent in the binder solution was 50 g per 1 g of binder.
[3] Next, the metal powder was put into a processing container of a rolling fluidized granulator (manufactured by POWREC Co., Ltd., MP-01). Then, while spraying the binder solution from the spray nozzle toward the metal powder in the processing container, the metal powder was rolled and granulated to obtain a granulated powder having an average particle diameter of 75 μm.
[4] Next, the obtained granulated powder was used and molded under the following molding conditions to obtain a molded body.
<Molding conditions>
Molding method: compacting Molding pressure: 600 MPa (6 t / cm 2 )
［５］次に、この成形体を以下の脱脂条件で脱脂し、脱脂体を得た。なお、この脱脂条件の温度プロファイルを図４（ａ）に実線で示す。
＜脱脂条件＞
・第１の昇温過程の昇温速度 ：５０℃／時間
・第１の温度保持過程の温度 ：４００℃
・第１の温度保持過程の保持時間：１時間
・第２の昇温過程の昇温速度 ：５０℃／時間
・第２の温度保持過程の温度 ：８００℃
・第２の温度保持過程の保持時間：１時間
・脱脂雰囲気 ：水素ガス雰囲気
[5] Next, this molded body was degreased under the following degreasing conditions to obtain a degreased body. In addition, the temperature profile of this degreasing condition is shown by a solid line in FIG.
<Degreasing conditions>
・ Temperature increase rate in the first temperature raising process: 50 ° C./hour ・ Temperature in the first temperature holding process: 400 ° C.
-Holding time of the first temperature holding process: 1 hour-Temperature rising speed of the second temperature rising process: 50 ° C / hour-Temperature of the second temperature holding process: 800 ° C
-Holding time of the second temperature holding process: 1 hour-Degreasing atmosphere: Hydrogen gas atmosphere
［６］次に、得られた脱脂体を室温に戻した後、以下の焼成条件で焼成し、焼結体を得た。なお、この焼成条件の温度プロファイルを図４（ｂ）に実線で示す。
＜焼成条件＞
・第１の昇温過程の昇温速度 ：５３５℃／時間
・第１の温度保持過程の温度 ：５００℃
・第１の温度保持過程の保持時間：２時間
・第２の昇温過程の昇温速度 ：１５０℃／時間
・第２の温度保持過程の温度 ：８００℃
・第２の温度保持過程の保持時間：２時間
・第３の昇温過程の昇温速度 ：９０℃／時間
・第３の温度保持過程の温度 ：９５０℃
・第３の温度保持過程の保持時間：３時間
・第４の昇温過程の昇温速度 ：１００℃／時間
・第４の温度保持過程の温度 ：１１５０℃
・第４の温度保持過程の保持時間：２時間
・焼成雰囲気 ：アルゴン減圧雰囲気
[6] Next, the obtained degreased body was returned to room temperature and then fired under the following firing conditions to obtain a sintered body. In addition, the temperature profile of this baking condition is shown as a continuous line in FIG.4 (b).
<Baking conditions>
・ Temperature increase rate in the first temperature raising process: 535 ° C./hour ・ Temperature in the first temperature holding process: 500 ° C.
-Holding time of the first temperature holding process: 2 hours-Temperature rising speed of the second temperature rising process: 150 ° C / hour-Temperature of the second temperature holding process: 800 ° C
-Holding time of the second temperature holding process: 2 hours-Temperature rising speed of the third temperature rising process: 90 ° C / hour-Temperature of the third temperature holding process: 950 ° C
-Holding time of the third temperature holding process: 3 hours-Temperature rising speed of the fourth temperature rising process: 100 ° C / hour-Temperature of the fourth temperature holding process: 1150 ° C
-Holding time of the fourth temperature holding process: 2 hours-Firing atmosphere: Argon reduced pressure atmosphere
（実施例２）
焼成条件において、第１の温度保持過程および第２の温度保持過程を省略し、室温から第３の温度保持過程の温度まで一定の昇温速度（１１０℃／時間）で加熱するようにした以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。
（実施例３）
金属粉末として、水アトマイズ法により製造された以下の条件のステンレス鋼粉末（エプソンアトミックス（株）製、ＰＦ−５Ｆ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。
＜金属粉末の条件＞
・組成 ：ＳＵＳ３１６Ｌ
・平均粒径 ：４．０μｍ
・比表面積 ：４７０ｍ２／ｋｇ
・タップ密度 ：３．８９Ｍｇ／ｍ３
(Example 2)
In the firing conditions, except that the first temperature holding process and the second temperature holding process are omitted, and heating is performed at a constant rate of temperature increase (110 ° C./hour) from room temperature to the temperature of the third temperature holding process. Obtained a sintered body in the same manner as in Example 1.
(Example 3)
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that stainless steel powder (manufactured by Epson Atmix Co., Ltd., PF-5F) manufactured by the water atomization method was used as the metal powder. It was.
<Conditions for metal powder>
Composition: SUS316L
・ Average particle diameter: 4.0 μm
Specific surface area: 470 m 2 / kg
Tap density: 3.89 Mg / m 3
（実施例４）
金属粉末として、水アトマイズ法により製造された以下の条件のステンレス鋼粉末（エプソンアトミックス（株）製、ＰＦ−３Ｆ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。
＜金属粉末の条件＞
・組成 ：ＳＵＳ３１６Ｌ
・平均粒径 ：２．９μｍ
・比表面積 ：６５０ｍ２／ｋｇ
・タップ密度 ：３．５８Ｍｇ／ｍ３
Example 4
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that stainless steel powder (manufactured by Epson Atmix Co., Ltd., PF-3F) manufactured by the water atomization method was used as the metal powder. It was.
<Conditions for metal powder>
Composition: SUS316L
・ Average particle diameter: 2.9 μm
Specific surface area: 650 m 2 / kg
Tap density: 3.58 Mg / m 3
（実施例５）
金属粉末として、水アトマイズ法により製造された以下の条件のステンレス鋼粉末（エプソンアトミックス（株）製、ＰＦ−２Ｆ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。
＜金属粉末の条件＞
・組成 ：ＳＵＳ３１６Ｌ
・平均粒径 ：２．３μｍ
・比表面積 ：８２０ｍ２／ｋｇ
・タップ密度 ：３．３８Ｍｇ／ｍ３
(Example 5)
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that stainless steel powder (manufactured by Epson Atmix Co., Ltd., PF-2F) manufactured by the water atomization method was used as the metal powder. It was.
<Conditions for metal powder>
Composition: SUS316L
・ Average particle diameter: 2.3 μm
Specific surface area: 820 m 2 / kg
Tap density: 3.38 Mg / m 3
（比較例１）
脱脂条件を以下の条件に変更した以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。なお、この脱脂条件の温度プロファイルを図４（ａ）に破線で示す。
＜脱脂条件＞
・第１の昇温過程の昇温速度 ：２００℃／時間
・第１の温度保持過程の温度 ：６００℃
・第１の温度保持過程の保持時間：１時間
(Comparative Example 1)
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the degreasing conditions were changed to the following conditions. In addition, the temperature profile of this degreasing condition is shown with a broken line in Fig.4 (a).
<Degreasing conditions>
・ Temperature increase rate in the first temperature raising process: 200 ° C./hour ・ Temperature in the first temperature holding process: 600 ° C.
-Holding time of the first temperature holding process: 1 hour
（比較例２）
焼成条件のうちの一部を、以下の条件に変更した以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。なお、この焼成条件の温度プロファイルを図４（ｂ）に破線で示す。
＜焼成条件＞
・第３の昇温過程の昇温速度 ：９０℃／時間
・第３の温度保持過程の温度 ：１１５０℃
・第３の温度保持過程の保持時間：２時間
(Comparative Example 2)
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that a part of the firing conditions was changed to the following conditions. In addition, the temperature profile of this baking condition is shown with a broken line in FIG.4 (b).
<Baking conditions>
・ Temperature increase rate in the third temperature raising process: 90 ° C./hour ・ Temperature in the third temperature holding process: 1150 ° C.
-Holding time of the third temperature holding process: 2 hours
（比較例３）
脱脂条件を比較例１における脱脂条件と同様にし、焼成条件を比較例２における焼成条件と同様にした以外は、前記実施例１と同様にして焼結体を得た。なお、この脱脂条件の温度プロファイルを図４（ａ）に破線で示し、焼成条件の温度プロファイルを図４（ｂ）に破線で示す。
以上のような各実施例および各比較例における焼結体の製造条件を表１に示す。
(Comparative Example 3)
A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the degreasing conditions were the same as the degreasing conditions in Comparative Example 1 and the firing conditions were the same as the firing conditions in Comparative Example 2. In addition, the temperature profile of this degreasing condition is shown with a broken line in Fig.4 (a), and the temperature profile of baking conditions is shown with a broken line in FIG.4 (b).
Table 1 shows the manufacturing conditions of the sintered bodies in the respective examples and comparative examples as described above.
２．評価
２．１ 炭素含有率の評価
各実施例および各比較例で用いた金属粉末、各実施例および各比較例で得られた脱脂体・焼結体について、それぞれの炭素含有率を、炭素・硫黄同時分析装置（ＬＥＣＯ社製、ＣＳ−２００）により測定した。
また、得られた測定値から、金属粉末の炭素含有率Ｘに対する焼結体の炭素含有率Ｙの増減量の割合（Ｙ−Ｘ）／Ｘ、すなわち増減率を求めた。
2. Evaluation 2.1 Evaluation of Carbon Content The metal powder used in each Example and each Comparative Example, and the degreased body / sintered body obtained in each Example and each Comparative Example, the carbon content of each, It measured with the sulfur simultaneous analyzer (the LECO company make, CS-200).
Moreover, the ratio (YX) / X of the increase / decrease amount of the carbon content Y of the sintered body with respect to the carbon content X of the metal powder, that is, the increase / decrease rate was obtained from the obtained measured value.
２．２ 焼結体の密度の評価
各実施例および各比較例で得られた焼結体について、それぞれ密度を測定した。なお、密度の測定は、アルキメデス法（ＪＩＳ Ｚ ２５０１に規定）に準じた方法により行った。
以上、２．１〜２．２の評価結果を表２に示す。
2.2 Evaluation of Density of Sintered Body The density of each sintered body obtained in each of the examples and comparative examples was measured. The density was measured by a method according to the Archimedes method (specified in JIS Z 2501).
The evaluation results of 2.1 to 2.2 are shown in Table 2 above.
表１に示すように、各実施例で得られた焼結体は、いずれも、炭素含有率の増加率が小さく、かつ、密度が大きいものであった。また、金属粉末として、炭素含有率が０．０３ｗｔ％以下の「低炭素」材料を用いた場合、炭素含有率０．０３ｗｔ％以下で、かつ、密度の高い高品質の焼結体を得ることができた。
一方、各比較例で得られた焼結体は、炭素含有率の増加率が大きく、かつ、密度がやや小さいものであった。
As shown in Table 1, each of the sintered bodies obtained in each Example had a small increase rate of carbon content and a high density. Moreover, when a “low carbon” material having a carbon content of 0.03 wt% or less is used as the metal powder, a high-quality sintered body having a carbon content of 0.03 wt% or less and a high density is obtained. I was able to.
On the other hand, the sintered body obtained in each comparative example had a large increase rate of carbon content and a slightly low density.
３１……第１の温度保持過程 ３２……第２の温度保持過程 ３３……第１の昇温過程 ３４……第２の昇温過程 ４１……第１の温度保持過程 ４２……第２の温度保持過程 ４３……第３の温度保持過程 ４４……第４の温度保持過程 ４５……第１の昇温過程 ４６……第２の昇温過程 ４７……第３の昇温過程 ４８……第４の昇温過程 Ａ……造粒工程 Ｂ……成形工程 Ｃ……脱脂工程 Ｄ……焼成工程
31 …… First
Claims (10)
該成形体を徐々に昇温するように加熱することにより、前記成形体中から前記バインダを除去して、脱脂体を得る脱脂工程と、
該脱脂体を徐々に昇温するように加熱することにより、前記脱脂体を焼結させ、焼結体を得る焼成工程とを有し、
前記金属粉末は、Ｆｅ（鉄）を主成分とする平均粒径７μｍ以下のものであり、
前記脱脂工程では、前記成形体を水素ガス含有雰囲気中で加熱し昇温させる過程において、３００〜５００℃の温度ＴＤ１で０．５〜３時間保持し、次いで、７００〜８４０℃の温度ＴＤ２で０．５〜３時間保持する、２回の温度保持過程を経た後、前記成形体の加熱を終了することとし、
前記焼成工程では、前記脱脂体を加熱し昇温させる過程において、８５０〜９９０℃の温度ＴＳ１で０．５〜３時間保持することにより未焼結の状態で前記脱脂体中の炭素と酸素とを反応させ、次いで、１０００〜１２００℃の温度ＴＳ２で０．５〜３時間保持することにより前記脱脂体を焼結させる、２回の温度保持過程を経た後、前記脱脂体の加熱を終了することを特徴とする焼結体の製造方法。 Molding a composition containing a metal powder and a binder mainly composed of at least one of polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol to obtain a molded body; and
A degreasing step of removing the binder from the molded body to obtain a degreased body by heating the molded body to gradually raise the temperature,
By heating the degreased body so as to gradually raise the temperature, and sintering the degreased body to obtain a sintered body,
The metal powder has an average particle size of 7 μm or less mainly composed of Fe (iron),
In the degreasing step , in the process of heating the molded body in a hydrogen gas-containing atmosphere and raising the temperature, the compact is held at a temperature T D1 of 300 to 500 ° C. for 0.5 to 3 hours, and then a temperature T of 700 to 840 ° C. D2 is held for 0.5 to 3 hours , after two temperature holding process, heating of the molded body is terminated,
In the firing step , in the process of heating and raising the temperature of the defatted body, the carbon and oxygen in the defatted body in an unsintered state are maintained at a temperature T S1 of 850 to 990 ° C. for 0.5 to 3 hours. reacting the bets, then after passing through said degreased body to sinter, the temperature holding process twice by holding for 0.5 to 3 hours at a temperature T S2 of 1000 to 1200 ° C., the heating of the brown body The manufacturing method of the sintered compact characterized by complete | finishing.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000119703A (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Injex Corp | Production of sintered body |
| JP2001288501A (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Olympus Optical Co Ltd | Method for producing metal powder sintered body and metal powder sintered body |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2643002B2 (en) * | 1990-03-08 | 1997-08-20 | 川崎製鉄株式会社 | Degreasing method for powder compacts |
| JP3451134B2 (en) * | 1994-07-21 | 2003-09-29 | シチズン時計株式会社 | Photolytic degreasing equipment |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000119703A (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Injex Corp | Production of sintered body |
| JP2001288501A (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-19 | Olympus Optical Co Ltd | Method for producing metal powder sintered body and metal powder sintered body |
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