烧结体的制造方法技术

一种烧结体的制造方法。对于该烧结体的制造方法，对含有金属粉末和有机粘合剂的组合物进行成型，在使用炉内具备含有二氧化硅的夹具的烧成炉进行烧成时，烧成炉的炉内气氛为惰性气体气氛，且将炉内压力控制在0.1kPa以上且100kPa以下，并且，在烧成时的升温过程的中途时机，使炉内压力上升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
烧结含有金属粉末的成型体来制造金属制品时，作为成型体的制造方法，已知有例如金属粉末注射成型(MIM :Metal Injection Molding)法，将金属粉末和有机粘合剂混合，混炼，使用此混炼物注射成型。由MIM法制造的成型体在脱脂处理(脱粘合剂处理)中，有机粘合剂被除去后，通过烧结，形成烧结体。烧成成型体时，将脱脂后的成型体配置在烧成炉内，在减压下或惰性气体存在下进行加热。由此，在金属粉末的粒子间产生扩散现象，由此，成型体缓慢致密化，直至烧结。然而，脱脂后的成型体一般被装在叫做“承烧器(setter，承烧板)”的盘状(板状)夹具中，按每个承烧器配置在烧成炉内，进行烧成。承烧器由莫来石等各种陶瓷材料构成，有充分的耐热性。专利文献1中公开了由含有莫来石的陶瓷材料构成的陶瓷承烧器。但是，如果将上述陶瓷承烧器用于反复烧成工序，由于陶瓷材质缺乏氧，承烧器随时间劣化，发生开裂、变形等不良状况，这是个问题。另外，由于陶瓷材质缺乏氧，烧结体的烧结密度不能充分提高，这也是个问题。在先技术文献专利文献专利文献1 特开2002-145672号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可防止承烧器的劣化且可以制造烧结密度高的烧结体的。通过下述的本专利技术达到以上目的。本专利技术的的特征在于，具有成型工序，将含有金属粉末和有机粘合剂的组合物成型为规定形状，获得成型体；以及烧成工序，使用炉内具备含有二氧化硅的夹具的烧成炉，烧成所述成型体，获得烧结体，在所述烧成工序中，所述烧成炉的炉内气氛为惰性气体气氛，且将炉内压力控制在0. IkPa以上且IOOkPa以下，并且，在所述烧成工序的升温过程的中途时机，使所述炉内压力上升。由此，可以防止承烧器的劣化，且制造烧结密度高的烧结体。在本专利技术的中，优选地，所述烧成工序中的所述升温过程的所述中途时机被设定为所述烧成炉的炉内温度是900°C以上且1200°C以下的时机。通过这样能够防止SiO及Si的挥发，可以更加确实防止阻碍基于SiO及Si进行的正常的烧结。3在本专利技术的中，优选地，所述烧成工序中的所述升温过程中具有将所述炉内压力控制为35kPa以下的第1升温过程以及将所述炉内压力控制为超过 35kPa的第2升温过程。由此，可以高度兼顾防止承烧器劣化和提高烧结体的质量。本专利技术的中，优选地，在所述烧成工序中，通过边对所述炉内进行减压边向所述炉内导入惰性气体来调整所述炉内压力。这样，炉内气氛时常交换，可以将从例如成型体(脱脂体)、炉壁脱离的气体迅速地排出到外部，可以防止成型体(脱脂体)的污染。本专利技术的中，优选地，所述惰性气体气氛是以氩为主要成分的气体气氛。氩在惰性气体中反应性特别低，并且，价格较便宜，容易得到。另外，与空气的比重差比较小，因此还有在炉内很难不勻的优点。因此，可以防止从成型体(脱脂体)释放的气体等不在炉内扩散，存留在成型体(脱脂体)周围，再次被成型体(脱脂体)吸着。本专利技术的中，优选地，所述金属粉末是不锈钢粉末，所述烧成工序满足在最高温度1000°c以上且1400°C以下进行0. 5小时以上且8小时以下的烧成条件。由此，可以防止结晶组织膨大到超过需要。其结果，就可以获得具有微小的结晶组织且机械特性及化学特性优异的烧结体。本专利技术的中，优选地，在所述烧成工序后，在氧化性气氛下对所述含有二氧化硅的夹具进行加热处理的工序。由此，S^2的还原被抑制，同时使没有被完全抑制而生成的SiO及Si可以再次被氧化，因此可以更加切实地防止承烧器的劣化。并且，通过在烧成工序中使用实施了再生处理的承烧器，可以制造出更高质量的烧结体。本专利技术的中，优选地，所述加热处理中的加热温度是1200°C以上且1600°C以下。由此，可以不断防止承烧器的劣化，可靠地使SiO及Si被氧化。本专利技术的中，优选地，所述加热处理在加压后的气氛中进行。由此，可以更加可靠地防止加热中的SiO及Si的挥发，并使SiO及Si被氧化。附图说明图1是示出在间歇式烧成炉(batch-type baking furnace)内配置了装载于承烧器的脱脂体的状态的立体图。图2是示出在烧成工序中炉内温度随时间变化的例子及炉内压力随时间变化的例子的图表。具体实施例方式以下，参照附图，针对本专利技术的的优选实施方式进行详细说明。本专利技术的包括配制含有金属粉末和有机粘合剂的组合物的组合物配制工序；将组合物成型成规定形状，获得成型体的成型工序；从成型体中除去有机粘合剂，获得脱脂体的脱脂工序；使用炉内具有含SiO2(二氧化硅)的承烧器(夹具)的烧4成炉，烧成脱脂体(成型体)，获得烧结体的烧成工序。并且，烧结体制造方法的特征是，在烧成工序中，烧成炉的炉内气氛为惰性气体， 且炉内压力设定为0. IkPa以上且IOOkPa以下，并且，在烧成工序的升温过程中，中途进行调整，以升高炉内压力。通过这样的方法可以防止承烧器内的S^2的还原，因此可以防止脱脂体(成型体)的污染。其结果，能够制造出烧结密度高的烧结体。以下，针对本专利技术的，依次说明各工序。1、组合物配制工序首先，准备金属粉末和有机粘合剂，将其用混炼机混炼，获得混炼物(组合物)。在该混炼物(compound，混合物)中，金属粉末均勻分散。另外，金属粉末和有机粘合剂优选使用相互不发生化学反应的物质。作为构成金属粉末的金属材料，例如可以列举为，Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、 Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、In、Sn、Sn、Ta、W 或它们的合金。作为合金，例如，可以列举为，不锈钢、模具钢、高速工具钢、低碳钢、波明德合金 (Permendur) ,Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金等各种!^e类合金、各种Ni类合金、各种Cr类合金寸。另外，作为不锈钢，例如，可以列举为，SUS304、SUS316、SUS317、SUS329、SUS410、 SUS430、SUS440、SUS630 等。而且，也可以混合使用组成不同的2种以上的金属粉末。由此，可以制造具有通过现有铸造不能制造的合金组成的烧结体。另外，能够容易地制造具有新功能、多功能的烧结体，可以谋求扩大烧结体的功能及用途。金属粉末的平均粒径没有特别限制，优选是3μπι以上且30μπι以下左右，更加优选是5 μ m以上且20 μ m以下左右。金属粉末的平均粒径是上述范围内的值，则混炼物的流动性高，可以获得具有良好成型性(易成型)的混炼物。其结果，在成型工序中，成型体的密度提高，最终可以获得机械特性及尺寸精度优异的烧结体。另外，平均粒径比上述下限值小的金属粉末很难制造。而且，如果金属粉末的平均粒径超过上述上限值，则有可能烧结体的结晶组织变大，烧结体的机械特性下降。作为这样的金属粉末，例如，可以使用通过雾化法(例如，水雾化法、气体雾化法、 高速旋转水流雾化法等)、还原法、羰基法、粉碎法制造的粉末。其中，优选使用通过雾化法制造的粉末。通过雾化法，可以高效地制造极微小的金属粉末。因此，通过将该金属粉末用作原料粉末，可以切实地获得拥有微细结晶组织、机械强度优异的烧结体。另外，用雾化法制造的金属粉末形成为接近真球的球形状，因此分散性、流动性优异，在成型时将混炼物填充到成型模中时，可以提高其填充性。因此，在成型工序中，容易形成复杂的、微本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种烧结体的制造方法，其特征在于，具有：成型工序，将含有金属粉末和有机粘合剂的组合物成型为规定形状，获得成型体；以及烧成工序，使用炉内具备含有二氧化硅的夹具的烧成炉，烧成所述成型体，获得烧结体，在所述烧成工序中，所述烧成炉的炉内气氛为惰性气体气氛，且将炉内压力控制在０．１ｋＰａ以上且１００ｋＰａ以下，并且，在所述烧成工序的升温过程的中途时机，使所述炉内压力上升。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村英文，石上秀树，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP