JPS6347302A - ステンレス鋼粉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はステンレス鋼粉に係り、特に圧Ｆ！密度、焼結
密度を向上し得る粉末冶金用に好適なステンレス鋼粉に
関する。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）ステンレス
鋼粉にはＮｉ系、Ｃｒ系などがあるが、Ｎｉ系ステンレ
ス鋼粉は耐食性、耐熱性、非磁性などステンレスの特徴
を活かした焼結機械部品、各種フィルター等に適してお
り、Ｃｒ系ステンレス鋼粉は高強度、耐摩耗焼結材用に
適している。

このようなステンレス鋼粉は、一般に、原料を高周波誘
導炉等の溶解炉で溶解、精錬し、次いで水噴霧法により
溶湯を霧化して製造されているが、不純物レベルが高く
硬質化しやすいため、圧縮密度や焼結密度が上がらず、
焼結体の特性が劣化するという問題があった。

そこで、これらの密度を向上させる方法が種々研究され
るようになり、焼鈍によって軟質化したり、或いは、例
えば、特開昭６１−３０６０４号公報に示すように、溶
解・精錬工程でいわゆるＡ○Ｄ炉（アルゴン・酸素精錬
炉）等を使用して窒素含有量を１５０ｐｐｍ以下、酸素
含有量を１００　ｏｐｐｍ以下のように主として窒素含
有量を低減する等の試みがある。しかし、焼鈍による軟
質化はコスト上昇を招き、一方、このような不純物量の
低減により圧縮密度や焼結密度は一応向上するものの、
大幅な改善は期待できないのが現状である。

（発明の目的） 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、圧縮密度、焼
結密度を顕著に向上し得るステンレス鋼粉を提供するこ
とを目的とするものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明者は、ステンレス鋼粉
中の不純物を低減する従来の方法について種々検討した
ところ、不純物として単に酸素や窒素の含有量を低減す
るだけではステンレス鋼粉の硬質化を効果的に防止でき
ないことが判明した。

そこで他の不純物について低減策を研究した結果。

酸素や窒素のほか、特にＡＱＮ、ＴｉＮなどの窒化物を
低下させるならば、ステンレス鋼粉の硬さ、特にクロム
系ステンレス鋼粉の硬さを低下でき、したがって、圧縮
密度や焼結密度を更に向上できることを見い出したもの
である。

すなわち、本発明に係るステンレス鋼粉は、Ｔｏｔａ　
Ｑ　Ａ　Ｑ≦５　Ｑｐｐｍ、　Ｔｏｔａ　Ｑ　Ｔｉ≦２
００ｐｐｍ、Ｔｏｔａ　Ｑ　Ｏ≦２０００ｐｐｍ、　Ｔ
ｏｔａｆｌ　Ｎ≦１５０ｐｐｍに規制したことを特徴と
するものである。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明のステンレス鋼粉は、まず、ＡＯＤ炉を使用して
溶鋼中の窒素、酸素を低減させ、次いで高周波誘導炉等
の溶解炉によって原料を再溶解し、その後水噴霧法にて
霧化し製造する。この場合、通常の操業により得られる
ＡＯＤ材は、窒素が１５０〜２００ｐｐｍ含まれるが、
窒素ガスの使用による窒素のピックアップを防止するた
めにＡｒガスを使用すれば、１００〜１５０ｐｐｍに低
減され、また酸素含有量は２０００ｐｐｍ以下に低減さ
れる。

しかし、ＴｉやＡＱの含有量レベルは、通常、Ａｌ１が
５０〜６０ｐｐｍ、　Ｔｉが２００ｐｐｍ程度と高く、
鋼中にＡｆｌＮ、ＴｉＮ等の窒化物が多く存在し、硬度
低下は期待できない。これは、ステンレス鋼の溶解の場
合、原料として用いるクロム源からＴｉなどの不純物が
混入するためであり、ＡＱＤ炉を用いてもこのような不
純物量を低減することは不可能である。

そこで、通常の溶解、精錬工程であっても効果的にＴｉ
Ｎ、ＡＱＮなどの窒化物量を低減するには、Ｔｉ、Ａｎ
の少ない原料を用い、特にクロム源であるＦｅ−Ｃｒ合
金として低Ｔｉ、Ａｆｌのものを使用すればよい。

かくして得られたステンレス鋼の溶湯は、従来と同様、
水噴霧法によって霧化すれば、硬度の低いステンレス鋼
粉が得られる。

（実施例） クロム源として低ＡＱ、ＴｉのＦｅ−Ｃｒ合金を用いた
原料をＡｒガスを使用するＡＯＤ炉によって精錬し、次
いでｌ　ｔｏｎ高周波誘導溶解炉によって再溶解し、得
られた溶湯を水噴霧法にて霧化して、第１表に示す化学
成分（ｗｔ％）を有する各種ステンレス鋼粉を得た。

また、比較のため、クロム源として通常のＦｅ−Ｃｒ合
金を用い、同様にして溶解、精錬し、水噴霧法にてステ
ンレス鋼粉を得た。

これらのステンレス鋼粉を使用して常法により成形、焼
結し、得られた成形体、焼結体のそれぞれの密度を調べ
た。その結果を第２表に示す。

【以下余白１ 第　　２　　表 第２表から明らかなように、本発明のステンレス鋼粉を
用いた場合には、圧縮密度、焼結密度のいずれも改善さ
れており、特に焼結密度が大幅に向上している。また、
Ａ、Ｑ、Ｔｉ含有量を低減させれば、酸素含有量が比較
的多くても改善効果が減殺されない。

次に、上記４．１０系において、本発明例として。

Ｔｉ含有量を１００ｐｐｍ、Ａ　Ｑ含有量をＩＱｐｐｍ
に規制した溶湯と、従来例として、Ｔｉ含有量が２００
ＰＰｎ＋、　Ａ　Ｑ含有−１，ｌ：が６０ｐｐｍの溶湯
につき、炭素当量（Ｃ＋ａＮ）（ａ：定数）を変化させ
る精錬を行い、水噴霧法にてステンレス鋼粉を製造し、
これを成形して圧縮密度を調べた。その結果は第１図に
示すとうり、炭素当量（特に窒素含有量）を低下させる
ことによって圧縮密度を上げることができるが、Ｔｉ、
ＡＱ、含有量の少ない本発明例の方が従来例よりも圧縮
密度の改善効果が大きく、したがって、焼結密度の改善
効果も大きくなる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、鋼中不不純物と
して酸素、窒素のみならず、　ＴｉＮ、Ａｌ２Ｎなどの
窒化物量を低減したステンレス鋼粉が提供できるので、
その硬度を低下でき５したがって、圧縮密度並びに焼結
密度を大幅に改善することが可能となり、優れた特性の
焼結晶を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はステンレス鋼粉の炭素当Ｘｉｔと圧縮密度の関
係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＴｏｔａｌＡｌ≦５０ｐｐｍ、ＴｏｔａｌＴｉ≦２００
   ｐｐｍ、Ｔｏｔａｌ￥Ｏ￥≦２０００ｐｐｍ、Ｔｏｔａ
   ｌ￥Ｎ￥≦１５０ｐｐｍに規制したことを特徴とするス
   テンレス鋼粉。