粉末冶金
粉末冶金(ふんまつやきん、powder metallurgy)とは、金属粉末を成型して焼結し、金属製品を造る製法。陶磁器の製法に近い。
作り出された部品や材質の総称については焼結合金または粉末合金という呼び方をする。
「冶金」は、金属学の分野のうち製法を研究する分野の冶金学などに用いられるやや古い用語。「冶」の代わりに「治」という字を用いることもある。
金属粉末表面の酸化皮膜は焼結には妨げとなるので、還元雰囲気中や不活性ガス中や真空中で行われる事もある。 主な成型法はプレス成形であり、近年、新技術として金属粉末射出成形法(Metal Injection Molding、通称MIM)が注目されている。
鋳造では融点・比重の組合せで均一な組織が作りにくい合金の製造や、鋳造よりも後加工の少ない素材の製造などに利点がある。
粉末冶金の特徴
- 金型を用いて製造するため、次の点で優れている。
- 粉末金属の調合により材料調質が容易
- 通常、製品内部に多くの孔(気孔)を内包し、見掛密度が真密度よりも低くなるため、強度等の制約はあるものの、部品重量の軽量化が可能。
- 気孔を利用して潤滑油を含ませることが可能である。軸受けとして油の補給が不要(含油軸受)なため、洗濯機・扇風機・ハードディスクなどの小型モーター部品として多用されている。
粉末冶金の材料
粉末冶金に用いられる金属粉末材料は、次のように分類される。