粉末冶金用铁-铜复合粉末及其制造方法技术

一种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁－铜复合粉末，其特征在于，在铜包覆铁粉或者铜包覆铁粉与电解铜粉的混合粉末中，铜含量为４５～７０重量％，表观密度为２．２ｇ／ｃｍ↑［３］以上，流动度为２５ｓ／５０ｇ以下；一种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁－铜复合粉末的制造方法，其特征在于，通过在铁粉上镀铜来制造铜包覆铁粉，将该铜包覆铁粉单独或者将铜包覆铁粉与电解铜粉混合，烧结并粉碎铜含量为４５～７０重量％的粉末。本发明专利技术的目的在于提供在制造烧结含油轴承等用的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用原料粉时，能够使烧结原料粉末的流动性及表观密度提高、使径向抗压强度等烧结特性提高并且降低成本的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用复合粉末及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为烧结含油轴承等的粉末冶金原料粉使用的以铜包 覆铁粉为主成分的。
技术介绍
通常，作为在IT关联设备、车载用电气设备等中使用的烧结含油轴承等的粉末冶金用原料粉，使用铜包覆铁粉。铁主要承担轴承的强 度，铜承担耐蚀性及耐磨损性。最近，对于这样的铜包覆铁复合粉， 要求增加铜的比率，从而增加耐磨损性和耐蚀性。此时，单纯增加铜的比率时，铁量会相应下降，因此强度自然会 降低。粉末冶金用原料的强度评价， 一般通过径向抗压强度(圧環強 度)的大小来进行，需要提高该径向抗压强度。作为其它问题，为了提高粉末冶金用原料的成形性或烧结性，需 要表观密度高，并且也需要流动性。作为现有技术，专利文献1公开了将在铁粉上包覆有铜的粉末预先机械加工后进行烧结的方法。另外，专利文献2公开了在铁表面包 覆有铜的铜包覆铁粉中进一步混入铜粉使铜的比率提高、并且在筛分 时使铁的表面露出、从而提高机械强度和耐久性的技术。但是，前者 在烧结前进行机械加工的特殊烧结方法不常见。另外，后者在使铜量 增加方面目的相同，但是铁露出的表面部分的强度(主要考虑耐磨损 性)可能有所增加，但是烧结体本身的强度不能提高。鉴于此，尝试以铜包覆铁粉为基本成分并提高铜的比率，但是现状是径向抗压强度降低、烧结原料粉末的流动性及表观密度的降低 这样的问题基本没有解决，也未必能够满足要求。专利文献1:日本特开2002-348601号公报 专利文献2:日本特开2001-279349号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用 复合粉末及其制造方法，其中所述以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金 用复合粉末，在制造烧结含油轴承等用的以铜包覆铁粉为主成分的粉 末冶金用原料粉时，能够使烧结原料粉末的流动性及表观密度提高， 使径向抗压强度等烧结特性提高并且降低成本。本专利技术人为了解决上述问题，发现在制造以铜包覆铁粉为主成分 的粉末冶金用复合粉末时，可以使铜的烧结原料粉末的流动性及表观 密度提高并且使径向抗压强度等烧结特性提高。本专利技术基于以上发现，提供1) 一种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末，其 特征在于，铜包覆铁粉的铜含量为45~70重量％，表观密度为2.2g/cm3 以上，流动度为25s/50g以下；2) —种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末，其 特征在于，铜包覆铁粉与电解铜粉的混合粉末的铜含量为45~70重量 %，表观密度为2.2g/ci^以上，流动度为25s/50g以下；3) 上述l)或2)所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末，其特征在于，烧结粉碎后的复合粉末根据BET法测得的 比表面积为0.2m2/g以下；4) 上述1)至3)中任一项所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末 冶金用铁-铜复合粉末，其特征在于，包含在铜包覆铁粉或铜包覆铁粉 与电解铜粉的混合粉末中进一步混合锡粉、石墨粉及成形润滑剂而得 到的粉末；5) 上述4)所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合 粉末，其特征在于，锡粉为3.0~5.0重量％，石墨粉及成形润滑剂为1.0 重量％以下；6) 上述1)至5)中任一项所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末 冶金用铁-铜复合粉末，其特征在于，其为烧结含油轴承用粉末。另外，本专利技术提供7) —种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末的制 造方法，其特征在于，通过在铁粉上镀铜来制造铜包覆铁粉，制造铜 含量为45~70重量％的铜包覆铁粉，然后将该铜包覆铁粉在还原气氛中 在600 85(TC下烧结20~60分钟，再将该烧结体粉碎及筛分成-80目；8) —种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末的制 造方法，其特征在于，通过在铁粉上镀铜来制造铜包覆铁粉，在该铜 包覆铁粉中混合电解铜粉来制造铜含量为45~70重量％的混合粉末，然 后将该混合粉末在还原气氛中在600 85(TC下烧结20~60分钟，再将该 烧结体粉碎及筛分成-80目；9) 上述7)或8)所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁-铜复合粉末的制造方法，其特征在于，烧结粉碎后的复合粉末根据BET 法测得的比表面积为0.2m2/g以下；10) 上述7)至9)任一项所述的以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶 金用铁-铜复合粉末的制造方法，其特征在于，在包含铜包覆铁粉及电解铜粉的混合粉末中进一步混合锡粉、石墨粉及成形润滑剂。本专利技术的粉末冶金用复合粉末，通过使用铜含量为45~70重量％、 表观密度为2.2g/cm3以上、流动度为25s/50g以下的铜包覆铁粉或铜包 覆铁粉与电解铜粉的混合粉末，可以得到能够提高粉末的压粉密度、 流动性等成形性、并且提高径向抗压强度等烧结特性、另外降低成本 的优良效果。具体实施方式本专利技术的粉末冶金用原料粉，使用铜含量为45-70重量％、表观 密度为2.2g/cm3以上、流动度为25s/50g以下的铜包覆铁粉或铜包覆铁 粉与电解铜粉的混合粉末。使用铜含量为45 70重量％的铜包覆铁粉或 铜包覆铁粉与电解铜粉的混合粉末，具有提高表观密度或流动度、并 且提高径向抗压强度的优良效果。铜含量如果在45重量％以下，则铁量变多，因此表面的铜层变薄， 作为轴承使用时，轴旋转时铜层容易受到磨削而露出铁，从而使烧结 产生等滑动特性下降。另一方面，如果在70重量％以上，则虽然能够制造，但是铁量少， 作为原有目标的降低成本的效果变弱。另外，在铜包覆铁粉中混合的铜粉，使用粒度-100目、表观密度 2.0 2.2g/cm3的电解铜粉。烧结含油轴承，在通过粉末冶金法制造的构件中，是在烧结体内 部残留孔隙(气孔)的多孔体，是与尽可能使烧结体内部的孔隙为零 而制造的机械构件不同的制品。因此，作为烧结含油轴承对原料粉所要求的特性是能够成形为多孔体，(1)成形后的压粉体在移至烧结工序前需具有不破损程度的压 粉体强度，(2)具有粉末填充到模具中容易进行的流动性。两个特性 中具有相反的方面，为了提高压粉体强度，粉末形状例如象电解铜粉 那样不规则是有利的，但是在这样的形状下表观密度降低，流动性变 差。相反，如雾化铜粉一样为圆形时，表观密度高，流动性也好，但是压粉体的强度降低。鉴于此，将表观密度设定为2.2g/cm3以上是有效的。铜包覆铁粉的制造中使用以铜浓度40士10g/L、硫酸浓度5~10g/L、 氯浓度5~10mg/L为基本组成的镀液。在该镀液中投入必要量的还原铁 粉，通过铁-铜置换反应，在该铁粉上镀铜。通过投入与镀液中的铜量相符的铁粉，可以制造具有所需铜含量 的铜包覆铁粉。镀敷后，进行水洗和防锈处理，干燥，并用80目筛除 去粗粉。关于烧结处理，将铜包覆铁粉单独或者将铜包覆铁粉与电解铜粉 混合并将铜量调节至预定量的粉末放入烧结炉中，流动氢气作为还原 气氛，在预定的烧结温度下加热保持，制造烧结体。之后，将从烧结 炉中取出的烧结体用锤式粉碎机等粉碎，并用80目的筛除去粉碎粉末 中的粗粉。本申请专利技术的特征在于，将铜包覆铁粉单独或者将铜包覆铁粉与 电解铜粉的混合粉末进行烧结粉碎来制造。通过烧结粉碎，可以使比 表面积为0.2m2/g以下。比表面积如果为0.2m2/g以上，则虽然烧结体 的径向抗压强度变高，但是形状不规则、或者粉末表面上产生微小突 起，从而使得流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以铜包覆铁粉为主成分的粉末冶金用铁－铜复合粉末，其特征在于，铜包覆铁粉的铜含量为４５～７０重量％，表观密度为２．２ｇ／ｃｍ↑［３］以上，流动度为２５ｓ／５０ｇ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：成泽靖，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]