BR112020014533B1

BR112020014533B1 - Pó misturado para a metalurgia do pó

Info

Publication number: BR112020014533B1
Application number: BR112020014533-5A
Authority: BR
Inventors: Masaki Yoshida; Yohei Takamatsu
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.)
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2024-04-09
Also published as: CA3089506A1; EP3744441A4; EP3744441A1; CN111344090A; US20210060640A1; TW201936942A; CN111344090B; JP2019127654A; BR112020014533A2; BR112020014533B8; TWI694157B; JP6929259B2

Abstract

A presente invenção refere-se ao pó misturado para a metalurgia do pó, de acordo com uma modalidade da presente invenção, contém um pó baseado em ferro como um componente principal, e ainda contém um pó de pelo menos um sulfeto selecionado de CaS, MnS, e MoS2; e um pó em que uma percentagem do conteúdo de óxido de magnésio, é maior do que ou igual a 0,005% em massa, e menor do que ou igual a 0,025% em massa, em que o óxido de magnésio tem um diâmetro médio de partícula D50 maior do que ou igual a 0,5 μm, e menor do que ou igual a 5,0 μm.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um pó misturado para me talurgia do pó.

TÉCNICA PRECEDENTE

[0002] Em um método de metalurgia do pó, por exemplo, um corpo sinterizado com uma forma complexa, tal como uma forma de rede ou similar, pode ser formado pela sinterização de um pó à base de ferro. Tal corpo sinterizado é usado, por exemplo, como um componente estrutural, tal como um componente de automóvel ou similar. Com uma demanda cada vez maior, por maior precisão dimensional de tal componente, a precisão dimensional necessita ser melhorada por corte adicional do corpo sinterizado.

[0003] Além disso, uma redução no custo de produção do compo nente é também firmemente exigida; para esse fim, a redução do custo em um processo de corte é também considerada ser importante. No processo de corte, o custo pode ser diminuído prolongando a validade de uma ferramenta de corte; entretanto, um corpo sinterizado, como esse descrito acima, tende a ter baixa usinabilidade e diminuição do prazo de validade (tempo de vida) da ferramenta de corte.

[0004] Para esse fim, tem sido uma prática comum usar um pó misturado para a metalurgia do pó, no qual, um aditivo que melhora a usinabilidade e estende o prazo de validade da ferramenta de corte, é misturado em um pó à base de ferro. Especificamente, como o aditivo que melhora a usinabilidade (uma usinabilidade melhorando o material), por exemplo, um pó de sulfeto de manganês (MnS), enxofre (S), ou similar é usado. Assim como um material melhorando a usinabilida- de, serve como um lubrificante que reduz a resistência ao corte, ou como um ponto de partida para dividir chips (lascas), dessa maneira prolongando o prazo de validade da ferramenta de corte.

[0005] Em geral, quando um teor do material melhorando a usina- bilidade no pó misturado para a metalurgia do pó é aumentado, a usi- nabilidade do corpo sinterizado para ser formado é melhorada, e dessa maneira o prazo de validade da ferramenta de corte é prolongado. Entretanto, quando o teor do material melhorando a usinabilidade é aumentado, surge um problema em que uma propriedade mecânica, tal como resistência à compressão ou similares, de um material sinteri- zado é degradada, ou uma taxa de mudança dimensional é mudada pela sinterização, requerendo uma matriz adicional. Consequentemente, em geral, o teor do material que melhora a usinabilidade no pó misturado para a metalurgia do pó, é aproximadamente 0,3% em massa a 0,5% em massa.

[0006] Além disso, o aumento das demandas para a redução do custo no processo de corte, e melhoramento na produtividade, necessita de maior velocidade de corte; entretanto, um efeito do material que melhora a usinabilidade descrito acima, é relativamente baixo em corte de alta velocidade. No caso em que 0,3% em massa, ou mais de um sulfeto é adicionado, como o material melhorando a usinabilidade, surge um problema em que o enxofre evapora durante a sinterização, dessa maneira turvando o corpo sinterizado na aparência, e poluindo uma parte interna de um forno de sinterização, o que é provável de danificar o forno de sinterização.

[0007] Por exemplo, a Publicação do Pedido de Patente Não Exa minado No. JP1997-279204, propõe um pó misturado à base de ferro, para a metalurgia do pó, contendo um pó de um óxido composto, à base de CaO-Al2O3-SiO2- a 0,02% em peso a 0,3% em peso. De acordo com o documento de patente descrito acima, o uso de um óxido composto, contendo Ca como um componente principal, pode reduzir a degradação das propriedades mecânicas de um corpo sinterizado, evitando a oxidação do corpo sinterizado, e o dano em um forno de sinterização, e reduzindo a abrasão de uma ferramenta de corte em um corte de alta velocidade.

[0008] Entretanto, demandas adicionais aumentando, para a redu ção do custo e o melhoramento em precisão dimensional de um componente, requer um pó misturado para a metalurgia do pó, que ainda excede em usinabilidade.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA PRECEDENTE DOCUMENTOS DE PATENTE

[0009] Documento de Patente 1: Publicação do Pedido de Patente Não Examinado No. JP1997-279204

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

[0010] Em vista das circunstâncias precedentes, um objetivo da presente invenção é fornecer um pó misturado para a metalurgia do pó, que pode formar um material sinterizado, que apresenta uma excelente usinabilidade.

MEIOS PARA SOLUCIOAR OS PROBLEMAS

[0011] Um pó misturado para a metalurgia do pó, de acordo com uma modalidade da presente invenção, feito para solucionar os problemas descritos acima, contém um pó à base de ferro, como um componente principal, e ainda contém um pó de pelo menos um sulfeto selecionado de CaS, MnS, e MoS2; e um pó em que uma percentagem do teor de óxido de magnésio, é maior do que ou igual a 0,005% em massa, e menos do que ou igual a 0,025% em massa, em que o óxido de magnésio apresenta um tamanho médio de partícula D50 maior do que ou igual a 0,5 μm, e menor do que ou igual a 5,0 μm.

[0012] É possível que, no pó misturado para a metalurgia do pó, o sulfeto sirva como um lubrificante e gere um óxido, que produz uma partícula de óxido de magnésio, tendo um tamanho de partícula relati- vamente pequeno, a fim de acoplar à uma superfície de uma ferramenta de corte, desta maneira reduzindo o desgaste da ferramenta de corte, através de um óxido duro ou similares, em um corpo sinterizado. Desta maneira, um material sinterizado, formado pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, tem excelente usinabilidade, e possibilita a ferramenta de corte ter um prazo de validade relativamente longo.

[0013] No pó misturado para a metalurgia do pó, um teor total do sulfeto é preferivelmente maior do que ou igual a 0,04% em massa, e menor do que ou igual a 0,20% em massa. Esta configuração pode reduzir a degradação das propriedades mecânicas e similares do material sinterizado, formado pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó.

[0014] "Pó à base de ferro", como referido no presente documento no presente, significa um pó de ferro puro, um pó de liga de ferro, ou um pó misturado do mesmo; "para conter um componente principal" como referido no presente documento no presente, significa que um teor é maior do que ou igual a 90% em massa. "Tamanho médio de partícula D50", como referido no presente documento no presente, significa um tamanho de partícula em que um volume acumulado, em uma distribuição de tamanho de partícula, medido por um método de dispersão de difração a laser atinge 50%.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0015] Como descrito acima, o pó misturado para a metalurgia do pó da presente invenção, pode formar um material sinterizado, que tem excelente usinabilidade.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0016] Daqui em diante, as modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes, com referência aos desenhos como apropriado.

Pó misturado para a metalurgia do pó

[0017] Um pó misturado para a metalurgia do pó, de acordo com uma modalidade da presente invenção, contém um pó à base de ferro como um componente principal, e ainda contém um pó de um sulfeto e um pó de óxido de magnésio (MgO). Além disso, o pó misturado para a metalurgia do pó pode ainda conter, por exemplo, um pó de cobre, um pó de grafite, um lubrificante em pó, ou similares.

Pó À base de Ferro

[0018] O pó à base de ferro, que é o componente principal do pó misturado para a metalurgia do pó, não é particularmente limitado; por exemplo, um pó à base de ferro reduzido, um pó à base de ferro ato- mizado, um pó à base de ferro eletrolítico, ou similares, podem ser usados.

[0019] Além disso, o pó à base de ferro não é limitado a um pó de ferro puro; por exemplo, um pó de aço obtido através de elementos de liga de pré-ligação (um pó de aço pré-ligado), um pó de aço obtido pelos elementos de liga ligando parcialmente (um pó de aço parcialmente ligado), ou similares, podem ser usados, ou uma mistura de uma pluralidade de tipos dos mesmos também pode ser usada. Como os elementos de liga, por exemplo, elementos conhecidos que melhoram as propriedades de um corpo sinterizado, tal como cobre, níquel, cromo, molibdênio, enxofre e similares, podem estar contidos.

[0020] O pó à base de ferro necessita somente ser de tal tamanho, como para ser usado com um pó de matéria prima principal para a metalurgia do pó, e o tamanho médio de partícula D50, do pó à base de ferro, não é particularmente limitado; por exemplo, o tamanho médio de partícula D50 pode ser maior do que ou igual ao 40 μm, e menor do que ou igual a 120 μm.

Pó de Sulfeto

[0021] No corpo sinterizado obtido por sinterização, o pó misturado para a metalurgia do pó, o sulfeto, permanece em uma forma original de partículas. Uma vez que o sulfeto é mais macio do que uma base de ferro, que é um componente principal do corpo sinterizado, a usina- bilidade do corpo sinterizado é melhorada; em adição, o sulfeto tem lubricidade e reduz a abrasão no corte, dessa maneira prolongando o prazo de validade de uma ferramenta de corte.

[0022] Além disso, no caso de uma alta velocidade de corte, o sul feto no corpo sinterizado é dessulfurizado, através do calor gerado no corte, gerando um óxido. É concebível que o óxido se ligue a uma superfície da ferramenta de corte e forme uma película, que protege a ferramenta de corte, e em adição, o óxido serve como um aglutinante que produz o óxido de magnésio, que é muito duro, para se acoplar à superfície da ferramenta de corte.

[0023] Como descrito acima, o sulfeto que pode eficientemente melhorar a usinabilidade, e possibilita o acoplamento do óxido de magnésio, pelo menos um de CaS, MnS, e MoS2, é usado.

[0024] O limite mais baixo de um teor total do sulfeto, é preferivel mente 0,04% em massa, e mais preferivelmente 0,06% em massa. Enquanto isso, o limite mais alto do teor total do sulfeto é preferivelmente 0,20% em massa, e mais preferivelmente 0,18% em massa. No caso em que o teor total do sulfeto é menor do que o limite mais baixo, a usinabilidade pode deixar de ser suficientemente melhorada. De modo inverso, no caso em que o teor total do sulfeto é maior do que o limite mais alto, as propriedades mecânicas do corpo sinterizado, obtidas pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, podem ser degradadas.

[0025] O limite mais baixo de um tamanho médio de partícula D50 do sulfeto, tal como CaS, MnS, ou similares, é preferivelmente 1,0 μm, e mais preferivelmente 1,5 μm. Enquanto isto, o limite mais alto do tamanho médio de partícula D50 do sulfeto é preferivelmente 10 μm, e mais preferivelmente 8 μm. No caso em que o tamanho médio de partícula D50 do sulfeto é menor do que o limite mais baixo, pode ser difí- cil dispersar uniformemente o sulfeto no pó misturado para a metalurgia do pó, e/ou o pó misturado para a metalurgia do pó, pode se tornar indevidamente dispendioso. De modo inverso, no caso em que o tamanho médio de partícula D50 do sulfeto é maior do que o limite mais alto, a usinabilidade do corpo sinterizado obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, pode deixar de ser suficientemente melhorado.

Pó de Óxido de Magnésio

[0026] Óxido de magnésio é um material duro, quimicamente está vel. Por este motivo, um pó do óxido de magnésio sai como micro partículas, mesmo no corpo sinterizado, obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó. As micro partículas do óxido de magnésio são acopladas à superfície da ferramenta de corte, através do óxido atribuído ao sulfeto, dessa maneira protegendo a ferramenta de corte, e melhorando a usinabilidade do corpo sinterizado.

[0027] O limite mais baixo de um teor do óxido de magnésio é 0,005% em massa, e preferivelmente 0,010% em massa. Enquanto isso, o limite mais alto do teor do óxido de magnésio é 0,025% em massa, e preferivelmente 0,020% em massa. No caso em que o teor do óxido de magnésio é menor do que o limite mais baixo, o desgaste da ferramenta de corte pode deixar de ser reduzido. De modo inverso, no caso em que o teor do óxido de magnésio é maior do que o limite mais alto, a taxa de mudança dimensional na sinterização pode aumentar, ou as propriedades mecânicas, tais como resistência à compressão e similares, do corpo sinterizado, podem ser insuficientes.

[0028] O limite mais baixo de um tamanho médio de partícula D50 do óxido de magnésio é 0,5 μm, e preferivelmente 0,7 μm. Enquanto isso, o limite mais alto do tamanho médio de partícula D50 do óxido de magnésio é 5,0 μm, e preferivelmente 3,0 μm. No caso em que o tamanho médio de partícula D50 do óxido de magnésio é menor do que o limite mais baixo, um agregado do MgO é formado, e pode se tornar mais difícil dispersar uniformemente o óxido de magnésio, no pó misturado para a metalurgia do pó. Além do mais, no caso em que uma taxa de peso é constante, o número de partículas de MgO se torna grande, e o MgO existente em um limite entre as partículas de ferro aumenta, desta maneira inibindo a sinterização. Como um resultado, a taxa de mudança dimensional pode aumentar, ou as propriedades mecânicas, tais como resistência à compressão e similares, podem ser insuficientes. Enquanto isso, no caso em que o tamanho médio de partícula D50 do óxido de magnésio é maior do que o limite mais alto, a sinterização pode ser inibida, causando uma diminuição na resistência, a ferramenta de corte pode ser lascada, e o desgaste da mesma pode ser acelerado, as partículas de óxido de magnésio podem deixar de ser acopladas à ferramenta de corte, diminuindo o tempo de vida (prazo de vali-dade) da ferramenta de corte, e/ou a precisão do processamento pode ser diminuída. Em outras palavras, o óxido de magnésio tendo um tamanho de partícula suficientemente pequeno, pode se acoplar à superfície da ferramenta de corte, prolongando o tempo de vida da mesma, sem causar um dano que acelere o desgaste da ferramenta de corte.

Pó de Cobre

[0029] O pó de cobre serve como um aglutinante, que liga as par tículas do pó à base de ferro, uma à outra, dessa maneira melhorando a resistência do corpo sinterizado, obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó.

[0030] O pó de cobre pode ser selecionado de uma ampla faixa de pós de cobre, que são usados para a metalurgia do pó; por exemplo, um pó de cobre eletrolítico, um pó de cobre atomizado, ou similares podem ser usados.

[0031] O pó de cobre pode ser simplesmente misturado no pó à base de ferro, pode ser acoplado a uma superfície do pó à base de ferro, pelo uso de um aglutinante, ou pode ser misturado no pó à base de ferro, e submetido ao tratamento por calor, a fim de ser acoplado à superfície do pó à base de ferro, de uma maneira dispersa.

[0032] O limite mais baixo de um teor do pó de cobre, depende da resistência e dureza requeridas para o corpo sinterizado, e é preferivelmente 0,8% em massa, e mais preferivelmente 1,0% em massa. Enquanto isso, o limite mais alto do teor do pó de cobre é preferivelmente 5,0% em massa, mais preferivelmente 3,0% em massa, e particularmente preferivelmente 2,0% em massa. No caso em que o teor do pó de cobre é menor do que o limite mais baixo, um efeito de melhoramento da resistência do corpo sinterizado pode ser insuficiente. De modo inverso, no caso em que o teor do pó de cobre é maior do que o limite mais alto, a difusão de carbono pode ser inibida e a resistência do corpo sinterizado pode ser insuficiente.

[0033] O limite mais baixo de um tamanho médio de partícula D50 do pó de cobre é preferivelmente 5 μm, e mais preferivelmente 10 μm. Enquanto isso, o limite mais alto do tamanho médio de partícula D50 do pó de cobre é preferivelmente 50 μm, e mais preferivelmente 40 μm. No caso em que o tamanho médio de partícula D50 do pó de cobre é menor do que o limite mais baixo, pode ser difícil dispersar uniformemente o pó de cobre no pó misturado para a metalurgia do pó, e/ou o pó misturado para a metalurgia do pó pode se tornar indevidamente dispendioso. De modo inverso, no caso em que o tamanho médio de partícula D50 do pó de cobre é maior do que o limite mais alto, a resistência do corpo sinterizado, obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, pode deixar de ser suficientemente melhorada.

Pó de Grafite

[0034] O pó de grafite forma uma fase de pearlita dura, através da reação com ferro na sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, dessa maneira aumentando a resistência do corpo sinterizado a ser obtido.

[0035] Como o pó de grafite, por exemplo, um pó de grafite natu ral, um pó de grafite artificial, ou similares podem ser usados.

[0036] O pó de grafite pode ser simplesmente misturado no pó à base de ferro, ou pode ser acoplado à superfície do pó à base de ferro, através do uso de um aglutinante.

[0037] O limite mais baixo de um teor do pó de grafite é preferi velmente 0,2% em massa, a mais preferivelmente 0,5% em massa. Enquanto isso, o limite mais alto do teor do pó de grafite é preferivelmente 1,5% em massa, e mais preferivelmente 1,0% em massa. No caso em que o teor do pó de grafite é menor do que o limite mais baixo, o efeito de melhoramento da resistência do corpo sinterizado pode ser insuficiente. De modo inverso, no caso em que o teor do pó de grafite é maior do que o limite mais alto, a dureza do corpo sinterizado pode ser insuficiente.

[0038] O limite mais baixo de um tamanho médio de partícula D50 do pó de grafite é preferivelmente 1 μm, e mais preferivelmente 3 μm. Enquanto isso, o limite mais alto do tamanho médio de partícula D50 do pó de grafite é preferivelmente 30 μm, e mais preferivelmente 20 μm. No caso em que o tamanho médio de partícula D50 do pó de grafite é menor do que o limite mais baixo, pode ser difícil dispersar uniformemente o pó de grafite no pó misturado para a metalurgia do pó, ou o pó misturado para a metalurgia do pó pode se tornar indevidamente dispendioso. De modo inverso, no caso em que o tamanho médio de partícula D50 do pó de grafite é maior do que o limite mais alto, pode ocorrer isolamento no corpo sinterizado, obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, e a resistência do corpo sin- terizado pode deixar de ser suficientemente melhorada.

Lubrificante em Pó

[0039] O lubrificante em pó reduz a fricção entre as partículas, quando o pó misturado para a metalurgia do pó é compactado, dessa maneira melhorando a formabilidade do mesmo, e prolongando o prazo de validade da forma (matriz). A sinterização do lubrificante em pó, é eliminada através de evaporação ou decomposição térmica.

[0040] Como o lubrificante em pó, por exemplo, um pó de um sa bão metálico, tal como estearato de zinco, de um sabão não metálico tal como bis-amida de etileno, ou similar é usado.

[0041] O limite mais baixo de um teor do lubrificante em pó, é pre ferivelmente 0,2% em massa, e mais preferivelmente 0,5% em massa. Enquanto isso, o limite mais alto do teor do lubrificante em pó, é prefe-rivelmente 1,5% em massa, e mais preferivelmente 1,0% em massa. No caso em que o teor do lubrificante em pó é menor do que o limite mais baixo, a formabilidade de um compacto do pó misturado para a metalurgia do pó pode ser insuficiente. De modo inverso, no caso em que o teor do lubrificante em pó é maior do que o limite mais alto, a densidade do corpo sinterizado, obtida por sinterizar o pó misturado para a metalurgia do pó, que foi compactado, pode ser diminuída e a resistência do corpo sinterizado pode ser insuficiente.

[0042] O limite mais baixo de um tamanho médio de partícula D50 do lubrificante em pó, é preferivelmente 3 μm, e mais preferivelmente 5 μm. Enquanto isso, o limite mais alto do tamanho médio de partícula D50 do lubrificante em pó é preferivelmente 50 μm, e mais preferivelmente 30 μm. No caso em que o tamanho médio de partícula D50 do lubrificante em pó é menor do que o limite mais baixo, pode ser difícil dispersar uniformemente o lubrificante em pó, no pó misturado para a metalurgia do pó, e/ou o pó misturado para a metalurgia do pó pode se tornar indevidamente dispendioso. De modo inverso, no caso em que o tamanho médio de partícula D50 do lubrificante em pó, é maior do que o limite mais alto, a resistência do corpo sinterizado, obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, pode deixar de ser suficientemente melhorada. Vantagens

[0043] É concebível que, no pó misturado para a metalurgia do pó, o sulfeto serve como um lubrificante, e gera um óxido que forma uma partícula de óxido de magnésio, que apresenta um tamanho de partícula pequeno, acoplado à superfície da ferramenta de corte, dessa maneira reduzindo o desgaste da ferramenta de corte, através de um óxido duro ou similar, no corpo sinterizado. Consequentemente, o material sinterizado, formado por sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó, apresenta uma excelente usinabilidade e possibilita a ferramenta de corte ter relativamente um tempo de vida (prazo de validade).

Outras Modalidades

[0044] A modalidade descrita acima não limita a configuração da presente invenção. Para esse fim, na modalidade descrita acima, os componentes de cada parte da modalidade descrita acima podem ser omitidos, substituídos, ou adicionados com base na descrição no presente relatório descritivo, e no conhecimento da técnica geral, e tal omissão, substituição, ou adição devem ser consideradas como se enquadrando no escopo da presente invenção.

EXEMPLOS

[0045] Daqui em diante, a presente invenção será descrita em de talhes por meio de Exemplos; a presente invenção não deverá ser considerada como sendo limitada à descrição nos Exemplos.

[0046] Pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15 foram ex perimentalmente produzidos, misturando um pó de cobre, um pó de grafite, um material melhorando a usinabilidade, óxido de magnésio, e um lubrificante em pó, em um pó à base de ferro, em suas respectivas proporções mostradas na Tabela 1 abaixo. Deve ser observado que "-" na tabela, indica que o material não está contido.

[0047] Deve ser observado que "300M," um pó de ferro atomizado puro (disponível a partir de Kobe Steel, Ltd.) que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de 70 μm, foi usado como o pó à base de ferro. Como o pó de cobre, "CuAtW-250," um pó de cobre atomizado por água (disponível a partir de Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.), que apresenta uma abertura de peneira de 250 μm, foi usado. Como o pó de grafite, "CPB" (disponível a partir de Nippon Graphite Industries, Co.,Ltd.), que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de aproximadamente 23 μm, foi usado. Como CaS ou MnS, respectivamente, sulfeto de cálcio ("CaS" na tabela), que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de 4,9 μm, que foi obtido pela redução de sulfato de cálcio (CaSO4) tendo um tamanho médio de partícula D50 de 2,4 μm, em uma atmosfera de um gás de redução, tal como hidrogênio ou si-milares, ou sulfeto de manganês ("MnS" na tabela), que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de 4,9 μm, foi usado. Como o óxido de magnésio, o óxido de magnésio que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de 0,7 μm, o óxido de magnésio tendo um tamanho médio de partícula D50 de 2,5 μm, ou o óxido de magnésio que apresenta um tamanho médio de partícula D50 com 3,2 μm foi usado. Como o lubrificante em pó, uma cera baseada em etileno bis-amida, que apresenta um tamanho médio de partícula D50 de 27 μm, foi usada. Tabela 1

[0048] Os pós mistos para a metalurgia de pó, Nos. 1 a 15, foram compactados cada uma matriz, por meio dos quais os compactos em forma de anel, cada um tendo um diâmetro externo de 64 mm, um di-âmetro interno de 24 mm, e uma altura de 20 mm, foram formados. Deve ser observado que as condições para compactar foram estabelecidas de tal maneira que cada compacto teve uma densidade de 7,00 g/cm3. Os compactos obtidos foram sinterizados em uma atmosfera de gás de nitrogênio, contendo um gás de hidrogênio a 10% em volume, a uma temperatura de 1,120°C por 60 minutos, por meio dos quais corpos sinterizados foram obtidos.

[0049] Taxas de mudança dimensional (base verde e base matriz) em sinterização, uma resistência à compressão, e uma dureza Rockwell (escala B) de cada amostra, foram medidas. Além disso, um teste de ro-tação foi realizado, em que uma superfície lateral de um feixe de dez corpos sinterizados de cada amostra, foi processado por rotação. Como uma ferramenta de corte, "SNMN120408", uma lasca (chip) usando "NX2525," uma liga de cerâmica e metal (ambas disponíveis a partir de Mitsubishi Materials Corporation), foi usada. A superfície lateral foi cor-tada por 5,287 m usando um corte seco, sob condições de corte em que uma velocidade periférica foi 200 m/min, uma profundidade de corte foi 0,15 mm/abertura, e uma quantidade de avanço foi 0,08 mm/rev.

[0050] Uma largura de desgaste paralela (largura de desgaste la teral Vb), de uma face do flanco (lado) da ferramenta de corte, depois que o teste de rotação foi medido.

[0051] Uma rugosidade de superfície Ra (média aritimética de ru gosidade), e uma rugosidade de superfície Rz (altura máxima) de uma superfície de corte dos corpos sinterizados, depois do teste de rotação ter sido medido. Esses valores de rugosidade da superfície, foram me-didos em três pontos, respectivamente por "SJ-410," um medidor de rugosidade de superfície (disponível a partir de Mitutoyo Corporation), em que os valores de corte foram Àc = 0,8 mm e Às = 2,5 μm, e um comprimento de medição foi 5,0 mm, e um valor médio de valores de medição em três pontos foi calculado.

[0052] Os valores medidos de cada um dos parâmetros descritos acima, estão resumidos na Tabela 2 abaixo. Tabela 2

[0053] Os corpos sinterizados, obtidos pela sinterização de pós mistos para a metalurgia do pó Nos.1 a 3, 5, 7, 8, 11, e 13, cada um dos quais contendo um sulfeto e óxido de magnésio, e em que um teor da percentagem do óxido de magnésio foi maior do que ou igual a 0,010% em massa, e menor do que ou igual a 0,020% em massa, e um tamanho médio de partícula D50 do óxido de magnésio foi maior do que ou igual a 0,5 μm, e menor do que ou igual a 5,0 μm, mostrou formabilidade suficiente e resistência mecânica suficiente, e produziu pouco desgaste da ferramenta de corte.

[0054] Além do mais, um teste de perfuração foi realizado nos cor pos sinterizados, formados a partir de pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1, 5, 8, 13, 14, e 15. Como uma broca, "AD-4D," uma broca de carboneto revestida (disponível a partir de OSG Corporation), que apresenta um diâmetro de 3,8 mm, foi usada. As condições de proces-samento foram como a seguir: uma velocidade periférica da broca foi de 2 m/min (4,358 rpm), uma taxa de avanço foi de 450 mm/min (0.103 mm/rev), e "Yushiroken EC50," um fluido solúvel na água (disponível a partir de YUSHIRO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.), foi derramado como um óleo de corte sobre os corpos sinterizados durante o corte. Para garantir uma distância de corte, 180 orifícios não passantes foram formados com profundidades de 10 mm.

[0055] No teste de perfuração, uma largura de desgaste lateral (Vb) da broca, foi medida mediante a formação de cada trigésimo orifício sem passagem. A Tabela 3 abaixo mostra os resultados da medição. Tabela 3

[0056] Os corpos sinterizados obtidos pela sinterização dos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1, 5, 8, e 13, cada um dos quais continha o sulfeto e o óxido de magnésio, causou menos desgaste da ferramenta de corte, do que aquele do corpo sinterizado obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó No.14, que não continha nem sulfeto nem o óxido de magnésio, e o corpo sinterizado obtido pela sinterização do pó misturado para a metalurgia do pó No.15, que continha o sulfeto, mas não continha o óxido de magnésio.

[0057] Pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 16 a 32, foram produzidos experimentalmente, misturando um pó de cobre, um pó de grafite, um material melhorando a usinabilidade, óxido de magnésio, e um lubrificante em pó, em um pó à base de ferro nas suas respectivas proporções, mostradas na Tabela 4 abaixo. Deve ser observado que "- " na tabela, indica que o material não está contido.

[0058] Deve ser observado que o pó à base de ferro, o pó de co bre, o pó de grafite, o óxido de magnésio, e o lubrificante em pó, foram do mesmo tipo e proporções, daquelas usadas para os pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15. Como o material melhorando a usi- nabilidade, o sulfeto de manganês do mesmo tipo e proporção para aquele nos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15, enxofre ("S" na tabela), tendo um tamanho médio de partícula D50 de 46,1 μm, e sulfeto de ferro ("FeS" na tabela), tendo um tamanho médio de partícula D50 de 13,5 μm, o enxofre e o sulfeto de ferro tendo passado uma tela de fio metálico de malha 100, foram usados. Tabela 4

[0059] Os pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 16 a 32 foram, cada um, compactados em uma matriz, de uma maneira similar àquela dos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15, por meio da qual compactados em forma de anel foram formados; os compactados obtidos foram sinterizados em uma atmosfera de gás de nitrogênio, contendo um gás de hidrogênio a 10% em volume, a uma temperatura de 1,130°C por 60 minutos, dessa maneira os corpos sinterizados foram obtidos.

[0060] As taxas de mudança dimensional (base verde e base ma triz) em sinterização, resistência à compressão, e uma dureza Rockwell (escala B) de cada amostra, foram medidas. Além disso, um teste de rotação foi realizado, em que uma superfície lateral de um feixe de dez corpos sinterizados de cada amostra, foi processado por rotação. Como uma ferramenta de corte, "2NU-CNGA120408LF," um chip usando "BN7500," nitreto de boro cúbico, (ambos disponíveis a partir de Sumitomo Electric Industries, Ltd.), foi usado. A superfície lateral foi cortada por 2,735 m pelo corte seco, sob condições de corte, em que uma velocidade periférica foi 200 m/min, uma profundidade de corte foi 0,1 mm/passagem, e uma quantidade de avanço foi 0,1 mm/rev.

[0061] Uma largura de desgaste paralelo (largura de desgaste la teral Vb), de uma face de bordos da ferramenta de corte, depois do teste de rotação, foi medida.

[0062] Os valores medidos de cada um dos parâmetros descritos acima, estão resumidos na Tabela 5 abaixo. Tabela 5

[0063] Os corpos sinterizados obtidos pela sinterização dos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 16 a 19 e 22 a 25, cada um dos quais continha sulfetos e óxido de magnésio, e nos quais uma percen-tagem do teor do óxido de magnésio foi maior do que ou igual a 0,010% em massa, e menor do que ou igual a 0,020% em massa, e um tamanho médio de partícula D50, do óxido de magnésio, foi maior do que ou igual a 0,5 μm, e menor do que ou igual a 5,0 μm, mostrou suficiente formabilidade e suficiente resistência mecânica, e produziu pequeno desgaste da ferramenta de corte.

[0064] Pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 33 a 39m foram experimentalmente produzidos, misturando um pó de cobre, um pó de grafite, um material melhorando a usinabilidade, óxido de magnésio, e um lubrificante em pó, em um pó à base de ferro, em suas respectivas proporções mostradas na Tabela 6 abaixo. Deve ser observado que "-" na tabela, indica que o material não está contido.

[0065] Deve ser observado que o pó à base de ferro, o pó de co bre, o pó de grafite, o óxido de magnésio, e o lubrificante em pó foram dos mesmos tipos e proporções daqueles usados para os pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15. Como o material melhorando a usinabilidade, sulfeto de manganês do mesmo tipo e proporção, daqueles nos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 1 a 15, e dissulfe- to de molibdênio ("MoS2" na tabela), que têm um tamanho médio de partícula D50 de 5,0 μm, foram usados. Tabela 6

[0066] Os pós misturados para a metalurgia do pó, Nos. 33 a 39, foram, cada um, compactados em uma matriz, de uma maneira similar àquela dos pós misturados para a metalurgia do pó, Nos. 16 a 32, em que os compactos em forma de anel foram formados; os compactos obtidos foram sinterizados sob condições similares àquelas dos Nos. 16 a 32, por meios das quais corpos sinterizados foram obtidos.

[0067] Taxas de mudanças dimensionais (base verde e base ma triz) na sinterização, uma resistência à compressão e uma dureza Rockwell (escala B) de cada amostra, foram medidas. Além disso, um teste de rotação foi realizado em que uma superfície lateral de um feixe de dez corpos sinterizados de cada amostra, foi processado por rotação. Como uma ferramenta de corte, "2NU-CNGA120408LF," um chip usando "BN7500," nitreto de boro cúbico, (ambos disponíveis a partir de Sumitomo Electric Industries, Ltd.), foi usada. A superfície lateral foi cortada por 2,735 m, através de corte seco sob condições de corte em que uma velocidade periférica foi 200 m/min, uma profundidade de corte foi 0,1 mm/passagem, e uma quantidade de avanço foi 0,1 mm/rev.

[0068] A largura de desgaste paralelo (largura de desgaste lateral Vb) de uma face de bordos da ferramenta de corte, depois do teste de rotação, foi medida.

[0069] Os valores medidos de cada um dos parâmetros descritos acima, estão resumidos na Tabela 7 abaixo. Tabela 7

[0070] Os corpos sinterizados obtidos pela sinterização dos pós mistos para a metalurgia do pó, Nos. 33 a 37, cada um dos quais con-tinha um sulfeto e um óxido de magnésio, e em que uma percentagem do teor do óxido de magnésio, era maior do que ou igual a 0,010% em massa, e menor do que ou igual a 0,020% em massa, mostrou suficiente formabilidade e suficiente resistência mecânica, e produziu pequeno desgaste da ferramenta de corte. Além disso, na comparação entre o No. 33 e o No. 34, o No. 34, no qual o dissulfeto de molibdênio foi usado como o sulfeto, produziu uma largura de desgaste paralelo menor da face de bordos, do que aquela do No. 33, em que o sulfeto de manganês foi usado como o sulfeto. Além do mais, os Nos. 35 a 37, em cada um dos quais dois tipos de sulfeto (o sulfeto de manganês e o dissulfeto de molibdênio) foram usados, produziu larguras de desgaste paralelo menores das faces de bordos, do que aquelas do No. 33 e do No. 34, em cada uma das quais somente um do sulfeto de manganês e do dissulfeto de molibdênio foi usado como o sulfeto. Deve ser observado que, embora o No. 33 seja idêntico ao No. 18, em proporções dos componentes, e o No. 39 seja idêntico ao No. 32, em proporções dos componentes, é compreensível que diferenças nos valores medidos tenham sido produzidas por uma diferença em batelada de cada material.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0071] O pó misturado para a metalurgia do pó, de acordo com a presente invenção, é apropriadamente usado para produzir um com-ponente de alta precisão, que requer corte depois da sinterização.

Claims

1 . Pó misturado para metalurgia do pó, que compreende: um pó à base de ferro como um componente principal; um pó de pelo menos um sulfeto selecionado dentre CaS, MnS e MoS2; e um pó em que uma percentagem do teor de óxido de mag-nésio, é maior do que, ou igual a, 0,005% em massa, e menor do que, ou igual a, 0,025% em massa; sendo que o óxido de magnésio apresenta um tamanho médio de partícula D50 de mais do que, ou igual a, 0,5 μm, e menos do que, ou igual a, 5,0 μm; o referido pó sendo caracterizado pelo fato de que um teor total do sulfeto é maior do que, ou igual a, 0,04% em massa, e menor do que, ou igual a, 0,20% em massa; e sendo que o pó do pelo menos um sulfeto apresenta um tamanho médio de partícula D50 maior do que, ou igual a, 1,0 μm, e menor do que, ou igual a, 10 μm.