BR112017012050B1

BR112017012050B1 - Pó de liga à base de ferro para metalurgia em pó, e membro sínter-forjado

Info

Publication number: BR112017012050B1
Application number: BR112017012050-0A
Authority: BR
Inventors: Naomichi Nakamura; Akio Sonobe; Akio Kobayashi
Original assignee: Hyundai Motor Company; Kia Motors Corporation; Jfe Steel Corporation
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2021-07-13
Also published as: KR101918431B1; CA2969511A1; SE1750785A1; US20170349981A1; JP5999285B1; CN107000053A; WO2016092827A1; DE112015005554T5; KR20170094321A; SE541758C2; CN107000053B; BR112017012050A2; US10774403B2; CA2969511C; JPWO2016092827A1

Abstract

um pó de liga à base de ferro para metalurgia em pó que contém 2,0% em massa a 5,0% em massa de cu, o saldo sendo fe e impurezas incidentes. de 1/10 a 8/10 do cu é ligado por difusão em forma de pó às superfícies de pó de ferro que serve como uma matéria-prima para o pó de liga à base de ferro, e o restante do cu está contido nesse pó de ferro como uma pré-liga. o pó de liga à base de ferro tem compres-sibilidade superior a pós de liga à base de ferro pré-ligados com cu convencionais e possibilita a produção de um membro sínter-forjado de alta resistência mesmo quando sinterizado a uma temperatura menor do que pós de liga à base de ferro convencionais que contêm pó de cu misturado.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] Esta revelação refere-se a um pó de liga à base de ferro que é um pó precursor para um produto metalúrgico em pó, e a um membro sínter-forjado produzido por sínter-forjamento com o uso do pó de liga à base de ferro como um precursor.

ANTECEDENTE

[002] Entre produtos metalúrgicos em pó, os produtos sínter- forjados, em particular, são usados como membros que são exigidos ter resistência especialmente alta, tal como hastes de conexão para motores de automóveis.

[003] Os pós de liga à base de ferro de um tipo Fe-Cu-C em que o pó de Cu e o pó de grafite são misturados com pó de ferro puro são comumente usados como pós precursores para produtos sínter- forjados (PTL 1 a 4). Um acentuador de usinabilidade tal como MnS também pode ser adicionado a um pó precursor para aprimorar a usi- nabilidade (PTL 1, 4 e 5).

[004] Nos últimos anos, tem havido demanda por materiais de resistência ainda maiores para aplicações de haste de conexão devido ao progresso para motores mais compactos e com maior desempenho. Consequentemente, estudos têm sido conduzidos em relação à otimização das quantidades de Cu e C (PTL 1, 2 e 5), mas o efeito de aperfeiçoar resistência tem sido limitado.

[005] PTL 3 propõe o uso de um produto pré-ligado obtido pré- ligando um elemento de liga, tal como Mo, Ni ou Cu, com pó de ferro. Entretanto, não só são caros os elementos de liga, os mesmos também formam estruturas rígidas tais como martensita em um pó de liga à base de ferro. Consequentemente, um corpo sinterizado obtido com o uso de um pó de liga à base de ferro que contém alguns elementos de liga sofre de um problema de usinabilidade menor.

[006] Em resposta a esse problema, a PTL 4 propõe uma técnica através da qual a resistência de um corpo sinterizado pode ser aperfeiçoada enquanto mantém usinabilidade do corpo sinterizado apenas pré-ligando Cu com pó de ferro.

LISTA DE CITAÇÕESLITERATURA DE PATENTE

[007] PTL 1: US 6391083 B1

[008] PTL 2: US 2006/86204 A1

[009] PTL 3: US 3901661 A

[0010] PTL 4: JP 2011-509348 A

[0011] PTL 5: JP 4902280 B

[0012] PTL 6: JP H10-96001 A

[0013] PTL 7: JP H8-92604 A

[0014] PTL 8: JP 2004-232004 A

SUMÁRIOPROBLEMA DA TÉCNICA

[0015] Entretanto, a técnica descrita na PTL 4 aumenta a dureza de partículas de pó de liga à base de ferro e reduz a compressibilida- de. Consequentemente, a resistência de um corpo moldado obtido com o uso do pó de liga à base de ferro tende a ser reduzido. Ademais, a força alta de compressão é exigida para moldar esse pó de liga à base de ferro, que pode causar um problema de vida de molde por prensa reduzida devido ao molde por prensa ser desgastado mais prontamente. Para combater esses problemas, uma técnica tem sido proposta em que partículas de Cu são ligadas por difusão ao pó de ferro para garantir compressibilidade (PTL 6). Entretanto, o Cu tende a ser distribuído de modo uniforme após sinterização e o efeito de aperfeiçoamento de resistência é limitado.

[0016] Além disso, embora a adoção de uma temperatura de sinte- rização alta possa ser considerada como uma estratégia para aperfeiçoar a resistência de um corpo sinterizado, uma temperatura de sinte- rização inferior é preferencial visto que a sinterização a uma temperatura alta consome uma grande quantidade de energia.

[0017] Para solucionar os problemas experimentados pelas técnicas convencionais descritas acima, seria útil fornecer um pó de liga à base de ferro para metalurgia do pó que tem compressibilidade superior a pós de liga à base de ferro pré-ligados de Cu convencionais e possibilita a produção de um membro sínter-forjado de alta resistência até mesmo quando sinterizado a uma temperatura menor do que pós de liga à base de ferro convencionais que contêm pó de Cu misturado.

[0018] Também seria útil fornecer um membro sínter-forjado para o qual esse pó de liga à base de ferro é usado.

[0019] Nesta revelação, o termo "alta resistência" é usado para significar que a resistência de um membro obtido após sínter- forjamento é maior do que a resistência de um membro convencional obtido após sínter-forjamento quando quantidades equivalentes de Cu são usadas em cada caso.

[0020] A PTL 4 fornece um exemplo de uma técnica convencional em que o Cu é pré-ligado com um pó de ferro de matéria-prima. Entretanto, o objetivo da técnica na PTL 4 é elevar a uniformidade de distribuição de Cu no pó de ferro de matéria-prima após o pó de ferro de matéria-prima pré-ligado ser misturado apenas com pó de grafite e sin- terizado. Desse modo, a técnica na PTL 4 não sugere porção ideal de Cu (isto é, uma razão de Cu pré-ligado e Cu ligado por difusão) para alcançar um saldo tanto de compressibilidade em compactação verde quanto uniformidade de distribuição de Cu após sínter-forjamento.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0021] Os recursos primários da presente revelação são conforme a seguir.

[0022] 1. Um pó de liga à base de ferro para metalurgia em pó emque o Cu é ligado por difusão em forma de pó a superfícies de pó de ferro de matéria-prima pré-ligado com Cu, o pó de liga à base de ferro compreende (consiste em)

[0023] 2,0% em massa a 5,0% em massa de Cu, o saldo sendo Fee impurezas incidentes, em que

[0024] 1/10 a 8/10 do Cu é ligado por difusão às superfícies do póde ferro de matéria-prima e o restante do Cu é pré-ligado.

[0025] 2. Um membro sínter-forjado que tem o pó de liga à basede ferro, de acordo com 1, como um precursor.

EFEITO VANTAJOSO

[0026] De acordo com as técnicas atualmente reveladas, Cu é distribuído de modo mais uniforme nas superfícies de pó de ferro, que possibilita uma distribuição de Cu uniforme a ser obtida em um membro sinterizado até mesmo quando a temperatura de sinterização é baixa quando comparado a pós de liga à base de ferro convencionais de um tipo Fe-Cu-C. Consequentemente, um membro sínter-forjado que tem alta resistência mecânica pode ser produzido a baixo custo. DESCRIÇÃO DETALHADA

[0027] O seguinte fornece uma descrição específica das técnicas reveladas.

[0028] Um pó de liga à base de ferro atualmente revelado tem um teor de Cu em uma faixa de 2,0% em massa a 5,0% em massa.

[0029] Se o teor de Cu do pó de liga à base de ferro for menor do que 2,0% em massa, o efeito de aperfeiçoar a resistência de um membro sínter-forjado através de adição de Cu é insuficiente. Por outro lado, se o teor de Cu do pó de liga à base de ferro exceder 5,0% em massa, a resistência de um membro sínter-forjado não é aperfeiçoada de modo significativo quando comparada a quando 5,0% em massa de Cu são adicionados. Por essa razão, um limite superior de 5,0% em massa é definido para o teor de Cu do pó de liga à base de ferro.

[0030] O saldo do pó de liga à base de ferro, excluindo Cu, é Fe e impurezas incidentes.

[0031] O principal recurso revelado no presente documento é que 1/10 a 8/10 do Cu contido no pó de liga à base de ferro é ligado por difusão em forma de pó às superfícies de pó de ferro de matéria-prima que foi submetido à pré-liga, e o restante do Cu está contido no pó de ferro de matéria-prima como uma pré-liga.

[0032] Se a quantidade de Cu ligado por difusão for menor do que 1/10 da quantidade de Cu contida no pó de liga à base de ferro, um efeito de aperfeiçoamento de compressibilidade do pó de liga à base de ferro é reduzido. Por outro lado, se a quantidade de Cu ligado por difusão exceder 8/10 da quantidade de Cu contido no pó de liga à base de ferro, a uniformidade de distribuição de Cu nas superfícies do pó de ferro de matéria-prima que foi submetido à pré-liga não é aperfeiçoada e o efeito de aperfeiçoar a resistência de um membro sínter- forjado é limitado.

[0033] Nesta revelação, quando Cu é descrito como sendo ligado por difusão em forma de pó às superfícies do pó de ferro de matéria- prima que foi submetido à pré-liga, isso significa que pó de Cu que tem um diâmetro de partícula médio (d50) de aproximadamente 50 μ m ou menos e, preferencialmente, aproximadamente 20 μ m ou menos, é ligado por difusão às superfícies do pó de ferro de matéria-prima que foi submetido à pré-liga. O diâmetro de partícula médio (d50) do pó de Cu refere-se a um diâmetro de partícula a qual um valor de 50% é alcançado quando uma distribuição de tamanho de partícula cumulativa é medida com base em volume por dispersão de difração a laser.

[0034] Quando o pó de liga à base de ferro revelado é embebido em resina e polido, e uma distribuição de elemento em um corte transversal de partícula do mesmo é mapeada por um microanalisador de sonda eletrônica (EPMA), a distribuição de Cu pré-ligado é observada. Por outro lado, quando as superfícies de partícula do pó de liga à base de ferro são mapeadas pelo EPMA, uma concentração maior de Cu é observada nas superfícies de partícula do pó de liga à base de ferro do que dentro das partículas devido ao pó de Cu ligado por difusão.

[0035] Embora a uniformidade de Cu após sínter-forjamento possa ser aperfeiçoada através do uso de partículas de pó de Cu mais finas, o pó de cobre metálico que tem um diâmetro de partícula médio de 20 μ m ou menos é caro. Portanto, é preferencial definir um limite inferior de aproximadamente 10 μ m para o diâmetro de partícula médio do pó de Cu quando pó de cobre metálico é usado como uma matéria-prima. No presente documento, o pó usado como uma fonte de cobre pode ser um pó convencional, comumente conhecido usado para pós de liga à base de ferro, tal como cobre metálico ou óxido de cobre.

[0036] O pó de óxido de cobre descrito como um exemplo na PTL 7 pode ser adquirido de modo relativamente barato até mesmo com um diâmetro de partícula de 20 μ m ou menos, e pode, portanto, ser adotado de modo adequado no presente documento.

[0037] O pó de ferro usado no presente documento como uma matéria-prima para o pó de liga à base de ferro (esse pó de ferro é denominado, no presente documento, como "pó de ferro de matéria-prima") pode ser qualquer pó comumente conhecido usado para pós de liga à base de ferro.

[0038] É preferencial que os teores de impurezas no pó de ferro de matéria-prima sejam limitados a 0,01% em massa ou menos de C, 0,15% em massa ou menos de O, 0,05% em massa ou menos de Si, 0,12% em massa ou menos de Mn, 0,015% em massa ou menos de P, 0,015% em massa ou menos de S, 0,03% em massa ou menos de Cr, 0,01% em massa ou menos de N, e 0,01% em massa ou menos de outros elementos.

[0039] Embora o diâmetro de partícula do pó de ferro de matéria- prima possa ser livremente selecionado, o método de atomização de água possibilita produção industrial de baixo custo de pó de ferro que tem um diâmetro de partícula médio (d50) em uma faixa de 30 μ m a 150 μ m. Se o método de atomização de água for adotado, o diâmetro de partícula do pó de ferro de matéria-prima tem, preferencialmente, um valor médio (d50) de 30 μ m ou mais. Se o método de atomização de água for adotado, o diâmetro de partícula do pó de ferro de matéria- prima tem preferencialmente um valor médio (d50) de 150 μ m ou menos.

[0040] O diâmetro de partícula médio (d50) do pó de ferro de matéria-prima referido nesta revelação é um valor medido pelo método de peneiramento seco descrito em JIS Z 2510. O diâmetro de partícula médio é determinado por interpolação como um diâmetro de partícula para o qual um valor de 50% é alcançado ao calcular uma distribuição de tamanho de partícula cumulativo em uma base em massa a partir de uma distribuição de tamanho de partícula medida pelo método de peneiramento.

[0041] O seguinte descreve o método através do qual Cu é ligado por difusão em forma de pó às superfícies do pó de ferro de matéria- prima.

[0042] O método de ligação por difusão adotado no presente documento pode seguir um método convencional para ligação por difusão de pó de Cu às superfícies de pó de ferro ou similares. Entretanto, é preferencial que o tratamento térmico de ligação por difusão descrito mais abaixo seja adotado. Em uma situação em que o pó de óxido de cobre é usado como o pó de Cu, o tratamento térmico de ligação por difusão é realizado em uma atmosfera de redução para reduzir o pó de óxido de cobre e obter o pó de liga à base de ferro atualmente revelado em que o pó de Cu metálico é ligado às superfícies de pó de ferro de matéria-prima que foi submetido à pré-liga.

[0043] Em seguida descreve um método para produzir o pó de liga à base de ferro revelado.

[0044] Após o pó de ferro de matéria-prima ser submetido à pré- liga com Cu que tem a faixa de composição descrita acima, o pó de ferro de matéria-prima pré-ligado com Cu é obtido por qualquer método convencional, comumente conhecido (por exemplo, atomização de água, atomização de gás ou eletrólise). É preferencial que o método de atomização de água seja adotado para a produção do pó de ferro de matéria-prima pré-ligado com Cu visto que o método de atomização de água possibilita a produção de baixo custo.

[0045] Tratamento térmico: O tratamento térmico em que o pó de ferro de matéria-prima é mantido em uma atmosfera de redução por aproximadamente 0,5 hora a 2 horas em uma faixa de temperatura de 800°C a 1000°C pode ser realizado para remover oxig ênio e carbono do pó de ferro de matéria-prima.

[0046] Mistura de pó de Cu: A mistura do pó de Cu com o pó de ferro de matéria-prima obtido após pré-liga de Cu pode ser realizada por qualquer método convencional, comumente conhecido (por exemplo, com o uso de um misturador em V, um misturador de cone duplo, um misturador Henschel ou um misturador Nauta). Um ligante tal como óleo de máquina pode ser adicionado na mistura de pó para impedir a segregação do pó de Cu misturado.

[0047] Tratamento térmico de ligação por difusão: O pó de Cu é ligado por difusão às superfícies do pó de ferro de matéria-prima obtido após pré-liga submetendo-se a mistura de pó de Cu descrita acima a tratamento térmico em que a mistura é mantida em uma atmosfera de redução (por exemplo, gás hidrogênio ou gás misturado de hidro- gênio-nitrogênio) durante aproximadamente 0,5 hora a 2 horas em uma faixa de temperatura de 700°C a 1000°C.

[0048] Observa-se que o oxigênio e o carbono contidos no pó de ferro de matéria-prima são removidos nesse estágio se o tratamento térmico previamente descrito para remover oxigênio e carbono antecipadamente for omitido.

[0049] Qualquer método convencional, comumente conhecido pode ser adotado no presente documento como o método de ligação por difusão. Por exemplo, um método descrito em PTL 6 ou um método descrito em PTL 8 pode ser usado de modo adequado.

[0050] Trituração e classificação: A classificação de um tamanho de partícula específico pode ser realizada com o uso de uma peneira ou similar após trituração por qualquer método comumente conhecido, tal como com o uso de um moinho de martelos.

[0051] O diâmetro de partícula médio (d50) do pó de liga à base de ferro revelado é preferencialmente aproximadamente 30 μ m ou mais do mesmo modo que o pó de ferro de matéria-prima. O diâmetro de partícula médio (d50) do pó de liga à base de ferro revelado é, preferencialmente, aproximadamente 150 μ m ou menos do mesmo modo que o pó de ferro de matéria-prima. Isso é por razões tais como facilidade de manuseio. O diâmetro de partícula médio (d50) do pó de liga à base de ferro referido nesta revelação pode ser determinado através de medição pelo mesmo método que para o diâmetro de partícula médio do pó de ferro de matéria-prima.

[0052] O seguinte descreve um método de produção (método de sínter-forjamento) para um membro sínter-forjadopara o qual o pó de liga à base de ferro atualmente revelado é usado.

[0053] Uma quantidade específica (por exemplo, 0,3% em massa a 0,8% em massa) de carbono, na forma de pó de grafite, é misturada com o pó de liga à base de ferro descrito acima. Qualquer meio co- mumente conhecido pode ser adotado como o método de mistura.

[0054] O pó de grafite pode ser qualquer tipo convencional, co- mumente conhecido de pó de grafite tal como grafite natural, grafite artificial ou negro de fumo.

[0055] Além disso, pó adicional de Cu pode ser misturado com o pó de liga à base de ferro atualmente revelado para ajustar o teor de Cu final do membro sínter-forjado.

[0056] Um lubrificante, tal como estearato de zinco, pode ser misturado ao mesmo tempo, ou em uma etapa separada, em uma quantidade de 0,3% em massa a 1,0% em massa. Além disso, uma substância para aprimorar a usinabilidade, tal como MnS, pode ser misturada em forma de pó em uma quantidade de 0,1% em massa a 0,7% em massa

[0057] Em seguida, a moldagem por compressão é realizada com o uso de um molde por prensa para obter um formato específico. A moldagem por compressão pode ser realizada através de uma técnica comumente conhecida usada em sínter-forjamento.

[0058] A sinterização é, então, realizada em uma atmosfera inerte ou de redução. A temperatura de sinterização adotada no presente documento é preferencialmente 1120°C ou maior visto que uma temperatura alta de sinterização é preferencial para alcançar uma distribuição de Cu mais uniforme. Entretanto, a temperatura de sinterização adotada no presente documento é preferencialmente 1250°C ou menos visto que uma temperatura alta de sinterização resulta em custo alto. A temperatura de sinterização é, mais preferencialmente, 1120°C ou maior. A temperatura de sinterização é, mais preferencialmente, 1180 °C ou menor.

[0059] A sinterização pode ser precedida por uma etapa de de- sengraxamento em que a temperatura é mantida em uma faixa de 400°C a 700°C durante um tempo específico para remo ver o lubrifican- te.

[0060] O forjamento a quente é realizado tanto de modo consecutivo com a sinterização, sem resfriamento, ou após o resfriamento e reaquecimento subsequente. As condições de forjamento comumente conhecidas podem ser usadas. A temperatura de forjamento é, preferencialmente, 1000 °C ou maior. A temperatura de fo rjamento é, preferencialmente, 1200 °C ou menor.

[0061] As condições de produção, equipamento, métodos e assim por diante para o membro sínter-forjado, diferentes daqueles descritos acima, podem ser quaisquer exemplos comumente conhecidos dos mesmos.

EXEMPLOS

[0062] • Produção de pó de liga à base de ferro

[0063] Os pós de ferro de matéria-prima pré-ligados com Cu foram produzidos através de atomização de água de aço fundido ao qual 1,0% em massa a 6,0% em massa de Cu foram adicionados conforme mostrado na Tabela 1. Observa-se que alguns pós de ferro de matéria- prima também foram preparados sem pré-liga de Cu. Cada um dentre os pós de ferro de matéria-prima continha 0,05% em massa ou menos de Si, 0,15% em massa ou menos de Mn, 0,025% em massa ou menos de P, e 0,025% em massa ou menos de S como impurezas.

[0064] O pó de cobre eletrolítico que tem um diâmetro de partícula médio de 25 μ m foi adicionado aos pós de ferro de matéria-prima submetidos à pré-liga de Cu e os pós de ferro de matéria-prima não submetidos à pré-liga de Cu como uma fonte de Cu para ligação por difusão. O pó de cobre eletrolítico foi misturado com cada um desses pós de ferro de matéria-prima durante 15 minutos com o uso de um misturador em V. Observa-se que sob alguns conjuntos de condições, o Cu descrito acima não foi adicionado. Observa-se também que o pó de cobre atomizado que tem um diâmetro de partícula médio de 15 μ m foi usado como a fonte de Cu para ligação por difusão no No 4A, pó de cobre atomizado que tem um diâmetro de partícula médio de 5 μ m foi usado como a fonte de Cu para ligação por difusão no No 15, e pó de óxido cuproso que tem um diâmetro de partícula médio de 2,5 μ m foi usado como a fonte de Cu para ligação por difusão nos Nos 14 e 17A. Ademais, uma quantidade específica de pó de Cu foi misturada adicionalmente com pó de aço de liga à base de ferro de acordo com esta revelação em No 16.

[0065] Os pós resultantes foram submetidos ao tratamento térmico de ligação por difusão e trituração a seguir.

[0066] Tratamento térmico de ligação por difusão: O tratamento térmico foi realizado em uma atmosfera de hidrogênio durante 30 minutos a uma temperatura de 920 °C para produzir pós de liga à base de ferro que têm as composições mostradas na Tabela 1.

[0067] Trituração: Um produto tratado termicamente solidificado como um bolo foi triturado com o uso de um moinho de martelos e classificado com o uso de uma peneira que tem um tamanho de abertura de 180 μ m. O sólido que passa através da peneira foi reservado para ser o produto. Sob cada conjunto de condições, o teor de C do produto triturado foi 0,01% em massa ou menos e o teor de O do produto triturado foi 0,25% em massa ou menos. Nos Nos 14 e 17A em que o óxido cuproso foi adicionado como o pó de Cu, confirmou-se que o óxido cuproso foi reduzido para formar cobre metálico através do tratamento descrito acima.

[0068] • Produção e avaliação de membro sínter-forjado

[0069] Um pó misturado foi obtido adicionando-se 0,6 parte em massa de pó de grafite, 0,8 parte em massa de um lubrificante (estea- rato de zinco), e 0,6 parte em massa de pó de MnS para 100 partes em massa de pó de liga à base de ferro e realizando mistura com o uso de um misturador de cone duplo.

[0070] O pó misturado foi moldado por compressão em um formato de paralelepípedo retangular de 10 mm x 10 mm x 55 mm sob uma pressão específica. A densidade comprimida após moldagem por compressão é mostrada na Tabela 1.

[0071] Em seguida, a sinterização foi realizada em uma atmosfera de RX durante 20 minutos em uma temperatura de sinterização mostrada na Tabela 1.

[0072] O produto sinterizado foi resfriado à temperatura ambiente e foi, então, reaquecido a 1120 °C e forjado para p roduzir uma peça de teste que tem uma densidade de 7,8 Mg/m3 ou mais.

[0073] Uma peça de teste de tração que tem um comprimento de 50 mm e um diâmetro de 3 mm foi cortada dessa peça de teste e foi usada para medir tensão de escoamento e tensão máxima antes de rompimento (tensão de ruptura).

[0074] Os resultados das medições são mostrados na Tabela 1.

[0075] No 1 em que a quantidade adicionada de Cu era menor do que a faixa revelada teve uma baixa tensão de escoamento comparada a exemplos em conformidade com esta revelação. Ademais, No 24 em que a quantidade adicionada de Cu era maior do que a faixa revelada teve baixa densidade comprimida.

[0076] Exemplos convencionais em que Cu foi apenas misturado com pó de ferro de matéria-prima (Nos 2, 7, e 8) tiveram baixa tensão de escoamento após sínter-forjamento comparado a exemplos em conformidade com esta revelação em que a quantidade adicionada de Cu e outras condições foram iguais (Nos 3A, 4 e 5 para No 2; Nos 9 a 11 para No 7; e No 12 para No 8). Isso é considerado ser devido ao Cu não ser distribuído de modo uniforme nas superfícies do pó de ferro.

[0077] Exemplos convencionais em que Cu não foi ligado por difusão ao pó de ferro de matéria-prima que foi submetido à pré-liga (Nos 6, 19 e 23) tiveram baixa densidade comprimida e pouca compressibi- lidade quando comparado a exemplos em conformidade com esta revelação em que outras condições foram iguais (Nos 3A, 4 e 5 para No 6; Nos 9 a 11, 16 e 17 para No 19; e Nos 20 a 22 e 21A para No 23). Isso é considerado ser devido à pré-liga excessiva de Cu com o pó de ferro de matéria-prima.

[0078] Sob condições em que a quantidade de Cu ligado por difusão foi menor do que a faixa revelada (No 18), a densidade comprimida foi baixa e a compressibilidade foi ruim comparado a exemplos em conformidade com esta revelação em que outras condições foram iguais (Nos 10, 11, 16 e 17). Isso é considerado ser devido à pré-liga excessiva de Cu com o metal de base do pó de ferro de matéria-prima.

[0079] Sob condições em que a quantidade de Cu ligado por difusão foi maior do que a faixa revelada (Nos 3, 8A, e 19A), a tensão de escoamento foi baixa quando comparada a exemplos em conformidade com esta revelação em que outras condições foram iguais (Nos 3A, 4 e 5 para No 3; Nos 9 a 11, 16 e 17 para No 8A; e Nos 20 a 22 e 21A para No 19A). Isso é considerado ser devido ao Cu não ser distribuído de modo uniforme dentro do membro sinterizado.

[0080] Sob condições em que o diâmetro de partícula de pó de Cu ligado por difusão era pequeno (Nos 4A e 15), tensão de escoamento e tensão de ruptura foram altas comparadas a condições em que o diâmetro de partícula do pó de Cu foi mais grosso, mas outras condições foram iguais (No 4 para No 4A e No 12 para No 15). Isso é considerado ser devido ao Cu ser distribuído de modo mais uniforme nas superfícies do pó de ferro.

[0081] No 14 em que o pó de óxido cuproso que tem um diâmetro de partícula médio de 2,5 μ m foi usado como pó de Cu para ligação por difusão teve tensão de escoamento e tensão de ruptura ainda maiores do que No 12 em que o diâmetro de partícula do Cu era mais grosso, mas outras condições eram iguais. Por outro lado, o No 14 teve tensão de escoamento e tensão de ruptura quase equivalentes àquelas de No 13 em que o diâmetro de partícula do Cu era mais grosso e a temperatura de sinterização era 1250 °C. Isso mostra que usando-se pó de Cu que tem um diâmetro de partícula menor para ligação por difusão, uma distribuição de Cu uniforme pode ser alcançada em um membro sinterizado mesmo através de uma temperatura de sinteriza- ção inferior, que possibilita maior expressão dos efeitos das técnicas atualmente reveladas.

[0082] Observa-se que tensão de escoamento maior foi alcançada em exemplos em conformidade com esta revelação com uma temperatura de sinterização de 1120 °C (N os 10, 11, 16 e 17) do que no No 8 com uma temperatura de sinterização de 1170 °C, que é um exemplo convencional em que Cu foi misturado com pó de ferro. Acredita-se que isso se deve à conformidade com a presente revelação que possibilita que uma distribuição de Cu mais uniforme seja alcançada em um membro sinterizado mesmo quando uma temperatura de sinterização inferior é adotada.

Claims

1. Pó de liga à base de ferro para metalurgia em pó carac-terizado pelo fato de que o Cu é ligado por difusão em forma de pó a superfícies de pó de ferro de matéria-prima pré-ligado com Cu, o pó de liga à base de ferro compreende2,0% em massa a 5,0% em massa de Cu, o saldo sendo Fe e impurezas incidentes, em que1/10 a 8/10 do Cu é ligado por difusão às superfícies do pó de ferro de matéria-prima e o restante do Cu é pré-ligado.

2. Membro sínter-forjado caracterizado pelo fato de que tem o pó de liga à base de ferro, como definido na reivindicação 1, como um precursor.