JPH0257661A

JPH0257661A - 高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方法

Info

Publication number: JPH0257661A
Application number: JP20671688A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Otsubo; 宏大坪; Sadakimi Kiyota; 禎公清田; Junichi Ota; 純一太田; Masakazu Matsushita; 松下　正和; Kazuo Sakurada; 桜田　一男
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1990-02-27
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0717983B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、粉末冶金法によって製造される高密度で、か
つ耐食性に優れた高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方法
に関する。　さらに詳しくは、外装部品に適用可能な優
れた外観を有する耐食性に優れた高窒素ステンレス鋼焼
結体の製造方法に関する。

〈従来の技術〉近年、粉末冶金法による焼結部品の製造は著しい伸びを
示し、焼結部品の適用範囲が広がりつつある。　なかで
も、ステンレス鋼を用いた自動車部品、電子・電気部品
、事務用部品は、形状の複雑化に伴い、製造方法も切削
加工法から粉末冶金法に置き換えられつつある。

しかし、粉末冶金法で製造された焼結合金には気孔が存
在し、この気孔が、耐食性や機械的特性、外観等を損ね
る欠点があった。　このため、焼結合金の密度はできる
だけ高いことが必要で、−殻内には密度比９２．０％以
上が、外装部品では密度比９６．０％以上が望まれてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉ステンレス鋼焼結体の高密度化と耐食性の向上のために
、各種の方法が提案されている。

例えば、■液相焼結を行うことによって高密度化を図り
、同時に耐食性を向上させるもの、■高温、高圧下（熱
間等方圧加圧、ＨＩＰ）で−次焼結体を再焼結すること
によって高密度化を図り、同時に耐食性を向上させるも
の、■比較的低圧（７０〜２００　ｋｇｆ／ｃの２）で
−次焼結体を加圧焼結することによって高密度化を図り
、同時に耐食性を向上させるもの等がある。

また、■焼結体中に、窒素を含有させる方法として、特
開昭５３−１２５２０７に開示されているように、高窒
素のステンレス鋼の原料粉末を用いること、また、文献
“Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ　０ＦＮＩＴＲＯ（ｉＥＮ　ＡＢＳＯ
ＲＰＴＩＱＮ　ＡＮＤ　５ＵＲＦＡＣＥ　０ＸＩＤＡＴ
ＩＯＮＯＦ　ＡＶＳＴＥＮＩＴＩＣ５ＴＡＩＮＬＥＳＳ
　５ＴＥＥ１．Ｓ　ＩＮ　Ｎ２−Ｎ２ＡＴＭＯ５ＰＨＥ
ＲＥＳ’　（Ｒｏｂｅｒｔ　　ＩＩ、　　５ｈａｙ：　
　１９８３　　八ｎｎｕａｌＰｏｎｄｅｒ　Ｍｅｔａｌ
ｌｕｒｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉ
ｎｇｓ。

Ｐ、４１１．　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｈａｒｂｓ、　Ｎ
ａｙａｒ）では、Ｈ２Ｎ２中での焼結法が開示されてい
る。

■の方法は、耐食性を改善するためにステンレス鋼粉に
他の合金元素を添加し、液相を出現させて高密度化を図
るものである。

例えば、特開昭５８−２１３８５９号で示されているよ
うに、ＣｏやＢが添加されており、焼結中にＣｏやＢを
含む液相が生じて気孔を埋めるように、ＣｏやＢを基地
中に分散した焼結材料がある。　しかし、ＣＯは高価な
金属であるため、製品のコスト高を招き、粉末冶金の長
所である経済性が損なわれる。

また、特開昭６１−２５３３４９号に示されているよう
に、Ｐを添加し、同様に液相を出現させて高密度化した
焼結ステンレス鋼も提案されている。　しかし、Ｐの固
溶した液相部が冷却後に脆弱な相として残るために、機
械的特性が劣化する。

従って、このような合金元素を添加し、液相焼結するこ
とによって高密度化する手法は回避されなければならな
い。

■の方法は、セラミックスの焼結体製造方法として開発
された方法であるが、近年は、金属の焼結体製造にも応
用されている。　具体的には、圧力媒体としては、普通
はＡｒガスを用い、１０００〜２０００気圧、１３００
〜１５００℃の条件下で一次焼結体を再焼結し、緻密な
焼結体とする方法である。

この方法により、焼結体の高密度化と酎食性の向上を図
ることができるが、１０００〜２０００気圧の圧力を得
るためには特別な装置が必要であり、コストが非常に高
くなる。

■の方法は、ＵＳ、　Ｐａｔ、　Ｎ０．　４５９１４８
２　（公表公報昭６３−５００８７４）に開示されてい
る。　具体的には、７０〜２１１　ｋｇｆ／ｃｍ”の比
較的低圧下、１３５０℃付近の温度で一次焼結体を再焼
結し、緻密な焼結体とする方法である。

本発明者らがこの方法を追試したところ、焼結体の高密
度化は達成されるが、脱炭反応（Ｃ＋０→ＣＯ）の前に
焼結が進むため、焼結体中からＣが除去されず、従って
、低炭素のステンレス鋼を得ることはできないことが明
らかとなった。

原料粉末として低炭素のステンレス鋼粉を用い、圧縮成
形によって成形された成形体を焼結する場合には有用な
方法であるが、鋼粉を結合剤と共に射出成形し、結合剤
を除去したものを焼結するという製造方法に通用すると
、焼結前の成形体に約０．５％以上の割合で残留してい
るＣを除去できない。　即ち、低炭素の焼結体を得るこ
とはで包ない。

そのために、再焼結時に液相が出現して気孔が粗大化し
たり、ＦｅやＣｒの炭化物が生成されるために低Ｃｒ帯
が生じ、耐食性が劣化することがある。

■の前者については、マルテンサイト系ステンレス鋼焼
結体に関するものであるが、オーステナイト系ステンレ
ス鋼焼結体に適用したとする。　前述したように、射出
成形法においては焼結前に約０．５％の炭素を含有して
いる。

真空中で焼結したと籾には、ｃ＋０→ｃｏ反応により脱
炭されるが、このとき焼結体中の窒素も脱窒される。

水素中で行った場合には脱窒は起ぎないが、脱炭も起ぎ
ない。　したがって、射出成形法において、その原料粉
末中の窒素濃度を高くすることは意味がない。

また前述の文献に開示されているように、Ｈｘ−Ｎ２雰
囲気中で焼結すると、同様に脱炭が困難である。　また
、鋼粉には、通常０．３％程度の酸素が含有されている
。　この酸素は、多くは、Ｃｒの酸化物で存在している
。　これを還元するためには、露点をかなり低くしなけ
ればならない。

文献に開示されているように、露点を低くするとＮが多
量に含有され、耐食性に悪影響をおよぼす。

したがって、文献に開示されている方法では、高窒素で
あるが、高酸素のステンレス焼結体しか、製造すること
ができず、高耐食性のステンレス焼結体は得られない。

以上述べてきたように、ステンレス鋼焼結体の高密度化
と耐食性の向上のために提案されている方法は、いずれ
も満足なものではない。

そこで、本発明は、ステンレス鋼粉以外に合金鋼粉を添
加せず、再圧縮、再焼結の工程を行うこともなく、特別
な装置を必要とせず、９６．０％以上の密度比を有する
外観と耐食性に優れた高窒素ステンレス鋼焼結体の製造
方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉本発明者らは、種々の検討を重ねた結果、ステンレス鋼
粉と結合剤とを混練したものを成形した後、真空焼結と
Ｎ２を含む不活性混合ガス雰囲気中での加圧焼結を併用
することにより、高密度で、Ｃ量は低く、かつＮは高濃
度に含有するステンレス鋼焼結体を得ることができ、そ
の結果、高度の耐食性を有する焼結体を得るに至ったも
のである。

本発明は、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ　　：０．０５〜０．４０重量％、を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる
組成を有し、密度比９６．０％以上の高窒素ステンレス
鋼焼結体を製造するに際し、高窒素ステンレス鋼焼結体を製造するに際Ｃｒ：１６〜
２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、を含むステンレス鋼粉を用い、該鋼粉に結合剤を添加混
合して成形した後、該成形体中の結合剤を非酸化性雰囲
気中で加熱して除去し、続いて、温度１０５０〜１２５
０℃、圧力０．　　ＩＴｏｒｒ以下の減圧下で焼結し、
さらに、温度１２５０〜１４００℃で、Ｎ２を含む不活
性混合ガス雰囲気中で、その全圧が５ａｔｍ以上で焼結
することを特徴とする高窒素ステンレス鋼焼結体の製造
方法を提供するものである。

また、本発明は、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｍｏ　：　０．５〜４．０重量％、Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ　　：０．０５〜０．４０重量％、を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる
組成を有し、密度比９６．０％以上のし、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｊ：６〜２０重量％、Ｍｏ：０．５〜４．０重量％を含むステンレス鋼粉を用い、該鋼粉に結合剤を添加混
合して成形した後、該成形体中の結合剤を非酸化性雰囲
気中で加熱して除去し、続いて、温度１０５０〜１２５
０℃、圧力０．　　ＩＴｏｒｒ以下の減圧下で焼結し、
さらに、温度１２５０〜１４００℃で、Ｎ２を含む不活
性混合ガス罪囲気中で、その全圧が５ａｔｍ以上で焼結
することを特徴とする高窒素ステンレス鋼焼結体の製造
方法を提供するものである。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明の方法で製造される高窒素ステンレス鋼焼結体は
、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ　　：０．０５〜０．４０重量％を含み、または、上記成分の他にさらにＭＯを０．５〜
４．０重量％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元
素とからなる。

本発明の方法で製造される高窒素ステンレス鋼焼結体組
成中のＣｒ　％Ｎ　ｌ　％　Ｃｘ　Ｎ　、Ｍ　。

は、耐食性を左右する重要な元素であり、各々の含有量
は、以下の理由によりて限定される。

Ｃｒ：Ｃｒは、その含有量が高いほど耐食性は向上する
。　含有量が１６重量％未満では、所望の耐食性が得ら
れず、一方、２５重量％を超えて添加しても、それ以上
の顕著な効果の向上は認められず、コストの点で不利と
なる。　さらに、Ｃｒ含有量が高いと、シグマ脆性、４
７５℃脆性といった問題が生ずる。

Ｎｉ　：Ｎｉは、オーステナイト相を安定化させるため
に必要な元素である。　オーステナイト相が安定化する
と、耐食性および靭性等の機械的特性が向上する。　含
有量が６重量％未満では、安定なオーステナイト相の生
成能が乏しく、耐食性が劣化する。　一方、２０重量％
を越えて添加しても、それ以上の顕著な効果の向上は認
められず、コストの点で不利となる。

Ｃ：Ｃは、その含有量が低いほど耐食性は向上する。　
含有量が０．０５重量％を越えると、液相が出現１７て
気孔が粗大化したり、ＦｅやＣｒの炭化物が生成される
ために低Ｃｒ帯が生じ、耐食性が劣化する。

ＳＵＮは、ボアーの存在する焼結体の耐孔食性を著しく
改善する元素である。　含有量が０．０５重量％未満で
はその効果は小さく、方、０．４重量％を越えると、Ｃ
ｒ窒化物が生成されるために低Ｃｒ１Ｆが生じ、耐食性
が劣化する。

Ｍｏ：Ｍｏは、耐食性、耐酸化性改善に有効な元素であ
る。　含有量が０．５重量％未満では効果がなく、４重
量％越えて添加しても、それ以上の顕著な効果の向上は
認められず、コストの点で不利となる。

尚、上記の通り、ＭＯは耐食性、耐−酸化性改善に有効
な金属であるから、Ｍｏを含有する高窒素ステンレス鋼
焼結体は、より耐食性、耐酸化性に優れる。

また、本発明の方法で製造される高窒素ステンレス鋼焼
結体は、密度比が９６，０％以上である。

焼結体の密度比は、耐食性に直接影響を及ぼす因子であ
る。　密度比が９２．０％未満の焼結体では、残留気孔
が完全に閉塞化されてなく、表面と内部の気孔が一部連
通していると予想され、試料内部も常に試料外部の厳し
い腐食環境にさらされることになり、耐食性が不十分と
なる。

さらに、９２．０％未満では、一般に残留気孔径が大き
くなっており、これも耐食性に悪影響を及ぼす。　従っ
て、密度比が９２．０％以上であれば、−殻内な用途に
は十分耐えうる。

しかし、本発明の方法で製造される高窒素ステンレス鋼
焼結体は、特に外装部品に必要とされるさらに高度の耐
食性と鏡面性とを有するものであり、これ・らの特性は
、密度比９６．０％以上でなければ達成されない。

次に、本発明の高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方法に
ついて説明する。

本発明の方法は、Ｃｒを１６〜２５重量％、Ｎｆを６〜
２０重量％含むのステンレス鋼粉を用い、または、Ｃｒ
を１６〜２５重量％、Ｎｉを６〜２０重量％、ＭＯを０
．５〜４．０重量％含むステンレス鋼粉を用い、該鋼粉
に結合剤を添加混合して成形した後、該成形体中の結′
合剤を非酸化性雰囲気中で加熱して除去し、続いて、温
度１０５０〜１２５０℃、圧力０．ＩＴｏｒｒ以下の減
圧下で焼結し、さらに、温度１２５０〜１４００℃で、
Ｎ２を含む不活性混合ガス雰囲気中で、その全圧が５ａ
ｔｍ以上で焼結を行う。

尚、原料としてＭｏを０．５〜４．０３ｉｉ１％を含む
鋼粉を用いる後者の方法では、−層好ましい特性の焼結
体が得られる。

本発明の方法において、原料鋼粉中のＣｒ。

Ｎｉ量を規定するのは、本発明の方法で製造される高窒
素ステンレス鋼焼結体が、密度比９６．０％以上となり
、高耐食性をなるために必要だからである。

本発明の方法では、上記の鋼粉を用い、まず成形を行う
が、鋼粉だけでは複雑な形状に成形しにくく、また、成
形時にラミネーションや割れ等の欠陥が生じる。　それ
で、成形をし易くするためと、上記の欠陥が生じないた
めに、結合剤を添加混合した後に成形を行う。　結合剤
は、熱可塑性樹脂および／またはワックスを主体とする
ものを使用し、必要に応じて可塑剤、潤滑剤および脱脂
促進剤などを添加する。

熱可塑性樹脂としては、アクリル系、ポリエチレン系、
ポリプロピレン系およびポリスチレン系等があり、ワッ
クス類としては、密ろう、木ろう、モンタンワックス等
に代表されるような天然ろう、および低分子ポリエチレ
ン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワック
ス等に代表されるような合成ろうがあるが、これらから
選ばれる１種あるいは２　ｆｆ１以上を用いる。

可塑剤は、主体と成る樹脂あるいはワックスとの組合せ
によって選択するが、具体的には、フタル酸ジー２−エ
チルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸ジ−エチル（ＤＥＰ
）、フタル酸ジ−ｎ−ブチル（ＤＨＰ）等があげられる
。

潤滑剤としては、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エ
ステル等があげられ、場合によっては、ワックス類を潤
滑剤として兼用する。

また、脱脂促進剤として、樟脳等の昇華性物買を添加す
ることもできる。

尚、結合剤の量は、後工程の成形法によって異なり、通
常の金型プレス成形では０．５〜３．０重量％、射出成
形では１０重量％程度である。

鋼粉とバインダとの混合・混練には、バッチ式あるいは
、連続式のニーダが使用でき、バッチ式ニーダの中では
加圧ニーダやバンバリーミキサ−等が、また、連続式ニ
ーダの中では２軸押出し機等がそれぞれ有利に適合する
。　そして、混練後、必要に応じてペレタイザーあるい
は粉砕機等を使用して造粒を行い、・成形用コンパウド
を得る。

成形は、従来の金型ブレス成形をはじめとして、押し出
し成形、粉末圧延成形、射出成形等の方法で行うが、射
出成形が好ましい。

射出成形は、プラスチック用射出成形機、金属粉末用射
出成形機等、通常の射出成形に用いられる射出成形機を
用いて行なえばよい。

この際において、射出圧力は、通常５００〜２０００　
ｋｇｆ／ｃｍ’程度である。

成形後、結合剤を除去するため、非酸化性雰囲気中で加
熱する。　このときの昇温速度は５〜ｂ加熱するのは、酸化性雰囲気で加熱すると、過度に酸化
され、つぎの焼結工程で還元が困難になるためである。

　また、この時の昇温速度を速くしすぎると、得られた
成形体に割れや膨れが生じるので好ましくない。

結合剤を除去した後、焼結を行なう。　前工程の加熱処
理終了時、結合剤の一部が残留しているが、焼結により
、残留結合剤中の炭素とステンレス鋼粉の表面に存在す
る酸化被膜中の酸素との反応を促進させ、最終焼結体中
のＣ量を減少させる。　その際、結合剤の除去程度を加
減するか、あるいは除去後に酸化処理を行い、Ｃ１０モ
ル比を最適値に、好ましくは０．３〜３．０に調節する
。

第一段の焼結は、温度１０５０〜１２５０℃圧力０．Ｉ
Ｔｏｒｒ以下の条件で行う。　ここで、温度および圧力
条件は、本発明に用いる原料鋼粉中に含まれるＣｒの挙
動と関連して規定されたものである。

即ち、材料の表面は、腐食環境に接している箇所であり
、最も優れた耐食性が要求されるが、高度の耐食性を得
るためには、Ｃｒが特に重要である。　Ｃｒの蒸気圧は
、１３００℃で１０　””Ｔ　ｏ　ｒ　ｒより高く、減
圧焼結においては、減圧度によってはＣｒが蒸発して表
面のＣｒ濃度が低下し、耐食性が著しく劣化する。　そ
こで、Ｃｒ蒸発を抑制し、Ｃｒ　？５１度分布を不均一
化しないようにすることが肝要である。　このことは、
本発明の焼結条件によって達成される。

また、本発明は、減圧焼結を行うので、通常の焼結工程
で用いられている水素雰囲気下における焼結に比べ、含
有Ｃの作用により容易にＣｒ系酸化物の還元を促進させ
ることができ、その結果、高密度の焼結体を得ることが
できる。

焼結作用は、鋼粉同士の接触点から始まり、金属原子の
固体拡散によって進行するが、鋼粉表面が酸化物で覆わ
れている場合は、金属原子の拡散が遮られて緻密化が進
まず、焼結体の高密度化が達成されない。　つまり、高
密度を得るためにはＣｒ系酸化物を還元する必要があり
、そのために、減圧下（０，ＩＴｏｒｒ以下）で焼結を
行う。　このとき、圧力が０．１Ｔ’ｏｒ、ｒを超える
とｃ＋ｏ−ｃｏの反応が起こりにくくなり、鋼中は、Ｃ
，Ｏがのこりやすくなるためである。　また、温度１０
５０℃未満では、Ｃｒ系酸化物の還元が十分なされない
ため、酸化物が残留し、その後の焼結を阻害する一方、
１２５０℃を超えると、脱炭が進まないうちに焼結が進
んでしまい　結果として、焼結体中のＣ量が多くなるの
で好ましくない。

第２段の焼結は、温度１２５０〜１４００℃で、Ｎ２を
含む不活性混合ガス雰囲気中で、その全圧が５ａｔｍ以
上で行う。　ここで、高窒素化および高密度化を達成さ
せる。

前段階の低温の減圧焼結で鋼粉同士の接触点ができ、焼
結が始まっているが、さらに高温にすることにより、金
属原子の固体拡散を促進させて焼結を進め、残留気孔の
微細化と球状化を図る。　この際の温度が１２５０℃未
満では、焼結体の密度比の向上は顕著ではなく、また、
前段階の減圧下での焼結中に蒸発して減少した鋼粉表面
のＣｒを、内部からの拡散により補なうことができない
。　一方、１４００℃を超えて焼結した場合、一部分、
融解し、形状が崩れやすくなる。

ここでは、Ｎ２を含む不活性ガス雰囲気中で焼結を行う
が、Ｎ２は焼結体の高窒素化のために使われ、不活性ガ
スは、焼結体の酸化を防ぐ役割を果たす。　混合ガス中
のＮ、は、体積％で１５％以下が好ましい。

さらに、この工程は、５ａｔｍ以上の加圧下で行うが、
圧力が５ａｔｍ未満であると、焼結による高密度化の効
果が小さくなり、密度比９６．０％以上の焼結体が得ら
れない。

尚、ここまでの工程において、不活性ガスとはＡｒ、Ｈ
ｅ等のガスであり、非酸化性雰囲気を作るために用いる
ガスは、不活性ガスのほか、ＣＨ４、Ｃ３Ｈ，等の還元
ガス、Ｎ、または燃焼排ガス等である。

〈実施例〉本発明を、実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例）原料粉末として、Ｃｒ：１８．１重量％、Ｎｉ；８．５
重量％、Ｃ：０．０３重量％、Ｎ：０．０２重量％を含
み、残部Ｆａおよび不可避的不純物元素とからなる組成
を有するステンレスｍ＜ａ＞と、原料粉末として、Ｃｒ
：１７．５重量％、Ｎｉ：１２．６重量％、ＭＯ：２．
５重量％、Ｃ：０．０２重量％、Ｎ：０．０２重量％を
含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる組
成を有するステンレス鋼粉（ｂ）とを用意した。　これ
らを各々分級し、平均粒径１２μｍに調整した後、熱可
塑性樹脂としてポリエチレン４重量％と、ワックスとし
てパラフィンワックス８重量％とを加え、加圧ニーダを
用いて混練した。　これを、射出温度１５０℃、射出圧
力＝１０００　ｋｇｆ／ｃｍ’で射出成形を行い、４０
　ｍｍＸ２０ｍｍｍＸ２Ｏの成形体とした。　つぎに、
Ａｒ雰囲気中で、１０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で６００
℃まで昇温し、さらに保持して結合剤を除去した。　さ
らに、１０００〜１３００℃まで昇温し、圧力１０””
ＴｏｒｒまたはＩＴｏｒｒで１時間保持した後、温度を
１２００℃とし、Ｎ２量が１体積％または５体積％（他
はＡｒ）の雰囲気中で、全圧３ａｔｍ、５ａｔｍまたは
５０ａｔｍで２時間保持し、焼結体を得た。

冷却後、アルキメデス法による密度および真密度より密
度比を求め、また、焼結体中のＣ，Ｎ量を、それぞれ、
燃焼赤外線吸収法、不活性ガス融解熱伝導度法によって
分析した。　Ｃｒ、Ｎｉ％ＭＯについては、原料粉末中
の組成とほぼ同様であるので、特に分析は行わなかった
。

焼結体の外観は、肉眼にて観察した。

さらに、耐食性を評価するために、焼結体を温度５０℃
の人工汗中に２４時間放置した後、錆の発生の有無を実
体顕微鏡で観察した。　錆が全く見られない場合を良好
、少しでも発錆したり変色している場合を発錆とした。

結果は、第１表に示した。

実施例は、焼結体の化学組成、密度比、外観および耐食
性に対する焼結条件の影響を検討したものである。

本発明例では、いずれも、得られた焼結体の化学組成お
よび密度比は適当であり、外観および耐食性は良好であ
った。　一方、比較例は、得られた焼結体の化学組成ま
たは密度比が不適であり、そのために耐食性または外観
が不良であった。

第一段の焼結温度または圧力が不適当な場合（比較例１
〜３）は、得られた焼結体の密度比は適当であり、Ｎは
０．０５〜０．４０重量％の範囲にあフたが、Ｃが０．
０５重量％超であるため、Ｃｒ炭化物が生成して低Ｃｒ
帯が生じていると考えられ、部分的な耐食性低下による
と思われる錆の発生があった。　加えて、比較例１．３
は、各々焼結時の温度が低く、または減圧不足のために
、Ｃｒ系酸化物の還元が不十分であると考えられ、その
ために金属原子の固体拡散が不十分であると考えられ、
焼結体は脆い。

第二段の焼結温度または圧力が不適当な場合（比較例４
．５）は、焼結温度または圧力が低いために、得られた
焼結体の密度比は９６．０％未満となった。

そのために、外観が鏡面とならなかった。

〈発明の効果〉本発明により、ステンレス鋼粉以外に合金鋼粉を添加せ
ず、再圧縮、再焼結の工程を行うこともなく、特別な装
置を必要とせずに、９６．０％以上の密度比を有する外
観と耐食性に優れた高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方
法が提供される。

本発明の方法で製造される高窒素ステンレス鋼焼結体は
、外観、耐食性および機械的性質に優れており、外装部
品等過酷な条件下に供される材料として、広く使用する
ことができる。

本発明の高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方法は、本発
明の方法に示した原料を用い、減圧下での焼結と、Ｎ２を含む不活性混合ガス７囲気中での加圧焼結との二段の焼結工程を経るが、容易に実施することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ：０．０５〜０．４０重量％、を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる
組成を有し、密度比９６．０％以上の高窒素ステンレス
鋼焼結体を製造するに際し、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、を含むステンレス鋼粉を用い、該鋼粉に結合剤を添加混
合して成形した後、該成形体中の結合剤を非酸化性雰囲
気中で加熱して除去し、続いて、温度１０５０〜１２５
０℃、圧力０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で焼結し、さら
に、温度１２５０〜１４００℃で、Ｎ＿２を含む不活性
混合ガス雰囲気中で、その全圧が５ａｔｍ以上で焼結す
ることを特徴とする高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方
法。
（２）Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｍｏ：０．５〜４．０重量％、Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ：０．０５〜０．４０重量％、を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる
組成を有し、密度比９６．０％以上の高窒素ステンレス
鋼焼結体を製造するに際し、Ｃｒ：１６〜２５重量％、Ｎｉ：６〜２０重量％、Ｍｏ：０．５〜４．０重量％を含むステンレス鋼粉を用い、該鋼粉に結合剤を添加混
合して成形した後、該成形体中の結合剤を非酸化性雰囲
気中で加熱して除去し、続いて、温度１０５０〜１２５
０℃、圧力０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で焼結し、さら
に、温度１２５０〜１４００℃で、Ｎ＿２を含む不活性
混合ガス雰囲気中で、その全圧が５ａｔｍ以上で焼結す
ることを特徴とする高窒素ステンレス鋼焼結体の製造方
法。