JP2017101280A - Mixed powder for powder metallurgy, production method for mixed powder for powder metallurgy, and iron-based powder-made sintered compact - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mixed powder for powder metallurgy capable of providing a sintered compact having excellent lathe machinability and excellent drilling machinability.SOLUTION: There is provided the mixed powder for powder metallurgy containing an iron-based powder, a powder for alloy, a powder for improving machinability and a lubricant. In the mixed powder for powder metallurgy, the powder for improving machinability contains a first powder for improving machinability which is at least one kind selected from a group consisting of an enstatite powder, a talc powder, a kaolin powder, a mica powder, a magnesium oxide (MgO) powder, a mixed powder of silica (SiO) and magnesium oxide (MgO), an alkali silicate powder, an alkali metal sulphate powder and an alkali earth metal sulphate powder, a second powder for improving machinability which is at least one kind selected from a chromium oxide powder and a titanium oxide powder and a third powder for improving machinability which is an oxide powder containing CaO, AlOand SiOand blended amount of the powder for improving machinability is 0.01 to 1.0% by mass% based on total amount of the iron-based powder, the powder for alloy and the powder for improving machinability.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、自動車焼結部品用などに好適な、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末および潤滑剤を混合した粉末冶金用混合粉とその製造方法、ならびに、この混合粉を成形、焼結して得られる鉄基粉末製焼結体に関するものであって、特に、鉄基粉末製焼結体の切削性改善を図ろうとするものである。   The present invention relates to a powder for powder metallurgy mixed with an iron-based powder, an alloy powder, a machinability improving powder and a lubricant, suitable for automobile sintered parts, and a method for producing the same, and molding the mixed powder. The present invention relates to a sintered body made of iron-based powder obtained by sintering, and particularly aims to improve the machinability of the sintered body made of iron-based powder.

粉末冶金技術の進歩によって、複雑な形状の部品を高寸法精度でニアネット形状に製造することができるようになったため、粉末冶金技術を利用した製品が各種分野で利用されている。粉末冶金技術は、粉末を所望形状の金型に充填、成形した後、焼結を行うことから、形状の自由度が高いことが特徴となっている。そのため、形状が複雑な歯車等の機械部品の製造に粉末冶金技術を用いる事例が多い。   Advances in powder metallurgy technology have made it possible to manufacture parts with complex shapes in a near net shape with high dimensional accuracy, so products using powder metallurgy technology are used in various fields. The powder metallurgy technique is characterized by a high degree of freedom in shape because powder is filled in a mold having a desired shape, and then sintered. For this reason, there are many cases in which powder metallurgy technology is used for manufacturing mechanical parts such as gears having complicated shapes.

また、鉄系粉末冶金の分野では、鉄基粉末に、銅粉、黒鉛粉などの合金用粉末と、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の潤滑剤とを混合した鉄基混合粉を、所定形状の金型に充填したのち加圧成形して成形体とし、ついで、焼結処理を施して焼結部品を得ている。このようにして得られた焼結部品は、一般的に寸法精度が良いとされるが、近年では、極めて厳しい寸法精度が要求される場合があり、焼結した後に、さらに切削加工を施す必要が増えてきている。そして、この切削加工においては、旋盤による旋削や、ドリルによる穴あけなどの精密加工が、種々の切削速度で行われている。   Also, in the field of iron-based powder metallurgy, iron-based powders in which iron-based powders are mixed with powders for alloys such as copper powder and graphite powder, and lubricants such as zinc stearate and lithium stearate, have a predetermined shape. After being filled in the mold, pressure molding is performed to form a molded body, and then a sintering process is performed to obtain a sintered part. Sintered parts obtained in this way are generally considered to have good dimensional accuracy. However, in recent years, extremely strict dimensional accuracy may be required, and it is necessary to perform further cutting after sintering. Is increasing. In this cutting process, precision machining such as turning with a lathe and drilling with a drill is performed at various cutting speeds.

しかし、上記焼結部品は空孔の含有比率が高いため、溶解法で製造された金属材料にくらべると、切削抵抗が高くなる傾向にある。そのため、従来から、焼結体の切削性を向上させる目的で、鉄基混合粉に、Pb、Se、Te等を、粉末で添加したり、鉄粉や鉄基粉末に合金化して添加したりすることが行なわれてきた。   However, since the sintered component has a high content ratio of pores, cutting resistance tends to be higher than that of a metal material manufactured by a melting method. Therefore, conventionally, for the purpose of improving the machinability of the sintered body, Pb, Se, Te, or the like is added to the iron-based mixed powder as a powder, or alloyed and added to the iron powder or iron-based powder. Has been done.

ところが、Pbは融点が330℃と低いため、焼結過程で溶融するものの、鉄中には固溶しないので、基地中に均一分散させることが難しいという問題があった。また、SeやTeは焼結体を脆化させるため、焼結体の機械的特性の劣化が著しいという問題があった。   However, since Pb has a melting point as low as 330 ° C., it melts in the sintering process, but does not dissolve in iron, so that it is difficult to uniformly disperse in the matrix. Moreover, since Se and Te embrittle the sintered body, there is a problem that the mechanical properties of the sintered body are significantly deteriorated.

さらに、上述した空孔は、熱伝導性が悪いために、焼結体を加工すると加工時の摩擦熱が蓄積されて、工具の表面温度が上がりやすくなる。そのため、切削工具が損耗し易くなって短寿命となる結果、切削加工費が増大して、焼結部品の製造コストの上昇を招くという問題もあった。   Furthermore, since the holes described above have poor thermal conductivity, when the sintered body is processed, frictional heat during processing is accumulated, and the surface temperature of the tool tends to increase. Therefore, the cutting tool is easily worn out and has a short life, resulting in an increase in cutting cost and an increase in manufacturing cost of the sintered part.

これらの問題に対し、例えば、特許文献1には、鉄粉に、粒度10μm以下の微細な硫化マンガン粉末を重量%で0.05〜5%混合した焼結物体製造用鉄粉混合物が記載されている。特許文献1に記載された技術によれば、大きな寸法変化および強度劣化を伴うことなく、焼結体の被削性(切削性)を改善できるとされている。   For these problems, for example, Patent Document 1 describes an iron powder mixture for manufacturing a sintered body in which fine manganese sulfide powder having a particle size of 10 μm or less is mixed with iron powder in an amount of 0.05 to 5% by weight. ing. According to the technique described in Patent Document 1, it is said that the machinability (cutability) of the sintered body can be improved without causing a large dimensional change and strength deterioration.

特許文献2には、鉄基粉末に珪酸アルカリを添加する鉄基焼結体の製造方法が記載されている。特許文献2に記載された技術によれば、珪酸アルカリを0.1〜1.0重量%添加することにより、大きな寸法変化および強度劣化を伴うことなく、焼結体の切削性を改善できるとされている。   Patent Document 2 describes a method for producing an iron-based sintered body in which an alkali silicate is added to an iron-based powder. According to the technique described in Patent Document 2, by adding 0.1 to 1.0% by weight of alkali silicate, the machinability of the sintered body can be improved without significant dimensional change and strength deterioration. Has been.

特許文献3には、鉄粉を主体とし、アノールサイト相および/またはゲーレナイト相を有する平均粒径50μm以下のCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末(セラミックス粉末)を0.02〜0.3重量%含有する粉末冶金用鉄系混合粉末が記載されている。特許文献3に記載された技術によれば、切削時に加工面に露出したセラミックス粉末が工具表面に付着して工具保護膜(ベラーク層)を形成し、工具の材質劣化を防止して切削性を改善することができるとされている。 In Patent Document 3, a powder (ceramic powder) of a CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 based oxide having an average particle size of 50 μm or less, which is mainly composed of iron powder and has an anolsite phase and / or a gehlenite phase, is given as 0.0. An iron-based mixed powder for powder metallurgy containing 02 to 0.3% by weight is described. According to the technique described in Patent Document 3, the ceramic powder exposed on the work surface during cutting adheres to the tool surface to form a tool protective film (berak layer), and prevents material deterioration of the tool and improves machinability. It can be improved.

特許文献4には、鉄基粉末と、合金用粉末と、切削性改善用粉末として硫化マンガン粉とリン酸カルシウム粉および/またはヒドロキシアパタイト粉に加えて、潤滑剤を混合してなる鉄基混合粉が記載されている。ここで、硫化マンガン粉は切り屑の微細化に有効に作用する一方、リン酸カルシウム粉およびヒドロキシアパタイト粉は、切削時に工具の表面に付着してベラーク層を形成し、工具表面の変質を防止または抑制する効果があると記載されている。すなわち、特許文献4に記載された技術によれば、焼結体の機械的特性の劣化を伴うこともなく、切削性を向上できるとされている。   Patent Document 4 discloses an iron-based powder obtained by mixing a lubricant in addition to manganese-based powder, calcium phosphate powder and / or hydroxyapatite powder as iron-based powder, alloy powder, and machinability improving powder. Have been described. Here, manganese sulfide powder effectively works to make chips finer, while calcium phosphate powder and hydroxyapatite powder adhere to the surface of the tool during cutting to form a veraque layer to prevent or suppress alteration of the tool surface. It is described that there is an effect. That is, according to the technique described in Patent Document 4, it is said that the machinability can be improved without deteriorating the mechanical properties of the sintered body.

また、特許文献5には、鉄または鉄基合金に、硫酸バリウムあるいは硫化バリウムを単独あるいは合計で0.3〜3.0重量%添加することにより、切削抵抗を低下することができるので、機械加工性を向上させることができると記載されている。   Further, in Patent Document 5, cutting resistance can be reduced by adding barium sulfate or barium sulfide alone or in a total of 0.3 to 3.0% by weight to iron or an iron-based alloy. It is described that workability can be improved.

さらに、特許文献6には、800℃における粘性が105(poise)以下である複合酸化物を、全質量に対し0.05〜1.5質量%の範囲で含有する粉末治金用鉄系混合粉末が記載されている。粉末治金用鉄系混合粉末が前記複合酸化物を含有することにより、該粉末治金用鉄系混合粉末を用いて得られる焼結体中の複合酸化物が、切削中に溶融して鉄粉界面が滑らかになり、その結果、鉄粉焼結体の切り屑内のせん断変形力が低下して工具摩耗が抑制されるとされている。   Furthermore, Patent Document 6 discloses an iron-based mixture for powder metallurgy containing a complex oxide having a viscosity at 800 ° C. of 105 (poise) or less in a range of 0.05 to 1.5% by mass with respect to the total mass. The powder is described. When the iron-based mixed powder for powder metallurgy contains the complex oxide, the complex oxide in the sintered body obtained by using the iron-based mixed powder for powder metallurgy is melted during cutting to iron. It is said that the powder interface becomes smooth, and as a result, the shear deformation force in the chips of the iron powder sintered body is reduced and tool wear is suppressed.

特開昭61−147801号公報JP-A 61-147801 特開昭60−145353号公報JP 60-145353 A 特開平9−279204号公報JP-A-9-279204 特開2006−89829号公報JP 2006-89829 A 特公昭46−39564号公報Japanese Examined Patent Publication No. 46-39564 特開2009−035796号公報JP 2009-035796 A 特開2015−157973号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-157773

しかしながら、特許文献1および4に記載された技術では、混合粉に硫化マンガン(MnS)粉を含むため、焼結体外観が悪化する原因となるとともに、焼結体中に残留したSあるいはMnSは、焼結部品の発錆を促進し、焼結体の耐食性を低下させるという問題がある。
さらに、MnSは、切削速度が100m/min以下という低速域での切削性改善には優れているものの、200m/min程度の高速切削では、切削性改善効果が小さいという課題がある。
However, in the techniques described in Patent Documents 1 and 4, since the mixed powder contains manganese sulfide (MnS) powder, the appearance of the sintered body is deteriorated, and S or MnS remaining in the sintered body is reduced. There is a problem that the rusting of the sintered part is promoted and the corrosion resistance of the sintered body is lowered.
Furthermore, although MnS is excellent in improving the machinability in a low speed region where the cutting speed is 100 m / min or less, there is a problem that the effect of improving the machinability is small in high speed cutting of about 200 m / min.

また、特許文献2に記載された技術では、切り屑が微細化しないために、ドリル切削の場合は切り屑の排除性が悪く、ドリルを用いた切削性にいまだ問題を残している。   Moreover, in the technique described in Patent Document 2, since the chips are not miniaturized, in the case of drill cutting, the chip evacuation property is poor, and there remains a problem in the cutting performance using the drill.

さらに、特許文献3に記載された技術では、粉体特性、焼結体特性の低下を防止するために、セラミックス粉末中の不純物を少なくし、かつその粒度を調整した粉末とする必要があって、材料コストが高騰するという問題がある。また、特許文献3に記載された技術は、高速での切削性改善には優れるものの、低速での切削では切削性改善効果が小さいという課題がある。   Furthermore, in the technique described in Patent Document 3, it is necessary to reduce the impurities in the ceramic powder and to adjust the particle size in order to prevent deterioration of the powder characteristics and sintered body characteristics. There is a problem that the material cost increases. Moreover, although the technique described in Patent Document 3 is excellent in improving machinability at high speed, there is a problem that the effect of improving machinability is small in cutting at low speed.

加えて、特許文献3および4に記載されたベラーク層形成による切削性改善は、旋削加工では切削動力低減に有効であるものの、切り屑が微細化しないために、ドリル切削の場合は、やはり、切り屑の排除性が悪く、ドリルを用いた切削性にはいまだ問題を残している。   In addition, although the machinability improvement by the formation of the verak layer described in Patent Documents 3 and 4 is effective in reducing the cutting power in turning, the chip is not refined. There is still a problem in the machinability using a drill due to poor chip evacuation.

また、特許文献5に記載された技術では、MnSを用いた技術と同様に、200m/min程度の高速切削における切削性改善効果が小さいという課題がある。   Further, the technique described in Patent Document 5 has a problem that the effect of improving the machinability in high-speed cutting of about 200 m / min is small as in the technique using MnS.

また、特許文献6に記載された技術は低融点の複合酸化物を用いるというものであるが、焼結体を切削する際の発熱が大きく、融点よりも十分に高温となる場合には、溶融物の粘度が下がりすぎて工具と焼結体との潤滑効果が無くなってしまうという問題がある。   In addition, the technique described in Patent Document 6 uses a low-melting-point composite oxide. However, when the sintered body generates a large amount of heat and becomes sufficiently higher than the melting point, it melts. There is a problem that the viscosity of the article is too low and the lubricating effect between the tool and the sintered body is lost.

さらに、特許文献7に記載された技術では、工具磨耗や切削抵抗に関する切削性改善効果は顕著に認められるものの、製品の表面粗度に関しては改善が十分ではないという問題があった。   Furthermore, the technique described in Patent Document 7 has a problem that improvement in the surface roughness of the product is not sufficient, although the effect of improving machinability regarding tool wear and cutting resistance is remarkably recognized.

本発明は、上記した従来技術の問題や課題を有利に解決し、優れた切削性、詳しくは、優れた旋盤切削性(以下、旋削性ともいう)および優れたドリル切削性を兼備した焼結体を得ることが可能な、粉末冶金用混合粉およびその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明では、前記粉末冶金用混合粉を用いる、優れた旋削性およびドリル加工性を兼備する切削性に優れた鉄基粉末製焼結体を併せて提供することを目的とする。   The present invention advantageously solves the problems and problems of the prior art described above, and has excellent machinability, specifically, excellent lathe machinability (hereinafter also referred to as latheability) and excellent drill machinability. It is an object to provide a mixed powder for powder metallurgy capable of obtaining a body and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide an iron-based powder sintered body having excellent machinability and having excellent turning properties and drilling properties using the powder mixture for powder metallurgy.

発明者らは、上記した目的を達成するために、焼結体の切削性に及ぼす各種要因、とくに添加材の影響について鋭意考究した。その結果、混合粉中に、切削性改善用粉末として、特定の化合物の粉末を複数組み合わせて添加することによって、多様な切削条件において優れた快削性を発揮することができることを知見した。前記方法によれば、旋盤での切削性(旋削性)とドリルによる切削性(ドリル切削性)とを同時に向上させ、焼結体の切削性および切削面の粗度を改善することができる。   In order to achieve the above-mentioned object, the inventors diligently studied various factors on the machinability of the sintered body, particularly the influence of additives. As a result, it was found that excellent free machinability can be exhibited under various cutting conditions by adding a plurality of powders of a specific compound as a machinability improving powder to the mixed powder. According to the method, it is possible to simultaneously improve the machinability (turnability) on a lathe and the machinability (drill machinability) using a drill, and to improve the machinability of the sintered body and the roughness of the cut surface.

上記切削性および粗度の改善機構は、現時点で明らかになっていないものの、以下のように考えられる。すなわち、切削性改善用粉末として、酸化物や硫酸塩などの特定の化合物の粉末を複数組み合わせて添加することにより、混合物粒子の集合状態に応じた焼結反応によって種々の融点や硬度を持った多種の固溶体が生成される。そしてその結果、焼結体は、幅広い溶融温度範囲と硬度とを併せ持つことになるため、切削条件によらず快削性を示す。さらに、前記切削性改善用粉末として酸化クロムまたは酸化チタンを併用することにより、焼結体中の粒界に存在するクロム酸化物またはチタン酸化物が切削面の塑性変形が抑制するとともに、切削面の盛上りを抑制する。   The mechanism for improving the machinability and roughness is not clear at present, but is considered as follows. That is, by adding a combination of a plurality of powders of specific compounds such as oxides and sulfates as a powder for improving machinability, various melting points and hardnesses were obtained by a sintering reaction according to the aggregate state of the mixture particles. A variety of solid solutions are produced. As a result, since the sintered body has both a wide melting temperature range and hardness, it exhibits free machinability regardless of cutting conditions. Furthermore, by using chromium oxide or titanium oxide in combination as the machinability improving powder, the chromium oxide or titanium oxide present at the grain boundaries in the sintered body suppresses plastic deformation of the cutting surface, and the cutting surface. Suppresses the rise of

これに対して、切削性改善用粉末として融点の低い酸化物または化合物のみを用いた場合には、切削時における焼結体の発熱が大きくなって融点との差が顕著な高温での切削状態なると、溶融物の粘度が下がりすぎて、工具と焼結体との潤滑効果が低下する傾向が認められた。また、切削性改善用粉末として融点の高い酸化物または化合物のみを用いた場合には、焼結体の切削時の発熱が小さく融点との差が顕著な低温での切削状態なると、前記酸化物または化合物は溶融せずに、工具と焼結体との潤滑効果は生じない。   In contrast, when only an oxide or compound having a low melting point is used as the powder for improving machinability, the heat generated by the sintered body during cutting becomes large, and the cutting state at a high temperature where the difference from the melting point is significant As a result, it was recognized that the viscosity of the melt was too low and the lubrication effect between the tool and the sintered body was lowered. In addition, when only an oxide or compound having a high melting point is used as the machinability improving powder, if the sintered body is cut at a low temperature, the heat generated during cutting of the sintered body is small and the difference from the melting point is significant. Alternatively, the compound does not melt and the lubricating effect between the tool and the sintered body does not occur.

さらに、特定の化合物と、CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末とを併用することで、優れたドリル切削性が得られることを合わせて知見した。 Furthermore, the particular compound, CaO, Al 2 O 3, and by a combination of an oxide powder containing SiO 2, and finding that, together with the fact that good drill machinability is obtained.

以上の知見から、発明者らは、切削性改善用粉末として特定の化合物の粉末を併用することにより、旋削性およびドリル切削性という異なる2つの特性が同時に向上することに加えて、面粗度が改善することを究明した。   Based on the above knowledge, the inventors have improved the surface roughness in addition to simultaneously improving two different characteristics of turning and drill cutting by using a powder of a specific compound as a powder for improving machinability. Has been found to improve.

本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を含有する粉末冶金用混合粉であって、
前記切削性改善用粉末が、
エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第1の切削性改善用粉末と、
酸化クロム粉末および酸化チタン粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第2の切削性改善用粉末と、
CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末である第3の切削性改善用粉末とを含有し、
前記切削性改善用粉末の配合量が、前記鉄基粉末、前記合金用粉末、および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.01〜1.0%である粉末冶金用混合粉。
The present invention has been completed based on such findings and further studies. That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. An iron-based powder, an alloy powder, a machinability improving powder, and a powder mixture for powder metallurgy containing a lubricant,
The machinability improving powder is
Enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), alkali silicate powder, alkali metal sulfate powder, and alkaline earth A first machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of metal sulfate powders;
A second machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of chromium oxide powder and titanium oxide powder;
A third machinability improving powder which is an oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 ;
Powder metallurgy mixing in which the blending amount of the machinability improving powder is 0.01 to 1.0% by mass% with respect to the total amount of the iron-based powder, the alloy powder, and the machinability improving powder. powder.

2.前記第1の切削性改善用粉末の配合量が、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%である、前記1に記載の粉末冶金用混合粉。 2. 2. The mixed powder for powder metallurgy according to 1, wherein the blending amount of the first machinability improving powder is 10% to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder.

3.前記アルカリ金属硫酸塩粉末のアルカリ金属が、Li、Na、およびKからなる群より選択される少なくとも1種であって、前記アルカリ土類金属硫酸塩粉末のアルカリ土類金属が、Mg、Ca、Sr、およびBaからなる群より選択される少なくとも1種である、前記1または2に記載の粉末冶金用混合粉。 3. The alkali metal of the alkali metal sulfate powder is at least one selected from the group consisting of Li, Na, and K, and the alkaline earth metal of the alkaline earth metal sulfate powder is Mg, Ca, The mixed powder for powder metallurgy according to 1 or 2, which is at least one selected from the group consisting of Sr and Ba.

4.前記第3の切削性改善用粉末が、アノールサイト相およびゲーレナイト相の少なくとも一方を有するCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末である、前記1乃至3のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉。 4). In any one of 1 to 3 above, the third machinability improving powder is a CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 based composite oxide powder having at least one of an anolsite phase and a gehlenite phase. The mixed powder for powder metallurgy described.

5.前記第3の切削性改善用粉末の平均粒径が50μm以下である、前記1乃至4のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉。 5. The mixed powder for powder metallurgy according to any one of 1 to 4, wherein an average particle diameter of the third machinability improving powder is 50 µm or less.

6.鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を配合したのち、混合して混合粉とする粉末冶金用混合粉の製造方法であって、
前記切削性改善用粉末が、
エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第1の切削性改善用粉末と
酸化クロム粉末および酸化チタン粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第2の切削性改善用粉末と、
CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末である第3の切削性改善用粉末とを含有し、
前記切削性改善用粉末の配合量を、前記鉄基粉末、前記合金用粉末、および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.01〜1.0%とし、
さらに、前記混合を、
前記鉄基粉末と前記合金用粉末に対し、前記切削性改善用粉末の一部または全部と潤滑剤の一部とを添加して加熱し、前記添加された潤滑剤のうち少なくとも1種を溶融させつつ混合したのち、冷却して固化させる一次混合と、
前記切削性改善用粉末および潤滑剤の残部を添加して混合する二次混合とにより行う、粉末冶金用混合粉の製造方法。
6). A method for producing a mixed powder for powder metallurgy comprising mixing an iron-based powder, an alloy powder, a machinability improving powder, and a lubricant, and then mixing them into a mixed powder,
The machinability improving powder is
Enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), alkali silicate powder, alkali metal sulfate powder, and alkaline earth A first machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of metal sulfate powder, and a second machinability improvement that is at least one selected from the group consisting of chromium oxide powder and titanium oxide powder Powder for
A third machinability improving powder which is an oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 ;
The blending amount of the machinability improving powder is 0.01% to 1.0% by mass% with respect to the total amount of the iron-based powder, the alloy powder, and the machinability improving powder,
Further, the mixing
The iron-base powder and the alloy powder are heated by adding a part or all of the machinability improving powder and a part of the lubricant, and melting at least one of the added lubricants. First mixing to be cooled and solidified after mixing,
A method for producing a mixed powder for powder metallurgy, which is performed by secondary mixing in which the machinability improving powder and the remainder of the lubricant are added and mixed.

7.前記第1の切削性改善用粉末の配合量を、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%とする、前記6に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。 7). 7. The method for producing a mixed powder for powder metallurgy according to 6, wherein the blending amount of the first machinability improving powder is 10 to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder.

8.前記アルカリ金属硫酸塩粉末のアルカリ金属を、Li、Na、およびKからなる群より選択される少なくとも1種とし、前記アルカリ土類金属硫酸塩粉末のアルカリ土類金属を、Mg、Ca、Sr、およびBaからなる群より選択される少なくとも1種とする、前記6または7に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。 8). The alkali metal of the alkali metal sulfate powder is at least one selected from the group consisting of Li, Na, and K, and the alkaline earth metal of the alkaline earth metal sulfate powder is Mg, Ca, Sr, 8. The method for producing a mixed powder for powder metallurgy according to 6 or 7, wherein at least one selected from the group consisting of Ba and Ba is used.

9.前記第3の切削性改善用粉末が、アノールサイト相およびゲーレナイト相の少なくとも一方を有するCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末である、前記6乃至8のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。 9. Said third machinability improving powder is a powder of CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 composite oxide having at least one of anole site phase and gehlenite phase, in any one of the 6 to 8 The manufacturing method of the mixed powder for powder metallurgy of description.

10.前記第3の切削性改善用粉末の平均粒径が50μm以下である、前記6乃至9のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。 10. 10. The method for producing a mixed powder for powder metallurgy according to any one of 6 to 9, wherein the average particle size of the third machinability improving powder is 50 μm or less.

11.前記1乃至5のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉を用いた鉄基粉末製焼結体。 11. An iron-based powder sintered body using the powder metallurgy mixed powder according to any one of 1 to 5 above.

本発明によれば、優れた旋削性と優れたドリル切削性とを兼備する、切削性に優れた焼結体を安価に製造できるので、金属焼結部品の製造コストを顕著に低減できるという、産業上格段有利な効果を有する。本発明により得られる鉄基粉末製焼結体は、低速から高速までの広範囲の切削条件で切削が可能なため、ドリルのように中心部と周端部とでその切削速度が大きく変わる加工において、特にその効果を発揮する。また、本発明の粉末冶金用混合粉を用いれば、成形時における圧粉密度の低下や抜出力の増大を招くことなく圧粉成形体を得られるという効果もある。   According to the present invention, it is possible to produce a sintered body with excellent machinability at a low cost, which has both excellent turning properties and excellent drill machinability, so that the production cost of sintered metal parts can be significantly reduced. It has a very advantageous effect on the industry. Since the sintered body made of iron-based powder obtained by the present invention can be cut in a wide range of cutting conditions from low speed to high speed, the cutting speed changes greatly at the center and the peripheral edge like a drill. , Especially the effect. Moreover, if the mixed powder for powder metallurgy according to the present invention is used, there is an effect that a green compact can be obtained without causing a decrease in the green compact density and an increase in the output force during molding.

以下、本発明を具体的に説明する。
まず、本発明の粉末冶金用混合粉について説明する。
本発明の粉末冶金用混合粉(または、単に、混合粉という)は、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を含有する混合粉である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
First, the mixed powder for powder metallurgy according to the present invention will be described.
The mixed powder for powder metallurgy (or simply referred to as mixed powder) of the present invention is a mixed powder containing iron-based powder, alloy powder, machinability improving powder, and lubricant.

[鉄基粉末]
上記鉄基粉末としては、特に限定されることなく、純鉄粉および合金鋼粉のいずれも使用することができる。前記合金鋼粉としては、合金元素を予め合金化した予合金鋼粉(完全合金化鋼粉)、鉄粉に合金元素を部分拡散させて合金化した部分拡散合金化鋼粉、予合金化鋼粉にさらに合金元素を部分拡散させたハイブリッド鋼粉など、任意のものを用いることができる。また、前記鉄基粉末としては、アトマイズ法や還元法など、任意の方法で製造されたものを用いることができる。
[Iron-based powder]
The iron-based powder is not particularly limited, and both pure iron powder and alloy steel powder can be used. Examples of the alloy steel powder include pre-alloyed steel powder (alloyed steel powder) obtained by pre-alloying alloy elements, partially-diffused alloyed steel powder obtained by partially diffusing alloy elements into iron powder, and pre-alloyed steel. Arbitrary things, such as the hybrid steel powder which further diffused the alloy element further to the powder, can be used. Moreover, as said iron-based powder, what was manufactured by arbitrary methods, such as an atomizing method and a reduction method, can be used.

[合金用粉末]
上記合金用粉末としては、特に限定されることなく、例えば、黒鉛粉末や、Cu粉、Mo粉、Ni粉などの非鉄金属粉末、亜酸化銅粉末など、任意の合金用粉末を用いることができる。前記合金用粉末は、所望の焼結体特性に応じて、1種または2種以上を選択して用いることができる。合金用粉末を鉄基粉末に混合させることによって、得られる鉄基粉末製焼結体の強度を上昇させることができ、所望の焼結部品強度を確保できる。
[Alloy powder]
The alloy powder is not particularly limited, and any alloy powder such as graphite powder, non-ferrous metal powder such as Cu powder, Mo powder, Ni powder, and cuprous oxide powder can be used. . One or more kinds of the alloy powder can be selected and used according to desired sintered body characteristics. By mixing the alloy powder with the iron-based powder, the strength of the obtained iron-based powder-made sintered body can be increased, and a desired sintered part strength can be ensured.

前記合金用粉末の配合量は、所望の焼結体強度に応じて、金属粉末、合金用粉末および切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.1〜10%とすることが好ましい。合金用粉末の配合量を0.1質量%以上とすることにより、焼結体強度をさらに向上させることができる。また、合金用粉末の配合量を10質量%以下とすることにより、焼結体の寸法精度をさらに向上させることができる。   The blending amount of the alloy powder is preferably 0.1 to 10% by mass% based on the total amount of the metal powder, the alloy powder and the machinability improving powder, depending on the desired strength of the sintered body. . By setting the blending amount of the alloy powder to 0.1% by mass or more, the strength of the sintered body can be further improved. Moreover, the dimensional accuracy of a sintered compact can further be improved by making the compounding quantity of the powder for alloys into 10 mass% or less.

[切削性改善用粉末]
本発明においては、上記切削性改善用粉末が、第1の切削性改善用粉末、第1の切削性改善用粉末、および第1の切削性改善用粉末として、それぞれ特定の粉末を含有することが重要である。
[Powder for improving machinability]
In the present invention, the machinability improving powder contains a specific powder as each of the first machinability improving powder, the first machinability improving powder, and the first machinability improving powder. is important.

(第1の切削性改善用粉末)
前記第1の切削性改善用粉末としては、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末からなる群より選択される少なくとも1種が用いられる。
(First powder for improving machinability)
Examples of the first machinability improving powder include enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), alkali silicate At least one selected from the group consisting of powder, alkali metal sulfate powder, and alkaline earth metal sulfate powder is used.

前記第1の切削性改善用粉末として、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末を使用する場合、後述する一次混合で酸化マグネシウムを混合し、二次混合でシリカを混合するというように、両者を別々に混合しても良く、また、予めシリカと酸化マグネシウムが混合された混合粉末を使用してもよい。 When a mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO) is used as the first machinability improving powder, magnesium oxide is mixed by primary mixing described later, and silica is mixed by secondary mixing. Thus, both may be mixed separately, or a mixed powder in which silica and magnesium oxide are mixed in advance may be used.

前記珪酸アルカリとしては、特に限定されることなく、珪酸ナトリウム等、任意のものを用いることができる。また、前記アルカリ金属硫酸塩粉末およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末としては、例えば、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、および硫酸バリウムなどを用いることができる。   The alkali silicate is not particularly limited, and any one such as sodium silicate can be used. Examples of the alkali metal sulfate powder and alkaline earth metal sulfate powder that can be used include lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, and barium sulfate.

(第2の切削性改善用粉末)
前記第2の切削性改善用粉末としては、酸化クロム粉末および酸化チタン粉末からなる群より選択される少なくとも1種が用いられる。前記酸化クロム粉末としては、特に限定されず任意のものを用いることができるが、例えば、顔料や研磨剤として用いられるコランダム型構造のCr23が好適に用いられる。また、前記酸化チタン粉末としては、特に限定されず任意のものを用いることができるが、例えば、顔料として用いられるアナターゼ型またはルチル型のTiO2が好適に用いられる。
(Second machinability improving powder)
As the second machinability improving powder, at least one selected from the group consisting of chromium oxide powder and titanium oxide powder is used. The chromium oxide powder is not particularly limited, and any one can be used. For example, a corundum type Cr 2 O 3 used as a pigment or an abrasive is preferably used. Further, the titanium oxide powder is not particularly limited and any one can be used. For example, anatase type or rutile type TiO 2 used as a pigment is preferably used.

(第3の切削性改善用粉末)
前記第3の切削性改善用粉末としては、CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末が用いられる。
(Third machinability improving powder)
As the third machinability improving powder, an oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 is used.

前記CaO、Al23およびSiO2を含有する酸化物粉末は、幅広い組成範囲で固溶体を作り複合酸化物となり、前記複合酸化物はアノールサイト相、ゲーレナイト相、クリストバライト相、トリジマイト相、ウォラストナイト相、ムライト相、コランダム相などの結晶構造をとる。なかでも、アノールサイト相はCaO・Al23・2SiO2、ゲーレナイト相は2CaO・Al23・SiO2で表される化合物であり、いずれも1300℃以上と高い融点を有する複合酸化物である。このように融点が高い複合酸化物を用いれば、切削時の焼結体が高温となった時、すなわち切削速度が高い場合に、一層優れた潤滑効果を発揮する。そのため、本発明においては前記第3の切削性改善用粉末として、アノールサイト相およびゲーレナイト相の少なくとも一方を有するCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末を用いることが好ましい。 The oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 and SiO 2 forms a solid solution in a wide composition range to be a composite oxide, and the composite oxide includes an anolsite phase, gehlenite phase, cristobalite phase, tridymite phase, wollast. It has crystal structure such as knight phase, mullite phase, corundum phase. Among them, anole site phase CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2, gehlenite phase is a compound represented by 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2, a composite oxide having any even 1300 ° C. or higher and a high melting point It is. If a composite oxide having a high melting point is used in this way, a more excellent lubricating effect is exhibited when the sintered body at the time of cutting becomes high temperature, that is, when the cutting speed is high. Therefore, in the present invention, it is preferable to use a CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 composite oxide powder having at least one of an anolsite phase and a gehlenite phase as the third machinability improving powder.

前記第3の切削性改善用粉末の粒径は特に限定されず、任意の値とすることができるが、過度に粒径が大きくなると、成形体の成形時のスプリングバック量や焼結後の寸法変化率が大きくなるおそれがある。そのため、前記第3の切削性改善用粉末の平均粒径を50μm以下とすることが好ましい。なお、ここで「平均粒径」は、マイクロトラック法(レーザー回折・散乱法)で測定されるメジアン径とする。   The particle size of the third machinability improving powder is not particularly limited and may be any value. However, if the particle size becomes excessively large, the amount of springback and the amount after sintering of the molded body are increased. The dimensional change rate may increase. Therefore, the average particle size of the third machinability improving powder is preferably 50 μm or less. Here, the “average particle diameter” is a median diameter measured by a microtrack method (laser diffraction / scattering method).

(作用)
前記第1の切削性改善用粉末のうち、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、およびマイカ粉末は、酸素原子と結合したSi原子(SiO2)およびMg原子(MgO)の少なくとも一方を含有する金属化合物からなる鉱物の粉末である。したがって、前記第1の切削性改善用粉末として、エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末から選択される少なくとも1種を使用した場合、鉄基粉末表面に存在する酸化鉄層と、該第1の切削性改善用粉末に含有されているSiO2やMgOとが焼結時に反応し、融液相を形成する。
(Function)
Among the first machinability improving powders, enstatite powder, talc powder, kaolin powder, and mica powder contain at least one of Si atoms (SiO 2 ) and Mg atoms (MgO) bonded to oxygen atoms. It is a mineral powder made of a metal compound. Therefore, the first machinability improving powder is selected from enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO). When at least one of these is used, the iron oxide layer present on the surface of the iron-based powder and the SiO 2 and MgO contained in the first machinability improving powder react during sintering, and the melt Form a phase.

同様に、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末も、融液相を形成する。   Similarly, alkali silicate powders, alkali metal sulfate powders, and alkaline earth metal sulfate powders also form a melt phase.

そして、本発明においては第3の切削性改善用粉末としてCaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末が併用されているため、上記融液相と前記第3の切削性改善用粉末とが反応して、MgO−SiO2−CaO−Al23や、NaO−SiO2−CaO−Al23、または硫酸塩−CaO−Al23−SiO2などの組成物が生成する。 In the present invention, since the oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 is used in combination as the third machinability improving powder, the melt phase and the third machinability improvement are provided. Composition such as MgO—SiO 2 —CaO—Al 2 O 3 , NaO—SiO 2 —CaO—Al 2 O 3 , or sulfate —CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 Produces.

さらに本発明では、酸化クロム粉末、酸化チタン粉末の少なくとも一方を第2の切削性改善用粉末として併用しているため、最終的に得られる鉄基粉末製焼結体には、これらSiO2、MgO、硫酸塩、酸化クロム、および酸化チタンの存在比率に応じて、種々の組成の固溶体が生じ、それらは組成に応じた種々の融点や硬度を有すると考えられる。 Furthermore, in the present invention, since at least one of the chromium oxide powder and the titanium oxide powder is used in combination as the second machinability improving powder, the finally obtained iron-based powder sintered body contains these SiO 2 , Depending on the abundance ratios of MgO, sulfate, chromium oxide, and titanium oxide, solid solutions having various compositions are formed, and they are considered to have various melting points and hardness depending on the composition.

このように、上記第1〜第3の切削性改善用粉末を併用することにより、本発明に従う鉄基粉末製焼結体には、切削時の発熱により上昇する焼結体温度に応じた種々の融点を有する固溶体が存在するので、切削状態によらず安定して工具と焼結体との潤滑効果を得ることができる。また、硬質のSi酸化物は、硫酸塩と化合物を作ることによって組織が軟化するため、切り屑が微細化し、特にドリル切削における切り屑の排除性が大幅に向上する。このように、上記切削性改善用粉末を用いることにより、ドリル切削性を大きく改善することができる。さらに、酸化クロム粉末および酸化チタン粉末の少なくとも一方を用いることにより、粒界における脆性的変形が助長されるとともに切削面の塑性変形が抑制され、面粗度を改善することができる。   As described above, by using the first to third powders for improving machinability together, the iron-based powder sintered body according to the present invention has various types of sintered body temperatures that increase due to heat generated during cutting. Therefore, the lubrication effect between the tool and the sintered body can be obtained stably regardless of the cutting state. Moreover, since hard Si oxide makes a structure | tissue softening by making a sulfate and a compound, a chip | tip refines | miniaturizes especially and the exclusion property of the chip | tip in drill cutting improves significantly. Thus, by using the above-mentioned machinability improving powder, the drill machinability can be greatly improved. Furthermore, by using at least one of chromium oxide powder and titanium oxide powder, brittle deformation at the grain boundary is promoted, and plastic deformation of the cutting surface is suppressed, so that surface roughness can be improved.

(切削性改善用粉末の配合量)
本発明の粉末冶金用混合粉における前記切削性改善用粉末の配合量は、前記鉄基粉末、前記合金用粉末、および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.01〜1.0%とする。切削性改善用粉末の配合量が0.01質量%未満では、切削性改善効果を十分に得ることができない。一方で、配合量が1.0質量%を超えると、粉末冶金用混合粉を成形して得られる圧粉体の密度が低下し、該圧粉体を焼結して得られる焼結体の機械的強度が低下する。
(Mixing amount of powder for improving machinability)
The blending amount of the machinability improving powder in the powder metallurgy mixed powder of the present invention is 0.01% to 1% by mass with respect to the total amount of the iron base powder, the alloy powder, and the machinability improving powder. 0.0%. When the blending amount of the machinability improving powder is less than 0.01% by mass, the machinability improving effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the blending amount exceeds 1.0% by mass, the density of the green compact obtained by molding the powder mixture for powder metallurgy decreases, and the sintered body obtained by sintering the green compact Mechanical strength decreases.

(第1の切削性改善用粉末の配合量)
前記第1の切削性改善用粉末の配合量は、特に限定されないが、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%とすることが好ましい。前記配合量を10質量%以上とすれば、上記第2および第3の切削性改善用粉末との併用効果をより高めることができる。また、前記配合量を80質量%以下とすることにより、高速での切削性改善効果をさらに高めることができる。
(Amount of the first cutting performance improving powder)
The blending amount of the first machinability improving powder is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder. When the blending amount is 10% by mass or more, the combined effect with the second and third machinability improving powders can be further enhanced. Moreover, the effect of improving the machinability at high speed can be further enhanced by setting the blending amount to 80% by mass or less.

(第2の切削性改善用粉末の配合量)
前記第2の切削性改善用粉末の配合量は、特に限定されないが、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%とすることが好ましい。前記配合量を10質量%以上とすれば、上記第1および第3の切削性改善用粉末との併用効果をより高めることができる。また、前記配合量を80質量%以下とすることにより、面粗度の改善効果をさらに高めることができる。
(2nd amount of powder for improving machinability)
The blending amount of the second machinability improving powder is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder. When the blending amount is 10% by mass or more, the combined effect with the first and third machinability improving powders can be further enhanced. Moreover, the improvement effect of surface roughness can further be heightened by the said compounding quantity being 80 mass% or less.

(第3の切削性改善用粉末の配合量)
前記第1の切削性改善用粉末の配合量は、特に限定されないが、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%とすることが好ましい。前記配合量を10質量%以上とすれば、上記第1および第2の切削性改善用粉末との併用効果をより高めることができる。また、前記配合量を80質量%以下とすることにより、高速での切削性改善効果をさらに高めることができる。
(3rd amount of powder for improving machinability)
The blending amount of the first machinability improving powder is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder. If the blending amount is 10% by mass or more, the combined effect with the first and second machinability improving powders can be further enhanced. Moreover, the effect of improving the machinability at high speed can be further enhanced by setting the blending amount to 80% by mass or less.

[潤滑剤]
上記潤滑剤としては、特に限定されることなく、任意の潤滑剤を1種または2種以上用いることができる。中でも、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の金属石鹸、オレイン酸などのカルボン酸、およびステアリン酸アミド、ステアリン酸ビスアミド、エチレンビスステアロアミドなどのアミドワックスが、好適に用いられる。
[lubricant]
The lubricant is not particularly limited, and any one or more kinds of lubricants can be used. Among them, metal soaps such as zinc stearate and lithium stearate, carboxylic acids such as oleic acid, and amide waxes such as stearic acid amide, stearic acid bisamide, and ethylene bisstearamide are preferably used.

前記潤滑剤の配合量は、特に限定されないが、いわゆる外添加量として、金属粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末の合計量100質量%に対し、0.1〜1.0質量%−外割とすることが好ましい。前記配合量を0.1質量%−外割以上とすることにより、さらに金型との摩擦が減少して抜き出し力が低減され、金型寿命を一層伸ばすことができる。また、前記配合量を1.0質量%−以内とすることにより、成形密度を高め、焼結体密度をさらに向上させることができる。   The blending amount of the lubricant is not particularly limited. As a so-called external addition amount, 0.1 to 1.0% by mass− with respect to 100% by mass of the total amount of metal powder, alloy powder, and machinability improving powder. It is preferable to make the outer split. By setting the blending amount to be 0.1% by mass or more, the friction with the mold is further reduced, the extraction force is reduced, and the mold life can be further extended. Moreover, a molding density can be raised and the sintered compact density can further be improved by making the said compounding quantity into 1.0 mass%-less.

なお、本発明に用いられる上記各粉末や、粉末冶金用混合粉は、本発明の効果を妨げない限りにおいて、上記以外の成分、例えば、工業的に許容される種類や量の不可避的不純物が含まれることは許容される。   In addition, each said powder used for this invention and the mixed powder for powder metallurgy have components other than the above, for example, industrially acceptable types and amounts of inevitable impurities, as long as the effects of the present invention are not hindered. It is allowed to be included.

[粉末冶金用混合粉の製造方法]
つぎに、粉末冶金用混合粉の製造方法について説明する。前記粉末冶金用混合粉は、上記の鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を配合したのち、混合することにより製造することができる。その際、前記混合は、任意の混合機を用いて、一回または二回以上に分けて行うことができる。上記した切削性改善用粉末は、必ずしも全量を一度に混合する必要はなく、一部のみを配合して混合(一次混合)したのち、残部(二次混合材)を配合して混合(二次混合)することもできる。また、潤滑剤は、二回に分けて添加(配合)することが好ましい。
[Method for producing mixed powder for powder metallurgy]
Below, the manufacturing method of the mixed powder for powder metallurgy is demonstrated. The mixed powder for powder metallurgy can be manufactured by blending the iron-based powder, alloy powder, machinability improving powder, and lubricant, and then mixing them. In that case, the said mixing can be performed once or twice or more using arbitrary mixers. The above-mentioned machinability improving powder does not necessarily need to be mixed all at once. After mixing and mixing only a part (primary mixing), the remaining part (secondary mixed material) is mixed and mixed (secondary Mixing). The lubricant is preferably added (mixed) in two steps.

本発明では、混合粉に配合した種々の潤滑剤の融点の最低温度以上に加熱することで、前記潤滑剤のうち少なくとも1種類の潤滑剤を溶融させつつ一次混合したのち、冷却して固化させ、ついで、切削性改善用粉末と潤滑剤の残り粉末からなる二次混合材を添加して二次混合することが好ましい。   In the present invention, at least one lubricant among the lubricants is first mixed while being melted by heating to a temperature equal to or higher than the minimum melting point of various lubricants blended in the mixed powder, and then cooled and solidified. Then, it is preferable to add a secondary mixed material composed of the powder for improving machinability and the remaining powder of the lubricant and perform secondary mixing.

また、混合手段としては、特に制限されることなく任意の混合機を用いることができるが、加熱が容易な、高速底部撹拌式混合機、傾斜回転パン型混合機、回転クワ型混合機、および円錐遊星スクリュー形混合機等を用いることが好ましい。   Further, as the mixing means, any mixer can be used without particular limitation, but a high-speed bottom-stirring mixer, an inclined rotary pan mixer, a rotary mulberry mixer, and It is preferable to use a conical planetary screw type mixer or the like.

また、本発明の粉末冶金用混合粉の製造においては、鉄基粉末の一部または全部に対し、合金用粉末および/または切削性改善用粉末の一部または全部を結合材によって表面に固着させる偏析防止処理を施すこともできる。前記偏析防止処理としては、特許第3004800号公報に記載の偏析防止処理を用いることができる。   In the production of the mixed powder for powder metallurgy according to the present invention, a part or all of the powder for alloying and / or the powder for improving machinability is fixed to the surface with a binder for part or all of the iron-based powder. Segregation prevention treatment can also be performed. As the segregation prevention treatment, the segregation prevention treatment described in Japanese Patent No. 3004800 can be used.

[鉄基粉末製焼結体の製造方法]
つぎに、本発明の粉末冶金用混合粉を用いた焼結体の好ましい製造方法について説明する。まず、上記粉末冶金用混合粉を金型に充填して圧縮成形し、成形体とする。前記圧縮成形の方法としては、プレス等、任意の成形方法を使用できる。本発明の粉末冶金用混合粉を用いることによって、成形圧力を、例えば、294MPa以上といった高圧にすることができ、さらに常温でも成形することができる。なお、安定した成形性を確保するためには、混合粉や金型を適正な温度に加熱したり、金型に潤滑剤を塗布したりすることが好ましい。
[Method for producing sintered body made of iron-based powder]
Below, the preferable manufacturing method of the sintered compact using the mixed powder for powder metallurgy of this invention is demonstrated. First, the mixed powder for powder metallurgy is filled into a mold and compression molded to obtain a molded body. As the compression molding method, any molding method such as pressing can be used. By using the mixed powder for powder metallurgy according to the present invention, the molding pressure can be increased to a high pressure of, for example, 294 MPa or more, and further, molding can be performed at room temperature. In order to ensure stable moldability, it is preferable to heat the mixed powder or the mold to an appropriate temperature or apply a lubricant to the mold.

また、圧縮成形を、加熱雰囲気中で行う場合には、混合粉や金型の温度を150℃未満とすることが好ましい。本発明の粉末冶金用混合粉は圧縮性に富むため、150℃未満の温度でも優れた成形性を示すことに加えて、150℃以上になると酸化による劣化が懸念されるためである。   Moreover, when performing compression molding in a heating atmosphere, it is preferable that the temperature of mixed powder or a metal mold shall be less than 150 degreeC. This is because the mixed powder for powder metallurgy of the present invention is rich in compressibility, and in addition to exhibiting excellent moldability even at a temperature of less than 150 ° C., there is a concern about deterioration due to oxidation when the temperature exceeds 150 ° C.

上記成形加工により得られた成形体は、次いで焼結処理を施されて鉄基粉末製焼結体となる。焼結処理の温度は、摂氏で表した金属粉末の融点の約70%の温度で行うことが望ましい。本発明では鉄基粉末を用いているので、焼結処理の温度を1000℃以上、1300℃以下とすることが好ましい。焼結処理の温度を1000℃以上とすることにより、焼結体の密度をさらに向上させることができる。また、焼結処理の温度を1300℃以下とすることにより、焼結中に異常粒成長が起こって、焼結体強度が低下することを防止できる。   The molded body obtained by the above molding process is then subjected to a sintering process to become a sintered body made of iron-based powder. The sintering temperature is desirably about 70% of the melting point of the metal powder expressed in Celsius. In the present invention, since iron-based powder is used, the temperature of the sintering treatment is preferably set to 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower. By setting the temperature of the sintering treatment to 1000 ° C. or higher, the density of the sintered body can be further improved. Moreover, by setting the temperature of the sintering treatment to 1300 ° C. or lower, it is possible to prevent abnormal grain growth during the sintering and decrease the strength of the sintered body.

上記焼結処理の雰囲気は、特に限定されないが、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気、前記不活性ガス雰囲気にさらに水素を混合した不活性ガス−水素ガス混合雰囲気、または、アンモニア分解ガス、RXガス、天然ガスなどの還元雰囲気とすることが好ましい。   The atmosphere of the sintering treatment is not particularly limited, but an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, an inert gas-hydrogen gas mixed atmosphere in which hydrogen is further mixed in the inert gas atmosphere, or an ammonia decomposition gas, RX A reducing atmosphere such as gas or natural gas is preferable.

焼結処理後、さらに、必要に応じて、ガス浸炭熱処理や浸炭窒化処理等の熱処理を施し、所望の特性を具備する製品(焼結部品等)とすることができる。なお、得られた焼結体に対して、切削加工等の加工を随時施し、所定寸法の製品できることは言うまでもない。   After the sintering treatment, a heat treatment such as a gas carburizing heat treatment or a carbonitriding treatment may be performed as necessary to obtain a product (sintered part or the like) having desired characteristics. Needless to say, the obtained sintered body can be subjected to processing such as cutting as needed to obtain a product of a predetermined size.

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the following examples at all.

鉄基粉末として、表1に示す鉄基粉末(いずれも平均粒径:約80μm)を使用した。なお、本実施例に記載の各平均粒径は、レーザ回折法を利用して求めたものである。表1中、A〜Gは、それぞれ次の通りである。
A:アトマイズ純鉄粉、
B:還元純鉄粉、
C:鉄粉表面に合金元素としてCuを部分拡散させて合金化した部分拡散合金化鋼粉、
D:鉄粉表面に合金元素としてNi、Cu、およびMoを部分拡散させ合金化した部分拡散合金化鋼粉、
E:合金元素としてNiおよびMoを予合金化した予合金化鋼粉(完全合金化鋼粉)
F:合金元素としてMoを予合金化した予合金化鋼粉(完全合金化鋼粉)、および
G:合金元素としてMoを予合金化した完全合金化鋼粉に、さらにMoを部分拡散合金化した鋼粉(ハイブリッド型合金鋼粉)。
As the iron-based powder, the iron-based powder shown in Table 1 (both average particle diameter: about 80 μm) was used. In addition, each average particle diameter described in a present Example is calculated | required using the laser diffraction method. In Table 1, A to G are as follows.
A: Atomized pure iron powder,
B: Reduced pure iron powder,
C: partially diffused alloyed steel powder obtained by alloying Cu by partially diffusing Cu as an alloy element on the iron powder surface
D: partially diffused alloyed steel powder in which Ni, Cu, and Mo are partially diffused and alloyed as an alloy element on the iron powder surface,
E: Prealloyed steel powder prealloyed with Ni and Mo as alloy elements (fully alloyed steel powder)
F: Prealloyed steel powder prealloyed with Mo as alloying element (fully alloyed steel powder), and G: Fully alloyed steel powder with prealloyed Mo as alloying element, and Mo partially alloyed Steel powder (hybrid alloy steel powder).

上記鉄基粉末に、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を配合し、高速底部撹拌式混合機(円錐遊星スクリュー形混合機)を利用して一次混合を行った。使用した鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤の種類と配合量を表2に示す。なお、一次混合では、混合しながら140℃に加熱した後、60℃以下に冷却した。また、合金用粉末として配合した天然黒鉛粉は平均粒径:5μmの粉末とし、銅粉は平均粒径:20μmの粉末とした。   The iron-based powder was mixed with an alloy powder, a machinability improving powder, and a lubricant, and primary mixing was performed using a high-speed bottom stirring mixer (conical planetary screw type mixer). Table 2 shows the types and amounts of the iron-based powder, alloy powder, machinability improving powder, and lubricant used. In the primary mixing, the mixture was heated to 140 ° C. while mixing and then cooled to 60 ° C. or less. The natural graphite powder blended as an alloy powder was a powder having an average particle diameter of 5 μm, and the copper powder was a powder having an average particle diameter of 20 μm.

表2における切削性改善用粉末の記号は、それぞれ次の粉末を意味する。
(第1の切削性改善用粉末)
イ:エンスタタイト
ロ:タルク
ハ:カオリン
ニ:マイカ
ホ:MgO
ヘ:SiO2
ト:珪酸ナトリウム
チ:硫酸ナトリウム
リ:硫酸リチウム
ヌ:硫酸カリウム
ル:硫酸バリウム
(第2の切削性改善用粉末)
a:酸化クロム
b:酸化チタン
(第3の切削性改善用粉末)
x:ゲーレナイト(2CaO・Al23・SiO2
y:アノールサイト(CaO・Al23・2SiO2
The symbols for the machinability improving powder in Table 2 mean the following powders.
(First powder for improving machinability)
B: Enstatite B: Talc C: Kaolin D: Mica E: MgO
F: SiO 2
G: Sodium silicate H: Sodium sulfate Li: Lithium sulfate Nu: Potassium sulfate Lu: Barium sulfate (second powder for improving machinability)
a: Chromium oxide b: Titanium oxide (third powder for improving machinability)
x: Gehlenite (2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 )
y: Anolite (CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2 )

また、表2における潤滑剤の記号は、それぞれ次の潤滑剤を意味する。
(潤滑剤)
ZN:ステアリン酸亜鉛
Li:ステアリン酸リチウム
BS:エチレンビスステアロアミド
AM:ステアリン酸モノアミド
AO:オレイン酸
Moreover, the symbol of the lubricant in Table 2 means the following lubricant, respectively.
(lubricant)
ZN: Zinc stearate Li: Lithium stearate BS: Ethylene bisstearamide AM: Stearic acid monoamide AO: Oleic acid

一次混合の後、さらに表2に示した種類、配合量の切削性改善用粉末、潤滑剤からなる二次混合材を配合し、一次混合で用いたものと同じ高速底部撹拌式混合機(円錐遊星スクリュー形混合機)を使用して二次混合を行った。前記二次混合における混合機の回転数は1000rpm、撹拌時間は1分間とした。二次混合後、混合機から混合粉を排出した。なお、一部の例においては潤滑剤のみを二次混合剤として用いた。   After the primary mixing, further mix the secondary mixing material consisting of the types and blending amounts of powders shown in Table 2 and a lubricant, and use the same high-speed bottom agitating mixer (conical) as used in the primary mixing. Secondary mixing was performed using a planetary screw type mixer. The rotation speed of the mixer in the secondary mixing was 1000 rpm, and the stirring time was 1 minute. After the secondary mixing, the mixed powder was discharged from the mixer. In some examples, only the lubricant was used as the secondary mixture.

表2中、切削性改善用粉末の配合量は、鉄基粉末、合金用粉末、および切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で表示し、潤滑剤の配合量は、外添加とし、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末の合計量100質量%に対する質量%−外割で表示した。   In Table 2, the compounding amount of the machinability improving powder is expressed in mass% with respect to the total amount of the iron-base powder, the alloy powder, and the machinability improving powder, and the compounding amount of the lubricant is externally added. It was expressed as mass% -outer percentage relative to 100 mass% of the total amount of the base powder, alloy powder, and machinability improving powder.

以上の工程を経て、鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末が、偏析を生じることなく、均一に混合された混合粉が得られた。   Through the above steps, a mixed powder was obtained in which the iron-based powder, the alloy powder, and the machinability improving powder were uniformly mixed without causing segregation.

その後、得られた混合粉を、金型(旋盤切削試験用およびドリル切削試験用の2種)に充填し、加圧力:590MPaで圧縮成形し、成形体を得た。さらに、前記成形体に、RXガス雰囲気中で、1130℃×20minの焼結処理を施して、焼結体を得た。得られた焼結体のそれぞれについて、以下に記す方法で旋盤切削試験、ドリル切削試験、および旋盤切削試験(端面)を実施した。得られた結果を表3に示す。   Then, the obtained mixed powder was filled in a mold (two types for lathe cutting test and drill cutting test) and compression molded at a pressure of 590 MPa to obtain a molded body. Furthermore, the compact was subjected to a sintering treatment of 1130 ° C. × 20 min in an RX gas atmosphere to obtain a sintered compact. About each of the obtained sintered compact, the lathe cutting test, the drill cutting test, and the lathe cutting test (end surface) were implemented with the method described below. The obtained results are shown in Table 3.

(1)旋盤切削試験
得られた焼結体(リング状:外径60mm×内径20mm×長さ20mm)を3個重ねて、その側面を、旋盤を利用して切削した。切削条件は、サーメット製旋盤用切削工具を用いて、切削速度:100m/minまたは200m/min、送り量:0.1mm/回、切込み深さ:0.5mm、切削距離:1000mとし、試験後、切削工具の逃げ面の摩耗幅を測定した。ここで工具寿命を概ね0.25mmの磨耗量と規定し、切削距離1000m未満でこの工具寿命に達した場合は、1000m未達と記載した。従って、切削工具の逃げ面の摩耗幅が小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
(1) Lathe cutting test Three of the obtained sintered bodies (ring shape: outer diameter 60 mm x inner diameter 20 mm x length 20 mm) were stacked and the side surfaces were cut using a lathe. Cutting conditions were as follows: cutting speed: 100 m / min or 200 m / min, feed rate: 0.1 mm / turn, cutting depth: 0.5 mm, cutting distance: 1000 m, using a cermet lathe cutting tool The wear width of the flank of the cutting tool was measured. Here, the tool life is defined as a wear amount of approximately 0.25 mm, and when this tool life is reached at a cutting distance of less than 1000 m, it is described as less than 1000 m . Therefore, it is evaluated that the smaller the wear width of the flank of the cutting tool, the better the machinability of the sintered body.

(2)ドリル切削試験
得られた焼結体(円盤状:外径60mm×厚さ10mm)に、高速度鋼製ドリル(直径:2.6mm)で、回転数:5,000rpm、送り速度:750mm/minの条件で貫通穴を穿孔し、その際、切削動力計を用い、ドリル切削時の切削抵抗としてスラスト成分を測定した。スラスト成分が小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
(2) Drill cutting test To the obtained sintered body (disk shape: outer diameter 60 mm x thickness 10 mm), a high-speed steel drill (diameter: 2.6 mm), rotation speed: 5,000 rpm, feed rate: A through hole was drilled under the condition of 750 mm / min, and at that time, a thrust component was measured as a cutting resistance at the time of drilling using a cutting dynamometer. It is evaluated that the smaller the thrust component, the better the machinability of the sintered body.

(3)旋盤切削試験(端面)
得られた焼結体(リング状:外径60mm×内径20mm×長さ20mm)の端面を、旋盤を利用して切削した。切削は、窒化ボロン製旋盤用切削工具を用いて、切削速度:250m/min、送り量:0.07mm/回、切込み深さ:0.2mm、切削距離:5000mの条件で実施し、切削後、端面の面粗度を測定した。面粗度が小さいほど、焼結体の切削性が優れていると評価される。
(3) Lathe cutting test (end face)
The end surface of the obtained sintered body (ring shape: outer diameter 60 mm × inner diameter 20 mm × length 20 mm) was cut using a lathe. Cutting was performed using a boron nitride lathe cutting tool under conditions of cutting speed: 250 m / min, feed rate: 0.07 mm / turn, cutting depth: 0.2 mm, cutting distance: 5000 m. The surface roughness of the end face was measured. It is evaluated that the smaller the surface roughness, the better the machinability of the sintered body.

表3に示したとおり、本発明に従う発明例はいずれも、切削工具逃げ面の摩耗幅が小さい結果を示しているので、旋盤切削性に優れていることが分かる。加えて、ドリル穿孔時のスラスト成分が低い値を示しているので、ドリル切削性にも優れた焼結体となっていることが分かる。また、端面の面粗度が小さい値を示しているので、この観点でも切削性に優れている。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、特に、面粗度に劣った結果となっていた。   As shown in Table 3, since all of the inventive examples according to the present invention show the result that the wear width of the cutting tool flank is small, it is understood that the lathe machinability is excellent. In addition, since the thrust component at the time of drilling shows a low value, it can be seen that the sintered body is excellent in drill machinability. Moreover, since the surface roughness of the end surface shows a small value, it is excellent in machinability from this viewpoint. On the other hand, the comparative example outside the scope of the present invention has a particularly poor surface roughness.

Claims (11)

鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を含有する粉末冶金用混合粉であって、
前記切削性改善用粉末が、
エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第1の切削性改善用粉末と、
酸化クロム粉末および酸化チタン粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第2の切削性改善用粉末と、
CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末である第3の切削性改善用粉末とを含有し、
前記切削性改善用粉末の配合量が、前記鉄基粉末、前記合金用粉末、および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.01〜1.0%である粉末冶金用混合粉。
An iron-based powder, an alloy powder, a machinability improving powder, and a powder mixture for powder metallurgy containing a lubricant,
The machinability improving powder is
Enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), alkali silicate powder, alkali metal sulfate powder, and alkaline earth A first machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of metal sulfate powders;
A second machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of chromium oxide powder and titanium oxide powder;
A third machinability improving powder which is an oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 ;
Powder metallurgy mixing in which the blending amount of the machinability improving powder is 0.01 to 1.0% by mass% with respect to the total amount of the iron-based powder, the alloy powder, and the machinability improving powder. powder.
前記第1の切削性改善用粉末の配合量が、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%である、請求項1に記載の粉末冶金用混合粉。   2. The mixed powder for powder metallurgy according to claim 1, wherein a blending amount of the first machinability improving powder is 10% to 80% by mass% with respect to a total amount of the machinability improving powder. 前記アルカリ金属硫酸塩粉末のアルカリ金属が、Li、Na、およびKからなる群より選択される少なくとも1種であって、前記アルカリ土類金属硫酸塩粉末のアルカリ土類金属が、Mg、Ca、Sr、およびBaからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の粉末冶金用混合粉。   The alkali metal of the alkali metal sulfate powder is at least one selected from the group consisting of Li, Na, and K, and the alkaline earth metal of the alkaline earth metal sulfate powder is Mg, Ca, The mixed powder for powder metallurgy according to claim 1 or 2, which is at least one selected from the group consisting of Sr and Ba. 前記第3の切削性改善用粉末が、アノールサイト相およびゲーレナイト相の少なくとも一方を有するCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉。 4. The powder according to claim 1, wherein the third machinability improving powder is a CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 composite oxide powder having at least one of an anolsite phase and a gehlenite phase. The mixed powder for powder metallurgy described in 1. 前記第3の切削性改善用粉末の平均粒径が50μm以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉。   The mixed powder for powder metallurgy according to any one of claims 1 to 4, wherein an average particle size of the third machinability improving powder is 50 µm or less. 鉄基粉末、合金用粉末、切削性改善用粉末、および潤滑剤を配合したのち、混合して混合粉とする粉末冶金用混合粉の製造方法であって、
前記切削性改善用粉末が、
エンスタタイト粉末、タルク粉末、カオリン粉末、マイカ粉末、酸化マグネシウム(MgO)粉末、シリカ(SiO2)と酸化マグネシウム(MgO)との混合粉末、珪酸アルカリ粉末、アルカリ金属硫酸塩粉末、およびアルカリ土類金属硫酸塩粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第1の切削性改善用粉末と
酸化クロム粉末および酸化チタン粉末からなる群より選択される少なくとも1種である第2の切削性改善用粉末と、
CaO、Al23、およびSiO2を含有する酸化物粉末である第3の切削性改善用粉末とを含有し、
前記切削性改善用粉末の配合量を、前記鉄基粉末、前記合金用粉末、および前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、0.01〜1.0%とし、
さらに、前記混合を、
前記鉄基粉末と前記合金用粉末に対し、前記切削性改善用粉末の一部または全部と潤滑剤の一部とを添加して加熱し、前記添加された潤滑剤のうち少なくとも1種を溶融させつつ混合したのち、冷却して固化させる一次混合と、
前記切削性改善用粉末および潤滑剤の残部を添加して混合する二次混合とにより行う、粉末冶金用混合粉の製造方法。
A method for producing a mixed powder for powder metallurgy comprising mixing an iron-based powder, an alloy powder, a machinability improving powder, and a lubricant, and then mixing them into a mixed powder,
The machinability improving powder is
Enstatite powder, talc powder, kaolin powder, mica powder, magnesium oxide (MgO) powder, mixed powder of silica (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), alkali silicate powder, alkali metal sulfate powder, and alkaline earth A first machinability improving powder that is at least one selected from the group consisting of metal sulfate powder, and a second machinability improvement that is at least one selected from the group consisting of chromium oxide powder and titanium oxide powder Powder for
A third machinability improving powder which is an oxide powder containing CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 ;
The blending amount of the machinability improving powder is 0.01% to 1.0% by mass% with respect to the total amount of the iron-based powder, the alloy powder, and the machinability improving powder,
Further, the mixing
The iron-base powder and the alloy powder are heated by adding a part or all of the machinability improving powder and a part of the lubricant, and melting at least one of the added lubricants. First mixing to be cooled and solidified after mixing,
A method for producing a mixed powder for powder metallurgy, which is performed by secondary mixing in which the machinability improving powder and the remainder of the lubricant are added and mixed.
前記第1の切削性改善用粉末の配合量を、前記切削性改善用粉末の合計量に対する質量%で、10〜80%とする、請求項6に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。   The method for producing a mixed powder for powder metallurgy according to claim 6, wherein the blending amount of the first machinability improving powder is 10% to 80% by mass% with respect to the total amount of the machinability improving powder. 前記アルカリ金属硫酸塩粉末のアルカリ金属を、Li、Na、およびKからなる群より選択される少なくとも1種とし、前記アルカリ土類金属硫酸塩粉末のアルカリ土類金属を、Mg、Ca、Sr、およびBaからなる群より選択される少なくとも1種とする、請求項6または7に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。   The alkali metal of the alkali metal sulfate powder is at least one selected from the group consisting of Li, Na, and K, and the alkaline earth metal of the alkaline earth metal sulfate powder is Mg, Ca, Sr, The method for producing a powder mixture for powder metallurgy according to claim 6 or 7, wherein at least one selected from the group consisting of Ba and Ba is used. 前記第3の切削性改善用粉末が、アノールサイト相およびゲーレナイト相の少なくとも一方を有するCaO−Al23−SiO2系複合酸化物の粉末である、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。 The third powder for improving machinability is a powder of CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 based composite oxide having at least one of an anolsite phase and a gehlenite phase. A method for producing a mixed powder for powder metallurgy described in 1. 前記第3の切削性改善用粉末の平均粒径が50μm以下である、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉の製造方法。   The method for producing a powder mixture for powder metallurgy according to any one of claims 6 to 9, wherein the average particle size of the third machinability improving powder is 50 µm or less. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の粉末冶金用混合粉を用いた鉄基粉末製焼結体。   A sintered body made of iron-based powder using the mixed powder for powder metallurgy according to any one of claims 1 to 5.
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