粉末冶金製品

銅粉の主な用途は、銅と錫の粉を混合して青銅の部品を作ることです。 1920年代初頭、米国ニュージャージー州のカートライト自治区にあるMetal Refining（USMR）は、電解銅粉の製造を開始しました。この工場は小さな面積と大きな陰極タンクを持っています。生産のピーク時には、粉末工場は月に約455トンの銅粉末です。 1980年代半ば、製錬会社と電解精製会社は閉鎖を余儀なくされました。カートライト工場の閉鎖により、一部の企業は電解銅粉を生産しようとしましたが、米国はもはや電解銅粉製品を生産していませんでした。現在、電解銅粉はヨーロッパ、日本、ロシア、インド、韓国で生産されています。

電解銅粉粒子は樹枝状の特性を持ち、調整プロセスによる緩い充填密度は1 g / cm3未満であり、グリーン強度は35MPaを超えています。沈降プロセスと粉末後処理を調整することにより、かさ密度を上げることができます。

米国では、銅粉は水噴霧とガス噴霧のプロセスに加えて酸化還元法によって製造することができ、その形状は球形または不規則です。噴霧された粉末の物理的特性（かさ密度、流動性、粒子サイズ、グリーン強度など）は、特定の添加剤、溶融温度、噴霧圧力、還元温度、粉末の後処理などのプロセス条件に関連しています。 。酸化および還元後の粉末のメジアン径は10ミクロン、かさ密度は1.5 g / cm3未満、グリーン密度は20MPaを超えています。噴霧された粉末の粒子サイズと還元温度は、粉末製品を決定する重要な要素です。

噴霧およびレドックス粉末の特性は、樹枝状粉末および非常に低いかさ密度の適用を除いて、適用中の電解銅粉末の特性と基本的に同じである。

自己潤滑性の銅スズベースのオイル保持ベアリング（内部細孔を備えた）の処理は、粉末冶金のユニークな機能です。このような軸受は一定の密度に焼結されており、細孔油含有量は10〜30％に達する可能性があります。このようなベアリングは、機器のライフサイクル中に安全な動作を保証するために定期的な潤滑が必要です。 1920年に、自己潤滑ベアリングがビュイック車で最初に使用されました。他の産業での使用は非常に大きく、家庭用機器の産業を変えています。自己潤滑ベアリングの製造は、銅粉の生産量の約55％を消費します。

Cu-PbおよびCu-Pb-Snベアリングは、自動車、タービン、スラストワッシャー、および産業用ポンプ装置で使用されます。スチール製の裏打ち材が、鋳造および鍛造されたブロンズベアリングに取って代わりました。粉末は鋼基板上に覆われ、焼結と圧延によって一定の密度が達成されます。最終製品の気孔率は0.25％未満です。

真ちゅう粉末と洋白合金粉末は噴霧化により製造されます。真ちゅう粉末の亜鉛含有量は10％-30％です。機械的特性を改善するために鉛が追加されることがあります。ロック、計器ポインター、駆動装置に使用されています。その美しい色のために、真鍮は装飾的な金属メダルに使用されます。最近、ロボットアーム部品に2.6kgの真ちゅう粉末冶金部品が使用されています。焼結密度7.7g/cm3の焼結部品の引張強度は193MPa、伸びは14％です。多数の粉末冶金部品は、銅ベースの材料に粉末冶金技術を使用することが非常に可能で創造的であることを示しています。

2002年には、世界の銅粉の使用量は59〜64,000トン、北米は22,000トン、ヨーロッパは18,000トン、その他の国は4,500トンと推定されました。ブロンズ部品には約55％の銅粉末が使用され、13％は粉末冶金部品を製造するために鉄粉末と混合され、12％は浸透焼結粉末に使用され、10％は真ちゅうに使用され、10％は次のような他の用途に使用されます。 ：摩擦材料、化学、W-CuおよびMo-Cu重金属、コーティング、塗料、ペースト、インク。
北米および世界中の粉末製造会社が統合され、再編成されました。 20年前、北米には主に8つの銅粉メーカーがありました。今日、その数は4つに減り、さらに縮小する可能性があります。