CN1517165A - 烧结体及烧结体的制造方法 - Google Patents

烧结体及烧结体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1517165A
CN1517165A CNA2004100022543A CN200410002254A CN1517165A CN 1517165 A CN1517165 A CN 1517165A CN A2004100022543 A CNA2004100022543 A CN A2004100022543A CN 200410002254 A CN200410002254 A CN 200410002254A CN 1517165 A CN1517165 A CN 1517165A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal powder
sintered body
sintering
powder mixture
particulate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004100022543A
Other languages
English (en)
Inventor
���
宇波繁
上乃薗聪
马渕丰
־
藤木章
前川幸广
村田貴志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
JFE Steel Corp
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp, Nissan Motor Co Ltd filed Critical JFE Steel Corp
Publication of CN1517165A publication Critical patent/CN1517165A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F2003/023—Lubricant mixed with the metal powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F2003/026—Mold wall lubrication or article surface lubrication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

通过制备一种金属粉混合物、将金属粉混合物进行压实处理来提供一个压坯、然后对压坯进行烧结处理来制造一种烧结体。该金属粉混合物包括：一种细金属粉的微粒尺寸为75μm或更小，一种石墨粉末占金属粉混合物总质量的0.1－1.0％，一种粉末润滑剂占金属粉混合物总质量的0.05－0.80％。

Description

烧结体及烧结体的制造方法
技术领域
本发明涉及制造烧结金属体所用的一种粉末冶金技术。更具体地说，本发明涉及一种烧结金属体及以较低的成本制造这种烧结金属体所用的方法。所述烧结金属体具有良好疲劳强度和耐磨性而适用于无声链轮齿、内燃机的高强度部件(例如，连杆、活塞销或摇臂)或类似件。
背景技术
目前已提出多种技术来增大压坯密度和烧结密度以改进烧结物的强度。在所推荐的一种技术中，通过重复压实金属粉材料，然后重复烧制被压实的粉末材料来制造一种烧结体。在另一种技术中(由待审查的日本专利所披露，公开号为：No.2001-295915)，通过在暖性压实金属粉材料且在提高的温度下烧制被压实的粉末材料来制造一种烧结体。
发明内容
但是，前一种技术的制造成本较高。而后一种技术也许能够降低成本，但在提高烧结强度方面仍有限制。为进一步提高烧结强度(特别是疲劳强度和耐磨性)，则需要减小烧结体中的孔的尺寸、加强烧结体的微粒和微粒之间的粘合性，从而阻止烧结体中的裂解的产生和发展。已给出的技术不能总有效地减小孔的尺寸、加强微粒和微粒之间的粘合，这些技术不能够改变压实和烧结过程。
因此，本发明的一个目的是提供一种烧结体，该烧结体具有较小尺寸的孔、微粒和微粒之间的接触面大且微粒与微粒之间的粘合性强，从而阻止裂解的产生和扩展，这样。这种烧结体就获得足够大的疲劳强度和耐磨性而适用于无声链轮齿、内燃机的高强度部件(例如，连杆、活塞销或摇臂)等。
本发明的另一个目的是以较低的成本提供这样一种烧结体。
根据本发明的第一个方面而提供的烧结体包括：烧结的金属微粒形成一种烧结结构，所具有的微粒尺寸为100μm或更小；在烧结体中所分布的碳的质量占烧结体总质量的0.05-1.0％。
根据本发明的第二个方面而提供的烧结体具有由金属粉所形成的一种烧结结构，在烧结结构中所分布的碳的质量占烧结体总质量的0.05-1.0％，金属粉的微粒尺寸为75μm或更小。
根据本发明的第三个方面而提供的烧结体是由一种金属粉混合物制造的，在所述金属粉混合物中：金属粉的微粒尺寸为75μm或更小，石墨粉末占金属粉混合物总质量的0.1-1.0％，一种粉末润滑剂占金属粉混合物总质量的0.05-0.80％。
根据本发明的第四个方面而提供了一种烧结体的制造方法，该方法包括：制备一种金属粉混合物，所述金属粉混合物包括：一种细金属粉的微粒尺寸为75μm或更小，石墨粉末占金属粉混合物总质量的0.1-1.0％，一种粉末润滑剂占金属粉混合物总质量的0.05-0.80％；对金属粉混合物进行压实处理以产生一个压坯；对压坯进行烧结处理。
通过下面的描述内容还可明确本发明的其他目的和特征。
附图说明
图1显示了根据本发明的例子1-4中烧结体的耐磨性的一个图表。
图2显示了根据现有技术的比较例1-4中烧结体的耐磨性的一个图表。
图3所示为例3中的烧结体的一个光学显微图。
图4所示为比较例3中的烧结体的一个光学显微图。
具体实施方式
下面将对本发明进行详细描述。在下面的内容中，除经特别说明，否则，所用的百分比(％)均为质量百分比。
由于广泛研究的结果，本发明人已发现：利用细粉末作为原材料除了可增大压坯的密实度之外，还可显著减小烧结体中的孔的尺寸。本发明人还发现：利用这种细粉末可增大烧结体的微粒和微粒之间的粘合，这是因为在烧结过程中，细粉末由于具有较大的微粒表面而可促进粉末微粒的扩散。虽然所述细粉末的可模塑性通常较低，但本发明人已发现通过将模具润滑和暖性压实(warm compaction)结合起来则可提高细粉末的可模塑性。此外，本发明人已发现在较高的温度下烧结已压实的细粉末可使微粒的扩散最大化，从而使烧结强度比原来更高。本发明就是基于上述发现而作出的。
根据本发明，烧结体是通过下述步骤制造的，即制备一种金属粉混合物；对金属粉混合物进行压实处理以产生一个压坯；然后对压坯进行烧结处理。
金属粉混合物包括一种细金属粉、一种石墨粉末和一种粉末润滑剂。
在金属粉混合物中使用的细金属粉不受特别限制，可根据烧结体的性能要求而可从多种不同的粉末冶金材料中选择，例如，碳素钢粉末、合金钢粉末。在细金属粉中含有一种合金成份的情况下，金属粉可以完全是合金钢粉末(通过将所需的钢合成物进行熔解和粉末化处理来制备)、一种具有部分扩散性的合金钢粉末(通过将合金金属颗粒扩散加入到铁粒子中来制备)，或者是一种钢粉末和一种有选择连同一种部分扩散合金钢粉末的合金金属粉混合物。在多种粉末冶金材料中，特别优选的是一种铁基粉末(例如一种雾化的纯铁粉末，其中铁的含量为90％或更高)和一种合金钢粉末(例如一种铁合金粉末，一种Ni粉末，一种Cu粉末或一种Mo粉末)和一种部分扩散的合金钢粉末的混合物，这样所得到的可模塑性比通过完全是合金钢粉末或类似物所得到的可模塑性要高。
此外，金属粉的主微粒的尺寸优选为75μm或更小。当金属粉的主微粒的尺寸大于75μm时，进行烧结所用的驱动力就变得太弱，从而在烧结体中产生了较大的孔。在利用铁基粉末和一种合金金属粉(例如，一种Ni粉末，一种Cu粉末或一种Mo粉末)的预混合物且主微粒的尺寸大于75μm的情况下，合金金属元素在烧结过程中就不能正确扩散。这样，即使对烧结体进行热处理例如气体渗碳处理、非氧化退火处理(bright annealing)或感应硬化处理来进一步增大强度，烧结体仍不能被足够硬化，这样，烧结体就具有一种较软且较粗糙的铁素体或珠光体结构而导致疲劳失效。因此，烧结体的疲劳强度就变得较低。
所优选的情况为：利用一种粘合剂(例如氧化铝或水玻璃)或通过扩散结合作用而使金属粉成为粒状，从而就将主微粒凝聚成微粒尺寸为180μm或更小的副微粒。金属粉的粒状化增大了外观微粒尺寸和金属粉的流动性。由于烧结体的机械性能是依赖于原材料的主微粒尺寸，因此，与金属粉没有被粒状化的情况相比，这样没有降低烧结体的疲劳强度。当金属粉副微粒的尺寸大于180μm时，已成为一个薄区域的金属粉的装填性(packability)降低。
可通过过滤而将金属粉分类以控制主微粒和副微粒的尺寸。也就是说，在对金属粉进行粒状化处理之前，使金属粉通过由JISZ8801所限定的网眼尺寸为75μm(200筛目)的一个过滤网，则可将金属粉的主微粒尺寸控制为75μm或更小。此外，通过使粒状化的金属粉穿过由JISZ8801所限定的网眼尺寸为180μm(80筛目)的一个过滤网，则可将金属粉的副微粒尺寸控制为180μm或更小。
在金属粉混合物中容纳的石墨粉末占金属粉总质量的0.05-1.0％，这样，石墨就分散遍及烧结体中用于固溶体增强。当石墨的含量超过1.0％时，混合物的压坯密度就变得较低。当石墨粉末的含量低于0.1％时，石墨粉末就不能提供足够的固溶体增强效果。
在金属粉混合物中容纳的粉末润滑剂占金属粉混合物总质量的0.05-0.80％，以增大金属粉混合物中固体微粒的流动性，从而改善金属粉混合物的可塑性。当粉末润滑剂的含量不小于0.05％时，粉末润滑剂就不能提供足够的润滑性能，从而使混合物的压坯密度变得较低。此外，压坯易于产生压坯裂解。当粉末润滑剂的含量超过0.80％时，粉末润滑剂使粉末混合物不产生塑性变形而不提供润滑性。这样压坯密度变得太低而降低了烧结体的密度。
在金属粉混合物中所用的粉末润滑剂并不受特别的限制，该粉末润滑剂可从不同的润滑材料中选择以在烧结过程中释放出来。粉末润滑剂的具体例子包括：金属皂例如硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸钙和蜡状物如亚乙基双硬脂酰胺(ethylene-bis-stearamide)。这些润滑剂复合物可单独使用或任意组合使用。
将金属粉混合物按需要压实同时将其加热至如100℃或更高以压实压坯，从而降低微粒之间的孔的尺寸并增大微粒之间的接触。当压实过程中的金属粉混合物的温度太高时，则存在粉末润滑剂熔化而破坏粉末混合物的流动性的可能性。因此，在压实过程中的金属粉混合物的最高温度优选限制为150℃。
如果受热的金属粉混合物被压实在一个未受热的模具中，金属粉混合物就变凉。另外，在完成压实过程时，会发生从金属粉混合物至模具的热量传输。在这种情况下，优选将所述模具预热至比金属粉混合物的温度要高的一个温度，例如120℃或更高。
此外，金属粉按需要以模具润滑剂压实，模具润滑剂施加到模具内表面上，从而使金属粉混合物中的粉末润滑剂的含量最小，由此增大烧结体的密度和强度。可应用的模具润滑剂与粉末润滑剂基本相同，例如，硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸钙或亚乙基双硬脂酰胺。在通过静电方式施加模具润滑剂时，需要根据模具润滑剂的静电性能而对其进行选择。
将模具润滑剂施加到模具中的工艺不受特别限制。例如，可通过将一种充电的固态模具润滑剂粉末喷注到模具中而将模具润滑剂静电粘合到模具上。施加到模具上的模具润滑剂的量优选为5-100g/m2。当模具润滑剂的量低于5g/m2时，由于模具的润滑不足而不能得到上述效果。此外，将压坯从模具上除去所需的力也变大。当模具润滑剂的量超过100g/m2时，模具润滑剂存留在压坯的表面上，从而破坏了外观。
优选在1180℃或更高的温度下且在一种吸热气体(RX气)(RXatomsphere)中、一种含氢氮气中、在一种氨分解气体中或在真空中对压坯进行烧结。在压缩模塑过程中结合金属粉混合物的密堆积，在这样高的温度下对压坯进行烧结可有效促使微粒在烧结过程中的扩散，从而在微粒之间形成更强的粘合以压实烧结体。但是，随着烧结温度的升高，烧结的成本也增大。这样就需要选择适当的烧结温度以实现强度/成本的折衷。
可根据需要而对烧结体进行任何热处理以增大烧结体的表面硬度，从而进一步改善烧结体的强度。所述热处理并不受特别限制而可以是一种已知的热处理方式，例如，气体渗碳处理、非氧化退火处理或感应硬化处理。
这样制造的烧结体具有由细金属粉产生的一种烧结结构，即由烧结的金属微粒形成的粘结结构。(所述“烧结的金属微粒”此处被定义为包括在烧结过程中形成的多个粉末微粒的凝块)。
烧结的金属微粒的最大微粒尺寸为100μm或更小。(此处，“最大微粒尺寸”是指微粒的最大直径)。当烧结金属微粒的最大尺寸大于100μm时，烧结体的孔尺寸太大，这样，烧结体可导致脱落磨损的初始缺陷尺寸增大。这样就降低了烧结体的强度和耐磨性。
此外，烧结体中容纳有0.05-1.0％的由金属粉的石墨粉末和碳产生的碳，所产生在碳根据烧结体的总质量而分布在烧结结构中。应注意到：在烧结过程中将最多烧掉碳的0.05％。当烧结体中的碳的含量低于0.05％时，烧结体就不能得到所需的强度和耐磨性。当烧结体中的碳的含量超过1.0％时，所述烧结体就太硬而易于产生烧结裂解和脆化。
因此，在本发明中可减小烧结体的孔的尺寸、使微粒与微粒的接触最大且使烧结体的微粒与微粒之间的粘合性最大，从而阻止所述孔连接在一起而在烧结体中产生裂解。所制造的烧结体明显具有良好的疲劳强度和耐磨性而适于广泛的应用，例如，适用于无声链轮齿、内燃机的高强度部件(例如，连杆、活塞销或摇臂)。
特别地，当链轮齿由无声链接受一个较大的表面压力或受到由滑移产生的一个较大冲击负荷时，链轮齿就易于产生磨损。链轮齿的磨损被分类为“脱落磨损”，其中，由于链轮中的孔的连接而在链轮齿的表面中产生脱落从而导致断裂的发生和发展。但是，通过将上述烧结体应用到链轮齿中可有效防止链轮产生脱落磨损，这是因为烧结体的孔尺寸较小，而微粒和微粒之间的接触较大且微粒和微粒之间的粘合强度较高。为降低成本，可将上述烧结体只应用到链轮的齿中，同时将一种低价格的材料施加到链轮的其他部分。例如，通过将一种金属粉分为主微粒尺寸75μm或更小的一种细粉末和一种剩余粉末，然后利用细粉末来制造链轮齿的外周部分的齿，同时利用所述剩余粉末用于链轮的内周部分，则可制造所述链轮，从而降低了原材料的成本。
通过将上述烧结体应用到内燃机的高强度部件(例如，连杆、活塞销或摇臂)中，则不仅可降低内燃机部件的成本，而且可降低内燃机部件的重量。内燃机部件重量的降低也减小了输入曲柄轴行程的惯性。从而可成功地提高内燃机的燃油经济性。
参考下面的例子将对本发明进行更详细的描述。但是，应注意到：下述例子只是显示性的而不对本发明进行限制。
1、旋转弯折疲劳测试
每个测试样品是通过下述工艺过程制造的。
利用一种V形混合器将由4％的镍(Ni)、0.5％的钼(Mo)、1.5％的铜(Cu)组成的一种部分扩散的合金钢粉末(作为细金属粉)与一种石墨粉末和亚乙基双硬脂酰胺(作为粉末润滑剂)相混合，其中的平衡物质为Fe，从而提供一种金属粉混合物以作为原材料。此处，部分扩散的合金钢粉末是通过下述方式形成的，即通过筛分将雾化的纯铁粉末分类；将分类的铁粉末与镍、钼、铜粉末(微粒尺寸为1-10μm)相混合；将混合物在850℃的温度下进行热处理，通过扩散结合而将镍、钼、铜金属元素粘合到铁粒上，然后通过筛分分类所得到的粒状粉末。对金属粉的最大主微粒尺寸和副微粒尺寸及添加到金属粉混合物中的石墨粉末和粉末润滑剂的量的控制就如在下表中所示的那样。
随后，将一个模预热至一个给定的温度。然后，将金属粉混合物预热至一个给定的温度并在686MPa(7t/cm2)的压力作用下在所述预热的模具中对金属粉混合物进行压实处理，从而形成一个长度为80mm、宽度为15mm而高度为15mm的压坯。在进行压实处理之前，将硬脂酸锌(作为模具润滑剂)静电粘合到例子2、3和比较例2-4中的模具内表面上。施加到模具中的润滑剂的量为10g/m2。在一个给定的温度下且在氮气中将压坯烧结一个小时，所述氮(N2)中含有10％(体积比)的氢(N2)，从而形成一个铁基烧结压坯。在各个例子中，在压实过程中对金属粉混合物和模具的加热温度及其烧结温度的控制如表中所示。
在一个例子中从烧结压坯上切除一个直径为8mm的平行部分和一个长度为15.4(mm)的线性部分(straight portion)，然后在下述条件下进行热处理。
(热处理条件)
例1和比较例1：进行非氧化退火，即在900℃的温度下加热1小时；在60℃的条件下进行油淬火处理；然后在180℃的温度下回火1小时。
例2-4和比较例3、4：进行气体渗碳处理，即在一种渗碳气体中且在900℃的温度下加热2小时，而渗碳气体的渗碳能力为0.9％。
比较例2中的测试样品没有受到热处理。
对这样所制造的例1-4和比较例1-4的样品依据JISZ2274进行旋转弯折疲劳测试。在该测试中，将疲劳限度确定为107个循环并估计为一个旋转弯折疲劳强度。在表中显示了测试结果。
此外，通过所谓的Archimedes方法检测了例1-4和比较例1-4的压坯和热处理烧结压实件的密度，其中，将测试物体浸在乙醇中来计算测试物体的体积。在下面的表中显示了测试结果。
利用一个光学显微镜进行观察，将例3和比较例3、4的热处理烧结坯切半，然后，在将样品涂敷树脂的阶段中将所得到的样品片嵌入并进行抛光处理。这样，对所得到的样品进行显微观察以观察例3和比较例3、4的烧结结构并确定在观察区域63mm×92mm中的每个烧结结构的烧结金属微粒的最大尺寸。在表中及在图3和图4中显示了所述结果。
               2、耐磨性测试
在例1-4和比较例1-4中的每个例子中，以与上述测试样品的制造方式相同的方式制造一个链轮，该链轮具有42个渐近线齿(齿宽：8.4mm，测量滚柱(over-pin)直径：84.88mm，限尺寸销钉直径3.492mm)。将所制造的烧结链轮齿连接到直列式、四缸、1.8升汽油机的凸轮轴上，并将另一个链轮齿连接到内燃机的曲轴上。将烧结链轮齿和其他链轮齿通过一个5列对4列(5-by-4-row)无声链(齿节距：6.35mm，有效宽度，10.9mm)，然后，利用一个电动机在下述条件下驱动曲柄轴以检测每个例子中链轮齿的磨损损失。在图1和图2中即显示了检测结果。在图1和图2中显示了相对于例1的链轮磨损损失(由1来指示)的例2-4和比较例1-4的链轮的磨损损失。
(检测条件)
无声链的张紧力：1500N(一侧张紧)
发动机转速(曲柄轴转速)：6000rpm
检测时间：100小时
润滑剂：5W30SG
润滑剂温度：110℃
                                                表
                金属粉混合物       压实温度(℃)    模润滑    压坯密度(g/cm3)
最大微粒尺寸(μm)   石墨量(％)    润滑剂量(％)
 主微粒   副微粒 金属粉混合物    模
  例1     45     45     0.9     0.6     100   120   无     7.23
  例2     63     106     0.3     0.2     120   130   已完成     7.38
  例3     75     180     0.3     0.3     120   130   已完成     7.38
  例4     70     100     0.9     0.5     25   25   无     6.99
  比较例1     180     180     0.9     0.6     110   120   无     7.27
  比较例2     180     180     0.9     0.1     100   110   已完成     7.34
  比较例3     180     180     0.3     0.2     120   130   已完成     7.38
  比较例4     100     100     0.7     1.0     90   100   已完成     6.90
                                       表(继续)
烧结温度(℃)   热处理                  烧结体  疲劳强度(Mpa)
烧结密度(g/cm3)   碳含量(％)   最大微粒尺寸(μm)
  例1   1250   非氧化退火     7.38     0.87     (-)     450
  例2   1250   渗碳处理     7.53     0.28     (-)     560
  例3   1250   渗碳处理     7.50     0.27     80     550
  例4   1130   渗碳处理     7.01     0.85     (-)     440
  比较例1   1250   非氧化退火     7.34     0.88     (-)     380
  比较例2   1250   无     7.41     0.85     (-)     300
  比较例3   1250   渗碳处理     7.45     0.28     150     470
  比较例4   1250   渗碳处理     7.01     0.68     130     400
在例1-4的每个例子中，金属粉混合物是通过下述方式制备的，即：将所具有的主微粒尺寸为75μm或更小和副微粒尺寸为180μm或更小的金属粉与上述量的石墨粉末及粉末润滑剂相混合，并将混合物进行压实然后烧结来制备所述金属粉混合物。虽然例3中的金属粉的主微粒尺寸大于例1、2、4中的主微粒尺寸，但例3中所产生的烧结体的烧结金属微粒的最大微粒尺寸为100μm或更小。在考虑到主微粒尺寸和最大烧结金属微粒尺寸二者之间相互关系的情况下，估计例1、2和4的烧结体的烧结金属微粒还具有最大微粒尺寸为100μm或更小。因此，就如表和图1、2中所示的那样，例1-4中的烧结体具有较高的疲劳强度和耐磨性。例4中的压实过程中的金属粉混合物的温度低于例1-3中的温度且在例4中不进行模润滑。这样就得到较低的压坯密度和烧结密度。但例4中的烧结体具有较高的疲劳强度和耐磨性，这得益于将上述细金属粉用作为原材料的结果。
在另一方面中，比较例1、2的金属粉的主微粒尺寸大于75μm。在比较例3的一种类似情况中，估计：比较例1、2的烧结体的烧结金属微粒的最大尺寸超过100μm。因此，比较例1、2的烧结体的疲劳强度和耐磨性均较低。比较例4的金属粉的主微粒尺寸也大于75μm。此外，在比较例4中，在金属粉混合物中的粉末润滑剂的添加量太大。这样就导致烧结密度降低且使最大烧结金属微粒尺寸超过100μm。这样，比较例4的烧结体的疲劳强度和耐磨性也较低。比较例3中的烧结体最大烧结金属微粒尺寸超过100μm。这样，比较例3中的烧结体的疲劳强度与比较例1、2、4中的低密度烧结体的疲劳强度相似，虽然比较例3中的烧结体的密度较高。此外，比较例3中的烧结体的耐磨性较低。
如上所述，通过下述步骤可制造烧结体，即由细金属粉、石墨粉末和粉末润滑剂来制备金属粉混合物；选择性地利用模具润滑剂来暖性压实金属粉混合物；然后在本发明的一个较高温度下烧结压实的粉末混合物。如果需要的话，可将金属粉粒化为所需的微粒尺寸。这样就可使烧结体的孔尺寸较小、微粒和微粒之间的接触最大、微粒和微粒之间的粘合较强、烧结密度较高，从而有效防止烧结体中的破裂的产生和发展。此外，这样也不需要为增大压坯密度和烧结密度而重复压实和烧结过程。因而就可以较低的成本制造烧结体，同时可显著改进烧结体的疲劳强度和耐磨性以适于无声链的链轮齿或内燃机的高强度部件。
日本专利申请No.2003-009483(于2003年1月17日申请)的全部内容在此作为参考而结合使用。
虽然参考具体实施例而对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于上述实施例。在借鉴上述教导内容的情况下，本领域的技术人员可对上述实施例进行多种变更和变化。本发明的范围将参照下述权利要求来确定。

Claims (16)

1、一种烧结体，包括：
形成烧结结构的烧结金属微粒，该烧结金属微粒具有最大的微粒尺寸为100μm或更小；和
分布在烧结结构中的质量占烧结体总质量的0.05-1.0％的碳。
2、一种烧结体，该烧结体具有由金属粉所形成的一种烧结结构且含有碳，该碳在烧结结构中所分布的质量占烧结体总质量的0.05-1.0％，金属粉的微粒尺寸为75μm或更小。
3、一种由金属粉混合物制造的烧结体，在所述金属粉混合物包括微粒尺寸为75μm或更小的金属粉、占金属粉混合物总质量的0.1-1.0％的石墨粉末以及占金属粉混合物总质量的0.05-0.80％的粉末润滑剂。
4、根据权利要求1、2或3所述的烧结体，其中，烧结体被热处理。
5、根据权利要求1、2或3所述的烧结体，其中，烧结体至少形成无声链的链轮的齿。
6、根据权利要求1、2或3所述的烧结体，其中，烧结体形成内燃机的高强度部件。
7、一种烧结体的制造方法，该方法包括：
制备一种金属粉混合物，所述金属粉混合物包括：微粒尺寸为75μm或更小的一种细金属粉，占金属粉混合物总质量的0.1-1.0％一种石墨粉末，占金属粉混合物总质量的0.05-0.80％的一种粉末润滑剂；
对金属粉混合物进行压模处理以产生一个压坯；
对压坯进行烧结处理。
8、根据权利要求7所述的制造方法，其中：烧结体包括形成烧结结构的烧结金属微粒，该烧结金属微粒的最大微粒尺寸为100μm或更小；
9、根据权利要求7或8所述的制造方法，其中：在烧结体中所含的碳的质量占烧结体总质量的0.05-1.0％。
10、根据权利要求7所述的制造方法，其中：金属粉是一种铁基粉末和一种合金金属粉末的混合物。
11、根据权利要求7所述的制造方法，其中：所述制备步骤是将金属粉颗粒化以将微粒尺寸为75μm或更小的主微粒加工成微粒尺寸为180μm或更小的副微粒。
12、根据权利要求7所述的制造方法，其中：在将金属粉混合物加热至100℃或更高的同时对其进行压实处理。
13、根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述压实包括：将模具预热至120℃或更高的温度，然后，将金属粉混合物压实到被预热的模具中。
14、根据权利要求7所述的制造方法，其中，所述压实步骤包括：将一种模具润滑剂施加到模具中，然后，将金属粉混合物压实到所述模中。
15、根据权利要求7所述的制造方法，其中，在1180℃或更高的温度下将压坯烧结。
16、根据权利要求7所述的制造方法，该方法还包括对烧结的压坯进行热处理。
CNA2004100022543A 2003-01-17 2004-01-16 烧结体及烧结体的制造方法 Pending CN1517165A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003009483A JP2004218041A (ja) 2003-01-17 2003-01-17 焼結部材及びその製造方法
JP009483/2003 2003-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1517165A true CN1517165A (zh) 2004-08-04

Family

ID=32588561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100022543A Pending CN1517165A (zh) 2003-01-17 2004-01-16 烧结体及烧结体的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20040144203A1 (zh)
EP (1) EP1440751B1 (zh)
JP (1) JP2004218041A (zh)
CN (1) CN1517165A (zh)
DE (1) DE602004005247T2 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296225A (zh) * 2011-09-20 2011-12-28 中南大学 一种烧结无铅易切削钢的制备方法
CN102477515A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种高强度无铅易切削钢的制备方法
CN102477496A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种无铅易切削黄铜的制备方法
CN102477513A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种无铅易切削钢的制备方法
CN104325134A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 武汉钢铁(集团)公司 含有纳米氧化亚铁的纳米铁粉烧结体及其制备方法
CN105324504A (zh) * 2013-07-02 2016-02-10 Ntn株式会社 烧结机械部件及其制造方法
CN105899315A (zh) * 2014-01-22 2016-08-24 Ntn株式会社 烧结机械部件及其制造方法
CN109856360A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 武汉新锐合金工具有限公司 一种测定混合料线收缩系数的试验方法
CN111957950A (zh) * 2020-08-11 2020-11-20 莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司 一种vvt链轮用无偏析预混合铁粉的生产方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193040B2 (en) * 2010-02-08 2012-06-05 Infineon Technologies Ag Manufacturing of a device including a semiconductor chip
CN102601355A (zh) * 2012-03-20 2012-07-25 昆明理工大学 一种提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法
JP5967010B2 (ja) * 2013-05-08 2016-08-10 信越化学工業株式会社 希土類焼結磁石の製造方法
JP2015183706A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 Ntn株式会社 軌道輪および該軌道輪を有する転がり軸受
JP6262078B2 (ja) * 2014-05-29 2018-01-17 株式会社神戸製鋼所 粉末冶金用混合粉末
CN105695847A (zh) * 2016-04-06 2016-06-22 郑邦宪 一种电力电网复合排管
AT526261B1 (de) 2022-07-05 2024-03-15 Miba Sinter Austria Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Sinterpulver

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2637671A (en) * 1948-03-13 1953-05-05 Simonds Saw & Steel Co Powder metallurgy method of making steel cutting tools
US3460940A (en) * 1967-03-09 1969-08-12 Charles Robert Talmage Method of producing wrought high purity steels by powder metallurgy
JPS59145756A (ja) * 1983-02-08 1984-08-21 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 内燃機関の動弁機構部材用焼結合金の製造方法
AT395120B (de) * 1990-02-22 1992-09-25 Miba Sintermetall Ag Verfahren zum herstellen zumindest der verschleissschicht hochbelastbarer sinterteile, insbesondere fuer die ventilsteuerung einer verbrennungskraftmaschine
JPH07110037A (ja) * 1992-11-30 1995-04-25 Nippon Piston Ring Co Ltd シンクロナイザーリング
JPH07505679A (ja) * 1992-12-21 1995-06-22 スタックポール　リミテッド ベアリングの製造方法
US6120575A (en) * 1996-12-10 2000-09-19 Hoganas Ab Agglomerated iron-based powders
CA2287783C (en) * 1998-11-05 2005-09-20 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method for the compaction of powders for powder metallurgy
US6068813A (en) * 1999-05-26 2000-05-30 Hoeganaes Corporation Method of making powder metallurgical compositions
JP4183346B2 (ja) * 1999-09-13 2008-11-19 株式会社神戸製鋼所 粉末冶金用混合粉末ならびに鉄系焼結体およびその製造方法
US6261514B1 (en) * 2000-05-31 2001-07-17 Höganäs Ab Method of preparing sintered products having high tensile strength and high impact strength
JP2003096533A (ja) * 2001-07-19 2003-04-03 Kawasaki Steel Corp 温間成形用鉄基粉末混合物および温間金型潤滑成形用鉄基粉末混合物ならびにこれらを用いた鉄基焼結体の製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477515A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种高强度无铅易切削钢的制备方法
CN102477496A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种无铅易切削黄铜的制备方法
CN102477513A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 湖南特力新材料有限公司 一种无铅易切削钢的制备方法
CN102477515B (zh) * 2010-11-27 2013-06-12 湖南特力新材料有限公司 一种高强度无铅易切削钢的制备方法
CN102477513B (zh) * 2010-11-27 2013-11-13 湖南特力新材料有限公司 一种无铅易切削钢的制备方法
CN102296225A (zh) * 2011-09-20 2011-12-28 中南大学 一种烧结无铅易切削钢的制备方法
US10107376B2 (en) 2013-07-02 2018-10-23 Ntn Corporation Sintered machine part and method of manufacturing the same
CN105324504A (zh) * 2013-07-02 2016-02-10 Ntn株式会社 烧结机械部件及其制造方法
CN105899315A (zh) * 2014-01-22 2016-08-24 Ntn株式会社 烧结机械部件及其制造方法
CN104325134B (zh) * 2014-11-14 2016-08-24 武汉钢铁(集团)公司 含有纳米氧化亚铁的纳米铁粉烧结体及其制备方法
CN104325134A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 武汉钢铁(集团)公司 含有纳米氧化亚铁的纳米铁粉烧结体及其制备方法
CN109856360A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 武汉新锐合金工具有限公司 一种测定混合料线收缩系数的试验方法
CN111957950A (zh) * 2020-08-11 2020-11-20 莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司 一种vvt链轮用无偏析预混合铁粉的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1440751A1 (en) 2004-07-28
EP1440751B1 (en) 2007-03-14
JP2004218041A (ja) 2004-08-05
DE602004005247D1 (de) 2007-04-26
US20040144203A1 (en) 2004-07-29
DE602004005247T2 (de) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1517165A (zh) 烧结体及烧结体的制造方法
CN1104510C (zh) 粉末冶金阀座嵌件
KR100850152B1 (ko) 내마모성 소결 부재의 제조방법, 소결 밸브 시트 및 그제조방법
KR101194079B1 (ko) 소결 밸브 가이드 및 그 제조 방법
CN1664149A (zh) 用于阀座的铁基烧结合金材料
EP3569672B1 (en) Sintered metal friction material
US8038761B2 (en) Iron-based sintered material and production method thereof
KR100608216B1 (ko) 경질 상 형성용 합금 분말 및 그것을 이용한 내마모성 소결 합금 및 그 제조 방법
JP5992402B2 (ja) 窒化焼結コンポーネントの製造方法
CN102666895A (zh) 铁基粉末组合物
JP2004232088A (ja) 鉄基焼結合金製バルブシートおよびその製造方法
CN1342780A (zh) 用于粉末冶金的合金钢粉末
CN1121117A (zh) 烧结接触元件
JP2007533857A (ja) 焼結金属部品及びその製造方法
CN1442257A (zh) 高密度铁基锻件的制造方法
Myagkov et al. Advanced and conventional internal combustion engine materials
CN100342052C (zh) 热作模具钢
CN1837397A (zh) 用于内燃机的铁基烧结合金阀门座材料
JP2005042812A (ja) サイレントチェーン用焼結スプロケットおよびその製造方法
JP4702758B2 (ja) サイレントチェーン用焼結スプロケットおよびその製造方法
CN1058650C (zh) 粉末冶金阀座制造方法
CN1576650A (zh) 无声链用烧结链轮及其制造方法
CN1207496C (zh) 旋转式压缩机用叶片及其制造方法
JP2003193173A (ja) バルブシート用耐摩耗性鉄基焼結合金材の製造方法
CN1611625A (zh) 用于变速齿轮的Cr－Mo合金钢

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication