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公開番号2025180396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024087711
出願日2024-05-30
発明の名称粉末冶金用混合粉末、および焼結部品の製造方法
出願人住友電気工業株式会社,住友電工焼結合金株式会社
代理人個人,個人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20251204BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】飛散し難い黒鉛粉末を含む粉末冶金用混合粉末を提供する。
【解決手段】金属粉末と黒鉛粉末とを含み、前記黒鉛粉末は球状黒鉛粉末を含み、前記球状黒鉛粉末の各粒子は、短軸の長さに対する長軸の長さの比で表されるアスペクト比が4以下であり、前記黒鉛粉末に占める前記球状黒鉛粉末の含有割合が70%以上であり、前記黒鉛粉末の見掛密度が0.2g/cm³以上であり、前記黒鉛粉末のタップ密度が0.5g/cm³以上である、粉末冶金用混合粉末。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
金属粉末と黒鉛粉末とを含み、
前記黒鉛粉末は球状黒鉛粉末を含み、
前記球状黒鉛粉末の各粒子は、短軸の長さに対する長軸の長さの比で表されるアスペクト比が４以下であり、
前記黒鉛粉末に占める前記球状黒鉛粉末の含有割合が７０％以上であり、
前記黒鉛粉末の見掛密度が０．２ｇ／ｃｍ
３
以上であり、
前記黒鉛粉末のタップ密度が０．５ｇ／ｃｍ
３
以上である、
粉末冶金用混合粉末。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記金属粉末は鉄基粉末を含み、
前記鉄基粉末の各粒子は、鉄を５０質量％超含む、請求項１に記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項３】
前記粉末冶金用混合粉末に占める前記鉄基粉末の含有割合が９０質量％以上である、請求項２に記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項４】
前記金属粉末は銅粉末をさらに含み、
前記粉末冶金用混合粉末に占める前記銅粉末の含有割合が０質量％超８．０質量％以下であり、
前記粉末冶金用混合粉末に占める前記黒鉛粉末の含有割合が０．１質量％以上２．０質量％以下である、請求項３に記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項５】
前記黒鉛粉末の平均粒径は３μｍ以上４０μｍ以下である、請求項１に記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の粉末冶金用混合粉末を準備する工程と、
前記粉末冶金用混合粉末を含む原料粉末をプレスして成形体を作製する工程と、
前記成形体を焼結する工程と、を備える、
焼結部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、粉末冶金用混合粉末、および焼結部品の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、鉄粉と銅粉と黒鉛粉末とを含む粉末原料とバインダーとが混合された粉末冶金用混合粉末が開示されている。この混合粉末では、特定の脂肪酸エステルをバインダーとして使用することで、黒鉛粉末が分散不良によって偏析することを防止すると共に、混合粉末の取り扱い時の粉塵を抑えている。
【０００３】
特許文献２には、鉄系粉と銅粉と黒鉛粉とを含む粉末冶金用混合粉が開示されている。この混合粉では、銅粉に含まれるＰｂの含有量を制限することで、粉末冶金用混合粉を用いて得られる焼結体の寸法変動を低減している。黒鉛粉は、鱗片状の天然黒鉛粉である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－１７６６０６号公報
特開平９－２８７００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バインダーを使用しなくても黒鉛粉末が偏在し難い粉末冶金用混合粉末が求められている。黒鉛粉末は、鉄粉および銅粉といった金属粉末に比べて比重が小さく、飛散し易い。飛散し難い黒鉛粉末自体の構成は十分に検討されていない。
【０００６】
本開示は、飛散し難い黒鉛粉末を含む粉末冶金用混合粉末を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の粉末冶金用混合粉末は、金属粉末と黒鉛粉末とを含む。前記黒鉛粉末は球状黒鉛粉末を含む。前記球状黒鉛粉末の各粒子は、短軸の長さに対する長軸の長さの比で表されるアスペクト比が４以下である。前記黒鉛粉末に占める前記球状黒鉛粉末の含有割合が７０％以上である。前記黒鉛粉末の見掛密度が０．２ｇ／ｃｍ
３
以上である。前記黒鉛粉末のタップ密度が０．５ｇ／ｃｍ
３
以上である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の粉末冶金用混合粉末は、黒鉛粉末に球状黒鉛粉末を所定の含有割合で含むことで、黒鉛粉末が飛散し難い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態の粉末冶金用混合粉末の一例を示す概略図である。
図２は、実施形態の粉末冶金用混合粉末に含まれる黒鉛粉末を走査型電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を示す図である。
図３は、実施形態の焼結部品の製造方法を説明する概略図である。
図４は、試料Ｎｏ．１－１１の黒鉛粉末を走査型電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を示す図である。
図５は、試験例１における黒鉛粉末の平均粒径と見掛密度との関係を示すグラフである。
図６は、試験例１における黒鉛粉末の平均粒径とタップ密度との関係を示すグラフである。
図７は、試験例１における黒鉛粉末の飛散性の評価方法を説明する概略図である。
図８は、試験例１における黒鉛粉末の飛散性の評価結果を示すグラフである。
図９は、試験例２における焼結部品の寸法ばらつきの評価方法を説明する概略図である。
図１０は、試験例２における焼結部品の寸法ばらつきの評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本開示の実施形態の説明］
従来、プレス成形する前の粉末冶金用混合粉末において金属粉末と黒鉛粉末とが均一に混合されていれば、作製された成形体中に黒鉛粉末が均一に分散されると考えられていた。しかし、本発明者らが鋭意研究した結果、黒鉛粉末が主として鱗片状の黒鉛粉末を含む場合、粉末冶金用混合粉末をプレス用の金型に供給するときに黒鉛粉末が飛散し、飛散した黒鉛粉末が金型のキャビティに充填された粉末上に堆積することがわかった。つまり、黒鉛粉末が飛散することで、キャビティ内の粉末冶金用混合粉末において黒鉛粉末が偏在することがわかった。偏在とは、粉末冶金用混合粉末中において、黒鉛粉末の分布に偏りがあることである。偏在には、粉末冶金用混合粉末中に黒鉛粉末が分散不良によって不均一に偏ることはもちろん、粉末冶金用混合粉末を用いて作製された成形体中に黒鉛粉末が不均一に偏ることも含まれる。黒鉛粉末が偏在した状態でプレスすると、作製された成形体中に黒鉛粉末が不均一に偏ることになる。そこで、球状黒鉛粉末を用いて成形体を作製したところ、作製された成形体中に黒鉛粉末が均一に分散することがわかった。最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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