还原铁粉及其制造方法以及轴承技术

提供一种还原铁粉，能够减少粗大的夹杂物，成形性优异，烧结后的气孔率高，单位质量的反应性优异，进而即使在粒子内部也能够作为反应材料有效利用。表观密度处于1.00～1.40Mg/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】还原铁粉及其制造方法以及轴承
本专利技术涉及还原铁粉及其制造方法以及使用该还原铁粉的轴承。
技术介绍
作为代表性的铁粉，从制造方法来说，主要已知还原铁粉和雾化铁粉两种。在这里，作为目前公知的铁粉的表观密度，对于还原铁粉来说为2.3Mg/m3以上，对于雾化铁粉来说为2.5Mg/m3以上。另外，作为比表面积，对于还原铁粉来说为0.10m2/g以下，对于雾化铁粉来说为0.07m2/g以下。具有这样的性状的铁粉用途广泛，其中作为化学反应材料、烧结机械部件的用途占了很大比例。而且，对于化学反应材料来说，为了提高反应效率需要高的比表面积，对于烧结机械部件来说，作为含油轴承需要高的气孔率。在这里，表观密度越低比表面积越大。另外，为了制造气孔率高的烧结机械部件，需要表观密度低的铁粉。接着，作为烧结机械部件，以烧结含油轴承为例进行说明。对于烧结含油轴承来说，保持适当的含油率是重要的，如果含油率低，则不能得到适当的润滑性、耐用性。于是，为了保持该适当的含油率，需要提高烧结体的气孔率。需要说明的是，作为现有技术文献，具有专利文献1。近些年，伴随着机械部件的小型化，制造出了外径：2mm、内径：0.6mm左右的含油轴承。然而，为了进一步实现小型化，如果使用现有的还原铁粉，由于现有的还原铁粉的气孔和铁部分粗大，因此成形性和成品率差，制造变得困难。于是，希望得到与以往相比组织微细且为多孔性、夹杂物少的铁粉。另外，在轴承那样与其他部件有摩擦的部件中，在该部件中存在夹杂物会对其他部件造成损伤，缩短产品的寿命。另外，夹杂物与周围的铁粉不烧结的情况成为构造缺陷的主要原因，尤其是在制造微小的机械部件时，对成品率和强度的下降造成的影响极大。需要说明的是，夹杂物的说明如下所述。还原铁粉由铁矿石或氧化铁皮制造。其生成物即还原铁粉的纯度由原料即氧化铁的纯度决定。最常见的杂质为氧，大部分的氧作为表面氧化物的薄膜产生。基本的杂质包括碳、镁、铝、硅、磷、硫、铬、锰、镍和铜，其中大多作为氧化物存在，被称为夹杂物。另外，考虑到作为化学反应材料的应用，通过增大粉末的比表面积能够实现反应的效率化，因此公知专利文献2和3所述的那样比表面积大、即表观密度低的铁粉是有益的。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2001-132755号公报专利文献2：(日本)特许第4667835号公报专利文献3：(日本)特许第4667937号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在使用现有的还原铁粉作为轴承的情况下，由于在还原铁粉中含有超过200μm的夹杂物，存在对轴造成损伤、产生自身的构造缺陷等问题。另外，在制造轴承时，如上所述，伴随着轴承的小型化，气孔和铁组织相对于轴承相对变大，因此存在不能得到润滑油的循环性能的问题。即，在现有的还原铁粉中，虽然有微细的气孔，但存在由于夹杂物多而不合格的问题。另外，在使用现有的还原铁粉的情况下，虽然能够以高的成品率制造内径：0.6mmφ、外径：2.0mmφ的轴承，但如果是例如内径：0.4mmφ，外径：1.4mmφ的微小的轴承，如果是现有的还原铁粉则成形性不充分而成品率大幅降低，量产变得困难。需要说明的是，对于雾化铁粉来说，由于表面平滑，在成型时铁粉粒子彼此的接合力不足，拉托拉值显著下降，因此不适合上述小轴承的用途。另外，在制造含油轴承时气孔少，不能充分地得到油的循环也是大的缺点。另外，在雾化铁粉中，夹杂物少，存在微细的气孔少的问题。另一方面，从还原铁粉作为化学反应材料的利用的观点考虑，需要粉末的比表面积大从而使单位质量的反应性优异、进而即使在粒子内部也能够作为反应材料有效利用的粉末。如以上所说明的那样，为了以高的成品率制造比内径：0.6mmφ，外径：2.0mmφ更小的轴承，需要表观密度从2.0Mg/m3大幅下降，比表面积从0.1m3/g大幅上升的0.2m3/g以上的还原铁粉。然而，现有的制造方法不能制造出这样的还原铁粉。本专利技术的目的在于提供一种能够有效解决上述问题的还原铁粉及其制造方法以及使用该还原铁粉的轴承，能够减少粗大的夹杂物、成形性优异、烧结后的气孔率高、单位质量的反应性优异、进而即使在粒子内部也能够作为反应材料有效利用。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的主旨结构如下所述。1.一种还原铁粉，其特征在于，表观密度为1.00～1.40Mg/m3。2.根据上述1所述的还原铁粉，其特征在于，所述还原铁粉中的氧含量为0.38mass％以下。3.根据上述1或2所述的还原铁粉，其特征在于，所述还原铁粉的比表面积为0.20m2/g以上。4.一种还原铁粉的制造方法，制造上述1～3中任一项所述的还原铁粉，其特征在于，具有以下工序：使通过激光衍射法测定的平均粒子径为3.0μm以下的原料氧化铁粉结块而成为氧化铁粉的工序；之后，使用氢气以800～1000℃对所述氧化铁粉进行还原而成为还原铁粉的工序。5.根据上述4所述的还原铁粉的制造方法，其特征在于，在所述氧化铁粉的还原前，对所述氧化铁粉进行分级，使所述氧化铁粉的通过激光衍射法测定的平均粒子径为50～200μm。6.根据上述4或5所述的还原铁粉的制造方法，使所述氧化铁粉中的铁分为68.8mass％以上。7.一种轴承，以上述1～3中任一项所述的还原铁粉为原料。专利技术的效果根据本专利技术，能够得到减少粗大的夹杂物，成形性优异，烧结后的气孔率高，单位质量的反应性优异，进而即使在粒子内部也能够作为反应材料有效利用的还原铁粉。附图说明图1是表示本专利技术的还原铁粉的制造工序的流程图。图2是表示现有例以及本专利技术例1、2的还原铁粉的外观像和剖面像的图。具体实施方式专利技术人成功利用新的制造方法，制造出表观密度为1.00～1.40Mg/m3、比表面积为0.20m2/g以上的新的还原铁粉。本专利技术的还原铁粉的表观密度充分地低，因此成形性优异，单位质量的反应性优异，进而即使在粒子内部也能够作为反应材料有效利用。另外，本专利技术的还原铁粉的铁组织微细(参照图2的剖面像中的白色部分)，其结果是，夹杂物也微细地分散。因此，以该还原铁粉为原料，能够以高的成品率制造强度高的轴承，能够以高的成品率量产例如内径：0.4mmφ、外径：1.4mmφ的轴承。参照图1，对本专利技术的还原铁粉的制造方法的实施方式进行说明。首先，使规定的平均粒子径的氧化铁粉(原料氧化铁粉)结块而成为氧化铁粉。之后，对所得到的氧化铁粉进行分级，使氧化铁粉的平均粒子径成为规定的大小。之后，使用氢气对氧化铁粉进行还原(Fe2O3+3H2＝2Fe+3H2O)，通过适当地对其粉碎，成为本专利技术的还原铁粉(多孔质铁粉)。在这里，在本专利技术中，为使还原铁粉的表观密度成为1.40Mg/m3以下，使还原铁粉中的夹杂物微细，对原材料即原料氧化铁粉进行微细化，使通过激光衍射法进行测定的平均粒子径(D50)为3.0μm以下的重要的。也就是说，伴随着微粒化，气孔变小，夹杂物微细化。原料氧化铁粉的平均粒子径优选为2.0μm以下，下限没有特别的限制，但在工业上为0.5μm左右。作为上述原料氧化铁粉的制造方法的一个例子，已知将在炼铁厂中对钢板酸洗后的废酸进行中和而取出的方法。例如，作为方法，能够举出基于鲁式法的使用喷雾焙烧炉的方法和基于鲁奇法的流态化焙烧法。另外，在本专利技术中，使原料氧化铁粉结块，得到原料氧化铁粉凝集而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原铁粉，其特征在于，表观密度为1.00～1.40Mg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.14 JP 2015-0052641.一种还原铁粉，其特征在于，表观密度为1.00～1.40Mg/m3。2.根据权利要求1所述的还原铁粉，其特征在于，所述还原铁粉中的氧含量为0.38mass％以下。3.根据权利要求1或2所述的还原铁粉，其特征在于，所述还原铁粉的比表面积为0.20m2/g以上。4.一种还原铁粉的制造方法，制造权利要求1～3中任一项所述的还原铁粉，该还原铁粉的制造方法的特征在于，具有以下工序：使通过激光衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田智，中村尚道，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP