CN112041103B - 烧结材料以及烧结材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

该烧结材料具有：由铁基合金构成的组成；以及以下的组织，其中在截面中，每100μm×100μm单位表面积中存在的0.3μm以上的化合物颗粒的数量为200个至1350个。相对密度为93％以上。

Description

烧结材料以及烧结材料的制造方法

技术领域

本公开涉及烧结材料以及烧结材料的制造方法。

背景技术

专利文献1公开了相对密度为93％以上的烧结材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开专利申请公开No.2017-186625

发明内容

本公开的烧结材料具有：

由铁基合金构成的组成；以及

以下的组织，在截面中，在100μm×100μm的每单位面积中包含200个以上1350个以下的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒，

其中相对密度为93％以上。

一种制造本公开的烧结材料的方法，包括以下步骤：

准备包含铁基粉末的原料粉末；

使用原料粉末制作相对密度为93％以上的压粉成形体；以及

烧结压粉成形体，

其中铁基粉末包含由纯铁制成的粉末和铁基合金的粉末中的至少一者，

其中准备原料粉末的步骤包括还原铁基粉末的步骤，以及

其中还原铁基粉末的步骤包括在还原气氛中将铁基粉末加热到800℃以上且低于950℃的范围的步骤。

附图说明

图1A为示出了根据一个实施方案的烧结材料的实例的示意性透视图；

图1B为图1A所示的放大圆1B的截面图；

图2为示出了根据一个实施方案的烧结材料的放大截面结构的示意性截面图；以及

图3为示出了试验例1制作的各试样的烧结材料中的每单位面积中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量和拉伸强度之间的关系的图。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

对于铁基烧结材料，需要进一步提高强度。

在烧结材料中，孔通常是开裂的起点，这会导致诸如拉伸强度之类的强度降低。然而，本发明人已经发现，在相对密度为93％以上的致密烧结材料中，可能存在于烧结材料中的化合物颗粒、而非孔成为开裂点，并且降低了拉伸强度。

因此，本公开的一个目的是提供一种具有优异强度的烧结材料。本公开的另一目的是提供一种烧结材料的制造方法，该方法能够制造具有优异强度的烧结材料。

[本公开的效果]

本公开的烧结材料具有优异的强度。根据本公开的烧结材料的制造方法可以制造具有优异强度的烧结材料。

[本公开的实施方案的描述]

首先，将列举并描述本公开的实施方案。

(1)根据本公开的一个实施方案的烧结材料具有：

由铁基合金构成的组成；以及

以下的组织，在截面中，在100μm×100μm的每单位面积中包含200个以上1350个以下的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒，

其中相对密度为93％以上。

本公开的烧结材料具有高拉伸强度，并且在该方面强度优异。其原因之一在于本公开的烧结材料是相对密度为93％以上的致密烧结材料。此外，其他原因之一在于，在本公开的烧结材料中，至少在烧结材料的表层中在上述特定范围内存在尺寸为0.3μm(300nm)以上的化合物颗粒(例如，氧化物、硫化物、氮化物)。对于上述致密烧结材料，0.3μm以上的化合物颗粒可为开裂的起点。此外，如果存在过量的大于0.3μm的化合物颗粒，那么这些化合物颗粒将使裂纹蔓延。烧结材料的拉伸强度可能由于裂纹的出现和裂纹的蔓延而降低。在这一点上本发明人已经发现，如果至少在烧结材料的表层中在上述特定范围内存在0.3μm以上的化合物颗粒，那么可以提高烧结材料的拉伸强度。其一个可能的原因是在烧结材料中分散适量的化合物颗粒防止产生粗晶粒(例如，旧奥氏体晶粒)。因为至少在烧结材料的表层中晶粒的粗大化降低，所以认为即使拉伸烧结材料，烧结材料的表层也不易于开裂。本公开的这种烧结材料适合用于需要高拉伸强度的材料。在此，烧结材料的表层包括从烧结材料的表面向内部直至200μm的范围。此外，上述截面截取自烧结材料的表层。

(2)作为本公开的烧结材料的一个实例，可以列举相对密度为97％以上的形式。

上述形式更加致密，因此更易于具有高拉伸强度。

(3)作为本公开的烧结材料的一个实例，可以列举每单位面积中化合物颗粒的数量为850个以下的形式。

在上述形式中，化合物颗粒的数量不过多。这种形式易于抑制裂纹的蔓延，同时通过抑制晶粒的粗大化而适当地获得强度增强效果。因此，上述形式更可能提高拉伸强度。

(4)作为本公开的烧结材料的一个实例，可以列举这样的形式，其中每单位面积中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量为n，每单位面积中尺寸为20μm以上的化合物颗粒的数量为n₂₀，数量n₂₀与数量n的比率为(n₂₀/n)×100，并且该比率为1％以下。

在上述形式中，几乎没有20μm以上的粗大的化合物颗粒。粗大的化合物颗粒易于成为开裂的起点，并且易于使开裂蔓延。上述形式包含较少的这种粗大的化合物颗粒，因此易于提高拉伸强度。

(5)作为本公开的烧结材料的一个实例，铁基合金包含选自由C、Ni、Mo、Mn、Cr、B和Si组成的组中的一种以上的元素，并且余量由Fe和杂质组成。

包含以上列出的元素的铁基合金具有优异的强度，例如拉伸强度，该铁基合金例如为钢，其为包含C的铁基合金。由高强度铁基合金构成的上述形式易于提高拉伸强度。

(6)根据本公开的一个实施方案的烧结材料的制造方法包括以下步骤：

准备包含铁基粉末的原料粉末；

使用原料粉末制作相对密度为93％以上的压粉成形体；以及

烧结压粉成形体，

其中铁基粉末包含由纯铁制成的粉末和铁基合金的粉末中的至少一者，

其中准备原料粉末的步骤包括还原铁基粉末的步骤，以及

其中还原铁基粉末的步骤包括在还原气氛中将铁基粉末加热到800℃以上且低于950℃的范围的步骤。

在根据本公开的烧结材料的制造方法中，制作压粉成形体并烧结该压粉成形体的制造步骤与专利文献1中记载的制造烧结材料的基本方法重复。特别是，根据本公开的烧结材料的制造方法使用加热至上述特定温度并还原的铁基粉末作为原料粉末。通过使用该特定还原粉末，可以形成致密的压粉成形体。此外，通过使用上述特定还原粉末，能够制作存在适量的诸如氧化物之类的化合物颗粒的烧结材料。根据本公开的这种烧结材料的制造方法可以制造这样的烧结材料，该烧结材料是相对密度为93％以上的致密烧结材料，该致密烧结材料至少在烧结材料的表层包含一定量的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒，并且该致密烧结材料包含上述均匀分散的化合物颗粒。在制造的烧结材料中，通过分散的化合物颗粒抑制了晶粒的粗大化。上述烧结材料的强度优异，例如具有高拉伸强度，这是因为通过减少晶粒的粗大化而提高了强度。因此，根据本公开的烧结材料的制造方法可以制作具有优异强度的烧结材料，典型地为根据本公开的烧结材料。

[本公开的实施方案的细节]

以下，将适当地参考附图依次描述根据本公开的实施方案的烧结材料以及根据本公开的实施方案的烧结材料的制造方法。

[烧结材料]

将参考图1A和图1B描述根据实施方案的烧结材料1。

图1A示出了作为一个实施方案中的烧结材料1的实例的外齿轮。图1A示出了将多个齿3中的一部分齿3切掉而得到的截面。

图1B为示出了图1A中的虚线圆1B的内部的放大截面图。

(概要)

根据实施方案的烧结材料1是由铁基合金构成的致密烧结材料，并且烧结材料1包含适量的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒2(图2)，其中铁基合金主要由Fe(铁)构成。具体而言，根据实施方案的烧结材料1具有由铁基合金构成的组成并具有以下组织，并且相对密度为93％以上。

在烧结材料1的截面中，上述组织在每单位面积中包含200个以上1350个以下的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒2。单位面积为100μm×100μm。以下，将“在截面中，在100μm×100μm的每单位面积中的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量”称为“数量密度”。在下面将进行更详细的描述。

(组成)

铁基合金为包含添加元素且余量由Fe和杂质构成的合金。添加元素包括(例如)选自由C(碳)、Ni(镍)、Mo(钼)、Mn(锰)、Cr(铬)、B(硼)和Si(硅)组成的组中的一种以上的元素。除了Fe之外，包含以上列出的元素的铁基合金具有优异的强度。由具有优异强度的铁基合金构成的烧结材料1的强度优异，例如具有高拉伸强度。

当铁基合金为100质量％时，以下列出了上面列举的各元素的含量。各元素的含量越高，铁基合金的强度越大。由高强度铁基合金构成的烧结材料1易于具有高拉伸强度。

<C>0.1质量％以上2.0质量％以下

<Ni>0.0质量％以上5.0质量％以下

<Mo、Mn、Cr、B、Si的总量>0.1质量％以上5.0质量％以下

以下，将Mo、Mn、Cr、B和Si统称为“诸如Mo之类的元素”。

包含C的铁基合金(通常为碳钢)具有优异的强度。当C的含量为0.1质量％以上时，预期可提高强度和淬透性。当C的含量为2.0质量％以下时，能够在具有高强度的同时防止延展性和韧性降低。C的含量可为0.1质量％以上1.5质量％以下、0.1质量％以上1.0质量％以下以及0.1质量％以上0.8质量％以下。

包含镍提高了韧性和强度。镍含量越高，强度越高，并且韧性越高。当镍的含量为5.0质量％以下时，当烧结后进行淬火和回火时，烧结后的烧结材料中的残余奥氏体的量易于降低。因此，可以防止由于形成大量残余奥氏体而引起的软化。因此，通过使用回火马氏体相作为主要组织，容易提高淬火和回火后的烧结材料1的硬度。镍含量可为0.1质量％以上4.0质量％以下以及0.25质量％以上3.0质量％以下。

如果诸如Mo之类的元素的总含量为0.1质量％以上，那么预期强度会进一步提高。当诸如Mo之类的元素的总含量为5.0质量％以下时，能够在维持高强度的同时防止韧性和脆性的降低。诸如Mo之类的元素的总含量可为0.2质量％以上4.5质量％以下，并且进一步为0.4质量％以上4.0质量％以下。例如，可以在下面列举各元素的含量。

<Mo>0.0质量％以上2.0质量％以下，以及0.1质量％以上1.5质量％以下

<Mn>0.0质量％以上2.0质量％以下，以及0.1质量％以上1.5质量％以下

<Cr>0.0质量％以上4.0质量％以下，并且进一步为0.1质量％以上3.0质量％以下

<B>0.0质量％以上0.1质量％以下，并且进一步为0.001质量％以上0.003质量％以下

<Si>0.0质量％以上1.0质量％以下，并且进一步为0.1质量％以上0.5质量％以下

在诸如Mn之类的元素中，铁基合金的强度优异，特别是当铁基合金包含Mo和Mn时。Mn有助于改善淬透性和强度。Mo有助于高温强度的增加和回火脆性的降低。优选地，Mo和Mn分别包含在上述范围内。

例如，为了测定烧结材料1的整体组成，可以使用能量色散X射线光谱EDX或EDS、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-O ES)等。

(组织)

<化合物颗粒>

本实施方案的烧结材料1包含化合物颗粒2(图2)。在此，构成化合物颗粒2的化合物包括含有杂质元素中的至少一种元素以及烧结材料1的构成元素(参见上述组成部分)的氧化物、硫化物、碳化物、氮化物等。上述杂质元素包括不可避免的杂质和作为脱氧剂添加的元素。在制造步骤中会不可避免地形成化合物颗粒2。

<<数量>>

根据实施方案的烧结材料1至少在截面中的烧结材料1的表层中包含一定程度的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒2。在定量方面，在烧结材料1的截面中，当使边长为100μm的正方形区域为具有单位面积的区域时，每单位面积中存在的0.3μm以上的化合物颗粒2的数量(数量的密度)为200个以上1350个以下。如果数量的密度为200个以上，那么可以说存在一定量的化合物颗粒2。因为这些化合物颗粒2如图2所示均匀分散，因此抑制了烧结材料1的晶粒的粗大化。其结果是，烧结材料1即使拉伸也不太可能破裂，并且具有高拉伸强度。如果颗粒的数量密度为1350个以下，那么可以说不存在过多的化合物颗粒2。在烧结材料1中，在通过抑制上述晶粒的增大而获得强度提高效果的同时，能够抑制化合物颗粒2成为裂纹起点或抑制裂纹的蔓延。因此，根据实施方案的烧结材料1具有优异的强度，例如具有高拉伸强度。

上述数量密度越大，越容易通过抑制晶粒的粗大化而获得强度提高效果，并且烧结材料1易于具有高拉伸强度。因此，优选的是上述数量密度为250个以上，进一步为300个以上，并且为350个以上。上述数量密度越小，越易于抑制由化合物颗粒2引起的裂纹的产生和蔓延，并且烧结材料1具有高拉伸强度。因此，优选的是上述数量密度为1300个以下，进一步为1250个以下，为1200个以下，为1000个以下，并且为900个以下。特别地，更优选的是，上述数量密度为850个以下。这是因为，在通过抑制晶粒的粗大化而适当地获得强度提高效果的同时，通过抑制由化合物颗粒2引起的裂纹的蔓延，烧结材料1可能具有较高的拉伸强度。

调节化合物颗粒2的存在状态(上述数量密度)的方法为(例如)在下文描述的制造步骤中，通过还原处理调节在作为原料使用的铁基粉末中形成的氧化物的量。还原处理中的加热温度越高，存在的化合物颗粒2越少。如果加热温度稍低，那么可以在一定程度上形成化合物颗粒2。

<<化合物颗粒的密度的测定方法>>

例如，如下测定烧结材料1的截面中上述数量的密度。在以下的试验例1中描述了更具体的测定方法。

(1)截取烧结材料1的截面。如图1B所示，烧结材料1的截面中优选形成有烧结材料1的表面11及其附近区域(表层)。当拉伸烧结材料1时，易于由烧结材料1的表层发生开裂。此外，当烧结材料1包括位于烧结材料1的表层上的渗碳固化层时，烧结材料1的表层比烧结材料1的内部更硬。因此，可能由烧结材料1的表层进一步发生开裂。以下，将描述化合物颗粒2的测定点为表层的情况。

可以在由烧结材料1的表面11向内部达200μm的区域中观察烧结材料1的截面。例如，如果烧结材料1为图1A所示的环形齿轮，那么表面11包括齿3中的齿尖30的表面、齿面31的表面、齿底32的表面、位于贯通孔41的轴向端部处的端面40、贯通孔41的内周面等。如果烧结材料1为诸如图1A所示的环形齿轮之类的圆筒体，那么截面包括与设置在该圆筒体中的贯通孔的轴向垂直的平面或与轴向平行的平面。更具体而言，截面包括垂直于齿轮的厚度方向的平面(图1B)或平行于齿轮的厚度方向的平面。或者，如果烧结材料1为如图1A所示的环形齿轮，那么截面可为曲面而不是平面。例如，截面可为沿着与齿轮的轴(贯通孔41的轴)同轴的圆筒面(例如，贯通孔41的内周面)的曲面，或者是沿着与该圆筒面的一部分平行的表面(例如，齿尖30的表面、齿底32的表面)的曲面。如果烧结材料1为长方体，那么截面可为与长方体的外周面的一个表面平行的平面。

优选去除烧结材料1的上表面和上表面附近的区域。这是因为，在烧结材料1的上表面以及上表面附近的区域中可能存在杂质等，并且可能无法进行适当的测定。去除厚度可在10μm至30μm的范围内。烧结材料1的表面11为去除后的表面。

(2)用扫描电子显微镜(SEM)观察烧结材料1的截面，并且从表面11向内部提取宽为50μm且长为200μm的矩形区域作为测定区域(视野)。观察的放大倍率应当选自(例如)3,000倍至10,000倍。测定区域的数量应为一个以上。

(3)将一个提取的测定区域进一步划分为两个以上的微小区域。分割数k为(例如)50个以上，并且进一步为80个以上。对于各微小区域，使用市售的自动颗粒分析系统或市售的软件来提取存在于各微小区域中且尺寸为0.3μm以上的颗粒。在此，“尺寸为0.3μm以上的颗粒”是指直径为0.3μm以上的颗粒。如下获得粒径。获得提取的颗粒的面积(在此为截面面积)。获得具有与颗粒的面积相等的面积的圆的直径。认为颗粒的直径为该圆的直径。除了由诸如上述氧化物之类的化合物构成的颗粒之外，颗粒还可包括孔。因此，通过使用SEM-EDS等进行各颗粒的成分分析，将化合物颗粒和孔彼此区分开。仅从各微小区域中提取化合物颗粒，并且测定化合物颗粒的数量n_k。通过对各微小区域的数量n_k进行求和，获得单个测定区域中的化合物颗粒的总数N。使用测定的总数N和测定区域的面积S(μm²)，计算每100μm×100μm的化合物颗粒的数量n。通过(N×100×100)/S计算单个测定区域中的数量n。认为上述数量n是烧结材料1的密度。

<<尺寸>>

化合物颗粒2的尺寸(上述直径)越小，越是优选的。因为微细化合物颗粒2分散在烧结材料1中，所以晶粒的粗大化受到抑制，因此容易获得强度提高效果。此外，特别优选的是，存在较少的20μm以上的粗大的化合物颗粒2。如果粗大的化合物颗粒2较少，那么易于防止粗大的化合物颗粒2成为裂纹起点或易于防止裂纹蔓延。在定量方面，以下比率(n₂₀/n)×100为1％以下。上述n为每单位面积中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒2的数量。n₂₀为每单位面积中尺寸为20μm以上的化合物颗粒2的数量。本文中的单位面积为100μm×100μm。比率(n₂₀/n)×100为数量n₂₀与数量n的比率。如果上述比率为1％以下，那么可以说粗大的化合物颗粒2足够少。如果上述比率为1％以下，那么占颗粒数量n的大于99％的化合物颗粒2的尺寸小于20μm。也就是说，许多化合物颗粒2较小。比率越小，数量n₂₀越少。因此，上述粗大的化合物颗粒2不太可能成为裂纹起点。上述比率优选为0.8％以下，并且为0.7％以下，理想地为0％。粗大的化合物颗粒2的尺寸优选为(例如)150μm以下，进一步优选为100μm以下，并且为50μm以下。

占上述颗粒数量n的99％以上的化合物颗粒2的尺寸越小，越预期可通过降低晶粒的粗大化来提高强度。例如，这些化合物颗粒2的尺寸优选为小于20μm，进一步优选为10μm以下，5μm以下和3μm以下。每上述单位面积中所有化合物颗粒2的尺寸优选为20μm以下。

<<热处理后的组织>>

进而烧结根据实施方案的烧结材料1。或者，根据本实施方案的烧结材料1也可为已经烧结并随后进行了渗碳和淬火/回火中的至少一者的烧结材料。特别是，进行了渗碳和淬火/回火的烧结材料1在机械特性方面是优异的。进行了渗碳的烧结材料1包括由表面11向内约1mm的渗碳层(未示出)。在具有渗碳层的烧结材料1中，表面11附近的区域比烧结材料1的内部更硬。因此，包括渗碳层的烧结材料1可以提高耐磨损性。淬火/回火材料1具有由(回火)马氏体构成的组织。具有(回火)马氏体组织的烧结材料1坚硬，并且韧性优异，并且强度易于增加。如果材料基本上由(回火)马氏体构成并且不包含过量的残余奥氏体，那么烧结材料1兼具优异的硬度和韧性。这样的烧结材料1具有高拉伸强度。

(相对密度)

根据本实施方案的烧结材料1的相对密度为93％以上。这样的烧结材料1是致密的并且具有很少的孔。因此，在烧结材料1中，由孔引起的裂纹或断裂不太可能发生或基本上不会发生。这样的烧结材料1具有高拉伸强度。当相对密度为95％以上97％以下时，优选的是易于提高拉伸强度。此外，相对密度可为98％以上和99％以上。上述相对密度理想地为100％，但是在考虑到可制造性等时，相对密度可以为99.6％以下。

通过从烧结材料1中截取多个截面，用显微镜(SEM、光学显微镜等)观察各截面，并且分析观察到的图像，从而获得烧结材料1的相对密度(％)。例如，当烧结材料1呈柱状体或筒状体时，从烧结材料1的各端侧的区域和沿着烧结材料1的轴向的长度的中心附近的区域截取截面。烧结材料1的端面侧的区域包括(例如)由烧结材料1的表面向内部3mm以内的区域，虽然这取决于烧结材料1的长度。烧结材料1的中心附近的区域包括(例如)由长度的中心向各端面1mm的区域(总区域为2mm)，虽然这取决于长度。截面包括轴向相交的平面，通常为上述的正交平面。由各截面获得多个(例如，10个以上)视野。列举一个视野的尺寸(面积)，(例如)500μm×600μm＝300,000μm²作为实例。当从一个截面截取多个视野时，优选的是将截面均等地划分并且由各划分的区域获得视野。通过图像处理(例如，二值化处理)对各观察视野的观察图像进行处理，以从经处理的图像中提取由金属构成的区域。获得提取的金属区域。此外，获得金属的面积相对于观察到的视野的面积的比率。认为该面积比率为各观察视野的相对密度。对观察到的视野的相对密度进行平均。将获得的平均值作为烧结材料1的相对密度(％)。

(机械特性)

根据实施方案的烧结材料1具有(例如)1300MPa以上的高拉伸强度，虽然这取决于组成和相对密度(参见以下的试验例1)。

(用途)

实施方案的烧结材料1可以用于诸如机械部件之类的各种通用的结构部件。机械部件包括各种齿轮，包括链轮、转子、环、法兰、滑轮、轴承等。此外，根据本实施方案的烧结材料1可以适用于需要高拉伸强度的用途。

(主要效果)

根据实施方案的烧结材料1具有高相对密度并且致密，并且存在特定量的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒2。根据该实施方案的烧结材料1强度优异，例如具有高拉伸强度。在以下的试验例中具体描述这种效果。

[烧结材料的制造方法]

例如，可以通过包括以下步骤的实施方案的烧结材料的制造方法来制造实施方案的烧结材料1。

(第一步骤)准备包含铁基粉末的原料粉末。

(第二步骤)使用上述原料粉末制造相对密度为93％以上的压粉成形体。

(第三步骤)烧结压粉成形体。

铁基粉末包括由纯铁构成的粉末以及由铁基合金构成的粉末中的至少一者的粉末。

在第一步骤中，对铁基粉末进行还原处理。在还原处理中，在还原气氛下将铁基粉末加热到800℃以上且低于950℃的温度。

以下，将描述各个步骤。

(第一步骤：原料粉末的准备)

<粉末的组成>

可以根据形成烧结材料的铁基合金的组成调节原料粉末的组成。原料粉末包括铁基粉末。铁基粉末为由包含Fe的组成的金属构成的粉末。铁基粉末的实例包括由具有与构成烧结材料的铁基合金相同组成的铁基合金构成的合金粉末、由具有与构成烧结材料的铁基合金不同组成的铁基合金构成的合金粉末或纯铁粉末。可以通过水雾化法、气体雾化法等制造铁基粉末。以下列举具体的原料粉末的实例。

(a)原料粉末包括由与构成烧结材料的铁基合金具有相同组成的铁基合金构成的合金粉末。

(b)原料粉末包括由以下铁基合金和碳粉末构成的合金粉末。铁基合金包含选自由Ni、Mo、Mn、Cr、B和Si组成的组中的一种以上的元素，余量由Fe和杂质组成。

(c)原料粉末包括纯铁粉末、包含选自由Ni、Mo、Mn、Cr、B和Si组成的组中的一种以上元素的粉末以及碳粉末。

如以上(a)和(b)所述，当原料粉末包含合金粉末时，易于制作均匀地包含诸如Ni和Mo之类的元素的烧结材料。原料粉末可以包括上述(a)和(b)中的一者中描述的合金粉末以及由在上述(c)中列出的一种以上元素构成的粉末。

可以适当地选择原料粉末的尺寸。例如，上述合金粉末或纯铁粉末的平均粒径为20μm以上200μm以下，并且进一步为50μm以上150μm以下。当主要合金粉末等的平均粒径满足上述范围时，易于对原料粉末进行加压成形。因此，易于制作相对密度为93％以上的压粉成形体。

由诸如Ni或Mo之类的元素构成的粉末的平均粒径为(例如)1μm以上200μm以下。例如，碳粉末的平均粒径为1μm以上30μm以下。此外，可使用比合金粉末或纯铁粉末小的碳粉末。

在本文中，将平均粒径定义为通过激光衍射粒径分布测定装置测定的体积粒径分布中累积体积为50％时的粒径(D50)。

或者，原料粉末可以包含润滑剂和有机粘结剂中的至少一者。例如，如果润滑剂和有机粘结剂的总含量为0.1质量％以下，那么当认为原料粉末为100质量％时，易于制作压粉成形体。如果原料粉末不包含润滑剂和有机粘结剂，那么更容易制作压粉成形体，并且不需要在后续步骤中对压粉成形体进行脱脂。就这一点而言，省略润滑剂有助于提高烧结材料1的批量生产性。

<还原处理>

对上述铁基粉末进行还原处理。还原处理使可能存在于各铁基粉末的表面上的氧化膜和附着于表面的氧还原。因此，铁基粉末中的氧浓度降低。通过调节还原处理的条件，可以使氧浓度在适当的范围内。通过使用包含氧浓度经过适当调节的铁基粉末的原料粉末，可以制造具有特定范围的氧浓度的压粉成形体。通过烧结压粉成形体，可以控制通过使压粉成形体中包含的氧与压粉成形体中包含的元素结合而生成的氧化物的量。其结果是，可以制造包含由氧化物制成的化合物颗粒2的烧结材料1。许多化合物颗粒2主要由氧化物制成。因此，通过控制氧化物的量，可以将化合物颗粒2的含量控制在特定范围内。

通过在还原气氛下加热铁基粉末进行还原处理。如果加热温度为800℃以上，那么能够适当地减少来自铁基粉末的氧。例如，铁基粉末的氧浓度可以降低至2400ppm以下，进一步降低至2200ppm以下，或降低至2000ppm以下。如果加热温度低于950℃，那么铁基粉末中的氧可能保留至一定程度。残余的氧能够在烧结时形成氧化物。因此，可以制造包含上述特定范围内的化合物颗粒2的烧结材料1。例如，铁基粉末的氧浓度可以大于800体积ppm，进一步大于850ppm，或大于900ppm。优选地，加热温度为820℃以上945℃以下，并且进一步为830℃以上940℃以下。在该温度范围内，通过抑制化合物颗粒2的晶粒的粗大化而适当地获得强度提高效果，同时难以因化合物颗粒2而产生裂纹或使裂纹蔓延，因此能够容易地制造具有高拉伸强度的烧结材料1。

还原处理中的上述加热温度的保持时间可以选自(例如)0.1小时以上10小时以下的范围，以及0.5小时以上5小时以下的范围。当上述加热温度相同时，保持时间越长，铁基粉末的氧浓度越易于降低。保持时间越短，处理时间越短，并且烧结材料的制造时间越短。因此，可以提高烧结材料的可制造性。在经过上述保持时间之后停止加热。

还原气氛包括(例如)含有还原气体的气氛和真空气氛。还原气体包括氢气、一氧化碳气体等。真空气氛的大气压可为(例如)10Pa以下。

(第二步骤：成形)

在该步骤中，通过压缩包含上述经过还原的铁基粉末的原料粉末，形成相对密度为93％以上的压粉成形体。在根据实施方案的烧结材料的制造方法中，通过使用相对密度为93％以上的压粉成形体，可以制造相对密度为93％以上的烧结材料。通常，这是因为烧结材料基本上维持了压粉成形体的相对密度。压粉成形体的相对密度越高，可以制造具有更高的相对密度的烧结材料。因此，压粉成形体的相对密度可为95％以上，进一步可为97％以上，并且可为98％以上。在考虑到如上所述的可制造性等的同时，压粉成形体的相对密度可为99.6％以下。

能够以与上述烧结材料1相同的方式获得压粉成形体的相对密度。特别地，当通过单轴压力使压粉成形体成形时，可以由压粉成形体中沿着加压轴方向的长度的中心附近的区域，以及由位于加压轴方向上的两端的端面侧的区域截取压粉成形体的截面。截面包括在加压轴方向上相交的平面，通常为在加压轴方向上正交相交的平面。

可以使用通常具有能够单轴加压的模具的压制装置来制造压粉成形体。该模具通常包括具有贯通孔的模具和分别装配到贯通孔的上开口和下开口中的上冲头和下冲头。模具的内周与下冲头的端面形成空腔。将原料粉末填充到空腔中。可通过以预定的成形压力(面压力)用上冲头和下冲头压缩空腔中的原料粉末来制作压粉成形体。

压粉成形体的形状可遵循烧结材料的最终形状，或者可不同于烧结材料的最终形状。可以在后成形步骤中对与烧结材料的最终形状不同的压粉成形体进行切削加工。关于成形之后的加工，如下文所述，如果是对烧结前的压粉成形体进行，那么可以有效地进行加工，这是优选的。在这种情况下，例如，如果压粉成形体的形状为诸如圆柱或圆筒之类的简单形状，那么容易以高精度形成压粉成形体，并且压粉成形体的可加工性优异。

可以将润滑剂涂布到上述模具的内周面上。在这种情况下，容易形成压粉成形体，同时防止了原料粉末烧到模具上。润滑剂包括(例如)高级脂肪酸、金属皂、脂肪酸酰胺、高级脂肪酸酰胺等。

成形压力越高，压粉成形体的相对密度越高，并且可以制作更为致密的压粉成形体。其结果是，可以制作微细的烧结材料。成形压力可为(例如)1560MPa以上。此外，成形压力可为1660MPa以上、1760MPa以上、1860MPa以上和1960MPa以上。

(第三步骤：烧结)

<烧结温度和烧结时间>

在该步骤中，烧结压粉成形体以制作相对密度为93％以上的烧结材料。可以根据原料粉末的组成选择烧结温度和烧结时间。烧结温度可为(例如)1100℃以上1400℃以下。烧结温度可为1110℃以上1300℃以下、1120℃以上1250℃以下。实施方案的烧结材料的制造方法使用如上所述的具有高密度的致密压粉成形体。因此，可以通过低于1250℃的相对低温的烧结来制作如上所述的微细的烧结材料，而无需通过1250℃以上的高温烧结进行烧制。例如，烧结时间可为10分钟以上150分钟以下。

<气氛>

烧结气氛的实例包括氮气气氛和真空气氛。在氮气气氛或真空气氛中，气氛中的氧浓度低(例如，小于1体积ppm)，并且可以减少氧化物的形成。真空气氛中的大气压可为(例如)10Pa以下。

(其他步骤)

或者，根据实施方案的烧结材料的制造方法可以包括以下第一加工步骤、热处理步骤和第二加工步骤中的至少一者。

<第一加工步骤>

在该步骤中，在上述第二步骤(成形步骤)之后第三步骤(烧结过程)之前，对压粉成形体进行机械加工。机械加工可为轧制或车削。具体加工包括齿切削和钻孔。烧结前的压粉成形体与烧结材料和熔融材料相比具有优异的机械加工性。就这一点而言，烧结步骤之前的切削有助于提高烧结材料的批量生产性。

<热处理步骤>

该步骤的热处理包括渗碳和淬火/回火。或者，可以通过渗碳进行该步骤的热处理。

渗碳条件包括(例如)碳势(C.P.)为0.6质量％至1.8质量％，处理温度为910℃至950℃，并且处理时间为60分钟以上560分钟以下。然而，最佳渗碳时间通常取决于烧结材料的制品尺寸。因此，上述时间段仅为实例。

淬火条件的实例为：奥氏体化加工温度为800℃至1000℃，加工时间为10分钟至150分钟，然后用油冷却或水冷却进行淬火。

回火条件包括处理温度为150℃至230℃，并且处理时间为60分钟以上240分钟以下。

<第二加工步骤>

该步骤涉及在烧结后对烧结材料进行精加工。精加工包括(例如)抛光等。精加工通过降低烧结材料的表面粗糙度从而能够制作表面形状优异且具有设计尺寸的烧结材料。

(主要效果)

根据实施方案的烧结材料的制造方法可以制造相对致密且微细的烧结材料，该烧结材料包含特定量的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒，典型的是制造根据上述实施方案的烧结材料1。因此，根据实施方案的烧结材料的制造方法可以制造强度优异的烧结材料1，例如具有高拉伸强度的烧结材料1。

[试验例1]

使用具有不同氧浓度的铁基粉末作为原料粉末，从而制作具有不同相对密度的烧结材料，并且检查烧结材料的组织和拉伸强度。

如下所述制作烧结材料。使用原料粉末来制作压粉成形体。烧结获得的压粉成形体。烧结后，依次进行渗碳和淬火。

作为原料粉末，使用包含由铁基合金构成的如下合金粉末和碳粉末的混合粉末。

该铁基合金包含2质量％的Ni、0.5质量％的Mo和0.2质量％的Mn，余量由Fe和杂质组成。

在混合粉末的总质量为100质量％的情况下，碳粉末含量为0.3质量％。

合金粉末的平均粒径(D50)为100μm。碳粉末的平均粒径(D50)为5μm。

通过对上述制备的合金粉末进行还原处理，从而制备具有不同氧浓度的合金粉末。在此，通过改变还原处理的加热温度和保持时间中的至少一者，从而制备具有不同氧浓度的七种合金粉末。加热温度选自800℃至1000℃的范围。上述保持时间为1小时以上5小时以下。还原处理期间的气氛为氢气氛。

还原处理后，测定各试样的合金粉末的氧浓度(质量ppm)，并且结果示于表1。在本文中，使用惰性气体熔融红外线吸收法测定氧浓度。具体而言，通过在惰性气体中加热各试样的合金粉末以使其熔融，并提取氧。测定提取的氧的量。将合金粉末视为100质量％，并且氧浓度(质量ppm)为氧与合金粉末的质量比。

对于合金粉末的氧浓度为1210质量ppm以下的试样，上述加热温度为900℃、930℃、945℃和1000℃中的任一温度。加热温度越高，合金粉末的氧浓度越低。在此，氧浓度为400质量ppm的试样的加热温度为1000℃。这些试样的保持时间相同。

在合金粉末的氧浓度为1600质量ppm以上的试样中，上述加热温度为800℃，并且由于保持时间不同，因此氧浓度也不同。保持时间越长，合金粉末的氧浓度越低。在本文中，氧浓度为1620质量ppm的试样的保持时间是这些试样中最短的。

将还原后的铁基粉末(上述合金粉末)与碳粉末结合。在此，使用V型混合机将上述粉末混合90分钟。将混合后的粉末用作原料粉末。对原料粉末进行加压，从而形成柱状压粉成形体。压粉成形体的尺寸为：直径为φ75mm且厚度为20mm。

对于各试样，通过在1560MPa至1960MPa的范围内选择压粉成形体压力，使得压粉成形体的相对密度(％)为91％、93％、95％和97％中的任一相对密度，从而制备压粉成形体。成形压力越高，越容易获得具有更高相对密度的压粉成形体。表1示出了各试样的压粉成形体的相对密度(％)。

在下列条件下烧结制备的压粉成形体。烧结后，在下列条件下进行渗碳，然后进行回火，从而获得各试样的烧结材料。

(烧结条件)烧结温度：1130℃，保持时间：30分钟，气氛：氮气

(渗碳)930℃×90分钟，碳势：1.2质量％→850℃×30分钟→油冷却

(回火)200℃×90分钟

如上所述，获得直径为φ75mm且厚度为20mm的圆柱状烧结材料。该烧结材料的组成为：包含2质量％的镍、0.5质量％的Mo、0.2质量％的Mn和0.3质量％的C，并且余量由Fe和杂质组成的铁基合金。对于各制备的烧结材料，测定密度(数量/(100μm×100μm))、拉伸强度(MPa)和相对密度(％)。在此，数量的密度为烧结材料的截面中每单位面积中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量。单位面积为100μm×100μm。

(组织观察)

对于各烧结材料截面，进行SEM自动颗粒分析以确定上述数量的密度。在此，在烧结材料的截面中，以烧结材料的表面以及烧结材料的邻近区域(表层)作为测定对象，从而研究化合物颗粒的数量。使用市售自动颗粒分析系统(由Nippon Electronics Co.,Ltd.制造的JSM-7600F，SEM)。使用的颗粒分析软件为INCA(由Oxford Instruments制造)。下面将描述具体测定过程。

从各试样的烧结材料上切割下包含顶表面的矩形试验片。试验片尺寸为4mm×2mm×3mm高。从烧结材料上切割下试验片，使得其顶表面的面积为4mm×2mm，并且高度为3mm。从切下的矩形试验片中除去距顶表面直至25μm的区域。去除后的表面为试验片的表面。通过用Ar(氩)离子进行截面抛光加工(CP加工)使试验片的4mm×3mm面平坦化。将该CP加工面用作测定面。

对于上述测定面，将由试验片的表面直至200μm(即，沿高度方向)的区域中宽度为50μm的区域定义为测定区域。即，测定区域是宽度为50μm且长度为200μm的矩形区域。在此，从一个试验片中截取一个测定区域。图2为试样No.5的烧结材料1的测定区域12的示意图。在图2中，圆示意性地示出了化合物颗粒2。化合物颗粒2存在的区域为构成烧结材料1的母相的铁基合金。如图2所示，化合物颗粒2通常均匀地分散在由铁基合金构成的母相中。图2省略了剖面线。

将提取的测定区域进一步划分为两个以上的微小区域，从而提取存在于各微小区域中的颗粒。在此，将上述测定区域划分为82个(分割数k＝82)。SEM放大倍率为10,000倍。基于SEM观察中的对比度差异进行颗粒提取。在此，将反射电子图像用作SEM观察图像。基于反射电子图像中的阈值对比度强度来设定二值化处理的条件。然后，对于二值化处理图像，基于对比度差异提取颗粒。此外，对二值化处理图像进行孔洞填充处理和打开(opening)处理，以切割相邻颗粒的图像。获得各提取颗粒的面积。获得具有与所得面积相同面积的圆的直径。提取圆的直径为0.3μm以上的颗粒。通过SEM-EDS分别对大于0.3μm的提取颗粒进行成分分析。成分分析的结果用于区分由氧化物等制成的颗粒和孔，并且仅提取由诸如氧化物等的化合物制成的颗粒。在此，成分分析的时间为10秒。

测定各微小区域的由氧化物等构成的颗粒的数量n_k。将k个微小区域中的数量n_k求和。该总和(合计)为在一个测定区域中由氧化物等构成的颗粒的总数N。使用总数N和一个测定区域的面积S(在此为50μm×200μm)，通过n＝(N×100×100)/S给出每100μm×100μm中的数量n。将各试样中的测定区域的数量n视为各试样中的数量的密度，并且示于表1。

(拉伸强度)

使用通用拉伸试验机测定拉伸强度。拉伸试验用试验片为烧结金属材料拉伸试验片，其符合日本粉末冶金工业协会JPMA M04-1992的标准。试验片为从上述圆柱状烧结材料上切下的平板材料。该试验片由窄幅部分和设置在窄幅部分两端的宽幅部分组成。窄幅部分由中央部分和肩部组成。肩部包括从中央部分到宽幅部分形成的弧状侧面。

试验片的尺寸如下所示。标距为30mm。

厚度：5mm

长度：72mm

中央部分的长度：32mm

窄幅部分的中央部分的宽度：5.7mm

肩部的窄幅部分附近的宽度：5.96mm，

肩部的侧面的半径R：25mm

宽幅部分的宽度：8.7mm

(相对密度)

通过如上所述对烧结材料的截面处的显微镜观察图像进行图像分析，从而获得烧结材料的相对密度(％)。在此，在各试样的烧结材料中，从端面侧的区域和沿着设置在烧结材料上的贯通孔的轴向的长度的中心附近的区域中截取截面。将端面侧的区域设定为距烧结材料的环形端面3mm以内的区域。中心附近的区域为自烧结材料的各端面起除了位于端面侧的区域(如上所述该区域的厚度为3mm)以外的剩余区域，即，长度为2mm的区域。通过沿着垂直于上述轴向的平面切割各区域而截取截面。由各截面截取多个(10个以上)视野。视野的面积为：500μm×600μm＝300,000μm²。对各观察视野的观察图像进行图像处理，并且提取由金属制成的区域。获得提取金属的面积。获得金属的面积与观察视野的面积的比率。将该比率视为相对密度。获得总计为30个以上的观察视野的相对密度，并进一步获得平均值。将获得的平均值作为烧结材料的相对密度(％)。烧结材料1的相对密度(％)示于表1。

[表1]

如表1所示，烧结材料的相对密度越高，拉伸强度趋于越高。具体而言，相对密度为93％以上的试样No.1至No.18和试样No.111至No.119的烧结材料的拉伸强度高于相对密度小于93％的试样No.101至No.109的烧结材料的拉伸强度。当考虑试样No.1至No.18时，如果相对密度为93％以上，那么拉伸强度为1300MPa以上，并且一些试样的拉伸强度为1400MPa以上。如果相对密度为95％以上，那么拉伸强度为1500MPa以上，并且许多试样的拉伸强度为1600MPa以上。如果相对密度为97％以上，那么拉伸强度为1570MPa以上，并且许多试样的拉伸强度为1700MPa以上。获得该结果的一个原因可能是上述相对密度越高，孔越少，从而可以减少由孔引起的裂纹的发生。

接下来，关于致密试样No.1至No.18和No.111至No.119的拉伸强度，当将具有相同的相对密度的试样彼此比较时，它们的拉伸强度彼此不同。试样No.1至试样No.18(以下，称为特定试样组)的烧结材料的拉伸强度均高于试样No.111至试样No.119的拉伸强度。在定量方面，特定试样组的拉伸强度均为1300MPa以上。

上述特定试样组的高拉伸强度的一个原因是在烧结材料的截面中，每单位面积中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量(颗粒数量的密度)较大。特定试样组中的数量的密度为200个以上1350个以下。特定试样组中存在一些化合物颗粒。在这样的特定试样组中，认为通过适量的化合物颗粒的均匀分散抑制了晶粒(在此情况下为旧奥氏体晶粒)的粗大化，从而适当地获得强度提高效果。此外，适量的化合物颗粒不太可能为开裂的起点或使开裂蔓延。其结果是，认为特定试样组即使在拉伸时也不太可能破损。此外，已经发现化合物颗粒存在于破损试样的断裂面处。基于以上，认为致密烧结材料中存在的过多的化合物颗粒可能成为裂纹的起点并引起裂纹蔓延。

此外，在特定试样组中，证实了存在极少的粗大的化合物颗粒，并且许多化合物颗粒都是微小颗粒。具体而言，在特定试样组中，比率(n₂₀/n)×100为1％以下。上述n为如上所述的每单位面积中存在的0.3μm以上的化合物颗粒的数量。上述n₂₀为每单位面积中存在的20μm以上的化合物颗粒的数量。由此，认为特定试样组通过抑制由化合物颗粒引起的晶粒的粗大化而容易获得强度提高效果，并且还容易抑制由化合物颗粒引起的裂纹的产生和蔓延。

相反，在No.111至No.113的试样中，上述数量的密度小于200个，并且在这种情况下，密度为约50以下。认为这些试样具有低拉伸强度的原因是上述化合物颗粒太稀少，并且不能通过抑制晶粒尺寸的粗大化来充分获得强度提高效果。在No.114至No.119的试样中，上述数量的密度大于1350个，并且在此为2000个以上。认为这些试样具有低拉伸强度的原因是上述化合物颗粒过多，因而化合物颗粒趋向于使裂纹蔓延。

在特定试样组和试样No.111至No.119之间化合物颗粒的存在状态(数量的密度)的差异的一个原因可能是由原料粉末的氧浓度的差异引起的。在此，特定试样组中使用的合金粉末的氧浓度大于800质量ppm且为2400质量ppm以下，并且为2000质量ppm以下。特定试样组中的合金粉末的氧浓度高于试样No.111至No.113中使用的合金粉末的氧浓度(在此为400质量ppm)。此外，特定试样组中的合金粉末的氧浓度低于试样No.114至试样No.119的氧浓度(在这种情况下大于2400ppm)。在特定试样组中，由于将氧含量既不过高也不过低且在适当范围内的粉末用作合金粉末(该合金粉末为原料粉末的主要成分)，因此认为烧结时压粉成形体中所含的元素与氧结合并形成适当的氧化物。其结果是，特定试样组在一定程度上包含由氧化物构成的颗粒，并且这些颗粒均匀分散，并且认为抑制了晶粒的粗大化。对于试样No.111至No.119，使用了氧浓度过低的粉末或氧浓度过高的粉末，其结果是由于由氧化物构成的颗粒过少，无法充分抑制晶粒的粗大化，或者由于由氧化物构成的颗粒过多，因此上述颗粒用作裂纹的起点或使裂纹蔓延。

此外，该研究示出了以下内容。

(1)相对密度越高，化合物颗粒对拉伸强度的影响越大。将参考图3描述这一点。图3为示出了试样的各烧结材料的上述数量的密度(数量/(100μm×100μm))和拉伸强度(MPa)之间的关系的图。上述图的横轴示出了各试样中数量的密度(数量/(100μm×100μm))。上述图的纵轴示出了各试样的拉伸强度(MPa)。在上述图中，说明性标注91、93、95、97是指各试样的相对密度。

如图3所示，当相对密度为91％时，可以看出，即使当上述数的密度增加或降低时，拉伸强度的变化也很小。当相对密度小于93％时，可以说烧结材料的拉伸强度基本上不取决于尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒的数量。

相反，当相对密度为93％以上时，注意上述数量的密度小于约50个的范围以及上述数量的密度超过约1500个的范围。在这些范围内，无论大于0.3μm的化合物颗粒的数量少还是多，烧结材料的拉伸强度均高于相对密度为91％的情况中的拉伸强度。然而，在这些范围内，拉伸强度的变化不是很大。然而，当上述数量的密度为约50个以上1500个以下时，拉伸强度的变化大。特别是，当上述数量的密度为200个以上1350个以下时，可以看出拉伸强度容易提高。在这种情况下，如果上述数量的密度为1000个以下，并且进一步为850个以下，那么易于提高拉伸强度。当相对密度为97％以上时，如果上述数量的密度为250个以上850个以下，并且进一步为300个以上500个以下，那么拉伸强度变得更高。因此，当相对密度为93％以上、并且进一步为97％以上时，如果适当存在0.3μm以上的化合物颗粒，那么晶粒的粗大化降低，并且容易获得强度的提高效果。因此，为了提高相对密度为93％以上的微细烧结材料的拉伸强度，需要包含特定范围内的化合物颗粒。

(2)当烧结材料具有相同的相对密度时，如果上述数量的密度为200个以上850个以下，那么可以提高烧结材料的拉伸强度(参见特定试样组之间的比较)。例如，在该试验中，当相对密度为97％以上时，如果数量的密度在上述范围内，那么拉伸强度为1750MPa以上。许多试样的拉伸强度大于1800MPa。一些试样的拉伸强度大于1900MPa。

(3)在800℃以上且低于950℃的范围内对用于原料粉末的铁基粉末(在此为合金粉末)进行还原处理可以控制上述数量的密度。在此，如果还原处理期间的温度在上述范围内，那么能够制作密度为200个以上1350个以下的烧结材料。

基于以上，其中相对密度为93％以上且截面中尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒在上述特定范围内存在的烧结材料具有高拉伸强度，并且在这方面，该烧结材料具有优异的强度。此外，已显示可通过将在特定温度下经过还原处理的铁基粉末用作原料来获得相对密度为93％以上的压粉成形体，并烧结该压粉成形体从而制造这种烧结材料。

本发明并不限于这些实施例，而是旨在包括在权利要求和与权利要求等同的含义和范围内的所有修改。

例如，在上述试验例1中，可以改变烧结材料的组成和制造条件。可以改变的制造条件的参数包括(例如)还原处理中的加热温度和保持时间、烧结温度、烧结时间和烧结气氛等。

附图标记的说明

1 烧结材料

11 表面

12 测定面积

2 化合物颗粒

3 齿

30 齿尖

31 齿面

32 齿底

40 端面

41 贯通孔。

Claims (6)

1.一种烧结材料，具有：

由铁基合金构成的组成；以及

以下的组织，在截面中，在100μm×100μm的每单位面积中包含200个以上1350个以下的尺寸为0.3μm以上的化合物颗粒，

其中所述每单位面积中尺寸为0.3μm以上的所述化合物颗粒的数量为n，所述每单位面积中尺寸为20μm以上的所述化合物颗粒的数量为n₂₀，数量n₂₀与数量n的比率为(n₂₀/n)×100，并且所述比率为1％以下，

其中相对密度为93％以上。

2.根据权利要求1所述的烧结材料，其中所述相对密度为97％以上。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的烧结材料，其中所述每单位面积中存在的所述化合物颗粒的数量为850个以下。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的烧结材料，其中所述铁基合金包含选自由C、Ni、Mo、Mn、Cr、B和Si组成的组中的一种以上的元素，并且余量由Fe和杂质组成。

5.根据权利要求3所述的烧结材料，其中所述铁基合金包含选自由C、Ni、Mo、Mn、Cr、B和Si组成的组中的一种以上的元素，并且余量由Fe和杂质组成。

6.一种制造根据权利要求1所述的烧结材料的方法，包括以下步骤：

准备包含铁基粉末的原料粉末；

使用所述原料粉末制作相对密度为93％以上的压粉成形体；以及

烧结所述压粉成形体，

其中所述铁基粉末包含由纯铁制成的粉末和铁基合金的粉末中的至少一者，

其中准备所述原料粉末的步骤包括还原所述铁基粉末以使存在于所述铁基粉末的表面上的氧化膜和附着于表面的氧还原的步骤，以及

其中还原所述铁基粉末的步骤包括在还原气氛中将所述铁基粉末加热到800℃以上且低于950℃的范围的步骤。

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