JPH0456704A - 粉末冶金用ステンレス鋼粉末 - Google Patents

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、粉末冶金用ステンレス鋼粉末に係わり、特に
機械的性質の良好な焼結品を製造するための高圧粉密度
ステンレス鋼粉末に関する。

（従来の技術） 従来より、焼結品の密度を高め機械的性質を良好にする
ために金属粉末の組成を変更することにより、粉末の圧
粉密度、成形性等を向上させている。

例えば特開昭５６−２０１号公報は、ステンレス鋼粉末
のＣ，Ｎを低下し、圧縮性を向上させ、また特開昭６３
−１４９３０２号公報は、Ｓを低下して粉末の圧粉密度
を高めるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来の粉末では未だ圧粉密度が十分
に向上せず、従って焼結品の機械的特性が十分に高（な
い。

本発明が解決しようとする課題は、高圧粉密度のステン
レス鋼粉末であって焼結体の機械的特性を大幅に向上さ
せるようにしたステンレス鋼粉末を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の粉末冶金用ステンレス鋼粉末は、
溶湯を噴霧して得られるステンレス鋼粉末であって、８
００℃〜１０００℃で１時間以上保持し焼きなましし、
下記成分が重量％で、Ｃ：０．００１〜０．０２％、Ｓ
：０．００１〜０．０１％、Ｎ：０．００８〜０．０２
０％、含まれることを特徴とする。

本発明のステンレス鋼粉末は、例えば溶湯をアルゴン酸
素脱炭炉によって脱炭した後、取鍋精錬炉で精練すると
いう複合プロセスを取ることにより、Ｃ，Ｓ、Ｎの含有
量を十分に低下させられる。

この場合、前記複合プロセス後に連続鋳造によって生産
性の向上を図るためビレットを製造するのがよい。この
ビレットを溶融し、噴霧法により粉末にする。

噴霧法により得られたステンレス鋼粉末を１時間以上８
００℃以上　０００℃で焼きなましするのは、この焼き
なましによる熱処理を加えると、熱処理をしない噴霧粉
末のものに比べ、粉末の圧粉密度をなお一層高められる
からである。焼きなまし温度は圧粉密度を高めるために
は少なくとも８００℃以上で熱処理する必要がある。焼
きなまし保持時間は１時間以上あれば十分である。

得られるステンレス鋼粉末に含まれるＣ、Ｓ、Ｎの含有
量の限定理由は次のとおりである。

Ｃ： Ｃを０．００１％以上としたのは靭性な確保するためで
あり、０．０２％以下としたのは、この値を超えると高
圧粉密度の粉末を得にくいからである。

Ｓ： Ｓを０．００１％以上としたのは、不純物としてこの値
くらいは通常台まれるものであり、０゜０１％以下とし
たのは、低Ｓの高圧粉密度のステンレス鋼粉末を得てこ
れを原料に使用した焼結体の機械的特性を高めるためで
ある。

Ｎ　： Ｎを０．００８％以上としたのは、この値くらい十分に
低下すれば高圧粉密度のステンレス鋼粉末が得られるか
らで、０．０２０％以下としたのは、高圧粉密度のステ
ンレス鋼粉末を得るためである。

本発明のステンレス鋼粉末のＣとＮの含有量は、例えば
第２図に示すように、Ｃ当量（Ｃ＋　ＩＮＦ）を Ｃ＋　［Ｎ］≦０．０３　（％） の範囲にするのが望ましい。

この範囲の低Ｃ１低Ｎ含有量の組成であると、圧粉密度
が十分に高く例えば６．３８ｇ／Ｃｍ”以上が得られる
。また、Ｎｂ％Ｗ、■、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔａ
を１種以上総量で１０％以下添加すると、成形性が向上
する。これらの添加元素は総量で１０％を超えると圧粉
密度が低下する。

ステンレス鋼粉末の種類は、フェライト系粉末、オース
トナイト系粉末、マルテンサイト系粉末のいずれのステ
ンレス鋼粉末にも適用可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例について述べる。

１ｍ ＪＩＳ規格４１０Ｌベースのステンレス鋼粉末を用いた
。製造工程は次のとおりである。

原料鋼粉末をアルゴン酸素脱炭炉により脱炭し、取鍋精
錬炉で精錬した後、次いで連続鋳造により得られたビレ
ットを溶融し、噴霧法によりステンレス鋼粉末を得た。

得られたステンレス鋼粉末は、低Ｃ１低Ｓ、低Ｎ含有量
であった。

このステンレス鋼粉末を、第１図に示す熱処理工程図の
ように、８３０．”Ｃで２時間保持し、焼きなましした
。焼きなましするのは、高圧粉密度のステンレス鋼粉末
を得るためである。

ステンレス鋼粉末の組成についてＣ当量（Ｃ＋［Ｎ］）
重量％を変化させ、Ｃ当量と圧粉密度の関係を測定した
。

その結果を第２図に示す。第２図中、実施例１は、Ｃ当
量を種々変化させた例である。比較例１は、従来のＪＩ
Ｓ規格４１０Ｌ組成の溶湯から噴霧法により得られたス
テンレス鋼粉末の例である。

第２図から明らかなように、本発明の実施例１による製
法によると、ＣとＮの総量を十分に低下させることがで
きるため、高圧粉密度の粉末が得られることか解かる。

ステンレス　　末と　末、　の　停 缶鋼種の原料鋼粉末をアルゴン酸素脱炭炉により脱炭し
取鍋精錬炉で精錬した後、次いで連続鋳造により得られ
たビレットを溶融し、噴霧法によりステンレス鋼粉末を
得た。

各粉末成分と粉末特性の関係を第１表に示す。

鋼種としてはフェライト系４１０、フェライト系４３０
、オーステナイト系３１６、マルテンサイト系の各種ス
テンレス鋼を用いた。粉末特性は、圧粉密度とラトラー
値を測定した。

第１表から明らかなように、本発明の実施例２〜７は、
比較例２〜１２の対応する鋼種のものに比べて圧粉密度
が良好であることが解かる。

掟米竺卦 ＪＩＳ規格４１０Ｌのステンレス鋼粉末とＪＩＳ４１０
Ｌに対応する本発明のステンレス鋼粉末について、成形
圧力と圧粉密度、ラトラー値並びに焼結密度の関係を測
定した。

その結果は、第３図、第４図および第５図に示すとおり
であった。ここに焼結密度は１２００”Ｃで１時間焼結
したものについての測定値である。

各図より、圧粉密度、ラトラー値並びに焼結密度の何れ
の特性についても、本発明の実施例は、従来例に比べ良
好な値をとることが解る。

乳級生二皿呈ｍヨ１ 次に前記従来のＪＩＳ規格４１０Ｌのステンレス鋼粉末
と、この４１０Ｌに対応する本発明のステンレス鋼粉末
とについて、それぞれを原料にして得られた焼結体の機
械的特性は、第６図〜第９図に示すとおりであった。

機械的特性としては、引張強さ、伸び、硬さ並びにシャ
ルピー衝撃値について測定した。結果を示す第６図〜第
９図から明らかなように、本発明のステンレス鋼粉末に
よると、引張強さ、伸び、硬さについていずれも良好で
あり、特にシャルピー衝撃値については本発明のものが
従来のものよりかなり大きい値をとることが解かった。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の粉末冶金用ステンレス鋼粉
末によれば、低Ｃ１低Ｓ、低Ｎ含有量かつ高圧粉密度の
ステンレス鋼粉末が得られるため、焼結体の機械的特性
を大幅に向上することができるという効果がある。また
本発明のステンレス鋼粉末は成形性が良いため、複雑形
状品にプレス成形が可能になり、切削加工等の製造工数
の低減により生産効率を確実に向上することができると
いう効果がある。

（以下、余白。）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による熱処理工程図、第２図は
Ｃ当量と圧粉密度の関係を実施例と比較例について比較
した特性図、第３図は成形圧力と圧粉密度の関係を示す
特性図、第４図は成形圧力とラトラー値の関係を示す特
性図、第５図は成形圧力と焼結密度の関係を示す特性図
、第６図は成形圧力と引張強さの関係を示す特性図、第
７図は成形圧力と伸びの関係を示す特性図、第８図は成
形圧力と硬さの関係を示す特性図および第９図は成形圧
力とシャルピー衝撃値の関係を示す特性図である。 （ｇ／ｃｍａ） 出願人　：　大同特殊鋼株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯を噴霧して得られるステンレス鋼粉末を８０
   ０℃〜１０００℃で１時間以上保持し焼きなまししたス
   テンレス鋼粉末であって、下記成分が重量％で、 Ｃ：０．００１〜０．０２％、 Ｓ：０．００１〜０．０１％、 Ｎ：０．００８〜０．０２０％、 含まれることを特徴とする粉末冶金用ステンレス鋼粉末
   。