CN113840674B - 铁基合金烧结体和粉末冶金用铁基混合粉 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供拉伸强度为800MPa以上且切削性优异的铁基合金烧结体。本发明是一种铁基合金烧结体,具有维氏硬度的平均值为300Hv~900Hv且维氏硬度的标准偏差为200Hv以下的微观组织,并且气孔的平均圆形度为0.30以上。
Description
技术领域
本发明涉及铁基合金烧结体和粉末冶金用铁基混合粉。
背景技术
根据粉末冶金技术,可以以与产品形状极为接近的形状(所谓的近终型)且高尺寸精度制造复杂形状的部件,可以在部件制作中大幅降低切削成本。因此,粉末冶金产品被广泛用作各种机械用部件。进而,为了应对部件的小型化、轻量化和复杂化,对粉末冶金技术的要求进一步提高。
在上述背景下,开发了制造拉伸强度为800MPa以上且切削性优异的烧结体的技术。
例如,在专利文献1中提出了一种铁系烧结合金,为了不使用Ni而能够确保与现有的Fe-Ni-Cu-Mo合金同等以上的强度,实现成本减少和由于烧结时间的缩短而提高生产率,以面积比计,气孔部以外的金属组织的97%以上成为马氏体相。
在专利文献2中公开了一种技术,使用具有Mo、Ni和Cu的铁系粉末,成本高效地制造具有良好机械特性的压制和烧结的部件。
另外,在专利文献3中公开了一种技术,使用配合有由软质金属化合物粒子和硬质金属化合物粒子构成的切削性改善用粉末的粉末冶金用混合粉,得到具有在基体相中分散有软质金属化合物粒子和硬质金属化合物粒子的结构的烧结体,提高切削性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013―204112号公报
专利文献2:日本特表2010-529302号公报
专利文献3:日本特开2011―122198号公报
发明内容
然而,上述专利文献1~3所记载的现有技术存在以下所述的问题。
对于专利文献1,烧结体(铁系烧结合金)的制造中使用的合金钢粉包含容易氧化的Cr和Mn,因此存在烧结体(铁系烧结合金)氧化而机械特性容易降低的问题。
对于专利文献2,压制和烧结的部件的制造中使用的铁系粉末包含在金属组织中扩散缓慢的Ni,因此在烧结体中产生残留奥氏体,烧结体的拉伸强度容易降低,另外,也存在烧结体中包含作为软质相的残留奥氏体和硬质相导致切削性降低的问题。
对于专利文献3,需要在粉末冶金用混合粉中添加规定的切削性改善用粉末,有成本增加的风险。
本发明是为了解决上述问题而进行的,其目的在于提供拉伸强度为800MPa以上且切削性优异的烧结体。
本发明人等重复深入研究,结果发现在铁基合金烧结体中,通过控制气孔的平均圆形度以及微观组织的维氏硬度的平均值和标准偏差,能够得到拉伸强度为800MPa以上且切削性优异的烧结体,完成了本发明。
本发明的要旨构成如下。
[1]一种铁基合金烧结体,
具有维氏硬度的平均值为300Hv~900Hv且维氏硬度的标准偏差为200Hv以下的微观组织,并且
气孔的平均圆形度为0.30以上。
[2]根据上述[1]所记载的铁基合金烧结体,其中,上述铁基合金烧结体的密度为6.6Mg/m3以上。
[3]根据上述[1]或[2]所记载的铁基合金烧结体,其中,上述铁基合金烧结体的成分组成包含
Cu:1.8质量%~10.2质量%、
Mo:2.0质量%以下、和
C:0.2质量%~1.2质量%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[4]根据上述[3]所记载的铁基合金烧结体,其中,Mo含量为0.5质量%~2.0质量%。
[5]一种粉末冶金用铁基混合粉,包含将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉、Cu粉以及石墨粉,
上述粉末冶金用铁基混合粉的成分组成包含
Cu:1.8质量%~10.2质量%、
Mo:2.0质量%以下、和
C:0.2质量%~1.2质量%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;
在上述粉末冶金用铁基混合粉中,Cu粉为0.3质量%以上。
[6]根据上述[5]所记载的粉末冶金用铁基混合粉,其中,上述将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉是将Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉,
Mo含量为0.5质量%~2.0质量%。
[7]根据上述[5]或[6]所记载的粉末冶金用铁基混合粉,其中,上述合金钢粉的平均粒径为30μm~120μm。
[8]根据上述[5]~[7]中任一项所记载的粉末冶金用铁基混合粉,其中,还包含润滑剂。
根据本发明,提供拉伸强度为800MPa以上且切削性优异的铁基合金烧结体。
本发明的铁基合金烧结体不需要包含Cr和Mn,因此可以避免由这些元素引起的烧结体的氧化而导致的强度降低。另外,本发明的铁基合金烧结体不需要包含Ni,因此可以避免由残留奥氏体的生成引起的拉伸强度、切削性的降低。另外,本发明的铁基合金烧结体可以在不使用规定的切削性改善用粉末(由软质金属化合物粒子和硬质金属化合物粒子构成的切削性改善用粉末)的情况下制造,因此可以抑制成本增加。
附图说明
图1是用于测定平均圆形度的烧结体截面的摄影区域的示例。
具体实施方式
<铁基合金烧结体>
对本发明的铁基合金烧结体(以下也称为“烧结体”)具体进行说明。应予说明,在本说明书中,“铁基”是指含有50质量%以上的Fe。
[维氏硬度]
本发明的铁基合金烧结体具有维氏硬度的平均值为300Hv~900Hv且维氏硬度的标准偏差为200Hv以下的微观组织。烧结体的维氏硬度可以通过显微维氏硬度测定如下地求出。
以压痕负荷98N、保持时间10秒在烧结体截面的中央部压入压头(对面角136度的金刚石正四角锥)。压痕设为距离气孔5μm以上,在压痕预定位置存在气孔的情况下不进行压痕,在下一个压痕预定位置进行压痕。
由30个压痕的测定值算出维氏硬度的平均值(算术平均值)和标准偏差。这样求出的维氏硬度是烧结体的不存在气孔的部分(微观组织)的维氏硬度。
烧结体的维氏硬度的平均值设为300Hv~900Hv。如果小于300Hv,则难以实现800MPa以上的拉伸强度。另一方面,如果超过900Hv,则对气孔的切口敏感性提高,拉伸试验时不充分拉伸,难以实现800MPa的拉伸强度。维氏硬度的平均值优选为500Hv以上,另外优选为850Hv以下。
烧结体的维氏硬度的标准偏差设为200Hv以下。如果超过200Hv,则由于微观组织中的软质相而切削性降低。标准偏差优选为180Hv以下。下限为0,维氏硬度的标准偏差也可以为0。
[气孔的平均圆形度]
本发明的铁基合金烧结体的气孔的平均圆形度为0.30以上。烧结体的气孔的平均圆形度可以通过图像解析如下地求出。
对烧结体的截面进行镜面研磨,使用光学显微镜(100倍)对中央部(例如距离各表面的深度1/5以上的部分。烧结体为宽度和长度为Mmm的棒状烧结体的情况的拍摄区域参照图1)拍摄照片。
从得到的截面照片(1个视场约0.8mm×约0.6mm)通过图像解析来测定各个气孔的面积A和外周长l。作为能够进行这样的图像解析的软件,可以举出例如Image J(opensource、美国国立卫生研究所)等。
由面积A和外周长l,通过下述式:
算出圆形度c。圆形度是表示气孔形状的指标,气孔形状越接近圆而越大。接下来,从圆形度小的开始依次累计各个气孔的面积,对于每个视场,求出相对于视场中所有气孔的合计面积相当于50%时的圆形度ci。将5个视场分别算出的ci的平均值作为平均圆形度。
气孔形状越为不定形,成为断裂起因的应力越集中,拉伸强度越降低。因此,如果气孔的平均圆形度小于0.30,则气孔形状过度不定形,难以实现800MPa以上的拉伸强度,因此气孔的平均圆形度设为0.30以上。气孔的平均圆形度优选为0.35以上。上限为1,气孔的平均圆形度也可以为1。
[烧结体的密度]
烧结体的密度优选为6.6Mg/m3以上。如果小于6.6Mg/m3,则密度低,因此可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。密度优选为6.9Mg/m3以上。从得到高拉伸强度的观点出发,密度优选大,其上限不特别限定,但是纯铁的密度为7.9Mg/m3,因此可以设为比其小、例如7.6Mg/m3以下。烧结体的密度可以通过控制烧结体的制造中的成型体的密度来设为规定的范围。
[成分组成]
铁基合金烧结体可以为以下成分组成:包含Cu:1.8质量%~10.2质量%、Mo:2.0质量%以下和C:0.2质量%~1.2质量%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。成分组成包括例如包含Cu:1.8质量%~10.2质量%和C:0.2质量%~1.2质量%且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,包含Cu:1.8质量%~10.2质量%、Mo:0.5质量%~2.0质量%和C:0.2质量%~1.2质量%且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成。
(Cu含量)
烧结体中的Cu的含量优选为1.8质量%~10.2质量%。如果Cu含量小于1.8质量%,则淬火容易变得不足,进而有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值小于300Hv的倾向,可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。如果Cu含量超过10.2质量%,则有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值超过900Hv的倾向,随之对气孔的切口敏感性增加,拉伸强度可能降低。Cu含量优选为3.5质量%以上,另外,优选为8.0质量%以下。
烧结体中的Cu可以来自Cu粉或包含Cu的合金钢粉。粉末冶金用铁基混合粉中添加的Cu粉可以在烧结时在1085℃(铜的熔点)下熔融成为液相,填充粉末间的空隙,使烧结体中的气孔的形状从不定形接近圆形,增加圆形度。为了得到这样的效果,在烧结体中来自Cu粉的Cu的量优选为0.3质量%以上。如果小于0.3质量%,则气孔的圆形度不充分增加,在烧结体中可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。来自Cu粉的Cu的量更优选为0.5质量%以上。另外,来自Cu粉的Cu的量优选为5.0质量%以下,更优选为3.0质量%以下。
(Mo含量)
烧结体可以含有2.0质量%以下的Mo。也可以不含有Mo,通过含有Mo,可以容易地使淬火充分,进而使烧结体的维氏硬度的平均值为300Hv以上且实现800MPa以上的拉伸强度。从充分得到该效果的观点出发,Mo含量优选为0.5质量%以上,更优选为1.0质量%以上,另外,更优选为1.5质量%以下。另一方面,如果Mo含量超过2.0质量%,则有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值超过900Hv的倾向,随之对气孔的切口敏感性增加,拉伸强度可能降低,因此Mo含量优选为2.0质量%以下。
(C含量)
烧结体中的C的含量优选为0.2质量%~1.2质量%。通过含有C,可以增加烧结体的微观组织的硬度,进而提高淬火性,增加烧结体的拉伸强度。如果C含量小于0.2质量%,则淬火不足,进而有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值小于300Hv的倾向,可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。如果C含量超过1.2质量%,则有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值超过900Hv的倾向,随之对气孔的切口敏感性增加,拉伸强度可能降低。C含量更优选为0.4质量%以上,另外,更优选为1.0质量%以下。烧结体中的C可以来自石墨粉。
烧结体的剩余部分为Fe和不可避免的杂质。不可避免的杂质是指在制造工序等中不可避免地混入的杂质,可以举出O、N、S、Mn、Cr等,可以含有选自它们中的1种或2种以上。作为不可避免的杂质的上述元素的含量优选分别为以下范围。
O:0.30质量%以下,更优选为0.25质量%以下,
N:0.004质量%以下,
S:0.03质量%以下,
Mn:0.5质量%以下,
Cr:0.2质量%以下。
<粉末冶金用铁基混合粉>
本发明的烧结体可以通过烧结粉末冶金用铁基混合粉(以下也称为“混合粉”)来制造。作为粉末冶金用铁基混合粉,可以举出包含将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉、Cu粉以及石墨粉的粉末冶金用铁基混合粉。
(将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉)
将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉是将Cu预先合金化而得的合金钢粉以及将Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉中的任一个。这些合金钢粉的淬火性高,容易获得高拉伸强度,另外,可以充分抑制在烧结体中形成软质相,制成均匀的硬质相。优选使用将Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉。
这里,为了在烧结状态(不实施进一步的热处理的状态)下具有足够的拉伸强度,淬火性提高元素的合金化是有效的。淬火性提高元素所具有的淬火性提高效果从高到低依次为Mn>Mo>P>Cr>Si>Ni>Cu>S。
另一方面,在一般的合金钢粉的制造中,大多采用雾化法,但是通常对由雾化法制造的粉末实施热处理(最终还原)。上述的淬火性提高元素中,作为最终还原的一般条件的950℃、H2气氛下的容易还原的程度从高到低依次为Mo>Cu>S>Ni,Mn和Cr不能在作为最终还原的一般条件的950℃、H2气氛下还原。
这样,Mo和Cu均具有淬火性与Ni同等或高于Ni且比Ni、Mn和Cr更容易被H2还原的性质,通过使用Cu或者Mo和Cu作为合金化元素,可以提高淬火性和抑制氧化。
将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉中的除Cu或者Mo和Cu以外的成分由Fe和不可避免的杂质构成。不可避免的杂质是指在制造工序中不可避免地混入的杂质,例如,可以举出C、S、O、N、Mn、Cr,可以含有选自它们中的1种或2种以上。作为不可避免的杂质的上述元素的含量优选分别为以下范围。通过将这些杂质元素的含量设为以下范围,可以进一步提高合金钢粉的压缩性。
C:0.02质量%以下,
O:0.30质量%以下,更优选为0.25质量%以下,
N:0.004质量%以下,
S:0.03质量%以下,
Mn:0.5质量%以下,
Cr:0.2质量%以下。
将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉的平均粒径越小,成型时回弹越增加,在成型体中产生裂纹,因此平均粒径优选为30μm以上,更优选为50μm以上。进而,平均粒径越小,Cu和C越不扩散到每一个Fe粒子中,而是扩散到多个Fe粒子中,因此烧结体微观组织变得不均匀,维氏硬度的标准偏差偏离规定的范围,切削性容易降低。另外,平均粒径越大,烧结体的气孔越大,强度降低,因此平均粒径优选为120μm以下,更优选为100μm以下。进而,平均粒径越大,Cu和C越扩散到每一个Fe粒子中,但是在各个Fe粒子中不均匀扩散,烧结体微观组织变得不均匀,维氏硬度的标准偏差偏离规定的范围,切削性容易降低。在本说明书中,平均粒径是指重量累积分布的中值径D50,是在使用JIS Z 8801-1中规定的筛来测定粒度分布并由得到的粒度分布制作累计粒度分布时求出筛上和筛下的重量成为50%的粒径时的值。将Mo或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉的最大粒径可以设为250μm以下,优选为200μm以下,更优选为180μm以下。
将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉的制造方法不特别限定,可以举出例如水雾化法。
(Cu粉)
通过在混合粉中使用Cu粉作为合金用粉末,Cu粉可以在烧结时熔融成为液相,填充粉末间的空隙,增加烧结体中气孔的圆形度。
从避免粒度大的Cu粉在烧结时熔融而使烧结体的体积膨胀而降低烧结体的密度的风险的观点出发,Cu粉的平均粒径优选为50μm以下,更优选为40μm以下。Cu粉的平均粒径的下限不特别限制,但是为了避免不合理地增加制造成本,优选设为0.5μm以上。
(石墨粉)
通过在混合粉中使用石墨粉作为合金用粉末,可以使烧结体中含有C,增加烧结体的微观组织的硬度和提高淬火性,增加烧结体的拉伸强度。石墨粉可以使用平均粒径为1μm~50μm的石墨粉。
粉末冶金用铁基混合粉的成分组成可以包含Cu:1.8质量%~10.2质量%、Mo:2.0质量%以下和C:0.2质量%~1.2质量%且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。成分组成包括包含Cu:1.8质量%~10.2质量%和C:0.2质量%~1.2质量%且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,包含Cu:1.8质量%~10.2质量%、Mo:0.5质量%~2.0质量%和C:0.2质量%~1.2质量%且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成。
对于优选的Cu含量、Mo含量和C含量,与烧结体中的它们的含量同样,分别应用烧结体中的记载(包括示例、优选的范围)。
优选在粉末冶金用铁基混合粉中包含0.3质量%以上的Cu粉。如果小于0.3质量%,则气孔的圆形度不充分增加,在烧结体中可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。Cu粉更优选为0.5质量%以上。另外,Cu粉优选为5.0质量%以下,更优选为3.0质量%以下。
C作为石墨粉被包含在粉末冶金用铁基混合粉中,石墨粉的含量与成分组成中的C含量相等。在粉末冶金用铁基混合粉中,石墨粉可以为0.2质量%~1.2质量%。如果石墨粉小于0.2质量%,则淬火不足,进而有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值小于300Hv的倾向,可能难以实现800MPa以上的拉伸强度。如果石墨粉超过1.2质量%,则有烧结体的微观组织的维氏硬度的平均值超过900Hv的倾向,随之对气孔的切口敏感性增加,拉伸强度可能降低。石墨粉更优选为0.4质量%以上,另外,更优选为1.0质量%以下。
对于不可避免的杂质的种类、含量,与烧结体中的不可避免的杂质的种类、含量同样,适用烧结体中的记载(包括示例、优选的范围)。
[润滑剂等]
混合粉还可以包含润滑剂。通过含有润滑剂,可以容易地从成型体的模具中拔出。润滑剂不特别限定。例如,可以使用有机润滑剂,可以使用选自脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸双酰胺和金属肥皂中的1种或2种以上。优选为金属肥皂(例如硬脂酸锂、硬脂酸锌)、酰胺系润滑剂(例如乙烯双硬脂酸酰胺)等。相对于粉末冶金用铁基混合粉100质量份,润滑剂的配合量优选为0.1质量份~1.2质量份。如果为0.1质量份以上,则可以充分容易地从成型体的模具中拔出,另一方面,如果为1.2质量份以下,则可以避免非金属在混合粉整体中所占的比例变多而导致的烧结体的拉伸强度降低。在不损害本发明效果的范围内,混合粉可以含有公知的添加剂等。
<烧结体的制造>
使用本发明的粉末冶金用铁基混合粉,可以得到烧结体。烧结体的制造方法不特别限定,可以举出将混合粉成型而制成成型体后进行烧结处理的方法。优选使用含有润滑剂的混合粉。
[成型]
对混合粉进行加压成型而制成成型体时的加压成型的压力优选为400MPa~1000MPa。如果小于400MPa,则成型密度低,随之烧结体的密度降低,拉伸强度可能降低。另一方面,如果超过1000MPa,则对模具的负担增加,模具寿命变短,经济负荷增加。
加压成型的温度优选为常温(约20℃)~160℃。为了设为常温以下,需要冷却到常温以下的设备,另一方面,随着温度的上升,成型密度增加,因此在常温以下成型的优点少。如果超过160℃,则需要附带设备,经济负荷增加。
[烧结]
烧结上述成型体时的烧结温度优选为1100℃~1300℃。如果小于1100℃,则烧结不充分进行,拉伸强度可能降低。如果超过1300℃,则烧结体的拉伸强度增加,但是导致制造成本的增加。
烧结时间优选为15分钟~50分钟。如果小于15分钟,则不充分进行烧结,烧结不足,拉伸强度可能降低。如果为50分钟以上,则烧结所需的制造成本显著增加。
烧结后的冷却时的冷却速度优选为20℃/分钟~40℃/分钟。如果冷却速度小于20℃/分钟,则不能充分地进行淬火,拉伸强度可能降低。如果冷却速度为40℃/分钟以上,则需要促进冷却速度的附带设备,制造成本增加。
得到的烧结体也可以进行渗碳淬火、回火等处理。
实施例
以下,基于实施例,进一步具体说明本发明。以下实施例示出本发明的优选的一个例子,本发明不限于这些实施例。
在具有含有表1所示的种类和含量的合金化元素且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的合金钢粉(将平均粒径示于表1)中以表1所示量配合合金用粉末(Cu粉(平均粒径约25μm)、石墨粉(平均粒径约5μm)),制成铁基混合粉。
进而,相对于铁基混合粉100重量份,添加作为润滑剂的乙烯双硬脂酸酰胺(EBS)0.5质量份,得到成型体制造用混合粉。
将这些成型体制造用混合粉装入到规定形状的模具中,在密度恒定为7.0Mg/m3的条件下进行加压,得到成型体。一部分的试样以密度成为6.6~7.3Mg/m3的方式进行加压,得到成型体。
在RX气体(丙烷改性气体)气氛中,在1130℃、20分钟的条件下烧结这些成型体,以30℃/分钟的冷却速度进行冷却,得到烧结体(环状烧结体(外径38mm、内径25mm、高度10mm)、棒状烧结体(长度:55mm、宽度:10mm厚度:10mm)、JIS Z 2550中规定的平板拉伸试验片和车床切削试验片(外径60mm、内径20mm、厚度20mm)。
对得到的烧结体进行以下测定。将结果示于表1。
对得到的环状烧结体进行外径、内径、厚度和质量的测定,算出烧结体密度。
使用所得到的平板拉伸试验片,通过JIS Z 2550实施拉伸试验,测定拉伸强度。
切割所得到的棒状烧结体的中央部并进行镜面研磨,对截面中央部的6mm×6mm如上所述地实施显微维氏硬度测定,求出维氏硬度的平均值和标准偏差。压痕以0.1mm的恒定间隔进行,但是在压痕预定位置为气孔的情况下不进行压痕,对下一个压痕预定位置进行压痕。测定合计30点的维氏硬度。
切割所得到的棒状烧结体的中央部,对截面进行镜面研磨,使用光学显微镜(100倍),对截面中央部的6mm×6mm的区域拍摄照片。对于所得到的截面照片(1个视场826μm×619μm、5视场),使用Image J(open source、美国国立卫生研究所),如上所述地算出基于图像解析的气孔的平均圆形度。
将得到的环状烧结体重叠三个,用车床切削其侧面。使用超硬的切削工具,设为切削速度:120m/分钟、送给量:0.1mm/次、切入深度:0.5mm、切削距离:1000m,切削后,测定切削工具的后面磨损痕迹的宽度(磨损宽度)。以包含比较材料Ni的No.1的试样的切削工具的后面磨损宽度0.98mm为基准,与其相比越小,评价为烧结体的切削性越优异。
可知本发明例均为拉伸强度为800MPa以上、切削工具的后面磨损宽度小、车削性优异的高强度的烧结体。
Claims (8)
1.一种铁基合金烧结体,其特征在于,是通过烧结粉末冶金用铁基混合粉来制造的,所述粉末冶金用铁基混合粉包含将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉、Cu粉以及石墨粉,
所述铁基合金烧结体具有维氏硬度的平均值为300Hv~900Hv且维氏硬度的标准偏差为200Hv以下的微观组织,
并且,气孔的平均圆形度为0.30以上,
所述铁基合金烧结体的成分组成包含
Cu:1.8质量%~10.2质量%、
Mo:2.0质量%以下、和
C:0.2质量%~1.2质量%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成,
并且,所述维氏硬度的平均值和标准偏差是通过显微维氏硬度测定如下求出的:
在所述铁基合金烧结体截面的中央部,将对面角136度的金刚石正四角锥压头以压痕负荷98N、保持时间10秒进行压痕,压痕设为距离气孔5μm以上,在压痕预定位置存在气孔的情况下不进行压痕,在下一个压痕预定位置进行压痕,
由30个压痕的测定值算出维氏硬度的算术平均值作为平均值,并且,算出维氏硬度的标准偏差;
另外,所述平均圆形度通过图像解析如下地求出:
对所述铁基合金烧结体的截面进行镜面研磨,使用100倍的光学显微镜对中央部拍摄照片,
从得到的截面照片通过图像解析来测定各个气孔的面积A和外周长l,
由面积A和外周长l,通过下述式(1):
算出圆形度c,接下来,从圆形度小的开始依次累计各个气孔的面积,对于每个视场,求出相对于视场中所有气孔的合计面积相当于50%时的圆形度ci,将分别算出的5个视场的ci的平均值作为平均圆形度。
2.根据权利要求1所述的铁基合金烧结体,其特征在于,所述铁基合金烧结体的密度为6.6Mg/m3以上。
3.根据权利要求1或2所述的铁基合金烧结体,其特征在于,Mo含量为0.5质量%~2.0质量%。
4.一种粉末冶金用铁基混合粉,其特征在于,包含将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉、Cu粉以及石墨粉,
所述粉末冶金用铁基混合粉的成分组成包含
Cu:1.8质量%~10.2质量%、
Mo:2.0质量%以下、和
C:0.2质量%~1.2质量%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;
在所述粉末冶金用铁基混合粉中,Cu粉为0.3质量%以上。
5.根据权利要求4所述的粉末冶金用铁基混合粉,其特征在于,将Cu或者Mo和Cu预先合金化而得的所述合金钢粉是将Mo和Cu预先合金化而得的合金钢粉,
Mo含量为0.5质量%~2.0质量%。
6.根据权利要求4所述的粉末冶金用铁基混合粉,其特征在于,所述合金钢粉的平均粒径为30μm~120μm。
7.根据权利要求5所述的粉末冶金用铁基混合粉,其特征在于,所述合金钢粉的平均粒径为30μm~120μm。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的粉末冶金用铁基混合粉,其特征在于,还包含润滑剂。
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