JPH03122204A - ステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形・焼結用ステンレス粉末 - Google Patents
ステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形・焼結用ステンレス粉末Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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）
この発明はステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形
拳焼結用ステンレス粉末に関する。
拳焼結用ステンレス粉末に関する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）プレス
成形・焼結用のステンレス粉末は、主に水アトマイズ法
により、特殊なものはガスアトマイズ法にて製造される
。而して水アトマイズ法において粉末製造の際、溶融金
属が噴射されて水と接するときに表面が酸化されるため
、得られた粉末中には多量の酸素が含有される。
成形・焼結用のステンレス粉末は、主に水アトマイズ法
により、特殊なものはガスアトマイズ法にて製造される
。而して水アトマイズ法において粉末製造の際、溶融金
属が噴射されて水と接するときに表面が酸化されるため
、得られた粉末中には多量の酸素が含有される。
このようにして粉末に含有された酸素は酸化物として存
在するが、このうちクロムの酸化物に代表されるように
、酸素との親和力の強い酸化物は特に還元し難く、この
ため製造した粉末を用いて焼結を行うと、焼結金属の組
織中に介在物、ピンホールが生じて機械的強度が低くな
ったり、研磨面の光沢が減する等問題があった。
在するが、このうちクロムの酸化物に代表されるように
、酸素との親和力の強い酸化物は特に還元し難く、この
ため製造した粉末を用いて焼結を行うと、焼結金属の組
織中に介在物、ピンホールが生じて機械的強度が低くな
ったり、研磨面の光沢が減する等問題があった。
（課題を解決するための手段）
本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は、最終焼結品において含有するＣ量
が０．０３重量％未満の低炭素ステンレス焼結品の焼結
用ステンレス粉末中に、少なくとも該粉末中に含有され
る０と原子比率で同等量以上のＣを含有させ、該ステン
レス粉末をプレス成形により所定形状に成形した後焼結
するとともに該焼結に際して若しくはこれに先立つ加熱
条件下でＣと０とを反応させてガスとして除去すること
にある。
であり、その要旨は、最終焼結品において含有するＣ量
が０．０３重量％未満の低炭素ステンレス焼結品の焼結
用ステンレス粉末中に、少なくとも該粉末中に含有され
る０と原子比率で同等量以上のＣを含有させ、該ステン
レス粉末をプレス成形により所定形状に成形した後焼結
するとともに該焼結に際して若しくはこれに先立つ加熱
条件下でＣと０とを反応させてガスとして除去すること
にある。
（作用及び発明の効果）
本発明においては、ステンレス粉末の成形体を高温に加
熱したとき、一般には焼結したとき、粉末中に含まれる
ＣとＯがＣ＋０→ＣＯの反応を起こし、ガスとなって粉
末中より除去される。即ち粉末中に含有されるＯと、同
じく粉末中に積極的に含有させたＣとが互いに反応して
除去される。
熱したとき、一般には焼結したとき、粉末中に含まれる
ＣとＯがＣ＋０→ＣＯの反応を起こし、ガスとなって粉
末中より除去される。即ち粉末中に含有されるＯと、同
じく粉末中に積極的に含有させたＣとが互いに反応して
除去される。
尚本発明において粉末中に含有させるべきＣの量は、粉
末を製造した段階で同粉末中に含有されるＯの量によっ
て定まることとなるが、この０の量は粉末製造の際の条
件によって定まってくるから、これを分析して予め求め
ておき、その分析値に基づいて必要なＣ量を計算により
求めて粉末中に含有させれば良い。
末を製造した段階で同粉末中に含有されるＯの量によっ
て定まることとなるが、この０の量は粉末製造の際の条
件によって定まってくるから、これを分析して予め求め
ておき、その分析値に基づいて必要なＣ量を計算により
求めて粉末中に含有させれば良い。
尚このＣは合金成分として粉末中に含有させるものであ
る。具体的には、金属の各成分を溶解する際に同時に含
有させる。
る。具体的には、金属の各成分を溶解する際に同時に含
有させる。
上記のように本発明はＣ＋０→ＣＯの反応を利用して粉
末中の酸素を除くべく、Ｃを合金成分として粉末に含有
させることを特徴としている。かかる本発明によれば、
焼結の際若しくはこれに先立つ加熱条件下で粉末の表面
及び内部に含まれる酸素が除去されて焼結密度が向上す
る（粉末の周りを酸化被膜が覆うことがなくなって拡散
が促進されるから）とともに、介在物、ピンホールが著
しく少なくなって組織が良好となり、機械的強度、研磨
外観の優れた焼結部品を得ることができる。
末中の酸素を除くべく、Ｃを合金成分として粉末に含有
させることを特徴としている。かかる本発明によれば、
焼結の際若しくはこれに先立つ加熱条件下で粉末の表面
及び内部に含まれる酸素が除去されて焼結密度が向上す
る（粉末の周りを酸化被膜が覆うことがなくなって拡散
が促進されるから）とともに、介在物、ピンホールが著
しく少なくなって組織が良好となり、機械的強度、研磨
外観の優れた焼結部品を得ることができる。
尚Ｃと０との反応により粉末中の酸化物を除去すること
自体は公知である。
自体は公知である。
しかしながら従来の方法は、粉末と炭素粉末とを混合機
、ボールミル等を用いて混合することにより行っており
、この場合前粉末を均一に混合するために非常に長時間
を要するとともに、混合用の装置を必要とする他、ある
程度Ｃが偏在した状態となるのを避は得す、この場合Ｃ
の少ない部分では脱酸が不十分となり、また一方Ｃが過
剰な部分では炭化物を形成して耐食性を減する結果を生
ずる。
、ボールミル等を用いて混合することにより行っており
、この場合前粉末を均一に混合するために非常に長時間
を要するとともに、混合用の装置を必要とする他、ある
程度Ｃが偏在した状態となるのを避は得す、この場合Ｃ
の少ない部分では脱酸が不十分となり、また一方Ｃが過
剰な部分では炭化物を形成して耐食性を減する結果を生
ずる。
これに対して、本発明はＣをステンレス粉末の合金成分
として粉末自体に含有させるようにしたものであるから
、こうした不具合は生じず、ＣとＯとを粉末内部の各部
分で均等に反応させ得て、最終焼結品中に不要なＯ２０
を残留させない。
として粉末自体に含有させるようにしたものであるから
、こうした不具合は生じず、ＣとＯとを粉末内部の各部
分で均等に反応させ得て、最終焼結品中に不要なＯ２０
を残留させない。
本発明では、最終の焼結状態においてＣ量が０．０３重
量％未満の低炭素のステンレス焼結品の焼結用粉末に対
して、同粉末中に含まれる０と反応するために必要な量
のＣを含有させる。尤もこの場合において、Ｏを十分に
除去するためにはやや過剰のＣを含有させるのが効果的
である。但しこの場合には最終製品にＣが残留すること
になる。このような残留Ｃは耐食性を減じる原因となる
から、そこでかかる残留Ｃを可及的に低く抑えるべく、
焼結の際に或いはこれに先立って、成形体を高温下水素
雰囲気中に置いて、残存するＣをメタン等の炭化水素と
して除去するのが良い。
量％未満の低炭素のステンレス焼結品の焼結用粉末に対
して、同粉末中に含まれる０と反応するために必要な量
のＣを含有させる。尤もこの場合において、Ｏを十分に
除去するためにはやや過剰のＣを含有させるのが効果的
である。但しこの場合には最終製品にＣが残留すること
になる。このような残留Ｃは耐食性を減じる原因となる
から、そこでかかる残留Ｃを可及的に低く抑えるべく、
焼結の際に或いはこれに先立って、成形体を高温下水素
雰囲気中に置いて、残存するＣをメタン等の炭化水素と
して除去するのが良い。
本発明は不錆鋼としてのステンレス品に適用されるもの
であり、そのステンレス粉末としてはＯｒ系スステンレ
ス粉末Ｃｒ−旧糸ステンレス粉末等従来知られている各
種のものが可能であるが、本発明ではかかるステンレス
粉末中のＯｒ酸成分Ｎｉ成分を夫々Ｃｒ：４〜４０重量
％、旧＝２〜３０重量％とするのが良い、またこれらス
テンレス粉末中に含有させるＣの量は０．１〜０．９重
量％とするのが適当である。その理由は以下の通りであ
る。
であり、そのステンレス粉末としてはＯｒ系スステンレ
ス粉末Ｃｒ−旧糸ステンレス粉末等従来知られている各
種のものが可能であるが、本発明ではかかるステンレス
粉末中のＯｒ酸成分Ｎｉ成分を夫々Ｃｒ：４〜４０重量
％、旧＝２〜３０重量％とするのが良い、またこれらス
テンレス粉末中に含有させるＣの量は０．１〜０．９重
量％とするのが適当である。その理由は以下の通りであ
る。
即ちＣｒの添加量について言えば、ステンレス鋼として
の耐食性、耐酸化性を確保するためにＣｒは４重量％以
上が必要であり、また一方Ｃｒが４０重量％を越えると
粉末の表面酸化が著しくなり、本発明の手法を以てして
も良好なミクロ組織を得るのが難しくなる。
の耐食性、耐酸化性を確保するためにＣｒは４重量％以
上が必要であり、また一方Ｃｒが４０重量％を越えると
粉末の表面酸化が著しくなり、本発明の手法を以てして
も良好なミクロ組織を得るのが難しくなる。
また旧について言えば、２層ステンレス鋼を得るために
旧として２重量％以上必要であり、また一方Ｏｒの量が
上限の４０重量％時にオーステナイト組織を得るために
は、Ｘ１１０ｒバランスとして信置が３０重量％必要と
なる故である。
旧として２重量％以上必要であり、また一方Ｏｒの量が
上限の４０重量％時にオーステナイト組織を得るために
は、Ｘ１１０ｒバランスとして信置が３０重量％必要と
なる故である。
一方Ｃ量を０．１〜０．９重量％とするのは、化学両輪
的に０の含有量と見合う量を含有させるといってもその
量が０．１重量％未満ではＣ添加の効果が薄く、逆に０
．９重量％を越えると焼結後にＣが残留し、耐食性を低
下させる恐れがある故である。
的に０の含有量と見合う量を含有させるといってもその
量が０．１重量％未満ではＣ添加の効果が薄く、逆に０
．９重量％を越えると焼結後にＣが残留し、耐食性を低
下させる恐れがある故である。
（実施例）
次に本発明の特徴をより明確にすべく、以下にその実施
例を詳述する。但し本発明は以下の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、他の態様において実施することも可
能である。
例を詳述する。但し本発明は以下の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、他の態様において実施することも可
能である。
［実施例１］
水アトマイズ法でＳ Ｕ Ｓ’３０４相当の粉末を製造
し、−１００メツシユに分級した。この際、粉末に含ま
れる酸素の平均値０．２重量％の還元に見合うＣ量とし
て０．２重量％を溶鋼中に添加した。得られた粉末を化
学分析した結果。
し、−１００メツシユに分級した。この際、粉末に含ま
れる酸素の平均値０．２重量％の還元に見合うＣ量とし
て０．２重量％を溶鋼中に添加した。得られた粉末を化
学分析した結果。
Ｃ：０．１８重量％、Ｏ：０．２２重量％であった。
この粉末に潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を１重量％添
加し、ＪＳＰＭ標準２−６５に準じた金型を用い、プレ
ス成形にて圧粉体を得た。得られた圧粉体を５００℃Ｘ
３０分の条件で処理して脱ろう後、１２５０℃ｘ１時間
真空中で焼結し。
加し、ＪＳＰＭ標準２−６５に準じた金型を用い、プレ
ス成形にて圧粉体を得た。得られた圧粉体を５００℃Ｘ
３０分の条件で処理して脱ろう後、１２５０℃ｘ１時間
真空中で焼結し。
更に水素中１２７０℃で３０分保持し、試験片を製造し
た。引張試験結果を焼結密度６ 、９ ｇ／ｃｍ３一定
になるように整理し、従来粉末を用いた場合の試験結果
と比較した。その結果、両者とも引張強さほぼ４０ ｋ
ｇｆ／璽菖２と同様な結果を示したが、本発明法のもの
は伸びが３６％で、従来粉末を用いた場合の伸び２８％
に比べて大幅に改善されている。
た。引張試験結果を焼結密度６ 、９ ｇ／ｃｍ３一定
になるように整理し、従来粉末を用いた場合の試験結果
と比較した。その結果、両者とも引張強さほぼ４０ ｋ
ｇｆ／璽菖２と同様な結果を示したが、本発明法のもの
は伸びが３６％で、従来粉末を用いた場合の伸び２８％
に比べて大幅に改善されている。
［実施例２］
ガスアトマイズ法で５ＵＳ６３０相当の粉末を製造し、
−４２メツシユに分級した。この際、粉末に含まれる酸
素の平均値０．０６重量％の還元に見合うＣ量として０
．０６重量％を溶鋼中に添加した。得られた粉末を化学
分析した結果、Ｃ：０．０５８重量％、Ｏ：０．０５５
重量％であった。
−４２メツシユに分級した。この際、粉末に含まれる酸
素の平均値０．０６重量％の還元に見合うＣ量として０
．０６重量％を溶鋼中に添加した。得られた粉末を化学
分析した結果、Ｃ：０．０５８重量％、Ｏ：０．０５５
重量％であった。
この粉末に結合剤としてＰＶＡを１重量％添加し、ゴム
型を使った冷間静水圧成形を行い、１３Ｘ２５Ｘ５ｍ層
の圧粉体を得た。
型を使った冷間静水圧成形を行い、１３Ｘ２５Ｘ５ｍ層
の圧粉体を得た。
水圧粉体を１２５０℃Ｘｔ時間真空中で焼結し、更に水
素中で１２７０℃×３０分保持した。
素中で１２７０℃×３０分保持した。
この試験片を従来法で製造した試験片と同時に５％塩水
噴霧試験（３５℃、２４時間）を行った。その結果従来
法で製造した試験片の場合黒錆が散見されたが本発明法
では皆無であった。従来法の試験片のミクロ組織を観察
すると酸化物系の介在物近傍での錆が多く、一方本発明
法の試験片では介在物は極めて少なく１本発明によるミ
クロ組織改善効果が表われたものと思われる。
噴霧試験（３５℃、２４時間）を行った。その結果従来
法で製造した試験片の場合黒錆が散見されたが本発明法
では皆無であった。従来法の試験片のミクロ組織を観察
すると酸化物系の介在物近傍での錆が多く、一方本発明
法の試験片では介在物は極めて少なく１本発明によるミ
クロ組織改善効果が表われたものと思われる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）最終焼結品において含有するＣ量が ０．０３重量％未満の低炭素ステンレス焼結品の焼結用
ステンレス粉末中に、少なくとも該粉末中に含有される
Ｏと原子比率で同等量以上のＣを含有させ、該ステンレ
ス粉末をプレス成形により所定形状に成形した後焼結す
るとともに該焼結に際して若しくはこれに先立つ加熱条
件下でＣとＯとを反応させてガスとして除去することを
特徴とするステンレス焼結品の製造方法。 （２）請求項（１）の製造方法において、粉末中に含有
させるＣ量が０．１〜０．９重量％の範囲であることを
特徴とするステンレス焼結品の製造方法。 （３）最終焼結品において含有するＣ量が ０．０３重量％未満の低炭素ステンレス品のプレス成形
・焼結用ステンレス粉末であって、Ｃｒが４〜４０重量
％の範囲で含有され、且つ少なくとも粉末中に含有され
るＯと原子比率で同等量以上のＣが含有されて成ること
を特徴とするプレス成形・焼結用ステンレス粉末。 （４）請求項（３）のステンレス粉末において、含有Ｃ
量が０．１〜０．９重量％の範囲とされていることを特
徴とするプレス成形・焼結用ステンレス粉末。 （５）最終焼結品において含有するＣ量が ０．０３重量％未満の低炭素ステンレス品のプレス成形
・焼結用ステンレス粉末であって、Ｃｒが４〜４０重量
％の範囲で、Ｎｉが２〜３０重量％の範囲で夫々含有さ
れ、且つ少なくとも粉末中に含有されるＯと原子比率で
同等量以上のＣが含有されて成ることを特徴とするプレ
ス成形・焼結用ステンレス粉末。 （６）請求項（５）のステンレス粉末において、含有Ｃ
量が０．１〜０．９重量％とされていることを特徴とす
るプレス成形・焼結用ステンレス粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259704A JPH03122204A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | ステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形・焼結用ステンレス粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259704A JPH03122204A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | ステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形・焼結用ステンレス粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122204A true JPH03122204A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17337775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259704A Pending JPH03122204A (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | ステンレス焼結品の製造方法及びプレス成形・焼結用ステンレス粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248389A (ja) * | 2001-06-13 | 2008-10-16 | Hoganas Ab | 高密度ステンレス鋼製品およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-10-04 JP JP1259704A patent/JPH03122204A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248389A (ja) * | 2001-06-13 | 2008-10-16 | Hoganas Ab | 高密度ステンレス鋼製品およびその製造方法 |
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