JPH04165002A - 高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法 - Google Patents
高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法Info
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- JPH04165002A JPH04165002A JP2285982A JP28598290A JPH04165002A JP H04165002 A JPH04165002 A JP H04165002A JP 2285982 A JP2285982 A JP 2285982A JP 28598290 A JP28598290 A JP 28598290A JP H04165002 A JPH04165002 A JP H04165002A
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- 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〉
本発明は、高圧縮性Ｃｒ系系合金粕粉よびそれを用いた
高強度焼結材料の製造方法に関するものである。
高強度焼結材料の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉
自動車エンジンの高出力化および燃費向上を目的とした
小型化の要求が、近年ますます高まってきている。その
要求に応えるべく、自動車部品の高強度化がさかんに研
究されている。
小型化の要求が、近年ますます高まってきている。その
要求に応えるべく、自動車部品の高強度化がさかんに研
究されている。
この結果、特公昭４５−９６４９号公報、特開昭６１−
２３１１０２号公報に開示されているようなＮｉ −Ｍ
ｏ系の拡散付着型の合金鋼粉が開発された。しかし、Ｎ
ｉ−Ｍｏ系の合金鋼粉を用いた焼結材料にはオーステナ
イト相が生成され、組織の不均一化に伴う寸法精度の低
下および耐摩耗性、切削性の低下という間匙が生じた。
２３１１０２号公報に開示されているようなＮｉ −Ｍ
ｏ系の拡散付着型の合金鋼粉が開発された。しかし、Ｎ
ｉ−Ｍｏ系の合金鋼粉を用いた焼結材料にはオーステナ
イト相が生成され、組織の不均一化に伴う寸法精度の低
下および耐摩耗性、切削性の低下という間匙が生じた。
この問題を解決するために、特開昭５３−６５２４９号
公報に示されるオーステナイト生成元素を含まないＣｒ
系の予合金鋼粉が開発されたが、予合金鋼粉のために十
分な圧縮性が得られないという問題を含んでいる。
公報に示されるオーステナイト生成元素を含まないＣｒ
系の予合金鋼粉が開発されたが、予合金鋼粉のために十
分な圧縮性が得られないという問題を含んでいる。
圧縮性が低いと金型寿命が短くなる。また、この結果焼
結体密度が低下し、機械的特性が不十分であるという問
題が生しる。
結体密度が低下し、機械的特性が不十分であるという問
題が生しる。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明は、このような従来の合金鋼粉の問題点を解決し
、圧縮性が高く、しかも焼結材料中に不均一なオーステ
ナイト相の生成が認められない、Ｃｒ系合金鋼粉および
その焼結材料の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
、圧縮性が高く、しかも焼結材料中に不均一なオーステ
ナイト相の生成が認められない、Ｃｒ系合金鋼粉および
その焼結材料の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、Ｐ ： ０．０１５％以下、Ｓ ： ０
．０１２％以下、Ｍｎ ： ０．３０％以下、Ｃｒ ：
０．５〜３．５％を含み、さらにＮｂ： ０．０
０５〜０．０８％、Ｖ ： ０．００５〜０．０８％
の一種または二種を含み、残部がＦｅおよびその他不可
避的不純物からなることを特徴とする高強度焼結材料用
高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉であり、さらにこの合金鋼粉に
必要に応じてＭｏ：０．５〜４６５％添加したものであ
り、また本発明はこれらの合金鋼粉に黒鉛量〇、２〜０
．９％を添加・混合後、成形・焼結することを特徴とす
る高強度焼結材料の製造方法である。
．０１２％以下、Ｍｎ ： ０．３０％以下、Ｃｒ ：
０．５〜３．５％を含み、さらにＮｂ： ０．０
０５〜０．０８％、Ｖ ： ０．００５〜０．０８％
の一種または二種を含み、残部がＦｅおよびその他不可
避的不純物からなることを特徴とする高強度焼結材料用
高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉であり、さらにこの合金鋼粉に
必要に応じてＭｏ：０．５〜４６５％添加したものであ
り、また本発明はこれらの合金鋼粉に黒鉛量〇、２〜０
．９％を添加・混合後、成形・焼結することを特徴とす
る高強度焼結材料の製造方法である。
すなわち、本発明では、焼結材料に認められる不均一生
成オーステナイト相を低減するためＮｉによる合金化で
はなく、Ｃｒの合金化による高強度化を図っている。さ
らに、合金添加方法としては、焼結材料の組織の均一化
が高い予合金（あらかじめアトマイズの段階で合金成分
を添加）法を用いている。
成オーステナイト相を低減するためＮｉによる合金化で
はなく、Ｃｒの合金化による高強度化を図っている。さ
らに、合金添加方法としては、焼結材料の組織の均一化
が高い予合金（あらかじめアトマイズの段階で合金成分
を添加）法を用いている。
さらに、合金鋼粉の圧縮性を向上するため、Ｐ： ０
．０１５％以下、Ｓ ： ０．０１２％以下、Ｍｎ
： ０．３０％以下とし、これら元素の低減による焼結
材料の強度低下を、Ｎｂ ： ０．００５〜０．０８％
、Ｖ ： ０．００５〜０．０８％の一種または二種を
添加することで圧縮性を損なわずに補っている。
．０１５％以下、Ｓ ： ０．０１２％以下、Ｍｎ
： ０．３０％以下とし、これら元素の低減による焼結
材料の強度低下を、Ｎｂ ： ０．００５〜０．０８％
、Ｖ ： ０．００５〜０．０８％の一種または二種を
添加することで圧縮性を損なわずに補っている。
〈作 用〉
本発明の合金鋼粉の組成限定理由について以下に述べる
。
。
Ｐ ： ０．０１５％以下
Ｐは合金銅粉あるいは鉄粉の圧縮性を著しく損なう、し
たがって、本発明では０．０１５％以下とした。
たがって、本発明では０．０１５％以下とした。
Ｓ ： ０．０１２％以下
ＳはＰと同様に合金鋼粉あるいは鉄粉の圧縮性を著しく
損なう、したがって、本発明では０．０１２％以下とし
た。
損なう、したがって、本発明では０．０１２％以下とし
た。
Ｍｎ ： ０．３０％以下
Ｍｎも合金鋼粉あるいは鉄粉の圧縮性を著しく損なう、
したがって、本発明では０．３０％以下とした。
したがって、本発明では０．３０％以下とした。
なお好ましくは０．２０％以下にするとその効果は一層
著しい。
著しい。
上述したＰ、Ｓ、Ｍｎの低減は本発明の特徴の一つで、
このことにより合金鋼粉の圧縮性の向上が達成できる。
このことにより合金鋼粉の圧縮性の向上が達成できる。
Ｃｒ ： ０．５〜３．５％
Ｃｒを本発明範囲内において添加することで、また焼結
材料の強度を圧縮性との兼ね合いで有効に高める置きが
できる。０．５％未満では焼結材料の強度が低く、一方
３．５％を超えて添加すると圧縮性が著しく低下する。
材料の強度を圧縮性との兼ね合いで有効に高める置きが
できる。０．５％未満では焼結材料の強度が低く、一方
３．５％を超えて添加すると圧縮性が著しく低下する。
Ｎｂ、Ｖ ： ０．００５〜０．０８％Ｎｂ、■は銅
粉の圧縮性を損なうことなく、焼結材料の組織の微細化
作用および炭窒化物の析出強化、焼入性向上により焼結
体強度を高める。いずれも０．００５％未満では強度向
上効果はなく、また０、０８％を鰯えて添加すると銅粉
の圧縮性は低下する。
粉の圧縮性を損なうことなく、焼結材料の組織の微細化
作用および炭窒化物の析出強化、焼入性向上により焼結
体強度を高める。いずれも０．００５％未満では強度向
上効果はなく、また０、０８％を鰯えて添加すると銅粉
の圧縮性は低下する。
これらのＮｂ、 Ｖの一種または二種を添加することは
、本発明の最も大きな特徴である。しかし、Ｎｂ、 Ｖ
による高強度化を達成するには、焼結材料作製にあたっ
て添加黒鉛量を０．２〜０．９％に限定する必要がある
。０．２％未満ではＮｂ、 Ｖによる高強度化効果が認
められず、一方０．９％を趙えると析出物が粗大化し、
またオーステナイトが生成されるので焼結体強度は低下
する。
、本発明の最も大きな特徴である。しかし、Ｎｂ、 Ｖ
による高強度化を達成するには、焼結材料作製にあたっ
て添加黒鉛量を０．２〜０．９％に限定する必要がある
。０．２％未満ではＮｂ、 Ｖによる高強度化効果が認
められず、一方０．９％を趙えると析出物が粗大化し、
またオーステナイトが生成されるので焼結体強度は低下
する。
Ｍｏ ： ０．５〜４．５％
焼結材料の強度を向上するために、さらに必要に応じて
Ｍｏを添加することができる。０．５％未満では強度向
上の効果はなく、一方４．５％を超えて添加すると鋼粉
の圧縮性は著しく低下する。
Ｍｏを添加することができる。０．５％未満では強度向
上の効果はなく、一方４．５％を超えて添加すると鋼粉
の圧縮性は著しく低下する。
以上の予合金鋼粉と黒鉛の添加・混合物を成形、焼結し
て高強度焼結材料を得るわけであるが、その際成形、焼
結は通常の方法でよく、例えば１回成形・１回焼結ある
いは２回成形・２回焼結法などが例示される。また、場
合によって、焼結後熱処理を施す、あるいは焼結鍛造な
どのプロセスにも本発明が適用できることは言うまでも
ない。
て高強度焼結材料を得るわけであるが、その際成形、焼
結は通常の方法でよく、例えば１回成形・１回焼結ある
いは２回成形・２回焼結法などが例示される。また、場
合によって、焼結後熱処理を施す、あるいは焼結鍛造な
どのプロセスにも本発明が適用できることは言うまでも
ない。
本発明の効果について、以下実施例に基づいて詳述する
。
。
〈実施例〉
実施例１ （Ｐ、Ｓの低減効果）
第１表に化学組成を示す合金Ｓ粉を、水アトマイズ−真
空還元−解砕・分級プロセスで製造した。
空還元−解砕・分級プロセスで製造した。
これらの合金鋼粉に潤滑剤として１％のステアリン酸亜
鉛を添加し、５ｔ／ｃ−で圧縮成形し、圧粉密度を調べ
た。その結果を、Ｐ、Ｓ量の関数として、それぞれ第１
図および第２図に示す０本発明範囲で、極めて優れた圧
縮性を示すことが明らかである。
鉛を添加し、５ｔ／ｃ−で圧縮成形し、圧粉密度を調べ
た。その結果を、Ｐ、Ｓ量の関数として、それぞれ第１
図および第２図に示す０本発明範囲で、極めて優れた圧
縮性を示すことが明らかである。
実施例２ （Ｍｎ、 Ｎｂ、■、Ｍｏの低減効果）第２
表に化学組成を示す合金銅粉について、実施例１と同様
の実験を行った。結果を第３図〜第６図に示すが、本発
明範囲において優れた圧縮性を示すことが明らかである
。
表に化学組成を示す合金銅粉について、実施例１と同様
の実験を行った。結果を第３図〜第６図に示すが、本発
明範囲において優れた圧縮性を示すことが明らかである
。
第２表
（１１％）
実施例３
第３表に化学組成を示すＣｒ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、■量を
変化させた合金鋼粉について実施例１と同様に圧縮性を
調べた。また、黒鉛を０．６％添加して５ｔ／ｃｉ１に
成形、さら番こ１１７０”Ｃで６０鮨の条件でアンモニ
ア分解ガス中で焼結し引張試験に供した。その結果を第
４表に示すが、本発明範囲において合金鋼粉の圧縮性向
上と焼結体の高強度が達成できる。
変化させた合金鋼粉について実施例１と同様に圧縮性を
調べた。また、黒鉛を０．６％添加して５ｔ／ｃｉ１に
成形、さら番こ１１７０”Ｃで６０鮨の条件でアンモニ
ア分解ガス中で焼結し引張試験に供した。その結果を第
４表に示すが、本発明範囲において合金鋼粉の圧縮性向
上と焼結体の高強度が達成できる。
第４表
実施例４
第３表階２５０合金銅粉について、黒鉛添加量を変化さ
せて、実施例３と同様に引張試験を行った。
せて、実施例３と同様に引張試験を行った。
結果を第７図に示すが、本発明範囲において高強度焼結
材料が得られることがわかる。
材料が得られることがわかる。
〈発明の効果〉
本発明はＣｒ系合金鋼粉のＰ、Ｓ、Ｍｎを低減し、Ｎｂ
、■の１種または２種を添加することにより、高圧縮性
を保持しつつ、高強度焼結材料が得られるという効果を
もたらす。
、■の１種または２種を添加することにより、高圧縮性
を保持しつつ、高強度焼結材料が得られるという効果を
もたらす。
第１図〜第６図は合金鋼粉の圧縮性に及ぼすＰ、Ｓ、
Ｍｎ、 Ｎｂ、■、Ｍｏ量の影響を示すグラフ、第７図
は焼結体の引張強さに及ぼす黒鉛添加量の影響を示すグ
ラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 Ｐ置（％） 第 ２ 図 Ｓ量（％） 第 ３ 図 Ｍｎ量（％） 第４−図 Ｎｂ量（％） 第５図 Ｖ量（％） 第６図 Ｍｏ量（％） 引張強さ（ｋｇｆ／ｄ）
Ｍｎ、 Ｎｂ、■、Ｍｏ量の影響を示すグラフ、第７図
は焼結体の引張強さに及ぼす黒鉛添加量の影響を示すグ
ラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 Ｐ置（％） 第 ２ 図 Ｓ量（％） 第 ３ 図 Ｍｎ量（％） 第４−図 Ｎｂ量（％） 第５図 Ｖ量（％） 第６図 Ｍｏ量（％） 引張強さ（ｋｇｆ／ｄ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０１２％以下、Ｍ
ｎ：０．３０％以下、Ｃｒ：０．５〜３．５％を含み、
さらにＮｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．００５
〜０．０８％の一種または二種を含み、残部がＦｅおよ
びその他不可避的不純物からなることを特徴とする高強
度焼結材料用高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉。 ２、請求項１記載の合金鋼粉にさらにＭｏ：０．５〜４
．５％を含有させたことを特徴とする高強度焼結材料用
の高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉。 ３、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０１２％以下、Ｍ
ｎ：０．３０％以下、Ｃｒ：０．５〜３．５％を含み、
さらにＮｂ：０．００５〜０．０８％、Ｖ：０．００５
〜０．０８％の一種または二種を含み、残部がＦｅおよ
びその他不可避的不純物からなる合金鋼粉に黒鉛：０．
２〜０．９％を添加・混合後、成形・焼結することを特
徴とする高強度焼結材料の製造方法。 ４、請求項３記載の合金鋼粉にさらにＭｏ：０．５〜４
．５％を含有させたことを特徴とする高強度焼結材料の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285982A JPH0772282B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285982A JPH0772282B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165002A true JPH04165002A (ja) | 1992-06-10 |
| JPH0772282B2 JPH0772282B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17698488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2285982A Expired - Fee Related JPH0772282B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 高圧縮性Ｃｒ系合金鋼粉およびそれを用いた高強度焼結材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772282B2 (ja) |
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| JP2005530037A (ja) * | 2002-06-14 | 2005-10-06 | ホガナス アクチボラゲット | プレアロイ鉄ベース粉及び１種以上の焼結部品の製造方法 |
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-
1990
- 1990-10-25 JP JP2285982A patent/JPH0772282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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