JPH0478712B2 - - Google Patents
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- JPH0478712B2 JPH0478712B2 JP58123559A JP12355983A JPH0478712B2 JP H0478712 B2 JPH0478712 B2 JP H0478712B2 JP 58123559 A JP58123559 A JP 58123559A JP 12355983 A JP12355983 A JP 12355983A JP H0478712 B2 JPH0478712 B2 JP H0478712B2
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- powder
- layer
- sintering
- iron
- graphite
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
- C22C33/0271—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5% with only C, Mn, Si, P, S, As as alloying elements, e.g. carbon steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0207—Using a mixture of pre-alloyed powders or a master alloy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念によ
る焼結鋼の製法に関する。焼結鋼の強度性質は組
成による以外主として空間充てん率によつて決定
される。その他孔の切欠効果のため孔の形も重要
である。それゆえ94％以上の空間充てん率および
できるだけ角のない孔を有する焼結鋼が望まし
い。この目的を達成する経済的方法は１回だけプ
レスおよび焼結するいわゆる１回焼結法である。
現在常用の１回焼結法の場合粉末粒子の焼結は主
として固相拡散によつて行われ、その際焼結は液
相の発生によつて促進される。２〜３成分系の場
合一般に約92％の空間充てん率が達成される。
る焼結鋼の製法に関する。焼結鋼の強度性質は組
成による以外主として空間充てん率によつて決定
される。その他孔の切欠効果のため孔の形も重要
である。それゆえ94％以上の空間充てん率および
できるだけ角のない孔を有する焼結鋼が望まし
い。この目的を達成する経済的方法は１回だけプ
レスおよび焼結するいわゆる１回焼結法である。
現在常用の１回焼結法の場合粉末粒子の焼結は主
として固相拡散によつて行われ、その際焼結は液
相の発生によつて促進される。２〜３成分系の場
合一般に約92％の空間充てん率が達成される。
第１工程のプレスおよび焼結に続いて第２工程
のプレスおよび焼結を行ういわゆる２回焼結法に
よつてほぼ94％の空間充てん率を達成することが
できる。しかしこの方法は１回焼結法より著しく
高価である。最後に焼結鍛造法によれば99％以上
の空間充てん率が得られるけれど、この方法は非
常に費用を要し、多くの場合不経済である。
のプレスおよび焼結を行ういわゆる２回焼結法に
よつてほぼ94％の空間充てん率を達成することが
できる。しかしこの方法は１回焼結法より著しく
高価である。最後に焼結鍛造法によれば99％以上
の空間充てん率が得られるけれど、この方法は非
常に費用を要し、多くの場合不経済である。
液相発生を伴う１回焼結法、いわゆる２相ち密
焼結は現在高速度鋼粉末からなる構造部材製造の
際適用されている。この高速度鋼の場合少なくて
も97％の焼結密度が達成されるけれど、出発粉末
は少なくとも５つの合金成分からなるきわめて複
雑な組成を有する。出発粉末の粒子は合金がプレ
スおよび焼結の前に製造されるので、完全に均質
な組成を有する。焼結の間一定温度範囲内で各粉
末粒子は同時に固体および液体凝集状態にあり、
それによつて気孔率を３％以下に低下できるけれ
ど、この現象を焼結によるち密化の目的に使用し
うる温度範囲は2°〜３℃と非常に狭く、したがつ
て焼結過程の間高度の一定温度が要求され、その
ため高速度鋼粉末の焼結法を真空中で実施しなけ
ればならないことになる。
焼結は現在高速度鋼粉末からなる構造部材製造の
際適用されている。この高速度鋼の場合少なくて
も97％の焼結密度が達成されるけれど、出発粉末
は少なくとも５つの合金成分からなるきわめて複
雑な組成を有する。出発粉末の粒子は合金がプレ
スおよび焼結の前に製造されるので、完全に均質
な組成を有する。焼結の間一定温度範囲内で各粉
末粒子は同時に固体および液体凝集状態にあり、
それによつて気孔率を３％以下に低下できるけれ
ど、この現象を焼結によるち密化の目的に使用し
うる温度範囲は2°〜３℃と非常に狭く、したがつ
て焼結過程の間高度の一定温度が要求され、その
ため高速度鋼粉末の焼結法を真空中で実施しなけ
ればならないことになる。
西ドイツ国特許公開第2625212号明細書には、
良好な機械的特性を有する焼結鋼を製造すること
を目的とする方法が記載されており、その際に焼
結温度を可能な限り低くする。合金元素の利用を
最適にするために、合金元素をできるだけ均質に
分布する。この目的は炭素を用いる、液相焼結に
より達成される。それというのも拡散が固相を介
するよりも液相を介して非常に迅速に進行するか
らである。しかし、所望の低い焼結温度故に約４
％の高い炭素含量を必要とするという点に困難が
あり、このことはプレスするのが困難な粉末をも
たらすことになるであろう。それ故、異なる炭素
含量の２つの異なる粉末を使用する。例えば粉末
１は、鉄とマンガン、モリブデン、クロム及びニ
ツケルのような他の合金成分並びに炭素4.3〜4.5
％とからの微粉化したマスター合金粉末である。
従つて、この場合には過共晶合金が該当する。粉
末２は混合物中で少なくとも９倍量で存在し、炭
素を僅か0.1〜0.8重量％含有する微粉化したマス
ター合金粉末であり、それ故これが粉末混合物の
特性をほぼ決定する。この粉末混合物を例えば
6.7ｇ／cm3のプレス密度にプレスする。このプレ
ス成形体を焼結させるために加熱すると、炭素分
の多い相は10〜20分間の加熱の間に炭素分を失
う。それというのも炭素は相応する粒子の表面か
ら直ちに拡散除去されるからである。この拡散を
回避するために、粉末１の粒子の周囲に例えば銅
製の皮膜を厚さ0.01〜200μｍで施す。これは銅の
融点、つまり1082℃を上廻つたばかりでも該当
し、ほぼ粉末１の共晶温度に相当する約1120〜
1150℃の焼結温度では粉末１は部分液化し、かつ
炭素を含めて合金元素は急速に粉末１から粉末２
中に拡散する。それというのも銅皮膜は破壊され
かつ拡散が抑制されないからである。粉末１の各
粒子が完全に均質であることが重要であり、それ
故焼結温度以上では、即ち固相−及び液相曲線の
間で銅皮膜中の粉末１の粒子は完全に２相形で、
つまり固体及び液体で存在する。従つて、銅は合
金成分としてではなく、銅が固体である場合は炭
素分の多い粒子の炭素拡散バリヤとして機能する
にすぎない。
良好な機械的特性を有する焼結鋼を製造すること
を目的とする方法が記載されており、その際に焼
結温度を可能な限り低くする。合金元素の利用を
最適にするために、合金元素をできるだけ均質に
分布する。この目的は炭素を用いる、液相焼結に
より達成される。それというのも拡散が固相を介
するよりも液相を介して非常に迅速に進行するか
らである。しかし、所望の低い焼結温度故に約４
％の高い炭素含量を必要とするという点に困難が
あり、このことはプレスするのが困難な粉末をも
たらすことになるであろう。それ故、異なる炭素
含量の２つの異なる粉末を使用する。例えば粉末
１は、鉄とマンガン、モリブデン、クロム及びニ
ツケルのような他の合金成分並びに炭素4.3〜4.5
％とからの微粉化したマスター合金粉末である。
従つて、この場合には過共晶合金が該当する。粉
末２は混合物中で少なくとも９倍量で存在し、炭
素を僅か0.1〜0.8重量％含有する微粉化したマス
ター合金粉末であり、それ故これが粉末混合物の
特性をほぼ決定する。この粉末混合物を例えば
6.7ｇ／cm3のプレス密度にプレスする。このプレ
ス成形体を焼結させるために加熱すると、炭素分
の多い相は10〜20分間の加熱の間に炭素分を失
う。それというのも炭素は相応する粒子の表面か
ら直ちに拡散除去されるからである。この拡散を
回避するために、粉末１の粒子の周囲に例えば銅
製の皮膜を厚さ0.01〜200μｍで施す。これは銅の
融点、つまり1082℃を上廻つたばかりでも該当
し、ほぼ粉末１の共晶温度に相当する約1120〜
1150℃の焼結温度では粉末１は部分液化し、かつ
炭素を含めて合金元素は急速に粉末１から粉末２
中に拡散する。それというのも銅皮膜は破壊され
かつ拡散が抑制されないからである。粉末１の各
粒子が完全に均質であることが重要であり、それ
故焼結温度以上では、即ち固相−及び液相曲線の
間で銅皮膜中の粉末１の粒子は完全に２相形で、
つまり固体及び液体で存在する。従つて、銅は合
金成分としてではなく、銅が固体である場合は炭
素分の多い粒子の炭素拡散バリヤとして機能する
にすぎない。
特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する本発
明の方法は一般に２〜３成分系として元素粉末の
混合によつて製造される常用焼結鋼に比して、焼
結鋼を１回焼結法によつて94％以上の空間充てん
率にもたらしうる利点を有する、これは２相圧縮
焼結によつて行われるけれど、本発明の方法の場
合多数の成分を含む不均質な出発粉末が使用さ
れ、この粉末は成分相互の反応なしには全焼結過
程の間同時に１つの凝集状態でのみ存在する。２
相状態は焼結の間に２つまたは多数の出発成分の
反応によつて達成され、その際初め存在しなかつ
た新相が形成され、この相は同時に固体および液
体凝集状態で存在する。プレス成形体中のこれら
の成分の分布は焼結の間の反応がプレス成形体中
のできるだけ多くの位置で発生するようでなけれ
ばならない。さらに２相状態は孔が十分外側へ移
行しうるようにできるだけ長時間維持されなけれ
ばならない。出発粉末の組成は同時に固体および
液体凝集状態を生ずる成分が十分な量で存在する
ように選択することが必要である。コアが鉄だけ
より成り、合金成分、例えば珪素及びリンがフエ
ロシリコン及びフエロホスホルの形で専ら鉄コア
をとりまく層中に存在する唯１種の粉末がある。
それ故固−液の２相領域はこの外側の層中にのみ
生じ、かつ合金成分が拡散することによりコア内
に移行する。一般にその際に、層として施した合
金成分が焼結の間あまり迅速に鉄中に拡散侵入し
ないように配慮する必要がある。これは、１つに
はわずかな炭素分の鉄粉を使用し、または鉄粉粒
子の第１層として拡散障壁として黒鉛層を施すこ
とにより行なうことができる。それ故、各粉末粒
子が不均質に構成されていて、つまり固体のコア
と固−液外層である唯１つの粉末種が関係する。
固−液の２相領域を、圧縮焼結工程に実際に使わ
れる位置、つまり各粒子の接触点でだけ有するよ
うにして達成される。
明の方法は一般に２〜３成分系として元素粉末の
混合によつて製造される常用焼結鋼に比して、焼
結鋼を１回焼結法によつて94％以上の空間充てん
率にもたらしうる利点を有する、これは２相圧縮
焼結によつて行われるけれど、本発明の方法の場
合多数の成分を含む不均質な出発粉末が使用さ
れ、この粉末は成分相互の反応なしには全焼結過
程の間同時に１つの凝集状態でのみ存在する。２
相状態は焼結の間に２つまたは多数の出発成分の
反応によつて達成され、その際初め存在しなかつ
た新相が形成され、この相は同時に固体および液
体凝集状態で存在する。プレス成形体中のこれら
の成分の分布は焼結の間の反応がプレス成形体中
のできるだけ多くの位置で発生するようでなけれ
ばならない。さらに２相状態は孔が十分外側へ移
行しうるようにできるだけ長時間維持されなけれ
ばならない。出発粉末の組成は同時に固体および
液体凝集状態を生ずる成分が十分な量で存在する
ように選択することが必要である。コアが鉄だけ
より成り、合金成分、例えば珪素及びリンがフエ
ロシリコン及びフエロホスホルの形で専ら鉄コア
をとりまく層中に存在する唯１種の粉末がある。
それ故固−液の２相領域はこの外側の層中にのみ
生じ、かつ合金成分が拡散することによりコア内
に移行する。一般にその際に、層として施した合
金成分が焼結の間あまり迅速に鉄中に拡散侵入し
ないように配慮する必要がある。これは、１つに
はわずかな炭素分の鉄粉を使用し、または鉄粉粒
子の第１層として拡散障壁として黒鉛層を施すこ
とにより行なうことができる。それ故、各粉末粒
子が不均質に構成されていて、つまり固体のコア
と固−液外層である唯１つの粉末種が関係する。
固−液の２相領域を、圧縮焼結工程に実際に使わ
れる位置、つまり各粒子の接触点でだけ有するよ
うにして達成される。
前記高速度鋼粉末に比してこの場合焼結の間の
温度範囲が約30℃の範囲を使用しうるので、あま
り厳密を要しない利点が得られる。さらに焼結過
程は真空中で実施する必要がなく、有利に水素雰
囲気中で焼結される。焼結温度は高速度鋼粉末の
場合1250℃以上と比較的高い。
温度範囲が約30℃の範囲を使用しうるので、あま
り厳密を要しない利点が得られる。さらに焼結過
程は真空中で実施する必要がなく、有利に水素雰
囲気中で焼結される。焼結温度は高速度鋼粉末の
場合1250℃以上と比較的高い。
本発明の方法はたとえば工業的に要求の多い
Fe−Si−Ｐ焼結合金製造の場合とくに有利なこ
とが明らかになつた。この合金はケイ素およびリ
ンが安価で入手容易な元素であり、焼結鋼粒子を
場合により再処理する際ほとんど困難がない利点
を有する。
Fe−Si−Ｐ焼結合金製造の場合とくに有利なこ
とが明らかになつた。この合金はケイ素およびリ
ンが安価で入手容易な元素であり、焼結鋼粒子を
場合により再処理する際ほとんど困難がない利点
を有する。
特許請求の範囲第２〜４項記載の手段によつて
特許請求の範囲第１項記載の方法を有利に形成お
よび改善することができる。黒鉛粉末を結合剤と
混合し、引続いて鉄粉と混合することによつて、
まず初めに鉄粉を黒鉛層で被覆し、このように製
造した黒鉛被覆した鉄粉粒子とフエロシリコン並
びにフエロホスホルの３種の粉末を結合剤の添加
下に相互に混合することにより鉄粉粒子にフエロ
シリコンとフエロホスホルとからの層を施し、最
後に全粉末をプレスしかつ焼結すると特に有利で
ある。これにより、層として施した合金成分が焼
結の間にあまり急速に鉄の中に拡散しない。
特許請求の範囲第１項記載の方法を有利に形成お
よび改善することができる。黒鉛粉末を結合剤と
混合し、引続いて鉄粉と混合することによつて、
まず初めに鉄粉を黒鉛層で被覆し、このように製
造した黒鉛被覆した鉄粉粒子とフエロシリコン並
びにフエロホスホルの３種の粉末を結合剤の添加
下に相互に混合することにより鉄粉粒子にフエロ
シリコンとフエロホスホルとからの層を施し、最
後に全粉末をプレスしかつ焼結すると特に有利で
ある。これにより、層として施した合金成分が焼
結の間にあまり急速に鉄の中に拡散しない。
次に本発明を例により説明する。
例 １：
鉄−ニツケル系の場合、約40％Niまでの合金
に対し1450以上で２相状態が発生する。Ni約５
％、空間充てん率94％以上の、Fe−Ni合金を１
回焼結法によつて製造しうるように、球状鉄粉に
蒸着によりニツケル層を被覆し、ニツケル層厚を
ニツケルの全含量約５％が達成されるように選択
した。このように製造した粉末を約7Mp／cm3の
圧力でプレス成形体に成形し、これを次にまず
1000℃に加熱し、その際鉄とニツケルの境界ゾー
ンにすでに合金が形成された。次に温度を約1470
℃に上昇した。しかしこの２相状態は十分長く留
まらないことが明らかになつた。というのはニツ
ケルの鉄中への拡散が早過ぎ、２相範囲があまり
に早く過ぎ去つたからである。この場合孔は外側
へ移行するには時間が少な過ぎた。しかしこの困
難は約0.2重量％の炭素を含む鉄粉を使用して避
けることができ、それによつてニツケル拡散は十
分に遅延された。このように製造した焼結粒子の
場合、7.4〜7.5ｇ／cm3の焼結密度が達成され、こ
れは94％以上の圧縮に相当し、固体および液体状
態のFe−Ni相が同時に十分長時間存在したこと
に帰せられる。
に対し1450以上で２相状態が発生する。Ni約５
％、空間充てん率94％以上の、Fe−Ni合金を１
回焼結法によつて製造しうるように、球状鉄粉に
蒸着によりニツケル層を被覆し、ニツケル層厚を
ニツケルの全含量約５％が達成されるように選択
した。このように製造した粉末を約7Mp／cm3の
圧力でプレス成形体に成形し、これを次にまず
1000℃に加熱し、その際鉄とニツケルの境界ゾー
ンにすでに合金が形成された。次に温度を約1470
℃に上昇した。しかしこの２相状態は十分長く留
まらないことが明らかになつた。というのはニツ
ケルの鉄中への拡散が早過ぎ、２相範囲があまり
に早く過ぎ去つたからである。この場合孔は外側
へ移行するには時間が少な過ぎた。しかしこの困
難は約0.2重量％の炭素を含む鉄粉を使用して避
けることができ、それによつてニツケル拡散は十
分に遅延された。このように製造した焼結粒子の
場合、7.4〜7.5ｇ／cm3の焼結密度が達成され、こ
れは94％以上の圧縮に相当し、固体および液体状
態のFe−Ni相が同時に十分長時間存在したこと
に帰せられる。
例 ２：
Fe−Si−Ｐ合金が工業的に有用な合金である
ことはすでに述べた。Fe−Si−P3元系には高密
度焼結部材の製造に利用しうる種々の２相領域が
ある。出発物質として鉄粉、フエロシリコン粉
末、フエロホスホル粉末および黒鉛粉末を使用し
た。この場合にも鉄と合金粉末の間の拡散障壁を
設ける必要のあることが明らかになつた。それゆ
えまず黒鉛粉末５cm3を結合剤としてのデキストリ
ン35％水溶液と混合し、鉄粉粒子1000ｇへ被覆し
た。全炭素含量は0.05〜0.3重量％であつた。黒
鉛と鉄の良好な付着を達成するため、この粉末を
700℃で１時間熱処理した。次に同様の方法でフ
エロシリコンとフエロホスホルの混合物を被覆
し、再び前記のように熱処理した。次に被覆粒子
の形で存在する粉末、即ち各粒子が他種の物質の
層で被覆されているコアより成る粉末を常用法で
プレスし、1150〜1180℃で１時間水素中で焼結し
た。選択的に鉄粉、フエロシリコン粉末およびフ
エロホスホル粉末を常用法で注意深く混合し、そ
の際試料の１部にプレス助剤として合成ワツクス
0.7重量％を添加した。この粉末混合物を次に上
記のように加工した。
ことはすでに述べた。Fe−Si−P3元系には高密
度焼結部材の製造に利用しうる種々の２相領域が
ある。出発物質として鉄粉、フエロシリコン粉
末、フエロホスホル粉末および黒鉛粉末を使用し
た。この場合にも鉄と合金粉末の間の拡散障壁を
設ける必要のあることが明らかになつた。それゆ
えまず黒鉛粉末５cm3を結合剤としてのデキストリ
ン35％水溶液と混合し、鉄粉粒子1000ｇへ被覆し
た。全炭素含量は0.05〜0.3重量％であつた。黒
鉛と鉄の良好な付着を達成するため、この粉末を
700℃で１時間熱処理した。次に同様の方法でフ
エロシリコンとフエロホスホルの混合物を被覆
し、再び前記のように熱処理した。次に被覆粒子
の形で存在する粉末、即ち各粒子が他種の物質の
層で被覆されているコアより成る粉末を常用法で
プレスし、1150〜1180℃で１時間水素中で焼結し
た。選択的に鉄粉、フエロシリコン粉末およびフ
エロホスホル粉末を常用法で注意深く混合し、そ
の際試料の１部にプレス助剤として合成ワツクス
0.7重量％を添加した。この粉末混合物を次に上
記のように加工した。
この方法で製造した試験成形体の性質の試験に
より被覆粒子の形の粉末およびワツクスとの混合
粉末から製造した試料はほとんど同じ結果を示し
たけれど、ワツクス添加なしの混合粉末の場合、
とくに高いプレス圧力および焼結温度では性質の
値に大きい分散が生じた。
より被覆粒子の形の粉末およびワツクスとの混合
粉末から製造した試料はほとんど同じ結果を示し
たけれど、ワツクス添加なしの混合粉末の場合、
とくに高いプレス圧力および焼結温度では性質の
値に大きい分散が生じた。
プレス圧力6.5〜8.5Mp／cm2（650〜850MN／m2
の場合、7.25〜7.40ｇ／cm3の焼結密度が達成され
た。これは94〜96％の空間充てん率に相当する。
この密度範囲で強度性質および焼結の間の寸法変
化（収縮）はほぼ密度と無関係である。
の場合、7.25〜7.40ｇ／cm3の焼結密度が達成され
た。これは94〜96％の空間充てん率に相当する。
この密度範囲で強度性質および焼結の間の寸法変
化（収縮）はほぼ密度と無関係である。
上記試験の場合、成分は合金中の個々の成分の
割合が次の範囲内にあるように使用した： Ｐ 0.8〜1.4 重量％ Si 1.0〜2.0 〃 Ｃ 0.05〜0.3 〃（被覆粒子において） Fe 残部 性質がとくに好ましい合金は次の組成を有す
る： Ｐ 1.0 重量％ Si 1.75 〃 Ｃ 0.06 〃 （被覆粒子において） Fe 残部 被覆粒子またはワツクスとの混合粉末を6.5〜
8.5Mp／cm3の圧力でプレスした。水素中1150℃、
１時間の焼結後、7.25〜7.40ｇ／cm3の焼結密度が
得られた。
割合が次の範囲内にあるように使用した： Ｐ 0.8〜1.4 重量％ Si 1.0〜2.0 〃 Ｃ 0.05〜0.3 〃（被覆粒子において） Fe 残部 性質がとくに好ましい合金は次の組成を有す
る： Ｐ 1.0 重量％ Si 1.75 〃 Ｃ 0.06 〃 （被覆粒子において） Fe 残部 被覆粒子またはワツクスとの混合粉末を6.5〜
8.5Mp／cm3の圧力でプレスした。水素中1150℃、
１時間の焼結後、7.25〜7.40ｇ／cm3の焼結密度が
得られた。
この合金の重要な性質は次のとおりである：
破断強度 Rm＝570〜600N／mm2
0.2％降伏点 Rp0.2（引張り圧縮交番負荷）＝
Rp0.2（引張り）＝500〜550N／mm2 曲げ疲労強度 σD＝ 250N／mm2、αK＝１ σD＝ 140〜160N／mm2、αK＝32 本発明の方法により製造した焼結合金の利点を
次にもう１度総括する： 安価で入手容易な合金元素、 １回焼結法により94％以上の空間充てん率、 約1150℃の低い焼結温度で機械的性質の高い
値、 7.25〜7.4の密度範囲で強度および寸法変化が
密度とほとんど無関係、 切欠状態の曲げ疲労強度が切欠圧延鋼のそれに
相当する160〜180N／mm2である、 状態図によればα領域の縮小を生ずる高いSiお
よびＰ含量にもかかわらず、合金は工業的に使用
しうる程度に硬化可能である。
Rp0.2（引張り）＝500〜550N／mm2 曲げ疲労強度 σD＝ 250N／mm2、αK＝１ σD＝ 140〜160N／mm2、αK＝32 本発明の方法により製造した焼結合金の利点を
次にもう１度総括する： 安価で入手容易な合金元素、 １回焼結法により94％以上の空間充てん率、 約1150℃の低い焼結温度で機械的性質の高い
値、 7.25〜7.4の密度範囲で強度および寸法変化が
密度とほとんど無関係、 切欠状態の曲げ疲労強度が切欠圧延鋼のそれに
相当する160〜180N／mm2である、 状態図によればα領域の縮小を生ずる高いSiお
よびＰ含量にもかかわらず、合金は工業的に使用
しうる程度に硬化可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １回焼結法により唯１種の粉末を使用して少
なくとも94％の空間充てん率の焼結鋼を製造する
方法において、鉄から成る粉末粒子の表面に、１
種または数種の合金成分より成る少なくとも１つ
の層を施し、この粉末をプレスし、かつ粉末粒子
コアと施した層物質との反応により液相と固相が
生成する温度で焼結し、その際に、鉄、フエロシ
リコンおよびフエロホスホルの３種の粉末を互い
に混合することにより鉄粉粒子をフエロシリコン
とフエロホスホルとからの層で被覆し、かつ粉末
粒子コア中への層として施した合金成分の拡散及
び液相と固相の形成を、僅かな炭素含量の鉄粉コ
アを使用することによりまたはコアと合金成分か
ら成る層との間に黒鉛からの付加的な層を施すこ
とにより同時に遅らせることを特徴とする、１回
焼結法による空間充てん率の高い焼結鋼の製法。 ２ 黒鉛粉末を結合剤と混合し、次に鉄粉と混合
することによつて鉄粉にまず黒鉛層を被覆し、こ
のように製造した黒鉛被覆した鉄、フエロシリコ
ンおよびフエロホスホルの３種の粉末を結合剤を
添加しながら互いに混合することにより鉄粉粒子
をフエロシリコンとフエロホスホルとからの層で
被覆し、最後に全粉末をプレスし、次に焼結して
少なくとも94％の空間充てん率を有する鉄−ケイ
素−リン焼結合金を製造する特許請求の範囲第１
項記載の製法。 ３ 炭素含量0.05〜0.3重量％、ケイ素含量1.0〜
2.0重量％、リン含量0.8〜1.4重量％になる比で成
分を混合し、プレス圧力は650〜850MN／m2であ
りかつ焼結温度は1150〜1180℃でありかつ焼結を
水素雰囲気中で実施する特許請求の範囲第２項記
載の製法。 ４ 黒鉛層を被覆した後および合金成分の層を被
覆した後、それぞれ１回700℃で１時間熱処理す
る特許請求の範囲第２項または第３項記載の製
法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE32262574 | 1982-07-14 | ||
| DE19823226257 DE3226257A1 (de) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Verfahren zur herstellung von sinterstahl hoher raumerfuellung durch einfachsintertechnik |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923841A JPS5923841A (ja) | 1984-02-07 |
| JPH0478712B2 true JPH0478712B2 (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=6168369
Family Applications (1)
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| JP58123559A Granted JPS5923841A (ja) | 1982-07-14 | 1983-07-08 | １回焼結法による空間充てん率の高い焼結鋼の製法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPS5923841A (ja) |
| DE (2) | DE3226257A1 (ja) |
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