JP2001081501A

JP2001081501A - 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

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Publication number: JP2001081501A
Application number: JP25935999A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yoshida; 田眞規吉; Hiroyuki Tanaka; 中浩之田; Akira Fujiki; 木章藤; Toshiaki Aoki; 木稔明青; Kazuhiro Marumoto; 本和宏丸
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-03-27
Anticipated expiration: 2019-09-13
Also published as: US6332904B1; JP4183346B2

Abstract

(57)【要約】【課題】必らずしも熱処理を施さなくとも引張強度お
よび疲労強度ならびに耐摩耗性等の特性に優れた鉄系焼
結体、およびその様な鉄系焼結体を得ることのできる粉
末冶金用混合粉末を提供する。【解決手段】合金成分を１．５〜４．５重量％の範囲
で含むプレアロイ型鋼粉を母粉とし、この母粉に合金化
微粉末とニッケル粉末を混合した粉末冶金用混合粉末、
および混合粉末に黒鉛粉末を混合したのち圧粉成形しこ
の圧粉成形体を１０５０〜１２５０℃で焼結した鉄系焼
結体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性や引張強
度，疲労強度等の機械的特性に優れた鉄系焼結体を得る
ことのできる粉末冶金用混合粉末、および上記の様な鉄
系焼結体およびその製造方法に関するものである。そし
て、本発明によって得られる鉄系焼結体は、自動車のト
ランスミッション部品のシンクロハブ、パワーステアリ
ングポンプのカムリング等の素材として有用である。

【０００２】

【従来の技術】粉末冶金法は、圧延，鍛造，鋳造等から
なる従来の生産プロセスを大きく変え、原料となる金属
粉末を圧粉成形した後焼結して製品とする方法である。
従って、この粉末冶金法によれば、ＷやＭｏ等の高融点
金属材料，含油軸受やフィルター等の多孔質材料，超硬
合金やサーメット等の様に、従来の溶製法では製造が困
難であった部材の製造が可能になる。そればかりか、非
切削による材料歩留まりの向上、高い寸法精度等の製造
面での利点、および溶製材で発生しやすい偏析や異方性
が少ないという材料面での利点等の様に溶製材では得ら
れない各種の長所があることから、従来の溶製法によっ
て製造されていた各種部材を粉末冶金法におきかえて製
造することも行なわれている。

【０００３】現在、粉末冶金法によって製造されている
焼結体は自動車用部品として用いられるものが大半であ
り、とりわけ鉄系焼結部材が汎用されている。この様な
鉄系焼結部材については様々なものが知られており、例
えば強度，耐候性，耐摩耗性等の向上を図るという目的
の下に、主成分となる鉄粉に対し黒鉛や銅等の微粉末を
混合して焼結したものが知られている。また焼結部材の
適用範囲の拡大という観点から、焼結部材にはより優れ
た靭性や強度が要求される様になり、それを達成する手
段としてＮｉやＭｏ等の合金元素を添加して合金化する
方法も知られている。

【０００４】粉末冶金法によって高強度の鉄系焼結体を
得る為の代表的な方法としては、プレミックス法とプレ
アロイ法が基本的な方法として知られている。このうち
プレミックス法とは、鉄粉と他の金属粉または合金成分
を予め合金化した合金化粉末を均一に混合し、これを圧
粉成形した後加熱焼結する方法である。この方法は成形
加工が比較的簡単であるという利点を有しているが、圧
粉成形までの段階で鉄粉中の添加粉末が比重差によって
分離・偏析したり、あるいは焼結時に添加金属粉の拡散
が十分に進まないという難点があり、焼結体の強度や寸
法にばらつきを生じるという品質上の問題がある。

【０００５】これに対しプレアロイ法は、Ｎｉ，Ｍｏ，
Ｃｒ等の合金成分を予め鉄中に固溶（合金化）させた合
金化鋼粉（プレアロイ型鋼粉）を使用するものであり、
プレミックス法で指摘した様な問題は起こさない。とこ
ろがこの方法ではプレアロイ化して得られる合金化鋼粉
が鉄に比べて非常に硬質であるため、圧粉成形時の圧密
化を十分に高めることができず、高密度の焼結体が得ら
れにくい。従って当該合金鋼の物性を十分に活かすこと
ができない。

【０００６】また、偏析の防止手段としては、例えば特
開昭５６−１３６９０１号公報や同６３−１０３００１
号公報に開示されている如く、有機バインダーを用いて
鉄・鋼粉末に黒鉛粉末を付着させる方法が提案されてい
る。また、例えば特公昭４５−９６４９号公報や特開昭
６３−２９７５０２号公報に開示されている如く、鉄粉
に他の金属粉若しくは合金化粉末を熱処理で拡散付着さ
せる、いわゆる拡散付着法も開発されている。特に、拡
散付着法は、圧縮性を殆ど下げることなく且つ偏析によ
る強度や寸法精度の不均一の問題もある程度防止され
る。即ち、拡散付着型の合金化鋼粉は、鉄粉にＮｉ，Ｃ
ｕ，Ｍｏ等の単体金属粉若しくはそれらの合金化粉末を
加えて均一に混合した後、拡散処理して鉄粉表面に添加
粉末を拡散付着させるものであり、一旦拡散付着したも
のについては偏析を生じることはない。

【０００７】鉄系焼結部材は、耐摩耗性が要求される耐
摩耗部材や、高強度が要求される高強度材の素材として
広く利用されている。このうち、耐摩耗部材としては、
純鉄粉，拡散型鋼粉末，プレアロイ型鋼粉を母粉とし、
これにＦｅＣｒ，ＦｅＭｎ，ＦｅＭｏ，ＷＣ等の粉末を
混合して混合粉末とし、これを焼結して自動車エンジン
のバルブシート、ロッカーアームチップ、カム等に利用
されている。しかしながら、これらの添加成分は、耐摩
耗性を向上させるための作用しか発揮せず、焼結したま
まの焼結体では引張強度がそれほど優れているとは言え
ず、強度を高めるためには、焼結後に光輝焼入れ・焼戻
しや浸炭焼入れ・焼戻し等の熱処理が施されるのが一般
的である。

【０００８】一方、高強度材は、ＪＩＳ規格ＳＭＦ４０
４０や５０４０にＮｉ粉末やＣｕ粉末を添加した混合粉
末、４Ｎｉ−１．５Ｃｕ−０．５Ｍｏ−Ｆｅの組成に代
表される拡散付着型合金化鋼粉（この鋼粉については後
述する）、ＡＩＳＩ４６００や４１００に代表されるプ
レアロイ型鋼粉が原料粉末として用いられている。しか
しながら、こうした原料粉末を焼結しただけでは、引張
強度が７５ｋｇｆ／ｍｍ２までが限界であり、それ以上
に引張強度を高めるためには、上記した様な熱処理を施
す必要がある。また、こうして得られた焼結体は、耐摩
耗性もそれほど良好であるとはいえず、こうした観点か
らしても熱処理、特に浸炭焼入れ・焼戻しが施されるの
が一般的である。こうして得られる焼結体は、自動車ト
ランスミッション部品のシンクロハブやパワーステアリ
ングポンプのカムリング等として広く使用されている。

【０００９】ところで、基本的にプレミックス法を採用
し、高密度且つ高強度でしかも焼結時の寸法のばらつき
の少ない焼結体を得ることのできる技術として、例え
ば、特開平４−３５０１０１号公報、同５−２９５４０
１号公報、同５−３０２１０１号公報等の技術も提案さ
れている。これらの技術は、いずれも鉄粉に合金化粉末
を添加した混合粉末において、添加する混合粉末の化学
成分組成を適切に規定することによって、鉄粉中に合金
成分を適切に拡散させて希望する焼結体を得ようとする
ものである。但し、これらの技術においては、拡散を促
進させる為に、焼結時の温度は１２５０〜１３５０℃程
度と比較的高温にするのが一般的である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した様に、これま
での鉄系焼結部材は、希望する特性を得るために、その
製造工程において熱処理が施されるのが一般的である。
しかしながら、熱処理を施すと、製造コストがアップす
ることに加え、発生する熱処理歪を除去するための矯正
作業も必要となり、更にコストアップすることは避けら
れない。

【００１１】本発明はこうした技術背景の下になされた
ものであって、熱処理を施したりせずとも、引張強度や
疲労強度、耐摩耗性等の機械的特性に優れた焼結体、お
よびその様な焼結体を得ることができる粉末冶金用混合
粉末を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明の粉末冶金用混合粉末は、請求項１に記
載しているように、合金成分を１．５〜４．５％（重量
％の意味、以下同じ）の範囲で含むプレアロイ型鋼粉を
母粉とし、これに合金化微粉末が混合され、さらにニッ
ケル粉末が混合されたものであるようにしたことを特徴
とするものである。

【００１３】本発明による粉末冶金用混合粉末において
は、請求項２に記載しているように、前記母粉が、Ｎ
ｉ：０．３〜２．５％，Ｃｒ：０．３〜３．５％，Ｍ
ｏ：０．３〜３．５％およびＭｎ：０．３〜３．５％よ
りなる群から選択される１種以上の合金成分を含み、残
部がＦｅおよび不可避不純物からなり、該不可避不純物
中のＯ，Ｃ，ＳｉをそれぞれＯ：０．３％以下、Ｃ：
０．０２％以下、Ｓｉ：０．１％以下に抑制したもので
あることが好ましい。

【００１４】また、請求項３に記載しているように、前
記母粉が、さらにＶ：０．０１〜１％，Ｎｂ：０．０１
〜０．１５％およびＴｉ：０．０１〜０．１％よりなる
群から選択される１種以上の合金成分を含むものであっ
ても良い。

【００１５】さらに、請求項４に記載しているように、
前記母粉が、下記式（１）によって計算される断面円形
度係数が０．５６以下のものであるようになすことも望
ましい。

【００１６】断面円形度係数＝４π×Ｓ／Ｌ^２・・・（１）但し、Ｓは面積、Ｌは周囲長である。

【００１７】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、前記合金化微粉末が、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭｏおよびＭｎ
の合金成分を含むと共にＣｕおよび／またはＳｉを含
み、これらが合金化されたものであることも好ましく、
具体的には、請求項６に記載しているように、Ｎｉ：４
０〜７０％，Ｃｒ：５〜２０％，Ｍｏ：５〜２０％，Ｍ
ｎ：５〜２０％，Ｃｕおよび／またはＳｉ：単独または
合計で５〜１５％の化学成分組成を有するものが挙げら
れる。

【００１８】さらに、請求項７に記載しているように、
混合粉末中に占める合金化微粉末の割合が、１〜３％で
あるものとすることも好ましい。

【００１９】さらにまた、請求項８に記載しているよう
に、混合粉末中に占めるニッケル粉末の割合が２〜５％
であるものとすることも好ましい。

【００２０】さらにまた、請求項９に記載しているよう
に、混合粉末中の化学成分組成が下記（２）式および
（３）式を満足するものであることが好ましい。

【００２１】５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］≧１９％・・・（２）［Ｎｉ］＜６．２％・・・（３）但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］，［Ｍｎ］，［Ｎｉ］は各々
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉの含有量（重量％）を示す。

【００２２】本発明に係る鉄系焼結体は、請求項１０に
記載しているように、上記した混合粉末と黒鉛粉との圧
粉成形焼結体よりなるものとしたことを特徴としてお
り、請求項１１に記載しているように、焼結体中の炭素
量が、０．４〜０．６％とすることが好ましく、これに
よって硬度が６００Ｈｖ以上となって、耐摩耗性が優れ
たものとなる。

【００２３】本発明に係る鉄系焼結体の製造方法は、請
求項１２に記載しているように、上記した混合粉末に黒
鉛粉を混合し、この混合粉を圧粉成形し焼結することを
特徴としており、請求項１３に記載しているように、焼
結時の温度が１０５０〜１２５０℃であるものとするの
も望ましく、その後に必らならずしもに熱処理を施さな
くとも良好な特性を有するものが得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明者は、従来のプレアロイ型
鋼が圧縮性が悪いこと、および、鉄粉に対して合金粉末
を拡散させるにはできるだけ高温の焼結温度が必要であ
るという欠点を改善するべく、プレアロイ型鋼粉末や合
金粉末の有する利点を有効に且つ巧みに利用し、さらに
ニッケル粉末のもつ利点を有効に且つ巧みに利用すれ
ば、希望する焼結体を製造することのできる粉末冶金用
混合粉末が得られるのではないかという観点から、種々
研究を進めた。その結果、形状が複雑（異形状）でかつ
圧縮性を低下しない程度の所定量の合金成分を予め合金
化したプレアロイ型鋼粉を母粉として用い、これに合金
成分を予め合金化した合金化微粉末とニッケル粉末を混
合して原料粉末とすれば、希望する特性を発揮する焼結
体を達成できる粉末冶金用混合粉末が得られることを見
出し、本発明を完成した。

【００２５】上述した様に、焼結温度を高くした方が合
金成分の拡散が進み、また、鉄粉粒子間の界面で焼結が
促進されるので、焼結体の機械的特性は向上する。しか
しながら、焼結温度を高くすることは、設備上の制約や
製造コストの点で好ましくない。そこで、本発明では、
通常使用されている焼結温度で機械的特性を向上させる
という観点から、圧縮性を低下しない程度の合金成分を
予め合金化しかつ粉末粒子間の結合（からみ合い）を高
めるために形状を異形状（いびつ）にしたプレアロイ型
鋼粉を母粉として用いると共に、比較的低温の焼結温度
であっても前記母粉に対する合金成分の拡散性を高めて
最終的な焼結体中の合金成分をできるだけ高めるという
観点から、前記母粉に合金化微粉末とニッケル粉末を混
合する構成を採用したのである。

【００２６】まず、本発明で母粉として用いるプレアロ
イ型鋼粉について説明する。このプレアロイ型鋼粉に含
まれる合金成分の割合は、１．５〜４．５％とする必要
がある。即ち、焼結体の強度等の機械的特性を向上させ
るためには、母粉の基地を強くする必要があるが、その
ためには合金成分の含有量は１．５％以上とする必要が
ある。また、合金成分の含有量は１．５％未満では、母
粉中に合金成分を予め添加しておくことによって焼結体
中の合金成分をできるだけ高めるという効果が発揮され
なくなる。一方、合金成分の含有量が４．５％を超える
と、圧縮性が低下して十分な密度が得られないばかり
か、金型の損傷も激しくなってコスト的にも不利にな
る。

【００２７】本発明で母粉として用いるプレアロイ型鋼
粉中の合金成分としては、具体的には、強化元素として
知られているＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ等が挙げられ、こ
れらの元素の１種以上を上記範囲で添加する様にすれば
良いが、各元素の望ましい添加範囲およびその理由は下
記の通りである。

【００２８】Ｎｉ：０．３〜２．５％Ｎｉは合金化されることによって、焼入れ性を向上させ
ると共に、靭性を高める元素であり、焼結体の強度を向
上させる上で必要な元素である。こうした効果を発揮さ
せるためには、０．３％以上含有させるのが良い。しか
しながら、Ｎｉは鋼粉を硬くする作用が大きく、圧縮性
を悪くするので、どちらかといえば後述する合金化微粉
末の成分として添加した方が好ましいが、できるだけ合
計Ｎｉ量（混合粉末中の全Ｎｉ量）を高めるという観点
からして、圧縮性を悪くしない程度の量として２．５％
を上限とするのが良い。

【００２９】Ｃｒ：０．３〜３．５％Ｃｒは合金化されることによって焼結体の焼入れ性を高
め、引張強度や耐摩耗性を向上させる作用を発揮する。
また、Ｃｒは強化元素のなかで鋼粉の圧縮性に対しても
あまり影響を及ぼさない元素であり、鋼粉にかなりの量
で合金化させることができる。こうしたＣｒの効果を発
揮させるためには、０．３％以上含有させるのが良い。
しかしながら、Ｃｒは酸化され易い元素であるので焼結
体に多量に含まれると、機械的特性が劣化するので、
３．５％以下とするのが良い。

【００３０】Ｍｏ：０．３〜３．５％ＭｏはＣｒと同様に、圧縮性の低下が少なくて、焼入れ
性を向上させて強度を増大させる作用を有する元素であ
る。また、Ｍｏは鋼粉（母粉）製造時に還元し易いこ
と、および、Ｆｅ中の拡散が遅い元素であるので、鋼粉
中に予め合金化させた方が好ましい元素である。これら
の作用を発揮させるためには、Ｍｏの添加量は０．３％
以上とするのが良いが、Ｍｏを過剰に添加してもその改
善効果が飽和し、且つ、コストアップを招くことから、
その上限は３．５％とするのが良い。

【００３１】Ｍｎ：０．３〜３．５％Ｍｎは焼結体の焼入れ性を向上させ、引張強度等の機械
的特性を向上させる効果を発揮する元素である。こうし
た効果を発揮させるためには、０．３％以上添加するの
が良い。しかしながら、Ｍｎは鋼粉中に多く添加させる
と、鋼粉を硬くして圧縮性を劣化させる。また、Ｍｎは
還元性の乏しい元素であるので、鋼粉の製造時に酸化皮
膜の除去が困難になるので、Ｍｎの添加量の上限は３．
５％とするのが良い。本発明で用いる母粉の基本的な合
金成分は上記の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不
純物からなるものであるが、該不可避不純物中のＯ，
Ｃ，Ｓｉ等は下記の量に抑制することが望ましい。

【００３２】Ｏ：０．３％以下Ｏの量が多くなると、圧縮性を低下させるので好ましく
ない。また、Ｏの量が多くなると、焼結時に黒鉛粉と反
応してＣの歩留りを悪くし、焼結体中の炭素量のばらつ
きを大きくすると共に、添加する黒鉛粉量を多くするこ
とが必要となってコスト高となる。こうした観点から、
Ｏの量は０．３％以下に抑制することが望ましい。な
お、Ｏの含有量のさらに好ましい範囲は、０．１５％以
下である。

【００３３】Ｃ：０．０２％以下ＣはＯやＮと同様に、鋼に対して侵入型元素であり、フ
ェライトを硬化させる作用を有するが、鋼粉を圧縮成形
する場合には、フェライト素地の硬さが柔らかい方が圧
粉体密度を高めることができるので、Ｃの量はできるだ
け低く抑える方が良い。また、圧粉体密度を上げること
は、成形体強度が改善されて成形体のハンドリング性が
良好になる。こうした観点からして、Ｃの量は０．０２
％以下とするのが良い。

【００３４】Ｓｉ：０．１％以下Ｓｉは焼入れ性を向上させる作用があるが、酸素との結
合力が高いので、溶鋼をアトマイズするときに鋼粉表面
に酸化物を形成する。この酸化物は、還元工程で還元す
ることが困難になる。また、Ｓｉは、フェライトを硬化
させる作用が大きくて鋼粉の圧縮性を損ねることにな
る。こうした観点から、Ｓｉの量は０．１％以下に抑制
することが望ましい。

【００３５】本発明で用いる母粉には、必要によって、
Ｖ，Ｎｂ，Ｔｉ等を含有させることができるが、これら
のより望ましい添加範囲およびその理由は下記の通りで
ある。

【００３６】Ｖ：０．０１〜１％Ｖは、結晶粒を微細化して焼結体の機械的特性を向上さ
せる。また、炭素との結合力が高く、酸化物を形成して
耐摩耗性を向上させる。これらの効果を発揮させるため
には、０．０１％以上含有させる必要がある。しかしな
がら、Ｖは酸素との結合力も高いので、過剰に添加する
とＶ酸化物の形成が多くなり、還元処理によってもＶ酸
化物の還元は困難になる。このＶ酸化物が多くなると、
焼結体の機械的特性を却って悪化させることになる。ま
た、鋼粉中にＶを多量に合金化させると、鋼粉の圧縮性
も劣化する。こうした観点から、Ｖの量は１％以下とす
るのが良い。なお、結晶粒の微細化という点からすれ
ば、Ｖ含有量のさらに好ましい範囲は、０．２〜０．５
％程度である。

【００３７】Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ＮｂはＶと同様に、結晶粒を微細化して焼結体の機械的
特性を向上させる。また、炭素との結合力が高く、炭化
物を形成して耐摩耗性を向上させる。さらに、焼結体の
寸法精度を向上させるという効果も発揮する。そしてこ
れらの効果を発揮させるためには、０．０１％以上含有
させることが望ましい。しかしながら、Ｎｂは酸素との
結合力も高いので、過剰に添加するとＮｂ酸化物の形成
が多くなり、還元処理によってもＮｂ酸化物の還元は困
難になる。このＮｂ酸化物が多くなると、焼結体の機械
的特性を却って悪化させることになる。また、鋼粉中に
Ｎｂを多量に合金化させると、鋼粉の圧縮性も劣化す
る。こうした観点から、Ｎｂの含有量は０．１５％以下
とするのが良い。なお、結晶粒の微細化という点からす
れば、Ｎｂ含有量のさらに好ましい範囲は、０．０３〜
０．０７％程度である。

【００３８】Ｔｉ：０．０１〜０．１％ＴｉはＶやＮｂと同様に、結晶粒を微細化して焼結体の
機械的特性を向上させる。また、炭素との結合力が大き
く、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる。これらの
効果を発揮させるためには、０．０１％以上含有させる
のが望ましい。しかしながら、Ｔｉは酸素との結合力が
大きいので、過剰に添加するとＴｉ酸化物の形成が多く
なり、還元処理によってもＴｉ酸化物の還元は困難にな
る。このＴｉ酸化物が多くなると、焼結体の機械的特性
を却って悪化させることになる。また、鋼粉中にＴｉを
多量に合金化させると、鋼粉の圧縮性も劣化する。こう
した観点から、Ｔｉの含有量は０．１％以下とするのが
良い。なお、結晶粒の微細化という点からすれば、Ｔｉ
含有量のより好ましい範囲は、０．０２〜０．０５％程
度である。

【００３９】断面円形度係数：０．５６以下粉末間の結合力をより一層高めるためには、粉末間の接
点が多いほど良い。そのためには、粉末の形状がいびつ
である方が良い。そして、下記式（１）で定義されるい
びつ度を示す断面円形度係数で０．５６以下の粉末を用
いるとより高い強度の焼結体が得られる。

【００４０】断面円形度係数＝４π×Ｓ／Ｌ^２・・・（１）但し、Ｓは面積、Ｌは周囲長である。

【００４１】ところで、プレアロイ型鋼粉のみを用いた
焼結体では、合金化によって組織が強化されて引張強度
は高くなるが、鋼粉の圧縮性が低下して高い密度を達成
することは困難であり、焼結体の機械的特性を考慮する
と、できるだけ密度が高い方が良好な特性が得られるの
で、上記の点はプレアロイ型鋼粉の大きな欠点になる。

【００４２】本発明では上記した様なプレアロイ型鋼粉
の含有量を所定量に規定したものを母粉とし、これに合
金成分を予め合金化した合金化微粉末を混合することに
よって、プレアロイ型鋼粉のみを原料粉末として用いた
場合と比べて、下記のような効果が発揮される。

【００４３】（１）プレアロイ型鋼粉のみを用いた場合
は、圧縮性を考慮すると、合金量が制限されることにな
るのであるが、本発明の構成を採用することによって、
合金化量をできるだけ多くすることが可能になる。

【００４４】（２）母粉に合金化させる量は、圧縮性に
悪影響を及ぼさない範囲内で規定しているので、圧縮性
が良好に維持され、その結果、密度をできるだけ高める
ことができるので、機械的特性に優れた焼結体を得るこ
とができる。また、このことは、同じ成形圧力では、機
械的特性のより優れた焼結体が得られることを意味す
る。

【００４５】（３）既存のプレアロイ型鋼粉では、圧縮
性を考慮して合金量を高めることができないので、金属
組織は必然的にフェライトやベナイトが析出することに
なる。これに対し、本発明の混合粉末では、合金成分量
を多くすることができるので、組織をマルテンサイトに
して強度を高めることができる。

【００４６】本発明においては、上記の様なプレアロイ
型鋼粉に対して、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃｕ
等の添加元素を単独金属粉の形態ではなく、これを予め
合金化した合金化粉末として混合することも重要であ
る。そして、これらの元素を予め合金化しておくことに
よって単体粉末のときより融点を低下させ、該プレアロ
イ型鋼粉への拡散性を改善し、焼結体の強度向上に寄与
するのである。

【００４７】本発明の粉末冶金用混合粉末は、上述の如
くバインダー付着型粉末または拡散付着型粉末のいずれ
の形態でも使用できるが、いずれの形態を採用しても、
その後の焼結処理のみによって結果的に２段アニール等
の熱処理を施したことと同様になり、強度向上という観
点からも好ましい。即ち、混合粉末を用いれば、焼結後
に熱処理を施さなくても、希望する機械的特性を発揮す
る焼結体が得られることになる。

【００４８】本発明で使用される合金化微粉末の成分に
ついては、焼結体が使用される用途に応じて適宜設定す
れば良いが、強度や耐摩耗性等を考慮すると、Ｎｉ：４
０〜７０％，Ｃｒ：５〜２０％，Ｍｏ：５〜２０％，Ｍ
ｎ：５〜２０％，Ｃｕおよび／またはＳｉ：単独または
合計で５〜１５％の化学成分組成を有するものが好まし
い。これらの規定理由は、下記の通りである。

【００４９】Ｎｉ：４０〜７０％Ｎｉはフェライトの硬化能が大きい元素であり、圧縮性
を損なうことがあったり、拡散度速度が速い元素である
ので、前述の如く母粉中に添加するよりも合金化微粉末
中の成分として添加した方が好ましい元素である。こう
した観点から、合金化微粉末中には、できるだけ多く含
有させる様にした方が望ましく、４０〜７０％程度が適
当である。

【００５０】Ｃｒ：５〜２０％，Ｍｏ：５〜２０％Ｃｒ，Ｍｏは、いずれも拡散速度が遅く、フェライトの
硬化能も低いので、合金化微粉末中に添加するよりも母
粉中に成分として添加した方が好ましい元素である。し
かしながら、合金化させることによって、その拡散速度
を向上させることができる。こうした効果を発揮させる
ためには、合金化微粉末中に５％以上含有させるのが良
い。但し、過剰に含有させると、合金化微粉末自体の拡
散性を却って低下させるので、いずれも２０％以下とす
るのが良い。

【００５１】Ｍｎ：５〜２０％Ｍｎはフェライトを硬化させる作用が大きいので、母粉
中に合金化させるよりも、合金化微粉末中に添加する方
が好ましい元素である。しかしながら、酸化され易いの
で、合金化微粉末中に多量に合金化させることはできな
い。こうした観点からして、合金化微粉末中のＭｎの含
有量は５〜２０％程度が適当である。

【００５２】Ｃｕおよび／またはＳｉ：単独または合計
で５〜１５％ＣｕやＳｉは、合金化微粉末中に固溶することによっ
て、合金化微粉末の融点を低下させ、低温の焼結温度に
よっても合金化微粉末の拡散を促進させるのに有効な元
素である。こうした効果を発揮させるためには、単独ま
たは合計で５％以上含有させるのが良いが、過剰に含有
させると、却って融点を上昇させることになるので、１
５％以下とするのが良い。なお、ＣｕやＳｉのより好ま
しい含有量は、単独または合計で７〜１０％程度であ
る。

【００５３】本発明による粉末冶金用混合粉末中に占め
る合金化微粉末の割合は、１〜３％であることが好まし
い。そして、上記の様な合金化粉末を母粉に添加するこ
とによって、全鋼粉の焼結性を高めることができ、ま
た、合金化微粉末中の合金成分の拡散によって焼結界面
の強度が向上する。こうした効果を発揮させる為には、
合金化微粉末の混合割合は１％以上とするのが好まし
い。また、混合割合があまり大きくなると成形性が悪く
なるので３％以下とするのが良い。

【００５４】本発明による粉末冶金用混合粉末は、上記
したように、プレアロイ型鋼粉を母粉とし、これに合金
化微粉末が混合され、さらにニッケル粉末が混合された
ものであるが、このニッケル粉末は焼結体の引張強度，
疲労強度，靭性などを向上する効果がある。このニッケ
ル粉末の添加量は、２〜５％であることが望ましく、ニ
ッケル粉末の添加量を２％以上とすることで、焼結界面
の強度向上が図れる。しかし、ニッケル粉は焼結時の寸
法収縮を起こす作用があり、多すぎると寸法精度を悪化
させ、また、残留オーステナイトを形成させて強度や耐
摩耗性を低下させるので５％以下とするのが良い。

【００５５】さらに、混合粉末中の合金成分組成は、下
記（２）式および（３）式を満足するものであることが
好ましい。即ち、焼結だけで焼結体の引張強度を１００
ｋｇｆ／ｍｍ^２以上，疲れ強さを２７ｋｇｆ／ｍｍ^２以
上にするためには、下記（２）式を満足させる必要があ
る。また、Ｎｉは残留オーステナイトを形成し易い元素
であり、全体としての量が過剰になると強度の低下を招
くばかりでなく、脆弱な組織となって耐摩耗性も劣化す
るので６．２％未満とするのが良い。

【００５６】５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］≧１９％・・・（２）［Ｎｉ］＜６．２％・・・（３）但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］，［Ｍｎ］，［Ｎｉ］は各々
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉの含有量（重量％）を示す。

【００５７】なお、本発明で用いるプレアロイ型鋼粉や
合金化粉末の粒径については、特に限定されるものでは
なく、通常の大きさのものであれば良く、例えば、プレ
アロイ型鋼粉で６０〜１００μｍ程度、合金化微粉末で
１５μｍ程度以下が適当である。

【００５８】上記したような混合粉末に黒鉛粉や潤滑剤
を混合し、これを成形および焼結することによって希望
する焼結体が得られる。また、焼結体中のＣ量は、０．
４〜０．６％となるようにすることが好ましい。即ち、
Ｃは基地に固溶して強度や硬さおよび耐摩耗性を向上さ
せるのであるが、Ｃ量が０．４％未満であるとこれらの
効果を発揮させることができず、例えば、マイクロビカ
ース硬度が６００ＨＶより小さくなり、十分な耐摩耗特
性が得られない。一方、Ｃ量が０．６％を超えると耐摩
耗性の点では問題はないが、強度が却って低下すること
になる。また、上記特性は、焼結時の温度が１０５０〜
１２５０℃程度であっても得られる。

【００５９】本発明による鉄系焼結体は、必らずしも熱
処理を施さなくても、希望する特性を発揮するものであ
るが、例えば、更に特性を向上させる等、必要によって
熱処理を施しても良いことは勿論である。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係わる粉末冶金用混合粉末で
は、請求項１に記載しているように、合金成分を１．５
〜４．５％（重量％の意味、以下同じ）の範囲で含むプ
レアロイ型鋼粉を母粉とし、これに合金化微粉末が混合
され、さらにニッケル粉末が混合されたものであるか
ら、圧縮性の低下をきたすことなく、合金化量をできる
だけ高めることができ、これによって、高密度且つ高強
度で耐摩耗性に優れた焼結体得ることができる粉末冶金
用混合粉末を提供することが可能であるという著大なる
効果がもたらされる。

【００６１】そして、請求項２に記載しているように、
前記母粉が、Ｎｉ：０．３〜２．５％，Ｃｒ：０．３〜
３．５％，Ｍｏ：０．３〜３．５％およびＭｎ：０．３
〜３．５％よりなる群から選択される１種以上の合金成
分を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、該
不可避不純物中のＯ，Ｃ，ＳｉをそれぞれＯ：０．３％
以下、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．１％以下に抑制
したものであるようになすことによって、圧縮性の低下
を招くことなく、焼入性に優れ、引張強度や圧縮疲労強
度等の機械的特性に優れると共に耐摩耗性にも優れた鉄
系焼結体を提供することが可能になるという著大なる効
果がもたらされる。

【００６２】また、請求項３に記載しているように、前
記母粉が、さらにＶ：０．０１〜１％，Ｎｂ：０．０１
〜０．１５％およびＴｉ：０．０１〜０．１％よりなる
群から選択される１種以上の合金成分を含むものである
ようになすことによって、結晶粒を微細化して焼結体の
機械的特性をより一層向上させたものとすることが可能
であるという著大なる効果がもたらされる。

【００６３】さらにまた、請求項４に記載しているよう
に、前記母粉が、下記式（１）断面円形度係数＝４π×Ｓ／Ｌ^２・・・（１）但し、Ｓは面積、Ｌは周囲長である。によって計算され
る断面円形度係数が０．５６以下のものであるようにな
すことによって、粉末の形状がいびつとなり、粉末粒子
間の接触が高まることとなって、結合力がより一層高ま
ることから、高い疲労強度をもつ鉄系焼結体を提供する
ことが可能であるという著大なる効果がもたらされる。

【００６４】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、前記合金化微粉末が、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭｏおよびＭｎ
の合金成分を含むと共にＣｕおよび／またはＳｉを含
み、これらが合金化されたものであるようになすことに
よって、単体粉末のときにくらべて融点をさらに低下さ
せたものとすることができ、プレアロイ型鋼粉への拡散
性をより改善することができ、焼結体の強度をさらに向
上させることが可能であるという著大なる効果がもたら
される。

【００６５】さらにまた、請求項６に記載しているよう
に、前記合金化微粉末が、Ｎｉ：４０〜７０％，Ｃｒ：
５〜２０％，Ｍｏ：５〜２０％およびＭｎ：５〜２０
％，Ｃｕおよび／またはＳｉ：単独または合計で５〜１
５％の化学成分組成を有するものであるようになすこと
によって、該合金化微粉末の融点を下げ、プレアロイ型
鋼粉への拡散性をより改善して、焼結体の強度をより一
層向上させることが可能であるという著大なる効果がも
たらされる。

【００６６】さらにまた、請求項７に記載しているよう
に、混合粉末中に占める合金化微粉末の割合が、１〜３
％であるようになすことによって、全混合鋼粉の焼結性
を高めることができ、合金化微粉末中の合金成分の拡散
によって焼結界面の強度が向上し、機械的特性のより優
れた鉄系焼結体を提供することが可能になるという著大
なる効果がもたらされる。

【００６７】さらにまた、請求項８に記載しているよう
に、混合粉末中に占めるニッケル粉末の割合が２〜５％
であるようになすことによって、焼結体の焼結界面の強
度をより一層高め、焼結体の引張強度，疲労強度，靭性
などをさらに向上させることが可能であるという著大な
る効果がもたらされる。

【００６８】さらにまた、請求項９に記載しているよう
に、混合粉末中の化学成分組成が下記（２）式および
（３）式５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］≧１９％・・・（２）［Ｎｉ］＜６．２％・・・（３）但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］，［Ｍｎ］，［Ｎｉ］は各々
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉの含有量（重量％）を示す。を
満足するものであるようになすことによって、焼結だけ
であっても焼結体の引張強度，疲労強度をより優れたも
のにできると共に耐摩耗性にもより優れたものにできる
という著大なる効果がもたらされる。

【００６９】本発明に係わる鉄系焼結体は、請求項１０
に記載しているように、請求項１ないし９のいずれかに
記載の混合粉末と黒鉛粉との圧粉成形焼結体よりなるも
のとしたから、必らずしも熱処理を施さなくとも機械的
特性および耐摩耗性に優れた鉄系焼結体を提供すること
が可能であるという著大なる効果がもたらされる。

【００７０】そして、請求項１１に記載しているよう
に、焼結体中の炭素量が０．４〜０．６％であり、マイ
クロビッカースの硬さが６００以上であるものとするこ
とによって、十分良好な耐摩耗性を有ししかも機械的特
性にも優れた鉄系焼結体を提供することが可能であると
いう著大なる効果がもたらされる。

【００７１】また、本発明に係わる鉄系焼結体の製造方
法では、請求項１２に記載しているように、請求項１な
いし９のいずれかに記載の混合粉末に黒鉛粉を混合し、
この混合粉を圧粉成形し焼結するようにしたから、必ら
ずしも熱処理を施さなくとも機械的特性および耐摩耗性
に優れた鉄系焼結体を製造することが可能であるという
著大なる効果がもたらされる。

【００７２】そして、請求項１３に記載しているよう
に、焼結時の温度が１０５０〜１２５０℃であるように
なすことによって、従来ほど焼結温度を高くしなくとも
機械的特性および耐摩耗性の優れた鉄系焼結体を製造す
ることができ、設備上の制約や製造コストの点でも有利
なものにすることが可能であるという著大なる効果がも
たらされる。

【００７３】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、本発明の趣旨に徴して設計変更することは何れ
も本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００７４】（実施例１）表１に示す断面円形度係数が
異なる（この断面円形度係数は、７５〜１０６μｍの粉
末の断面を画像解析により求めた数値である。）４種の
１％Ｍｏ−０．５％Ｎｉプレアロイ型鋼粉を母粉とし、
これに合金化微粉末（１４％Ｍｎ−１４％Ｃｒ−７％Ｍ
ｏ−７％Ｓｉ−残部Ｎｉ）を２％と、ニッケル粉末（Ｉ
ＮＣＯ社製商品名：ＩＮＣＯ２８７）を４％と、黒鉛粉
を０．５％と、潤滑剤として０．７５％のステアリン酸
亜鉛を加え、３０分間ミキサーで混合した。次いで、混
合粉末を６ｔ／ｃｍ^２の圧力で成形し、この圧粉成形体
を１０％の水素を含む窒素雰囲気中１１４０℃で６０分
間焼結した。ここで得られた各焼結体についてＪＩＳ
１４Ａ号形状の引張試験片とＪＩＳ１号形状の回転曲
げ疲労試験片に機械加工し、引張試験および疲労試験を
実施した。ここで用いた母粉の断面円形度係数，化学成
分組成，添加成分および添加量を表１に示すと共に、焼
結体の化学成分組成，５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍ
ｎ］＋２［Ｎｉ］，焼結体の密度，引張強度および疲労
強度を表２に示す。

【００７５】

【表１】

【００７６】

【表２】

【００７７】表２より明らかなように、母粉の断面円形
度係数が小さい方が、疲労強度に優れていることが分
る。そして、断面円形度係数が０．５６以下となると、
疲労強度が改善されていることが認められた。

【００７８】（実施例２）断面円形度係数が０．５６以
下であり、合金の化学成分組成が異なる母粉に、実施例
１と同様の条件で引張試験片と回転曲げ疲労試験片を作
製し、引張試験および疲労試験を実施した。ここで用い
た母粉の化学成分組成，添加成分および添加量を表３に
示すと共に、焼結体の化学成分組成，５［Ｃｒ］＋５
［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］，焼結体の密度，引
張強度および疲労強度を表４に示す。

【００７９】

【表３】

【００８０】

【表４】

【００８１】これらの結果より明らかな様に、５［Ｃ
ｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］の値が１９
％以上であると、引張強度が１００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上
が得られることがわかる。そして、Ｎｏ．１７，１８の
焼結体は炭素量が０．４〜０．６の範囲を満足しないた
め、また、Ｎｏ．１４，１９，２０の焼結体は５［Ｃ
ｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］の値が１９
未満であるため、希望する引張強度が得られていない。

【００８２】さらに、Ｎｏ．２および５〜１２の焼結体
では疲労強度が２７ｋｇｆ／ｍｍ^２以上となっているの
に対して、Ｎｏ．１３，１６の焼結体では合金化微粉末
やニッケル粉を単独で混合しているため、また、Ｎｏ．
１５の焼結体では合金化微粉末の添加量が３％を超えて
いるため、所望の疲労強度が得られていない。さらに、
Ｎｏ．２１の焼結体ではＮｉ含有量が６．２％を超えて
いるため、所望の疲労強度が得られていないことが認め
られた。

【００８３】（実施例３）次に、上記Ｎｏ．２，８，
９，１３およびＮｏ．１６〜１８の焼結体におけるマル
テンサイト組織の硬さを測定した。このとき、マイクロ
ビッカース硬度計の荷重を１００ｇとし、１０点を測定
してその平均値をマルテンサイトの硬さ（ＭＨＶ１００
ｇ）とした。表５に測定結果を示す。

【００８４】

【表５】

【００８５】表５より明らかであるように、Ｎｏ．２，
８，９の焼結体ではマルテンサイトの硬さが６００（Ｍ
ＨＶ１００ｇ）以上であるのに対して、Ｎｏ．１６の焼
結体では焼結体中の炭素量が少ないため６００（ＭＨＶ
１００ｇ）より低くなっている。また、Ｎｏ．１３，１
８の焼結体では硬さは６００（ＭＨＶ１００ｇ）を満足
しているものの疲れ強さが２７ｋｇｆ／ｍｍ^２より小さ
いため満足しないものとなっている。よって、焼結体の
炭素量は０．４〜０．６％の範囲にするのが良いことが
わかる。一方、Ｎｏ．１６の焼結体ではＮｉ粉のみ合金
化させたものであるため、硬さは６００（ＭＨＶ１００
ｇ）を得られていない。

【００８６】さらに、Ｎｏ．２，１３の焼結体につい
て、ブロックオンリング式摩耗試験を行った。このと
き、耐摩耗性を評価するため４％Ｎｉ−１．５％Ｃｕ−
０．５％Ｍｏ拡散型鋼粉の浸炭材（Ｎｏ．２２）につい
ても調査した。この浸炭材（Ｎｏ．２２）の作製および
大越式摩耗試験条件は以下の通りである。

【００８７】［Ｎｏ．２２浸炭材の作製方法］黒鉛粉お
よびステアリン酸亜鉛をそれぞれ０．６％，０．７５％
混合し、１０％の水素を含む窒素雰囲気中、１２４０℃
で５０分間焼結した。その後、カーボンポテンシャル
（Ｃ．Ｐ．）＝１．１％に調整した９２０℃のＲＸガス
雰囲気中で２時間保持し、浸炭焼入れを施した。その後
１８０℃で１時間焼戻しを行った。

【００８８】［摩耗試験方法］摩耗試験はブロックオン
リング式の摩耗試験機で行った。試験条件は次の通りで
あり、評価素材でブロックを作り、相手材をリングとし
た。相手材：ＳＣＭ４３５Ｈ（ＨＲＣ４６〜４９）摩擦速度：５．３ｍ／ｓｅｃ摩擦距離：５７，０００ｍ負荷荷重：３８２Ｎ／ｍ潤滑方法：オイルバス方式潤滑油：モーターオイル（７．５Ｗ−３０）［評価材料］Ｎｏ．２：Ｆｅ−０．５Ｎｉ−１Ｍｏ−０．２Ｍｎプ
レアロイ型鋼粉−２％合金化微粉末−４％ニッケル粉−
０．５％黒鉛粉（実施例）Ｎｏ．１３：Ｆｅ−０．５Ｎｉ−１Ｍｏ−０．２Ｍｎプ
レアロイ型鋼粉−４％合金化微粉末−０．５％黒鉛粉
（比較例）Ｎｏ．２２：Ｆｅ−４Ｎｉ−１．５Ｃｕ−０．５Ｍｏ拡
散型鋼粉−０．３％黒鉛粉末に浸炭（トータルＣ０．８
％）（比較例）［摩耗量］Ｎｏ．２：３μｍＮｏ．１３：５μｍＮｏ．２２：１６μｍこのように実施例のものでは比較例のものに比べて摩耗
が少ないことが認められた。

【００８９】（実施例４）原料粉末として、断面円形度
係数が０．５６である１Ｍｏ−０．５Ｎｉプレアロイ型
鋼粉を母粉とし、これに合金化微粉末（１４％Ｍｎ−１
５％Ｃｒ−８％Ｍｏ−７％Ｃｕ−残部Ｎｉ；平均粒径：
１１．４μｍ）２％とニッケル粉末４％を添加し、さら
に黒鉛粉０．５％を添加し、潤滑剤として０．７５％の
ステアリン酸亜鉛を加え、３０分間ミキサーで混合した
後、６ｔ／ｃｍ^２の圧力で成形し、この圧粉成形体を１
０％の水素を含む窒素雰囲気中１１４０℃で６０分間焼
結した。

【００９０】焼結後、ＪＩＳ１４Ａ号形状の引張試験
片とＪＩＳ１号回転曲げ疲労試験片に機械加工し、引
張試験および疲労試験を実施すると共に、マルテンサイ
ト組織の硬さを測定した。焼結体の化学成分組成を表６
に示すと共に、焼結体の密度，引張強度，回転曲げ疲労
強度およびマルテンサイト組織の硬さを表７に示す。

【００９１】

【表６】

【００９２】

【表７】

【００９３】表６および表７より明らかな様に、Ｃｕを
含有させた場合においても引張強度および疲労強度が高
く且つ硬さも十分得られていることが分る。

【図面の簡単な説明】

【図１】５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎ
ｉ］量と引張強度の関係を例示するグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中浩之東京都品川区北品川５−９−12 株式会社神戸製鋼所東京本社内 (72)発明者藤木章神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者青木稔明神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者丸本和宏神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4K018 AA25 AA30 AB07 AC01 BA04 BA14 BA16 BA19 BB01 BB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合金成分を１．５〜４．５％（重量％の
意味、以下同じ）の範囲で含むプレアロイ型鋼粉を母粉
とし、これに合金化微粉末が混合され、さらにニッケル
粉末が混合されたものであることを特徴とする粉末冶金
用混合粉末。
【請求項２】前記母粉が、Ｎｉ：０．３〜２．５％，
Ｃｒ：０．３〜３．５％，Ｍｏ：０．３〜３．５％およ
びＭｎ：０．３〜３．５％よりなる群から選択される１
種以上の合金成分を含み、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなり、該不可避不純物中のＯ，Ｃ，Ｓｉをそれぞ
れＯ：０．３％以下、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．
１％以下に抑制したものである請求項１に記載の粉末冶
金用混合粉末。
【請求項３】前記母粉が、さらにＶ：０．０１〜１
％，Ｎｂ：０．０１〜０．１５％およびＴｉ：０．０１
〜０．１％よりなる群から選択される１種以上の合金成
分を含むものである請求項１または２に記載の粉末冶金
用混合粉末。
【請求項４】前記母粉が、下記式（１）によって計算
される断面円形度係数が０．５６以下のものである請求
項１ないし３のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉末。断面円形度係数＝４π×Ｓ／Ｌ^２・・・（１）但し、Ｓは面積、Ｌは周囲長である。
【請求項５】前記合金化微粉末が、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ
およびＭｎの合金成分を含むと共にＣｕおよび／または
Ｓｉを含み、これらが合金化されたものである請求項１
ないし４のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項６】前記合金化微粉末が、Ｎｉ：４０〜７０
％，Ｃｒ：５〜２０％，Ｍｏ：５〜２０％およびＭｎ：
５〜２０％，Ｃｕおよび／またはＳｉ：単独または合計
で５〜１５％の化学成分組成を有するものである請求項
１ないし５のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉末。
【請求項７】混合粉末中に占める合金化微粉末の割合
が、１〜３％である請求項１ないし６のいずれかに記載
の粉末冶金用混合粉末。
【請求項８】混合粉末中に占めるニッケル粉末の割合
が２〜５％である請求項１ないし７のいずれかに記載の
粉末冶金用混合粉末。
【請求項９】混合粉末中の化学成分組成が下記（２）
式および（３）式を満足するものである請求項１ないし
８のいずれかに記載の粉末冶金用混合粉末。５［Ｃｒ］＋５［Ｍｏ］＋５［Ｍｎ］＋２［Ｎｉ］≧１９％・・・（２）［Ｎｉ］＜６．２％・・・（３）但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］，［Ｍｎ］，［Ｎｉ］は各々
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉの含有量（重量％）を示す。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかに記載の
混合粉末と黒鉛粉との圧粉成形焼結体よりなることを特
徴とする鉄系焼結体。
【請求項１１】焼結体中の炭素量が０．４〜０．６％
であり、マイクロビッカースの硬さが６００以上である
請求項１０に記載の鉄系焼結体。
【請求項１２】請求項１ないし９のいずれかに記載の
混合粉末に黒鉛粉を混合し、この混合粉を圧粉成形し焼
結することを特徴とする鉄系焼結体の製造方法。
【請求項１３】焼結時の温度が１０５０〜１２５０℃
である請求項１２に記載の鉄系焼結体の製造方法。