[发明专利]粉末冶金用复合金属粉末

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造烧结机械部件、烧结轴承等的粉末冶金用复合金属粉末，尤其是涉及烧结体强度优异的能够稳定地制造烧结部件的粉末冶金用复合金属粉末。

背景技术

一般来说，烧结机械部件、烧结轴承等所使用的自润滑材料，是将铜或铜合金等包覆在铁粉、锡粉、铜粉或二硫化钼等上而被使用的。

例如，有适于用作烧结部件的原料的在铁粉表面上包覆铜的所谓的铜包覆铁粉，该铜包覆铁粉在相当于铜系压粉体的烧结温度的≤745℃的烧结温度下制造具有目标值为15kg/mm²左右的径向强度的烧结部件(例如轴瓦)。

以前，作为此类铜包覆铁粉的制造方法，曾经提出：在添加了0.05～10％的硫酸的铜盐溶液中投入铁粉使每个单一粒子的铁粉包覆必需量的铜后洗净干燥，进一步在氢等还原气体气氛中施行加热还原处理的方法(参照特开昭48-88053号公报)。

但是，用该法获得的铜包覆铁粉，具有最佳烧结温度比较高、达1100～1150℃的缺点。

即，对于上述方法获得的铜包覆铁粉，将包覆铜量为40.4重量％的铜包覆铁粉在3.0T/cm²下加压成型，在800℃下烧结30分钟制成的圆筒形压粉体的径向强度充其量为12～15kg/mm²，难以稳定地获得具有15kg/mm²左右或更高的径向强度。

由于这种情况，本申请人曾经提出：使铁粉与含有有机酸的铜盐溶液相接触，使该铁粉的各个粒子都包覆铜，接着将得到的铜包覆铁粉洗净后施行防锈处理，通过干燥，在≤745℃的烧结温度下制造显示出≥15kg/mm²的径向强度的铜包覆铁粉(特公昭57-1561号公报)。

这本身是有效的制造方法，但是，在用于烧结含油轴承、烧结机械部件等用途的情况下，存在的问题是：由于复合粉末制造条件或者使用的粉末的种类不同，烧结体强度产生波动，根据场合不同，径向强度在13～14kg/mm²左右或者更低。

发明内容

本发明的课题是：获得在烧结后具有稳定的强度的能够制造烧结部件的粉末冶金用复合金属粉末。

本发明人为了解决上述问题，对原料粉末以及用于包覆的镀液的条件进行了各种研究，结果得到以下知识：它们之中含有的杂质钙是使烧结体强度产生波动的原因。

本发明基于这一知识提供以下粉末冶金用复合金属粉末：

1.一种粉末冶金用复合金属粉末，其特征在于：在铜以外的金属粉上形成5重量％～75重量％的铜或铜合金包覆层的粉末冶金用复合金属粉末，该复合金属粉末中的钙含量≤0.02重量％；

2.根据上述1记载的粉末冶金用复合金属粉末，其特征在于：作为原料粉的铜以外的金属粉中所含有的钙含量≤0.06重量％；

3.根据上述1或2记载的粉末冶金用复合金属粉末，其特征在于：铜以外的金属粉是铁粉；

4.根据上述3记载的粉末冶金用复合金属粉末，其特征在于：铁粉是还原铁粉；

5.根据上述1～4记载的粉末冶金用复合金属粉末，其特征在于：铜合金包覆层的铜含量≥50重量％。发明的实施方案

作为本发明的粉末冶金用复合金属粉末的原料粉末，使用铜以外的金属粉。作为该原料粉末，使用铁粉、锡粉等金属粉。

在本发明中，铁粉的价格低，在强度、耐磨性这一点上可以获得优异性质的烧结体。

又，在铁粉中，具有代表性的喷雾铁粉(雾化铁粉)，由于经过熔融工序，因此钙含量比还原铁粉低，但是粉末内部不是象还原铁粉那样的海绵状，故在铁不能烧结的≤1000℃的烧结中难以得到高的烧结强度。

因此，由以上理由，希望使用铁粉、尤其是还原铁粉。又，作为该铜以外的金属粉的原料粉中所含有的钙含量，必须≤0.06重量％，最好是≤0.04重量％。

当原料粉中所含的钙含量超过0.06重量％时，使用该原料制造的粉末冶金用复合金属粉末中的钙含量增加，超过0.02重量％，径向强度降低，因此规定为上述范围。

在上述铁粉等金属粉上进一步形成5重量％～75重量％的铜或铜合金包覆层，制成粉末冶金用复合金属粉末。当铜或铜合金包覆层不足5重量％时，铜在金属粉上的包覆层薄或不均匀，特性不能得到或波动变大；当铜或铜合金包覆层超过75重量％时，制造成本增高，不经济。因此，规定为上述的范围。

该复合金属粉末中的钙含量必须≤0.02重量％。当该复合金属粉末中的钙含量超过0.02重量％时，径向强度降低，因此规定为上述范围。