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KR20070027758A - Powder metallurgical composition comprising carbon black as flow enhancing agent - Google Patents

Powder metallurgical composition comprising carbon black as flow enhancing agent Download PDF

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KR20070027758A
KR20070027758A KR1020077002350A KR20077002350A KR20070027758A KR 20070027758 A KR20070027758 A KR 20070027758A KR 1020077002350 A KR1020077002350 A KR 1020077002350A KR 20077002350 A KR20077002350 A KR 20077002350A KR 20070027758 A KR20070027758 A KR 20070027758A
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KR
South Korea
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powder
carbon black
iron
powder metallurgical
metallurgical composition
Prior art date
Application number
KR1020077002350A
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Inventor
나기 솔림엔자드
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회가내스 아베
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Publication date
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Abstract

The invention concerns a powder metallurgical composition comprising iron or iron-based powder and a minor amount, I.e. o.001-0.2 wt-%, of carbon black. The carbon black acts as flow enhancing agent. ® KIPO & WIPO 2007

Description

유동 강화제로서 탄소 블랙을 포함하는 분말 야금학적 조성물 {POWDER METALLURGICAL COMPOSITION COMPRISING CARBON BLACK AS FLOW ENHANCING AGENT}Powder metallurgical composition comprising carbon black as flow enhancer {POWDER METALLURGICAL COMPOSITION COMPRISING CARBON BLACK AS FLOW ENHANCING AGENT}

본 발명은 철계 분말 야금학적 조성물에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 유동성을 개선하지만 겉보기 밀도도 개선하는 유동제를 포함하는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an iron-based powder metallurgical composition. More particularly, the present invention relates to compositions comprising a flow agent that improves fluidity but also improves apparent density.

분말 야금학적 조성물은 분말 야금학적 분체 제조용으로 공지되어 있다. 분말 야금학적 분체의 제조는 압축 공구 내의 분말의 충진, 분말의 압축 및 압축된 바디의 후속적인 소결을 수반한다. 분말의 충진을 위한 필요조건은 분말이 자유 유동하며 충분한 유동을 한다는 점이다. 분말의 높은 유동률은 각각의 제조되는 분체에 있어서 보다 낮은 제조 비용 및 보다 나은 경제성을 제공하는 높은 제조율을 달성하는데 있어 필수적이다.Powder metallurgy compositions are known for preparing powder metallurgy powders. The production of powder metallurgical powders involves the filling of powders in compacting tools, compacting powders and subsequent sintering of the compacted bodies. The requirement for the filling of the powder is that the powder is free flowing and has sufficient flow. High flow rates of the powder are essential for achieving high production rates that provide lower production costs and better economics for each powder produced.

제조 효율과 경제성을 위해 필수적인 다른 요소는 겉보기 밀도이다. 겉보기 밀도는 공구 디자인에 있어서 필수적이다. 낮은 겉보기 밀도를 갖는 분말은 불필요하게 높은 압착 공구를 야기하여 차례로 보다 긴 압축 스트로크 및 보다 낮은 압착 성능을 야기할 보다 높은 충진 높이를 필요로 한다.Another factor essential for manufacturing efficiency and economics is apparent density. Apparent density is essential for tool design. Powders with low apparent density require an undesirably high compaction tool, which in turn requires a higher fill height that will result in longer compression strokes and lower compaction performance.

유동성 개선제가 이미 공지되어 있다. 미국 특허 제 3 357 818 호에는 규산 이 이러한 목적을 위해서 이용될 수 있다고 기재되어 있다. 미국 특허 제 5 782 954 호에는 금속, 금속 산화물 또는 실리콘 산화물이 유동제로서 이용될 수 있다고 기재되어 있다.Fluidity improvers are already known. U.S. Patent No. 3 357 818 describes that silicic acid can be used for this purpose. US Pat. No. 5,782,954 describes that metals, metal oxides or silicon oxides can be used as flow agents.

본 발명의 목적은 유동성 및 겉보기 밀도와 같은 개선된 분말 특성을 갖춘 분말 야금학적 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a powder metallurgical composition with improved powder properties such as flowability and apparent density.

소량의 탄소 블랙을 철계 분말 조성물에 첨가함으로써, 분말 조성물의 특성이 개선될 수 있다는 점이 예기치 않게 발견되었다. 부가적으로, 제어된 양의 탄소 블랙의 첨가는 새로운 철계 조성물로부터 준비된 그린 및 소결 분체의 특성을 악화시키지 않으며 이러한 특성이 개선될 수 있다.It was unexpectedly found that by adding a small amount of carbon black to the iron-based powder composition, the properties of the powder composition can be improved. In addition, the addition of a controlled amount of carbon black does not deteriorate the properties of the green and sintered powders prepared from the new iron-based composition and these properties can be improved.

일반적으로, 분말 야금학적 조성물은 철 또는 철계 분말 및 윤활제를 포함한다. 조성물은 결합제, 흑연 및 다른 합금화 원소를 포함할 수도 있다. 경질상 재료, 액상 형성 재료 및 기계가공성 강화제가 포함될 수도 있다.Generally, powder metallurgical compositions include iron or iron based powders and lubricants. The composition may comprise a binder, graphite and other alloying elements. Hard phase materials, liquid forming materials and machinability enhancers may also be included.

철계 분말은 물 분무 철 분말(water-atomised iron powder), 환원 철 분말, 예비 합금화 철계 분말 또는 확산 합금화 철계 분말과 같은 임의의 형태의 철계 분말일 수 있다. 이러한 분말은 예를 들어, 철 분말 ASC100.29, Cu, Ni 및 Mo를 포함하는 확산 합금화 철계 분말 디스탈로이 AB, 철계 분말 아스탈로이 CrM 및 Cr 및 Mo를 갖추어 예비 합금화된 아스탈로이 CrL이 있으며, 이들 모두는 스웨덴에 소재하는 회가내스 아베로부터 모두 이용가능하다.The iron-based powder may be any form of iron-based powder, such as water-atomised iron powder, reduced iron powder, pre-alloyed iron powder or diffused iron-based powder. Such powders include, for example, diffusion alloyed iron based powder Distalloy AB, including iron powder ASC100.29, Cu, Ni, and Mo, iron based powder atalloy CrM, and prealloyed atalloy CrL with these, All are available from Hoganas Ave, Sweden.

본 발명에 따른 철계 분말 조성물 내의 탄소 블랙의 양은 0.001 내지 0.2 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량% 사이이다. 탄소 블랙의 주요 입자 크기는 바람직하게는 200 nm 이하, 보다 바람직하게는 100 nm 이하이며, 가장 바람직하게는 50 nm 이하이다. 비표면적은 바람직한 실시예에서, BET 방법에 의해 측정된 150 내지 1000 ㎡/g 사이이다. 그러나, 다른 표면적 및 주요 입자 크기를 갖는 다른 형태의 탄소 블랙이 이용가능할 수 있다.The amount of carbon black in the iron-based powder composition according to the invention is between 0.001 and 0.2% by weight, preferably between 0.01 and 0.1% by weight. The main particle size of the carbon black is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, most preferably 50 nm or less. The specific surface area is, in a preferred embodiment, between 150 and 1000 m 2 / g measured by the BET method. However, other forms of carbon black with other surface areas and major particle sizes may be available.

탄소 블랙은 일반적으로 고무 재료 내의 필러 및 색 안료로서 이용된다. 전기 전도성을 위해 이용되기도 하며, 제품 내에 정전기를 감소시키기 위해 이용될 수도 있다. 철 또는 철계 분말을 갖춘 조성물 내의 탄소 블랙은 미국 특허 6 602 315 호에 기재되어 있다. 상기 특허에는 결합제에 의해 탄소 블랙이 첨가될 수 있는, 합금화 분말이 철계 분말에 결합되는 조성물이 기재되어 있다. 미국 특허 제 6 602 315 호에는 탄소 블랙의 임의의 함량, 입자 크기 또는 효과가 기재되어 있지 않으며, 결합 재료에 관해서만 기재되어 있다. 특허 출원 JP 7-157838 호에도 탄소 블랙을 포함하는 분말 조성물이 기재되어 있다. 여기서 탄소 블랙의 목적은 베이스 재료의 산소를 제거하는 것이다.Carbon black is generally used as filler and color pigment in rubber materials. It is also used for electrical conductivity and may be used to reduce static electricity in the product. Carbon black in compositions with iron or iron based powders is described in US Pat. No. 6,602,315. The patent describes a composition in which the alloying powder is bonded to the iron-based powder, to which carbon black can be added by means of a binder. No. 6 602 315 does not describe any content, particle size or effect of carbon black, only the bonding material. Patent application JP 7-157838 also describes a powder composition comprising carbon black. The purpose of carbon black here is to remove oxygen from the base material.

본 발명에 따른 조성물은 흑연, Cu, Ni, Cr, Mn, Si, V, Mo, P, W, S 및 Nb로 구성되는 그룹으로부터 선택된 합금화 원소를 포함할 수도 있다.The composition according to the invention may comprise an alloying element selected from the group consisting of graphite, Cu, Ni, Cr, Mn, Si, V, Mo, P, W, S and Nb.

분말의 압축성을 강화시키고 그린 성분의 배출을 용이하게 하기 위해서, 윤활제 또는 다른 윤활제의 조합물이 분말 야금학적 조성물에 첨가될 수 있다. 윤활제는 특정 분말로서 존재할 수 있거나 철계 분말의 표면에 결합될 수 있다. 용매의 증발에 의해 수반되는 용매 내에 용해되는 결합제를 첨가함으로써, 윤활제가 철계 분말의 표면에 결합될 수 있다. 결합제는 철계 분말 둘레에 막을 형성하는 성능을 갖춘 천연 액체 상태로 첨가될 수도 있다. 다른 대안은 조성물을 녹는점 이하의 온도로 냉각시킴으로써 수반되는 윤활제 조성물들 중 하나 이상의 조성물의 녹는점 이상 또는 윤활제의 녹는점 이상으로 조성물을 가열함으로써 결합제로서 윤활제를 이용하는 것이다.In order to enhance the compressibility of the powder and to facilitate the discharge of the green component, a lubricant or combination of other lubricants may be added to the powder metallurgical composition. The lubricant may be present as a specific powder or may be bonded to the surface of the iron-based powder. By adding a binder that dissolves in the solvent accompanying the evaporation of the solvent, the lubricant can be bound to the surface of the iron-based powder. The binder may be added in a natural liquid state with the ability to form a film around the iron-based powder. Another alternative is to use the lubricant as a binder by heating the composition above the melting point of one or more of the lubricant compositions or above the melting point of the lubricant by cooling the composition to a temperature below its melting point.

윤활제는 지방산, 에틸렌 비스스테라미드(EBS)과 같은 아미드 왁스, 또는 금속 스테라미드와 같은 지방산의 다른 유도체, 폴리에틸렌, 폴리글리콜, 아미드 폴리머, 또는 아미드 올리고머와 같은 폴리알킬렌으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게 윤활제는 폴리알킬렌, 아미드 왁스, 아미드 폴리머 또는 아미드 올리고머로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.Lubricants are from groups consisting of fatty acids, amide waxes such as ethylene bissteramide (EBS), or other derivatives of fatty acids such as metal steramides, polyalkylenes such as polyethylene, polyglycol, amide polymers, or amide oligomers Can be selected. Preferably the lubricant is selected from the group consisting of polyalkylenes, amide waxes, amide polymers or amide oligomers.

결합제는 셀룰로오즈 에스테르 레진, 고 분자량 열가소성 플라스틱 페놀릭 레진, 하이드록시알킬셀룰로오즈 레진, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 바람직하게 결합제는 셀룰로오즈 에스테르 레진 및 하이드록시알킬셀룰로오즈 레진의 그룹으로부터 선택된다.The binder is selected from the group consisting of cellulose ester resins, high molecular weight thermoplastic phenolic resins, hydroxyalkylcellulose resins, and mixtures thereof. Preferably the binder is selected from the group of cellulose ester resins and hydroxyalkylcellulose resins.

다른 가능한 첨가제는 기계가공성 개선제, 경질상 재료 및 액상 형성제이다.Other possible additives are machinability improvers, hard phase materials and liquid formers.

바람직한 실시예에 따라서 카본 블랙은 결합되는 혼합물, 즉, 혼합물 내에 유동제로서 이용되며, 예를 들어, 미세한 분말의 합금화 원소 입자는 결합제에 의해 철 또는 철계 분말 입자의 표면에 결합되며, 이러한 혼합물은 종종 불량한 유동 특성을 갖는다. 결합된 혼합물 내에 탄소 블랙이 이용되는 경우에, 바람직하게는 결합 작용이 달성된 후에 첨가된다. 결합 작용은 혼합 중에 결합제의 녹는 점 이상의 온도로 가열하며 결합제가 응고될 때까지 혼합물을 냉각시킴으로써 달성될 수 있다. 결합제는 첨가될 수도 있으며 용매 내에서 용해된다. 결합 작용은 이러한 경우에 가열 또는 진공에 의해 용매를 증발시킴으로써 달성된다. 조성물은 미세한 분말 금속 분체를 달성하도록 압축되어 소결된다.According to a preferred embodiment carbon black is used as a flow agent in the mixture to be bonded, ie the mixture, for example fine powdered alloying element particles are bonded to the surface of the iron or iron-based powder particles by a binder, which mixture is Often it has poor flow characteristics. If carbon black is used in the combined mixture, it is preferably added after the bonding action is achieved. The bonding action can be achieved by heating to a temperature above the melting point of the binder during mixing and cooling the mixture until the binder solidifies. The binder may be added and dissolved in the solvent. The binding action is in this case achieved by evaporating the solvent by heating or vacuum. The composition is compressed and sintered to achieve fine powder metal powder.

본 발명은 다음의 비 제한 예에 의해 더 설명된다The invention is further illustrated by the following non-limiting example.

예 1Example 1

세 가지 형태의 탄소 블랙이 표 1에 따라서 다양한 비 표면적 및 입자 크기로 선택된다. 비 표면적은 BET 방법에 의해 결정된다. 입자 크기는 전자 현미경에 의해 측정되며 탄소 블랙의 주요 입자 크기를 나타낸다.Three forms of carbon black are selected with various specific surface areas and particle sizes according to Table 1. Specific surface area is determined by the BET method. Particle size is measured by electron microscopy and represents the major particle size of carbon black.

Figure 112007009084530-PCT00001
Figure 112007009084530-PCT00001

* 독일, 데구사 아게로부터 이용가능.* Available from Degussa AG, Germany.

스웨덴 회가내스 아베로부터 이용가능한 철계 분말 ASC100.29는 0.77 중량%의 흑연, 0.8 %의 결합/윤활 시스템( 0.2 %의 폴리에틸렌(폴리왁스 650) 및 0.6 %의 에틸렌 비스-스테라미드(EBS)로 구성됨)과 혼합된다. 혼합물은 폴리왁스의 녹는점 이상의 온도에서 혼합되는 중에 가열되며 후속적으로 냉각된다. 폴리왁스의 녹는점 이하의 온도에서, 0.03 %의 탄소 블랙이 첨가된다. 표 1에 따라서 세 가지 다른 형태의 탄소 블랙이 실험된다. 두 가지 혼합물은 참조 혼합물로 준비된다. 참조 혼합물 C는 0.8 %의 흑연을 제외하고 실험 혼합물을 따라서 준비되며 유동제가 첨가되지 않는다. 데구사 아게로부터 이용가능한 참조 혼합물 R 0.8%의 흑연 및 0.06%의 등록상표 에어로실(Aerosil®) A-200이 첨가된다.Iron-based powder ASC100.29, available from Swedish Gaganas Abbe, contains 0.77% by weight graphite, 0.8% bonding / lubrication system (0.2% polyethylene (polywax 650) and 0.6% ethylene bis-steramide (EBS) Consisting of). The mixture is heated and subsequently cooled while mixing at a temperature above the melting point of the polywax. At temperatures below the melting point of polywax, 0.03% carbon black is added. Three different forms of carbon black are tested according to Table 1. Both mixtures are prepared as reference mixtures. Reference mixture C was prepared along the experimental mixture except for 0.8% graphite and no flow agent was added. A reference mixture R 0.8% graphite and 0.06% ® Aerosil ® A-200, available from Degussa AG, is added.

분말 특성이 측정된다. 유동 특성은 표준 방법을 이용하여 측정되며, ISO-4490에 따른 홀 플로우 컵(Hall-Flow cup) 및 겉보기 밀도, AD는 표준 방법 ISO 3923을 이용하여 측정된다.Powder properties are measured. Flow characteristics are measured using standard methods, and Hall-Flow cup and apparent density, AD according to ISO-4490, are measured using standard method ISO 3923.

분말 특성의 결과는 표 2에 표시되어 있다.The results of the powder properties are shown in Table 2.

Figure 112007009084530-PCT00002
Figure 112007009084530-PCT00002

본 실험은 분말 야금학적 혼합물에 탄소 블랙의 첨가가 임의의 유동제가 없는 혼합물에 비해 유동률과 AD를 개선함을 보여주고 있다. CB1의 첨가는 공지된 유동제의 첨가에 비해 유동 및 AD를 개선하는 방법에 CB2 및 CB3의 첨가는 거의 동일한 유동 개선을 나타내지만 유동제 A-200의 첨가에 비해 보다 높은 AD를 나타낸다.The experiment shows that the addition of carbon black to the powder metallurgical mixture improves the flow rate and AD compared to the mixture without any flow agent. The addition of CB1 shows a nearly equal flow improvement in the process of improving flow and AD compared to the addition of known flow agents but with a higher AD compared to the addition of flow agent A-200.

예 2Example 2

탄소 블랙 형태 CB1은 철계 분말 혼합물에 최적의 첨가되는 양을 결정하기 위해서 선택된다. 혼합물은 예 1의 설명에 따라서 준비된다. 합금화 원소, 결합제/윤활제, 유동제 및 흑연의 첨가되는 양은 표 3에 도시되어 있다.Carbon black form CB1 is chosen to determine the optimal amount to be added to the iron-based powder mixture. The mixture is prepared according to the description of Example 1. The amounts added of alloying elements, binders / lubricants, flow agents and graphite are shown in Table 3.

참조 혼합물, 유동제가 없는 R1 및 데구사 아게로부터 이용가능한 등록상표 에어로실 A-200인, 상용가능한 유동제를 갖춘 R2가 준비된다.A reference mixture, R1 without flow agent, and R2 with commercially available flow agent, are trademarked Aerosil A-200 available from Degussa AG.

Figure 112007009084530-PCT00003
Figure 112007009084530-PCT00003

ISO 2740에 따른 실험 분체는 600 MPa의 압력에서 압축되며 90/10 N2/H2 대기의 1120℃에서 소결된다. 표 4에서 기계식 특성이 표 3에 따라 분말 조성물을 위해 준비된다.The experimental powder according to ISO 2740 is compressed at a pressure of 600 MPa and sintered at 1120 ° C. in 90/10 N 2 / H 2 atmosphere. In Table 4 the mechanical properties are prepared for the powder composition according to Table 3.

Figure 112007009084530-PCT00004
Figure 112007009084530-PCT00004

표 4에 도시된 바와 같이, 0.06% 첨가되는 양의 탄소 블랙은 인장 강도, TS, 항복 강도, YS, 및 신장도, A에 영향을 미친다. 0.04 중량%, 그보다 적은 탄소 블랙이 첨가되는 경우에 기계식 특성에 별로 영향을 미치지 않는다.As shown in Table 4, carbon black in an amount added 0.06% affects tensile strength, TS, yield strength, YS, and elongation, A. If 0.04% by weight and less carbon black is added, there is little influence on the mechanical properties.

예 3Example 3

예 3은 새로운 유동제가 고온 압축용 조성물에 이용될 수 있음을 보여주고 있다. 3000 g의, 하나의 실험 혼합물, B5, 및 하나의 참조 혼합물, R3가 각각 다음과 같이 준비된다.Example 3 shows that new flow agents can be used in compositions for high temperature compression. 3000 g of one experimental mixture, B5, and one reference mixture, R3, are each prepared as follows.

미국 오하이오 신시내티에 소재하는 모튼 인터내셔널(Morton International)로부터 이용가능한 13.5 g의 고온 윤활제 등록상표 프로몰드(Promold®), 24 g의 흑연, 60 g의 구리 분말, 잔여 철 분말의 혼합물로서, ASC 100.29가 45℃ 가열 중에 완전히 혼합된다. 게다가, 아세톤에 용해되는 4.5 g의 셀룰로오즈 에스테르 레진이 첨가되며, 혼합물은 5분 동안 혼합된다. 10분 내지 30분 주기의 제 2 혼합 중에, 45℃의 재료 온도를 유지하면서, 용매가 증발된다. 결국, 1.8 g의 등록상표 에어로실 A-200 유동제가 첨가됨에 따라 완전히 혼합된다.ASC 100.29 is a mixture of 13.5 g hot lubricant trademark Promold ® , 24 g graphite, 60 g copper powder, residual iron powder, available from Morton International, Cincinnati, Ohio. Mix thoroughly during 45 ° C. heating. In addition, 4.5 g of cellulose ester resin dissolved in acetone are added and the mixture is mixed for 5 minutes. During the second mixing of 10 to 30 minute cycles, the solvent is evaporated while maintaining a material temperature of 45 ° C. Eventually, 1.8 g of the trademark Aerosil A-200 flow agent is added and mixed thoroughly.

60 g의 구리 분말, 23.1 g의 흑연, 미국 오하이오 신시내티에 소재하는 모튼 인터내셔널로부터 이용가능한 13.5 g의 고온 윤활제 등록상표 프로몰드, 및 잔여 철 분말의 실험 혼합물로서, ASC 100.29가 45℃에서 가열 중에 완전히 혼합된다. 게다가, 아세톤 내에 용해되는 4.5 g의 셀룰로오즈 에스테르 레진이 첨가되며 혼합물은 5분 동안 혼합된다. 10분 내지 30분의 제 2 혼합 주기 중에, 45℃의 재료 온도를 유지하면서, 용매가 증발된다. 결국, 0.9 g의 탄소 블랙 CB1 유동제가 첨가됨에 따라 완전히 혼합된다.As an experimental mixture of 60 g of copper powder, 23.1 g of graphite, 13.5 g of a hot lubricant trademark promold available from Morton International, Cincinnati, Ohio, and residual iron powder, ASC 100.29 was completely heated at 45 ° C. during heating. Are mixed. In addition, 4.5 g of cellulose ester resin dissolved in acetone are added and the mixture is mixed for 5 minutes. During the second mixing cycle of 10 to 30 minutes, the solvent is evaporated while maintaining a material temperature of 45 ° C. Eventually, 0.9 g of carbon black CB1 flow agent is added and mixed thoroughly.

두 혼합물의 유동 및 AD가 120℃의 온도에서 ASTM B 213에 따라서 측정된다. 표 5에서, AD에서의 실질적인 증가가 본 발명에 따라서 분말 혼합물을 위해 달성되며, 실질적으로 동일한 유동률이 공지된 유동제를 함유하는 조성물에 비해 새로운 유동제를 함유하는 조성물에 있어서 달성됨을 보여줄 수 있다.The flow and AD of the two mixtures are measured according to ASTM B 213 at a temperature of 120 ° C. In Table 5, a substantial increase in AD is achieved for powder mixtures according to the present invention, and it can be shown that substantially the same flow rates are achieved for compositions containing fresh flow agents as compared to compositions containing known flow agents. .

Figure 112007009084530-PCT00005
Figure 112007009084530-PCT00005

예 4Example 4

예 4는 유동제가 여러 가지 철계 분말과의 조합물에 이용될 수 있음을 보여주고 있다. 혼합물은 예 1의 방법에 따라서 준비되며, 예 1에서 동일한 결합제/윤활제 시스템이 이용된다. 이용되는 철계 분말 및 첨가제의 양이 표 6에 도시되어 있다. 식별 RA, RB, RC, RE 및 RF는 혼합물이 데구사 아게로부터 이용가능한 0.06% 유동제 에어로실 A-200을 함유하는 참조 혼합물임을 나타내고 있다. 식별 C, E, 및 F는 혼합물이 임의의 유동제가 없는 참조 혼합물임을 나타내고 있다. 탄소 블랙 CB1은 모든 혼합물에 이용된다. 이용되는 철 또는 철계 분말은: 회가내스 아베로부터의 분무 플레인 철 분말(atomised plain iron powder), ASC 100.29,Example 4 shows that flow agents can be used in combination with various iron-based powders. The mixture is prepared according to the method of Example 1, in which the same binder / lubricant system is used. The amounts of iron-based powders and additives used are shown in Table 6. Identification RA, RB, RC, RE and RF indicate that the mixture is a reference mixture containing 0.06% flow agent Aerosil A-200 available from Degussa AG. Identification C, E, and F indicate that the mixture is a reference mixture without any flow agent. Carbon black CB1 is used for all mixtures. The iron or iron-based powders used are: atomized plain iron powder from Hoganas Abbe, ASC 100.29,

회가내스 아베로부터 Cu, Ni 및 Mo를 포함하는 확산 합금화 철계 분말, 디스탈로이 AB,Diffusion-alloyed iron-based powder comprising Cu, Ni, and Mo from Disganloy AB, Distaloy AB,

회가내스 아베로부터 Cr 및 Mo를 포함하는 예비 합금화 철계 분말, 아스탈로이 CrM,Prealloyed iron-based powders containing Cr and Mo from Asganese Abe, Astalloy CrM,

회가내스 아베로부터 Cr 및 Mo를 포함하는 예비 합금화 철계 분말 아스탈로이 CrL이다.It is a prealloyed iron-based powder atalloy CrL containing Cr and Mo from Hoganagas Abe.

Figure 112007009084530-PCT00006
Figure 112007009084530-PCT00006

분말 혼합물의 분말 특성이 측정된다. ISO 2740에 따른 실험 분체는 600 MPa의 압력에서 압축되며 90/10 N2/H2 대기의 1120℃에서 소결된다. 그린 강도, GS, 치수 변화, DC뿐만 아니라 소결 밀도, SD와 같은 기계식 특성이 결정되며 결과를 표7에 나타낸다.The powder properties of the powder mixture are measured. The experimental powder according to ISO 2740 is compressed at a pressure of 600 MPa and sintered at 1120 ° C. in 90/10 N 2 / H 2 atmosphere. Mechanical properties such as green strength, GS, dimensional change, DC as well as sintered density, SD are determined and the results are shown in Table 7.

Figure 112007009084530-PCT00007
Figure 112007009084530-PCT00007

표 7은 탄소 블랙이 공지된 유동제를 함유하는 혼합물에 비해 여러 가지 베이스 분말을 갖는 혼합물에서 개선되는 유동, AD 및 그린 강도를 갖는 것을 나타낸다.Table 7 shows that carbon black has improved flow, AD and green strength in mixtures with various base powders compared to mixtures containing known flow agents.

예 5Example 5

예 5는 새로운 유동제가 임의의 결합제 없이 플레인 혼합물(결합되지 않은 혼합물)의 유동을 개선함을 나타낸다. 철 분말 ASC100.29, 2 %의 구리 분말, 0.5%의 흑연, 윤활제로서 0.8%의 에틸렌 비스스테라미드 및 표 8에 따른 상이한 양의 탄소 블랙 CB1을 포함하는 세 가지 혼합물이 준비된다. 임의의 탄소 블랙이 없는 혼합물이 참조 혼합물로서 이용된다. 유동률은 여러 가지 혼합물에서 측정된다.Example 5 shows that the new flow agent improves the flow of the plain mixture (unbound mixture) without any binder. Three mixtures were prepared comprising iron powder ASC100.29, 2% copper powder, 0.5% graphite, 0.8% ethylene bissteramide as lubricant and different amounts of carbon black CB1 according to Table 8. Mixtures without any carbon black are used as reference mixtures. Flow rates are measured in various mixtures.

Figure 112007009084530-PCT00008
Figure 112007009084530-PCT00008

표 8에 도시된 바와 같이, 결합되지 않은 혼합물의 탄소 블랙 첨가는 유동률을 개선한다.As shown in Table 8, carbon black addition of the unbound mixture improves the flow rate.

Claims (7)

철 또는 철계 금속 분말, 윤활제 및/또는 결합제 및 탄소 블랙을 포함하는 분말 야금학적 조성물로서,A powder metallurgical composition comprising iron or iron based metal powders, lubricants and / or binders and carbon black, 상기 탄소 블랙의 양은 0.001 내지 0.2 중량%이며, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량%인,The amount of carbon black is 0.001 to 0.2% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄소 블랙의 입자 크기는 200 nm이하이며, 바람직하게는 100 nm이며, 보다 바람직하게는 50 nm 이하인,The particle size of the carbon black is 200 nm or less, preferably 100 nm, more preferably 50 nm or less, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 비 표면적은 100 ㎡/g 이상, 바람직하게는 150 ㎡/g 이상 및 보다 바람직하게는 200 ㎡/g 이상인,The specific surface area is at least 100 m 2 / g, preferably at least 150 m 2 / g and more preferably at least 200 m 2 / g, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 합금화 원소, 기계가공성 개선제, 경질상 재료 및 액상 형성제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는,Comprising an additive selected from the group consisting of alloying elements, machinability improvers, hard phase materials and liquid phase formers, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 합금화 원소는 흑연, Cu, Ni, Cr, Mn, Si, V, Mo, P, W, S 및 Nb로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,The alloying element is selected from the group consisting of graphite, Cu, Ni, Cr, Mn, Si, V, Mo, P, W, S and Nb, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 흑연, Cu로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 상기 합금화 원소의 입자는 철 또는 철계 분말 입자에 결합되는,One or more particles of the alloying element selected from the group consisting of graphite, Cu are bonded to iron or iron-based powder particles, 분말 야금학적 조성물.Powder metallurgical composition. 철계 분말 조성물에 유동 강화제로의 탄소 블랙의 용도.Use of carbon black as flow enhancer in iron based powder compositions.
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