CN110871269B - 合金粉末组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种合金粉末组合物，该组合物包含：合金粉末；0.005质量％以上0.200质量％以下的流动性改善颗粒；以及0.5质量％以上1.5质量％以下的润滑剂，其中合金粉末由奥氏体不锈钢制成，并且50％直径D₅₀为20μm以上30μm以下，并且其中流动性改善颗粒由选自由Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO、SiO₂和TiO₂构成的组中的至少一种金属氧化物制成，该流动性改善颗粒的50％直径D₅₀为5nm以上35nm以下，并且具有疏水性表面。

Description

合金粉末组合物

技术领域

本发明涉及一种合金粉末组合物，更具体而言，涉及一种适用于制造由奥氏体不锈钢制成的高密度烧结部件的合金粉末组合物。

背景技术

“模压成形法”是指一种通过将润滑剂混入不锈钢、铁、铜等的合金粉末中，将该合金粉末填充至模具中并将合金粉末模压成形，并且在烧结炉中对成形体进行热处理，从而获得烧结部件的方法。模压成形法能够以高生产率制造复杂且高精度的机械部件。因此，烧结部件广泛地应用于诸如电力、机械以及汽车之类的领域。

在通过使用模压成形法制造烧结部件的情况下，因为合金粉末具有较小的粒径，所以烧结部件具有较高的密度。然而，因为合金粉末具有较小的粒径，所以合金粉末具有低流动性，这使得难以将合金粉末填充至模具中。另一方面，已知金属注射成型(MIM)法、造粒法等为获得高密度烧结部件的技术，但由于这些方法的工艺成本高，因此这些方法不能应用于需要低价格的应用(例如，汽车应用)。

为了解决上述问题，传统上已经提出了各种建议。

例如，专利文献1公开了一种用于高密度烧结体的混合粉末，其中将Fe-B粉末混合于由奥氏体不锈钢制成的主要粉末中。

专利文献1描述了(a)由于Fe在奥氏体中的扩散系数小于在铁素体中的扩散系数，所以奥氏体系不锈钢难以进行烧结反应；以及(b)当向主要粉末中添加会与由奥氏体不锈钢制成的主要粉末发生共晶反应的辅助粉末(如，Fe-B粉末)时，在主要粉末的间隙中形成液相，并且发生局部液相烧结从而增加烧结体的烧结密度。

专利文献2公开了一种用于冶金的粉末组合物，该粉末组合物含有85重量％以上的铁基金属粉末、0.005重量％至3重量％的结合剂、0.1重量％至2重量％的润滑剂以及0.005重量％至2重量％的平均粒径小于40nm的颗粒状二氧化硅。

专利文献2描述了(a)当将颗粒状二氧化硅作为流化剂混合在铁基金属粉末中时，粉末组合物的流动性增加；(b)当向铁基金属粉末中添加润滑剂时，可减少从模腔中取出成形部件所需的脱模力；以及(c)在成形工艺中流化剂也起到内部润滑剂的作用。

为了通过使用模压成形法有效地批量制造烧结部件，需要将合金粉末高效地填充至模具中。因此，用于烧结部件的合金粉末需要具有高流动性。为了获得高流动性，通常使用平均粒径为约60μm的合金粉末来制造烧结部件。

然而，在通过使用平均粒径为约60μm的奥氏体不锈钢粉末于一般的成形压力(约7t/cm²)下制造烧结部件的情况中，烧结密度为约86％，并且不能获得保持气密性所需的高烧结密度(91％以上)。此外，由于孔隙率为约14％，因此耐腐蚀性、硬度和强度不足。

另一方面，由于铁素体不锈钢具有高烧结性，所以即使在高生产率的一般制造条件下，铁素体不锈钢也可相对容易地实现高烧结密度。然而，由于铁素体不锈钢的耐热性差，所以由铁素体不锈钢制成的烧结部件一直使用在低温部分的排气系统部件等中。

为了以低成本制造具有优异的耐热性和气密性的烧结部件，需要这样一种合金粉末组合物，该合金粉末组合物包含奥氏体不锈钢作为主要成分，具有优异的流动性和烧结性，并且可通过使用模压成形法制造高密度烧结部件。然而，到目前为止，尚未提出这种合金粉末组合物。

专利文献1：JP-A-2001-089801

专利文献2：日本专利No.3964135

发明内容

本发明旨在提供这样一种合金粉末组合物，该合金粉末组合物含有奥氏体不锈钢作为主要成分，具有优异的流动性和烧结性，并且可通过使用模压成形法制造高密度烧结部件。

为了实现该目的，根据本发明的合金粉末组合物具有以下构成。

(1)所述合金粉末组合物包含：

由奥氏体不锈钢制成的合金粉末，并且该合金粉末的50％直径(D₅₀)为20μm以上30μm以下；

流动性改善颗粒，其由选自由Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO、SiO₂和TiO₂组成的组中的至少一种金属氧化物制成，该流动性改善颗粒的50％直径(D₅₀)为5nm以上35nm以下，并且具有疏水性表面；以及

润滑剂。

(2)所述合金粉末组合物中流动性改善颗粒的含量为0.005质量％以上0.200质量％以下，并且

润滑剂的含量为0.5质量％以上1.5质量％以下。

该合金粉末组合物除流动性改善颗粒外还可包括由硅烷偶联剂构成的覆膜，或者该合金粉末组合物可包括由硅烷偶联剂构成的覆膜以代替流动性改善颗粒，该覆膜包覆合金粉末的颗粒表面。

D₅₀为20μm以上30μm以下的合金粉末具有高烧结性，但流动性低。当将满足预定条件的流动性改善颗粒添加至这种合金粉末中时，在保持高烧结性的同时可改善流动性。因此，当将这种合金粉末组合物用作原料时，可通过使用低成本的模压成形法制造具有高密度和高耐热性的烧结部件。具体而言，即使使用由奥氏体不锈钢制成的合金粉末，也可以通过模压成形法获得91％以上的烧结密度。

即使在除了添加流动性改善颗粒之外还对合金粉末的颗粒表面进行SC处理，或者对合金粉末的颗粒表面进行SC处理以替代添加流动性改善颗粒的情况中，也可以获得相同的效果。

附图说明

图1示出了当通过使用奥氏体不锈钢(SUS304L)粉末和铁素体不锈钢(SUS434L)粉末制造烧结部件时，成形压力与压粉密度和烧结密度之间的关系，奥氏体不锈钢(SUS304L)粉末和铁素体不锈钢(SUS434L)粉末的50％直径(D₅₀)均为约60μm。

图2示出了实施例1和比较例1中获得的烧结体的盐水喷雾试验的结果。

图3为示出了烧结温度对SUS304L烧结体的烧结密度的影响的图。

图4为示出了SUS304L烧结体的烧结密度和硬度之间的关系的图。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明的实施方案。

1.合金粉末组合物

根据本发明的合金粉末组合物具有以下构成。

(1)所述合金粉末组合物包含：

由奥氏体不锈钢制成的合金粉末，并且该合金粉末的50％直径(D₅₀)为20μm以上30μm以下；

流动性改善颗粒，其由选自由Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO、SiO₂和TiO₂组成的组中的至少一种金属氧化物制成，该流动性改善颗粒的50％直径(D₅₀)为5nm以上35nm以下，并且具有疏水性表面；以及

润滑剂。

(2)所述合金粉末组合物中流动性改善颗粒的含量为0.005质量％以上0.200质量％以下，并且

润滑剂的含量为0.5质量％以上1.5质量％以下。

1.1.合金粉末

1.1.1.组成

该合金粉末由奥氏体不锈钢制成。在本发明中，对奥氏体不锈钢的组成没有特别地限制，并且可根据目的选择最佳组成。

本发明应用的奥氏体不锈钢的实例包括：(a)18Cr-8Ni-低C钢(SUS304L)；(b)18Cr-12Ni-2.5Mo-低C钢(SUS316L)；(c)25Cr-20Ni钢(SUS310S)；以及(d)21Cr-24.5Ni-4.5Mo-1.5Cu-低C钢(SUS890L)。

1.1.2.平均粒径和粒度分布

“50％直径(D₅₀)”是指粒度累计值为50％时的粒径(中值粒径)。

“10％直径(D₁₀)”是指粒度累计值为10％时的粒径。

“90％直径(D₉₀)”是指粒度累计值为90％时的粒径。

合金粉末的D₅₀影响烧结部件的密度和生产率。随着合金粉末的D₅₀降低，烧结性得以改善，并且可获得高密度烧结部件。然而，在D₅₀过小的情况下，流动性降低并且难以有效地将合金粉末填充至模具中。因此，D₅₀需为20μm以上。D₅₀优选为22μm以上。

另一方面，随着D₅₀的增加，流动性增加。然而，在D₅₀过大的情况下，烧结性降低，并且不能获得由奥氏体不锈钢制成的具有高密度(相对密度为91％以上)的烧结部件。因此，D₅₀需为30μm以下。D₅₀优选为28μm以下。

通常随着合金粉末的粒度分布变窄，烧结密度增加。另一方面，使合金粉末的粒度分布比所需更窄时，会导致合金粉末的成本增加。为了同时实现相对高的烧结密度和低成本，合金粉末优选具有：(a)10％直径(D₁₀)为7μm以上13μm以下，以及(b)90％直径(D₉₀)为40μm以上65μm以下。

1.2流动性改善颗粒

“流动性改善颗粒”是指由一种或多种金属氧化物制成的纳米尺寸的颗粒。当将预定量的金属氧化物纳米颗粒添加至20μm至30μm的合金粉末中时，合金粉末的流动性得以改善。据认为这是因为流动性改善颗粒降低了合金粉末之间的摩擦阻力。

1.2.1.组成

在本发明中，流动性改善颗粒由Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO、SiO₂或TiO₂制成。这些金属氧化物中的任一种都对改善由奥氏体不锈钢制成的合金粉末的流动性有巨大作用，因此适合作为流动性改善颗粒的材料。流动性改善颗粒可由这些金属氧化物中的任一种制成，或者可为这些金属氧化物中的两种或多种的混合物。

其中，优选ZrO₂、SiO₂和/或TiO₂作为流动性改善颗粒。这是因为由包含这些金属氧化物的合金粉末组合物制造的烧结部件对盐水喷雾具有优异的耐腐蚀性。

此外，流动性改善颗粒的表面需要具有疏水性。流动性改善颗粒具有较大的表面积，因此易于吸收水分。当流动性改善颗粒吸收水分时，颗粒之间的接触阻力增加，并且合金粉末组合物的流动性降低。

相反，在流动性改善颗粒的表面具有疏水性的情况下，可防止流动性改善颗粒吸收水分，从而改善了在模压成形期间合金粉末组合物的流动性。

作为使流动性改善颗粒的表面具有疏水性的方法，例如，有一种用硅烷偶联剂处理流动性改善颗粒的表面的方法。稍后将描述用硅烷偶联剂处理的细节。

1.2.2.平均粒径

在流动性改善颗粒的D₅₀过小的情况下，不能获得改善流动性的效果。因此，流动性改善颗粒的D₅₀需要为5nm以上，并且优选为6nm以上。

另一方面，在流动性改善颗粒的D₅₀过大的情况下，不能获得具有高密度的烧结体。因此，流动性改善颗粒的D₅₀需要为35nm以下，并且优选为20nm以下。

1.2.3.含量

“流动性改善颗粒的含量”是指流动性改善颗粒的质量(W_p)与合金粉末组合物的总质量(W_总)的比率(＝W_p×100/W_总)。

在流动性改善颗粒的含量过小的情况下，合金粉末的流动性降低。为了获得高流动性，流动性改善颗粒的含量需为0.005质量％以上。流动性改善颗粒的含量优选为0.01质量％以上。

另一方面，在流动性改善颗粒的含量过高的情况下，合金粉末的烧结性降低。因此，流动性改善颗粒的含量需为0.200质量％以下。流动性改善颗粒的含量优选为0.100质量％以下。

1.3.润滑剂

1.3.1.组成

除流动性改善颗粒之外，还向合金粉末中进一步添加了润滑剂。添加润滑剂以便于在模压成形期间成形体从模具中脱模。

对润滑剂的组成没有特别限制，只要它为具有润滑作用的化合物即可。润滑剂的实例包括硬脂酸锂、硬脂酸锌、亚乙基双硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝和硬脂酸钡。这些润滑剂可单独使用，或使用其中的两种或多种的组合。

1.3.2.含量

“润滑剂的含量”是指润滑剂的质量(W_L)与合金粉末组合物的总质量(W_总)的比率(＝W_L×100/W_总)。

在润滑剂的含量过小的情况下，合金粉末的烧结性降低。因此，润滑剂的含量需为0.5质量％以上。润滑剂的含量优选为0.7质量％以上，并且更优选为0.8质量％以上。

另一方面，在润滑剂的含量过高的情况下，合金粉末的流动性降低。因此，润滑剂的含量需为1.5质量％以下。润滑剂的含量优选为1.3质量％以下，并且更优选为1.2质量％以下。

1.4.用硅烷偶联剂的处理

1.4.1.概述

“用硅烷偶联剂的处理(SC处理)”是指用由硅烷偶联剂制成的覆膜包覆合金粉末的表面的处理。对硅烷偶联剂的种类没有特别地限制，并且可根据目的选择最佳种类。

硅烷偶联剂的实例包括3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧丙基甲基乙氧基硅烷。

与流动性改善颗粒类似，在合金粉末表面上进行SC处理具有改善合金粉末的流动性的效果。这被认为是因为通过SC处理，合金粉末的表面变得具有疏水性，从而防止水分吸收。

可进行SC处理以替代添加流动性改善颗粒，或在除添加流动性改善颗粒之外还进行SC处理。当SC处理以及添加流动性改善颗粒同时进行时，优点为合金粉末的疏水功能得以改善并且流动性得以进一步改善。

1.4.2.覆膜的含量

“覆膜的含量”是指通过SC处理引入的覆膜的质量(W_SC)相对于合金粉末组合物的总质量(W_总)的比率(＝W_SC×100/W_总)。

在覆膜的含量过低的情况下，合金粉末的流动性降低。因此，覆膜的含量需为0.005质量％以上。覆膜的含量优选为0.01质量％以上。

另一方面，在覆膜的含量过高的情况下，合金粉末的烧结性降低。因此，覆膜的含量需为0.300质量％以下。覆膜的含量优选为0.100质量％以下。

2.合金粉末组合物的制造方法

根据本发明的合金粉末组合物可通过以下方式制造：(a)根据需要对合金粉末进行SC处理，向其中添加润滑剂并且将其混合，以及(b)进一步向合金粉末-润滑剂混合物中添加流动性改善颗粒并且将其混合。或者，根据本发明的合金粉末组合物可通过以下方式制造：(a’)将合金粉末进行SC处理，向其中添加润滑剂并且将其混合。

对制造合金粉末的方法没有特别地限制。制造合金粉末的方法的实例包括水喷雾法、气体喷雾法、熔融纺丝法、旋转电极法和还原法。

对混合原料混合物的方法也没有特别地限制。用于混合原料混合物的混合机的实例包括双锥型混合机和V-锥型混合机。

更具体而言，优选通过将含有硅烷偶联剂的溶液喷洒至合金粉末上并且将其干燥来进行SC处理。

3.功能

图1示出了当通过使用奥氏体不锈钢(SUS304L)粉末和铁素体不锈钢(SUS434L)粉末制造烧结部件时，成形压力与压粉密度和烧结密度之间的关系，奥氏体不锈钢(SUS304L)粉末和铁素体不锈钢(SUS434L)粉末的50％直径(D₅₀)均为约60μm。烧结温度设定为1,200℃。在成形压力相同的情况下，无论粉末组成如何，压粉密度基本相同。然而，烧结密度很大程度上取决于粉末组成，并且奥氏体不锈钢的烧结密度低于铁素体不锈钢的烧结密度。

例如，当成形压力为7t/cm²时，奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢各自的压粉密度为约83％。另一方面，铁素体不锈钢的烧结密度为约91％(增加了约8％)，而奥氏体不锈钢的烧结密度为约86％至87％(增加了约3％至4％)。据认为这是因为奥氏体中的Fe的扩散系数低于铁素体中的Fe的扩散系数。

如上所述，在通过使用模压成形法制造烧结部件的情况下，通常使用D₅₀为约60μm的合金粉末。D₅₀为约60μm的合金粉末具有优异的流动性并且成本低，但烧结性低。因此，当通过使用具有低烧结性的奥氏体不锈钢粉末在一般条件下制造烧结部件时，可达到的烧结密度小于90％。

另一方面，(例如)已知金属注射成型(MIM)方法作为获得高密度烧结体的方法。由于在MIM方法中使用D₅₀为约10μm的粉末，所以即使对于奥氏体不锈钢，烧结密度也达到约97％。然而，MIM方法的工艺成本高。

相比而言，D₅₀为20μm至30μm的合金粉末具有高烧结性，但流动性低。当将满足预定条件的流动性改善颗粒添加至这种合金粉末中时，可在保持高烧结性的同时改善流动性。因此，当这种合金粉末组合物用作原料时，可通过使用低成本的模压成形法制造具有高密度和高耐热性的烧结部件。具体而言，即使在由奥氏体不锈钢制成的合金粉末中，也可通过模压成形法获得91％以上的烧结密度。

当除了添加流动性改善颗粒外还对合金粉末的表面进行SC处理，或对合金粉末的表面进行SC处理以替代添加流动性改善颗粒时，可以获得相同的效果。

例子

(实施例1至41，比较例1至14)

1.样品的制造

将SUS304L、SUS316L、SUS310S或SUS890L用作合金粉末。通过水喷雾法制造合金粉末。通过分级法控制合金粉末的50％直径(D₅₀)以及粒度分布。此外，用硅烷偶联剂3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷对一些合金粉末进行预处理。

将SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO或TiO₂用作流动性改善颗粒。通过用磨碎机将化合物纯度为97％以上的试剂粉碎成纳米尺寸从而制造流动性改善颗粒。除比较例9之外，用3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷对流动性改善颗粒的表面进行SC处理。

此外，使用硬脂酸锂、硬脂酸锌或亚乙基双硬脂酸酰胺作为润滑剂。

在根据需要对合金粉末进行SC处理后，将预定量的润滑剂添加至合金粉末中，并且通过使用双锥型混合机对原料进行混合。此外，根据需要向其中添加预定量的流动性改善颗粒，并且通过使用双锥型混合机对原料进行混合以获得合金粉末组合物。

将获得的合金粉末组合物填充至内径为11mm的模具中，并且通过使用液压机以686MPa的压力进行模压成形。以70℃以下的温度进行模压成形。

此外，对成形体进行热处理以获得烧结体。烧结温度为1,170℃。烧结气氛处于真空中。

2.试验方法

2.1粉末特性

2.1.1合金粉末的粒度分布

通过激光衍射法(Microtrac，MT-3300)测定合金粉末的粒度分布。由所获得的粒度分布计算D₅₀(平均值，累计50％)、D₁₀(累计10％)和D₉₀(累计90％)。

2.1.2.合金粉末组合物的流动性评价

根据用于测定金属粉末的流动性的方法(JIS Z 2502：2012)评价合金粉末的流动性。然而，当将润滑剂添加至合金粉末中时，流动性降低并且合金粉末不会流过在测定金属粉末的流动性的方法(JIS Z 2502：2012)中使用的孔径为2.63mm的漏斗。因此，使用了用于测定金属粉末的表观密度的方法(JIS Z 2504：2012)中的孔径为5mm的漏斗。向漏斗中放入50g合金粉末组合物，并且测定直至合金粉末组合物完全流掉的时间。

2.2.烧结体特性

2.2.1.烧结体的相对密度

测定烧结体的密度从而计算烧结体的相对密度。采用以下值作为真密度：SUS304L：7.93g/cm³、SUS316L：7.98g/cm³、SUS310S：7.98g/cm³、SUS890L：8.05g/cm³。

2.2.2.硬度

按照JIS Z 2245：2016进行洛氏硬度(HRB)试验。

2.2.3.耐腐蚀性

按照JIS Z 2371：2015进行中性盐水喷雾试验。通过确认发生腐蚀的时间(确认在24小时、48小时、72小时、96小时和120小时是否发生生锈)来描述对耐腐蚀性的评价，并且用“120<”来描述甚至在120小时后仍没有发生腐蚀的情况。

3.结果

3.1.表1(实施例1至20，比较例1至9)

表1示出了合金粉末组合物和烧结体的特性，合金粉末的粒径，流动性改善颗粒的平均粒径以及含量，以及润滑剂的种类和含量。图2示出了实施例1和比较例1中获得的烧结体的盐水喷雾试验的结果。以下为表1和图2显示的结果。

3.1.1.合金粉末的粒径(实施例1至5，比较例1至3)

(1)在合金粉末的D₅₀为63.2μm的情况下，合金粉末组合物的流动性高，但烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性降低(比较例1)。在合金粉末的D₅₀为33.4μm的情况下，硬度和耐腐蚀性得以改善，但烧结密度(相对密度)小于91％(比较例2)。

(2)在合金粉末的D₅₀小于20μm的情况下，烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性高，但合金粉末组合物的流动性降低(比较例3)。

(3)在合金粉末的D₅₀为20μm至30μm的情况下，合金粉末组合物的流动性高，并且烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性也增加(实施例1至5)。

(4)随着烧结体的烧结密度的增加，耐腐蚀性增加(图2)。

3.1.2.流动性改善颗粒的含量(实施例6至10，比较例4)

(1)在流动性改善颗粒(SiO₂)的含量为0.050质量％至0.200质量％的情况下，合金粉末组合物的流动性增加，并且烧结密度也增加(实施例6至10)。

(2)在流动性改善颗粒的含量过高的情况下，烧结密度降低(比较例4)。

3.1.3.润滑剂的种类和含量(实施例11至14，比较例5至6)

(1)在润滑剂的含量较低的情况下，烧结体的烧结密度降低(比较例5)。另一方面，在润滑剂的含量过高的情况下，烧结密度降低，并且合金粉末组合物的流动性也降低(比较例6)。

(2)在润滑剂的含量适当的情况下，烧结体的烧结密度高，并且合金粉末组合物的流动性也增加(实施例11和12)。

(3)即使润滑剂的种类改变，也观察到几乎相同的效果(实施例13和14)。

3.1.4.流动性改善颗粒的直径以及SC处理(实施例15至20，比较例7至9)

(1)随着流动性改善颗粒的D₅₀降低，烧结体的烧结密度增加(实施例15至20)。

(2)在流动性改善颗粒的D₅₀超过35nm的情况下，烧结体的烧结密度降低(比较例7和8)。

(3)在未对流动性改善颗粒进行SC处理的情况下，流动性降低(比较例9)。

3.2.表2(实施例21至28)

表2示出了合金粉末组合物和烧结体的特性，以及流动性改善颗粒的组成。以下为表2显示的结果。

(1)即使在使用Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y₂O₃、CaO或TiO₂作为流动性改善颗粒的情况下，合金粉末组合物的流动性也高，并且烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性也增加(实施例21至26)。

(2)即使在将两种材料用作流动性改善颗粒的情况下，也观察到几乎相同的效果(实施例27和28)。

(3)含有ZrO₂或TiO₂的烧结体比含有其它流动性改善颗粒的烧结体具有更高的耐腐蚀性(实施例23、实施例26)。

3.3.表3(实施例29至34，比较例10至12)

表3示出了合金粉末组合物和烧结体的特性，以及合金粉末的组成。以下为表3显示的结果。

(1)即使在合金粉末的组成不同的情况下，通过添加适当数量的流动性改善颗粒，合金粉末组合物的流动性也会增加，并且烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性也会增加(实施例29至34)。

(2)在完全不添加流动性改善颗粒的情况下，无论合金粉末的组成如何，合金粉末组合物的流动性都会降低。其结果是，烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性也降低(比较例10至12)。

3.4.表4(实施例35至41，比较例13和14)

表4示出了合金粉末组合物和烧结体的特性、以及SC处理。以下为表4显示的结果。

(1)即使在进行SC处理以替代添加流动性改善颗粒的情况下，合金粉末组合物的流动性也会增加，并且烧结体的烧结密度、硬度和耐腐蚀性也会增加(实施例35至40)。

(2)在通过SC处理形成的覆膜的含量过低的情况下，合金粉末组合物的流动性降低(比较例13)。另一方面，在通过SC处理形成的覆膜的含量过高的情况下，烧结体的烧结密度降低(比较例14)。

(3)在进行了流动性改善颗粒(SiO₂)的添加以及SC处理二者的情况下，获得了基本相同的效果(实施例41)。

(实施例42，比较例15)

1.样品的制造

以与实施例3相同的方式使用SUS304L粉末(D₅₀＝25.1μm，高密度粉末)制造烧结体，不同之处在于改变烧结温度(实施例42)。以与比较例1相同的方式使用SUS304L粉末(D₅₀＝63.2μm，一般烧结粉末)制造另一烧结体，不同之处在于改变烧结温度(比较例15)。

2.试验方法

2.1烧结体的相对密度

以与实施例3相同的方式测定烧结体的相对密度。

2.2.硬度

以与实施例3相同的方式进行洛氏硬度(HRB)试验。

3.结果

图3示出了烧结温度对SUS304L烧结体的烧结密度的影响。图4示出了SUS304L烧结体的烧结密度和硬度之间的关系。以下为图3和图4显示的结果。

(1)随着烧结温度升高，烧结密度增加。特别地，在使用D₅₀为约25μm的合金粉末的情况下，当烧结温度为1,170℃以上时，烧结体的相对密度超过91％。然而，在使用D₅₀为约60μm的合金粉末的情况下，即使当烧结温度为1,250℃时，相对密度也小于90％。

(2)随着烧结密度的增加，硬度增加。

虽然已经详细描述了本发明的实施方案，但本发明不限于实施方案，并且可在不脱离本发明的精神的范围内进行各种修改。

本申请基于2018年8月31日递交的日本专利申请No.2018-163003，该申请的内容以引用方式并入本文。

工业实用性

根据本发明的合金粉末组合物可用于制造需要耐热性的各种烧结部件(例如，传感器凸台和烧结法兰)。

Claims (8)

1.一种用于烧结的合金粉末组合物，其包含：

合金粉末；

0.01质量％以上0.100质量％以下的流动性改善颗粒；以及

0.5质量％以上1.5质量％以下的润滑剂，

其中所述合金粉末由奥氏体不锈钢制成，并且所述合金粉末的50％直径D₅₀为20μm以上30μm以下；10％直径D₁₀为7μm以上13μm以下；90％直径D₉₀为40μm以上65μm以下，并且

其中所述流动性改善颗粒由选自由Al₂O₃、MgO、SiO₂和TiO₂组成的组中的至少一种金属氧化物制成，所述流动性改善颗粒的50％直径D₅₀为5nm以上35nm以下，并且具有疏水性表面。

2.根据权利要求1所述的用于烧结的合金粉末组合物，

其中所述流动性改善颗粒由选自由SiO₂和TiO₂组成的组中的至少一种金属氧化物制成。

3.根据权利要求1所述的用于烧结的合金粉末组合物，进一步包括包覆所述合金粉末的颗粒表面的由硅烷偶联剂构成的覆膜。

4.根据权利要求2所述的用于烧结的合金粉末组合物，进一步包括包覆所述合金粉末的颗粒表面的由硅烷偶联剂构成的覆膜。

5.根据权利要求3所述的用于烧结的合金粉末组合物，所述覆膜的含量为0.005质量％以上0.300质量％以下。

6.根据权利要求4所述的用于烧结的合金粉末组合物，所述覆膜的含量为0.005质量％以上0.300质量％以下。

7.一种用于烧结的合金粉末组合物，其包含：

合金粉末；

包覆所述合金粉末的颗粒表面的由硅烷偶联剂构成的覆膜；以及

0.5质量％以上1.5质量％以下的润滑剂，

其中所述合金粉末由奥氏体不锈钢制成，并且所述合金粉末的50％直径D₅₀为20μm以上30μm以下；10％直径D₁₀为7μm以上13μm以下；90％直径D₉₀为40μm以上65μm以下。

8.根据权利要求7所述的用于烧结的合金粉末组合物，所述覆膜的含量为0.005质量％以上0.300质量％以下。

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