[发明专利]烧结青铜合金粉的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及提供用于烧结含油轴承等的粉末冶金用原料粉的青铜系烧结粉、特别是适合制造小型化的烧结含油轴承的粒子尺寸微细的青铜合金粉的技术。

背景技术

烧结含油轴承通过粉末冶金法而制造，由此利用烧结体中初始原料粉末粒子间残留的间隙(孔隙)，使润滑油浸渗到该孔隙中从而可以在无供油状态下使用。

作为适合烧结含油轴承的材质，广泛使用在铜中含有约10％的锡而形成合金(青铜合金)。作为青铜系烧结含油轴承的原料粉末，使用铜粉与锡粉的混合粉末或者青铜合金粉末。

混合粉末的情况下，锡粉在烧结过程中熔融而扩散到铜粉中并合金化，因此烧结体中会出现锡粉熔融而形成的大孔隙(流出孔)。该流出孔对于保持润滑油是有效的，但是，随着轴承的小型化，大孔隙的存在变得不受欢迎，开始优选使用不产生流出孔的青铜合金粉的方法。

青铜合金粉的制造方法中有雾化法，但是，由于粒子形状比较接近球形，因此烧结前的粉末压坯(圧粉体)的强度弱，在制造工序中发生破裂、缺损等问题的概率高。因此，经常使用以下合金粉：使用形状不规则因而能够提高粉末压坯强度的电解铜粉，与锡粉混合后先进行烧结将其合金化，然后进行粉碎而得到的烧结部分合金粉。

另一方面，为了应对电动机的小型化所伴随的轴承的小型化，要求与轴接触的轴承内周面的孔隙更微细且均匀地分布。因此，对于所使用的原料粉末，也需要使用粒度比以往更微细的粉末。但是，一般而言，粉末的粒度分布越微细，则粉末的流动性越差。

因此，在以电解铜粉作为原料的烧结青铜合金粉的情况下，如果以微细的电解铜粉为原料，则能够得到孔隙微细且分布均匀的烧结含油轴承，但是，粉末的流动性差，存在利用压机成形时原料粉不能充分地填充到模具中、或者无法加快成形速度等降低生产率的问题。

本发明人以前提出过使用尺寸不同的两种电解铜粉制造烧结用青铜粉的方法(参考专利文献1)。该方法中，流动性提高，成形性也改善，作为青铜的烧结体显示出良好的特性。但是，该烧结用青铜粉要求基本上完全为青铜粉，因此存在制造成本高、未必能令人满意的问题。

作为其改良方案，进行了用于制造能够提高粉末的压坯密度、拉托拉值(ラトラ値)等成形性、提高径向压溃强度等烧结特性、并且降低成本的铜-锡系粉末的发明(参考专利文献2)。这是解决上述问题的有效方法。

本申请发明提供这些制造青铜合金粉的一系列技术流中，用于得到适合制造进一步小型化的烧结含油轴承的粒子尺寸微细的青铜合金粉的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-67102号公报

专利文献2：WO2006/126353号公报

发明内容

作为IT相关设备等的各种电动机轴承使用的烧结含油轴承，伴随电动机的小型化，轴承自身的尺寸也小型化，本发明的课题在于提供适合制造该小型化的烧结含油轴承的粒子尺寸微细的青铜合金粉。同时，本发明的课题在于得到虽然是微细的原料粉但具有不会降低生产率的流动性的青铜合金粉。

本发明人得到如下发现：通过使用以-200目的电解铜粉为原料的烧结青铜合金粉，并对烧结条件进行设计，能够解决上述问题。

基于该发现，本发明提供：

1)一种烧结青铜合金粉的制造方法，其特征在于，在预烧结工序和主烧结工序后，对该烧结粉末进行粉碎和筛分，

所述预烧结工序为：将-200目的电解铜粉和-350目的锡粉以锡粉的配合比率为8～11重量％的方式混合而成的铜-锡混合粉在还原气氛中在300～600℃下进行烧结、然后进行粉碎的工序，

所述主烧结工序为：将预烧结后的粉末再次在还原气氛中在500～700℃下进行烧结的工序。

另外，本发明提供：

2)一种烧结青铜合金粉的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

在-200目的电解铜粉上镀敷2～10重量％的锡而得到复合粉末的工序，

在该由镀锡铜构成的复合粉末中配合-350目的锡粉，调节锡的比率为8～11重量％而得到混合粉的工序，

将该混合粉在还原气氛中在300～600℃下进行烧结、然后进行粉碎的预烧结工序，

将预烧结后的粉末再次在还原气氛中在500～700℃下进行烧结的主烧结工序，和

将该烧结粉末进一步进行粉碎和筛分的工序。

发明效果