SE1350599A1 - Blandat pulver för pulvermetallurgi och förfarande för att framställa detsamma - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Ett foriarancle for att framstalla ett blandat puiver for pulvermetallurgi vilken grafitsegregationen kan forhinciras och vilken har tiliracklig flytbarhet och astaclkommer najaktiga smarjande egenskaper, varvid farfarandet innefattar: valja ett organiskt bindemedel sorn, nar Idsligheten av ett organiskt smarjrnedel vid en given temperatur ett givet organiskt lasningsmedel beddrns vara 1, har en aslighet av 2 eller hogre yid den givna temperaturen det givna losningsmediet; blanda det organiska smorjmedlet och det organiska bindemedlet med det givna organiska lOsningsmedlet tilisammans med ett jarnpulver far att framstalla en jarnpulveruppslamning vilken det organiska smarjmedlet och det organiska blndemedlet har lasts det organiska losningsmedlet; och avljgsna det organiska losningsmedlet fran jarnpulveruppslamningen genom fOrgingning for att utf5lining av det organiska smorjmedlet och det organiska bindemediet denna ordning.

Description

Patentlitteratur 1: JP-A nr S60(1985)-502158 Patentlitteratur 2: JP-A nr H6(1994)-49503 Patentateratur 3: JP-A nr H5(1993)-86403 Patentiitteratur 4: JP-A nr H7(1995)473503 Patentlitteratur 5: JP-A nr H1(1989)-219101 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Problernet som uppfinnin.gen avser att lose Med anledning av den ovan beskrivna situationen ir ett syfte med fdreliggande uppfinning att Astadkomma: ett blandat pulver far pulvermetallurgi som har god flytbarhet och smalformSga; och ett tbrfarande for att framstaila det hlandade pulvret.

Satt att lasa prohlemet Ett framstallningsfarfarande enligt foreliggande uppfinning som laser de ovannamnda problemen innefattar processema av: att valja ett organiskt bindemedel som, nar lasligheten av ett organiskt smorjmedel vid en given temperatur ett givet organiskt losningsmedel beslarns vara 1, har en oslighet av 2 ever hagre vid den givna ternperaturen det givna losningsmedlet; blanda det organiska smarjmedlet och det organiska bindernedlet med det givna organiska losningsmedlet tilisammans med ett Ornpulver far framstallning av en jarnpulveruppslarrming vilken det organiska smarjrnedlet och det organiska binclemedlet ar iosta det organiska losningsmedlet; och avlagsna det organiska losningsmedlet fran jiirnpulveruppslamningen genorn farangning for utfailning av organiska smarjmecliet och det organiska hindemedlet denna ordning, en produktlonsprocess i enlighet med foreliggande uppfinning ir det foredraget att, nar forhAllandet av losligheten av det organiska bindemedlet till losligheten av organiska smOrjrnedlet (den fOrraiden senare) representeras av a, kvantiteten av det organiska hindemedlet ar mindre an 100 x a per 100 viktdelar av det organiska smarjmedlet.

Det ar foredraget att: det organiska losningsmedlet ar ett organiskt losningsmedel av aromatiska kolvaten; det organiska bindemedlet ar en fettsyraester representerad av strukturuttrycket (1) nedan; och det organiska smorjmedlet ar en fettsyraamid representerad av strukturuttrycket (2) nedan. \Mare ar det foredraget att fettsyraamiclen Jr hexadekarisyraamid, (N-oktadekenyl)bexadekarisyraamid ever (1\1-oktadekyl)dokosensyraarnid.

R1C00-CH2-0--12-000R2(1) .R 4 (2) (i uttrycken representerar RI och R2 alifatiska kolvategrupper SOM ar identiska med eller ollka varandra, R3 representerar en alifatisk kolvategrupps och R4 representerar en vateatom eller en kolvategrupp).

Vidare ar det foredraget att jarnpulveruppslamningen dessutom innehaller ett hagmolekylart antistatmedel och det ar \Aare fOredraget att det hOgmolekylara antistatmedlet ar: en sampoiymer av styren och syntetiskt gummi inneh5llande 5 WI 95 viktdelar av styren och 95 till 5 viktdelar av butadien ochieller isopren som monomerkomponenter; eller en hydrid darav.

Foreliggande uppfirming innefattar ett blandat pulver for pulvermetallurgi som erhallits genom ovanstaende framstallningsfOrfarande. Fareliggancle uppfinning innefattar vidare ett blanclat pulver far puivermetallurgi, varvld ett jampulver ar tackt med ett organiskt smorjmedel och ett organlskt bindernedel. Oct är foredraget att proportionen av det organiska smorjmedlet ar storre pa nsidan an pa den yttre sidan av belaggningsskiktet med vilket jarnpulvret ar tackt. 6 gfekten_ av y.ppfinningen Framstailningsforfarande enligt foreliggande uppfinning gar detatt erala ett biandat pulver far pulvermetallurgi, varvid ett jarnpulver ar tackt med ett organiskt smorjmedel och ett organiskt bindernedel; och att ge bade flytbarhet och srnorjfOrmaga till det hlandade pulvret for pulvermetallurgi. Vidare, nar grafit anvands ett framstaliningsforfarande enlighet med fOreliggande uppfinning är det ma:01g att farhindra grafiten fr5n att segregera.

KORTFATTAD BESKRIVNiNG AV RITNINGARNA Fig. 1 är en graf SOM visar losligheten av hexadekargsyraamid och lasligheten och losligheten av stearinsyradiester av etylenglykol toluen.

Hg. 2 är ett fladesschema som visar experimentproceduren ett exempel som beskrivs senare.

Hg, 3 är en tvarsnittsvy av en matanorclning for grafitutspridningsandel, vilken anvands ett exempel som beskrivs senare, 15 BASTA S'ATT ATI UTFORA UPPFINNINGEN Framstallningsforfarande enligt fareliggande uppfinning an i hog grad karakteriserat avatt Wanda bade ett organiskt smOrjmedel och ett organiskt bindernedel med ett jarnpuiver och (ii) valja det organiska bindemedlet och det organiska smorjmedlet sa att lasligheterna av dem skiljer sig ordentligt fran varandra ett givet organiskt lasningsmedel och Idsligheten av det organiska bindernecilet kan vara hogre an den has det organiska smOrjmedlet. Genom att gora detta satt är det mojligt att tacka jarnpulvret med bade det organiska smarjmedlet och det organiska bindemediet och erh5lia bada egenskaperna avseende smorjfarmaga och flytbarhet. Vidare, aven cm det organiska smarjmedlet och det organiska bindemediet som &wands i foreliggande uppfinning !Ada har egenskapema avseende smOgiformaga respektive flytbarhet, Oiler att ett organiskt material som har en hogre loslighet ailmarghet uppvisar en battre effekt avseende att farbattra flytbarhet, saledes utfalis det organiska bindemedlet som har en hag loslighet, och alltsa liar en god flytbarhet, ciarefter foreliggande uppfinning, och fdljaktligen kan flytbarheten hos det blandacle pulvret maximeras.

Ware, nar ett blandat pulver for pulvermetallurgi enligt fareliggande uppfinning innehaller en s6som grafit, hr bade det organiska bindemediet och det organiska smarjmedlet, enligt foreiiggande uppfinning, funktionen som ett bindemedei, och sAledes kan segregering av grafiten ocksa forhindras genom existensen av dem. Srharjfarrn6ga, I detta sammanhang,: innebar storleken pA friktionen nar en formad kropp Jr framstalid genom att forma ett blandat puiver med en form och den formade kroppen extraheras f6ri formen; och kan utvarderas exempeivis med ett utrnatningstryck som kornmer att visas ett exempel beskrivet senare. Sarntidigt, flytbarhet: innebar rarligheten av ett blandat puiver; och kan utvarderas exempelvis genom en flytbarhet och en kritisk uttamningsdiameter som visas i ett exempel SOM beskrivs 10 senare.

Ett organiskt smorjrnedel och ett organiskt bindemedei ãr valda pa faliande satt. Det vill saga, en kombination ar vaid s att, enlighet med ett organiskt losningsmedel som anvands, nar losligheten av ett organiskt smiirjmed0 betraktas som 1 vid en given ternperatur, kan lasligheten av ett organiskt bindemedel vara 2 eller hogre vid samrna givna temperatur. Har kan en given temperatur sattas iriom temperaturomr5det som anvands nar ett organiskt smarrimedel och ett organiskt binclemedel blandas med ett anvant organisktiosningsrnedel och upploses.

Organiska lasningsmedel klassificeras I ett alkohoisystem, ett estersystem, ett etersystem, ett amidsystem, ett ketonsystem, ett aromatiskt kolvatesystern, ett alifatiskt kolvatesystem, etc.

Som alkohoisystemets organiska lasningsmedel ar exempeivis metanol, etanol, propanoi, butanol, etc. namngivna. Som estersysternets organiskalosningsrnedel 5r exempeivis etylacetat, butylacetat, etc. namngivna. Som etersysternets organiska lasningsmedel ar exempeivis dimetyleter, metyletyleter, tetrahydrofuran, etylenglykoldimetyleter, etc. narnrigivna. Som amidsysteinets organiska lOsningsmedel är exempelvis dimetylformamid, dirnetylacetamid, acetanilid, etc. namngivna. Sam ketonsystemets organiska lasningsmedel är exempeivis aceton, metyietylketon, etc. namngivna. Som aromatiska kolvatesystemets organiskalosningsmedel 5r exernpeivis bensen, toluen, xylen, etc. namngivna. Som alifatiska kolvatesysternets organiskalosningsmedel ar exempelvis hexan, heptan, etc. namngivna. Ett ffiredraget organiskt losningsmedel 5r ett organiskt lasningsrnedel av ett aromatiskt kolvatesystem, annu hare toluen. 8 I foreliggande uppfinning 5r ett organiskt srnarjmedel och ett organiskt bindemedel valda for att uppfylla det farutnamnda sambanclet far laslighet I enlighet med den typen av ett organiskt losningsrnedel s5sorn angivits enligt °van. Sam ett faredraget organiskt hindemedel 5r en fettsyraester, representerad av uttrycket (1) visat nedan, namnglven och, som ett fOredraget organiskt smiirjrnedel Jr en fettsyraamid, representerad av uttrycket (2) visat nedan, namngiven.

R1C00-012-012-000R2(1) (2) (I uttrycken representerar R och R2 allfatiska kolv5tegrupper som 5r identiska med eller olika varandra, R3 representerar enalifatisk kolv5tegrupp, och R4 representerar en vateatorn ever en kolv5tegrupp).

En fettsyraester representerad av uttrycket (1) kan formellt betraktas som en substans som erh5Illts genom farestring av etylenglykol och en typ av fettsyra, men kan vara en substans 15 sam produceras genom en annan metod. Sam R1 och R2 är en mMtad kolvMegrupp (alkylgrupp) och en omattad kolvategrupp (alkenylgrupp eller alkynyigrupp) namngivna. Antalet omattade hindningar en om5ttad kolv5tegrupp kan vara antingen en eller ett flertal (exempelvis omkring 2 till 6, faretr5desvis omkring 2 till 3). Var och en av R1 och R2 är fOretr5desvis en alkylgrupp och 5nnu here en alkylgrupp med ett kalantal av 12 ever mer. Om ett kolantal är 11 eller mindre, en fettsyraester (diester) representerad ay uttrycket (1) Ar ett tillstand av en vaska eller ett halvfast knne (fett) och flytbarheten fors5mras.

Sam och R2 k exempelvis mattade kolvategrupper inkluderande en tridekylgrupp, en tetradekylgrupp, en pentadekylgrupp, en hexadekylgrupp, en heptadekylgrupp, en aktadekylgrupp, en nonadekylgrupp, en ikosylgrupp, en dokosylgrupp, en tetrakosylgrupp, en hexakosylgrupp, en oktakosylgrupp, en triakontylgrupp, etc, och omattade kolvategrupper inkluderande en octadesylidengrupp, en kosylidengrupp„ etc, namngivna. Var och en av R1 9 och R2 ar foretradesvis en oktaciekylgrupp och Pada fettsyrorna innefattandell och R2 respektive ar faretradesvis stearinsyra.

En Fettsyraamid som representeras av uttrycket (2) kan formellt betraktas som en dehydratiserad produkt av R3COOH och R4NH2, men kan vara en substans som framstalls genorn en annan metod. Sorn R3 ar, liksomR1 ever R2, en mattad kolvategrupp (alkylgrupp) och en omattad kolvategrupp (alkenylgrupp ever alkynylgrupp) namngivna. Antalet omattade hindningar en omattad kolvategrupp kan vara antingen en eller ett fiertal (exempelvis omkring 2 till 6, foretradesvis oinkring 2 till 3). R3 ar thretradesvis en aikylgrupp eller en alkenylgrupp. Kolvategruppen ar thretradesvis tillstandet av en rak kedja men kan ocksa bildas genom att ersatta en kolatom bildande en rak kecija (huvudkedja) med en eller flera lagre alkylgrupper (exempelvis alkylgrupper som var och en har ett antal kolatomer av 1 till 6,i syrmerhet omkring 1 till 3). Aritalet kolatomer av en kolvategrupp ar thretradesvis inte mindre an 8 till inte mer an 24, fallet av ersattning med en agre alkylgrupp ar antalet kolatomer av huvudkedjan till exempel inte mindre an 5 till inte mer an 26. R4 kan valjas frail intervallet motsvarancle R3 och kan annars vara en vateatom. R4 ar thretradesvis en alkylgrupp, en alkenylgrupp, eller en vateatom.

Nar R3 ar en alkylgrupp, âr exernpelvis en oktylgrupp, en nonylgrupp, en clekylgrupp, en undekylgrupp, en dodekylgrupp, en tridekylgrupp, en tetradekylgrupp, en pentadekylgrupp, en hexadekylgrupp, en heptadekylgrupp„ en oktadekylgrupp, en nonadekylgrupp, en ikosylgrupp, en henikosylgrupp, en dokosylgrupp, en trikosylgrupp„ en tetrakosyl, etc. namngivna. R3 ar thretradesvis en hexadekylgrupp och, skarn en fettsyra innefattande R3, ar hexaciekansyra namngiven.

Nar R3 ar en alkenylgrupp ar exempelvis en oktylidengrupp, en nonylidengrupp, en dekylidengrupp, en undekylidengrupp, en dodekylidengrupp, en tridekylidengrupp, en tetradekylidengrupp, en pentadekylidengrupp, en hexadekylidengrupp, en heptadekylidengrupp, en oktadekylidengrupp, en nonadekylidengrupp, en kosylidengrupp, en dokosylidengrupp, en tetrakosylidengrupp, etc. namngivna. R3 är thretradesvis en dokosylidengrupp och, sasorn en fettsyra innefattande R3, ar doksensyra namngiven, Nar R4 ar en alkylgrupp Jr samma substanser som R3 namngivna, R4 Jr faretradesvis en oktadekylgrupp och, som en amin innefattande R4, ar oktadekylamin namrigiven, Nar R4 ar en alkenylgrupp Jr samma substanser som R3 naningivna likaledes. R4 ar foretradesvis en oktadekylidengrupp och, sjsom en amin innefattande 84, är oktadekertylamin narnngiven.

Exempel pa' en foredragen fettsyraamid som representeras av uttrycket (2) Jr hexadekanamid, (N-oktadekenyl)hexadekanamid, och (N-oktadekyl)dakosenamid.

Ett organiskt smarjmedel och ett organiskt bindemedel valda p det satt som beskrivits ovan blandas med ett givet organiskt lOsningsmaiel tillsammans med ett j5rnpulver for att frarnstalla en jarnpulveruppslamning. I jarnpulveruppsiarnningen 5r b5de det organiska smorjmedlet och det organiska bindemedlet upplosta det organiska losningsmedlet. Successivt farangas det organiska lasningsmedlet frAn jampulveruppslairmingen. Geriom att Ora sa utfalls det organiska smarjmedlet som har en lJgre lOslighet fOrst pa ytan av jarripuivret och darefter utfalls det organiska bindemedlet. Forh5llandet av lOsligheten has det organiska bindemedlet till den far det organiska smarjmedlet (den fbrraiden senare) vid en given temperatur i ett givet losningsmedel Jr faretraclesvis 5 eller hogre och annu hellre 8 eller hogre (annu hellre 10 eller hogre). Den ovre gransen fOr forhallandet av lOsligheten är inte specifikt hegransad, men ar 20 eller lagre till exernpel.

Wu- en jarnpulveruppslarnning framstalls är ordningen far blandning av ett organiskt smorjmedel, ett organiskt bindemedel, ett jarnpulver, och ett organiskt losningsmedel inte speclfikt begransad och till exempel ar det mojligt att: satsa och rora am ett jarnpulver ien blandare; och, under omrOrning, tills'atta ett organiskt lasningsmedel, viiket ett organiskt smarjrnedel och ett organiskt bindemedel är losta, till jarnpulvret maleist instillation eller finfordelning.

Ett forfarande far fOr5rigning av ett orgartiskt losningsmedel är inte specifikt begransat, ett forfarande Or att flada en torkad gas eller ett fOrfarande far uppvarmning av en jarnpulveruppslamning Jr namngivna, och ett forfarande for uppvJrmning av en jarnpulveruppslamning är att foredra. Trycket vid detta tillfalle är inte specifikt begransat heller, det atmosfariska trycket eller ett reducerat tryck kan antagas, och ett foredraget tryck är ett reducerat tryck av 650 mmHg eller lJgre i grad av vakuum. Nar ett organiskt losningsmedel forjngas, kan till exempe en jarnpulveruppslainning upphettas till 40 *C till 80 °C, och kvantiteten av det organiska lasningsmedlet efter det Jr torkat Jr faretradesvis kite mer an 0,1 % av kvantiteten av det organiska lOsningsmedlet innan det torkas.

II Far att utfalla ett organiskt smarimedel och ett organiskt bindemedel i derma ordning r det foredraget att ytterligare anpassa kvantiteterna av dem som ska tillsattas. Specifikt, nar farhallandet av losilgheten av ett organiskt bindernedel till losligheten av ett organiskt smarimedel (den forraiden senare) betraktas sorn a, ar kvantiteten av det organiska bindemediet foretradesvis mindre Jn 100 x a, hellre inte mer Jn 75 x a, och annu hellre inte mer 5n 50 x a, per 100 viktdelar av det organiska smbrjmedlet. Till exernpel nar farh5llandet av losligheten av ett organiskt blndemedel tilllosligheten av ett organiskt smarjmedel (den forraiden senare) ar 8 eller hogre vid en given ternperatur ett givet losningsmedel kan kvantiteten av det organiska hindernedlet vara 25 t 400 viktdelar, hare 65 till 225 viktdelar, och annu hellre 80 till 130 viktdelar, per 100 viktdelar av det organiska smbrjmedlet.

Vidare, den totala kvantiteten av ett organiskt smorjmedel och ett organiskt bindernedel: best5ms enlighet med kvantiteten av grafit och kvantiteten av andra pulver som kommer att beskrivas senare; och ar fOretradesvis fr5n 0,3 till 2,0 viktdelar per 100 viktdelar av ett jarnpulver, Om den totala kvantiteten av ett organiskt smorjmedel och ett organiskt binclernedel Jr mindre an 0,3 viktdelar Jr effekten av att forb5ttra flytbarhet uppvisad vara otillracklig och, am den d5remot averstiger 2,0 viktdelar 'Jr pressbarhet (densitet av formad kropp) pAverkas negativt.

Nar ett jarnpulver ar tackt med ett organiskt smorjmedel och ett organiskt bindemedel sAsom angivits ovan, kan pulvret iband laddas eiektrostatiskt genom friktion mellan pulverpartiklarna eller liknande. Den statiska elektriciteten neutraliseras inom en tidsrymd men, eftersom den statiska elektriciteten Overkar flytbarhet, 5r det foredraget att pulvret inte elektrostatiskt iaddas, Sam farfaranden for att forhindra elektrostatisk laddning, 5r ett farfarande att installera en neutraliserande utrustning sasom en jonisator och ett fOrfarande att tillsatta ett ytaktivt 5mne eller ett hogrnolekylart antistatmeciel nainngiyna, och synnerhet 5r ett farfarande for att tills5tta ett hogrnolekylart antistatmedel fOretradesvis antaget. Geriorn att anvanda ett hOgmolekyltirt antistatrnedel ar det mbjligt att undertrycka elektrifieringen av ett pulver och forhindra att flytbarheten fars'amras. Sam ett hogmolekylart antistatmedel kan exempelvis ett s5dant styrensyntetgummi eller hydrid d5rav sJsom beskrivs japanska patentet nr 289461 anyandas. Viktsmedelvarclet av rnolekylvikten darav ar till exernpel inte mindre an 10 000 och foretradesvis 50 000 till 200 000. Kvantiteten av ett tillsatt antistatmedel ar oinkring 0,01 till 3 viktdelar och thretradesvis 0,03 till 1 viktdelar per 100 12 viktdeiar av ett jarnpulver till exernpel. Om kvantiteten av ett tillsatt antistatmedel ar mindre an 0,01 viktdelar ar effekten av att farhinclra elektrifiering otillrackligt uppnadd och, am det darennot overstiger 3 viktdelar kan pressbarheten (densitet av formad kropp) iband paverkas negativt.

Ett blanciat puiver for pulvermetallurgi kan innehalla en kolkalla sasorn grafit, ett legeringspulver, etc. yid behov. Sam ett legeringspulver, ar till exempel ett pulver innehallande atminstone en typ vald frail gruppen bestaende av koppar, nickel, krom, molybden, fosfor och svavel namngivet. Specifika exempel ar ett kopparpulver, ett nickelpulver, ett krompulver, ett molybdenpulver, ett fosforhaltigt legeringspulver, ett svavelinnehallande pulver, etc.

Innehallet av en kolkalla ar till exempel 0,5 til/ 3 viktdelar per 100 viktdelar av ett jampulver.

Ett legeringspulver kan anvandas antingen ensamt eller kombination av tv5 eller flera sorter och innehallet ar till exempel 1 till 5 viktdelar, annu hellre 1,5 till 3 viktclelar, per 100 viktdelar av ett jarnpulver.

I frarnstallningsforfarandet enligt foreliggande uppfinning, n5r grafit, ett antistatmedel, och ett legeringspulver ytterligare tillsatts, anvands exernpelvis ett fOrfarande att, nar en jarnpuiveruppslamning framstalls, satsa dessa rnaterial i en blandare tillsarnmans med ett jarnpulver, omrora dem, och tillsartta ett organiskt lasningsmedel, vilket ett organiskt smarjmeciel och ett organiskt binciernedel ar losta, till dem.

Har kan ett jarnpulver sorn anvands foreliggande uppfinning vara antingen ett rent jarnpulver eller ett jarnlegeringspulver. Jamlegeringspulvret kan vara antingen ett delvis legerat pulver bildat av att dispersivt f5sta ett legeringspulver (exempelvis koppar, nickel, krom, molybden, eller liknande) pa ytan av ett jarnbaserat pulver eller ett farlegerat pulver erh5llet fran smalt jam (eller smalt stal) innehallande en egeringskornponent. Dot jarnbaserade pulvret frarnstalls vanligen genom att atomisera smalt jam eller smalt stal. armat fall kan ett jarribaserat pulver ocksa vara ett reducerat jarnpulver som framstallts geriorn att reducera jarnmalm eller gladsp5n, ett blandat pulver far pulvermetallurgi sorn erhallits genorn ett framstallningsfarfarande enlighet med foreliggande uppfinning faller ett organiskt smarjmedel och ett organiskt bindemedel ut sekveris pa ytan av ett jampulver och dot blandade pulvret liar en utrnarkt smortfOrm5ga men, / syftet att ytterligare farbattra smodformagan, ar dot majligt att 13 ytterligare anvanda ett pulverformigt srneirjmeclei s5sorn metalltval (till exernpel zinkstearat), vax (till exempel etylenbisamid), eller polyhydroxikarboxylsyraamid (till exempel beskriven W02005/068588) kombination. Ett sadant pulverformigt smorjmedel kan tillsattas efter att ett orgartiskt lasningsmedel for5ngats fran en jarnpulveruppslamning, Ett blandat pulver enligt fareliggande uppfinning: kan anv5ndas till en sintrad del for maskinstrukturell anvandning och liknande, synnerhet faretradesvls till en del sem hair en kompliceract tunnvaggig form; har en bra sintrad kroppsdensitet, och kan darrned reducers vikt och ferbattra hAllfssthet.

EXEMPEL FOreliggande uppfinning ar nedan farklarad mer konkret med hanvisning till exernplen.

Foreliggande uppfinning ar inte begransad av faljande exempel, det är averflodigt att saga att fbreliggande uppfirming kan modifieras ph lampligt satt inom ett omr5de som overensstammer med anteroposterior innehalla och rnodifieringarna är alla inkluderade inom ramen fOr foreliggande uppfinning Exempel 1 Organiska smailmedel och organiska hindemedel som har losligheter som skilier sig frail varandra tvS' ganger eller mer vid en given ternperatur undersoks genorn anvandnirig av tolue.n s'asom ett organiskt lasningsmedel. Sam ett resultat har det funnits att nar hexaciekansyraamid r vald som ett organiskt smorjmedel och stearinsyradiester av etylenglykol är vald som ett organiskt bindemedel ar losligheten av stearinsyradiestern av etylenglykolen omkring 10 ganger losligheten av stearinsyradiestern av etyleriglykol ett temperaturomrSde av approximativt 10 ``C till 60 C. Fig. 1 är en graf som visar lasligheterna fOr hexadekarisyraarnid och stearinsyracliester av etylenglyk& toluen ett temperaturomrSde av 10 *C till 60 "C. Har Hg. 1, "fettsyraester" representerar stearinsyradiester av etylenglykol och "fettsyraamid" representerar hexadekansyraarnicl.

Jarnpulver (Atmel 300M producerat av Kobe Steel, Ltd., kornstorlek: 180 pm eller mindre)„ kopparpulver (CE45 producerad av Fukuda Metal Foil& Powder Co, Ltd.), 0th grafitpulver (JCPB framst5Ild av Nippon Graphite lnolustries, Ltd.) sstsas i en blandare med bad och ornrares kraftlgt vid en hag hsstighet under fern minuter medan ett toluenlasningsmedel 14 vilket tva (experiment nr 1) ever tie (experiment nr 2 och 3) typer av organiska fareningar ar lOsta, droppas eller sprutas. Successivt omkopplas omrarningen till ett milt lage och kvarhalles under omkring 10 minuter under ett reducerat tryck meclan varmt vatten av 60 'C cirkuleras genom manteln pa blandaren och salunda torkas och avlagsnas lasningsmedlet Fig, 2 visar blandningsfOriarandet. De tva' typerna av organiska foreningar är hexadekansyraamid (PNT framstalld av Nippon Fine Chemical Co., Ltd.) och stearinsyradiester av etylenglykol (EGDS producerad ay Nippon Fine Chemical Co., Ltd.) och ett fall a tre typer av organiska fareningar anyands, utaver de tva typerna av organiska fareningar, en styren-butadiensampolymer (TR 2001C producerad aviSR Co., Ltd., molekylvikt: 100 000) innefattande viktdelar styren och 65 viktdelar butadien som ett antistatmedel, Kvantiteterna av det tilisatta kopparpulvret och grafitpulvret ar 2 respektive 0,8 viktdeiar, per 100 viktdelar av jarnpulver.

Hr ar for jamforelse, ett exempel p5 anvandning av endast styren-butadien-sampolymer (experiment nr 4) och ett exempel pa anvandning av endast stearinsyradiester av etylenglykol (experiment nr 5) som den organiska foreningen som skall upplasas toluenlosningen ocksa te.stade. kvantiteten av varje material som tillsattes per 100 yiktdelar av jarnpuivret visas i tabell 1.

I varciera av experiment nr 1 till 5, efter det organiska lasningsmedlet torkats, tillsatts ett smarjmedel ett pulvertilistand beskrivet tabell 1 och blandas (hlandas under omrorning vid en hog hastighet under tva rninuter blandaren med biad), saledes framstalls ett provmaterial fOr matning av pulveregenskaper, och egenskaperna mats genom foljande metocier. Har är, eftersom fettsyraester och fettsyraamid Sr lasta toluen och blandade ett temperaturintervall ay 10 "C till 60 'C, losligheterna ett ternperaturintervall av 10 'C till 60 "C arnneria SOM ska beraras.

[Tabell 1] Experiment nr Organiskt isindemedel Experiment nr 1 0,2 viktdelar av stearinsyradiester av etylenglykol Organiskt smarjrnedel An-nstatmedel 0,2 viktdeiar av hexadekansyraamid Experiment nr 2 Experiment nr 3 0,2 viktdelar av stearinsyradiester av etylenglykol 0,2 viktdelar av stearinsyradiester av etylenglykol 0,2 viktddar av hexadekansyraamid 0,2 viktdelar av hexadekansyraamid 0,05 viktdelar av styren-•butadien- sari/ polymer 0105 viktdeiar av styren-butadiensampoiymer Experiment nr 4 0,1 viktdelar av styren-butadiensampoiymer Experiment nr 0,2 viktdeiar av stearinsyradiester av etylenOykoi *Kvantiteten av vart och ett av de tiikatta rnaterialen är representerad av andel per 100 mass Organiskt losningsmedel Smarjande pulver 2 viktdeiar av toiuen 0,4 viktdelar av etyienbis-arnid 2 viktdelar av tallier/ 0,4 viktdelar av etylenbis-arnid 2 viktdelar av toluen 0,4 viktddar av polyhydroxikarboxylsyraamid 2 viktdelar av tokAen 0,8 viktde.lar av etylenbis-arnid 2 viktdelar av tallier/0,8 viktdelar av etylen- bis-amid ndelar av jarnpuiver, 16 Matriing av grafitutspridningsandelen Sasom visas i Fig. 3, ett Nuclepore filter 1 (meshstorlek: 12 pm) dr placerad ett glasror 2 (innerdiarneter: 16 mm, hajd: 106 mm) ay vilken den nedre delen hr en tratt form, 25 g av ett pulverprov P r satsad i den, N2-gas rnatas frdn batten av glasraret 2 med en hastighet av 0,8 liter per minut under 20 rninuter, och en grafitutspridningsandel erhails ur foljande uttryck (3).

Grafitutspridningsandei (%) = (1 - kolkvantitet efter N2-gasfladeikolkvantitet fore N2-gasflode) x 100(3) Matning av skrymdensitet Skrymdensiteten (gicrri3) far ett puiyerproy ar mutt enlighet med JS Z2504 (skrymdensitetstestmetod kir metalipuiver).

Matning av flytbarhet Flytbarheten (sek./50 g) ay ett blandat pulver dr matt enlighet med JS Z2502 (fiytbarhetstestmetod far metalipulyer). Diet vili saga, en td (sek.) sorn forflutit till dess att 50 g av ett blandat puiver fladar ut genom en appning av 2,63 mm J mats och tiden (sek.) definieras som flytbarheten has det blandade pulvret. dare, en cylinderformad behallare 114 mm innerdiarneter och 150 mm hojd med ett utlopp med en variabel uttamningsdiameter yid batten fylls med 2 kg ay ett pulverproyi tillstandet av att utloppet är stangt, och bevaras under 10 minuter, Successivt, oppnas utloppet gradvis, den minsta diametern SOITI kan uttomma puiverproyet mats, och den minsta diametern definieras som en kritisk uttOmningsdiameter.

En rnindre flytbarhet (sek.) och en mindre kritisk uttomningsdiameter innebdir en mer oyeriagsen flytbarhet Matning av densitet hos en formad kropp En pelarformig formad kropp av 25 mm och en hojd ay 15 mm dr formad genom att kornprimera ett pulverproy vid ordinar temperatur (25 'C) under ett tryck ay 490,3 MPa ( Ticrn2) och en formad krapps densitet (gicrn3) mats i enlighet med JSPM (Japan Society of Powder och Powder Metallurgy) Standard 1-64 (kompressionstestrnetod for metallpulver). 17 (5) IVIatning av utmatningstryck Ett utmatningstryck (MP) erhalls genom att dividera en beiastning som fordras fOr att extrahera en formad kropp erhallen Par en forrnad kropps derisitet ir matt fra'n en form med en kontaktyta mean formen och den formade kroppen. Ett mindre utmatningstryck innebar en rner averlagsen smOrjforrnaga.

Resultaten visas i tabeil 2. [Tabell 2] Experi merit nr Grafitutsprid ningsandel ( Fylitathet (g/cm3) Flytbarhet (sek.) Kritisk uttomnings diameter (mm) Form ad kropps densitet (g/cm3) Utmatnings tryck (MPa) 1 0 3.25,2 12,6,98 8.8 2 1 3.23 24.8 12.6,988.9 3 0 3.33 24.1 10,0 6.997.9 4 0 3,12 29.8 30.0 6.9710,2 3.31.3 25,0I6.9710.8 Ivan och ett av experirnenten nr 1 till 3 ar, eftersorn bade ett organiskt bindemedel och ett organiskt smorjmedel anvands, flytbarheten och den kritiska uttomningsdiametern Uteri och extraktionstrycket är ocksh litet jamforelse lined experiment nr 4 och 5, i viika enclast organiska bindemedel anvands, men inga organiska smorjmedel anvands. Oct innebar att det har funnits att fiytbarheten och smOrlfOrmaga ar overiagsna vart och ett av experimenten nr 1 till 1 Exerripel 2 De organiska smarimeollen och de organiska bindernedlen blandas sasom visas i tabeli 3 och egenskaperna hos pulverproven ar matta pa sarnma satt som exempel 1. Resuitaten visas i tabell 4, 18 ganiskt bindernedel Organiskt smOrjrnedelAntistatmed& Organiskt lasningsmedel 2 viktdelar av token 2 viktdelar av tokien 2 viktdelar av Winer/ viktdeiar av rinsyraciiester av flenglykol ?. viktddar av :-:arinsyradiester av vlenglykol 3 viktd&ar av .arinsyradiester av vienglykol 04 vikteldar av0,05 viktddar av hexadekansyraarnidstyren-butaciien- sampolymer 0,3 viktdelar av0,05 viktdelar av hexadekansyraarnidstyren-butadien- sampolymer 04 viktdelar av0,05 viktdeiar av hexadekansyraamidstyren-butadien- sampolymer art och ett av de tinsatta materiMen är representerad av andel per 100 viktdelar av jarnpuivret, SmOrjande pulver 0,4 viktdelar av etylen-bisamid 0,4 viktd&ar av poiyhydroxikarboxylsyra-amid 0,4 viktdelar av poiyhydroxikarboxylsyra-amid 19 [Tabeil 4] Experi ment nr Grafitutsprid ningsandel (%) Skrym densitet (gicm3) Flytbarhet (sek.) Kritisk uttomnings diameter (mm) Gjuten kropps densitet (gicm3) Utmatningstryck (NIPa) 6 1 3,23 24,8 12,6,98 8,9 7 3,26,1 15,0 6,98 6,8 8 0 3,22 23,2 10,0 6,98 9,6 Det framghr av tabell 4 att god flytbarhet och smoriform5ga uppvisas vart och ett av experimenten nr 6 tiii 8 och, synnerhet, är smarjfarmagan god (det vill saga utmatningstrycket är tet) nar kvantiteten fettsyraamid Jr storre an kvantiteten fettsyraester (experiment nr 7) och ornvant är fiytbarheten god (det vill saga bade flytbarheten och den kritiska uttarriningsdiarnetern am liten) nar kvantiteten fettsyraester ar starre an kvantiteten av fettsyraamid (experiment nr 8). Faljaktligen am det foredraget att kvantiteterna av bada de blandade materialen am lampligt justerade till foljd av de egenskaper som kravs, och, far att erhalla bada effekterna av ett organiskt bindemedel och ett organiskt smorjrnedel samticligt, är det foredraget att kvantiteterna av !pada de blariciade materialen är nastan lika.

Forklaring av referenser 1 Nuciepore filter 2 Glasror

Claims (10)

PATE NTKRAV

1. Ett forfarande if& att framstalla ett biandat pulver for pulvermetallurgi innefattande forloppen av att: valja ett organiskt bindernedel som, nar losligneten av ett organiskt smOrjmedel vid en given temperatur ett givet organiskt losningsmedel hedoms vara 1, liar en aslighet av 2 eller hagre yid den givna ternperaturen det givna losningsmediet; bianda det organiska smarjrnedlet och det organiska bindemediet rned det givna organiska losningsmediet tillsammans med ett jarnpulver for att framstaila en jarnpulveruppsiamning i vilken det organiska smarimediet och det organiska bindemediet Jr lOsta det organiska losningsmediet; och aviagsna det organiska losningsmediet fran jarripuiveruppsiamningen genom forangning far utfallning av det organiska smorjmecilet och det organiska bindemediet denna ordning.

2. Framstallningsforfarandet enligt krav 1, varvld, nar forhallandet av losligheten av det organiska bindernedlet tilliosligheten av det organiska smarjmediet (den farraiden senare) representeras av a, r kvantiteten av det organiska bindemediet mincire an 100 x a per 100 viktdelar av det organiska smorjrnedlet.

3. Framstaliningsforfarandet enligt krav 1, varvid det organiska smorjmedlet och det organiska bindernedlet ar blandande sa att de sammanlagt utgar 0,3 till 2,0 viktdelar per 100 viktdelar av ett jarnpulver.

4. , Framstaliningsforfarandet enligt krav 1, varvid det organiska lasningsmedlet ar ett organiskt losningsmedel av aromatiska kolvaten; det organiska bindernedlet ar en fettsyraester representerad av foljande uttryck (1); och det organiska smorjmedlet ar en fettsyraamid representerad av faljande uttryck (2), RiC00-012-0-12-000R2(1) (2) uttrycken representeraroch R2 alifatiska kolvategrupper sorn ar identiska riled ever skiljer sig fran varandra, R3 representerar en alifatisk kolvategrupp och R4 representerar en vateatom eller en kolvategrupp).

5. FramstallningsfOrfarandet enligt krav 1, varvid jarnpulverupps/arnningen vidare innehaller ett hagmolekylart antistatmedel,

6. Framstallningsfarfarandet enligt krav , varvid del hogmolekylara antistatmecllet Jr: en sampolymer av styren och syntetiskt gurnmi innehallande 5 till 95 viktdelar av styren och 95 HI 5 viktdelar av butadien ochieller lsopren som monomerkomponenter; eller en hybrid av 10 dessa.

7. Framstallningsforfarandet enligt krav 1, varvid det organiska smorjmedlet är hexadekansyraarnid, (N-oktaclekenyl)hexadekansyraarnicl ever (N-oktadekyl)dokosensyraamid,

8. , Ett blandat pulver for pulvermetallurgi SOITI erhalls genorn framstallningsfarfarandet enlig-t nagot av kraven I till 7,

9. , Ett blandat pulver for pulvermetallurgi, varvid ett jarnpulver ar belagt rned ett organiskt smarjmedel och ett organiskt bindemedel,

10. Det blandade pulvret far pulvermetallurgi enligt krav 9, varvid proportionen av det organiska smarjrnedlet är starre pa insidan an pa utsldan av belaggningsskiktet rned vilket det namnda jarnpulvret är belagt, 1/2 FIG. TOLUENE TEMPERATURE (C 100 1000

1. FATTY AC D ESTER

2. FATTY AC D AMI DE 0,1

0. 2-C)4 0 Fl G F, 1 r ORGANIC ORGANIC ORGANIC 1- LUBRICANT, 1 11 POWDERED BINDER,LUBRICANT SOLVENT1 L I RON POWDER, 1 GRAPHI TE POWDER, ALLOYI NG POWDER DRYING 60 70 C) AMPLE POWDER OR MEASUREMENT XED POWDER) 2/2 Fl G3