JP2015181874A - Fastener component, metal powder for powder metallurgy, and method for manufacturing fastener component - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fastener component excellent in slidability and corrosion resistance, a metal powder for powder metallurgy with which the fastener component excellent in slidability and corrosion resistance can easily manufactured, and a method for manufacturing the fastener component.SOLUTION: A slide fastener 1 comprises: a pair of fastener tapes 11; a plurality of elements 12 equally spaced apart along the fastener tape 11; a first stopper 13 disposed at one end of the row of elements 12; a second stopper 14 disposed at the other end of the row of elements 12; a slider 15 slidable along the fastener tape 11. Any of these parts are composed of sintered body of metal powders, which contains Co as a principal components, in a proportion, Cr of 16 mass% or more and 35 mass% or less, Mo of 3 mass% or more and 12 mass% or less, Si of 0.3 mass% or more and 2.0 mass% or less, and N of 0.09 mass% or more and 0.5 mass% or less.

Description

本発明は、ファスナー部品、粉末冶金用金属粉末およびファスナー部品の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a fastener part, a metal powder for powder metallurgy, and a method for producing a fastener part.

スライドファスナーは、エレメント、止具、スライダー等のファスナー部品から構成されている。このようなスライドファスナーは、例えば2枚の布同士を繋ぐ目的で使用されている。スライダーを操作することにより、布同士を接続したり、接続を解除したりすることができる。すなわち、スライドファスナーの開閉操作をすることができる。また、近年では、魚の養殖用の網を接続する目的でも用いられている。これにより、例えば網が破れた部分のみ取り替えるといった補修が可能になり、作業の容易化や低コスト化を図ることができる。この他、スキューバーダイビング用のスーツ、潜水服、さらには宇宙服にもスライドファスナーが使用されている。   The slide fastener is composed of fastener parts such as an element, a fastener, and a slider. Such a slide fastener is used for the purpose of connecting two pieces of cloth, for example. By operating the slider, the cloths can be connected to each other or disconnected. That is, the slide fastener can be opened and closed. In recent years, it is also used for the purpose of connecting fish farming nets. As a result, for example, it is possible to perform repairs such as replacing only the part where the net is broken, thereby facilitating work and reducing costs. In addition, slide fasteners are used in scuba diving suits, diving suits, and even space suits.

このようなファスナー部品の構成材料としては、例えば、樹脂、真鍮、チタン合金等が知られている。   As a constituent material of such fastener parts, for example, resin, brass, titanium alloy and the like are known.

このうち、樹脂は、安価で製造できるものの、紫外線に対する耐久性が低いという課題を抱えている。このため、海上や海水中で使用されると、ファスナー部品が劣化して破損し、スライドファスナーの接続状態を維持することができないおそれがある。   Among these, although the resin can be manufactured at a low cost, it has a problem of low durability against ultraviolet rays. For this reason, when used in the sea or in seawater, the fastener parts may be deteriorated and damaged, and the connected state of the slide fastener may not be maintained.

また、真鍮は、滑り性が高いため、円滑な操作が可能になる。さらに、紫外線に対する耐久性も備えている。しかしながら、真鍮は、長期にわたって海水等に触れると、腐食し易いという課題を抱えている。このため、水中での長期にわたる使用は困難である。   Moreover, since brass has high slipperiness, smooth operation becomes possible. Furthermore, it has durability against ultraviolet rays. However, brass has a problem that it tends to corrode when exposed to seawater or the like for a long period of time. For this reason, long-term use in water is difficult.

一方、チタン合金は、紫外線や海水等に対して十分な耐久性を有しているものの、表面の摩擦抵抗が大きいという問題がある。このため、開閉操作に伴って摩擦熱が発生し、スライダーとエレメントとが固着し易いという課題を抱えている。   On the other hand, a titanium alloy has sufficient durability against ultraviolet rays, seawater, and the like, but has a problem of high surface frictional resistance. For this reason, frictional heat is generated in accordance with the opening / closing operation, and there is a problem that the slider and the element are easily fixed.

また、特許文献1には、表面に潤滑層を形成することにより、部材の表面の潤滑性を高めるとともに、例えば水蒸気からの材料の劣化を抑制することが提案されている。具体的には、特許文献1には、表面にDLC(Diamond Like Carbon)で構成された潤滑層を設けることによって、表面の潤滑性を高めた自動車部品が提案されている。   Further, Patent Document 1 proposes that a lubrication layer is formed on the surface, thereby improving the lubricity of the surface of the member and suppressing deterioration of the material from, for example, water vapor. Specifically, Patent Document 1 proposes an automobile part having a lubricity layer made of DLC (Diamond Like Carbon) on the surface to improve the lubricity of the surface.

しかしながら、摺動面に潤滑層を形成した場合、長期間の摺動に伴って潤滑層が剥離するおそれがある。潤滑層が剥離した場合、スライダーとエレメントとの固着が発生したり、材料が劣化し易くなったりするおそれがある。   However, when a lubrication layer is formed on the sliding surface, the lubrication layer may be peeled off with long-term sliding. When the lubricating layer is peeled off, the slider and the element may be fixed, or the material may be easily deteriorated.

特開平10−30679号公報JP-A-10-30679

本発明の目的は、滑り性と耐食性とに優れたファスナー部品、ならびに、滑り性と耐食性とが高いファスナー部品を容易に製造可能な粉末冶金用金属粉末およびファスナー部品の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fastener part excellent in slipperiness and corrosion resistance, a metal powder for powder metallurgy that can easily produce a fastener part having high slipperiness and corrosion resistance, and a method for producing the fastener part. is there.

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のファスナー部品は、Coが主成分であり、
Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、
Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、
Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、
Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれ、
金属粉末の焼結体で構成されている部位を含むことを特徴とする。
The above object is achieved by the present invention described below.
The fastener component of the present invention is mainly composed of Co,
Cr is contained in a proportion of 16% by mass to 35% by mass,
Mo is contained in a ratio of 3% by mass to 12% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less,
N is included in a ratio of 0.09 mass% to 0.5 mass%,
It contains the site | part comprised by the sintered compact of metal powder, It is characterized by the above-mentioned.

これにより、長期にわたって海水等に触れたり、紫外線に曝されたりした場合でも、構成元素の溶出や材料の劣化等を生じ難いので、滑り性と耐食性とに優れたファスナー部品が得られる。その結果、例えば海水中や海上で使用されたときでも、長期にわたって円滑な開閉操作が可能な信頼性の高いスライドファスナーが得られる。   As a result, even when exposed to seawater or the like over a long period of time or exposed to ultraviolet rays, elution of constituent elements, deterioration of materials, and the like are unlikely to occur, so that a fastener component excellent in slipperiness and corrosion resistance can be obtained. As a result, for example, a highly reliable slide fastener that can be smoothly opened and closed over a long period of time even when used in seawater or at sea is obtained.

本発明のファスナー部品では、前記Siのうちの一部は酸化ケイ素として含まれており、
前記Siのうちの前記酸化ケイ素として含まれるSiの比率は、20質量%以上80質量%以下であることが好ましい。
In the fastener part of the present invention, a part of the Si is included as silicon oxide,
The ratio of Si contained as the silicon oxide in the Si is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less.

これにより、ファスナー部品には、機械的特性の向上がもたらされる一方、酸化ケイ素が一定量存在することになるので、ファスナー部品の内部に含まれるCo、Cr、Moといった遷移金属元素の酸化物量を十分に抑えることができ、信頼性の高いファスナー部品が得られる。また、ファスナー部品の表面では、一定量の酸化ケイ素が酸化クロムや酸化モリブデンとともに化学的に安定な被膜を形成し、ファスナー部品の耐食性をより高めることができる。さらに、ファスナー部品の硬度と滑り性とを高めることができ、耐摩耗性の向上を図ることができる。   As a result, the fastener part is improved in mechanical properties, while a certain amount of silicon oxide is present. Therefore, the amount of oxide of transition metal elements such as Co, Cr, and Mo contained in the fastener part is reduced. A fastener component that can be sufficiently suppressed and has high reliability is obtained. In addition, on the surface of the fastener part, a certain amount of silicon oxide forms a chemically stable film together with chromium oxide and molybdenum oxide, so that the corrosion resistance of the fastener part can be further enhanced. Furthermore, the hardness and slipperiness of the fastener part can be increased, and the wear resistance can be improved.

本発明のファスナー部品では、前記酸化ケイ素は、前記焼結体の粒界に偏析していることが好ましい。   In the fastener part of the present invention, it is preferable that the silicon oxide is segregated at a grain boundary of the sintered body.

これにより、金属結晶の肥大化がより確実に抑制されることとなり、より機械的特性に優れたファスナー部品が得られる。また、ファスナー部品の滑り性をより高めることができる。   As a result, enlargement of the metal crystal is more reliably suppressed, and a fastener part having more excellent mechanical characteristics can be obtained. In addition, the slipperiness of the fastener part can be further improved.

本発明のファスナー部品では、CuKα線を用いたX線回折法により得られたX線回折パターンにおいて、ICDDカードに基づいて同定されたCoに起因するピークのうち最も高いピークの高さを1としたとき、ICDDカードに基づいて同定されたCoMoに起因するピークのうち最も高いピークの高さの比率は、0.01以上0.5以下であることが好ましい。 In the fastener component of the present invention, in the X-ray diffraction pattern obtained by the X-ray diffraction method using CuKα rays, the highest peak height is 1 among the peaks caused by Co identified based on the ICDD card. In this case, the ratio of the highest peak height among the peaks attributed to Co 3 Mo identified based on the ICDD card is preferably 0.01 or more and 0.5 or less.

これにより、ファスナー部品に高い硬度および高い滑り性が付与されるため、有用なファスナー部品が得られる。   Thereby, since high hardness and high slipperiness are given to fastener parts, useful fastener parts are obtained.

本発明のファスナー部品では、前記Siの含有率に対する前記Nの含有率の割合(N/Si)は、質量比で0.1以上0.8以下であることが好ましい。   In the fastener part of the present invention, the ratio of the N content rate (N / Si) to the Si content rate is preferably 0.1 or more and 0.8 or less in terms of mass ratio.

これにより、ファスナー部品における高い機械的特性とファスナー部品の表面における高い耐食性とを両立させることができる。   Thereby, it is possible to achieve both high mechanical properties in the fastener part and high corrosion resistance on the surface of the fastener part.

本発明のファスナー部品では、Niが、0.3質量%以上15質量%以下の割合で含まれることが好ましい。   In the fastener part of the present invention, it is preferable that Ni is contained in a ratio of 0.3 mass% or more and 15 mass% or less.

これにより、焼結体の塑性加工性を高めることができ、焼結体に対して鍛造に適した特性を付加することができる。   Thereby, the plastic workability of a sintered compact can be improved and the characteristic suitable for forging can be added with respect to a sintered compact.

本発明のファスナー部品では、Feが、0.3質量%以上6質量%以下の割合で含まれることが好ましい。
これにより、焼結体に対して伸びやしなやかさ(靭性)を付与することができる。
In the fastener part of the present invention, it is preferable that Fe is contained in a ratio of 0.3 mass% to 6 mass%.
Thereby, elongation and flexibility (toughness) can be imparted to the sintered body.

本発明のファスナー部品では、Mnが、0.3質量%以上3質量%以下の割合で含まれることが好ましい。
これにより、焼結体に対して伸びやしなやかさ(靭性)を付与することができる。
In the fastener part of the present invention, it is preferable that Mn is contained in a proportion of 0.3% by mass or more and 3% by mass or less.
Thereby, elongation and flexibility (toughness) can be imparted to the sintered body.

本発明のファスナー部品では、JIS Z 2371に規定された塩水噴霧試験方法に準拠して24時間の試験に供されたとき、表面の腐食面積率が1%以下であることが好ましい。
これにより、海水中でも長期にわたって使用可能なファスナー部品が得られる。
The fastener component of the present invention preferably has a surface corrosion area ratio of 1% or less when subjected to a test for 24 hours in accordance with a salt spray test method defined in JIS Z 2371.
Thereby, the fastener component which can be used for a long time also in seawater is obtained.

本発明のファスナー部品では、ビッカース硬度が200以上480以下であることが好ましい。   In the fastener part of the present invention, the Vickers hardness is preferably 200 or more and 480 or less.

これにより、優れた耐摩耗性を有するファスナー部品が得られる。かかるファスナー部品は、長期にわたって円滑な開閉操作を行い得るものとなる。   Thereby, the fastener component which has the outstanding abrasion resistance is obtained. Such fastener parts can be smoothly opened and closed over a long period of time.

本発明の粉末冶金用金属粉末は、Coが主成分であり、
Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、
Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、
Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、
Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれ、
ファスナー部品の製造に用いられることを特徴とする。
The metal powder for powder metallurgy of the present invention is mainly composed of Co,
Cr is contained in a proportion of 16% by mass to 35% by mass,
Mo is contained in a ratio of 3% by mass to 12% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less,
N is included in a ratio of 0.09 mass% to 0.5 mass%,
It is used for manufacturing fastener parts.

これにより、滑り性と耐食性とに優れたファスナー部品を容易に製造可能な粉末冶金用金属粉末が得られる。   Thereby, the metal powder for powder metallurgy which can manufacture easily the fastener components excellent in slipperiness and corrosion resistance is obtained.

本発明のファスナー部品の製造方法は、Coが主成分であり、Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれる金属粉末を含む組成物を、金属粉末射出成形法により成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成し、焼結体を得る工程と、
を有することを特徴とする。
The manufacturing method of the fastener component of the present invention includes Co as a main component, Cr is contained in a proportion of 16% by mass or more and 35% by mass or less, Mo is contained in a proportion of 3% by mass or more and 12% by mass or less, Si Is a metal powder injection molding composition comprising a metal powder in which N is contained in a proportion of 0.3 to 2.0% by mass and N is contained in a proportion of 0.09 to 0.5% by mass. Molding by the method to obtain a molded body,
Firing the molded body to obtain a sintered body;
It is characterized by having.

これにより、滑り性と耐食性とに優れたファスナー部品を容易に製造することができる。   Thereby, the fastener components excellent in slipperiness and corrosion resistance can be manufactured easily.

本発明のファスナー部品の実施形態を適用したエレメント、止具、スライダーおよび引手を含むスライドファスナーを示す平面図である。It is a top view which shows the slide fastener containing the element to which embodiment of the fastener components of this invention is applied, a fastener, a slider, and a handle. 図1に示すスライドファスナーを部分的に拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the slide fastener shown in FIG. 1 partially. 各サンプルNo.46〜52のテストピースにおけるN濃度とビッカース硬度との関係性を示すグラフである。Each sample No. It is a graph which shows the relationship between N density | concentration and Vickers hardness in the test pieces of 46-52.

以下、本発明のファスナー部品、粉末冶金用金属粉末およびファスナー部品の製造方法について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the fastener component of this invention, the metal powder for powder metallurgy, and a fastener component is demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.

[ファスナー部品]
本発明のファスナー部品の実施形態は、例えば、エレメント、止具、スライダー、引手等のスライドファスナーの構成部品(ファスナー部品)に適用可能である。これらのファスナー部品はいずれも、優れた滑り性と耐食性とを必要とする。したがって、これらのファスナー部品に本発明を適用することで、過酷な環境下でも長期にわたって円滑な開閉操作が可能なスライドファスナーを実現することができる。
[Fastener parts]
The embodiment of the fastener component of the present invention can be applied to a component component (fastener component) of a slide fastener such as an element, a stopper, a slider, and a handle. All of these fastener parts require excellent slipperiness and corrosion resistance. Therefore, by applying the present invention to these fastener parts, it is possible to realize a slide fastener that can be smoothly opened and closed over a long period even in a harsh environment.

以下、各構成部品について順次説明する。
図1は、本発明のファスナー部品の実施形態を適用したエレメント、止具、スライダーおよび引手を含むスライドファスナーを示す平面図である。図2は、図1に示すスライドファスナーを部分的に拡大して示す斜視図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図1中の上方を「上」、図1中の下方を「下」として説明する。
Hereinafter, each component will be sequentially described.
FIG. 1 is a plan view showing a slide fastener including an element, a fastener, a slider, and a handle to which an embodiment of the fastener component of the present invention is applied. FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the slide fastener shown in FIG. In the following description, for convenience of explanation, the upper part in FIG. 1 is described as “upper” and the lower part in FIG. 1 is described as “lower”.

図1に示すスライドファスナー1は、それぞれ帯状をなす一対のファスナーテープ11と、ファスナーテープ11の長辺に対して等間隔に配置された複数のエレメント12と、エレメント12の列の一端に配置された第1止具13と、エレメント12の列の他端に配置された第2止具14と、一対のファスナーテープ11に取り付けられたエレメント12が内部を通過するように構成され、ファスナーテープ11の長辺に沿って摺動自在なスライダー15と、を備えている。以下、各部の構成についてさらに詳述する。   A slide fastener 1 shown in FIG. 1 is disposed at one end of a pair of fastener tapes 11 each having a strip shape, a plurality of elements 12 arranged at equal intervals with respect to the long side of the fastener tape 11, and a row of the elements 12. The first stopper 13, the second stopper 14 disposed at the other end of the row of the elements 12, and the element 12 attached to the pair of fastener tapes 11 are configured to pass through the inside. And a slider 15 slidable along the long side. Hereinafter, the configuration of each unit will be further described in detail.

一対のファスナーテープ11は、ファスナーテープ111とファスナーテープ112とを備えている。このうち、ファスナーテープ111は、帯状の薄帯部111aと、薄帯部111aの一方の長辺に沿って設けられた芯部111bと、を備えている。また同様に、ファスナーテープ112も、帯状の薄帯部112aと、薄帯部112aの一方の長辺に沿って設けられた芯部112bと、を備えている。前述したエレメント12、第1止具13および第2止具14は、それぞれこれらの芯部111b、112bに取り付けられている。また、各芯部111b、112bは、薄帯部111a、112aよりも曲げ剛性が大きくなっている。このため、スライダー15をエレメント12の列に沿って摺動させたとき、ファスナーテープ11が折れ曲がり難くなり、スライダー15の円滑な操作が可能になる。   The pair of fastener tapes 11 includes a fastener tape 111 and a fastener tape 112. Among these, the fastener tape 111 includes a strip-shaped thin strip portion 111a and a core portion 111b provided along one long side of the thin strip portion 111a. Similarly, the fastener tape 112 also includes a strip-shaped thin strip portion 112a and a core portion 112b provided along one long side of the thin strip portion 112a. The element 12, the first stopper 13 and the second stopper 14 described above are attached to the core portions 111b and 112b, respectively. Moreover, each core part 111b, 112b has bending rigidity larger than the thin strip part 111a, 112a. For this reason, when the slider 15 is slid along the row of the elements 12, the fastener tape 11 is not easily bent, and the slider 15 can be smoothly operated.

エレメント12は、図2に示すように、ファスナーテープ11に対して固定可能になっている固定部121と、固定部121の一端に設けられ、他のエレメント12と係合可能になっている係合部122と、を備えている。固定部121は、ファスナーテープ111、112の芯部111b、112bを加締めることにより、ファスナーテープ111、112に対してエレメント12を固定するようになっている。また、係合部122は、他のエレメント12の係合部122と係合することにより、エレメント12同士を固定することができる。   As shown in FIG. 2, the element 12 includes a fixing portion 121 that can be fixed to the fastener tape 11, and a member that is provided at one end of the fixing portion 121 and that can engage with another element 12. And a joint portion 122. The fixing part 121 fixes the element 12 to the fastener tapes 111 and 112 by crimping the core parts 111 b and 112 b of the fastener tapes 111 and 112. Further, the engaging portion 122 can fix the elements 12 to each other by engaging with the engaging portions 122 of the other elements 12.

係合部122同士の係合は、スライダー15に係合部122を通過させることによって行われる。図1に示すスライドファスナー1のうち、スライダー15より下方では、ファスナーテープ111に取り付けられているエレメント12の係合部122と、ファスナーテープ112に取り付けられているエレメント12の係合部122とが、互いに係合しており、閉状態になっている。一方、スライダー15より上方では、係合部122同士が離れており、開状態になっている。   Engagement between the engagement portions 122 is performed by passing the engagement portion 122 through the slider 15. In the slide fastener 1 shown in FIG. 1, below the slider 15, there are an engagement portion 122 of the element 12 attached to the fastener tape 111 and an engagement portion 122 of the element 12 attached to the fastener tape 112. Are engaged with each other and are in a closed state. On the other hand, above the slider 15, the engaging portions 122 are separated from each other and are in an open state.

第1止具13は、図1、2に示すように、ファスナーテープ111の芯部111bとファスナーテープ112の芯部112bの双方を加締めるようになっている。これにより、ファスナーテープ111の一端とファスナーテープ112の一端とを近接した状態で維持することができる。また、第1止具13を取り付けることにより、エレメント12の列からスライダー15が脱落してしまうのを防止することができる。なお、第1止具13の形状は、図示したものに限定されない。例えば、第1止具13の形状を、後述する第2止具14と同様の形状にするとともに、スライダー15を通過し得る形状にすることで、開状態においてファスナーテープ111とファスナーテープ112とを完全に分離することもできる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first stopper 13 is configured to crimp both the core portion 111 b of the fastener tape 111 and the core portion 112 b of the fastener tape 112. Thereby, the end of the fastener tape 111 and the end of the fastener tape 112 can be maintained in a close proximity. Further, by attaching the first stopper 13, it is possible to prevent the slider 15 from dropping from the row of elements 12. In addition, the shape of the 1st fastener 13 is not limited to what was illustrated. For example, the shape of the first stopper 13 is the same as that of the second stopper 14 to be described later, and the shape can pass through the slider 15, so that the fastener tape 111 and the fastener tape 112 are opened in the open state. It can also be completely separated.

第2止具14は、図1、2に示すように、各芯部111b、112bを加締めるようになっており、ファスナーテープ111の芯部111bとファスナーテープ112の芯部112bのそれぞれに取り付けられている。また、第2止具14を取り付けることにより、エレメント12の列からスライダー15が脱落してしまうのを防止することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the second stopper 14 is configured to crimp the cores 111 b and 112 b and is attached to the core 111 b of the fastener tape 111 and the core 112 b of the fastener tape 112. It has been. Further, by attaching the second stopper 14, it is possible to prevent the slider 15 from dropping from the row of the elements 12.

スライダー15は、スライダー胴体151と、スライダー胴体151に取り付けられた引手152と、を備えている。スライダー胴体151は、エレメント12の列に沿って摺動することにより、エレメント12の係合部122同士を係合させたり、係合している係合部122同士を開離させたりする。また、引手152は、スライドファスナー1の使用者が把持する部位である。スライダー15を摺動させることにより、エレメント12の列を開状態にしたり、閉状態にしたりすることができる。例えば、図1に示すスライドファスナー1の場合、スライダー15を下方に第1止具13まで摺動させると、全てのエレメント12を開離させ、スライドファスナー1全体を開状態にすることができる。一方、スライダー15を上方に第2止具14まで摺動させると、全てのエレメント12が噛み合い、スライドファスナー1全体を閉状態にすることができる。   The slider 15 includes a slider body 151 and a handle 152 attached to the slider body 151. The slider body 151 slides along the row of the elements 12, thereby engaging the engaging portions 122 of the elements 12 or separating the engaging portions 122 engaged with each other. Further, the handle 152 is a part that is held by the user of the slide fastener 1. By sliding the slider 15, the row of the elements 12 can be opened or closed. For example, in the case of the slide fastener 1 shown in FIG. 1, when the slider 15 is slid downward to the first stopper 13, all the elements 12 can be separated and the entire slide fastener 1 can be opened. On the other hand, when the slider 15 is slid upward to the second stopper 14, all the elements 12 are engaged with each other, and the entire slide fastener 1 can be closed.

なお、以上説明したようなファスナー部品の形状は、一例に過ぎず、本発明のファスナー部品の実施形態は、図示した形状に限定されるものではない。   Note that the shape of the fastener component as described above is merely an example, and the embodiment of the fastener component of the present invention is not limited to the illustrated shape.

(構成材料)
次に、前述したスライドファスナー1のエレメント12、第1止具13、第2止具14およびスライダー15の構成材料について説明する。なお、以下の説明では、エレメント12、第1止具13、第2止具14およびスライダー15をまとめてファスナー部品ともいう。
(Constituent materials)
Next, the constituent materials of the element 12, the first stopper 13, the second stopper 14, and the slider 15 of the slide fastener 1 described above will be described. In the following description, the element 12, the first stopper 13, the second stopper 14, and the slider 15 are collectively referred to as fastener parts.

上述したようなファスナー部品の少なくとも一部は、Co−Cr−Mo−Si−N系の合金で構成されている。   At least a part of the fastener parts as described above is made of a Co—Cr—Mo—Si—N alloy.

このCo−Cr−Mo−Si−N系合金(以下、省略して「合金」ともいう。)は、Coが主成分であり、Crを16質量%以上35質量%以下の割合で含み、Moを3質量%以上12質量%以下の割合で含み、Siを0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含み、Nを0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含むものである。   This Co—Cr—Mo—Si—N-based alloy (hereinafter also referred to as “alloy”) includes Co as a main component, contains Cr in a proportion of 16% by mass to 35% by mass, and contains Mo. In a proportion of 3% by mass or more and 12% by mass or less, Si in a proportion of 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less, and N in a proportion of 0.09% by mass or more and 0.5% by mass or less. Is included.

このような合金は、高い耐食性を有する。このため、長期にわたって海水等に触れたり、紫外線に曝されたりした場合でも、構成元素の溶出や材料の劣化等を生じ難い。したがって、スライドファスナー1が例えば海水中や海上で使用されたときでも、ファスナー部品の腐食が抑制され、長期にわたって円滑な開閉操作が可能な信頼性の高いスライドファスナー1が得られる。   Such alloys have high corrosion resistance. For this reason, even if it touches seawater etc. over a long period of time or is exposed to ultraviolet rays, elution of constituent elements, deterioration of materials, and the like hardly occur. Therefore, even when the slide fastener 1 is used in, for example, seawater or the sea, corrosion of fastener parts is suppressed, and a highly reliable slide fastener 1 that can be smoothly opened and closed over a long period of time is obtained.

また、このような合金は、高い耐変形性を有する。このため、例えばスライドファスナー1に異物が噛み込んだ場合でも、ファスナー部品の変形が抑制され、円滑な開閉操作が阻害され難い。その結果、信頼性の高いスライドファスナー1が得られる。   Moreover, such an alloy has high deformation resistance. For this reason, for example, even when a foreign object is caught in the slide fastener 1, the deformation of the fastener parts is suppressed, and the smooth opening / closing operation is hardly hindered. As a result, a highly reliable slide fastener 1 is obtained.

さらに、このような合金は、高い硬度を呈する。このため、耐摩耗性を有するとともに傷が付き難いファスナー部品が得られる。このようなファスナー部品は、耐摩耗性に優れたものとなるため、例えば長期にわたって摺動を繰り返した場合でも、ファスナー部品の摩耗に伴う操作性の低下を抑制することができる。その結果、長期にわたって円滑な開閉操作が可能な信頼性の高いスライドファスナー1が得られる。   Furthermore, such alloys exhibit a high hardness. For this reason, it is possible to obtain a fastener component that has wear resistance and is hardly damaged. Since such a fastener component is excellent in wear resistance, for example, even when sliding is repeated over a long period of time, a decrease in operability associated with wear of the fastener component can be suppressed. As a result, a highly reliable slide fastener 1 that can be smoothly opened and closed over a long period of time is obtained.

また、このような合金は、金属粉末の焼結体で構成されたもの、すなわち粉末冶金法で製造されたものである。粉末冶金法によれば、ファスナー部品の形状を目的とする形状に近づけ易いため、寸法精度の高いファスナー部品が得られる。このため、エレメント12同士の形状のバラツキが小さくなり、係合部122同士を係合させたり、係合している係合部122同士を開離させたりする操作をより円滑に行うことができる。その結果、より円滑な開閉操作が可能なスライドファスナー1が得られる。さらに、金属粉末の焼結体は、金属組織の結晶粒径が小さく、かつ等方性の高いものとなる。このため、全方向からの力に対して高い耐変形性を有するファスナー部品が得られる。   Such an alloy is made of a sintered metal powder, that is, manufactured by a powder metallurgy method. According to the powder metallurgy method, the shape of the fastener part can be easily approximated to the target shape, and thus a fastener part with high dimensional accuracy can be obtained. For this reason, the variation in the shape of the elements 12 is reduced, and the operation of engaging the engagement portions 122 or separating the engagement portions 122 engaged can be performed more smoothly. . As a result, the slide fastener 1 capable of a smoother opening / closing operation is obtained. Furthermore, the sintered body of the metal powder has a small crystal grain size of the metal structure and is highly isotropic. For this reason, the fastener component which has high deformation resistance with respect to the force from all directions is obtained.

なお、このような合金は、ファスナー部品のうち、少なくとも摺動に供される部位を構成していればよく、それ以外の部位の構成材料については特に限定されない。   In addition, such an alloy should just comprise the site | part used for sliding at least among fastener components, and it does not specifically limit about the constituent material of the other site | part.

ここで、この合金を構成する元素のうち、Co(コバルト)は、合金の主成分であり、合金の基本的な特性に大きな影響を及ぼす。   Here, Co (cobalt) among the elements constituting this alloy is a main component of the alloy and greatly affects the basic characteristics of the alloy.

Coの含有率は、この合金を構成する元素の中で最も高くなるよう設定され、具体的には50質量%以上67.5質量%以下であるのが好ましく、55質量%以上67質量%以下であるのがより好ましい。   The Co content is set so as to be the highest among the elements constituting this alloy. Specifically, it is preferably 50% by mass to 67.5% by mass, and more preferably 55% by mass to 67% by mass. It is more preferable that

Cr(クロム)は、主に合金の耐食性を向上させるよう作用する。これは、Crの添加によって合金に適量の不働態被膜(Cr等)が形成され易くなり、化学的安定性が向上するためと考えられる。耐食性の向上によって、例えば海水と接触した場合でも金属イオンがより溶出し難くなるといった効果が期待される。したがって、Crを含む合金で構成されたファスナー部品は、より耐食性に優れたものになる。また、CrがCoやMo、Siとともに用いられることで、ファスナー部品の機械的特性をより高めることができる。 Cr (chromium) mainly acts to improve the corrosion resistance of the alloy. This is presumably because an appropriate amount of passive film (Cr 2 O 3 or the like) is easily formed on the alloy by adding Cr, and chemical stability is improved. By improving the corrosion resistance, for example, an effect that metal ions are more difficult to elute even when contacted with seawater is expected. Therefore, the fastener part comprised with the alloy containing Cr becomes a thing excellent in corrosion resistance more. Moreover, the mechanical characteristic of a fastener component can be improved more because Cr is used with Co, Mo, and Si.

ファスナー部品を構成する合金におけるCrの含有率は、16質量%以上35質量%以下とされる。Crの含有率が前記下限値を下回ると、ファスナー部品の耐食性が低下する。このため、ファスナー部品が長期にわたって体液と接触した場合には、金属イオンの多量の溶出が生じるおそれがある。一方、Crの含有率が前記上限値を上回ると、MoやSiに対するCrの量が相対的に多くなり過ぎて、含有元素のバランスが崩れることになるため、機械的特性が低下する。   The Cr content in the alloy constituting the fastener part is set to 16% by mass or more and 35% by mass or less. When the Cr content is less than the lower limit, the corrosion resistance of the fastener part is lowered. For this reason, when a fastener component contacts a body fluid for a long time, there exists a possibility that a large amount of metal ions may elute. On the other hand, when the Cr content exceeds the upper limit, the amount of Cr with respect to Mo or Si is excessively increased, and the balance of the contained elements is lost, so that the mechanical characteristics are deteriorated.

なお、Crの含有率は、好ましくは26質量%以上35質量%以下とされ、より好ましくは27質量%以上34質量%以下とされ、さらに好ましくは28質量%以上33質量%以下とされる。   The Cr content is preferably 26% by mass or more and 35% by mass or less, more preferably 27% by mass or more and 34% by mass or less, and further preferably 28% by mass or more and 33% by mass or less.

Mo(モリブデン)は、主にファスナー部品の耐食性を高めるよう作用する。すなわち、Moの添加によってCrの添加による耐食性をより強化することができる。これは、Moを添加することにより、Crの酸化物を主材料とする不働態被膜がより緻密化されるためであると考えられる。したがって、Moが添加された合金は、さらに金属イオンが溶出し難くなり、耐食性が特に高いファスナー部品の実現に寄与する。   Mo (molybdenum) mainly acts to increase the corrosion resistance of fastener parts. That is, the corrosion resistance due to the addition of Cr can be further enhanced by the addition of Mo. This is thought to be due to the fact that the passive film mainly composed of an oxide of Cr is further densified by adding Mo. Therefore, the alloy to which Mo is added further makes it difficult for metal ions to elute and contributes to the realization of a fastener part with particularly high corrosion resistance.

この合金におけるMoの含有率は、3質量%以上12質量%以下とされる。Moの含有率が前記下限値を下回ると、ファスナー部品の耐食性が不十分になるおそれがある。一方、Moの含有率が前記上限値を上回ると、CrやSiに対するMoの量が相対的に多くなり過ぎて、含有元素のバランスが崩れることになるため、機械的特性が低下する。   The Mo content in the alloy is 3% by mass or more and 12% by mass or less. If the Mo content is below the lower limit, the corrosion resistance of the fastener part may be insufficient. On the other hand, when the Mo content exceeds the upper limit, the amount of Mo with respect to Cr and Si is excessively increased, and the balance of the contained elements is lost, so that the mechanical characteristics are deteriorated.

なお、Moの含有率は、好ましくは5質量%以上12質量%以下とされ、より好ましくは5.5質量%以上11質量%以下とされ、さらに好ましくは6質量%以上9質量%以下とされる。   The Mo content is preferably 5% by mass to 12% by mass, more preferably 5.5% by mass to 11% by mass, and even more preferably 6% by mass to 9% by mass. The

Si(ケイ素)は、主にファスナー部品の表面の滑り性を高めるよう作用する。Siの添加によってファスナー部品中には、Siの一部が酸化した酸化ケイ素が生成される。酸化ケイ素としては、SiO、SiO等が挙げられる。このような酸化ケイ素がファスナー部品中に生じると、表面の摩擦抵抗が減少し、ファスナー部品同士あるいはファスナー部品と他の部材とが摺動する際の滑り性が高くなり、スライドファスナー1の円滑な開閉操作が可能になる。 Si (silicon) mainly acts to increase the slipperiness of the surface of the fastener part. By adding Si, silicon oxide in which a part of Si is oxidized is generated in the fastener part. Examples of silicon oxide include SiO and SiO 2 . When such silicon oxide is generated in the fastener part, the frictional resistance of the surface is reduced, and the sliding property when the fastener parts or between the fastener part and another member slides increases, and the slide fastener 1 is smooth. Opening and closing operation becomes possible.

その一方、Si(ケイ素)は、主にファスナー部品の機械的特性を高めるようにも作用する。Siの添加によって合金中には、Siの一部が酸化した酸化ケイ素が生成される。酸化ケイ素としては、SiO、SiO等が挙げられる。このような酸化ケイ素は、ファスナー部品の製造時において金属結晶が成長する際に、金属結晶が著しく肥大化するのを抑制する。このため、Siが添加された合金では、金属結晶の粒径が小さく抑えられることとなり、ファスナー部品の機械的特性をより高めることができる。特に、Si原子が置換型元素としてCo原子を置換することにより、結晶構造がやや歪み、ヤング率が高くなる。したがって、Siを添加することにより、ファスナー部品の優れた滑り性と、優れた機械的特性、特に優れた耐力およびヤング率とを両立させることができる。その結果、円滑な開閉操作が可能であり、かつ、より高い耐変形性を有するファスナー部品が得られる。 On the other hand, Si (silicon) mainly acts to enhance the mechanical properties of the fastener part. By adding Si, silicon oxide in which a part of Si is oxidized is generated in the alloy. Examples of silicon oxide include SiO and SiO 2 . Such silicon oxide suppresses the metal crystal from becoming significantly enlarged when the metal crystal grows during the manufacture of the fastener part. For this reason, in the alloy to which Si is added, the particle size of the metal crystal is kept small, and the mechanical characteristics of the fastener part can be further enhanced. In particular, when a Si atom substitutes a Co atom as a substitutional element, the crystal structure is slightly distorted and the Young's modulus is increased. Therefore, by adding Si, it is possible to achieve both excellent slipperiness of fastener parts and excellent mechanical properties, particularly excellent proof stress and Young's modulus. As a result, a fastener component that can be smoothly opened and closed and has higher deformation resistance is obtained.

また、上述したような効果が得られるためには、Siの含有率を0.3質量%以上2.0質量%以下に設定する必要がある。Siの含有率が前記下限値を下回ると、酸化ケイ素の量も少なくなるため、滑り性が低下するとともに、ファスナー部品の製造時において金属結晶が肥大し易くなり、ファスナー部品の機械的特性が低下する可能性が高くなる。一方、Siの含有率が前記上限値を上回ると、ファスナー部品中に存在する酸化ケイ素の量が多くなり過ぎて、酸化ケイ素が空間的に連続して分布する領域が生じ易くなる。この領域では、機械的特性が低下する可能性が高くなる。また、空間的に連続して分布する酸化ケイ素によって、滑り性が低下するおそれがある。   Moreover, in order to obtain the effects as described above, it is necessary to set the Si content to 0.3 mass% or more and 2.0 mass% or less. When the Si content is lower than the lower limit, the amount of silicon oxide is also reduced, resulting in a decrease in slipperiness and a tendency to enlarge metal crystals during the manufacture of fastener parts, resulting in a decrease in mechanical properties of the fastener parts. Is more likely to do. On the other hand, if the Si content exceeds the upper limit, the amount of silicon oxide present in the fastener part becomes too large, and a region in which silicon oxide is spatially continuously distributed tends to occur. In this region, there is a high possibility that the mechanical characteristics will deteriorate. Moreover, there exists a possibility that sliding property may fall with the silicon oxide distributed spatially continuously.

なお、Siの含有率は、好ましくは0.5質量%以上1.0質量%以下とされ、より好ましくは0.6質量%以上0.9質量%以下とされる。   The Si content is preferably 0.5% by mass or more and 1.0% by mass or less, and more preferably 0.6% by mass or more and 0.9% by mass or less.

また、Siのうちの一部は、前述したように酸化ケイ素の状態で存在していることが好ましいが、その存在量は、Siの全量に対して酸化ケイ素として含まれるSiの比率が20質量%以上80質量%以下であるのが好ましく、30質量%以上70質量%以下であるのがより好ましく、35質量%以上65質量%以下であるのがさらに好ましい。全Siのうちの酸化ケイ素として含まれるSiの比率を前記範囲内に設定することで、ファスナー部品には、上述したような機械的特性の向上といった効果がもたらされる一方、酸化ケイ素が一定量存在していることにより、このファスナー部品の内部に含まれるCo、Cr、Moといった遷移金属元素の酸化物量を十分に抑えることができる。これらはすなわち、Siが、Co、CrおよびMoよりも酸化し易く、これらの遷移金属元素に結合している酸素をSiが奪うことによって還元反応を生じさせることから、Siの全量が酸化ケイ素でないということは、遷移金属元素に対して十分な還元反応を生じさせたことに等しいと考えられるからである。したがって、Siのうちの酸化ケイ素として含まれるSiの比率が前記範囲内であることにより、ファスナー部品では、上述したような高い機械的特性や高い滑り性といった効果が、Co、CrまたはMoの酸化物によって阻害されることが抑制される。その結果、より信頼性の高いファスナー部品の実現が図られる。   Further, as described above, it is preferable that a part of Si is present in the state of silicon oxide, but the abundance thereof is such that the ratio of Si contained as silicon oxide with respect to the total amount of Si is 20 mass. % To 80% by mass, more preferably 30% to 70% by mass, and even more preferably 35% to 65% by mass. By setting the ratio of Si contained as silicon oxide in the total Si within the above range, the fastener part has the effect of improving the mechanical properties as described above, while a certain amount of silicon oxide is present. By doing so, the amount of oxides of transition metal elements such as Co, Cr and Mo contained in the fastener part can be sufficiently suppressed. That is, since Si is easier to oxidize than Co, Cr and Mo, and Si causes a reduction reaction by depriving oxygen bonded to these transition metal elements, the total amount of Si is not silicon oxide. This is because it is considered to be equivalent to causing a sufficient reduction reaction to the transition metal element. Therefore, when the ratio of Si contained as silicon oxide in Si is within the above range, the fastener parts have the effects such as the above-described high mechanical characteristics and high slipperiness, and the oxidation of Co, Cr or Mo. It is suppressed that it is inhibited by a thing. As a result, a more reliable fastener part can be realized.

その一方、一定量の酸化ケイ素は、ファスナー部品の表面においては、外気からの酸素補給によって、酸化クロムや酸化モリブデンとともに化学的に安定な被膜を形成することに寄与すると考えられる。このため、ファスナー部品の表面には化学的安定性が付与され、ファスナー部品の耐食性をより高めることにつながる。   On the other hand, it is considered that a certain amount of silicon oxide contributes to forming a chemically stable film together with chromium oxide and molybdenum oxide by supplying oxygen from the outside air on the surface of the fastener part. For this reason, chemical stability is imparted to the surface of the fastener part, which leads to higher corrosion resistance of the fastener part.

また、Siのうちの酸化ケイ素として含まれるSiの比率を前記範囲内に設定することで、ファスナー部品に対して適度な硬度と滑り性が与えられることとなる。すなわち、酸化ケイ素でないSiが一定量存在することにより、Co、CrおよびMoのうちの少なくとも1種とSiとが硬質の金属間化合物を生成し、これがファスナー部品の硬度と滑り性とを高めると考えられる。ファスナー部品の硬度が高くなることで、耐摩耗性を高めることができる。   Moreover, moderate hardness and slipperiness will be given with respect to fastener components by setting the ratio of Si contained as silicon oxide of Si in the said range. That is, when a certain amount of Si that is not silicon oxide exists, at least one of Co, Cr, and Mo and Si produce a hard intermetallic compound, which increases the hardness and slipperiness of the fastener part. Conceivable. By increasing the hardness of the fastener component, the wear resistance can be increased.

なお、Siを添加することにより、金属結晶の著しい成長は阻害されるので、その観点から言えばファスナー部品の硬度は低下する傾向にあるものの、一部のSiが金属間化合物を生成することにより、この硬度が著しく低下することが抑えられ、後述するような適度な硬度と、その適度な硬度からもたらされる十分な靭性とが得られると考えられる。   In addition, since the remarkable growth of metal crystals is inhibited by adding Si, the hardness of fastener parts tends to decrease from that viewpoint, but a part of Si generates intermetallic compounds. It is considered that this hardness is suppressed from significantly lowering, and an appropriate hardness as described later and sufficient toughness resulting from the appropriate hardness can be obtained.

この金属間化合物としては、特に限定されないが、一例を挙げると、CoSi、CrSi、MoSi、MoSi等が挙げられる。 The intermetallic compound is not particularly limited, and an example, CoSi 2, Cr 3 Si, MoSi 2, Mo 5 Si 3 and the like.

なお、金属間化合物の析出量を考慮すると、Moの含有率に対するSiの含有率の割合(Si/Mo)は、質量比で0.05以上0.2以下であるのが好ましく、0.08以上0.15以下であるのがより好ましい。これにより、ファスナー部品に対して高い滑り性と高い機械的特性とを付与することができる。   In consideration of the amount of precipitation of the intermetallic compound, the ratio of Si content to the Mo content (Si / Mo) is preferably 0.05 or more and 0.2 or less in terms of mass ratio. More preferably, it is 0.15 or less. Thereby, high slipperiness and high mechanical properties can be imparted to the fastener part.

また、酸化ケイ素は、いかなる位置に分布していてもよいが、粒界(金属結晶同士の界面)に偏析するように分布しているのが好ましい。酸化ケイ素がこのような位置に偏析していることで、金属結晶の肥大化がより確実に抑制されることとなり、より機械的特性に優れたファスナー部品が得られる。また、粒界に偏析した酸化ケイ素の析出物同士は、自ずと適度な距離を保つことになるため、ファスナー部品中において酸化ケイ素の析出物をより均一に分散させることができる。その結果、酸化ケイ素が空間的に連続して分布する確率が低下することとなり、このような酸化ケイ素に基づく機械的特性の低下を避けるとともに、ファスナー部品の滑り性をより高めることができる。   The silicon oxide may be distributed at any position, but is preferably distributed so as to segregate at the grain boundary (interface between metal crystals). When the silicon oxide is segregated at such a position, the enlargement of the metal crystal is more reliably suppressed, and a fastener part having more excellent mechanical characteristics can be obtained. Moreover, since the silicon oxide precipitates segregated at the grain boundaries naturally maintain an appropriate distance, the silicon oxide precipitates can be more uniformly dispersed in the fastener part. As a result, the probability that the silicon oxide is spatially continuously distributed is lowered, so that the deterioration of the mechanical properties based on the silicon oxide can be avoided and the slipperiness of the fastener part can be further improved.

また、偏析した酸化ケイ素の析出物については、定性分析の面分析により、その大きさや分布等を特定することができる。具体的には、電子線マイクロアナライザー(EPMA)によるSiの組成像において、Siが偏析している領域の平均径は0.1μm以上10μm以下であるのが好ましく、0.3μm以上8μm以下であるのがより好ましい。Siが偏析している領域の平均径が前記範囲内であれば、酸化ケイ素の析出物の大きさが前述したような各効果を奏するにあたって最適なものとなる。すなわち、Siが偏析している領域の平均径が前記下限値を下回ると、酸化ケイ素の析出物が十分な大きさに偏析しておらず、前記各効果が十分に得られないおそれがあり、一方、Siが偏析している領域の平均径が前記上限値を上回ると、ファスナー部品の機械的特性が低下するおそれがある。   Moreover, about the segregated silicon oxide deposit, its size, distribution, etc. can be specified by surface analysis of qualitative analysis. Specifically, in the composition image of Si by an electron beam microanalyzer (EPMA), the average diameter of the region where Si is segregated is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, and is 0.3 μm or more and 8 μm or less. Is more preferable. If the average diameter of the region where Si is segregated is within the above range, the size of the silicon oxide precipitates is optimal for achieving the effects as described above. That is, when the average diameter of the region where Si is segregated is less than the lower limit value, the silicon oxide precipitates are not segregated to a sufficient size, and the above effects may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the average diameter of the region where Si is segregated exceeds the upper limit, the mechanical properties of the fastener part may be deteriorated.

なお、Siが偏析している領域の平均径は、Siの組成像において、Siが偏析している領域の面積と同じ面積を持つ円の直径(投影面積円相当径)の平均値として求めることができる。   The average diameter of the region where Si is segregated is obtained as the average value of the diameters of circles having the same area as that of the region where Si is segregated (projected area circle equivalent diameter) in the Si composition image. Can do.

また、ファスナー部品は、主にCoで構成された第1相と、主にCoMoで構成された第2相と、を含んでいる。このうち、第2相が含まれていることにより、前述したSiを含む金属間化合物と同様、ファスナー部品に高い硬度および高い滑り性が付与されるため、信頼性向上の観点から有用なファスナー部品が得られる。一方、第2相が過剰に含まれている場合、それが著しく偏析し易くなり、機械的特性の低下を招くおそれがある。 The fastener part includes a first phase mainly composed of Co and a second phase mainly composed of Co 3 Mo. Among these, since the second phase is included, the fastener component is provided with high hardness and high slipperiness as in the case of the intermetallic compound containing Si described above, so that the fastener component useful from the viewpoint of improving reliability. Is obtained. On the other hand, when the second phase is excessively contained, it is remarkably easily segregated, and there is a possibility that the mechanical properties are deteriorated.

したがって、第1相と第2相は、上記の観点から適度な比率で含まれていることが好ましい。具体的には、ファスナー部品について、CuKα線を用いたX線回折法による結晶構造解析を行い、Coに起因するピークのうち最も高いピークの高さを1としたとき、CoMoに起因するピークのうち最も高いピークの高さは0.01以上0.5以下であるのが好ましく、0.02以上0.4以下であるのがより好ましい。 Therefore, it is preferable that the first phase and the second phase are included in an appropriate ratio from the above viewpoint. Specifically, the fastener part is subjected to a crystal structure analysis by an X-ray diffraction method using CuKα rays, and when the highest peak height among the peaks due to Co is set to 1, it is attributed to Co 3 Mo. Of the peaks, the height of the highest peak is preferably 0.01 or more and 0.5 or less, and more preferably 0.02 or more and 0.4 or less.

また、Coの前記ピークの高さを1としたときのCoMoの前記ピークの高さの比率が前記下限値を下回ると、合金の組成によっては、ファスナー部品中においてCoに対するCoMoの比率が低下するので、硬度および滑り性が低下するおそれがある。一方、CoMoの前記ピークの高さの比率が前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、CoMoの存在量が過剰になり、CoMoが著しく偏析し易くなってファスナー部品の機械的特性が低下するとともに、滑り性も低下するおそれがある。
なお、CuKα線は、通常、エネルギーが8.048keVの特性X線である。
Further, when the ratio of the peak height of Co 3 Mo when the height of the peak of Co is 1 is below the lower limit value, depending on the composition of the alloy, the ratio of Co 3 Mo to Co in the fastener part Since the ratio decreases, the hardness and slipperiness may decrease. On the other hand, when the ratio of the height of the peak of Co 3 Mo exceeds the above upper limit, the composition of the alloy will become excessive abundance of Co 3 Mo, fastener parts Co 3 Mo becomes liable to significantly segregated There is a possibility that the mechanical properties of the material may deteriorate and the slipperiness may also decrease.
CuKα rays are usually characteristic X-rays with energy of 8.048 keV.

また、Coに起因するピークを同定するにあたっては、ICDD(The International Centre for Diffraction Data)カードのCoのデータベースに基づいて同定される。同様に、CoMoに起因するピークを同定するにあたっては、ICDDカードのCoMoのデータベースに基づいて同定される。 Further, when identifying a peak due to Co, it is identified based on a Co database of an ICDD (The International Center for Diffraction Data) card. Similarly, when identifying a peak due to Co 3 Mo, the peak is identified based on the Co 3 Mo database of the ICDD card.

また、ファスナー部品においては、CoMoの存在比率が0.01質量%以上10質量%以下であるのが好ましく、0.05質量%以上5質量%以下であるのがより好ましい。これにより、高い硬度と高い滑り性とを両立させたファスナー部品が得られる。 In the fastener part, the proportion of Co 3 Mo is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less. Thereby, the fastener component which made high hardness and high slipperiness compatible is obtained.

なお、これらの存在比率は、結晶構造解析の結果からCoMoの存在比率を定量化することにより求められる。 These abundance ratios are obtained by quantifying the abundance ratio of Co 3 Mo from the results of crystal structure analysis.

また、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金は、上述したような各元素以外に、N(窒素)を含んでいる。Nは、主にファスナー部品の機械的特性を高めるよう作用する。Nはオーステナイト化元素であるので、ファスナー部品の結晶構造のオーステナイト化を促進し、靭性を高めるように作用する。   Moreover, the alloy which comprises at least one part of fastener components contains N (nitrogen) in addition to each element as mentioned above. N mainly acts to enhance the mechanical properties of the fastener part. Since N is an austenitizing element, it acts to promote the austenitizing of the crystal structure of the fastener part and increase the toughness.

また、Nを含むことにより、金属粉末の焼結体で構成されたファスナー部品は、デンドライト相の生成が抑えられ、デンドライト相の含有率が非常に小さいものとなる。このような観点からも、靭性を高めることができる。   In addition, by including N, the fastener part composed of the sintered body of the metal powder can suppress the generation of the dendrite phase and has a very small dendrite phase content. From such a viewpoint, toughness can be increased.

したがって、Nを含むファスナー部品は、適度な硬度を有するとともに、靭性が高く、かつ、デンドライト相の含有率が小さいものとなる。このため、かかるファスナー部品は、滑り性が高いものとなる。   Therefore, the fastener component containing N has moderate hardness, high toughness, and low dendrite phase content. For this reason, such fastener parts have high slipperiness.

ここで、デンドライト相は、樹枝状に成長した結晶組織のことであるが、このようなデンドライト相が多量に含まれるとファスナー部品の機械的特性および滑り性が低下する。したがって、デンドライト相の含有率を小さくすることは、ファスナー部品の機械的特性および滑り性を高めるにあたって有効である。具体的には、ファスナー部品を走査型電子顕微鏡で観察し、得られた観察像においてデンドライト相が占める面積率が20%以下であるのが好ましく、10%以下であるのがより好ましい。このような条件を満足するファスナー部品は、機械的特性や滑り性において特に優れたものとなる。   Here, the dendrite phase is a crystal structure grown in a dendritic shape, but if such a dendrite phase is contained in a large amount, mechanical properties and slipperiness of the fastener part are lowered. Therefore, reducing the dendrite phase content is effective in increasing the mechanical properties and slipperiness of the fastener part. Specifically, the fastener part is observed with a scanning electron microscope, and the area ratio occupied by the dendrite phase in the obtained observation image is preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. Fastener parts satisfying such conditions are particularly excellent in mechanical properties and slipperiness.

また、ファスナー部品は、前述したように金属粉末の焼結体で構成されている。金属粉末は、各粒子の体積が非常に小さいため、冷却速度が高く、冷却の均一性も高い。このため、このような金属粉末の焼結体で構成されたファスナー部品では、デンドライト相の生成が抑えられている。一方、鋳造や鍛造、圧延等の従来法では、溶融金属を冷却する際、冷却すべき体積が従来よりも大きくなるため、冷却速度が小さくなり、冷却の均一性も低くなる。その結果、このような方法で製造されたファスナー部品には、比較的多くのデンドライト相が生成すると考えられる。   Moreover, the fastener component is comprised by the sintered compact of the metal powder as mentioned above. Since the volume of each particle is very small, the metal powder has a high cooling rate and high cooling uniformity. For this reason, in the fastener part comprised with the sintered compact of such a metal powder, the production | generation of a dendrite phase is suppressed. On the other hand, in the conventional methods such as casting, forging, and rolling, when cooling the molten metal, the volume to be cooled is larger than in the conventional method, so the cooling rate is reduced and the cooling uniformity is also lowered. As a result, it is considered that a relatively large amount of dendrite phase is generated in the fastener part manufactured by such a method.

なお、上述した面積率は、観察像の面積に対するデンドライト相が占める面積の割合として算出され、観察像の一辺は50μm以上1000μm以下程度に設定される。   The area ratio described above is calculated as the ratio of the area occupied by the dendrite phase to the area of the observation image, and one side of the observation image is set to about 50 μm or more and 1000 μm or less.

上述したような効果が得られるためには、Nの含有率を0.09質量%以上0.5質量%以下に設定する必要がある。Nの含有率が前記下限値を下回ると、合金の組成によっては、ファスナー部品の結晶構造のオーステナイト化が不十分になり、このため、ファスナー部品の硬度が過度に高くなり、靭性も低下し易くなるおそれがある。これは、ファスナー部品中にオーステナイト相(γ相)の他に、hcp構造(ε相)が多く析出するためであると考えられる。その結果、ファスナー部品の機械的特性および滑り性が低下するおそれがある。一方、Nの含有率が前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、各種の窒化物が多量に生成されるとともに、焼結し難い組成になるおそれがある。このため、ファスナー部品の焼結密度が低下し、機械的特性が低下するおそれがある。生成される窒化物としては、例えばCrN等が挙げられる。このような窒化物が析出すると、硬度も高くなるため、やはり靭性が低下することとなる。 In order to obtain the effects as described above, the N content needs to be set to 0.09 mass% or more and 0.5 mass% or less. If the N content is less than the lower limit, depending on the alloy composition, the crystal structure of the fastener part is not sufficiently austenitized, and therefore the hardness of the fastener part is excessively high and the toughness is also liable to decrease. There is a risk. This is considered to be because a lot of hcp structure (ε phase) precipitates in addition to the austenite phase (γ phase) in the fastener part. As a result, the mechanical properties and slipperiness of the fastener part may be reduced. On the other hand, if the N content exceeds the upper limit, depending on the composition of the alloy, a large amount of various nitrides may be generated and the composition may be difficult to sinter. For this reason, there is a possibility that the sintered density of the fastener part is lowered and the mechanical properties are lowered. Examples of the generated nitride include Cr 2 N. When such a nitride precipitates, the hardness also increases, so the toughness also decreases.

なお、Nの含有率は、好ましくは0.12質量%以上0.4質量%以下とされ、より好ましくは0.14質量%以上0.25質量%以下とされ、さらに好ましくは0.15質量%以上0.22質量%以下とされる。   The content of N is preferably 0.12% by mass or more and 0.4% by mass or less, more preferably 0.14% by mass or more and 0.25% by mass or less, and further preferably 0.15% by mass. % Or more and 0.22% by mass or less.

とりわけ0.15質量%以上0.22質量%の範囲内では、オーステナイト相が特に支配的となり、硬度の低下に伴って靭性の顕著な向上が認められる。このときのファスナー部品をCrKα線を用いたX線回折法による結晶構造解析に供すると、オーステナイト相に起因する主ピークが非常に強く認められる一方、hcp構造に起因するピークおよびその他のピークは、いずれも主ピークの高さの5%以下になっている。このことからオーステナイト相が支配的であることが分かる。   In particular, in the range of 0.15% by mass or more and 0.22% by mass, the austenite phase becomes particularly dominant, and a remarkable improvement in toughness is observed as the hardness decreases. When the fastener component at this time is subjected to crystal structure analysis by X-ray diffraction using CrKα rays, the main peak due to the austenite phase is very strongly recognized, while the peak due to the hcp structure and other peaks are All are 5% or less of the height of the main peak. This shows that the austenite phase is dominant.

一方、Siの含有率に対するNの含有率の割合(N/Si)は、質量比で0.1以上0.8以下であるのが好ましく、0.2以上0.6以下であるのがより好ましい。これにより、ファスナー部品における高い機械的特性とファスナー部品の表面における高い耐食性とを両立させることができる。すなわち、Siが一定量添加されることにより、前述したように滑り性が高くなるとともに、表面における耐食性がより高くなる一方、Siの添加量が多過ぎると、酸化ケイ素の生成量が多くなり過ぎるため、ファスナー部品の機械的特性が低下するおそれがある。そこで、前記範囲内の割合でNが添加されると、Siを添加したことによる高い滑り性および高い耐食性と、Nを添加したことによる上述した効果を、それぞれ互いに相殺することなく発揮させることができるので、滑り性の相乗的な向上を図ることができる。これは、SiとCo等の金属元素とが置換型固溶体を生成するのに対し、NとCo等の金属元素とは侵入型固溶体を生成するため、互いに共存し得るからであると考えられる。しかも、Siが固溶したことによる結晶構造の歪みが、Nが固溶することによって抑えられることも起因していると考えられ、これによって機械的特性の低下が防止されると考えられる。   On the other hand, the ratio of the content ratio of N to the content ratio of Si (N / Si) is preferably 0.1 or more and 0.8 or less, and more preferably 0.2 or more and 0.6 or less in terms of mass ratio. preferable. Thereby, it is possible to achieve both high mechanical properties in the fastener part and high corrosion resistance on the surface of the fastener part. That is, when a certain amount of Si is added, as described above, the slipperiness becomes higher and the corrosion resistance on the surface becomes higher. On the other hand, if the amount of Si added is too large, the amount of silicon oxide generated becomes too large. For this reason, the mechanical properties of the fastener part may be deteriorated. Therefore, when N is added at a ratio within the above range, the high slipperiness and high corrosion resistance due to the addition of Si and the above-described effects due to the addition of N can be exhibited without canceling each other. As a result, synergistic improvement in slipperiness can be achieved. This is thought to be because Si and a metal element such as Co produce a substitutional solid solution, whereas a metal element such as N and Co produces an interstitial solid solution and can coexist with each other. In addition, it is considered that the distortion of the crystal structure due to the solid solution of Si is also suppressed due to the solid solution of N, which is considered to prevent the deterioration of mechanical properties.

また、Siが添加されると、上述したように結晶構造に歪みが生じるが、この状態では熱膨張および熱収縮の挙動にヒステリシスが生じ易くなる。熱膨張および熱収縮の挙動に大きなヒステリシスがあると、経時的にファスナー部品の熱的特性が変化してしまうおそれがある。   When Si is added, the crystal structure is distorted as described above. However, in this state, hysteresis tends to occur in the behavior of thermal expansion and contraction. If there is a large hysteresis in the behavior of thermal expansion and contraction, the thermal characteristics of the fastener part may change over time.

これに対し、前述した割合でNが添加されていることにより、Nが結晶構造中に侵入して固溶するため、結晶構造の歪みが抑制される。その結果、熱膨張および熱収縮の挙動におけるヒステリシスが抑えられ、ファスナー部品の熱的特性の安定化を図ることができる。   On the other hand, when N is added at the above-described ratio, N penetrates into the crystal structure and dissolves therein, so that distortion of the crystal structure is suppressed. As a result, hysteresis in the behavior of thermal expansion and contraction is suppressed, and the thermal characteristics of the fastener part can be stabilized.

以上のことから、SiとNとが適度に添加されることによって、ファスナー部品の滑り性を高めるとともに、ファスナー部品の機械的特性の安定化および熱的特性の安定化をそれぞれ図ることができる。   From the above, by appropriately adding Si and N, it is possible to improve the slipperiness of the fastener part and to stabilize the mechanical characteristics and the thermal characteristics of the fastener part.

なお、Siの含有率に対するNの含有率の割合が前記下限値を下回ると、合金の組成によっては、結晶構造の歪みを十分に抑制することができず、靭性等が低下するおそれがある。一方、前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、焼結し難い組成になり、ファスナー部品の焼結密度が低下し、機械的特性も低下するおそれがある。   In addition, when the ratio of the content rate of N with respect to the content rate of Si is less than the said lower limit, depending on the composition of the alloy, the distortion of the crystal structure cannot be sufficiently suppressed, and the toughness and the like may be reduced. On the other hand, if it exceeds the upper limit, depending on the composition of the alloy, the composition becomes difficult to sinter, the sintered density of the fastener part is lowered, and the mechanical properties may be lowered.

また、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金は、上述したような各元素以外に、C(炭素)を含んでいてもよい。Cの添加によってファスナー部品の硬度や引張強さがより高められるとともに、滑り性もより高められる。滑り性が高くなる詳細な理由は明らかではないが、炭化物の生成によって摩擦抵抗の減少が図られることが理由の1つとして考えられる。   Moreover, the alloy which comprises at least one part of fastener components may contain C (carbon) other than each element as mentioned above. The addition of C increases the hardness and tensile strength of the fastener part, and also improves the slipperiness. Although the detailed reason why the slipperiness becomes high is not clear, it is considered that one of the reasons is that the frictional resistance is reduced by the formation of carbide.

ファスナー部品を構成する合金におけるCの含有率は、特に限定されないが、1.5質量%以下であるのが好ましく、0.7質量%以下であるのがより好ましい。Cの含有率が前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、ファスナー部品の脆性が大きくなり、機械的特性が低下するおそれがある。   The content of C in the alloy constituting the fastener part is not particularly limited, but is preferably 1.5% by mass or less, and more preferably 0.7% by mass or less. If the C content exceeds the upper limit, depending on the composition of the alloy, the brittleness of the fastener part increases, and the mechanical properties may deteriorate.

また、添加量の下限値は特に設定されないが、上述した効果が十分に発揮されるためには、下限値が0.05質量%程度に設定されるのが好ましい。   Further, the lower limit value of the addition amount is not particularly set, but the lower limit value is preferably set to about 0.05% by mass in order to sufficiently exhibit the above-described effects.

また、Cの含有率はSiの含有率の0.02倍以上0.5倍以下程度であるのが好ましく、0.05倍以上0.3倍以下程度であるのがより好ましい。Siに対するCの比率を前記範囲内に設定することにより、酸化ケイ素や炭化物がファスナー部品の硬度や機械的特性に及ぼす悪影響を最小限に抑えつつ、滑り性の向上において相乗的に作用すると考えられる。このため、とりわけ滑り性に優れたファスナー部品を得ることができる。   The C content is preferably about 0.02 to 0.5 times the Si content, more preferably about 0.05 to 0.3 times. By setting the ratio of C to Si within the above range, it is considered that silicon oxide and carbides act synergistically in improving slipperiness while minimizing the adverse effects of fastener parts on hardness and mechanical properties. . For this reason, it is possible to obtain a fastener component that is particularly excellent in slipperiness.

さらに、Nの含有率はCの含有率の0.3倍以上10倍以下程度であるのが好ましく、2倍以上8倍以下程度であるのがより好ましい。Cに対するNの比率を前記範囲内に設定することにより、Cの添加によるファスナー部品の滑り性の向上と、Nの添加によるファスナー部品の機械的特性の向上とを、特に両立させることができる。   Further, the N content is preferably about 0.3 to 10 times the C content, more preferably about 2 to 8 times. By setting the ratio of N to C within the above range, it is possible to particularly achieve both improvement in slipperiness of the fastener part by addition of C and improvement in mechanical characteristics of the fastener part by addition of N.

また、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金には、必要に応じて、Ni、FeおよびMnのうちの少なくとも1種が添加されていてもよい。   Further, at least one of Ni, Fe, and Mn may be added to the alloy constituting at least a part of the fastener part, if necessary.

このうち、Niは、主に焼結体に対して鍛造に適した特性を付加するように作用する。すなわち、Niの添加によって焼結体の塑性加工性を高める(例えば、延性や展性を高めたり、硬度を最適化したりする)ことができる。   Among these, Ni acts mainly to add characteristics suitable for forging to the sintered body. That is, the plastic workability of the sintered body can be increased by adding Ni (for example, ductility and malleability can be increased, or hardness can be optimized).

この合金におけるNiの含有率は、0.3質量%以上15質量%以下に設定されるのが好ましく、0.5質量%以上13質量%以下に設定されるのがより好ましく、1質量%以上12質量%以下に設定されるのがさらに好ましい。Niの含有率を前記範囲内に設定することで、上述したような合金の優れた特性を大きく損なうことなく、焼結体に対して十分な塑性加工性を付与することができる。これにより、焼結体を製造後、熱間鍛造や冷間鍛造等の方法で焼結体をさらに目的とする形状に変形させることができる。また、鍛造には、型鍛造や自由鍛造があるが、そのいずれであってもよい。   The Ni content in this alloy is preferably set to 0.3 mass% or more and 15 mass% or less, more preferably set to 0.5 mass% or more and 13 mass% or less, and more preferably 1 mass% or more. More preferably, it is set to 12% by mass or less. By setting the Ni content within the above range, sufficient plastic workability can be imparted to the sintered body without significantly impairing the excellent characteristics of the alloy as described above. Thereby, after manufacturing a sintered compact, it can deform | transform into a target shape further by methods, such as hot forging and cold forging. Forging includes die forging and free forging, and any of them may be used.

なお、ファスナー部品のうち、エレメント12は、焼結体に鍛造を施して製造することで、例えば寸法精度の高い係合部122の形状を作り易いので、円滑な開閉操作を実現し得るものとなる。   Among the fastener parts, the element 12 is manufactured by forging the sintered body, so that, for example, the shape of the engaging portion 122 with high dimensional accuracy can be easily formed, and therefore a smooth opening and closing operation can be realized. Become.

また、FeおよびMnは、それぞれ焼結体に対して伸びやしなやかさ(靭性)を付与する。これにより、塑性加工性が高まるとともに、割れや欠け等の発生を抑制することができる。   Further, Fe and Mn respectively impart elongation and flexibility (toughness) to the sintered body. Thereby, plastic workability can be improved and the occurrence of cracks, chips and the like can be suppressed.

この合金におけるFeの含有率は、6質量%以下であるのが好ましく、5.5質量%以下であるのがより好ましく、5質量%以下であるのがさらに好ましい。Feの含有率が前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、ファスナー部品の耐食性が低下するおそれがある。   The Fe content in this alloy is preferably 6% by mass or less, more preferably 5.5% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. If the Fe content exceeds the upper limit, the corrosion resistance of the fastener part may be lowered depending on the composition of the alloy.

なお、下限値は、特に限定されないが、0.3質量%程度とされる。これを下回ると、十分な効果が得られないおそれがある。   In addition, although a lower limit is not specifically limited, It is set as about 0.3 mass%. Below this, there is a possibility that sufficient effects cannot be obtained.

この合金におけるMnの含有率は、3質量%以下であるのが好ましく、2.5質量%以下であるのがより好ましく、2質量%以下であるのがさらに好ましい。Mnの含有率が前記上限値を上回ると、合金の組成によっては、かえって焼結体の伸びやしなやかさが損なわれるおそれがある。   The Mn content in this alloy is preferably 3% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or less, and further preferably 2% by mass or less. If the Mn content exceeds the above upper limit, depending on the composition of the alloy, the elongation and flexibility of the sintered body may be impaired.

なお、下限値は、特に限定されないが、0.3質量%程度とされる。これを下回ると、十分な効果が得られないおそれがある。   In addition, although a lower limit is not specifically limited, It is set as about 0.3 mass%. Below this, there is a possibility that sufficient effects cannot be obtained.

この他、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金には、上述したような各元素以外に、製造時において不可避的に生じる不純物の混入も許容される。その場合、不純物の合計の含有率は好ましくは1質量%以下とされ、より好ましくは0.5質量%以下とされ、さらに好ましくは0.2質量%以下とされる。このような不純物元素としては、例えば、B、O、Na、Mg、Al、P、S等が挙げられる。   In addition, the alloy constituting at least a part of the fastener component is allowed to contain impurities inevitably generated during production, in addition to the elements described above. In that case, the total content of impurities is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably 0.2% by mass or less. Examples of such an impurity element include B, O, Na, Mg, Al, P, and S.

一方、スライドファスナー1が、例えばスキューバーダイビング用のスーツのように人体に頻繁に触れるおそれがある用途で使用される場合には、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金が、実質的にNi(ニッケル)を含まないようにするのが好ましい。Niは、金属アレルギーの原因物質(アレルゲン)のうち、感作率が特に高い元素として生体への影響が懸念されている元素でもある。ファスナー部品が実質的にNiを含んでいないことは、金属アレルギーの発生を抑える観点から有効である。したがって、実質的にNiを含まないファスナー部品は、金属アレルギーを発生させ難く、生体への適合性が特に高いものとなる。なお、不可避的に混入する場合も考慮すると、Niの含有率は0.05質量%以下であるのが好ましく、0.03質量%以下であるのがより好ましい。   On the other hand, when the slide fastener 1 is used in an application such as a scuba diving suit that frequently touches the human body, the alloy constituting at least a part of the fastener component is substantially Ni. It is preferable not to contain (nickel). Ni is also an element that is concerned about the influence on the living body as an element having a particularly high sensitization rate among the causative substances (allergens) of metal allergy. The fact that the fastener part does not substantially contain Ni is effective from the viewpoint of suppressing the occurrence of metal allergy. Therefore, a fastener part that does not substantially contain Ni is less likely to cause metal allergy and is particularly highly compatible with a living body. In consideration of the case of inevitably mixing, the Ni content is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.03% by mass or less.

そして、ファスナー部品の少なくとも一部を構成する合金のうち、上述したような各元素の残部がCoである。前述したように、Coの含有率は、合金に含まれる元素の中で最も高くなるよう設定される。   Of the alloy constituting at least a part of the fastener part, the balance of each element as described above is Co. As described above, the Co content is set to be the highest among the elements contained in the alloy.

なお、合金における各構成元素および組成比は、例えば、JIS G 1257に規定された原子吸光法、JIS G 1258に規定されたICP発光分析法、JIS G 1253に規定されたスパーク発光分析法、JIS G 1256に規定された蛍光X線分析法、JIS G 1211〜G 1237に規定された重量・滴定・吸光光度法等により特定することができる。具体的には、SPECTRO社製固体発光分光分析装置(スパーク発光分析装置)、モデル:SPECTROLAB、タイプ:LAVMB08Aが挙げられる。   The constituent elements and composition ratios in the alloy are, for example, the atomic absorption method specified in JIS G 1257, the ICP emission analysis method specified in JIS G 1258, the spark emission analysis method specified in JIS G 1253, and the JIS. It can be specified by a fluorescent X-ray analysis method defined in G 1256, a weight, titration, absorptiometry or the like defined in JIS G 1211-G 1237. Specifically, a solid-state emission spectroscopic analyzer (spark emission analyzer) manufactured by SPECTRO, model: SPECTROLAB, type: LAVMB08A may be mentioned.

また、C(炭素)およびS(硫黄)の特定に際しては、特に、JIS G 1211に規定された酸素気流燃焼(高周波誘導加熱炉燃焼)−赤外線吸収法も用いられる。具体的には、LECO社製炭素・硫黄分析装置、CS−200が挙げられる。   Further, when specifying C (carbon) and S (sulfur), in particular, an oxygen stream combustion (high frequency induction furnace combustion) -infrared absorption method defined in JIS G1211 is also used. Specifically, a carbon / sulfur analyzer manufactured by LECO, CS-200 may be mentioned.

さらに、N(窒素)およびO(酸素)の特定に際しては、特に、JIS G 1228に規定された鉄および鋼の窒素定量方法、JIS Z 2613に規定された金属材料の酸素定量方法も用いられる。具体的には、LECO社製酸素・窒素分析装置、TC−300/EF−300が挙げられる。   Furthermore, in specifying N (nitrogen) and O (oxygen), in particular, the nitrogen determination method for iron and steel specified in JIS G 1228 and the oxygen determination method for metal materials specified in JIS Z 2613 are also used. Specific examples include an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by LECO, TC-300 / EF-300.

また、図1に示すファスナー部品は、前述したように、金属粉末の焼結体で構成されたもの、すなわち粉末冶金法で製造されたものである。このようなファスナー部品は、例えば鋳造法で製造されたものに比べて、耐食性および機械的特性(例えば、靭性、耐力等)に優れたものとなる。これは、粉末冶金法で製造されたファスナー部品は、急冷して得られた金属粉末を用いて製造されたものである(体積が小さいため、急冷され易い)ため、鋳造法等に比べて金属結晶の著しい粒成長が生じ難く、そのため、肥大化した金属結晶が生成され難いからであると考えられる。また、粉末冶金法によれば、組成が均質になり易いため、Siや酸化ケイ素の分布も均一になり易い。したがって、均一な滑り性および耐食性を有するファスナー部品が得られるとともに、個体ごとの差についても小さく抑えることができる。   Further, as described above, the fastener component shown in FIG. 1 is made of a sintered metal powder, that is, manufactured by a powder metallurgy method. Such fastener parts are excellent in corrosion resistance and mechanical properties (for example, toughness, proof stress, etc.) compared to those manufactured by, for example, a casting method. This is because fastener parts manufactured by powder metallurgy are manufactured using metal powder obtained by rapid cooling (because of its small volume, it is easy to be rapidly cooled), so metal compared to casting methods, etc. It is considered that remarkable grain growth of crystals is difficult to occur, and therefore, enlarged metal crystals are difficult to be generated. In addition, according to the powder metallurgy method, the composition tends to be uniform, and therefore the distribution of Si and silicon oxide tends to be uniform. Therefore, a fastener component having uniform slipperiness and corrosion resistance can be obtained, and differences between individuals can be kept small.

なお、Nを含む合金は、金属粉末製造時から材料中にNを固溶させ、その粉末を用いて得られた焼結体で構成されている。このため、ファスナー部品には、ほぼ一様にNが分布しており、物性についてもほぼ一様にすることができる。したがって、かかるファスナー部品は、均質性が高くなるとともに、個体差がより抑えられたものとなる。   The alloy containing N is composed of a sintered body obtained by dissolving N in the material from the time of producing the metal powder and using the powder. For this reason, N is distributed almost uniformly in the fastener part, and the physical properties can be made almost uniform. Therefore, such fastener parts have high homogeneity and individual differences are further suppressed.

ファスナー部品の均質性は、前述したように、粉末製造時から金属材料中にNを固溶させ、その粉末を用いて粉末冶金法により製造された焼結体で構成されていることに由来していると考えられる。粉末製造時に金属材料中にNを固溶させるには、例えば、原料に含まれるCo、Cr、MoおよびSiのうちの少なくとも1種をあらかじめ窒化させておく方法、原料を溶融する際または溶融した後に溶融金属(溶湯)を窒素ガス雰囲気中に保持する方法、溶融金属中に窒素ガスを注入する(窒素ガスでバブリングする)方法等が用いられる。   As described above, the homogeneity of fastener parts is derived from the fact that N is solid-dissolved in a metal material from the time of powder production and is composed of a sintered body produced by powder metallurgy using the powder. It is thought that. In order to solidify N in the metal material at the time of powder production, for example, a method in which at least one of Co, Cr, Mo and Si contained in the raw material is previously nitrided, when the raw material is melted or melted A method of holding the molten metal (molten metal) in a nitrogen gas atmosphere, a method of injecting nitrogen gas into the molten metal (bubbling with nitrogen gas), or the like is used later.

なお、金属粉末を成形してなる成形体や、それを焼結してなる焼結体を、窒素ガス雰囲気中で加熱する、あるいは、窒素ガス雰囲気中でHIP処理を施すことにより、Nを合金中に含浸させる方法もある(窒化処理)。しかしながら、これらの方法では、成形体や焼結体の表層部から内層部まで均等に窒化することは難しく、仮にできたとしても窒化速度を抑えながら極めて長い時間をかけて行う必要があるため、ファスナー部品の製造効率の観点でやや問題がある。   Note that a molded body formed by molding a metal powder or a sintered body formed by sintering the metal powder is heated in a nitrogen gas atmosphere or subjected to HIP treatment in a nitrogen gas atmosphere to alloy N. There is also a method of impregnating inside (nitriding treatment). However, in these methods, it is difficult to uniformly nitride from the surface layer portion to the inner layer portion of the molded body or the sintered body, and even if it can be done, it is necessary to perform it for a very long time while suppressing the nitriding rate. There is a slight problem in terms of manufacturing efficiency of fastener parts.

また、粉末中にNを固溶させて得られた成形体を脱脂、焼成する場合には、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス中で脱脂、焼成することにより、固溶させたNの濃度の変動を抑えることができる。   Further, in the case of degreasing and firing a molded body obtained by dissolving N in powder, degreasing and firing in an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, the solid solution of N Variation in density can be suppressed.

ファスナー部品の製造に用いられる金属粉末(本発明の粉末冶金用金属粉末)としては、前述したような合金で構成された粉末が用いられる。その平均粒径は、3μm以上100μm以下であるのが好ましく、4μm以上80μm以下であるのがより好ましく、5μm以上60μm以下であるのがさらに好ましい。このような粒径の金属粉末を用いることにより、高密度で耐食性および機械的特性が高く、かつ滑り性に優れたファスナー部品を製造することができる。   As the metal powder (metal powder for powder metallurgy of the present invention) used for manufacturing fastener parts, a powder composed of an alloy as described above is used. The average particle diameter is preferably 3 μm or more and 100 μm or less, more preferably 4 μm or more and 80 μm or less, and further preferably 5 μm or more and 60 μm or less. By using a metal powder having such a particle size, a fastener part having high density, high corrosion resistance and mechanical properties, and excellent slipperiness can be produced.

なお、平均粒径は、レーザー回折法により得られた粒度分布において、質量基準で小径側からの累積量が50%になるときの粒径として求められる。   The average particle size is determined as the particle size when the cumulative amount from the small diameter side is 50% on the mass basis in the particle size distribution obtained by the laser diffraction method.

また、金属粉末の平均粒径が前記下限値を下回った場合、粉末冶金における成形性が低下するため、ファスナー部品の密度が低下し、耐食性および機械的特性が低下するおそれがある。一方、金属粉末の平均粒径が前記上限値を上回った場合、粉末冶金において金属粉末の充填性が低下するため、やはりファスナー部品の密度が低下し、機械的特性が低下するおそれがある。また、組成の均一性が損なわれるおそれがある。   Further, when the average particle size of the metal powder is below the lower limit, the formability in powder metallurgy is lowered, so that the density of the fastener part is lowered, and the corrosion resistance and mechanical properties may be lowered. On the other hand, when the average particle diameter of the metal powder exceeds the upper limit, the metal powder filling property is reduced in powder metallurgy, so that the density of the fastener part may also be lowered and the mechanical characteristics may be lowered. In addition, the uniformity of the composition may be impaired.

また、金属粉末の粒度分布は、できるだけ狭いのが好ましい。具体的には、金属粉末の平均粒径が前記範囲内であれば、最大粒径が200μm以下であるのが好ましく、150μm以下であるのがより好ましい。金属粉末の最大粒径を前記範囲内に制御することにより、金属粉末の粒度分布をより狭くすることができ、ファスナー部品の耐食性、機械的特性および表面の滑り性のさらなる向上を図ることができる。   The particle size distribution of the metal powder is preferably as narrow as possible. Specifically, when the average particle size of the metal powder is within the above range, the maximum particle size is preferably 200 μm or less, and more preferably 150 μm or less. By controlling the maximum particle size of the metal powder within the above range, the particle size distribution of the metal powder can be narrowed, and the corrosion resistance, mechanical properties and surface slipperiness of the fastener parts can be further improved. .

なお、上記の最大粒径とは、レーザー回折法により得られた粒度分布において、質量基準で小径側からの累積量が99.9%となるときの粒径のことをいう。   In addition, said maximum particle size means a particle size when the accumulation amount from a small diameter side becomes 99.9% on the mass basis in the particle size distribution obtained by the laser diffraction method.

また、金属粉末の粒子の短径をPS[μm]とし、長径をPL[μm]としたとき、PS/PLで定義されるアスペクト比の平均値は、0.4以上1以下程度であるのが好ましく、0.7以上1以下程度であるのがより好ましい。このようなアスペクト比の金属粉末は、その形状が比較的球形に近くなるので、圧粉成形された際の充填率が高められる。その結果、耐食性、機械的特性および表面の滑り性の高いファスナー部品を得ることができる。   Further, when the short diameter of the metal powder particles is PS [μm] and the long diameter is PL [μm], the average aspect ratio defined by PS / PL is about 0.4 or more and 1 or less. Is preferable, and it is more preferably about 0.7 or more and 1 or less. The metal powder having such an aspect ratio has a shape that is relatively close to a sphere, so that the filling rate when compacted is increased. As a result, it is possible to obtain a fastener component having high corrosion resistance, mechanical properties and surface slipperiness.

なお、前記長径とは、粒子の投影像においてとりうる最大長さであり、前記短径とは、その最大長さに直交する方向の最大長さである。また、アスペクト比の平均値は、金属粉末の粒子100個以上についての測定値の平均値として求められる。   The major axis is the maximum length that can be taken in the projected image of the particle, and the minor axis is the maximum length in a direction orthogonal to the maximum length. Moreover, the average value of aspect ratio is calculated | required as an average value of the measured value about 100 particles or more of metal powder.

一方、ファスナー部品の断面において、1つの結晶組織の長径をCLとし、短径をCSとしたとき、CS/CLで定義される結晶組織のアスペクト比の平均値は、0.4以上1以下程度であるのが好ましく、0.5以上1以下程度であるのがより好ましい。このようなアスペクト比の結晶組織は、異方性の小さいものとなるので、加わる力の方向によらず優れた耐力等の機械的特性を示すファスナー部品の実現に寄与する。   On the other hand, in the cross section of the fastener part, when the major axis of one crystal structure is CL and the minor axis is CS, the average value of the aspect ratio of the crystal structure defined by CS / CL is about 0.4 or more and about 1 or less. It is preferable that it is about 0.5 or more and 1 or less. Since the crystal structure having such an aspect ratio has a small anisotropy, it contributes to the realization of a fastener part exhibiting mechanical properties such as excellent yield strength regardless of the direction of the applied force.

なお、前記長径とは、ファスナー部品の断面の観察像において1つの結晶組織がとりうる最大長さであり、前記短径とは、その最大長さに直交する方向の最大長さである。また、アスペクト比の平均値は、結晶組織100個以上についての測定値の平均値として求められる。   The major axis is the maximum length that one crystal structure can take in the observed image of the cross-section of the fastener component, and the minor axis is the maximum length in the direction orthogonal to the maximum length. Moreover, the average value of aspect ratio is calculated | required as an average value of the measured value about 100 or more crystal structures.

また、ファスナー部品は、その内部に微小な独立した空孔を有しているのが好ましい。このような空孔を有していることにより、ファスナー部品では、仮に内部で亀裂等が発生した場合でも、その亀裂の進展は、亀裂が空孔に達した時点で止まり易くなる。このため、それ以上の亀裂の進展が防止され、ファスナー部品が破壊に至ることを防止することができる。したがって、このようなファスナー部品は、引張強さ等の機械的特性においてより優れたものとなる。さらに、この空孔が表面に露出すると、ファスナー部品と他の部材とが接触するとき、表面の接触面積が抑えられるので、摩擦抵抗の低減が図られ、ファスナー部品の滑り性をより高めることができる。   Moreover, it is preferable that the fastener component has a minute independent void | hole in the inside. By having such a hole, even if a crack or the like occurs inside the fastener part, the progress of the crack is likely to stop when the crack reaches the hole. For this reason, further progress of cracks can be prevented, and the fastener component can be prevented from being broken. Therefore, such fastener parts are more excellent in mechanical properties such as tensile strength. Furthermore, when this hole is exposed on the surface, when the fastener part comes into contact with another member, the contact area of the surface is suppressed, so that the frictional resistance can be reduced, and the slipping property of the fastener part can be further improved. it can.

空孔の平均径は、0.1μm以上10μm以下であるのが好ましく、0.3μm以上8μm以下であるのがより好ましい。空孔の平均径が前記範囲内であれば、空孔自体が亀裂の起点になり難く、かつ、空孔が一定の体積を持つために亀裂の進展を留める確率を高めることができ、また、滑り性を高めることができる。すなわち、空孔径の最適化が図られることにより、亀裂の発生確率の上昇を抑えつつ、亀裂の進展確率を低下させることにより、ファスナー部品全体の機械的特性をより高めることができるとともに、ファスナー部品の滑り性を高めることができる。   The average diameter of the pores is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 0.3 μm or more and 8 μm or less. If the average diameter of the vacancies is within the above range, the vacancies themselves are less likely to be the starting point of cracks, and the vacancies have a certain volume, so that the probability of stopping the progress of cracks can be increased, The slipperiness can be increased. That is, by optimizing the hole diameter, the mechanical properties of the entire fastener part can be further improved by reducing the probability of crack growth while suppressing an increase in the probability of crack occurrence, and the fastener part. The slipperiness of can be improved.

なお、空孔の平均径は、ファスナー部品の断面についての走査型電子顕微鏡像において、空孔の面積と同じ面積を持つ円の直径(投影面積円相当径)の平均値として求めることができる。   The average diameter of the holes can be obtained as an average value of the diameters of circles having the same area as the holes (projected area circle equivalent diameter) in the scanning electron microscope image of the cross section of the fastener part.

また、ファスナー部品の観察像において、空孔が占める面積率は、0.001%以上1%以下であるのが好ましく、0.005%以上0.5%以下であるのがより好ましい。空孔が占める面積率が前記範囲内であれば、ファスナー部品の機械的特性および滑り性をより高めることができる。   In the observation image of the fastener part, the area ratio occupied by the holes is preferably 0.001% or more and 1% or less, and more preferably 0.005% or more and 0.5% or less. If the area ratio which a hole occupies is in the said range, the mechanical characteristics and slipperiness of a fastener component can be improved more.

なお、この面積率は、観察像の面積に対する空孔が占める面積の割合として算出され、観察像の一辺は50μm以上1000μm以下程度に設定される。   This area ratio is calculated as the ratio of the area occupied by the holes to the area of the observation image, and one side of the observation image is set to about 50 μm or more and 1000 μm or less.

また、ファスナー部品は、そのビッカース硬度が200以上480以下であるのが好ましく、240以上380以下であるのがより好ましい。このような硬度のファスナー部品は、優れた耐摩耗性を有するものとなり、長期にわたって円滑な開閉操作を行い得るものとなる。   The fastener parts preferably have a Vickers hardness of 200 or more and 480 or less, and more preferably 240 or more and 380 or less. A fastener component having such hardness has excellent wear resistance and can be smoothly opened and closed over a long period of time.

なお、ファスナー部品のビッカース硬度は、JIS Z 2244に規定された試験方法に準拠して測定される。   In addition, the Vickers hardness of a fastener component is measured based on the test method prescribed | regulated to JISZ2244.

また、ファスナー部品の引張強さは、520MPa以上であるのが好ましく、600MPa以上1500MPa以下であるのがより好ましい。このような引張強さのファスナー部品は、繰り返し開閉操作に供された場合でも、長期にわたる耐変形性に優れたものとなる。   Further, the tensile strength of the fastener part is preferably 520 MPa or more, and more preferably 600 MPa or more and 1500 MPa or less. A fastener component having such a tensile strength is excellent in deformation resistance over a long period of time even when subjected to repeated opening and closing operations.

同様に、ファスナー部品の0.2%耐力は、450MPa以上であるのが好ましく、500MPa以上1200MPa以下であるのがより好ましい。このような0.2%耐力のファスナー部品は、繰り返し開閉操作に供された場合でも、やはり長期にわたる耐変形性に優れたものとなる。   Similarly, the 0.2% yield strength of the fastener part is preferably 450 MPa or more, and more preferably 500 MPa or more and 1200 MPa or less. Such a 0.2% yield strength fastener part is excellent in deformation resistance over a long period of time even when subjected to repeated opening and closing operations.

これらの引張強さおよび0.2%耐力は、JIS Z 2241に規定された試験方法に準拠して測定される。   These tensile strength and 0.2% proof stress are measured according to the test method defined in JIS Z 2241.

さらに、ファスナー部品の伸びは、2%以上50%以下であるのが好ましく、10%以上45%以下であるのがより好ましい。このような伸びを有するファスナー部品は、欠損や割れ等が生じ難いことから、耐衝撃性に優れたものとなる。   Furthermore, the elongation of the fastener part is preferably 2% or more and 50% or less, and more preferably 10% or more and 45% or less. A fastener part having such an elongation is excellent in impact resistance because it is less likely to be broken or cracked.

ファスナー部品の伸び(破断伸び)は、JIS Z 2241に規定された試験方法に準拠して測定される。   The elongation (breaking elongation) of the fastener part is measured in accordance with a test method defined in JIS Z 2241.

また、ファスナー部品のヤング率は、150GPa以上であるのが好ましく、170GPa以上300GPa以下であるのがより好ましい。このようなヤング率を有するファスナー部品は、とりわけ変形し難いものとなる。   The Young's modulus of the fastener part is preferably 150 GPa or more, and more preferably 170 GPa or more and 300 GPa or less. Fastener parts having such Young's modulus are particularly difficult to deform.

また、ファスナー部品について、JIS Z 2371に規定された塩水噴霧試験方法に準拠して塩水に対する耐食性を評価すると、24時間後の表面の腐食面積率は1%以下であるのが好ましく、0.5%以下であるのがより好ましい。このようなファスナー部品は、海水中でも長期にわたって使用可能なものとなる。なお、使用する塩水の塩化ナトリウム濃度は5g/Lであり、試験温度は25℃とする。   Further, when the corrosion resistance to salt water is evaluated according to the salt spray test method specified in JIS Z 2371 for fastener parts, the surface corrosion area ratio after 24 hours is preferably 1% or less, 0.5 % Or less is more preferable. Such a fastener part can be used for a long time even in seawater. In addition, the sodium chloride density | concentration of the salt water to be used is 5 g / L, and test temperature shall be 25 degreeC.

なお、ファスナー部品の製造に用いられる金属粉末としては、例えば、アトマイズ法(例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等)、還元法、カルボニル法、粉砕法等の各種粉末化法により製造されたものが挙げられる。   Examples of the metal powder used in the manufacture of fastener parts include various powdering methods such as an atomizing method (for example, a water atomizing method, a gas atomizing method, a high-speed rotating water atomizing method, etc.), a reduction method, a carbonyl method, and a pulverizing method. Can be produced.

このうち、アトマイズ法により製造されたものが好ましく用いられ、水アトマイズ法または高速回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがより好ましく用いられる。アトマイズ法は、溶融金属(溶湯)を、高速で噴射された流体(液体または気体)に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。金属粉末をこのようなアトマイズ法によって製造することにより、極めて微小な粉末を効率よく製造することができる。また、得られる粉末の粒子形状が表面張力の作用により球形状に近くなる。このため、粉末冶金法において金属粉末を成形したとき充填率の高い成形体が得られる。その結果、機械的特性に優れたファスナー部品が得られる。   Of these, those manufactured by the atomizing method are preferably used, and those manufactured by the water atomizing method or the high-speed rotating water atomizing method are more preferably used. The atomizing method is a method for producing a metal powder by causing molten metal (molten metal) to collide with a fluid (liquid or gas) jetted at high speed, thereby pulverizing and cooling the molten metal. By producing metal powder by such an atomizing method, extremely fine powder can be efficiently produced. Moreover, the particle shape of the obtained powder becomes close to a spherical shape due to the effect of surface tension. For this reason, a molded object with a high filling rate is obtained when metal powder is shape | molded in the powder metallurgy method. As a result, a fastener part having excellent mechanical properties can be obtained.

[ファスナー部品の製造方法]
次に、本発明のファスナー部品の製造方法の実施形態について説明する。
[Fastener parts manufacturing method]
Next, an embodiment of a method for manufacturing a fastener part according to the present invention will be described.

本実施形態に係るファスナー部品の製造方法は、前述した粉末冶金用金属粉末(本発明の粉末冶金用金属粉末)を成形し、成形体を得る工程と、この成形体を焼成し、焼結体を得る工程と、を有する。以下、各工程について順次詳述する。   The method of manufacturing a fastener component according to the present embodiment includes a step of forming the metal powder for powder metallurgy (the metal powder for powder metallurgy of the present invention) and obtaining a formed body, and firing the formed body to obtain a sintered body. And obtaining a step. Hereinafter, each step will be described in detail.

[1]
[1−1]混練工程
まず、粉末冶金用金属粉末を有機バインダーとともに混練し、混練物を得る。
[1]
[1-1] Kneading Step First, a metal powder for powder metallurgy is kneaded together with an organic binder to obtain a kneaded product.

混練物中の有機バインダーの含有率は、成形条件や成形する形状等に応じて適宜設定されるが、混練物全体の2質量%以上20質量%以下程度であるのが好ましく、5質量%以上10質量%以下程度であるのがより好ましい。有機バインダーの含有率を前記範囲内に設定することにより、混練物は良好な流動性を有するものとなる。これにより、成形の際の混練物の充填性が向上し、最終的に目的とする形状により近い形状(ニアネットシェイプ)の焼結体が得られる。   The content of the organic binder in the kneaded product is appropriately set according to molding conditions, the shape to be molded, etc., but is preferably about 2% by mass or more and 20% by mass or less of the entire kneaded product, and is preferably 5% by mass or more. More preferably, it is about 10% by mass or less. By setting the content of the organic binder within the above range, the kneaded product has good fluidity. Thereby, the filling property of the kneaded material at the time of molding is improved, and a sintered body having a shape (near net shape) closer to the target shape is finally obtained.

有機バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンまたはこれらの共重合体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、高級脂肪酸(例:ステアリン酸)、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等の各種有機バインダーが挙げられ、これらのうち1種または2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the organic binder include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate, styrene resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride. Polyesters such as polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethers, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone or copolymers thereof, various waxes, paraffin, higher fatty acids (eg stearic acid), higher alcohols, higher alcohols Examples include various organic binders such as fatty acid esters and higher fatty acid amides, and one or more of these can be used in combination.

また、混練物中には、必要に応じて、可塑剤が添加されていてもよい。この可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル(例:DOP、DEP、DBP)、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。   Moreover, a plasticizer may be added to the kneaded material as necessary. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters (eg, DOP, DEP, DBP), adipic acid esters, trimellitic acid esters, sebacic acid esters, and the like, and one or more of these are mixed. Can be used.

さらに、混練物中には、粉末冶金用金属粉末、有機バインダー、可塑剤の他に、例えば、滑剤、酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を必要に応じて添加することができる。   In addition to the metal powder for powder metallurgy, the organic binder, and the plasticizer, various additives such as a lubricant, an antioxidant, a degreasing accelerator, and a surfactant are added to the kneaded material as necessary. be able to.

なお、混練条件は、用いる粉末冶金用金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組成、およびこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、混練温度50℃以上200℃以下程度、混練時間15分以上210分以下程度とすることができる。   The kneading conditions vary depending on various conditions such as the metal composition and particle size of the metal powder for powder metallurgy used, the composition of the organic binder, and the blending amount thereof. For example, the kneading temperature is 50 ° C. or higher and 200 ° C. The kneading time can be about 15 minutes to 210 minutes.

また、混練物は、必要に応じ、ペレット(小塊)化される。ペレットの粒径は、例えば、1mm以上15mm以下程度とされる。   Further, the kneaded product is formed into pellets (small lumps) as necessary. The particle size of the pellet is, for example, about 1 mm to 15 mm.

なお、混練物に代えて、造粒粉末を製造するようにしてもよい。これらの混練物および造粒粉末等が、後述する成形工程に供される組成物の一例である。   In addition, you may make it manufacture granulated powder instead of a kneaded material. These kneaded materials, granulated powders, and the like are examples of compositions that are subjected to the molding step described later.

[1−2]成形工程
次に、混練物を成形して、ファスナー部品と同形状の成形体を製造する。
[1-2] Molding Step Next, the kneaded product is molded to produce a molded body having the same shape as the fastener part.

成形方法としては、特に限定されず、例えば、圧粉成形(圧縮成形)法、金属粉末射出成形(MIM:Metal Injection Molding)法、押出成形法等の各種成形法を用いることができる。このうち、ニアネットシェイプの焼結体を製造し得るという観点から、金属粉末射出成形法が好ましく用いられる。   The molding method is not particularly limited, and various molding methods such as a compacting (compression molding) method, a metal powder injection molding (MIM) method, and an extrusion molding method can be used. Among these, the metal powder injection molding method is preferably used from the viewpoint that a sintered body having a near net shape can be manufactured.

また、圧粉成形法の場合の成形条件は、用いる粉末冶金用金属粉末の組成や粒径、有機バインダーの組成、およびこれらの配合量等の諸条件によって異なるが、成形圧力が200MPa以上1000MPa以下(2t/cm以上10t/cm以下)程度であるのが好ましい。 In addition, the molding conditions in the compacting method vary depending on various conditions such as the composition and particle size of the metal powder for powder metallurgy used, the composition of the organic binder, and the blending amount thereof, but the molding pressure is 200 MPa or more and 1000 MPa or less. It is preferably about (2 t / cm 2 or more and 10 t / cm 2 or less).

また、金属粉末射出成形法の場合の成形条件は、やはり諸条件によって異なるものの、材料温度が80℃以上210℃以下程度、射出圧力が50MPa以上500MPa以下(0.5t/cm以上5t/cm以下)程度であるのが好ましい。 In addition, although the molding conditions in the metal powder injection molding method are different depending on various conditions, the material temperature is about 80 ° C. to 210 ° C., and the injection pressure is 50 MPa to 500 MPa (0.5 t / cm 2 to 5 t / cm 2 or less) is preferable.

また、押出成形法の場合の成形条件は、やはり諸条件によって異なるものの、材料温度が80℃以上210℃以下程度、押出圧力が50MPa以上500MPa以下(0.5t/cm以上5t/cm以下)程度であるのが好ましい。 In addition, although the molding conditions in the extrusion molding method are different depending on various conditions, the material temperature is about 80 ° C. or more and 210 ° C. or less, and the extrusion pressure is 50 MPa or more and 500 MPa or less (0.5 t / cm 2 or more and 5 t / cm 2 or less. ) Is preferable.

このようにして得られた成形体は、金属粉末の粒子同士の間隙に、有機バインダーが一様に分布した状態となる。   The molded body thus obtained is in a state where the organic binder is uniformly distributed in the gaps between the particles of the metal powder.

なお、作製される成形体の形状寸法は、以降の脱脂工程および焼成工程における成形体の収縮分を見込んで決定される。   In addition, the shape dimension of the molded object produced is determined in consideration of the shrinkage | contraction part of the molded object in a subsequent degreasing process and a baking process.

また、必要に応じて、成形体に対して切削、研磨、切断等の機械加工を施すようにしてもよい。成形体は、硬度が比較的低く、かつ比較的可塑性に富んでいるため、成形体の形状が崩れるのを防止しつつ、容易に機械加工を施すことができる。このような機械加工によれば、最終的に寸法精度の高いファスナー部品をより容易に得ることができる。   Moreover, you may make it perform machining, such as cutting, grinding | polishing, and cutting | disconnection, with respect to a molded object as needed. Since the molded body has a relatively low hardness and is relatively rich in plasticity, it can be easily machined while preventing the shape of the molded body from collapsing. According to such machining, a fastener part with high dimensional accuracy can be obtained more easily.

[2]
[2−1]脱脂工程
次に、得られた成形体に脱脂処理(脱バインダー処理)を施し、脱脂体を得る。
[2]
[2-1] Degreasing step Next, the obtained molded body is subjected to degreasing treatment (debinding treatment) to obtain a degreased body.

具体的には、成形体を加熱して、有機バインダーを分解することにより、成形体中から有機バインダーの少なくとも一部を除去して、脱脂処理がなされる。   Specifically, the molded body is heated to decompose the organic binder, whereby at least a part of the organic binder is removed from the molded body, and degreasing treatment is performed.

この脱脂処理は、例えば、成形体を加熱する方法、バインダーを分解するガスに成形体を曝す方法等が挙げられる。   Examples of the degreasing treatment include a method of heating the molded body, a method of exposing the molded body to a gas that decomposes the binder, and the like.

成形体を加熱する方法を用いる場合、成形体の加熱条件は、有機バインダーの組成や配合量によって若干異なるものの、温度100℃以上750℃以下×0.1時間以上20時間以下程度であるのが好ましく、150℃以上600℃以下×0.5時間以上15時間以下程度であるのがより好ましい。これにより、成形体を焼結させることなく、成形体の脱脂を必要かつ十分に行うことができる。その結果、脱脂体の内部に有機バインダー成分が多量に残留してしまうのを確実に防止することができる。   When using the method of heating the molded body, the heating condition of the molded body is slightly different depending on the composition and blending amount of the organic binder, but the temperature is about 100 ° C. or higher and 750 ° C. or lower × 0.1 hour or longer and 20 hours or shorter. Preferably, it is about 150 to 600 ° C. × 0.5 to 15 hours. Thereby, degreasing | defatting of a molded object can be performed sufficiently and necessary, without sintering a molded object. As a result, it is possible to reliably prevent a large amount of the organic binder component from remaining in the degreased body.

また、成形体を加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、大気のような酸化性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が挙げられる。
一方、バインダーを分解するガスとしては、例えば、オゾンガス等が挙げられる。
The atmosphere for heating the molded body is not particularly limited, and is a reducing gas atmosphere such as hydrogen, an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, an oxidizing gas atmosphere such as air, or these atmospheres. The reduced pressure atmosphere etc. which reduced pressure is mentioned.
On the other hand, examples of the gas that decomposes the binder include ozone gas.

なお、このような脱脂工程は、脱脂条件の異なる複数の過程(ステップ)に分けて行うことにより、成形体中の有機バインダーをより速やかに、そして、成形体に残存させないように分解・除去することができる。   In addition, such a degreasing process is decomposed | disassembled and removed so that it may not remain | survive in a molded object more rapidly by performing in multiple processes (step) from which degreasing conditions differ. be able to.

また、必要に応じて、脱脂体に対して切削、研磨、切断等の機械加工を施すようにしてもよい。脱脂体は、硬度が比較的低く、かつ比較的可塑性に富んでいるため、脱脂体の形状が崩れるのを防止しつつ、容易に機械加工を施すことができる。このような機械加工によれば、最終的に寸法精度の高いファスナー部品をより容易に得ることができる。   Moreover, you may make it perform machining, such as cutting, grinding | polishing, and cutting | disconnection with respect to a degreased body as needed. Since the degreased body is relatively low in hardness and relatively rich in plasticity, it can be easily machined while preventing the shape of the degreased body from collapsing. According to such machining, a fastener part with high dimensional accuracy can be obtained more easily.

[2−2]焼成工程
次に、得られた脱脂体を、焼成炉で焼成して焼結体を得る。すなわち、粉末冶金用金属粉末の粒子同士の界面で拡散が生じ、焼結に至る。その結果、焼結体が得られる。
[2-2] Firing step Next, the obtained degreased body is fired in a firing furnace to obtain a sintered body. That is, diffusion occurs at the interface between the particles of the metal powder for powder metallurgy, resulting in sintering. As a result, a sintered body is obtained.

焼成温度は、粉末冶金用金属粉末の組成や粒径等によって異なるが、一例として900℃以上1400℃以下程度とされる。また、好ましくは1050℃以上1300℃以下程度とされる。   The firing temperature varies depending on the composition, particle size and the like of the metal powder for powder metallurgy, but as an example, it is about 900 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower. The temperature is preferably about 1050 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower.

また、焼成時間は、0.2時間以上7時間以下とされるが、好ましくは1時間以上6時間以下程度とされる。   The firing time is 0.2 hours or more and 7 hours or less, and preferably 1 hour or more and 6 hours or less.

なお、焼成工程においては、途中で焼結温度や後述する焼成雰囲気を変化させるようにしてもよい。   In the firing step, the sintering temperature or a firing atmosphere described later may be changed during the firing process.

また、焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、金属粉末の著しい酸化を防止することを考慮した場合、水素のような還元性ガス雰囲気、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が好ましく用いられる。   Further, the atmosphere during firing is not particularly limited, but in consideration of preventing significant oxidation of the metal powder, a reducing gas atmosphere such as hydrogen, an inert gas atmosphere such as argon, or these atmospheres The reduced pressure atmosphere etc. which reduced pressure is preferably used.

また、このようにして得られた焼結体に対し、さらにHIP処理(熱間等方加圧処理)等を施すようにしてもよい。これにより、焼結体のさらなる高密度化を図り、より機械的特性に優れたファスナー部品を得ることができる。   Moreover, you may make it perform a HIP process (hot isostatic pressing process) etc. with respect to the sintered compact obtained in this way. Thereby, the density of the sintered body can be further increased, and a fastener part having more excellent mechanical characteristics can be obtained.

HIP処理の条件としては、例えば、温度が850℃以上1200℃以下、時間が1時間以上10時間以下程度とされる。   As conditions for the HIP treatment, for example, the temperature is 850 ° C. or more and 1200 ° C. or less, and the time is about 1 hour or more and 10 hours or less.

また、加圧力は、50MPa以上であるのが好ましく、100MPa以上であるのがより好ましい。   Further, the applied pressure is preferably 50 MPa or more, and more preferably 100 MPa or more.

このようにして焼結体が得られ、この焼結体を少なくとも一部とするファスナー部品が得られる。   In this way, a sintered body is obtained, and a fastener part having at least a part of the sintered body is obtained.

なお、必要に応じて、得られた焼結体に研磨処理を施すようにしてもよい。研磨処理としては、例えば、バレル研磨、サンドブラスト等が挙げられる。   In addition, you may make it perform a grinding | polishing process to the obtained sintered compact as needed. Examples of the polishing treatment include barrel polishing and sand blasting.

一方、このようにして得られた焼結体は、耐食性および滑り性に優れた金属材料として有用である。したがって、前述したような方法で得られた焼結体に対し、例えば切削、研削のような機械加工、レーザー加工、電子線加工、ウォータージェット加工、放電加工、プレス加工、押出加工、圧延加工、鍛造加工、曲げ加工、絞り加工、引き抜き加工、転造加工、せん断加工等の加工を施すことにより、目的とする形状に成形し、各種のファスナー部品を製造するようにしてもよい。なお、このような加工を施す場合、その加工に供される焼結体の形状は、最終的に目的とする形状に近い形状である必要はなく、加工し易い形状にするのが好ましい。   On the other hand, the sintered body thus obtained is useful as a metal material having excellent corrosion resistance and slipperiness. Therefore, for the sintered body obtained by the method as described above, for example, machining such as cutting, grinding, laser processing, electron beam processing, water jet processing, electric discharge processing, press processing, extrusion processing, rolling processing, Various fastener parts may be manufactured by forming into a target shape by performing forging, bending, drawing, drawing, rolling, shearing, or the like. In addition, when giving such a process, the shape of the sintered compact used for the process does not necessarily need to be a shape close | similar to the target shape finally, and it is preferable to make it the shape which is easy to process.

そして、この金属材料は、ファスナー部品に限らず、耐食性と滑り性とを必要とする用途に使用される物品であれば、いかなるものにも用いることができる。かかる物品としては、例えば、各種自動車部品、各種鉄道車両部品、各種航空機部品、各種機械部品等が挙げられる。   And this metal material can be used not only for fastener parts but also for any article as long as it is used for applications that require corrosion resistance and slipperiness. Examples of such articles include various automobile parts, various railway vehicle parts, various aircraft parts, various machine parts, and the like.

また、上述した本発明の粉末冶金用金属粉末は、成形体の形状を適宜選択することにより、各種のファスナー部品の製造に用いられる。かかる粉末冶金用金属粉末を用いることで、ほとんど後加工を施すことなく、目的とする形状のファスナー部品を容易に製造することができる。そして、得られたファスナー部品は、上述したように、耐食性と滑り性とを両立したものとなる。   Moreover, the metal powder for powder metallurgy of the present invention described above is used for manufacturing various fastener parts by appropriately selecting the shape of the molded body. By using such metal powder for powder metallurgy, it is possible to easily manufacture a fastener component having a target shape with almost no post-processing. Then, the obtained fastener part has both corrosion resistance and slipperiness as described above.

以上、本発明のファスナー部品、粉末冶金用金属粉末およびファスナー部品の製造方法について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明のファスナー部品の製造方法には、任意の工程が追加されてもよい。
As mentioned above, although the manufacturing method of the fastener component of this invention, the metal powder for powder metallurgy, and a fastener component was demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to this.
For example, an arbitrary process may be added to the method for manufacturing a fastener part of the present invention.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.テストピースの製造
(サンプルNo.1)
[1]まず、表1に示す合金組成の原材料を高周波誘導炉で溶融するとともに、水アトマイズ法により粉末化して金属粉末を得た。次いで、目開き150μmの標準ふるいを用いて分級した。なお、Nは、Crに結合させた状態(窒化クロムの状態)で原材料に含ませた。また、合金組成の特定には、SPECTRO社製固体発光分光分析装置(スパーク発光分析装置)、モデル:SPECTROLAB、タイプ:LAVMB08Aを用いた。また、C(炭素)の定量分析には、LECO社製炭素・硫黄分析装置、CS−200を用いた。さらに、N(窒素)の定量分析には、LECO社製酸素・窒素分析装置、TC−300/EF−300を用いた。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Test piece production (Sample No. 1)
[1] First, raw materials having the alloy compositions shown in Table 1 were melted in a high frequency induction furnace and pulverized by a water atomization method to obtain a metal powder. Subsequently, classification was performed using a standard sieve having an opening of 150 μm. N was included in the raw material in a state of being bonded to Cr (in the state of chromium nitride). Moreover, SPECTRO Co., Ltd. solid emission spectroscopic analyzer (spark emission analyzer), model: SPECTROLAB, type: LAVMB08A was used for specifying the alloy composition. For quantitative analysis of C (carbon), a carbon / sulfur analyzer, CS-200, manufactured by LECO, was used. Further, an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by LECO, TC-300 / EF-300, was used for quantitative analysis of N (nitrogen).

[2]次に、金属粉末と、ポリプロピレンおよびワックスの混合物(有機バインダー)とを、質量比で9:1となるように秤量して混合し、混合原料を得た。
[3]次に、この混合原料を混練機で混練し、混練物を得た。
[2] Next, the metal powder and a mixture of polypropylene and wax (organic binder) were weighed and mixed so as to have a mass ratio of 9: 1 to obtain a mixed raw material.
[3] Next, this mixed raw material was kneaded with a kneader to obtain a kneaded product.

[4]次に、この混練物を、以下に示す成形条件で、射出成形機で成形し、成形体を作製した。   [4] Next, the kneaded product was molded with an injection molding machine under the molding conditions shown below to produce a molded body.

<成形条件>
・材料温度:150℃
・射出圧力:11MPa(110kgf/cm
<Molding conditions>
-Material temperature: 150 ° C
Injection pressure: 11 MPa (110 kgf / cm 2 )

[5]次に、この成形体を以下の脱脂条件で脱脂し、脱脂体を得た。
<脱脂条件>
・加熱温度 :470℃
・加熱時間 :1時間
・加熱雰囲気:窒素雰囲気
[5] Next, this molded body was degreased under the following degreasing conditions to obtain a degreased body.
<Degreasing conditions>
・ Heating temperature: 470 ° C
・ Heating time: 1 hour ・ Heating atmosphere: Nitrogen atmosphere

[6]次に、得られた脱脂体を、以下の焼成条件で焼成し、焼結体を得た。これによりテストピースを得た。   [6] Next, the obtained degreased body was fired under the following firing conditions to obtain a sintered body. As a result, a test piece was obtained.

<焼成条件>
・加熱温度 :1300℃
・加熱時間 :3時間
・加熱雰囲気:アルゴン雰囲気
<Baking conditions>
・ Heating temperature: 1300 ℃
・ Heating time: 3 hours ・ Heating atmosphere: Argon atmosphere

(サンプルNo.2〜17)
製造条件を表1に示す条件にした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。
(Sample Nos. 2-17)
Except for the production conditions shown in Table 1, sample No. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

(サンプルNo.18〜21)
原材料を高周波誘導炉で溶融する際、溶融金属中に窒素ガスを注入した。この際、注入時間を適宜変更することにより、Nの含有率を変えるようにした。
(Sample No. 18-21)
When melting the raw material in a high frequency induction furnace, nitrogen gas was injected into the molten metal. At this time, the N content was changed by appropriately changing the injection time.

そして、それ以外の製造条件を表1に示すようにした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。   Samples other than those shown in Table 1 except for the other production conditions are shown in Table 1. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

Figure 2015181874
Figure 2015181874

(サンプルNo.22〜25)
まず、Nを含まない原材料を用いて、それぞれサンプルNo.1と同様にして金属粉末を得た。
(Sample Nos. 22-25)
First, using raw materials not containing N, sample No. In the same manner as in Example 1, metal powder was obtained.

次に、この金属粉末を用いるとともに、焼成条件の加熱雰囲気をアルゴン50体積%と窒素50体積%の混合ガス雰囲気に替えるようにした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様に焼結体を得た。この際、窒素ガスの分圧を適宜変更することにより、焼結体中に含まれるNの含有率を変えるようにした。   Next, Sample No. 1 was used except that this metal powder was used and the heating atmosphere of the firing conditions was changed to a mixed gas atmosphere of 50 vol% argon and 50 vol% nitrogen. A sintered body was obtained in the same manner as in Example 1. At this time, the content ratio of N contained in the sintered body was changed by appropriately changing the partial pressure of the nitrogen gas.

そして、それ以外の製造条件を表2に示すようにした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。   Samples other than the production conditions other than those shown in Table 2 were sample Nos. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

(サンプルNo.26、27)
まず、Nを含まない原材料を用いて、それぞれサンプルNo.1と同様にして金属粉末を得た。
(Sample No. 26, 27)
First, using raw materials not containing N, sample No. In the same manner as in Example 1, metal powder was obtained.

次に、この金属粉末を用いるようにした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。   Next, Sample No. was used except that this metal powder was used. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

(サンプルNo.28、29)
表2に示す合金組成の原材料を高周波誘導炉で溶融した後、鋳型に溶融金属を流し込み、それぞれ鋳造体を得た。これにより、テストピースを得た。
(Sample No. 28, 29)
After the raw materials having the alloy compositions shown in Table 2 were melted in a high frequency induction furnace, the molten metal was poured into a mold to obtain cast bodies. Thereby, a test piece was obtained.

(サンプルNo.30〜32)
製造条件を表2に示す条件にした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。
(Sample No. 30-32)
Except for the production conditions shown in Table 2, sample No. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

(サンプルNo.33〜36)
表2に示す合金組成の原材料を高周波誘導炉で溶融した後、鋳型に溶融金属を流し込み、それぞれ鋳造体を得た。これにより、テストピースを得た。
(Sample No. 33-36)
After the raw materials having the alloy compositions shown in Table 2 were melted in a high frequency induction furnace, the molten metal was poured into a mold to obtain cast bodies. Thereby, a test piece was obtained.

(サンプルNo.37〜39)
原材料を高周波誘導炉で溶融する際、溶融金属中に窒素ガスを注入した。この際、注入時間を適宜変更することにより、Nの含有率を変えるようにした。
(Sample No. 37-39)
When melting the raw material in a high frequency induction furnace, nitrogen gas was injected into the molten metal. At this time, the N content was changed by appropriately changing the injection time.

そして、それ以外の製造条件を表2に示すようにした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。   Samples other than the production conditions other than those shown in Table 2 were sample Nos. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

Figure 2015181874
Figure 2015181874

(サンプルNo.40〜45)
製造条件を表3に示す条件にした以外は、それぞれサンプルNo.1と同様にしてテストピースを得た。
(Sample No. 40-45)
Except for the production conditions shown in Table 3, sample No. A test piece was obtained in the same manner as in 1.

Figure 2015181874
Figure 2015181874

なお、各表においては、各サンプルNo.の金属粉末およびテストピースのうち、本発明に相当するものについては「実施例」、本発明に相当しないものについては「比較例」と示した。   In each table, each sample No. Among these metal powders and test pieces, those corresponding to the present invention were shown as “Examples”, and those not corresponding to the present invention were shown as “Comparative Examples”.

2.テストピースの評価
2.1 全Si量および酸化ケイ素として含まれるSiの含有率の測定
各サンプルNo.のテストピースについて、重量法およびICP発光分光法により、全Si量および酸化ケイ素として含まれるSiの含有率を測定した。測定結果を表4〜6に示す。
2. 2. Evaluation of test piece 2.1 Measurement of total Si amount and content of Si contained as silicon oxide With respect to the test piece, the total amount of Si and the content of Si contained as silicon oxide were measured by a gravimetric method and ICP emission spectroscopy. The measurement results are shown in Tables 4-6.

2.2 X線回折法による結晶構造の評価
各サンプルNo.のテストピースについて、X線回折法による結晶構造解析に供した。そして、得られたX線回折パターンに含まれていた各ピークの高さや位置を、ICDDカードに掲載されたデータベースと照合することにより、テストピースに含まれる結晶構造の同定を行った。その上で、Coに起因するピークのうち最も高いピークの高さを1としたときの、CoMoに起因するピークのうち最も高いピークの高さの比率を算出した。算出結果を表4〜6に示す。
2.2 Evaluation of crystal structure by X-ray diffraction method The test piece was subjected to crystal structure analysis by X-ray diffraction. And the crystal structure contained in the test piece was identified by collating the height and position of each peak contained in the obtained X-ray diffraction pattern with the database published on the ICDD card. Then, the ratio of the highest peak height among the peaks attributed to Co 3 Mo when the highest peak height among the peaks attributed to Co was set to 1 was calculated. The calculation results are shown in Tables 4-6.

2.3 空孔、デンドライト相および結晶組織のアスペクト比の評価
各サンプルNo.のテストピースの断面を研磨し、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察して観察像上において空孔が占める領域を特定した。そして、空孔が占める領域の平均径(これを空孔の平均径とみなす)を計測するとともに、観察像の全面積に対する空孔が占める領域の面積の割合(面積率)を算出した。
2.3 Evaluation of aspect ratio of vacancies, dendrite phase and crystal structure The cross section of the test piece was polished, and the obtained polished surface was observed with a scanning electron microscope to identify the region occupied by the voids on the observed image. And while measuring the average diameter of the area | region which a hole occupies (this is regarded as the average diameter of a hole), the ratio (area ratio) of the area which the hole occupies with respect to the total area of an observation image was calculated.

また、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察像上において樹枝状組織がどの程度存在しているかどうかを確認することにより、デンドライト相の存在の程度を以下の評価基準にしたがって評価した。   In addition, by observing the obtained polished surface with a scanning electron microscope and confirming how much the dendritic structure is present on the observed image, the degree of presence of the dendrite phase is determined according to the following evaluation criteria. evaluated.

<デンドライト相の評価基準>
◎:デンドライト相がほとんど存在しない
○:デンドライト相がわずかに存在する(面積率10%以下)
△:デンドライト相がやや多く存在する(面積率10%超20%以下)
×:デンドライト相が非常に多く存在する(面積率20%超)
<Dendrite phase evaluation criteria>
◎: Dendritic phase is almost absent ○: Dendritic phase is slightly present (area ratio 10% or less)
Δ: Slightly more dendrite phase (over 10% to 20% area ratio)
X: A very large dendrite phase is present (area ratio is over 20%)

また、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察像上において結晶組織のアスペクト比の平均値を算出した。
以上の評価結果を表4〜6に示す。
The obtained polished surface was observed with a scanning electron microscope, and the average value of the aspect ratio of the crystal structure was calculated on the observed image.
The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

2.4 ビッカース硬度の測定
各サンプルNo.のテストピースの表面について、ビッカース硬度を測定した。測定した結果を表4〜6に示す。
2.4 Measurement of Vickers hardness Vickers hardness was measured on the surface of the test piece. The measurement results are shown in Tables 4-6.

2.5 耐食性の評価
2.5.1 金属の溶出量の評価
各サンプルNo.のテストピースについて、JIS T 0304に規定された金属系生体材料の溶出試験方法に準拠して金属元素ごとの溶出量(単位面積当たりの溶出量)を測定した。なお、試験溶液には、乳酸1mLに対して超純水99mLの割合で混合した溶液を用いた。この溶液のpHは2.3、温度は37℃であった。また、溶液の使用量はテストピースの表面積8cm当たり50mLに相当する量とし、試験時間は7日間とした。そして、測定した結果を、以下の評価基準に基づいて評価した。
2.5 Evaluation of corrosion resistance 2.5.1 Evaluation of metal elution amount With respect to the test piece, the elution amount (elution amount per unit area) for each metal element was measured in accordance with the elution test method for metallic biomaterials defined in JIS T 0304. As a test solution, a solution in which 99 mL of ultrapure water was mixed with 1 mL of lactic acid was used. The pH of this solution was 2.3 and the temperature was 37 ° C. The amount of the solution used was an amount corresponding to 50 mL per 8 cm 2 of the surface area of the test piece, and the test time was 7 days. And the measured result was evaluated based on the following evaluation criteria.

<金属の溶出量の評価基準>
◎:各金属元素の溶出量が非常に少ない(0.5μg/cm未満)
○:各金属元素の溶出量が少ない(0.5μg/cm以上1μg/cm未満)
△:各金属元素の溶出量が多い(1μg/cm以上2μg/cm未満)
×:各金属元素の溶出量が非常に多い(2μg/cm以上)
以上の評価結果を表4〜6に示す。
<Evaluation criteria for metal elution amount>
A: Elution amount of each metal element is very small (less than 0.5 μg / cm 2 )
○: The elution amount of each metal element is small (0.5 μg / cm 2 or more and less than 1 μg / cm 2 )
Δ: Large amount of elution of each metal element (1 μg / cm 2 or more and less than 2 μg / cm 2 )
X: Elution amount of each metal element is very large (2 μg / cm 2 or more)
The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

2.5.2 海水に対する耐性の評価
各サンプルNo.のテストピースについて、JIS Z 2371に規定された塩水噴霧試験方法に準拠して評価した。なお、使用した塩水の塩化ナトリウム濃度は、5g/Lとした。そして、25℃の温度で塩水を噴霧する環境下にテストピースを24時間放置し、試験後の腐食欠陥の有無を、以下の評価基準にしたがって評価した。
2.5.2 Evaluation of resistance to seawater The test piece was evaluated according to the salt spray test method specified in JIS Z 2371. The sodium chloride concentration of the salt water used was 5 g / L. And the test piece was left for 24 hours in the environment sprayed with salt water at the temperature of 25 degreeC, and the presence or absence of the corrosion defect after a test was evaluated in accordance with the following evaluation criteria.

<塩水噴霧試験の評価基準>
◎:腐食面積率が0.1%以下である
○:腐食面積率が0.1%超1%以下である
△:腐食面積率が1%超2.5%以下である
×:腐食面積率が2.5%超である
以上の評価結果を表4〜6に示す。
<Evaluation criteria for salt spray test>
◎: Corrosion area ratio is 0.1% or less ○: Corrosion area ratio is more than 0.1% and 1% or less △: Corrosion area ratio is more than 1% and 2.5% or less ×: Corrosion area ratio The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

2.6 0.2%耐力、伸びおよびヤング率の測定
各サンプルNo.のテストピースについて、JIS T 6118に規定された歯科メタルセラミック修復用貴金属材料の機械的性質の試験方法に準拠して0.2%耐力および伸びを測定した。
2.6 Measurement of 0.2% yield strength, elongation and Young's modulus The test piece was measured for 0.2% proof stress and elongation according to a test method for mechanical properties of a noble metal material for restoration of a dental metal ceramic prescribed in JIS T6118.

また、JIS T 6004に規定された歯科用金属材料の試験方法に準拠してヤング率を求めた。
以上の測定した結果を表4〜6に示す。
Further, the Young's modulus was obtained in accordance with a test method for a dental metal material defined in JIS T 6004.
The results of the above measurements are shown in Tables 4-6.

2.7 滑り性の評価
各サンプルNo.のテストピース同士について、まず、30万回の擦り合わせ試験を行った。
2.7 Evaluation of slipperiness Each sample No. First, 300,000 rubbing tests were performed on the test pieces.

次いで、この擦り合わせ試験を行った面について、静止摩擦係数を測定した。そして、測定した静止摩擦係数を以下の評価基準にしたがって評価した。   Next, the coefficient of static friction was measured for the surface subjected to the rubbing test. And the measured static friction coefficient was evaluated according to the following evaluation criteria.

<摩擦係数の評価基準>
◎:摩擦係数が極めて小さい(0.5未満)
○:摩擦係数がやや小さい(0.5以上0.6未満)
△:摩擦係数がやや大きい(0.6以上0.7未満)
×:摩擦係数が極めて大きい(0.7以上)
以上の評価結果を表4〜6に示す。
<Evaluation criteria for friction coefficient>
A: The friction coefficient is extremely small (less than 0.5)
○: Friction coefficient is slightly small (0.5 or more and less than 0.6)
Δ: Slightly large friction coefficient (0.6 or more and less than 0.7)
X: Friction coefficient is extremely large (0.7 or more)
The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

2.8 鍛造性の評価
サンプルNo.40〜45のテストピースについて、鍛造用金型を用いて冷間鍛造を行った。そして、鍛造後のテストピースの寸法精度に基づいて、各テストピースの鍛造性を以下の評価基準にしたがって評価した。
2.8 Evaluation of forgeability Sample No. About the test piece of 40-45, cold forging was performed using the metal mold | die for forging. And based on the following evaluation criteria, the forgeability of each test piece was evaluated based on the dimensional accuracy of the test piece after forging.

<鍛造性の評価基準>
◎:鍛造性が高い(寸法精度が高い)
○:鍛造性がやや高い(寸法精度がやや高い)
△:鍛造性がやや低い(寸法精度がやや低い)
×:鍛造性が低い(寸法精度が低い)
以上の評価結果を表4〜6に示す。
<Evaluation criteria for forgeability>
A: High forgeability (high dimensional accuracy)
○: Slightly high forgeability (slightly high dimensional accuracy)
Δ: Slightly low forgeability (slightly low dimensional accuracy)
X: Low forgeability (low dimensional accuracy)
The above evaluation results are shown in Tables 4-6.

Figure 2015181874
Figure 2015181874

Figure 2015181874
Figure 2015181874

Figure 2015181874
Figure 2015181874

表4〜6から明らかなように、各実施例に相当するテストピースは、耐食性および滑り性に優れたものであることがわかった。また、ビッカース硬度が比較的高く、0.2%耐力およびヤング率が比較的大きいことが認められた。
また、所定量のNiが添加されることにより、鍛造性が高まることが認められた。
As is clear from Tables 4 to 6, it was found that the test pieces corresponding to the respective examples were excellent in corrosion resistance and slipperiness. It was also found that the Vickers hardness was relatively high and the 0.2% proof stress and Young's modulus were relatively large.
Moreover, it was recognized that forgeability is enhanced by adding a predetermined amount of Ni.

3.N濃度と硬度との関係の評価
まず、表7に示す合金組成を有する各サンプルNo.46〜52のテストピースを製造した。
3. Evaluation of relationship between N concentration and hardness First, each sample No. having the alloy composition shown in Table 7 was tested. 46-52 test pieces were produced.

次いで、前述した「2.4 ビッカース硬度の測定」の要領で、各サンプルNo.46〜52のテストピースのビッカース硬度を測定した。測定結果を表7および図3に示す。   Next, each sample No. was measured in the manner described in “2.4 Measurement of Vickers Hardness”. The Vickers hardness of 46 to 52 test pieces was measured. The measurement results are shown in Table 7 and FIG.

Figure 2015181874
Figure 2015181874

表7および図3から明らかなように、テストピース中のN濃度とビッカース硬度との間には、特定のN濃度で硬度が極小となる関係性が認められた。硬度が小さくなるとき、テストピースの耐摩耗性が高くなると考えられる。したがって、硬度が極小値近傍となる組成の粉末を用いることにより、長期にわたって円滑な開閉操作を可能にするファスナー部品を得ることができる。   As is clear from Table 7 and FIG. 3, a relationship in which the hardness is minimized at a specific N concentration was recognized between the N concentration in the test piece and the Vickers hardness. When the hardness decreases, the wear resistance of the test piece is considered to increase. Therefore, a fastener component that enables a smooth opening and closing operation over a long period of time can be obtained by using a powder having a composition having a hardness close to the minimum value.

1 スライドファスナー
11 ファスナーテープ
12 エレメント
13 第1止具
14 第2止具
15 スライダー
111 ファスナーテープ
111a 薄帯部
111b 芯部
112 ファスナーテープ
112a 薄帯部
112b 芯部
121 固定部
122 係合部
151 スライダー胴体
152 引手
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slide fastener 11 Fastener tape 12 Element 13 1st fastener 14 2nd fastener 15 Slider 111 Fastener tape 111a Thin belt part 111b Core part 112 Fastener tape 112a Thin belt part 112b Core part 121 Fixing part 122 Engagement part 151 Slider body 152 handle

Claims (12)

Coが主成分であり、
Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、
Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、
Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、
Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれ、
金属粉末の焼結体で構成されている部位を含むことを特徴とするファスナー部品。
Co is the main component,
Cr is contained in a proportion of 16% by mass to 35% by mass,
Mo is contained in a ratio of 3% by mass to 12% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less,
N is included in a ratio of 0.09 mass% to 0.5 mass%,
A fastener component comprising a portion composed of a sintered body of metal powder.
前記Siのうちの一部は酸化ケイ素として含まれており、
前記Siのうちの前記酸化ケイ素として含まれるSiの比率は、20質量%以上80質量%以下である請求項1に記載のファスナー部品。
A part of the Si is included as silicon oxide,
The fastener component according to claim 1, wherein a ratio of Si contained in the Si as the silicon oxide is 20% by mass or more and 80% by mass or less.
前記酸化ケイ素は、前記焼結体の粒界に偏析している請求項2に記載のファスナー部品。   The fastener part according to claim 2, wherein the silicon oxide is segregated at a grain boundary of the sintered body. CuKα線を用いたX線回折法により得られたX線回折パターンにおいて、ICDDカードに基づいて同定されたCoに起因するピークのうち最も高いピークの高さを1としたとき、ICDDカードに基づいて同定されたCoMoに起因するピークのうち最も高いピークの高さの比率は、0.01以上0.5以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のファスナー部品。 In the X-ray diffraction pattern obtained by the X-ray diffraction method using CuKα rays, when the highest peak height among the peaks caused by Co identified based on the ICDD card is set to 1, it is based on the ICDD card. The fastener part according to any one of claims 1 to 3, wherein a ratio of the height of the highest peak among peaks attributed to Co 3 Mo identified in the above is 0.01 or more and 0.5 or less. 前記Siの含有率に対する前記Nの含有率の割合(N/Si)は、質量比で0.1以上0.8以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener component according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio (N / Si) of the content ratio of N to the content ratio of Si is 0.1 to 0.8 in terms of mass ratio. Niが、0.3質量%以上15質量%以下の割合で含まれる請求項1ないし5のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener part according to any one of claims 1 to 5, wherein Ni is contained in a ratio of 0.3 mass% to 15 mass%. Feが、0.3質量%以上6質量%以下の割合で含まれる請求項1ないし6のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener component according to any one of claims 1 to 6, wherein Fe is contained in a ratio of 0.3 mass% to 6 mass%. Mnが、0.3質量%以上3質量%以下の割合で含まれる請求項1ないし7のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener component according to any one of claims 1 to 7, wherein Mn is contained in a ratio of 0.3 mass% to 3 mass%. JIS Z 2371に規定された塩水噴霧試験方法に準拠して24時間の試験に供されたとき、表面の腐食面積率が1%以下である請求項1ないし8のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener according to any one of claims 1 to 8, wherein the surface corrosion area ratio is 1% or less when subjected to a test for 24 hours in accordance with a salt spray test method defined in JIS Z 2371. parts. ビッカース硬度が200以上480以下である請求項1ないし9のいずれか1項に記載のファスナー部品。   The fastener part according to any one of claims 1 to 9, wherein the Vickers hardness is 200 or more and 480 or less. Coが主成分であり、
Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、
Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、
Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、
Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれ、
ファスナー部品の製造に用いられることを特徴とする粉末冶金用金属粉末。
Co is the main component,
Cr is contained in a proportion of 16% by mass to 35% by mass,
Mo is contained in a ratio of 3% by mass to 12% by mass,
Si is contained in a proportion of 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less,
N is included in a ratio of 0.09 mass% to 0.5 mass%,
A metal powder for powder metallurgy, which is used for manufacturing fastener parts.
Coが主成分であり、Crが16質量%以上35質量%以下の割合で含まれ、Moが3質量%以上12質量%以下の割合で含まれ、Siが0.3質量%以上2.0質量%以下の割合で含まれ、Nが0.09質量%以上0.5質量%以下の割合で含まれる金属粉末を含む組成物を、金属粉末射出成形法により成形し、成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成し、焼結体を得る工程と、
を有することを特徴とするファスナー部品の製造方法。
Co is the main component, Cr is contained in a proportion of 16% to 35% by mass, Mo is contained in a proportion of 3% to 12% by mass, and Si is 0.3% to 2.0%. A step of forming a composition containing a metal powder that is contained in a proportion of not more than mass% and N is contained in a proportion of not less than 0.09 mass% and not more than 0.5 mass% by a metal powder injection molding method to obtain a molded body When,
Firing the molded body to obtain a sintered body;
The manufacturing method of the fastener components characterized by having.
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CN109396445A (en) * 2017-08-15 2019-03-01 车顺杰 A kind of production method of metal slide fastener tooth

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