JPH0689363B2 - 粉末治金用高強度合金鋼粉 - Google Patents
粉末治金用高強度合金鋼粉Info
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- JPH0689363B2 JPH0689363B2 JP63299344A JP29934488A JPH0689363B2 JP H0689363 B2 JPH0689363 B2 JP H0689363B2 JP 63299344 A JP63299344 A JP 63299344A JP 29934488 A JP29934488 A JP 29934488A JP H0689363 B2 JPH0689363 B2 JP H0689363B2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば歯車，軸受部品等各種の焼結機械部品
の製造に使用される高圧縮性、高強度の粉末治金用合金
鋼粉に関する。なお、本発明の合金鋼粉は、所望形状に
圧縮成形された後、焼結（合金粉末同士の接合）され、
しかる後HIP（熱間静水圧成形）等で各種部品に加工さ
れる。
の製造に使用される高圧縮性、高強度の粉末治金用合金
鋼粉に関する。なお、本発明の合金鋼粉は、所望形状に
圧縮成形された後、焼結（合金粉末同士の接合）され、
しかる後HIP（熱間静水圧成形）等で各種部品に加工さ
れる。
近年、焼結部品の高強度化の要請がますます高まってお
り、この要請に対して合金化，高密度化等の手法によ
り、種々の高強度焼結材が開発されている。
り、この要請に対して合金化，高密度化等の手法によ
り、種々の高強度焼結材が開発されている。
この高強度焼結材を得る手法の１つとして、純鉄粉を主
原料とし、これにNi,Cu,Mo等の合金用単体元素微粉末を
混合し、焼結時に合金元素を固溶させる、いわゆるプレ
ミックス法がある。しかし、このプレミックス法ではプ
レス成形時に、鉄粉と合金用微粉末とが比重差によって
分離，偏析したり、焼結中に合金用微粉末の拡散が不十
分であったりして組織が不均一化し、その結果、強度や
寸法のバラツキが生じるといった問題がある。
原料とし、これにNi,Cu,Mo等の合金用単体元素微粉末を
混合し、焼結時に合金元素を固溶させる、いわゆるプレ
ミックス法がある。しかし、このプレミックス法ではプ
レス成形時に、鉄粉と合金用微粉末とが比重差によって
分離，偏析したり、焼結中に合金用微粉末の拡散が不十
分であったりして組織が不均一化し、その結果、強度や
寸法のバラツキが生じるといった問題がある。
また他の手法として、アトマイズ法の発達により、上記
Ni,Cu,No等の合金元素をFe中に固溶させた合金鋼粉が製
造されるようになり、この合金鋼粉を用いる、いわゆる
プレアロイ法が提案されている。この合金鋼粉の場合、
組織の不均一化の問題は解消できるものの、粒子の硬度
が高くなるため圧縮性が低下し、従って高密度の焼結材
が得られず、十分な強度が得られない。
Ni,Cu,No等の合金元素をFe中に固溶させた合金鋼粉が製
造されるようになり、この合金鋼粉を用いる、いわゆる
プレアロイ法が提案されている。この合金鋼粉の場合、
組織の不均一化の問題は解消できるものの、粒子の硬度
が高くなるため圧縮性が低下し、従って高密度の焼結材
が得られず、十分な強度が得られない。
そこで上記問題点を解消して高密度、高強度の焼結材料
を得る他の手法として、従来例えば特公昭45−9649号公
報に記載されているように、純鉄粉にNi,Cu,No等の単体
元素の微粉末を部分的に拡散付着させた、いわゆる部分
拡散合金鋼粉がある（第２図参照）。この公報記載の手
法により鋼粉は、圧縮性を純鉄粉と同等であり、かつ高
い焼結体強度を有している。
を得る他の手法として、従来例えば特公昭45−9649号公
報に記載されているように、純鉄粉にNi,Cu,No等の単体
元素の微粉末を部分的に拡散付着させた、いわゆる部分
拡散合金鋼粉がある（第２図参照）。この公報記載の手
法により鋼粉は、圧縮性を純鉄粉と同等であり、かつ高
い焼結体強度を有している。
しかしながら上記公報記載の手法により、例えば６〜10
wt％oNiを含有するような高Ni合金鋼粉を製造する場
合、この合金用元素の融点が高く、また鉄粉中への拡散
速度が遅いことから、未拡散の合金用元素が多く残り、
十分な強度が得られない。また十分に拡散させるために
は高温で長時間の焼結が必要となり、コスト高となる問
題点がある。
wt％oNiを含有するような高Ni合金鋼粉を製造する場
合、この合金用元素の融点が高く、また鉄粉中への拡散
速度が遅いことから、未拡散の合金用元素が多く残り、
十分な強度が得られない。また十分に拡散させるために
は高温で長時間の焼結が必要となり、コスト高となる問
題点がある。
そこで本発明者等は、上記問題点を解消できる粉末冶金
用高強度合金鋼粉として、高純度純鉄粉に、Ni,Cu,Noの
内２種類以上の元素を予め合金化した合金微粉末を拡散
付着させたものを開発している（特願昭62−136934号参
照）。
用高強度合金鋼粉として、高純度純鉄粉に、Ni,Cu,Noの
内２種類以上の元素を予め合金化した合金微粉末を拡散
付着させたものを開発している（特願昭62−136934号参
照）。
上記開発に係る合金鋼粉は、第１図に示すように、純鉄
粉にNi−Cu粉末,Ni−Mo粉末，あるいはNi−Cu−Mo粉末
等の何れかが拡散付着しているものである。なお、この
合金鋼粉は、上記合金微粉末の他に上記元素の単体微粉
末が拡散付着していても良い。ここで拡散付着（ディフ
ュージョンボンディング）とは、上記合金微粉末が完全
に固溶しているでのはなく、該合金微粉末の例えばCu成
分が鉄粉中に拡散し、両者の界面では一部が合金化し、
この状態で付着していることを言う。
粉にNi−Cu粉末,Ni−Mo粉末，あるいはNi−Cu−Mo粉末
等の何れかが拡散付着しているものである。なお、この
合金鋼粉は、上記合金微粉末の他に上記元素の単体微粉
末が拡散付着していても良い。ここで拡散付着（ディフ
ュージョンボンディング）とは、上記合金微粉末が完全
に固溶しているでのはなく、該合金微粉末の例えばCu成
分が鉄粉中に拡散し、両者の界面では一部が合金化し、
この状態で付着していることを言う。
上記開発に係る合金鋼粉では、Ni,Cu,Moの合金微粉末の
拡散付着させるようにしたので、これらの単体元素の微
粉末の場合に比較して融点を低下させることができ、高
温長時間焼結を要することなく、短時間で十分に拡散さ
せることができ、焼結強度を向上できる。
拡散付着させるようにしたので、これらの単体元素の微
粉末の場合に比較して融点を低下させることができ、高
温長時間焼結を要することなく、短時間で十分に拡散さ
せることができ、焼結強度を向上できる。
ところがその後の実験研究により、上述の合金微粉末を
採用しても、その母粉に対する成分割合の如何によって
は上述の効果が十分に現れない、あるいは逆に製品の寸
法変化のばらつきが大きくなる等の問題が生じる場合が
あることが判明した。
採用しても、その母粉に対する成分割合の如何によって
は上述の効果が十分に現れない、あるいは逆に製品の寸
法変化のばらつきが大きくなる等の問題が生じる場合が
あることが判明した。
そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、添
加元素の最適成分範囲になるように合金用微粉末を拡散
付着させることにより、確実十分な拡散を実現し、焼結
体強度の向上及び寸法変化率のばらつきの抑制が図れる
粉末冶金用高強度合金鋼粉を提供することを目的として
いる。
加元素の最適成分範囲になるように合金用微粉末を拡散
付着させることにより、確実十分な拡散を実現し、焼結
体強度の向上及び寸法変化率のばらつきの抑制が図れる
粉末冶金用高強度合金鋼粉を提供することを目的として
いる。
本発明は、C:0.01wt％以下、Si:0.02wt％以下、Mn:0.10
wt％以下、P:0.01wt％以下、S:0.010wt％以下、O:0.15w
t％以下で残部鉄及び不可避的不純物からなる高純度純
鉄粉に、Ni−Cu,Ni−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも一
種の予め合金化した複合合金微粉末を、上記純鉄粉に対
してNi:6〜8wt％、Cu:0〜2wt％、Mo:0.5〜1.0wt％Moに
なるように拡散付着させることを特徴とする焼結合金用
高強度合金鋼粉である。
wt％以下、P:0.01wt％以下、S:0.010wt％以下、O:0.15w
t％以下で残部鉄及び不可避的不純物からなる高純度純
鉄粉に、Ni−Cu,Ni−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも一
種の予め合金化した複合合金微粉末を、上記純鉄粉に対
してNi:6〜8wt％、Cu:0〜2wt％、Mo:0.5〜1.0wt％Moに
なるように拡散付着させることを特徴とする焼結合金用
高強度合金鋼粉である。
ここで本発明における各構成要件の限定理由について説
明する。
明する。
（１）母粉である純鉄粉の組成を、C:0.01wt％以下、S
i:0.02wt％以下、Mn:0.10wt％以下、P:0.01wt％以下、
S:0.010wt％以下、O:0.15wt％以下で残部鉄及び不可避
的不純物からなる、として許容限界を定めたのは優れた
圧縮性を確保するためである。
i:0.02wt％以下、Mn:0.10wt％以下、P:0.01wt％以下、
S:0.010wt％以下、O:0.15wt％以下で残部鉄及び不可避
的不純物からなる、として許容限界を定めたのは優れた
圧縮性を確保するためである。
Si,Mn:純鉄粉の製造過程において溶鋼の脱酸を行うため
に、少量のSiあるいはMnを添加するが、これらのＯとの
親和力の強い元素は、水アトマンズ時に酸化され、酸化
介在物となって鉄粉中に残存して圧縮性を阻害する。従
ってMn,Siの添加量が多くなると酸化介在物も多くなっ
り、次の還元行程においてもこれらの酸化介在物は還元
されずに残存して圧縮性を低下させることから、Siは0.
02wt％以下、Mnが0.1wt％以下と極力少なくすることが
望ましい。
に、少量のSiあるいはMnを添加するが、これらのＯとの
親和力の強い元素は、水アトマンズ時に酸化され、酸化
介在物となって鉄粉中に残存して圧縮性を阻害する。従
ってMn,Siの添加量が多くなると酸化介在物も多くなっ
り、次の還元行程においてもこれらの酸化介在物は還元
されずに残存して圧縮性を低下させることから、Siは0.
02wt％以下、Mnが0.1wt％以下と極力少なくすることが
望ましい。
P,S:溶鋼の精練時にP,Sが残存すると鉄粉粒子を硬化さ
せ、圧縮性を低下させる。そしてこのP,Sが多いと、還
元処理後においても粒子が軟らかくならない。この鉄粉
粒子の硬化を防止するため、P,S共に0.010wt％以下とし
た。
せ、圧縮性を低下させる。そしてこのP,Sが多いと、還
元処理後においても粒子が軟らかくならない。この鉄粉
粒子の硬化を防止するため、P,S共に0.010wt％以下とし
た。
C,O:このC,Oについては還元雰囲気中で加熱する還元行
程において、脱炭，脱酸反応により低減させることが可
能であるが、還元後の鉄粉中にＣが多量に残存すると圧
縮性を著しく低下させることから、Ｃは0.01wt％以下と
した。またＯが多いと圧縮性を低下させるだけでなく、
通常の粉末冶金法において混合使用される黒鉛粉の歩留
を低下させ、さらに組織のばらつきの原因になることか
ら、Ｏは0.15wt％以下とした。
程において、脱炭，脱酸反応により低減させることが可
能であるが、還元後の鉄粉中にＣが多量に残存すると圧
縮性を著しく低下させることから、Ｃは0.01wt％以下と
した。またＯが多いと圧縮性を低下させるだけでなく、
通常の粉末冶金法において混合使用される黒鉛粉の歩留
を低下させ、さらに組織のばらつきの原因になることか
ら、Ｏは0.15wt％以下とした。
（２）上記母粉に、Ni,Cu,Moのうち２種類以上の元素を
予め合金化した合金微粉末を、上記母粉に対してNiが６
〜8wt％、Cuが０〜2wt％、Moが0.5〜1.0wt％となるよう
に拡散付着させるようにしたのは、以下の理由による。
予め合金化した合金微粉末を、上記母粉に対してNiが６
〜8wt％、Cuが０〜2wt％、Moが0.5〜1.0wt％となるよう
に拡散付着させるようにしたのは、以下の理由による。
Niは靱性、焼入性を改善する効果があり、Moは焼入
性を高め、焼入，焼戻処理時の軟化を防止する。またCu
は強度を向上させる効果がある。
性を高め、焼入，焼戻処理時の軟化を防止する。またCu
は強度を向上させる効果がある。
この場合、Niが6wt％未満の場合は強度が不十分であ
り、一方8wt％を越えると残留オーステナイトの増加に
より強度が劣化する。Moが0.5wt％未満場合は焼入性向
上効果が得られず、1.0wt％を越えると靱性（衝撃値）
が低下する。またCuが２％を越えると焼結時の寸法変化
率のばらつき（標準偏差）が大幅に増加する。従ってN
i:6〜8wt％、Cu:0〜2wt％、Mo:0.5〜1.0wt％とする必要
がある。
り、一方8wt％を越えると残留オーステナイトの増加に
より強度が劣化する。Moが0.5wt％未満場合は焼入性向
上効果が得られず、1.0wt％を越えると靱性（衝撃値）
が低下する。またCuが２％を越えると焼結時の寸法変化
率のばらつき（標準偏差）が大幅に増加する。従ってN
i:6〜8wt％、Cu:0〜2wt％、Mo:0.5〜1.0wt％とする必要
がある。
上述のようにNi,Moは鉄粉中に拡散固溶されると、
焼結材，あるいは熱処理材の強度を著しく向上できる。
しかしこのNi,Moは融点が高く、また鉄粉中への拡散速
度が遅く、そのため十分な拡散を得るには、高温かつ長
時間の焼結処理が必要となる。また、Ni,Cu,Moをそれぞ
れ単体元素粉末のまま使用した場合、ある場所にそれぞ
れの元素粉末が存在する場合と、ある元素粉末だけが存
在する場合とがる確率で発生し、組織的に不均一とな
る。さらにCuを単体粉末として添加すると、Cuの溶出に
よる異常膨張が発生し、製品の寸法精度が低下する。
焼結材，あるいは熱処理材の強度を著しく向上できる。
しかしこのNi,Moは融点が高く、また鉄粉中への拡散速
度が遅く、そのため十分な拡散を得るには、高温かつ長
時間の焼結処理が必要となる。また、Ni,Cu,Moをそれぞ
れ単体元素粉末のまま使用した場合、ある場所にそれぞ
れの元素粉末が存在する場合と、ある元素粉末だけが存
在する場合とがる確率で発生し、組織的に不均一とな
る。さらにCuを単体粉末として添加すると、Cuの溶出に
よる異常膨張が発生し、製品の寸法精度が低下する。
そこで本発明では、Ni,Cu,Moの内２種類以上の元素を予
め合金化した合金微粉末、例えばNi−Mo粉末,Ni−Cu粉
末、あるいはNi−Cu−Mo粉末を使用するようにしたもの
であり、この合金化された微粉末は、Ni,Moの単体粉末
の場合より融点を低下させることとなり、また拡散性を
向上できる。
め合金化した合金微粉末、例えばNi−Mo粉末,Ni−Cu粉
末、あるいはNi−Cu−Mo粉末を使用するようにしたもの
であり、この合金化された微粉末は、Ni,Moの単体粉末
の場合より融点を低下させることとなり、また拡散性を
向上できる。
またCuを合金微粉末として添加することにより、単体添
加時に見られるCuの溶出による異常膨張がないため、寸
法精度が向上し、焼結後の密度も上昇し強度が向上す
る。
加時に見られるCuの溶出による異常膨張がないため、寸
法精度が向上し、焼結後の密度も上昇し強度が向上す
る。
ここで本発明に使用される合金微粉末自体の成分割合は
特に限定されるものではないが、以下の組成が好まし
い。
特に限定されるものではないが、以下の組成が好まし
い。
Ni−Mo系:Moの高融点をNi−Mo合金粉とすることにによ
り低下させ、鉄粉中への拡散性を向上させることができ
る。しかしMoが50wt％以上になると、この融点低下効果
がほとんどなくなるので、Moは50wt％以下にするのが望
ましい。
り低下させ、鉄粉中への拡散性を向上させることができ
る。しかしMoが50wt％以上になると、この融点低下効果
がほとんどなくなるので、Moは50wt％以下にするのが望
ましい。
Ni−Cu系：この系では全固溶型の合金粉が得られ、Cuwt
％が増加するほど融点を下げることができ、鉄粉中への
拡散を容易化できる。しかしCuが40wt％以上になると焼
結後の寸法が膨張するため実用性の点で効果がなくな
る。従ってCuは40wt％以下が望ましい。
％が増加するほど融点を下げることができ、鉄粉中への
拡散を容易化できる。しかしCuが40wt％以上になると焼
結後の寸法が膨張するため実用性の点で効果がなくな
る。従ってCuは40wt％以下が望ましい。
Ni−Cu−Mo系：この系においては、上述の点から、Moは
50wt％以下、Cuは40wt％以下の組成にするのが望まし
い。
50wt％以下、Cuは40wt％以下の組成にするのが望まし
い。
ところで本発明の合金鋼粉は例えば以下の方法で製造す
ることができる。即ち、上記高純度純鉄粉と、上記合金
微粉末とを有機溶媒中にて湿式混合し、しかる後該混合
粉を還元性雰囲気中にて75℃を越え、かつ1000℃未満の
温度で還元焼鈍し、上記純鉄粉に上記合金微粉末及び単
体元素微粉末を拡散付着させることを特徴としている。
ることができる。即ち、上記高純度純鉄粉と、上記合金
微粉末とを有機溶媒中にて湿式混合し、しかる後該混合
粉を還元性雰囲気中にて75℃を越え、かつ1000℃未満の
温度で還元焼鈍し、上記純鉄粉に上記合金微粉末及び単
体元素微粉末を拡散付着させることを特徴としている。
ここで上記製造方法において、純鉄粉と合金粉とを有機
溶媒中で湿式混合するようにしたのは、純鉄粉の表面に
合金粉末を均一かつ十分に付着させるためである。金属
粉末の混合には、金属粉末を一対の円錐型コーンの底面
同士を接続してなるダブルコーン型混合機内に装入し、
該コーンを水平軸廻りに回転させるようにした乾式混合
法があるが、この方法では、各金属粉の比重差によって
層状に分離され易く、均一な混合は困難である。これに
対して上記製造方法では、例えばエチルアルコール等の
有機溶媒に合金粉末を分散させたものと、母粉の純鉄粉
とを混合攪拌する湿式混合法を採用したので、純鉄粉末
に合金粉末が均一に分散され、かつ各粉末の表面に形成
された溶媒の薄膜の濡れ性により、均一に分散された状
態で付着する。従って上記乾式の場合のような比重差で
各粉末が分離することはない。その結果次の還元工程で
の拡散付着が均一かつ十分に行われ、焼結強度が向上す
る。
溶媒中で湿式混合するようにしたのは、純鉄粉の表面に
合金粉末を均一かつ十分に付着させるためである。金属
粉末の混合には、金属粉末を一対の円錐型コーンの底面
同士を接続してなるダブルコーン型混合機内に装入し、
該コーンを水平軸廻りに回転させるようにした乾式混合
法があるが、この方法では、各金属粉の比重差によって
層状に分離され易く、均一な混合は困難である。これに
対して上記製造方法では、例えばエチルアルコール等の
有機溶媒に合金粉末を分散させたものと、母粉の純鉄粉
とを混合攪拌する湿式混合法を採用したので、純鉄粉末
に合金粉末が均一に分散され、かつ各粉末の表面に形成
された溶媒の薄膜の濡れ性により、均一に分散された状
態で付着する。従って上記乾式の場合のような比重差で
各粉末が分離することはない。その結果次の還元工程で
の拡散付着が均一かつ十分に行われ、焼結強度が向上す
る。
なお、上記湿式混合法を工業化した場合、混合後、次の
還元工程までの間にある程度時間が経過し、上記溶媒が
蒸発し、上記付着した合金粉が分離してしまう恐れがあ
る。そこで上記付着状態を保持するために、上記溶媒中
にレジン等の結合剤を添加しておくことが望ましい。
還元工程までの間にある程度時間が経過し、上記溶媒が
蒸発し、上記付着した合金粉が分離してしまう恐れがあ
る。そこで上記付着状態を保持するために、上記溶媒中
にレジン等の結合剤を添加しておくことが望ましい。
また上記還元焼鈍温度を750〜1000℃としたのは以下の
理由による。
理由による。
還元焼鈍温度が750℃より低い場合は、還元ケーキが硬
くならないため見掛け密度の高いものが得られ、成形体
密度も優れているが、焼結強度が若干低くなる。これは
処理温度が低いため合金粉末の拡散付着（合金化）が少
ないためと思われる。一方、1000℃より高くなると、成
形体密度が低くなる。これは合金元素の鉄粉中への拡散
固溶が進み、鉄粉粒子が硬くなり、圧縮性が低下するた
めであると考えられる。
くならないため見掛け密度の高いものが得られ、成形体
密度も優れているが、焼結強度が若干低くなる。これは
処理温度が低いため合金粉末の拡散付着（合金化）が少
ないためと思われる。一方、1000℃より高くなると、成
形体密度が低くなる。これは合金元素の鉄粉中への拡散
固溶が進み、鉄粉粒子が硬くなり、圧縮性が低下するた
めであると考えられる。
本発明に係る粉末冶金用高強度合金鋼粉によれば、高純
度純鉄粉に拡散付着させる強化用粉末としてNi−Cu,Ni
−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも一種の予め合金化し
た複合合金微純末を採用したので、合金微粉末の融点が
合金元素単体の微粉末より低くなることから、鉄粉への
拡散、即ち合金化が容易確実に行われる。
度純鉄粉に拡散付着させる強化用粉末としてNi−Cu,Ni
−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも一種の予め合金化し
た複合合金微純末を採用したので、合金微粉末の融点が
合金元素単体の微粉末より低くなることから、鉄粉への
拡散、即ち合金化が容易確実に行われる。
また、上記合金元素を添加するにあたって、該合金元素
の純鉄粉に対する成分割合を所定範囲に規制したので、
Ni,Cuによる強度向上効果（実施例１参照）、Moによる
靱性（衝撃値）向上効果（実施例２参照）が得られ、ま
た、Cuの単体添加時に見られるCu溶出による異常膨張を
抑制できる効果（実施例３参照）が得られる。
の純鉄粉に対する成分割合を所定範囲に規制したので、
Ni,Cuによる強度向上効果（実施例１参照）、Moによる
靱性（衝撃値）向上効果（実施例２参照）が得られ、ま
た、Cuの単体添加時に見られるCu溶出による異常膨張を
抑制できる効果（実施例３参照）が得られる。
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１ 本実施例は、予めNiをCuと合金化した微粉末を、Niが所
定の成分範囲になるよう純鉄粉に拡散付着させる本発明
の焼結体強度向上効果を効果を確認するために、以下の
手順で行った。
定の成分範囲になるよう純鉄粉に拡散付着させる本発明
の焼結体強度向上効果を効果を確認するために、以下の
手順で行った。
Ni−Cu合金微粉およびNi,Cu,Moの単体粉末を第１表の
Ａ〜Ｆに示す組成になるように高純度純鉄粉に湿式混合
した後、該混合粉をAXガス（アンモニア分解ガス−H2:7
5％，N2:25％）雰囲気中で850℃×30分間還元焼鈍処理
し、しかる後に解粒した。また比較のため、Ni,Cu,Moの
単体粉末だけを使用して、第１表のＧ〜Ｉに示す組成に
なるように湿式混合し、還元焼鈍熱処理，解粒を行っ
た。
Ａ〜Ｆに示す組成になるように高純度純鉄粉に湿式混合
した後、該混合粉をAXガス（アンモニア分解ガス−H2:7
5％，N2:25％）雰囲気中で850℃×30分間還元焼鈍処理
し、しかる後に解粒した。また比較のため、Ni,Cu,Moの
単体粉末だけを使用して、第１表のＧ〜Ｉに示す組成に
なるように湿式混合し、還元焼鈍熱処理，解粒を行っ
た。
上記解粒した各鋼粉に黒鉛粉末0.6wt％と潤滑剤とし
てのステアリン酸亜鉛粉末0.75wt％とを添加した後、Ｖ
型混合器により30分間混合し、この混合粉末を金型を用
いて6TON/cm2の圧力で成形して10×10×55mmの成形体を
得た。
てのステアリン酸亜鉛粉末0.75wt％とを添加した後、Ｖ
型混合器により30分間混合し、この混合粉末を金型を用
いて6TON/cm2の圧力で成形して10×10×55mmの成形体を
得た。
上記成形体をAXガス雰囲気中で1120℃×30分間焼結し
た。この焼結体から平行部６φの引張り試験片を形成
し、これの引張り強度を測定した。
た。この焼結体から平行部６φの引張り試験片を形成
し、これの引張り強度を測定した。
以上の実験より、得られたデータを第２表に示す。
同表から明らかなように、本発明に従った鋼粉（Ａ〜Ｆ
欄）に比較して、比較例鋼粉（Ｇ〜Ｉ欄）は若干Ni成分
が低くなっており、本発明の予め合金化したNi−Cu合金
微粉を用いる方法が、Ni,Cuの単体微粉末を用いた場合
より拡散付着性に優れていることが判る。
欄）に比較して、比較例鋼粉（Ｇ〜Ｉ欄）は若干Ni成分
が低くなっており、本発明の予め合金化したNi−Cu合金
微粉を用いる方法が、Ni,Cuの単体微粉末を用いた場合
より拡散付着性に優れていることが判る。
また例えば8Ni−1.5 Cu−1.0 Mo（B,E,H欄）を見ると、
焼結体強度はＢ＞Ｅ＞Ｈとなっており、合金微粉の使用
比率を高くすると強度が向上することを示している。ま
たNiが８％時において強度が最高となり、６％より少な
く10％より多くなると強度は著しく低下することが理解
できる。
焼結体強度はＢ＞Ｅ＞Ｈとなっており、合金微粉の使用
比率を高くすると強度が向上することを示している。ま
たNiが８％時において強度が最高となり、６％より少な
く10％より多くなると強度は著しく低下することが理解
できる。
実施例２ 本実施例は、Moを本発明範囲内で添加することによる靱
性向上効果を確認するためのもので、上記実施例１の手
順に従い、Moの含有量が0.5〜2.0wt％の試験片を作成
し、シャルピー衝撃試験（ノッチなし）を行い、衝撃値
を測定した。なお、この試験片の焼結体密度は7.20g/cm
3であった。
性向上効果を確認するためのもので、上記実施例１の手
順に従い、Moの含有量が0.5〜2.0wt％の試験片を作成
し、シャルピー衝撃試験（ノッチなし）を行い、衝撃値
を測定した。なお、この試験片の焼結体密度は7.20g/cm
3であった。
測定結果を第３図に示す。同図からも明らかなように、
Mo添加量が0.5,1.0wt％の場合は、衝撃値は高い水準に
あるが、1.0wt％を越えると急に低下していることが判
る。
Mo添加量が0.5,1.0wt％の場合は、衝撃値は高い水準に
あるが、1.0wt％を越えると急に低下していることが判
る。
実施例３ 本実施例は、Cuを合金化した微粉末を純鉄粉に本発明範
囲内で拡散付着させることによる寸法変化率のばらつき
の抑制効果を確認するためのもので、上記実施例１の手
順に従い、Ni−Cu合金の形で添加したCuの含有量が０〜
2.5wt％の試験片（64Φ〜24Φ）を作成し、焼結時の寸
法変化率の標準偏差を求めた。比較のために、Cuを上記
含有量になるよう単体で添加した試験片についても同様
に測定した。
囲内で拡散付着させることによる寸法変化率のばらつき
の抑制効果を確認するためのもので、上記実施例１の手
順に従い、Ni−Cu合金の形で添加したCuの含有量が０〜
2.5wt％の試験片（64Φ〜24Φ）を作成し、焼結時の寸
法変化率の標準偏差を求めた。比較のために、Cuを上記
含有量になるよう単体で添加した試験片についても同様
に測定した。
測定結果を第４図に示す。同図からも明らかなように、
CuをNi−Cu合金の形で添加した場合はCu単体で添加した
場合に比較して、何れの含有量においても寸法変化率の
標準偏差が小さくなっている。また、添加量が2.0wt％
を越えると、Cu単体で添加した場合だけでなくNi−Cu合
金で添加した場合にも、急激に寸法変化率の標準偏差が
大きくなっている。
CuをNi−Cu合金の形で添加した場合はCu単体で添加した
場合に比較して、何れの含有量においても寸法変化率の
標準偏差が小さくなっている。また、添加量が2.0wt％
を越えると、Cu単体で添加した場合だけでなくNi−Cu合
金で添加した場合にも、急激に寸法変化率の標準偏差が
大きくなっている。
以上のように、本発明に係る粉末冶金用高強度合金鋼粉
によれば、Ni−Cu,Ni−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも
一種の予め合金化した複合合金微粉末を、それぞれ６〜
8wt％,0〜2wt％,0.5〜1.0wt％の組成になるように高純
度純鉄粉に拡散付着させたので、合金微粉末の融点が合
金元素単体より低いことから、鉄粉への拡散，即ち合金
化を容易化でき、圧縮性を向上できるとともに、焼結体
強度を大きく向上できる効果がある。
によれば、Ni−Cu,Ni−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも
一種の予め合金化した複合合金微粉末を、それぞれ６〜
8wt％,0〜2wt％,0.5〜1.0wt％の組成になるように高純
度純鉄粉に拡散付着させたので、合金微粉末の融点が合
金元素単体より低いことから、鉄粉への拡散，即ち合金
化を容易化でき、圧縮性を向上できるとともに、焼結体
強度を大きく向上できる効果がある。
第１図は本発明に係る合金鋼粉の純鉄粉に合金粉が拡散
付着している状態を示す模式図、第２図は従来の合金鋼
粉の模式図、第３図及び第４図は本発明の効果を説明す
るための図であり、第３図はMo添加量−衝撃値特性図、
第４図はCu添加量−寸法変化率標準偏差特性図である。
付着している状態を示す模式図、第２図は従来の合金鋼
粉の模式図、第３図及び第４図は本発明の効果を説明す
るための図であり、第３図はMo添加量−衝撃値特性図、
第４図はCu添加量−寸法変化率標準偏差特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】C:0.01wt％以下、Si:0.02wt％以下、Mn:0.
10wt％以下、P:0.01wt％以下、S:0.010wt％以下、O:0.1
5wt％以下で残部Fe及び不可避的不純物からなる高純度
純鉄粉に、Ni−Cu,Ni−Mo,Ni−Cu−Moのうち少なくとも
一種の予め合金化した複合合金微粉末を、Ni:6〜8wt
％、Cu:0〜2wt％、Mo:0.5〜1.0wt％になるように拡散付
着（ディフュージョンボンディング）させたことを特徴
とする粉末冶金用高強度鋼粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299344A JPH0689363B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 粉末治金用高強度合金鋼粉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299344A JPH0689363B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 粉末治金用高強度合金鋼粉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145702A JPH02145702A (ja) | 1990-06-05 |
| JPH0689363B2 true JPH0689363B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=17871336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299344A Expired - Lifetime JPH0689363B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 粉末治金用高強度合金鋼粉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689363B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540851A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | 一种高性能粉末冶金材料及其制备方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3447030B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2003-09-16 | 日立粉末冶金株式会社 | 耐摩耗性焼結合金およびその製造方法 |
| MX2011006761A (es) * | 2008-12-23 | 2011-07-29 | Hoeganaes Ab Publ | Un metodo para producir un polvo a base de hierro o hierro aleado por difusion, un polvo aleado por difusion, una composicion que incluye el polvo aleado por difusion, y una parte compactada y sinterizada producida a partir de la composicion. |
| CN102672180A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-09-19 | 太仓市锦立得粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金的成品工艺 |
| CN106086659A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 江阴市宝能特种钢线有限公司 | 一种高强度合金钢丝及其生产方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5338696B2 (ja) * | 1972-06-05 | 1978-10-17 | ||
| JPS5427818B2 (ja) * | 1973-09-03 | 1979-09-12 | ||
| JPS61223101A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Kobe Steel Ltd | 圧粉磁性体用アトマイズ鉄粉 |
| JPS63297502A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Kobe Steel Ltd | 粉末冶金用高強度合金鋼粉及びその製造方法 |
| JPH0745683B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1995-05-17 | 川崎製鉄株式会社 | 圧縮性および均質性に優れる複合鋼粉 |
-
1988
- 1988-11-26 JP JP63299344A patent/JPH0689363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103540851A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | 一种高性能粉末冶金材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02145702A (ja) | 1990-06-05 |
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